Neue Straßenbahnen für CARD/1

32 | interAktiv 2/2015 | Rund um das Produkt

Neue Straßenbahnen für CARD/1

Thies Rickert

Im vergangenen Jahr hat sich einiges im Hüllkurvenbereich für Straßenbahnen getan. Neben der Kollisions­ prüfung wurden weitere Fahrzeuge bereitgestellt und somit die Verkehrsbetriebe in Mülheim, Essen, Halle, ­Leipzig und Freiburg an das CARD/1 Straßenbahnnetz angeschlossen.

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nzwischen prüfen zahlreiche Ingenieurbüros ihre Straßenbahn-Planungen mit CARD/1. Das Hüllkurvenmodul hat sich als leicht bedienbar erwiesen, es rechnet richtig und es erlaubt eine dreidimen­sionale Betrachtungsweise aller Hüllkurven-Frage­ stellungen. Alles Qualitätsmerkmale, die auch auf die zugrundeliegende GEOPACHüllkurventechnologie der GEO DIGITAL GmbH, Zulieferer zahlreicher Nahverkehrsunternehmen, zutreffen. Mit der GEOPAC-Hüllkurve für CARD/1 lassen sich vielfältige Optimierungsprobleme ­lösen und zu raumgreifende Planungen mit unnötigen Zuschlägen vermeiden.

Beliebige Schnitte Sowohl alle relevanten Fahrzeugquerschnitte als auch der resultierende Hüllschlauch werden als CARD/1 Bauwerke gespeichert

und lassen sich somit jederzeit für die Fein­ analyse heranziehen. Dazu ist nur ein beliebiger Schnitt zu definieren (Querschnitt, Längsschnitt, freier Schnitt) und schnell kann ermittelt werden, welcher Teil eines Fahrzeugs den kritischen Abstandswert verursacht hat. Andere Softwareprogramme, die nur den Flächenbedarf als Grundrissprojektion liefern, stehen bei dieser Fragestellung auf dem Schlauch, sozusagen auf dem Hüllschlauch.

Kollisionen mit Punktwolken Noch tatenloser müssen andere Softwarehersteller zusehen, wenn es darum geht, Kollisionen mit Punktwolken zu prüfen. Nur das räumliche Vorhalten ­eines Hüllschlauchs erlaubt eine innerhalb/­ außerhalb-Prüfung der Punktwolken­­ punk­­te. Die Menge der Kollisionspunkte wird kontrastreich eingefärbt und als neue Punktwolke gespeichert. Sie lässt sich in allen CARD/1 Punktwolkenoperationen klassisch verwenden, z. B. ­darstellen, auswerten und plotten.

Kollisionsprüfung: Innerhalb des Lichtraums liegende Punktwolkenpunkte wurden automatisch rot eingefärbt.

Stadt

Fahrzeug

Berlin

Flexity GT8

Bonn

Niederflurwagen Typ R 1.1 Stadtbahnwagen B

Bochum

MGT6D Variobahn

Chemnitz

Citylink Variobahn

Düsseldorf

NF6 Stadtbahnwagen B80D Stadtbahnwagen GT8SU

Darmstadt

ST11 ST13 + SB09 ST14 + SB09

Dresden

NGT D8 NGT6 T4D

Essen

M8D-NF2

Freiburg

Combino GT8Z

Erfurt

Combino Mini

Hannover

Tw 2000

Halle

MGT6D MGTK MGTK Heck an Heck

Hamburg

DT3 DT4; DT4.1 DT5

Leipzig

Flexity Classic NGT12 Flexity Classic NGT8 Leo Liner NGTW6

Mannheim

GT8 OEG

Magdeburg

NGT8D

Mühlheim

M6-NF M8C MGT6D M8D-NF2

Mainz

M8C Variobahn

Nordhausen

Combino Mini

Ulm

Combino

Übersicht der Straßenbahnfahrzeuge, die von der GEOPACHüllkurve für CARD/1 unterstützt werden. Wagenkette und Drehgestellanordnung des Fahrzeugs „MGTK Heck an Heck“ aus Halle.

Branche | interAktiv 1/2015 | 33



Glatte eins mit CARD/1 Bahn

Im Mai, wenn alles blüht …

Thomas Friedrich

Die OKSTRA-Symposien haben sich gewissermaßen als Schlüssel-­ Meeting-Point in der Branche etabliert. Am 20. und 21. Mai 2015 ist es wieder soweit. Entdecken Sie die neuesten Triebe des OKSTRA, bringen Sie alte Beziehungen wieder zum Blühen! Bereits zum sechsten Mal findet das OKS­ TRA-Symposium statt, diesmal in Köln. Alfred Stein von der BaST, d e r Vater des OKSTRA, hat wieder inter­e ssante ­R eferentInnen mit spannenden Themen eingeladen. So geht es um OKSTRA und Landschaftsplanung und Punktwolken zur Erfassung von Bäumen oder um OKSTRA basierte Kollisionsanalysen für Schwer- und Sondertransporte, um PMS (Pavement Management System) und IDMVU (Infrastruktur-Daten-Management für Verkehrsunternehmen), und um eine e­ ffektive Ermittlung der Verkehrs­ lage im Hafen Hamburg. Und last but not

