Einige Bahnübergangssicherungsanlagen (BÜSA) haben das Ende ihrer Lebensdauer erreicht. Investitionen in neue Anlagen sind somit erforderlich. Bei der Erneuerung besteht die Chance, die Lebenszykluskosten (LCC: Life Cycle Costs) einer BÜSA signifikant zu senken. Dies kann durch Veränderungen in der Anlagenstruktur (Technologien, Übertragungswege, etc.) gelingen. Die Einführung neuer Systeme bedingt jedoch einen intensiven Forschungs- und Entwicklungsprozess bei dem am Anfang nicht klar ist, ob eine Kostensenkung erreicht wird. Einen weiteren, mitunter größeren Anteil der Investitionen, stellen Begleitkosten, wie das Projektengineering und der Straßenbau, dar. Durch eine geeignete Optimierung von Prozessen und innovative Sicherungsverfahren, mit denen Straßenbaumaßnahmen reduziert werden, sind vielversprechende Kostensenkungspotentiale vorhanden. Der Bedarf an neuen BÜSA-Konzepten mit betrieblich geeigneter und wirtschaftlicher Sicherung ist hoch und wird in den kommenden Jahren weiter ansteigen. Ein dieses Spannungsfeld verdeutlichender Bereich zeigt das Sicherungsverfahren Anrufschranke auf. Mit der in dieser Arbeit vorgestellten automatisierten Lösung für bedarfsgesteuerte Schranken wird erstmals ein nach betrieblichen, sicherungstechnischen und wirtschaftlichen Kriterien optimiertes Ablösekonzept für Anrufschranken beschrieben. Aufgrund der geringen Stückzahlen ist eine spezifische Technologieentwicklung allein für die etwa eintausend Anrufschranken in Deutschland eher ungeeignet. Komponenten aus der Industrieautomatisierung werden aufgrund ihrer hohen Stückzahlen zukünftig auch zur Senkung der LCC im Bahnbereich beitragen. Vor diesem Hintergrund wird ein Lösungsansatz auf Basis eines aus der Robotik stammenden Stereo-Kamera-Systems zur Automatisierung der Anrufschrankenfunktionen verfolgt und eine Möglichkeit zur verfahrenssicheren Einbindung in den Bahnbetrieb aufgezeigt. Heute spielen bei der Wahl der geeigneten Sicherung die LCC der Anlagen gegenüber funktionalen, betrieblichen und sicherungstechnischen Anforderungen eine untergeordnete Rolle. Das Ziel der Betreiber ist es jedoch, das betrieblich-wirtschaftliche Optimum zu ermitteln. Der Bedarf an geeigneten Bewertungsmethoden, die eine entsprechende Auswahl unterstützen würden, wird deshalb ansteigen. Insbesondere in den Prozessen der Planung und strategischer Entscheidungen zur Wahl einer geeigneten Optimierungsstrategie wird eine betrieblichwirtschaftlich orientierte Methodik benötigt. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit ist deshalb die Entwicklung einer Methode, die als Entscheidungshilfe für Bahnübergangsplaner und Anlagenmanager dient, mit welcher der Prozess der Planung und der Prozess zur Wahl hinsichtlich geeigneter Investitionsstrategien im Bereich von BÜSA systematisierbar werden. Im Ergebnis liefert die Arbeit neben dem Konzept für ein neues Sicherungsverfahren eine Methode zur Auswahl und Bewertung von Konzepten zur Bahnübergangssicherung. Der Nutzen dieser Methode ist es, Verbesserungen für die Bahnübergangssicherung bereits in einer frühen Phase der Entwicklung bewerten zu können und dadurch die Kosten im weiteren Verlauf zu senken, wie am Beispiel zur Optimierung der Bahnübergangssicherung für bedarfsgesteuerte Schranken aufgezeigt wird.

    Modernisation of Level Crossing Protection Systems is highly needed and provides the chance to reduce life cycle costs (LCC) and in particular purchasing costs of Level Crossing Protection Systems significantly. On the one hand this can be achieved through fundamental changes in the facility structure (technologies, transmission channels etc.). On the other hand this can be achieved by reducing costs of road construction and by means of improvement of relevant processes of the manufacturers as well as those of infrastructure managers. The need of optimisation concerning new concepts, which have low LCC, produce operationally adequate and economical safety concepts or in some cases (e.g. technical danger zone supervision) can help to reduce costs, is high and will increase more in the next years. The replacement of the old technique of the on call barrier (German: Anrufschranke) clarifies this area of conflict. By introducing the automation concept for demand-driven Level Crossing Systems in this thesis, a replacement concept for the "Anrufschranke" is specified, which is optimised with respect to operational, safety specific as well as economic criteria. The development of substitute technology only for replacing the "Anrufschranke" is rather inappropriate due to the limited number of only 1,000 "Anrufschranken" in Germany. Commercial-off-the-shelf (COTS) components wilt lead to a decrease of LCC in the railway system because of their high quantity. Having this in mind, an approach on basis of a stereo-camerasystem is followed to automate the essential functions of the "Anrufschranke". By integrating a technology concept for obstacle detection which originally was used in robotics, the possibility of implementing the new safety concept according to the principle of the "Anrufschranke" is identified. The thesis provides adequate groundwork for a successful development and has the aim to show an appropriate way of migration for the replacement of the "Anrufschranke". Traditionally, the operational and safety demands have to be fulfilled. Still, LCC only play a minor role during the planning and choice of an appropriate protection system. Because of this fact, the backlog of investment is supported indirectly. That is why it is the aim of the infrastructure managers to identify not only the operational, but also the operationaleconomic optimum of Level Crossing Protection Systems. Therefore, an adequate assessment method is needed, which facilitates an appropriate choice. An operational-economic orientated method for optimising Level Crossing Protection Systems will particularly be needed during the processes of strategic determination and operative planning. The method, which is introduced with this thesis, is a decision guidance for planners of Level Crossings and Infrastructure Managers. It helps to systematise the process of planning a Level Crossing Protection System and to systematise the decision making of appropriate optimisation strategies. As a result, this thesis provides not only a concept of a new Level Crossing Protection System to replace the "Anrufschranke", but also a method for choosing and evaluating new concepts. The benefit of this method is to screen ideas for improvement of Level Crossing Protection Systems already in the conception phase. This is shown by the example of the automation of demand-driven Level Crossing Systems.


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    Title :

    Optimierung der Bahnübergangssicherung für bedarfsgesteuerte Schranken


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    Publication date :

    2012


    Size :

    156 Seiten, Bilder, Tabellen, 173 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German