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TCMS

Train Control Management System

TCMS

Train Control Management System

Verlass dich niemals auf das, was du alleine denkst, wenn du nicht in der Lage bist, zu verstehen, wo dein Gehirn sitzt.

J.K. Rowling

Das Train Control Management System (TCMS, Schienenfahrzeugleittechnik) ist das zentrale System zur Überwachung aller Untersysteme des Zugs: Türen, Lichter und Beleuchtung, Klimatechnik, Bremsen, Außenkommunikation, Batterien/Akkus, Wassertanks und vieles mehr.

Diese Überwachung besteht nicht nur aus einer Rechnereinheit, sondern auch aus Kommunikationssystemen, die diese Elemente untereinander verbinden. Es umfasst traditionelle Kommunikationskanäle wie den MVB (Multifunctional Vehicle Bus, Fahrzeugbus) und den CAN-Bus, aber auch Ethernet-Netze mit Protokollen der neuen Generation. Hinzu kommen viele Vorrichtungen und Geräte für Input/Output und Gateways, d.h. Systeme für die Sortierung von Signalen. Das TCMS ist deshalb das Gehirn und Nervensystem des Zugs und muss sorgfältig geplant, simuliert und getestet werden. Zweck des TCMS ist es, die Betriebstüchtigkeit des Zugs auf hohem Leistungsniveau zu gewährleisten und dabei der Sicherheit der Passagiere absoluten Vorrang zu geben.
 
Ein solches System arbeitet mit zahlreichen Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine (HMI), über die der Zustand der Zugapparaturen menschlichen Operatoren mitgeteilt werden kann. Dadurch wird die Komplexität der TCMS-Software um eine zusätzliche Dimension erweitert. Die Prioritäten betreffen die Wahl der belastbarsten und modular ausgefeiltesten Architektur, die Vereinfachung der Schnittstellen, die Zentralisierung der Überwachungslogik und die Verwendung von Open Source-Software bei der Entwicklung.
 
Teoresi arbeitet seit 10 Jahren mit den größten Unternehmen des Eisenbahnsektors in den Bereichen Design, Test und Validierung der TCMS-Systeme zusammen.
 

Zentralisierung und TCMS-Architektur

Die modernen TCMS-Architekturen legen den Schwerpunkt auf die Modularität, d.h. die Fähigkeit, neue Hardware ins Netzwerk zu integrieren, die den Zug um weitere Funktionen ergänzt.

 

Die Funktionen können die Sicherheit oder andere Bereiche (HVAC, Lichter) betreffen und müssen mit unterschiedlichen Prioritäten gesteuert werden, indem ihre Kommunikation auf traditionelle Busse wie MVB oder CAN oder auf spezialisierte Ethernet-Netze gelegt wird.

 

Neue Formen der drahtlosen Kommunikation zwischen den Zug-Apparaturen und externen Einheiten (Train to Wayside Communication System) befinden sich ebenfalls in voller Entwicklung. Sie ermöglichen die Implementierung fortschrittlicher prognostischer Diagnosefunktionen oder Funktionen im Zusammenhang mit der Energieeffizienz

Die Bedeutung der Desinfektion in der Folge der gesundheitlichen Notstandssituation muss noch prognostiziert und quantifiziert werden. Möglicherweise führt dies zu neuen Sicherheitssystemen und neuen Bedingungen für die Nutzung der Wagoninnenräume, aber ein Trend, der mit Gewissheit vorhergesagt werden kann, betrifft die Personalisierung des Passagier-Sitzplatzes, das Angebot multimedialer Inhalte und die Internetverbindung.

Entwicklung und Tests der TCMS-Software

Die Software des TCMS-Systems muss verschiedene Systeme integrieren und sie mit unterschiedlichen Prioritäten steuern. Die Überwachungssoftware ist als „sicherheitsrelevant“ eingestuft und erfordert deshalb strenge Entwicklungstechniken.

Angesichts der Bedeutung dieses Systems verläuft die Testphase ausgesprochen streng und in angemessener Weise strukturiert. Das TCMS wird auf mehreren Ebenen getestet: Sie reichen von den einzelnen Software-Modulen über Systemtests in Labors, die mit Simulationsbanken ausgestattet sind, und in Labors, die alle echten Vorrichtungen verbinden, bis hin zum Test an Bord des Fahrzeugs in Statik und Dynamik auf speziellen Strecken.

Printed circuit board futuristic server/Circuit board futuristic server code processing. Orange,  green, blue technology background with bokeh
The Challenges

Modular und flexibel

Moderne TCMS Architekturen

Neue Drahtloskommunikation

LTE im Eisenbahnbereich

Absenkung der Entwicklungszeiten

Simulation und schnelle Prototypisierung
Die sichtweise von Teoresi

Die Erfahrung von Teoresi mit TCMS reicht bis ins Jahr 2010 zurück. Heute ist das Unternehmen in der Lage, die gesamte Verantwortung bei der Entwicklung eines solchen Systems zu übernehmen und tut dies in Projekten für Hochgeschwindigkeitszüge in Italien, Frankreich, Spanien und der Schweiz.

Wir haben das TCMS für innovative, batteriebetriebene Züge entwickelt, die Diesellokomotiven ersetzen und damit den CO2-Ausstoß reduzieren können und außerdem dazu beitragen, die Elektrifizierungsquote in Gegenden zu erhöhen, die bisher aus geschichtlichen oder geologischen Gründen von der Versorgung mit Oberleitungen ausgeschlossen waren.
Außerdem tragen wir die vollständige Verantwortung für die Entwicklung der Visualisierung (HMI) bei Projekten für zweistöckige Waggons (Doppeldecker) in Deutschland und der Schweiz.
 
Dabei handelt es sich um eine Kernkompetenz von Teoresi, dank der wir fortschrittliche Systeme für die prognostische Diagnose und die Energiemessung entwickeln konnten. Diese ermöglichen es unseren Kunden, die Energieeffizienz ihrer Flotten zu verbessern, ihre Kapazitäten zu erweitern und Maßnahmen der planmäßigen Instandhaltung durchzuführen.

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Im Rahmen der COVID-19-Notfallsituation haben wir ein System entwickelt, das in der Lage ist, Personen zu erkennen, die Maske tragen, um die Gesundheit aller Passagiere zu gewährleisten. Dieses System kann mit dem Passenger Information System integriert werden, das Teoresi für mehrere Flotten in Europa und außerhalb Europas entwickelt.

 
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