METRO BARCELONA
Einsteigen, aussteigen – immer sicher!
Um mit den gesellschaftlichen Herausforderungen einer sicheren und komfortablen Mobilität bei gleichzeitigem Klimaschutz Schritt halten zu können, muss der öffentliche Verkehr deutlich stärker automatisiert werden als heute. Daher müssen Zugsteuerungssysteme in der Lage sein, den gesamten Betriebsprozess zu überwachen, zu steuern und zu kontrollieren. Automatischer Zugbetrieb, Schutz und Steuerung mit COTS-SPS-Systemen sind Stand der Technik, wie das Beispiel Barcelona zeigt.
In Barcelona, der zehntgrößten Stadt der Europäischen Union, leben und arbeiten 1,6 Millionen Menschen. Hier im Nordosten Spaniens sorgt ein dichtes Netz von U-Bahn- und Buslinien für den öffentlichen Nahverkehr. Transports Metropolitans de Barcelona (TMB) betreibt acht Linien, 165 Stationen und 162 Züge, die zu den Hauptverkehrszeiten verkehren - und das an jedem Werktag der Woche. Die Metro verbindet Barcelona mit sieben anderen Gemeinden im Ballungsraum.
Um das Netz weiter zu optimieren, setzt die TMB seit einigen Jahren auch automatisierte Züge ein. Auf der Linie L9 / L10 sind fahrerlose Fahrzeuge vom Typ Alstom S9000 im Einsatz, die mit aktiven Fahrgastinformationssystemen wie Lichtsignalen, interner Beschallung und Notsprechanlagen ausgestattet sind. Außerdem sind sie mit einem Anzeigesystem bestehend aus LCD-Bildschirmen, Brandmelde- und Videoüberwachungssystemen ausgestattet. Alle Züge verfügen über eine Ausstiegsrampe an der Vorderseite, die im Notfall genutzt werden kann. Darüber hinaus wurde ein umfassendes Sicherheitspaket installiert, das nicht nur die Zugführer ersetzt, sondern auch den Zug mit den anderen Elementen des Systems verbindet.
CBTC System und GoA4 sorgen für Sicherheit
Der Betreiber TMB verwendet für den Betrieb seiner U-Bahn das CBTC-System (Communications Based Train Control) und - als höchsten Automatisierungsgrad innerhalb der möglichen Bandbreite - GoA4. Diese "Grades of Automation" geben an, welche grundlegenden Funktionen des Zugbetriebs in der Verantwortung des Personals und welche in der Verantwortung des Systems selbst liegen. Aber auch die Bahnhöfe selbst müssen sich ändern, wenn sie auf diese Weise betrieben werden: Da das Öffnen und Schließen der Türen ebenfalls in der Verantwortung des Betriebspersonals liegt, ist es besonders wichtig, Bahnsteigtüren zu installieren, die verhindern, dass Personen oder Gegenstände auf die Gleise fallen. In den letzten Jahren wurden mehrere Metrostationen in Barcelona mit Platform Screen Doors (PSD) verschiedener Hersteller ausgestattet, darunter auch MASATS.
Polis Karatzas, PSD-Manager, und Joan Enrich, leitender Systemingenieur bei MASATS , waren auf der Suche nach einem Leitsystem, das in ihre PSD-Architektur integriert werden sollte, als sie auf die HIMA-Lösung stießen: "Im Vergleich zu proprietären Lösungen bietet uns der HIMA-Ansatz viele Vorteile. Wir sparen bei der Verkabelung und die Systeme sind einfach und schnell zu programmieren." Und auch in puncto Sicherheit sprachen die Argumente für HIMA: "Obwohl wir oft nur SIL2-Lösungen benötigen, sind wir mit HIMA flexibel, denn die Systeme sind mit SIL4 zertifiziert. So erhalten wir eine kostengünstige Lösung unter Beibehaltung des höchsten Sicherheitsniveaus", sagt Karatzas. Joan fügt hinzu, dass "Aspekte wie die Größe des Produkts und die Montage auf DIN-Schienen ebenfalls wichtige Vorteile waren", zusätzlich zu der Größe und Einfachheit der Steckverbindung, die er als sehr effizient empfindet.
„Im Vergleich zu proprietären Lösungen bietet uns der HIMA-Ansatz viele Vorteile. Wir sparen bei der Verkabelung und die Systeme sind einfach und schnell zu programmieren."
