Automatic Train Operation

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Instrumententafel eines Triebzuges

Automatic Train Operation (ATO) ist der automatisierte Fahrbetrieb, bei dem ganz oder teilweise die Zugsteuerung vom Fahrtrechner übernommen wird. Die verschiedenen Grade der Automatisierung reichen von der Bremssteuerung und Fahrsteuerung zur Geschwindigkeitskontrolle, über die Fahrsteuerung und Türsteuerung am Haltepunkt, bis zur möglichen Fernsteuerung für den fahrerlosen Betrieb.

Im technischen Sprachgebrauch bezeichnet ein ATO-System meist die fahrzeugseitige Ausrüstung, die aus den Fahrbegriffen einer streckenseitigen Zugbeeinflussung des ATC-Systems die Steuerbefehle ableitet.

Stufen[Bearbeiten]

Der Internationale Verband für öffentliches Verkehrswesen (UITP) hat den Automatisierungsgrad (Grade of Automation - GoA) im ÖPNV in vier Stufen zusammengefasst.[1] Dies resultiert aus dem Projekt MODURBAN (EU 2005-2009).[2][3]

  • Stufe 0: herkömmlicher Betrieb auf Sicht (on-sight train operation), entsprechend einer Straßenbahn
  • Stufe 1: manuelle Fahrt mit Zugbeeinflussung (siehe AFB folgender Abschnitt), wobei der Fahrer die Fahrt regelt, und zuständig für Start, Stopp, Türsteuerungen ist. Der Zugbetrieb ist nicht automatisiert, aber einige Parameter der Fahrt können über eine Zugbeeinflussung geregelt werden. Bei Stufe 1a ist die Zugbeeinflussung punktuell (an Signalen, PZB), bei Stufe 1b durchgehend (mit LZB).
  • Stufe 2: halbautomatischer Zugbetrieb mit Fahrer (semi-automatic train operation - STO), bei der die Strecke vom Start bis Stopp vollautomatisch durchgeführt wird, jedoch der Fahrer den Start auslöst und für Türsteuerung zuständig ist. Im Bedarfsfall kann er die Fahrsteuerung sofort übernehmen. Viele Konversionen älterer Strecken sind so ausgeführt.
  • Stufe 3: begleiteter fahrerloser Zugbetrieb (driverless train operation - DTO), statt einer ständigen Kontrolle durch einen Fahrer gibt es nur noch einen Zugbegleiter. Dieser ist für die Türsteuerung zuständig und kann über ein Notfall-Bedienfeld den Zug bewegen.
  • Stufe 4: vollautomatischer fahrerloser Zugbetrieb (unattended train operation - UTO, manless train operation MTO), bei der sich kein Personal im Zug befindet und alle Operationen automatisiert sind. Die Leitstelle kann in den Zugbetrieb eingreifen.

Automatische Bremssteuerung[Bearbeiten]

Bei einer automatischen Fahrsteuerung im teilautomatischen Zugbetrieb (Supervision and Control Train Operation - SCO) betrifft der teilweise Fahreingriff die Geschwindigkeitsanpassung entsprechend einer Bremskurve, die anders als bei der Zwangsbremsung keiner Löschung durch den Fahrzeugführer bedarf. Ein Beispiel ist die Long Island Rail Road Automatic Speed Control (ASC) – diese automatische Geschwindigkeitsbeeinflussung wurde zur Taktverdichtung entwickelt um sicherzustellen, dass die Züge die maximale Geschwindigkeitsfreigabe ausnutzen können. Es ist dadurch kompatibel mit der herkömmlichen Zugsicherung auf Basis der Führerstandsignalisierung entsprechend Pulse Code Cab Signaling.

Im Deutschland bewirkt eine Kombination aus fahrzeugseitiger Automatischer Fahr- und Bremssteuerung (AFB) in Verbindung mit streckenseitiger Linienzugbeeinflussung (LZB) das gleiche Ergebnis – die Geschwindigkeitsregelung kann das streckenseitig vorgegebene Maximum nicht überschreiten, der Fahrtrechner beschleunigt und bremst jedoch automatisch im Bereich unterhalb des per AFB-Regler vorgegebenen Geschwindigkeit-Solls. Ein vorgesehener Halt in einem Bahnhof wird durch dieses System nicht erkannt.

Halbautomatischer Zugbetrieb[Bearbeiten]

Der halbautomatische Zugbetrieb mit Fahrer ist häufig durch den Umbau existierender U-Bahnen entstanden. Alle Parameter des Streckenabschnitts zur nächsten Station werden automatisiert eingestellt und überwacht. Der Fahrer überwacht den Halt im Bahnhof und löst die Fahrt mittels Startknopf aus.

Den ersten automatischen Zugbetrieb gab es auf der ehemaligen Metrolinie 2 (heute Teil der Metrolinie 5) in Barcelona von 1962[4] bis 1970[5]. Dabei wurden fotoelektrische Zellen eingesetzt, die das Beschleunigen und Abbremsen regelten, sowie Stahlplatten für die Abstandkontrolle. Das System wurde 1971 durch eine modernere Variante ersetzt.

