Was ist erforderlich, um eine positive Zugsteuerung auf Eisenbahnen in den USA zu implementieren?

Hintergrund

Am 12. Mai 2015 wurde in Philadelphia, PA, ein Amtrak-Zug entgleist, wobei 8 Menschen getötet und 200 verletzt wurden. Ich habe eine Geschichte über den Vorfall gesehen, in der mehrere NTSB-Sprecher bei dieser und anderen Zugentgleisungen gesagt haben, dass Positive Train Control (PTC), wenn es installiert worden wäre, die Entgleisungen hätte verhindern können , insbesondere bei Vorfällen, bei denen menschliches Versagen der Schlüsselfaktor ist , anstatt technische Ausfälle oder Hindernisse zu verfolgen. PTC verwendet GPS- und Transpondertechnologie, um Kollisionen und Entgleisungen zu vermeiden, indem sichergestellt wird, dass die Züge innerhalb von Geschwindigkeitsbegrenzungen fahren und nicht falsch geschaltete Gleise überqueren.

Wie der erste Link hervorhebt, schreibt das Gesetz zur Verbesserung der Eisenbahnsicherheit von 2008 (das nach der Zugkollision in Chatsworth verabschiedet wurde ) vor, dass ein Großteil des nationalen Schienensystems PTC bis zum 31. Dezember 2015 installiert haben muss Lobbyarbeit zur Verlängerung der Frist mit der Behauptung, dass PTC nicht auf allen erforderlichen Leitungen installiert und betriebsbereit sein kann und gezwungen sein wird, entweder den Betrieb einzustellen oder illegal zu arbeiten.

Fragen

1. Was ist erforderlich, um eine positive Zugkontrolle auf bestehenden Eisenbahnstrecken in den USA zu implementieren? Erfordert die Implementierung Streckenverbesserungen, Motor- / Fahrzeugverbesserungen oder beides?

2. Sind die derzeit verwendeten oder in der Entwicklung befindlichen Systeme miteinander kompatibel? Zum Beispiel nutzt ein Nahverkehrsbahnsystem in meiner Nähe zusätzlich zu den eigenen Strecken bestehende BNSF- und Union Pacific-Strecken (unter anderem), und Amtrak fährt auch auf einigen dieser Strecken. Benötigen alle auf diesen Strecken verkehrenden Züge identische PTC-Systeme oder kann die Pendelbahn ein anderes, aber kompatibles System entwickeln als die Güterbahn?

3. Wie lange hat die vollständige Einführung von PTC gedauert und was haben sie gekostet? (Dies ist eine faktenbasierte Methode, um die umstrittenere Frage zu beantworten: "Sind 7 Jahre ein angemessener Zeitraum, um die Entwicklung und Implementierung von PTC zu ermöglichen?" Und um zu untersuchen, welche Art von Budgetbelastung das nicht finanzierte Mandat für kleinere Schienensysteme darstellt.)

Persönlich sprechen (Ich arbeite für eine US-Klasse I als Softwareentwickler, arbeite mit einem System, das eng mit der PTC-Implementierung in meinem Unternehmen zusammenarbeitet, und kenne Entwickler, die an Teilen dieser PTC-Implementierung gearbeitet haben):

1. Die wichtigsten physischen Hardwareverbesserungen, die zur Implementierung von ATC-PTC auf einem Schienensystem erforderlich sind, sind vierfach:

   ein. Die vorhandene streckenseitige Infrastruktur muss so weit gebracht werden, dass sie angemessen an das PTC-System angeschlossen werden kann. Beispielsweise muss die Relaisverriegelung durch eine Festkörper-Mikroprozessorverriegelung ersetzt werden.

   b. Die PTC-spezifische Infrastruktur muss an der Strecke angebracht werden. Dies umfasst die Erkennung der Schalterposition und die Schnittstelle zum Signalsystem sowie die für PTC-Datenfunkgeräte erforderliche Telekommunikationsinfrastruktur (Funktürme und Backhaul).

   c. PTC-Systeme müssen an allen über das Netzwerk betriebenen Lokomotiven angebracht sein - dazu gehören die Bordcomputer, Datenfunkgeräte und Displays.

   d. Schließlich muss ein Back-Office-System eingerichtet werden, um Autoritäts-, Schalt- und Signalisierungs-, Zug- und Verfolgungsinformationen zwischen den Zügen im System, den Einheiten am Straßenrand und anderen Komponenten (wie dem Dispatching-System) weiterzuleiten. sowie ausländische Eisenbahnen.

   Darüber hinaus müssen äußerst präzise und genaue Daten über den permanenten Weg (wo sich das Gleis befindet) und die darauf montierten Geräte (wie Schalter, Signale) gesammelt und Standorte entlang des Gleises (Stationen, Meilensteine) festgelegt werden et al.) genau. Dies ist nicht einfach - während Fahrzeuge mit Gleisgeometrieerfassung einen Großteil dieser Daten erfassen, werden sie nur regelmäßig ausgeführt und sind auch anfällig für Bedienungsfehler.

2. Das Design der aktuellen PTC-Systeme soll miteinander kompatibel sein. Die Association of American Railroads hat Kommunikationsstandards für die Verwendung im PTC-System festgelegt, um dies sicherzustellen. Wir werden jedoch nicht wissen, welche Fehler auftreten werden, bis wir dies natürlich vor Ort testen.

3. Wenn Sie nach einer individuellen PTC-Implementierung fragen, war der erste Anwender dieser Technologie ironischerweise Amtrak, der über das Advanced Civil Speed ​​Enforcement System verfügtoder ACSES auf dem größten Teil des Nordostkorridors, um dort Hochgeschwindigkeitsoperationen mit Acela zu ermöglichen; Dies wurde im Jahr 2000 bereitgestellt. ACSES verwendet weitgehend dieselbe Technologie wie in anderen PTC-Installationen und kann mit PTC-Systemen ausländischer Eisenbahnen verbunden werden. Es ist jedoch im Protokoll nicht ganz identisch mit zukünftigen PTC-Bereitstellungen und wurde entwickelt, um vorhandene codierte Kabinensignale zu überlagern, anstatt sie zu ersetzen. Dem NEC fehlen jedoch das Verkehrsaufkommen, die Menge an Hardware und die Menge an Verkehrsknotenpunkten, die die Güterverkehrslinien der USA haben, was das Problem für Amtrak erheblich einfacher macht.