Dresden, 24.November 2006
DB Telematik GmbH
Norbert Becker
Geschäftsführer Technik
Anwendungen und Dienste des GSM-R-Systems zur Effizienzsteigerung im Schienenverkehr
Fachtagung „Effizienzsteigerung im Bahnverkehr durch Telematik“ des Alcatel SEL Hochschulkollegs Kommunikation und Mobilität Dresden
2Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Verkehrsverlagerung zugunsten der Schieneals gemeinsames Ziel von Politik und Bahn
Die Verkehrsverlagerung von der Straße hin zur Schiene als gemeinsames Ziel von Politik und Bahn führt zu besonderen Anforderungen an den Schienenverkehr und erfordert
� Ordnungspolitische Rahmenbedingungen sowohl national als auch international� Unternehmerische Anstrengungen der Bahn
Die Bahn ...� ist ein führender internationaler Mobilitäts- und Logistikdienstleister� betreibt mit rund 34.000 Kilometern das größte Schienennetz in Europa� stellt einen diskriminierungsfreien Zugang zum Schienennetz bereit� bedient rund 320 Eisenbahnverkehrsunternehmen in Deutschland, darunter 20
Unternehmen des DB-Konzerns, mit stetig steigendem Verkehrsaufkommen
Unterstützt werden die sich daraus ergebenden Transportketten unter anderem durch die Telematik, d.h. die Nutzung von Telekommunikation und Informatik.
3Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Telematik als Grundlage
Die Konzentration auf GSM-R ist nur einer der Aspekte der unternehmerischen Anstrengungen der Bahn zur Schaffung einer entsprechenden Infrastruktur.
Neben der Möglichkeit, die ursprünglichen Anforderungen zu erfüllen, eröffnet die Telematik aber auch die Möglichkeit, weitere Aspekte der Verkehrsverlagerung zu unterstützen, z.B.:
� Erhöhung der Streckenkapazitäten durch dichtere Zugfolgen� über die reine Betriebsführung hinausgehende Anwendungen
Der hier vorliegende Vortrag konzentriert sich auf die Möglichkeiten einer weitergehenden Nutzung von GSM-R in diesem Gesamtkontext.
4Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
GSM-RTelematik-Anwendungen für den modernen Bahnbetrieb
Diagnosefunk Energiedaten
Facility-Management Ortungsdaten
Betriebliche Kommunikationdes DB-Personals
Allgemeine Informationsdienste
für die Fahrgäste
Zugsteuerung und Zugsicherung(Digitaler Zugfunk,ETCS)
5Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Ausgangssituation:Pro Dienst eine Infrastruktur
In der Vergangenheit wurde jeder eisenbahnspezifische Dienst mit einer individuellen, dienstebezogenen Infrastruktur realisiert:
� Vielfalt unterschiedlicher Systeme� große Anzahl von entlang der Strecke stehenden Anlagen� Kaum internationale Standards
BFmAAnaloger Zugfunk
BASAweitere Funk-
anwen-dungen
. . .
6Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Zielszenario:Multifunktionale Infrastruktur für vorhandene Dienste
� Ablösung nicht interoperabler und technologisch veralteter analoger Funksysteme� Ablösung erster dienstebezogener Infrastrukturen (Reduzierung der System- und
Anlagenvielfalt)
BFmADigitaler Zugfunk
. . .EBuLAASD
GSM-R-Infrastruktur
Erste Effizienzsteigerungen ergeben sich durch den Technologiewechsel von analoger zu digitaler Technik:
7Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Zielszenario:Multifunktionale Infrastruktur mit weitergehenden Diensten
Weitere Effizienzsteigerungen ergeben sich aus der Implementierung weitergehender Dienste:
Fahrzeug-ortung
. . .
GSM-R-Infrastruktur
+ ggf. Erweiterungen (Interoperabilitäts-
komponenten, GPRS, UMTS ...)
BFmADigitaler Zugfunk
EBuLaASD Fahrzeug-über-
wachung
8Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
BFmA-Migration in GSM-REin Beispiel
Zielstellung:
� Nutzung der GSM-R-Infrastruktur auch für Dienste, die heute nur drahtgebunden überBetriebsfernmeldeanlagen bereitgestellt werden
� Ablösung der heutigen Betriebsfernmeldeanlagen (BFmA)
Ausgangssituation:
� ca. 40 verschiedene Anlagentypen (Hersteller, Bauart, Konfiguration, etc.) im Einsatz
� Anlagenzustand je nach Alter, Bauart und Wartungszustand unterschiedlich
� Der Betrieb der Anlagen erfordert jährlich hohe Aufwendungen
� Die europäischen Bahnen führen GSM-R als einheitliches Zugfunksystem ein
� Neben dem Sprechfunk sollen auch Steuerungsfunktionen (z.B. ETCS) über GSM-R abgewickelt werden
9Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
BFmA-Migration in GSM-R Ergebnisse aus der Erprobung- und Pilotierungsphase
Eine teilweise Migration von BFmA-Diensten ist ohne Zusatzentwicklungen möglich.
