ETCS: Hardware 

Eine Zugbeeinflussung benötigt mindestens zwei Komponenten: Eine streckenseitige, die die erforderlichen Informationen (wenigstens Halt/Fahrt) überträgt und eine fahrzeugseitige, die diese auswertet.

Strecke 

An der Strecke kann man folgende Einrichtungen finden:

Eurobalise 

Im Regelfall bekommt das Fahrzeug seine Daten an Eurobalisen. Dabei handelt es sich um mittig im Gleis verlegte Transponder, die vom Fahrzeug magnetisch aktiviert werden. Mit der Energie dieses Magnetfeldes sendet die Balise ihre eigenen Daten in einem codierten Magnetfeld an das Fahrzeug. Theoretisch kann auch das Fahrzeug durch Codierung des Magnetfeldes Daten senden, das wird bei ETCS aber nicht genutzt.

Die Daten der Balisen können fest programmiert sein. Sie sind dann nur mit einem Programmiergerät zu verändern, je nach Hersteller im Gleis oder erst nach Ausbau. Solche Festdatenbalisen können entsprechend nur unveränderliche Streckendaten übertragen. Ihr Vorteil ist jedoch, dass sie nur im Gleis befestigt werden müssen und weder Energieversorgung noch andere Verkabelung benötigen.

Es gibt aber auch steuerbare Balisen, deren Inhalt beliebig geändert werden kann. Solche Transparentbalisen können zum Beispiel zwischen Halt und Fahrt umschalten.

Balisen können im Prinzip einzeln verlegt werden, aber auch in Gruppen von bis zu acht. Echte Balisengruppen, also solche aus mehreren Balisen, haben drei mögliche Vorteile:

Eine Konsequenz der fehlenden Richtung ist beispielsweise, dass eine einzelne Balise nicht eine Information wie "Fahrt frei für die nächsten 1000 m" enthalten kann - ausgenommen dieses gilt tatsächlich für beide Fahrtrichtungen.

Eine Balisengruppe kann beliebig aus Transparent- und Festdatenbalisen aufgebaut sein. Auch eine Transparentbalise mit einer Festdatenbalise zu duplizieren ist denkbar, wird in der Regel aber wenig Sinn machen.

Eine Balise enthät Information in Form von Packets, zu Deutsch Paketen. Die möglichen Packets sind fest definiert. Alle Packets einer Balise ergeben das Balisentelegramm, und die Gesamtheit der Telegramme einer Balisengruppe die Message (Nachricht).

Euroloop 

Dass eine Balise einen relativ genau definierten Ort bezeichnet, ist für die Fahrzeugortung ein Vorteil. Es bedeutet aber auch, dass eine Datenübertragung nur am Balisenort möglich ist. Nähert sich ein Zug einem Haltsignal, so entsteht damit ein änliches Problem wie bei der PZB: Der Zug wird auch nach Fahrtstellung restriktiv überwacht.

Die Euroloop kann hingegen bis zu 1000 m lang sein und die Fahrtstellung frühzeitig übertragen. Durch das Füllen der Übertragungslücke wird das Verfahren als Loop Infill bezeichnet. Da bei ETCS-Betrieb der Fahrzeugführer auf dem ein Vorschaubild hat, wird nicht nur die restriktive Überwachung deaktiviert, sondern die Fahrtstellung gleich auf dem Führerstand signalisiert. Durch diese Aktualisierung an Anzeige kann mit Euroloop auf streckenseitige Signale vollständig verzichtet werden, was nur mit Balisen nicht ginge. Allerdings bewerkstelligt das auch Euroradio.

Euroradio 

Neben Balisen und Loop können Daten auch per Funk übertragen werden. Genau genommen per Telefon, per Mobiltelefon. In diesem Fall nennt es sich Global System for Mobile Communications - Rail. Das GSM-R wird auch als Ersatz für klassischen Zugfunk genutzt. Da Mobiltelefone keine sichere Datenübertragung kennen, werden sie um ein sicheres Übertragungsprotokoll ergänzt. Das Ganze nennt sich dann Euroradio.

Euroradio kann entweder sämtliche Nutzdaten übertragen oder analog zu einer Euroloop nur als Lückenfüller dienen (Radio Infill). Dafür gibt es dann den Ausdruck Radio Infill Unit (RIU).

