Die Linienzugbeeinflussung (auch Linienförmige Zugbeeinflussung, Abk.: LZB) ist ein Zugsicherungssystem der Eisenbahn, bei dem die Fahrzeuge kontinuierlich überwacht werden. Sie wird vorranging auf Schnellfahrstrecken ab Geschwindigkeiten von 160 km/h eingesetzt. Ferner kann die LZB die Leistungsfähigkeit von Strecken durch dichtere Zugfolgen erhöhen. LZB-Technik wird in Deutschland, Spanien und Österreich eingesetzt.
Bei der LZB übernimmt eine Streckenzentrale (Zentralrechner) die Überwachung der Zugfahrt. Die Streckenzentrale steht über einen im Gleis verlegten Linienleiter immer mit den Fahrzeugen in Verbindung. Über diese Verbindung melden die Fahrzeuge ihre Position und Geschwindigkeit an die Streckenzentrale. Diese berechnet für jeden Zug individuelle Fahrbefehle und sendet diese an die Fahrzeuge. Im Fahrzeug wird die Einhaltung der Fahrbefehle überwacht (genauer siehe Funktionsweise). Die LZB zeigt dem Triebfahrzeugführer die Stellung des nächsten Signals bzw. den nächsten Geschwindigkeitswechsel bis zu 10 km (bei manchen Bauarten auch mehr) im Voraus an. Diesen Vorgang nennt man „Fahren auf elektronische Sicht“.
In Verbindung mit der Automatischen Fahr-Bremssteuerung (AFB) ist auf diese Weise eine vollautomatische Steuerung des Zuges möglich. Die Rolle des Triebfahrzeugführers beschränkt sich dann im Wesentlichen auf die eines Beobachters. Jedoch sind Eingriffe des Triebfahrzeugführers jederzeit möglich und haben Vorrang vor der AFB.
Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die wichtigsten Entwicklungsschritte der LZB.
| Daten | Beschreibung | Steuerung / Länge |
|---|---|---|
| 1963 | Testfahrten auf der Strecke Forchheim–Bamberg | |
| 1965 | 200 km/h-Präsentationsfahrten auf der Strecke München-Augsburg mit der Baureihe 103.0 | |
| 1965–1974 | Entwicklung und Sicherheitsnachweis | |
| 1974–1976 | Betriebserprobung auf der Strecke Bremen–Hamburg | 3 Zentralen / 90 km |
| 1976 | Ausbau der Strecke Hamm–Gütersloh | |
| 1978–1980 | S-Bahn Pilotprojekt in Madrid (RENFE) | 1 Zentrale / 28 km |
| 1980–1985 | Serienausrüstung bei der Deutschen Bundesbahn | 7 Zentralen / 309 km |
| 1987 | Betriebsbeginn auf den Neubaustrecken Fulda–Würzburg und Mannheim–Hockenheim | 4 Zentralen / 125 km |
| 1987 | Beschluss der Österreichischen Bundesbahn zur Einführung von LZB | |
| 1988–1990 | Weitere Ausbaustrecken bei der DB | 2 Zentralen / 190 km |
| 1991 | Inbetriebnahme Neubaustrecken Hannover–Fulda und Mannheim–Stuttgart und weiterer Ausbaustrecken | 10 Zentralen / 488 km |
| 1992 | Neubaustrecke Madrid–Cordoba–Sevilla (RENFE) zur Weltausstellung in Sevilla | 8 Zentralen / 480 km |
| 1992 | Erster Abschnitt der Strecke Wien–Salzburg bei der ÖBB | 1 Zentrale / 30 km |
| 1995 | Inbetriebnahme S-Bahn Linie Cercanias C5 Madrid | 2 Zentralen / 45 km |
| 1998 | Inbetriebnahme Neubaustrecke Hannover–Wolfsburg–Berlin und Ausbaustrecke Würzburg–Nürnberg mit ESTW-Koppelung | 6 Zentralen |
| 1999 | Inbetriebnahme CIR-ELKE-Pilotstrecke Offenburg–Basel mit CE1-Systemsoftware | 4 Zentralen |
| 2001 | Inbetriebnahme CIR-ELKE-Pilotstrecke Achern | 1 Zentrale |
| 2002 | Inbetriebnahme Schnellfahrstrecke Köln–Rhein/Main mit CE2-Systemsoftware | 4 Zentralen |
| 2003 | Inbetriebnahme Ausbaustrecke Köln–Düren(–Aachen) (CE2-Software auf ABS) | 1 Zentrale |