Bahnsteigtüren können einzeln isoliert werden
Der automatische Betrieb würde schnell ineffizient werden, wenn einzelne Teile einen Ausfall des gesamten Systems verursachen würden. MASATS hat daher ein unabhängiges Isolationssystem für sein PSD-System entwickelt. Damit ist die Verfügbarkeit des Gesamtsystems unabhängig von einzelnen Türen. Bei einem Ausfall einzelner Einheiten werden diese sowohl elektrisch als auch mechanisch isoliert, so dass kein autorisiertes Personal mehr vor der isolierten Tür stehen muss. Auf diese Weise kann die Station ihren Betrieb ohne weitere Verzögerungen und Unterbrechungen fortsetzen.
Außerdem werden bürstenlose Gleichstrommotoren eingesetzt, die eine Wartung überflüssig machen. Dank dieser ausgeklügelten Steuerungs- und Überwachungssysteme können die Züge in den Hauptverkehrszeiten insgesamt häufiger verkehren. Dies erhöht die Netzkapazität und ermöglicht eine flexible Reaktion auf die Mobilitätsbedürfnisse der Bevölkerung.
„Obwohl wir oft nur SIL2-Lösungen benötigen, sind wir mit HIMA flexibel, da die Systeme mit SIL4 zertifiziert sind. Das gibt uns eine kosteneffiziente Lösung unter Beibehaltung des höchsten Sicherheitsniveaus"
Offene Steuerung HIMatrix F30 senkt Kosten
Die offenen Sicherheitssteuerungen HIMatrix F30 mit RIO- und CUT-Funktionen ermöglichen es Systemintegratoren, eigene Sicherheitslösungen einzubinden. Das macht Endkunden und Integratoren unabhängig von proprietären Lösungen und spart erhebliche Kosten, denn alle HIMA-Steuerungen sind Commercial-off-the-shelf (COTS)-Produkte. Die Systeme erfüllen bereits ab Werk die strenge SIL 4-Norm nach CENELEC.
Nach den guten Ergebnissen während der Test- und Validierungsphase und dem reibungslosen Betrieb erhielt MASATS letztes Jahr den Auftrag, auch die neue Metro-Station Trinitat Nova (L11) in Barcelona mit seinem PSD-System auszustatten:
wurden im Werk vormontiert, so dass für die Installation und Inbetriebnahme eines Türmoduls auf der Plattform nur eine kurze Zeit benötigt wurde. Die Vorteile der modularen Vormontage sind: weniger Verkabelung, schnellere Inbetriebnahme und kürzere Planungszeit. Die abschließende Funktionsprüfung mit dem SIEMENS-Signalisierungssystem auf Trinitat Nova wurde in nur vier Tagen durchgeführt. Darüber hinaus macht der Einsatz der HIMA-SPS das System flexibler und zukunftssicherer. Zusammen mit der SPS kommen mehrere Funktionen, die nicht direkt mit dem Türsystem verbunden sind, wie z.B. die Kommunikation mit dem Stellwerk, die Erkennung von Personen auf dem Gleis und die Zuganfahrt.
-
Maximale Sicherheit und Verfügbarkeit für die L11 Metro Barcelona und die Station Trinitat Nova
-
Ein System für viele Funktionen: HIMatrix PLC-Funktionen in Verbindung mit dem Türsystem, Kommunikation mit dem Stellwerk, Erkennung von Personen auf dem Gleis und das Nähern eines Zuges.
-
Modulare Vormontage bedeutet weniger Verdrahtung, schnellere Inbetriebnahme, kürzere Planungszeit und spart Zeit bei der abschließenden Funktionsprüfung mit der Signalanlage.
-
COTS-Komponenten gewährleisten eine schnelle Implementierung sowie einfache Änderungen und Wartung
Die Brownfield Anlage kann über Nacht schrittweise betrieben werden, ohne den Zugbetrieb tagsüber zu beeinflussen. Die positiven Aspekte zeigen sich auch besonders deutlich im Zeitplan des Bahnhofs L11 Trinitat Nova: Die Teams benötigten nur sechs Monate - inklusive Planung, Installation, Integration in das Signalsystem und Abnahmetests. Die Strecke ist nun an sieben Tagen in der Woche geöffnet, mit einem anspruchsvollen Fahrplan, der an Wochentagen 19 Stunden/Tag und an Wochenenden und Feiertagen 24 Stunden/Tag umfasst.