Das Problem bei GSM-R ist die verbindungsbasierte Kommunikation. Es ist derzeit nicht möglich, einen größeren Bahnhof so mit Funkzellen auszustatten, dass dort alle Züge in ETCS per Funk (also in ) geführt werden können. GPRS ist eine mögliche Alternative, nach aktuellem Stand aber auch nicht ausreichend.

LEU 

Um Transparentdatenbalisen zu beschreiben, kann ein einfaches streckenseitiges Gerät genutzt werden, das nur Signalbegriffe und evtl. einige Weichenlagen abgreift, eine so genannte Lineside Electronic Unit LEU. Eine LEU kann auch eine ansteuern.

Z-LEU 

Die Ansteuerung eines Bahnhofs mit einer pro Signal ist zwar prinzipiell möglich, aber eher ineffektiv. Außerdem wird dabei eine Vorsignalisierung bzw. ausreichend lange Vorausschau für höhere Geschwindigkeiten schwierig. Es ist aber möglich, die gesamten Daten eines Stellwerks im Zusammenhang zu betrachten und von diesem System aus alle und anzusteuern. Das nennt sich dann zentralisierte LEU (Z-LEU).

RBC 

Auch die Daten für müssen erzeugt werden. Sofern es sich nicht um Radio Infill handelt, geschieht das für ein oder sogar mehrere Stellwerke zentral, wie bei einer . Eine solche Zentrale nennt sich Radio Block Centre oder RBC. Ein RBC kann unter Umständen auch zugleich als genutzt werden und erlaubt dann Mischbetrieb in und ( dürfte in diesem Zusammenhang nur bedingt sinvoll sein).

Fahrzeug 

Ohne konkret auf die Systemarchitektur Bezug zu nehmen, sind fahrzeugseitig zu nennen:

OBU 

Das eigentliche Fahrzeuggerät, die On-Board Unit (OBU). Das ist ein gängiger Begriff, auch wenn er im offiziellen Glossar gar nicht auftaucht. Dort ist nur von Trainborne Equipment die Rede. Die funktionale Spezifikation spricht hingegen nur von On-board Equipment. Die OBU ist ein signaltechnisch sicherer Rechner, der auch als European Vital Computer (EVC) bezeichnet wird. Wichtig ist hier vor allem, dass die OBU auf die Bremse zugreifen kann, um den Zug notfalls auch ohne Mitwirkung des Fahrzeugführers zu bremsen.

Odometrie 

Da ETCS Bremskurven überwacht, muss das Fahrzeug immer wissen, wo es sich befindet. Deshalb ist auch eine Odometrie (Wegstreckenmessung) erforderlich. Mit einem einfachen Umdrehungszähler ist es dabei nicht getan, da Räder bei Bremsen und Beschleunigen Gleiten bzw. Schleudern können. Es gibt da verschiedene Methoden - Vergleichsmessung aller Radsätze, nicht angetriebene bzw. gebremste Achsen, Radarmessung.

DMI 

Da der Fahrzeugführer über den Zustand der Zugsicherung informiert werden soll (um z. B. die Bremskurve mit der aktuellen Geschwindigkeit vergleichen zu können), gibt es ein Driver Machine Interface, kurz DMI). Im älteren Stand der Spezifikationen ( 2) nannte es sich noch MMI (Man Machine Interface), zu 3 wurde auf die neutrale Version umgestellt. Das DMI kann auch für Eingaben genutzt werden, sei es zur Eingabe der Zugdaten, sei es zur Quittierung von Befehlen. Wesentlicher Teil des DMI ist im normalen Betrieb ein Tachometer.

Balisenantenne 

Die Balisenantenne wird in jedem Fall benötigt, um Informationen von Balisen empfangen zu können.

Loop-Antenne 

Obwohl Euroloop derzeit nicht weit verbreitet ist, kann ein Fahrzeug der Strecke prinzipiell die Nutzung nicht untersagen (Interoperabilität).

Euroradio 

Soweit mir bekannt ist, haben alle Fahrzeuge zwei Geräte (Mobiles). Das hat vor allem den Vorteil einer Redundanz, verbessert aber auch den Übergang auf ein anderes , also entweder auf eine andere Strecke oder den weiteren Verlauf der gleichen Strecke.

Rundweg
Rundweg (Level)

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