| 2004 | Inbetriebnahme Ausbaustrecke Hamburg–Berlin (CE2-Software auf ABS) | 5 Zentralen |
| 2004 | Inbetriebnahme S-Bahn München (CE2-Software mit verkürzten Blockabständen) | 1 Zentrale |
| 2006 | Inbetriebnahme Ausbaustrecke Berlin–Halle–Leipzig (CE2-Software in ETCS-Doppelausrüstung) | 4 Zentralen |
| 2006 | Inbetriebnahme Schnellfahrstrecke Nürnberg–Ingolstadt (CE2-Systemsoftware mit Weichenausdehnung) | 2 Zentralen |
Der Linienleiter wird in Schleifen verlegt. Dabei wird ein Kabel in Gleismitte, das andere im Schienenfuß verlegt. Nach 100 Metern werden die Kabel getauscht (gekreuzt), an dieser Stelle ändert sich die Phasenlage des Signals um 180°. Dies eliminiert elektrische Störungen und wird vom Fahrzeug zur Ortung genutzt. Dieser Ort wird auch als Kreuzungstelle oder 100-m-Punkt bezeichnet. Maximal können 126 Kreuzungstellen pro Schleifenbereich gelegt werden, wodurch sich dieser in maximal 127 Fahrorte teilt und sich somit eine maximale Länge von 12,7 km pro Schleifenbereich ergibt.
LL-Verlegung.png Kurzschleifentechnik: Bei der Kurzschleifentechnik werden die Schleifenbereiche in einzelnen Schleifen von maximal 300 Meter Länge verlegt. Die Speisung der Kurzschleifen erfolgt parallel, so dass in einem Schleifenbereich in allen Kurzschleifen die gleiche Information übertragen wird. Die Verbindung zwischen Fernspeisegerät und Streckenzentrale wird ebenfalls mittels eines 4-Draht-Kabels hergestellt, an dem alle Speisegeräte eines Schleifenbereichs angeschlossen werden. Vorteil der Kurzschleifentechnik ist die höhere Ausfallsicherheit, bei einer Unterbrechung des Linienleiters fällt maximal ein 300 Meter langes Teilstück aus. Diese Unterbrechung kann vom Fahrzeug überbrückt werden.
Langschleifentechnik: Der Schleifenbereich besteht aus einer einzigen Schleife, die von einem Fernspeisegerät gespeist wird. Dieses ist ungefähr in der Schleifenmitte positioniert. Die Verbindung zur Streckenzentrale wird mit einem 4-Draht-Kabel hergestellt. Nachteil dieser Verlegeart ist, das bei einem Ausfall des Fernspeisegerätes oder der Unterbrechung des Linienleiters der ganze Schleifenbereich ausfällt. Aus diesem Grunde wird diese Verlegeart nicht mehr installiert.
Für die Ausrüstung einer Strecke mit LZB stehen pro Streckenzentrale 16 Schleifenbereiche zur Verfügung. Diese können je nach Streckengegebenheiten parallel und/oder hintereinander angeordnet werden. Für mit LZB ausgerüstete Überholungen werden eigene Schleifenbereiche benötigt (siehe Bild). Bei Bedarf werden weitere Streckenzentralen eingesetzt. Benachbarte Streckenzentralen heißen Nachbarzentralen.
Rein theoretisch kann mit einer Streckenzentrale 101,6 km zweigleisige Strecke (ohne Überholungen) ausgerüstet werden.
LZB-Streckenzentrale: Der Kern der LZB-Streckenzentrale besteht aus einem 2-aus-3-Rechnersystem, welches die Fahrbefehle für die Fahrzeuge berechnet. Über spezielle Modemverbindungen wird die Verbindung zwischen Fernspeisegeräten, Nachbarzentralen und Stellwerken unterhalten. Die Übertragung der Information erfolgt auf dem Informationskabel, in dem je Übertragungskanal (Schleifen, Nachbarzentralen, Stellwerke) ein Kabelvierer (je zwei Adern für Richtung Zentrale–Geräte bzw. Geräte–Zentrale) vorhanden ist. Die Verbindung zu Elektronischen Stellwerken (ESTW) erfolgt über eine LAN-Koppelung.
