Bahnbetreibende in Europa benötigen unabhängige Labore, um sicherzustellen, dass neue Technologien und Verfahren konform mit den vorhandenen Normen sowie den eingesetzten Zügen und der bestehenden Infrastruktur sind. Jedes Produkt oder Programm in der Realität zu prüfen wäre zu zeitaufwendig und zu teuer. Um Erprobungen zu vereinfachen und die Kosten zu minimieren, gibt es unabhängige Labore, die notwendige Prüfungen sicher und schnell in einer Simulation durchführen können. Im Eisenbahnlabor RailSiTe® erforscht das DLR seit über 10 Jahren neue Konzepte und Verfahren zur schnelleren Inbetriebnahme von komplexen Kommunikationssystemen für den Schienenverkehr.
Sowohl für ETCS als auch für EULYNX-Prüfungen ist das Labor zusätzlich nach DIN-ISO 17025 flexibel akkreditiert. Damit kann auch bei einem Versionswechsel der Spezifikationen ohne erneute Auditierung durch die Deutsche Akkreditierungsstelle unmittelbar zulassungsrelevant geprüft werden.
.jpg)
RailSiTe® – Das Eisenbahnlabor – ETCS-EULYNX
Das RailSiTe® ist das Simulations- und Testlabor des DLR für Fragen rund um das Thema Eisenbahn. Es ermöglicht detailgetreue technische und betriebliche Simulationen sowie Tests von Eisenbahnleit- und Sicherungssystemen. Das Labor ist dabei in der Lage, die komplette Kette des Systems Schienenverkehr funktional im Detail abzubilden. Dies umfasst die streckenseitige Leit- und Sicherungstechnik, das Stellwerk, die Streckeninfrastruktur und Luftschnittstelle zwischen Strecke und Zug sowie die Fahrzeugseite.
So profitieren Eisenbahnbetreiber durch das RailSiTe®
Das RailSiTe® ist eines von nur sechs unabhängigen Laboren in Europa, die für Tests der Konformität und Interoperabilität von Subsystemen und Komponenten des European Train Control System (ETCS) eingesetzt werden. Bahnbetreibende profitieren insbesondere von der modularen Architektur des Labors. Diese ermöglicht es, einzelne Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik sowohl als Softwaremodul als auch als Hardwarekomponente über reale physikalische Schnittstellen in die Simulation zu integrieren. Herausragend ist die hohe Präzision des Labors. Die vollständige Kommunikation des Zielsystems wird bis zum letzten Bit entsprechend der realen Welt simuliert.
Mögliche Simulationen und Tests mit dem RailSiTe®
- ETCS-Konformitätstests
Insbesondere für ETCS-Onboard-Units bietet das Labor eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit von Interoperabilitätstests und Konformitätsnachweisen für die Zertifizierung nach ETCS-Spezifikationen – für das fertige Produkt oder bereits entwicklungsbegleitend. Dazu werden die allgemein gültigen Spezifikationen / Subsets zugrunde gelegt. - EULYNX-Konformitätstests
Für EULYNX-Steuergeräte bietet das Labor erste Konformitätstests der standardisierten Schnittstelle SCI (Standard Communication Interface) an. - Validierung von Leit- und Sicherungstechnik
Die modulare Architektur ermöglicht einzelne Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik sowohl als Softwaremodul als auch als Hardwarekomponente über reale physikalische Schnittstellen in die Simulation zu integrieren. Mit dem RailSiTe® können somit streckenseitige Komponenten wie Funkblockzentralen, Stellwerke oder Feldkomponenten sowie Streckenprojektierungen bezüglich ihrer betrieblich-technischen Funktionen getestet werden – für sich allein oder im Zusammenspiel. - Streckenvalidierung und Fehleranalyse
Für im Betrieb befindliche Eisenbahnstrecken kann eine Laborsimulation im RailSiTe® für Fehleranalysen genutzt werden. Anhand von herkömmlichen JRU-Daten (Juridical Recording Unit) eines real unter ETCS-Überwachung gefahrenen Zuges können die im Betrieb aufgetretenen Fehler im Labor reproduziert und analysiert werden.
Allgemeine und Technische Daten
Das Institut für Verkehrssystemtechnik bietet mit dem RailSiTe® eine Möglichkeit für Interoperabilitätstests sowie Konformitätsnachweise für die Zertifizierung gemäß der ETCS- und der EULYNX Spezifikationen. Das Labor kann entwicklungsbegleitend oder für bereits fertige Produkte genutzt werden.
