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Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“ Professur für Verkehrssicherungstechnik
Dr.-Ing. Ulrich Maschek
Einflüsse der Sicherungstechnik auf die Gleisplangestaltung
1. Grundlagen der Planung von LST-Anlagen
2. Grundlagen der Fahrstraßensicherung
3. Signalisierung von Fahrstraßen
4. Spezielle Probleme bei der Fahrstraßensicherung
Mai 2009 Maschek: Einflüsse der LST auf die Gleisplangestaltung 2
Ril 819: LST-Anlagen planen
819.01 Entwürfe und Pläne819.02 Signale für Zug- und Rangierfahrten
819.03 Neben- und sonstige Signale
819.04 Weichen, Kreuzungen und Gleissperren819.05 Stellwerksfunktionen819.06 Stellwerkseinrichtungen819.07 Betriebszentralen819.08 Beeinflussung und Schutzmaßnahmen819.09 Stromversorgung819.10 Blockanlagen819.11 Gleisfreimeldeanlagen819.12 Technische Sicherung der Bahnübergänge819.13 Zugbeeinflussung und Führerraumsignalisierung819.14 Rangiertechnik819.15 Strecken mit schwachem und mäßigem Verkehr (SMV-Strecken)819.16 Betriebliche Gefahrenmeldeanlagen819.17 Bau- und RZ-Maßnahmen819.18 Betriebliche Telekommunikationsanlagen819.19 Funkfahrbetrieb819.20 Grundsätze S-Bahn Berlin/Hamburg819.21 Regeln für Planung von Kabeltrassen
Mai 2009 Maschek: Einflüsse der LST auf die Gleisplangestaltung 3
Bestandteile einer LST-Planung
Modulgruppe 819.01LST-Anlagen planen, Entwürfe und Pläne:
Lagepläne
Z. B. Sicherungstechnischer Lageplan(veraltet: Signallageplan)
Schemapläne
Z. B. Streckenübersichtsplan
Sonstige Planunterlagen
Tabellen
Z. B. Gefahrpunkt- und Durchrutschwegtabelle
Texte
Z. B. Erläuterungsbericht
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Darstellung der Gleise
Haupt-/NebengleiseUnterscheidung in Strichstärke
Pfeile zeigen betriebliche NutzungFrüher: Fahrstraßensymbol und Niveau der technischen Sicherung
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Bezeichnung der Gleise
Bahnhofsgleise
Aus arabischen Ziffern bestehend, höchstens dreistellig
In unterbrochene Gleislinie einzutragen
Bezeichnung der Bahnhofsgleise vom Hauptzugang aufsteigend, sonst in Richtung der Kilometrierung von rechts nach links
Bahnsteiggleise und Bahnsteige erhalten gleichlautende, möglichst niedrige Nummer
Eine Nummer für jedes Gleis(-stück) mit betrieblicher Bedeutung
Streckengleise
In km-Richtung: (1), entgegen km-Richtung: (2)
Bstg 1
Bstg 2/3
Bstg 4
1
2
3
414
EG
(1)
(2)
km
22
21 31
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Bezeichnung der Weichen, Kreuzungen, Schlüsselsperren und Gleissperren
Aus arabischen Ziffern bestehend, höchstens dreistellig
In Richtung der Kilometrierung steigend
Platzierung der Weichennummer bei EW:Weichenanfang (WA), auf Seite des Zweiggleises
Bezeichnung der Kreuzungshälften
Bei einfachen Kreuzungsweichen: A und B
Bei doppelten Kreuzungsweichen: AB und CD
2
Pr
RHH
8
4
10
H
a
b
d
c
+
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Streckendaten
1. Richtungsangabe
v. u. n. [nächste Zugmeldestelle] ([nächster Knotenbahnhof])
2. Streckencharakter, Geschwindigkeit
Hauptbahn/Nebenbahn, vmax = [Geschwindigkeit der Strecke]
3. Regelbremswegabstand
Bremstafel [400/700/1000] m
4. Traktionsart
[nicht] elektrifiziert [vorgesehen], [15 kV, 16 2/3 Hz/…]
5. Zugbeeinflussung
[PZB/LZB/GNT/…]