Fernspeisegeräte (bei Kurzschleifentechnik Kurzschleifenfernspeisegeräte KFS): Das Fernspeisegerät speist die von der LZB-Zentrale kommenden Informationen des Informationskabels in den Linienleiter ein. Vom Fahrzeug gesendete Antworttelegramme werden verstärkt und über das Informationskabel an die LZB-Zentrale gesendet. In einem Schleifenbereich, bei Kurzschleifentechnik in allen Kurzschleifen, wird von der LZB-Zentrale die gleiche Information eingespeist.
Voreinstellungsgeräte oder Anfangsgeräte (VE-Geräte, A-Geräte): Geräte für die Erzeugung von Voreinstelltelegrammen in den Voreinstellschleifen. Linienleiterkabel.png
Potentialtrennschränke: Durch Fahrleitungseinflüsse kommt es im Informationskabel zu Fremdspannungen. Durch eine galvanische Trennung in den Potentialtrennschränken wird die Einhaltung der maximalen Fremdspannungswerte innerhalb des Informationskabels erreicht.
Verstärkerschränke: Wegen der teils großen Entfernung zwischen Streckenzentrale und Fernspeisegeräten ist eine Verstärkung der Signale erforderlich. Hierzu werden Verstärkerschränke verwendet.
Linienleiterschleifen im Gleis: Die Linienleiterschleifen werden mit einem stabilen, einadrigen Kabel verlegt, das den Witterungseinflüssen widersteht. Es ist kein Koaxialkabel (siehe Bild).
Zusätzliche LZB-Signalisierung (v. a. LZB-Blockkennzeichen, Bereichskennzeichen): LZB-Blockkennzeichen werden an den Stellen montiert, an denen ein LZB-Block endet. Bereichskennzeichen signalisieren den Übergang in den nächsten Schleifenbereich.
LZB-Fahrzeugrechner: Abhängig vom Hersteller gibt es zwei Konzepte:
Stromversorgung: Die Stromversorgung ist redundant aufgebaut und wird vom Fahrzeugrechner überwacht.
Sende-/Empfangsantennen: Die Antennen des Fahrzeuges sind ebenfalls redundant ausgelegt, es gibt je zwei Sende- und zwei bzw. vier Empfangsantennen (zwei Paar). Die Anzahl der Empfangsantennen ist Fahrzeugspezifisch und wird vom Hersteller festgelegt.
Wegsensorik: Für die Weg- und Geschwindigkeitsmessung werden zwei Rad-Sensoren (Wegimpulsgeber) und ein Beschleunigungsmesser oder ein Radar verwendet (Verschiedene Herstellerkonzepte).
Zwangsbremseingriff: Beim Zwangsbremseingriff erfolgt eine Sicherheitsreaktion auf die Hauptluftleitung, diese wird entlüftet. Der Zwangsbremseingriff erfolgt auf die Hauptluftleitung entweder über eine so genannte Bremswirkgruppe oder über eine Sicherheitsschleife.
Zugdateneinsteller: Am Zugdateneinsteller werden alle relevanten Daten des Zuges eingegeben, wie z. B. Zuglänge, Bremsart, Bremshundertstel und maximale erlaubte Geschwindigkeit des Zuges. Bei modernen Fahrzeugen (wie z. B. bei der BR185 erfolgt die Zugdateneingabe über das DMI (Driver Machine Interface).
Modulare Führerstandsanzeige (MFA): Die modulare Führerstandsanzeige gibt dem Triebfahrzeugführer einen vollständigen Überblick über die vorausliegende Strecke. Er werden Ist-, Soll-, Zielgeschwindigkeit, sowie Zielentfernung im MFA analog und bei neueren Triebfahrzeugbaureihen digital mittels Display angezeigt. Über Leuchtmelder im MFA werden dem Triebfahrzeugführer Status- oder Störmeldungen und weitere wichtige Informationen angezeigt, z. B. bei LZB-Übertragungsausfälle, LZB-Nothaltauftrag.
Bei modernen Fahrzeugen (z. B. BR185 ist das MFA durch ein DMI (Driver Machine Interface) erstetzt worden. Das DMI bietet eine größere Flexibilität hinsichtlich der Gestaltung.