Getrieben durch die Forschung zur Testautomatisierung werden die einzelnen Testphasen von der Testvorbereitung bis zur Berichtserstellung kontinuierlich in ihrer Qualität verbessert. Gleichzeitig werden Prozesse und Methoden entwickelt, die den Aufwand für die Durchführung von Konformitätstests verringern. Die Forschungsergebnisse fließen nach dem Nachweis ihrer Korrektheit unmittelbar in die Durchführung der Konformitätstests ein.
Funktionsweise des Testlabors
Das RailSiTe® ist durch seine modulare und generische Architektur nicht an eine bestimmte Sicherungstechnik gebunden, sondern kann für neue Technologien mit geringem Aufwand problemlos angepasst werden. Die Architektur ist dabei auf kommunikationsbasierte oder digitalisierte Eisenbahnleit- und Sicherungstechnik (LST) spezialisiert. Dies ermöglicht unter anderem die Durchführung funktionaler Prüfungen, in denen zum Beispiel konkrete Nachrichteninhalte auf Konformität und Interoperabilität geprüft werden. Im RailSiTe® können zum einen ETCS-Fahrzeuggeräte und zum anderen Steuergeräte für Infrastrukturelemente nach EULYNX Spezifikationen getestet werden. Dafür wird das zu prüfende Gerät über verschiedene Schnittstellen mit dem RailSiTe® verbunden. Im Nachgang werden die einzelnen Testsequenzen je nach Spezifikation (Subset-076, Eu.Doc.108 usw.) im Labor virtualisiert und automatisiert abgearbeitet. Bei ETCS-Tests übernimmt dabei ein Roboter die vom Triebfahrzeugführer zu tätigenden Eingaben. Der Vorteil: die Tests können im ganztägigen Betrieb gefahren werden. Im Anschluss werden die Ergebnisse mit den Anforderungen aus den Spezifikationen abgeglichen. Für die Methoden der Auswertung wurden automatisierte Bewertungen konzipiert, implementiert und innerhalb der Testkampagnen validiert. Dafür wird ein digitaler Zwilling genutzt – das bedeutet, dass parallel zu validierten Tools neue Werkzeuge zur Optimierung und Automatisierung des Prüfverfahrens angewandt werden. Die Prüfungen werden bis zur finalen Validierung der Tools weiterhin mit den bereits vorhandenen Methoden durchgeführt und die Ergebnisse beider Ansätze verglichen. Erst nach erfolgreicher Validierung der neuen Werkzeugkette wird diese für weitere Testkampagnen genutzt. Abschließend wird ein Prüfbericht erstellt, der das Ergebnis zusammenfasst und als Grundlage für eine Zulassung bei der entsprechenden Behörde dient. Aktuell wird das Labor häufig für Konformitätsprüfungen von ETCS-Fahrzeuggeräten, also den Hauptsteuergeräten auf einer Lokomotive, genutzt. Diese Kampagnen helfen grundlegende Forschungsergebnisse rund um das simulationsbasierte Testen zu validieren. Eines dieser Ergebnisse ist die Reduktion der Durchführungszeit für die Tests der Fahrzeugrechner. In den vergangenen 10 Jahren konnte diese um ca. 50 Prozent verringert werden. Des Weiteren wurde die Qualität der Tests erheblich erhöht, messbar an Test- und Anforderungsabdeckung.
Auch Tests nach EULYNX-Spezifikationen können seit Herbst 2023 im RailSiTe® durchgeführt werden. Die EULYNX-Spezifikationen sind zu großen Teilen bereits veröffentlicht. Aktuell werden die noch fehlenden Spezifikationen in einer europäischen Arbeitsgruppe diskutiert und auch von dieser veröffentlicht. In diesem Zusammenhang ist das Labor um einen zusätzlichen Aufbau erweitert worden, der die Testdurchführung von Infrastrukturelementen auf Konformität und Interoperabilität ermöglicht.
Referenzprojekte
Bis heute und auch zukünftig engagieren sich die Mitarbeitenden des Labors erfolgreich in verschiedenen Forschungsprojekten. Unter anderem hat das DLR bei der Aktualisierung der Testspezifikationen Subset-076 und Subset-094 auf Baseline 3 mitgewirkt. Aktuell arbeitet das DLR in verschiedenen Detailfragen dem EULYNX Konsortium zu, welches die Erstellung der EULYNX-Spezifikationen vorantreibt. Die Mitwirkung bei den Shift2Rail Projekten, in denen unter anderem die Themen Zulassung und Testen im Labor auf europäischer Ebene mit dem Hintergrund der Standardisierung im Bahnbereich bearbeitet wurden und werden, ist ein weiterer Nachweis für das Engagement der Mitarbeitenden. Zusätzlich führt das DLR seit Jahren für diverse Industrieunternehmen aus dem Bahnbereich Prüfungen von neu entwickelten Onboard-Units durch, die unter Vorlage des Prüfberichtes beim Notified Body (Zulassungsbehörde) die Zulassung erlangen können. Weitere Projekte zur Automatisierung und Digitalisierung von Testprozessen sowie Methoden zur Prüfung einer Streckenprojektierung im Labor befinden sich in der Entwicklung.