6. Streckenblock, Art der Benutzung des Gegengleises
[Ohne Streckenblock/Felderblock/Relaisblock/Zentralblock/…]
[Fahren auf dem Gegengleis mit Zs 6 ständig eingerichtet/…]
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Grundlagen derFahrstraßensicherung
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Begriff der Fahrstraße
� Fahrweg: Weg, den ein Schienenfahrzeug nach Lage der Gleise und Weichen nehmen kann
� Fahrstraße: Gesicherter Fahrweg
Beginn: Startsignal
Ende: Zielsignal oder freie Strecke
Arten von Fahrstraßen
Zugstraßen – für Zugfahrten
Rangierstraßen – für Rangierfahrten
Nicht in allen Stw-Bauformen
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Kriterien für die Sicherung einer Fahrstraße
Gefährdungsmöglichkeiten einer Zugfahrt
(1) Weiche 1 steht falsch
(2) Weiche 1 wird unter fahrendem Zug umgestellt
(3) Gegenfahrt
(4) Flankenfahrt aus Gleis 2
(5) Fahrweg nicht frei von Fahrzeugen
Verbremsen am Zielsignal („Durchrutschen“)
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Sicherheitsanforderungen an eine Fahrstraße
Sicherung beweglicher Fahrwegelemente
(1) Sicherstellung der richtigen Lage aller beweglichen Fahrwegelemente vor Zulassung einer Zugfahrt
(2) Verhinderung des Umstellens von beweglichen Fahrwegelementen unter dem fahrenden Zug
Folge-, Gegen-, Flankenfahrschutz
(3) Verhinderung der Zulassung feindlicher Fahrten
(4) Verhinderung, dass Fahrzeuge in den freigegebenen Fahrwegeines Zuges gelangen können
(5) Verhinderung der Zulassung von Zugfahrten in besetzte Gleisabschnitte
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(1) Signalabhängigkeit
� Signalabhängigkeit besteht genau dann, wenn die Weichen von den für die Zugfahrt gültigen Signalen derart abhängig sind, dass ein Signal nur dann auf Fahrt gestellt werden kann, wenn die Weichen für den Fahrweg richtig liegen und verschlossen sind.
1. Ein Signal darf sich nur dann auf Fahrt stellen lassen, wenn alle zur Fahrstraße gehörenden Elemente richtig gestellt sind.
2. Solange ein Signal auf Fahrt steht, müssen alle zur Fahrstraße gehörenden Elemente verschlossen sein.
� Die Signalabhängigkeit wird durch den Fahrstraßenverschlussrealisiert.
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(2) Fahrstraßenfestlegung
Signalabhängigkeit („Solange ein Signal auf Fahrt steht…“) bedeutet Sicherheitslücke nach Passieren des Signals
� Fahrstraßenfestlegung: Festhaltung der Fahrwegelemente auch nach dem Haltfall des Signals bis der Zug den Weichenbereich verlassen hat
Rücknahme der Fahrstraßenfestlegung: Fahrstraßenauflösung
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(3) Fahrstraßenausschluss
� Verhinderung der gleichzeitigen Einstellbarkeit zweier feindlicher Fahrstraßen
� Einfacher Ausschluss
Bei Fahrstraßen, die sich in der Stellung mindestens eines Fahrwegelementes unterscheiden
� Besonderer AusschlussBei Fahrstraßen, die sich in der Stellung der Fahrwegelemente nicht unterscheiden, z. B. Gegenfahrten
[Zeichnung
Feindliche
Fstr]
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(4) Flankenschutz
� Maßnahme zur Verhinderung des Eindringens von Fahrzeugen in Fahrstraßen über einmündende FahrwegeUnmittelbar (Einbindung in Fstr-Verschluss)
Direkt wirkendSchutzweicheGleissperre (Gsp,nur in Nebengleisen!)