Das Fahrzeuggerät unterteilt über die Wegsensorik die Groborte nochmals in 8 Feinorte (0 bis 7) mit einer Länge von 12,5 Metern. Um Toleranzen in der Wegsensorik und bei der Linienleiterverlegung auszugleichen, nutzt das Fahrzeuggerät die Phasensprünge der Kreuzungsstellen für die Fahrortzählung. Mit Erkennen der Kreuzungsstelle wird der Feinortzähler auf 0 gesetzt und der Grobortzähler entsprechend der Fahrrichtung weitergezählt. Der in Zählrichung letzte Feinort wird entsprechend verlängert oder verkürzt.
Fährt ein entsprechender Zug in einen mit Linienleiter ausgerüsteten Bereich, wird er nur dann in die LZB-Führung aufgenommen, wenn der Fahrzeugrechner einen Wechsel der Bereichskennung erkennt. An definierten Einfahrstellen wird der Wechsel der Bereichskennung durch Voreinstellschleifen vorbereitet. In den Voreinstellschleifen werden fest parametrierte Voreinstelltelegramme übertragen, die die notwendigen Informationen (Fahrortnummer, Fahrtrichtung, Übergang zum Linienleiter am 50- oder 100-m-Punkt) des Einfahrortes übermitteln. Mit dem Erreichen des eigentlichen LZB-Bereichs empfängt das Fahrzeug die Aufruftelegramme der Zentrale für den Einfahrort und antwortet mit dem angeforderten Rückmeldetelegramm. Daraufhin beginnt die Zentrale Kommandotelegramme an das Fahrzeug zu senden. Das Fahrzeuggerät wird in der Regel erst beim Passieren des nächsten Signals hell geschaltet.
Fährt ein Fahrzeug ohne eine Voreinstellschleife zu passieren in einen LZB-Bereich, so erfolgt die Aufnahme in die LZB erst hinter dem nächsten Bereichskennzeichenwechsel (BKW mit Grundstellung). Das Fahrzeuggerät empfängt die Aufruftelegramme der Zentrale, beantwortet diese jedoch nicht. Mit Überfahren des BKWs empfängt das Fahrzeuggerät Aufruftelegramme mit geänderter Bereichskennung. Darauf wird im Fahrzeuggerät der Fahrortzähler zurückgesetzt (auf 1 bei Fahrt in Zählrichtung / −1 bei Fahrt gegen Zählrichung) und die ortfesten Aufruftelegramme des am BKW befindlichen Einfahrortes werden beantwortet. Die Aufnahme in die LZB erfolgt dann wie oben beschrieben.
Erkennt das Fahrzeuggerät eine oder zwei Kreuzungsstellen nicht, wird über die Wegsensorik am 100 m-Punkt eine Kreuzungsstelle simuliert. Wird die darauffolgende Kreuzungsstelle erkannt, kann unter LZB-Führung weitergefahren werden. Werden drei hintereinanderliegende Kreuzungsstellen nicht erkannt, fällt das Fahrzeug aus der LZB-Führung.
Im Diagramm ist der Wechsel der zulässigen Höchstgeschwindigkeit (hier von 300 km/h auf 200 km/h) und das Bremsen bis zum Halt dargestellt. Die Bremsparabel wird jeweils so gelegt, dass sie durch den einschränkenden Punkt des Geschwindigkeitsprofils verläuft und am Haltpunkt endet.
Telegrammtyp 1
Telegrammtyp 2
Telegrammtyp 3
Telegrammtyp 4
Die Strecke Offenburg–Basel ist mit der erweiterten Linienzugbeeinflussung CIR-ELKE ausgestattet. Gefahren wird auf diesem Abschnitt maximal 160 km/h. Des Weiteren wird CIR-ELKE Systemsoftware unter anderem auf den Strecken Köln–Rhein/Main, Köln–Düren sowie Hamburg–Berlin und auf der S-Bahn-Stammstrecke München eingesetzt.
Die Strecke ist seit April 1992 in Betrieb. Seit März 2004 ist auch der Endbahnhof Madrid–Atocha mit LZB ausgerüstet.
Im November 2005 wurde ein Abzweig nach Toledo in Betrieb genommen (20 km).
This article is licensed under the GNU Free Documentation License.
It uses material from the
"Linienzugbeeinflussung".
Home Page • arts • business • computers • games • health • hospitals • home • kids & teens • news • physicians • recreation• reference • regional • science • shopping • society • sports • world