Unsere Kooperationen
Das DLR arbeitet unter anderem eng mit den fünf weiteren europäischen ETCS-Referenzlaboren, dem CEDEX in Madrid (Spanien), RINA in Genua (Italien), SNCF in Le Mans (Frankreich), Italcertifer in Rom (Italien) und Multitel in Mons (Belgien), zusammen. Mit dem RailSiTe® ist das DLR vorsitzendes Mitglied der European Accredited Labs (EAL), einem bei der EU anerkannten Zusammenschluss der ETCS-Testlabore.
FAQ – Häufige Fragen
Was für eine Leistung kann ich vom RailSiTe® erwarten?
- Ein Ergebnis unserer Leistung ist ein Prüfbericht der einen Soll-Ist-Abgleich beinhaltet, in dem die Vorgaben aus der Spezifikation mit dem Ergebnis der virtuellen Testfahrten der Onboard-Unit im Labor abgeglichen werden. Dieser Bericht kann als Grundlage für die Zulassung beim Notified Body genutzt werden.
- Das RailSiTe® kann reale Strecken simulieren und Fehler, die im Feld aufgetreten sind, nachbilden und analysieren.
- Im RailSiTe® können in einer weiteren Laboreinheit Steuergeräte der Infrastrukturelemente (bspw. Weichen und Lichtsignalanlagen) auf ihre Konformität zu den EULYNX-Spezifikationen getestet werden.
- Das RailSiTe® verfügt über eine Vielzahl weiterer Anwendungsmöglichkeiten. Nehmen Sie für eine individuelle Beratung gerne Kontakt mit unserem Team unter raillab@dlr.de auf.
Was genau wird geprüft?
In unserem Labor werden Onboard-Units geprüft, die in Zügen verbaut werden. Genau genommen wird die Funktionsfähigkeit der Software darauf getestet – also ob sie genau das macht, was von ihr laut Vorgaben erwartet wird.
In welchem Zustand senden Hersteller die OnBord-Unit an das Labor?
Die Entscheidung hierzu liegt beim Anbieter – wir können im Labor sowohl fertig entwickelte als auch in der Entwicklung befindliche Geräte prüfen. Nehmen Sie gerne schon früh Kontakt mit unseren Expertinnen und Experten unter raillab@dlr.de auf, damit wir Sie prozessbegleitend optimal unterstützen können.
Können die Konformitätstests nur vor Ort im RailSiTe®-Labor des DLR durchgeführt werden?
Aktuell sind Tests ausschließlich in den Räumlichkeiten des DLR möglich. Unser Team arbeitet mit Hochdruck daran, dass unsere Testinfrastruktur zukünftig auch zu unseren Kunden kommen kann. Sprechen Sie uns gerne an, wenn Sie Interesse an der Nutzung unserer mobilen Testanlagen haben.
Wann kann ich mit einem Angebot für einen EULYNX-Test rechnen?
Erste Tests mit der EULYNX-Spezifikation in unserem neu aufgebauten Labor konnten bereits erfolgreich durchgeführt werden. Darüber hinaus ist unser Labor seit Oktober 2023 von der DAkkS nach DIN-ISO 17025 flexibel akkreditiert. Gerne bieten wir Ihnen die Möglichkeit sich für eine Testdurchführung im RailSiTe® ein unverbindliches Angebot erstellen zu lassen. Kontaktieren Sie uns dafür unter raillab@dlr.de.
Was genau können Kunden nach den EULYNX-Spezifikationen testen lassen?
Zu den Prüflingen gehören beispielsweise die Steuergeräte von Schranken, Lichtsignalanlagen und viele mehr.
Welche Schnittstellen können Sie testen?
Mit dem RailSiTe® sind wir in der Lage die standardisierten SCI-Schnittstellen unter Verwendung des RaSTA-Protokolls zu testen.
Wen kann ich kontaktieren, wenn ich an einer Leistung des RailSiTe® interessiert bin?
Es gibt eine Mailadresse, die gerne für Anfragen genutzt werden kann: raillab@dlr.de