Dezentrale Stromversorgung der nächsten Generation: Aktivierung der Zukunft des Schienengüterverkehrs durch verbesserte Kommunikation

Von Adam Franco, Adam Hausmann und Joseph Nazareth

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Dezentrale Stromversorgung: Eine Einführung

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Im Bestreben, die Betriebsleistung zu erhöhen, nimmt die Länge der Züge seit Jahren zu. Dieser Trend hat sich in letzter Zeit durch die Einführung von Precision Scheduled Railroading als Betriebsstrategie beschleunigt, um den Bahnbetrieb effizienter und rentabler zu gestalten.

Um die Nachfrage nach längeren, schwereren Zügen zu decken und eine effiziente Zugabfertigung zu gewährleisten, setzen Eisenbahnen zunehmend dezentrale Stromversorgungssysteme ein und nutzen sie. Bei der dezentralen Stromversorgung (DP) werden Lokomotiven an mehreren Stellen innerhalb eines Zuges platziert. Dezentrale Stromversorgung reduziert die Zugkräfte im Zug, indem die Traktions- und Bremskräfte entlang des Zuges verteilt werden. Die Verringerung der Seitenkräfte und der Reibung verringert die Auswirkungen schwerer Züge auf die Gleisinfrastruktur, sorgt für eine bessere Haftung und erhöht die Kraftstoffeffizienz.

Das Ergebnis: Züge fahren effizienter, sicherer und einfacher. 

 

LOCOTROL® Dezentrale Stromversorgung

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Das LOCOTROL® Distributed Power-System von Wabtec wurde vor über fünfzig Jahren auf den Markt gebracht und hat sich in dieser Zeit zum führenden Steuerungs- und Kommunikationssystem entwickelt. Es ermöglicht eine koordinierte Brems- und Antriebsstromverteilung zwischen Leit- und Fernlokomotiven an über 21.000 Lokomotiven in 17 Ländern. Das LOCOTROL-System zeichnet sich dadurch aus, dass es den Betrieb des längsten und schwersten Zuges der Welt ermöglicht — etwa 4,5 Meilen (7,3 Kilometer) lang, 99.732 Tonnen schwer, mit 8 Lokomotiven, die 682 Erzwagen transportieren — und die Lösung wird ständig weiterentwickelt, um wichtige Anforderungen der Branche zu erfüllen.

Heute ist das LOCOTROL-System mit fast allen Arten von Bremssystemen und Lokomotivsteuerungssystemen verbunden und dient als Plattform für die zukünftige Zugautomatisierung für den fortgeschrittenen Zugbetrieb.

Herausforderungen bei der dezentralen Stromversorgung

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Lokomotiven mit dezentraler Stromversorgung werden von der Besatzung von der Hauptlokomotive aus ferngesteuert. Dazu ist eine Funkkommunikation zwischen der Leit- und der Fernlokomotive erforderlich. Es gibt Zeiten, in denen der Funkweg nicht verfügbar ist, insbesondere angesichts der Tatsache, dass Eisenbahnen in abgelegenen Gebieten in allen Geländearten, einschließlich Bergen, Wäldern, Hügeln, Tälern und Tunneln, verkehren. Das Ergebnis: Funklöcher. Diese Funklöcher können erheblich sein und Hunderte von Minuten auf einer Bahnfahrt ausmachen. Wenn eine Kommunikationsunterbrechung auftritt, zeigt die führende Lokomotive den letzten Status der Fernbedienungen an. Während der Unterbrechung kann die führende Lokomotive keine Befehle an die Fernbedienungen senden, die weiterhin die letzte Funktion ausführen, die vor dem Kommunikationsverlust befohlen wurde.

Letztlich hilft die Fähigkeit, Kommunikationsverluste zu minimieren, bei der Zugsteuerung (die Fernbedienungen können auf Befehle des Leiters reagieren) und erhöht die Treibstoffeffizienz (der Zug verbleibt länger in der automatischen Steuerung des Trip Optimizers).

Wie reduzieren Eisenbahnen also Kommunikationsverluste und maximieren den Wert der dezentralen Stromversorgung? Die Technologie ist bereits da.

Fortschritte in der dezentralen Energietechnologie der nächsten Generation: LOCOTROL XA

Die 6. Generation der LOCOTROL Distributed Power-Plattform heißt LOCOTROL® XA, was für eXpanded Architecture steht. Sie verbessert die Kommunikation auf mehrere leistungsstarke Arten:

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• Die duale Empfangsvielfalt ermöglicht eine 50-prozentige Reduzierung der Kommunikationsverluste bei der dezentralen Stromversorgung, sodass Züge häufiger mit Gleisgeschwindigkeit fahren können und die Geschwindigkeit im gesamten Netzwerk verbessert wird.
• DP-Nachrichten über das ITCM-Netzwerk (PTC-Netzwerk) bieten zusätzliche Kommunikationsoptionen (220 MHz, Mobilfunk, WLAN) und eine höhere Datenbandbreite als Backup für das Funknetz. Diese leistungsstarke neue Funktion erweist sich als hervorragende Möglichkeit, um die Kommunikation zu ermöglichen, wenn kein Funkgerät verfügbar ist.
• Die integrierte HOT-/EOT-Wiederholung bei HOT- und Mittelzügen reduziert EOT-Kommunikationsverluste und ermöglicht längere Züge, die häufiger mit Gleisgeschwindigkeiten fahren.
• Dreifache HOT-Redundanz mit DP-Funkgeräten, die als alternative HOT-Funkgeräte dienen.
• Verbesserte Diagnosen bieten der Besatzung einen besseren Einblick, um den Erfolg der Mission sicherzustellen.

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Fazit

Die fortschrittlichen Kommunikationsfunktionen von LOCOTROL XA, einschließlich Funkdiversität, integrierter HOT/EOT-Wiederholung und Funk-Backup mit DP-Nachrichten über das PTC-Netzwerk, stellen sicher, dass Kommunikationsverluste minimiert und der Wert dezentraler Antriebsstränge maximiert wird. Das Ergebnis:

• Höhere Kapazität für den Zugtransport
• Verbesserte Zugabfertigung
• Höhere Kraftstoffeffizienz
• Höhere Netzwerkgeschwindigkeit
• Reduzierte Variabilität
• Geringere Kosten; höhere Produktivität

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