Zugdetektion in Houston

Für den 51. Super Bowl mit 700 000 Gästen wurde die Houston METRO ertüchtigt. Ein neuer Achszähler hat Effizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheit im Netz weiter verbessert.

Im 2004 eröffneten und seither auf drei Linien ausgebauten Netz der MetroRail Houston, kurz METRO, verkehren Niederflurzüge mit Stromversorgung durch eine Oberleitung. Die Gleise verlaufen abwechselnd als Rillenschienen, auf Beton oder in Kiesbetten. Diese variable Gleisstruktur und die starken Umwelteinflüsse stellen die Komponenten der Außenanlage vor große Herausforderungen. Das betrifft auch die Radsensoren, die mit Achszählern zur Gleisfreimeldung eingesetzt werden. Weil das bisher eingesetzte System diese Einflüsse nicht zufriedenstellend handhaben konnte, beschloss der Betreiber, Alternativen zu evaluieren. Ziel war es, die Betriebssicherheit für den 51. Super Bowl 2017 mit mehreren hunderttausend Gästen in der Stadt weiter zu verbessern.

Infrastruktur und Umgebung der Houston METRO stellen besondere Herausforderungen an Signaltechnikkomponenten.Infrastruktur und Umgebung der Houston METRO stellen besondere Herausforderungen an Signaltechnikkomponenten.

Regen, Hitze und Metall

Extreme Hitze, Feuchtigkeit, Stürme mit schweren Niederschlägen und lokale Überschwemmungen prägen das Wetter in Houston. Speziell in Einhausungen an Rillenschienen montierte Sensoren müssen daher optimal gegen Feuchtigkeitseintritt geschützt sein und auch unter Wasser funktionieren. Das Niederschlagswasser kann zudem metallischen Abfall mit sich führen, der fälschlicherweise von Sensoren detektiert wird.

Klare Ansagen

Für die Implementierung eines neuen Systems zur Zugerfassung definierte Houston METRO klare Kriterien: Zur einfachen Integration in das bestehende Signaltechniksystem sollten vorhandene I/O-Eingänge und Kabelanlagen genutzt werden, um durch den Austausch den laufenden Betrieb nur minimal einzuschränken. Außerdem war eine schnelle Lieferung und Inbetriebnahme rechtzeitig vor dem Super Bowl erforderlich, weil das sportliche Großereignis den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) vor besondere Herausforderungen stellen würde.

Vor diesem Hintergrund war es naheliegend, Alternativen zu evaluieren, die auf dem Ansatz des bestehenden Systems basieren. Von den Sensoren wurde die Gewährleistung reibungsloser Funktion in hochfrequentierten Bereichen verlangt, in denen signifikante elektromagnetische Einflüsse auftreten.

Tests vor Ort

Frauscher reviewte die Anforderungen und konnte zu Testzwecken zwölf Radsensoren RSR180 an sechs nicht sicherheitsrelevanten Positionen installieren. Die Auswertung erfolgte mittels Frauscher Advanced Counter FAdC. Zur Sensormontage sollten die bereits vorhandenen Gleisbohrungen verwendet werden. Dazu entwarf Frauscher eine spezielle Halterung für den RSR180, die an bestehenden Löchern montiert werden konnte. Wegen des engen Zeitplans wurde im späteren Projektverlauf allerdings auf die bewährte Schienenklaue SK140- 010 von Frauscher zurückgegriffen, die speziell für den Einsatz bei sehr geringem Abstand zwischen Schiene und Untergrund entwickelt wurde, denn die weitere Entwicklung und Genehmigung des Prototyps hätte zu lange gedauert.

Nach ersten positiven Ergebnissen folgte eine weitere Testinstallation im Stellwerk des Northline Transit Center. Mittels Frauscher Magnetic Noise Receiver MNR wurden dabei sämtliche Fahrzeuge der METRO Flotte analysiert. Auf Basis der so gewonnenen Erkenntnisse konnte Frauscher einen Sensor mit spezieller Arbeitsfrequenz wählen, um Störungen von vornherein auszuschließen und einen optimalen Betrieb zu garantieren.

In Einhausungen montierte Radsensoren müssen unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig funktionieren.In Einhausungen montierte Radsensoren müssen unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig funktionieren.

Minimaler Aufwand, maximaler Output

Die ausgeführten Tests zeigten, dass der FAdC sämtlichen Anforderungen hinsichtlich Umwelteinflüssen, Schnittstellen, Zuverlässigkeit sowie einfacher Integration in die bestehende Infrastruktur entspricht. Das flexible Design des Achszählers ermöglicht einen effizienten Datentransfer über eine Relaisschnittstelle an das Verkehrsleitsystem und das Stellwerk. Die Kabelanlage musste dazu nur sehr geringfügig modifiziert werden, die Installationsarbeiten schränkten den Betrieb nur minimal ein.

Darüber hinaus kamen zwei intelligente Funktionen des Frauscher Achszählers zum Einsatz, um mit unerwarteten Einflüssen umzugehen: Durch Supervisor Track Sections STS lässt sich der Betrieb bei auftretenden Störungen durch externe Einflüsse aufrechterhalten, indem je zwei Freimeldeabschnitte in einem virtuellen Abschnitt zusammengefasst werden. Dieser wird bei der Störung eines darin enthaltenen Abschnitts aktiviert. So erhöht sich die Verfügbarkeit des Systems wesentlich, ohne die Sicherheit zu beeinflussen oder zusätzliches Equipment zu installieren und Kosten zu verursachen.

Die SIL 4 konforme, patentierte Counting Head Control CHC Funktion dient der Vermeidung von Störungsmeldungen durch unabwendbare Einflüsse. Sind die angrenzenden Abschnitte frei, wechselt der Radsensor in einen Standby-Modus, in dem eine frei konfigurierbare Anzahl unerwünschter Bedämpfungen, etwa durch metallischen Unrat oder Stahlkappenschuhe, unterdrückt werden kann. Somit wird keine Stör- oder Besetzt-Meldung generiert; eine Grundstellung ist nicht notwendig. Herannahende Züge schalten den Standby-Modus aus, werden sicher detektiert. Zusätzlich liefert das Frauscher Diagnostic System FDS Diagnosedaten, mit denen Zustand und Funktionalität des Achszählers ständig überwacht werden können. Punktuelle und reguläre Wartungsarbeiten können damit höchst effizient koordiniert und geplant werden.

Die hohe Robustheit der RSR180 Radsensoren und die verbesserte Verfügbarkeit des FAdC trugen wesentlich zur Erhöhung der Pünktlichkeit im laufenden Betrieb bei. So gerüstet konnte die Houston METRO während des Sportereignisses problemlos mehr als 700 000 Passagiere durch die Stadt transportieren – ein gelungener Kickoff im ÖPNV für den 51. Super Bowl.

Andrew McCarthy

Andrew McCarthy

24.06.2017

Märkte

879 Wörter

6 Minuten Lesezeit

Zugdetektion in Houston Zugdetektion in Houston

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