Für eine vollständige Migration sind Interoperabilitäts-Komponenten sowie Zusatzentwicklungen an den Systemen erforderlich.
So kann nach erfolgter Migration – neben vielen anderen Anlagen – auch der Streckenfernsprecher am Bahnübergang abgelöst werden.
10Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Zusätzliche Dienste für verschiedene Bedarfsträger:Transport und Logistik
� Intermodaler Informationsaustausch zur vollumfänglichen Unterstützung der gesamten Logistikkette (elektronische Frachtpapiere, Frachtverfolgung ...)
� Fahrzeugortung� Kurzfristige und ereignisgesteuerte Disposition von Triebfahrzeugen und Wagen, sowie
Zugbildung von Güterzügen� ...
11Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Zusätzliche Dienste für verschiedene Bedarfsträger:Personenverkehr
� Intermodaler Informationsaustausch zur vollumfänglichen Unterstützung der gesamten Reisendenkette
� Mobile Disposition von Zugbegleit- und Bahnhofspersonal � Mobile Disposition von Waren für den Bahnreisenden� Kurzfristige und ereignisgesteuerte Disposition von Triebfahrzeugen und Reisezugwagen
sowie Zugbildung� ...
12Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Zusätzliche Dienste für verschiedene Bedarfsträger:Infrastruktur und Dienstleistungen
� Redundanz für Steuerungsfunktionen des Eisenbahnbetriebs� Fahrzeugüberwachung und Übermittlung abrechnungsrelevanter Daten wie
Zählerstandsdaten� Kurzfristige und ereignisgesteuerte Disposition von defekten Fahrzeug- und
Systemkomponenten� ...
13Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Fazit
Die unternehmerischen Anstrengungen der Bahn zur Effizienzsteigerung interner Abläufe und Schnittstellen mittels Telematik bilden eine gute Basis für eine Verkehrsverlagerung zugunsten der Schiene.
In intermodalen Verkehrssystemen erfordern die Schnittstellen zu anderen Verkehrsträgern ein besonderes Maß an Aufmerksamkeit und Kooperationsbereitschaft.
Kein intermodaler Verkehr ohne intermodale Informationen und Interoperabilität !!!
14Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
15Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Backup
16Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
GSM-R – digitaler Mobilfunk für Bahnen
� GSM-R (Global System for Mobile Communications) basiert auf dem europäischen GSM-Standard nach ETSI für öffentliche Mobilfunknetze
� GSM-R nutzt 19 Frequenzen im eigenen Frequenzbereich (900 MHz-Bereich)
� GSM-R bietet zusätzliche Leistungsmerkmale speziell für den Eisenbahnbetrieb
� GSM-R ist ein leistungsfähiges, standardisiertes System
� GSM-R ermöglicht die Integration bahnspezifischer Dienste
� GSM-R bietet Anschluss an das Festnetz ortsfester Teilnehmer (ART)
� GSM-R ist europaweit interoperabel und damit eine zukunftssichere Investition der Eisenbahnen
17Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
GSM-R Leistungsmerkmale
GSM Public
Flächenversorgung Linienversorgung (Strecke)
GSM-R
Antennenöffnungswinkel von 65° - 360°
Antennenöffnungswinkel von 20° - 65°
max. Geschwindigkeit imNetz bis ca. 250km/h
max. Geschwindigkeit im Netzbis ca. 500km/h
58 Frequenzen/Provider 19 Frequenzen
Erweiterte Sprachdienste
Funktionale u. ortsbezogene Adressierung
+
+
+
Verschiedene Provider,Millionen Kunden
„Das Netz der Eisenbahnen“
Priorisierung undVerdrängung von Rufen
18Norbert Becker, DB Telematik GmbH, 24.11.2006
Netzarchitektur und Netzwerkmanagement
Berlin
BTS
Berlin
Hannover
Essen
Stuttgart
FrankfurtSDH
München
Leipzig
BTSBTS
BTS
BTSBTS
BTS
BTS
BTS
BTSSDHLWL
Kupfer
SDH
Netzbetrieb- und Überwachung:
1 NMC Network Management CenterBerlin
4 NOC Operation & Maintenance Center
Netzelemente:
7 MSC Mobile Switching Center – Ebene, 1 MSC je Betriebszentrale
63 BSC Base Station Controller – Ebene
2.853 BTS Base Transceiver Station – EbeneBTS