Indirekt wirkendFlankenschutz bietende Signale
MittelbarRangierverbot (Örtliche Richtlinien)
� Flankenschutzraum: Gleis zwischen Flankenschutz suchendem und Flankenschutz bietendem Element
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(5) Gleisfreimeldung
� Maßnahme, mit der die Freiheit der Gleise von Fahrzeugen geprüft wird
Visuell
„Durch Hinsehen“(früher: „Durch Augenschein“)
Technisch
GleisstromkreisMessung des Widerstandes zwischen den Schienen eines Gleises
AchszählkreisZählung der in einen Gleisabschnitt ein- und ausfahrenden Achsen
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Topologische Bestandteile einer Fahrstraße
Befahrener TeilWeichenbereichZielgleis
FlankenschutzraumDurchrutschweg
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Fahrstraßenauflösung im Regelfall
Auflösebedingung für den Durchrutschweg
Zug hat den Durchrutschweg passiert (Durchfahrt)
Auflösung gemeinsam mit der nächsten Fahrstraße
Zug ist am vorgeschriebenen Halteplatz zum Stehen gekommen (Einfahrt)
Auflösung ManuellAuflösung Zeitgesteuert
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Teilfahrstraßen
Zeitlich frühere Auflösung nicht mehr benötigter Fahrstraßenteile
Freigabe von Fahrwegressourcen
Ältere Stw
Zusätzlicher Aufwand für Einrichtung von Teilfahrstraßen
Neuere Stw
Jeder Gleisfreimeldeabschnitt (W, Kr, Gleis) bildet bereits eineTeilfahrstraße
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Signalisierung von Fahrstraßen
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Signalisierung: Das Ks-System
� Ks: Kombinationssignal, Kombination von Haupt- und Vorsignalisierung in einem Signal
Abschnittssignalisierung
Hp 0 – Halt
Ks 1 – Zwei Abschnitte frei
Ks 2 – Ein Abschnitt frei
Geschwindigkeitssignalisierung
Zs 3 – Geschwindigkeitsanzeiger
Zs 3v – Geschwindigkeitsvoranzeiger(+ Ks 1 blinkend)
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Ks-Symbole
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Anwendung des Ks-Systems
≈ 1000 m≈ 1000 m
Blockabschnitt
Signalisierungsabschnitt
> 1500 m
Vorsignalabstand =Bremsweg + 50% / - 5%
Beispiel:Bremsweg = 1000 mVorsignalabstand = 950 … 1500 m0Hp 0Hp 0
1Ks 2Ks 2
2Ks 1Ks 1Ks 1
Freie Abschnitte
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Anordnung der Hauptsignale im und am Bahnhof
Einfahrsignal
Markiert die Grenze des Bahnhofs
Zielpunkt der hier beginnenden Fahrstraße: Bahnhof
Zwischensignal
Zielpunkt der hier beginnenden Fahrstraße: Bahnhof
Ausfahrsignal
Zielpunkt der hier beginnenden Fahrstraße: Freie Strecke
A
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Zugdeckungssignal
Ermöglicht gesicherte Einfahrt in teilweise besetzte Gleise
Ziel einer Fahrstraße
Extrem kurzer Durchrutschweg(min. 3 m)
DV
Kennlicht
DS
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Bezeichnung der Hauptsignale im und am Bahnhof
V + Buchstabe des Haupsignals (klein)Vorsignal
Entgegen km-RichtungIn km-Richtung
ZU, ZV, ZW + Gleisnr.ZR, ZS, ZT + Gleisnr.Zwischensignal
P + Gleisnr.N + Gleisnr.Ausfahrsignale
F, G, H, J, KA, B, C, D, EEinfahrsignale
km-Richtung
„Alle Probleme Regelt Unsereiner Nach Feierabend.“
A
Va
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Festlegung der Signalstandorte quer zum Gleis
Gleiszuordnung
Abstand zum Regellichtraumprofil
Möglichst mit Mast
Sonst mit Signalbrücke/-ausleger
Abstand vom Gleis (Regelzeichnungen)
Sonstige bauliche Gegebenheiten
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Gleiszuordnung
Zuordnung zum Gleis muss eindeutig sein!
