Effiziente Train-to-Ground-Kommunikation für Bahnpendler und -personal

Der Einsatz von Glasfaser-Technologie (Lichtwellenleiter, LWL) im Bahnbetrieb hat parallel zu der steigenden Nachfrage nach Diensten mit hoher Bandbreite im Zug, im Bahnhof und entlang der Strecke zugenommen. Über die steigenden Anforderungen von Betreibern und Fahrgästen hinaus müssen die Bahnnetze in der Lage sein, die wachsende Nachfrage nach Diensten mit hoher Bandbreite wie Videoüberwachung (CCTV), WLAN-Konnektivität im Wagen sowie eine kommunikationsbasierte Zugsteuerung (CBTC) und eine autonome Zugsteuerung (ATC) zu bewältigen.

Ob nun Fahrgäste digitale Inhalte streamen oder Lokführer das Global Positioning System (GPS) nutzen, um die Streckenpositionierung zu synchronisieren, die drahtlose Kommunikation ist nach wie vor ein integraler Bestandteil des Bahnverkehrs. Zuverlässige Kommunikationssysteme spielen eine wesentliche Rolle, um einen sicheren und effizienten Bahnbetrieb zu gewährleisten.

Antennen, die Verbindungen über das Dach senden

Damit Bahnbetreiber eine unterbrechungsfreie drahtlose Konnektivität sicherstellen können, müssen Dachantennen strenge Betriebsanforderungen erfüllen. Oft sind sie dabei sehr rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. HUBER+SUHNER steht nach wie vor an vorderster Front, wenn es um Innovation in puncto Bahnantennen geht, und hat bereits eine Reihe von Lösungen entwickelt, die den betrieblichen Anforderungen der Bahnindustrie entsprechen. 

Entlang der Strecke werden spezielle Wi-Fi-Netzwerke errichtet, um zuverlässige drahtlose Breitbandnetzwerke zwischen Zügen, Bahnhöfen und entlang der Gleise aufzubauen und eine robuste Verbindung zum Zug sicherzustellen. Das SENCITY® Rail Dachantennen-Portfolio, einschließlich der SENCITY® Rail ACTIVE Dachantenne, wurde in diesem Zusammenhang entwickelt, um eine zuverlässige WLAN-Verbindung an Bord zu ermöglichen. Verschiedene WLAN-Access-Points werden durch die Umwandlung von WLAN-Signalen über eine Dachantenne mit Hilfe eines Kommunikations-Gateways erreicht und als Ethernet-Signal übermittelt. Wobei die Streckenantennen SENCITY® SPOT-S und SPOT-M gerichtete Antennen (Richtfunkantennen) darstellen, die Wi-Fi 2,4-GHz- oder 5-GHz-Bänder sowie streckenseitige Anwendungen unterstützen.

Züge mit Innovation und Digitalisierung auf Kurs halten

Train-to-Ground-Anwendungen in Metros, U-Bahnen, Intercity-Züge und Regional-Bahnen verlassen sich auf kommunikationsbasierte Zugsteuerung (CBTC) und andere wichtige digitale Systeme, um einen reibungslosen Betriebsablauf aufrechtzuerhalten. Sie alle erfordern jedoch ganz unterschiedliche Methoden der Zugsteuerung, um dies zu gewährleisten.

Metros und U-Bahnen, auch bekannt als Nahverkehrssysteme, nutzen CBTC, um Transportzyklen zu komprimieren und die Streckenkapazität zu erhöhen, während gleichzeitig ein sicherer, flexibler und kostengünstiger Betrieb der Züge gewährleistet wird. Für den Datenaustausch zwischen der automatischen Zugsteuerung (ATC) und den im Zug und entlang der Strecke installierten Komponenten muss dennoch ein genaues Datenkommunikationssystem vorhanden sein. Dieses System muss dann mit einem zuverlässigen WLAN-Netzwerk arbeiten können, um sicherzustellen, dass jede einzelne Komponente unabhängig von umgebungsbedingten, mechanischen oder betrieblichen Einschränkungen korrekt funktioniert.

HUBER+SUHNER ist wegweisend bei der Installation von Wi-Fi-Infrastrukturen an der Strecke für den Einsatz in Stadt- und U-Bahn-Netzen für CBTC, die aber auch für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung zwischen Zug und Schiene, für den Internetzugang an Bord und CCTV verwendet werden können.

Der Regional- und Intercity-Verkehr funktioniert über ein europäisches länderübergreifendes Zugsicherungssystem – das European Rail Traffic Management System (ERTMS). Es besteht aus zwei technischen Hauptkomponenten, wobei die erste ein digitales Zugsteuerungssystem mit der Bezeichnung European Train Control System (ETCS) ist, das in Zukunft eine Vielzahl inkompatibler, nationaler Zugsteuerungssysteme ersetzen wird. ETCS wird durch die Nutzung des Global Positioning Systems (GPS) unterstützt, um die genaue Position des Zuges während des Betriebs zu bestimmen und die Zeitpläne in Anwendungen zu synchronisieren. Die zweite Komponente, ein mobiles Kommunikationssystem, bekannt als GSM-R, ermöglicht die Datenübertragung zwischen Strecken und Fahrzeugen.

Beide Lösungen erhöhen die Sicherheit und sorgen für einen reibungslosen Bahnverkehr, indem sie die Gleise mit Hilfe einer dichten, schnellen und grenzübergreifenden Zugsteuerung auf Intercity-Strecken besser auslasten. Die drahtlosen Verbindungen für den Regional- und Intercity-Verkehr arbeiten mit Mobilfunktechnologie. Bahnbetreiber errichten zu diesem Zweck nun separate GSM-R-Mobilfunkzellen entlang der Strecke, wobei HUBER+SUHNER auch dafür ein umfangreiches Portfolio an branchenführenden Lösungen anbietet.

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