Die Victoria Line in London wurde schon bei Errichtung für den automatischen Zugbetrieb vorgesehen und fährt seit 1968 – allerdings ist bei diesem Neubau noch ein Zugführer vorgesehen gewesen.[6]. Dieser überwacht jedoch nur noch die Einfahrt in den Bahnhof und die Abfertigung zur Ausfahrt, nach drücken von „Start“ wird die Strecke bis zum nächsten Halt automatisch gesteuert. 2013 wurde das System ersetzt.

Die Linen U1–U4 der U-Bahn Wien fahren ebenfalls automatisch, der Fahrer muss lediglich einen Abfahrtsknopf betätigen. Die Steuerung erfolgt mittels Linienzugbeeinflussung. An einigen Endstationen werden die Züge zudem führerlos über die Kehranlage gewendet.

Vollautomatischer Zugbetrieb[Bearbeiten]

Der fahrerlose Zugbetrieb oder vollautomatische Zugbetrieb wird häufig für Pendelzüge an Flughäfen eingesetzt. Mittlerweile sind diese Systeme auch bei einigen Stadtbahnen im Einsatz, allerdings ist dann oft noch ein Zugbegleiter dabei. Auch Züge im fahrerlosen Zugbetrieb besitzen meist noch einen Notführerstand, der zum manuellen Rangieren eingesetzt werden kann, während im Linienbetrieb die Steuerung durch einen Fahrtrechner im Verbund mit einer zentralen Zugkontrolle ausgeübt wird.

Im Gegensatz zur halbautomatischen Victoria Line sind neuere Linien in London wie die Docklands Light Railway[7] fahrerlos konzipiert. Der Zugbegleiter bei der DRL Line (zuerst "Train Captain", dann "Passenger Service Agent" genannt) bleibt dabei für die Türschließung zuständig. Auch die Central Line und Jubilee Line arbeiten vollautomatisch.

In Deutschland ist die fahrerlose U-Bahn in Nürnberg (Projekt RUBIN Realisierung einer automatisierten U-Bahn in Nürnberg) seit 2008 (U3) und 2010 (U2) im vollautomatischen Zugbetrieb. Vorher fand nach Erprobungen seit den 1960er Jahren bei der Hamburger Hochbahn auf der Hamburger Linie U1 von 1982 bis 1985 automatisierter Betrieb statt. Auch auf der Berliner Linie U4 wurde von 1985 bis 1993 der automatisierte Betrieb mit Zugführer nach dem System SelTrac durchgeführt. Die U-Bahn München ist heute durchgängig für den automatisierten Betrieb ausgerüstet (Automatikbetrieb mit Fahrer). Planungen für einen Umbau zum fahrerlosen Betrieb der Berliner U5 wurden wieder eingestellt.

Die Metrolinie 14 in Paris fährt ebenfalls automatisch und ohne Fahrer. Auch in Lyon gibt es mehrere automatisch fahrende Metro-Linien.

Rekorde[Bearbeiten]

  • Das längste Streckennetz mit fahrerlosem Zugbetrieb ist mit 68,7 km Länge bei den drei Linien des Vancouver SkyTrain in Betrieb
  • Die längste Einzelstrecke mit fahrerlosem Betrieb ist die Linie 2 der Métro Lille mit 31,7 km Länge
  • Die längste U-Bahn-Strecke im fahrerlosen Betrieb ist die vollständig im Tunnel verlaufende Nord-Ost-Linie in Singapur mit einer Länge von 20 km

Die Dubai Metro (mit 70 km Streckennetz und 50 km auf einer Linie) sowie die U-Bahn-Ringlinie in Singapur (mit 33,3 km Streckenlänge) werden zukünftig diese Rekorde noch überbieten.[8][9]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. International Association of Public Transport: A global bid for automation: UITP Observatory of Automated Metros confirms sustained growth rates for the coming years.
  2. http://www.uitp.org/content/modurban
  3. Dipl.-Ing. Hans-Christian Kaiser: U-Bahn Berlin - Entwicklung der Steuerungs- und Sicherungssysteme. TU Dresden. 26. Juni 2014.
  4. José Mora: L5 Cornellà Centre - Vall d'Hebrón. Abgerufen am 12. Dezember 2011.
  5. Quelle fehlt
  6. Tom Parkinson, Ian Fisher: Driverless metros poised to expand, in: Railway Gazette International, 01.03.2000. Abgerufen am 12. Dezember 2011.
  7. Peter Courtenay: Docklands Light Railway: Trains. Abgerufen am 12. Dezember 2011.
  8. Railway Technology - ALSTOM chosen for the world’s longest fully automated metro line in Singapore (Memento vom 1. Oktober 2007 im Internet Archive)
  9. DubaiCityGuide.com : Special Features - Schon Properties

Siehe auch[Bearbeiten]