Aufstellung der Hauptsignale neben oder über dem zugehörigen Gleis
An eingleisigen Strecken und in BahnöfenRechts
An zweigleisigen StreckenRegelgleis – rechtsGegengleis – links
Bei mehreren (zusammenlaufenden) StreckenRechts
Einfahrsignale möglichst auf gleicher Höhe (Torwirkung)Unzulässig: Rechts aufgestelltes Signal, welches für dieses Gleis nicht gültig istGleisnutzlänge ausnutzen, aber: Signalverwechslung muss ausgeschlossen sein
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Festlegung der Signalstandorte längs zum Gleis
Abstand vom Gefahrpunkt/Durchrutschweg
Einfahrgeschwindigkeit
Neigungsverhältnisse
Nutzbare Gleislänge
Lage der Bahnsteige
Signalfolgeabstand
Lage zu technisch gesicherten BÜ
Lage zu Resi (Reisendensicherung)
Sichtbarkeit
Bauliche Gegebenheiten
Belange der Oberleitungsanlagen
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Schutzabschnitt
� Gesicherter Gleisabschnitt hinter einem Halt zeigenden Zielsignal für den Fall, dass ein Zug aufgrund unzureichender Bremsung das Signal passiert (durchrutscht)
Beginnt am Signal, endet am Gefahrpunkt
Alle Sicherungskriterien der Fahrstraße gelten auch dafür (mit wenigen Ausnahmen)
Man unterscheidet
� Gefahrpunktabstand
Hinter Einfahr-, Block- und Deckungssignalen
� Durchrutschweg
Hinter Ausfahr- und Zwischensignalen
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Maßgebende Gefahrpunkte
Andere Fahrzeuge(Flanken-, Folge-, Gegenfahrschutz)
Planmäßig haltende Zug- bzw. RangierfahrtRangierhalttafelHaupt- bzw. Sperr-/RangierhaltsignalBahnsteigende
Flanke einer Zug- bzw. RangierfahrtGrenzzeichen einer stumpf berutschten Weiche
Infrastrukturelemente(Sicherung beweglicher Fahrwegelemente)
Bewegliches FahrwegelementAnfang einer spitz berutschten WeicheGleissperre
Ende des FahrwegsGleisabschluss
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Bemessung von Gefahrpunktabständen
≥ 200 m in der Regel≥ 100 m, wenn
vmax = 100 km/h undGefahrpunkt ist Anfang einer spitz befahrene Weiche
≥ 50 m bei Blocksignalendie ausschließlich der Regelung der Zugfolge dienen undmit Blockabstand ≥ 950 m
11 13
50 m
min. 950 m
max. 750 m
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Bemessung von Durchrutschwegen
≥ 200 m in der Regel
≥ 100 m, wenn
vmax = 60 km/h (Einfahrgeschwindigkeit) oder
vmax = 100 km/h (Einfahrgeschwindigkeit) und Gefahrpunkt ist Anfang einer spitz berutschten Weiche
≥ 50 m, wenn
vmax = 40 km/h (Einfahrgeschwindigkeit)
< 50 m, wenn
vmax = 20/30 km/h (Einfahrgeschwindigkeit)
Mai 2009 Maschek: Einflüsse der LST auf die Gleisplangestaltung 34
Verlängerung in Abhängigkeit von der Neigung
Ermittlung der maßgebenden NeigungDurchschnittsneigung 2 km vor dem SignalDurchschnittsneigung im Bremswegabstand vor dem SignalStärkere Neigung ist maßgebend
GefälleVerlängerung um 10 % je PromilleMax. 300 m (wegen Neigung)
SteigungVerkürzung um 5 % je PromilleMin. 100 m (bei elektrifizierten Strecken)Min. 50 m (sonst)
D-Weg Verlängerung bei Neigung
0
50
100
150
200
250
300
350
-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25
Neigung [Promille]
Länge [m]
100 m, Ril 819 200 m, Ril 819
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Besonderheiten von Durchrutschwegen
Durchrutschwege schließen sich nicht gegenseitig aus
Nicht in allen Stw-Technikenimplementierbar
Wahldurchrutschwege
Zur Vermeidung von Fahrstraßenausschlüssen
Bei mehreren Ausfahrmöglichkeiten
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Lage der Bahnsteige
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Signalfolgeabstand
VorsignalabstandBremswegabstand + 50%/-5%Mögliche Vorsignalabstände („Bremstafeln“)
1000 m (Hauptbahn > 100 km/h)Abweichend Regelvorsignalabstand: 1300 m
700 m (Hauptbahn ≤ 100 km/h)400 m (Nebenbahn)
Abstand des Vorsignals zum rückgelegenen Hauptsignal
Min. 300 m, sonst Vorsignal am rückgelegenen Hauptsignal anordnen
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Abstand zu BÜ
nach Ril 815.0033 7 (1)
BÜ ist nicht Bestandteil des gesamten Durchrutschweges!
10 m≤ 40 km/h
Abstand Signal – BÜ Geschwindigkeit
30 m≤ 80 km/h
50 m> 80 km/h
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Sichtbarkeit von Haupt- und Vorsignalen
Unter bestimmten Umständen reichen 6,75 s Signalsichtzeit
Sicht auf Hauptsignale muss ununterbrochen gegeben sein, sonst Vorsignalwiederholer
Elemente der Fahrleitung dürfen Sicht kurzzeitig verdecken
Planmäßig abgestellte Fahrzeuge dürfen Sicht nicht verdecken
200 m300 m< 100 km/h
VorsignalHauptsignal
250 m400 m (300 m)≤ 120 km/h
300 m500 m (300 m)> 120 km/h
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Anordnung innerhalb gruppenweise zusammenstehender Signale
Reihenfolge der Signale einer Signalgruppe muss für Tf immer gleich erscheinen
Im Bogen wichtig!
Ansonsten Gleisnutzlänge ausnutzen
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Rangierhalttafel
Nur, wenn betrieblich erforderlich
Standort links vom Gleis (im DV-Bereich früher rechts vom Gleis)
An zweigleisigen Strecken in der Regel nicht am Ausfahrgleis
Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“ Professur für Verkehrssicherungstechnik
Spezielle Probleme bei der Fahrstraßensicherung
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Nahbedienung/Nahstellung
Fahrdienstliche Verantwortung im Bereich wahlweise beim
Rangierpersonal („Nahbedienung abgegeben“)
Fdl/Wärter („Nahbedienung zurückgegeben“)Wahlweise Bedienung der Weichen fernbedient/ortsbedient
P1
P2
1
2
B ZR1
ZR2
P33
ZR3
ZU1
ZU2BBVbb
Vb
A
Va
4
5
ZR4
Nb1
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Zwieschutzweichen
� Zwieschutzweiche: Weiche, die gleichzeitig in beiden Stellungen als Flankenschutz angefordert werden kann
� Echte Zwieschutzweiche
Z., die gleichzeitig von zwei Fahrten beansprucht wird
� Eigenzwieschutzweiche
Z., die gleichzeitig von einer Fahrt beansprucht wird
P1
P2
P3
P1
P2
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Flankenschutzgegen das Strecken der Züge
Fahrwegweiche mit Flankenschutzfunktion (a)
Gleisfreimeldeabschnitt
Streckschutzabschnitt (b)
Verlängerung des Freimeldeabschnitts einer Weiche (c)
10 m
6 m
10 m
a)
b)
c)
Fahren
Bremsen
Stehen
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Mittelweiche
� Weiche innerhalb der Gleisnutzlänge eines Bahnhofsgleises, die bei der Einfahrt nicht vollständig freigefahren wird
Liegt bei Einfahrt hinter der Fahrstraßenzugschlussstelle
Wird nach Einfahrt meist nicht aufgelöst
Einbindung in Ausfahrstraße, aber ohne Freiprüfung
In modernen Stw: Mittelweichenteilfahrstraße
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Nutzbare Gleislängebei Stellwerken mit Gleisfreimeldung
Beginn der Gleisnutzlänge: Ausfahrsignal
Ende der Gleisnutzlänge: Flankenschutzelement des anderen Gleisendes
Forderung: Flankenschutzraum muss frei sein
Einschränkung: Zwischen Flankenschutzsignal und Grenzzeichen dürfen Fahrzeuge eines Zuges stehen, wenn an diesem nicht rangiert wird
Kann von Stw-Technik mit automatischer Gleisfreimeldung nicht realisiert werden
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Möglichkeiten der Verlängerung der NLbei Stellwerken mit Gleisfreimeldung
Verschiebung AusfahrsignalFstr-Ausschlüsse (über D-Weg) oderVerringerung der Einfahrgeschwindigkeit
Verzicht auf Flankenschutz (-signal) und Rangierverbot
Fahrmöglichkeit entfälltBeispiel: Entfall von P1
Aufstellung von Sperr-/Rangiersignalen für Flankenschutz (nur in besonderen Fällen)
Zusätzliche Kosten für Signal, welches regulär nicht benötigt wirdBeispiel: Sperr-/Rangiersignal zur Verlängerung der NL für Einfahrten mit Zielsignal P2