least geht es um OKSTRA und BIM. Und ­dazwischen ist ausreichend Zeit, um über aktuelle Entwicklungen und die Z ­ ukunft des OKSTRA zu fachsimpeln, um Kontakte zu knüpfen und zu pflegen, um dem Rhein dabei z­ uzuschauen, wie er an Köln vorbeifließt. Und wer will, kann sich dort mit mir ­ etails finden Sie auf der Website ­treffen. D der FGSV und auf der ­OKSTRA-Seite unter www.okstra.de.

Ákos Németh, Student des Masterstudiengangs Infrastruktur-Bauingenieur an der Universität Gyo˝r, hat eine glatte eins für seine Diplomarbeit „Vergleich von 3DCAD-Programmen“ erhalten. Die Universität Gyo˝r (Széchenyi István Universität) im Nordwesten des Landes gehört zu den renommiertesten Bildungsstätten Ungarns. Mehr als 12.000 Studenten sind dort in den Bachelor- und Masterstudiengängen eingeschrieben. Die Fakultät für Technische Wissenschaften, zu der auch der Lehrstuhl für Verkehrsbau gehört, bildet seit vielen Jahren Nachwuchsingenieure für den gesamten Bereich der Straßen- und Eisenbahnprojektierung aus. In seiner Diplomarbeit untersucht Ákos Németh die beiden Programme AutoCAD® Civil 3D und CARD/1 hinsichtlich ihrer speziellen Eignung für die Eisenbahntrassierung. Ein hochaktuelles Thema für Ungarn, denn viele Eisenbahnplaner nutzen bereits CARD/1. Die Ergebnisse seiner Arbeit wollen wir hier nicht vorwegnehmen, denn Ákos Németh wird in einer der nächsten Ausgaben unseres Magazins selbst über sie berichten. Nur so viel sei gesagt: Auch in Ungarn konnte CARD/1 seine hervorragende Eignung für den Eisenbahnbau unter Beweis stellen. Um seine berufliche Zukunft braucht sich der Diplomand übrigens keine Sorgen zu machen. Gleich mehrere große CARD/1 Planungsbüros in Budapest möchten ihn nach Abschluss seines Studiums einstellen.

Neu im RZI-Team Die RZI Software GmbH verstärkt den Berliner Standort. Seit Januar unterstützt Diplom-Vermessungsingenieurin (FH) Silke Fischer die RZI-Supportabteilung in Ahrensfelde bei Berlin. Die gebürtige Brandenburgerin entdeckte schon früh die Liebe zum Beruf bei einem Schülerpraktikum in ­e inem Vermessungsbüro. Sie studierte an der Beuth Hochschule für Technik in ­Berlin Geodäsie und konzentrierte sich in ­ihrer Diplomarbeit auf den Schwerpunkt

­ hotogrammetrie. Berufserfahrung samP melte sie in einem ÖbVI-Büro und in einem Dienstleistungsunternehmen, das Geodaten aus mobilen Messverfahren erfasst und aufbereitet. Wir wünschen Silke Fischer viel Erfolg und freuen uns auf eine gute Zusammenarbeit. Kontakt: [email protected]

Silke Fischer auf der Leica Tour 2015 in Berlin...

…und an ihrem neuen Arbeitsplatz im Berliner RZI Büro.

26 | interAktiv 1/2015 | Branche

Neuer Bahnstudiengang eröffnet

Prof. Dr.-Ing. Frank Lademann

Die Deutsche Bahn AG fördert die Lehre, um Studenten intensiver auf ihre Berufspraxis vorzubereiten. Dies zeigt sich an der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM).

I

m Wintersemester 2014/2015 starteten 33 Studenten im neu eingerich­teten Studiengang Bauingenieurwesen. Das Studium, das mit dem Bachelor of ­Engineering abschließt, kombiniert mathematisch-­ natur­wissenschaftliche Grundlagen, Daten­ technik, Informationstechnik, Elektrotechnik, Bauwesen und Aspekte des Schienenverkehrs. Im Hauptstudium wird ein breites Fachwissen über Planung, Entwurf, Bau und Instandhaltung von Bahnanlagen vermittelt. Zu diesen zählen beispielsweise die Gleise, Brücken und Tunnel oder auch die Anlagen der Leit- und Sicherheitstechnik, Fahrleitungsanlagen und die Telekommunikation.

Ute Plambeck, Personalvorstand bei der DB Netz: „Wir befinden uns in einer Rekrutierungsoffensive und werden in den nächsten zwei Jahren 12.000 neue Mitarbeiter einstellen.“ Die Haltung zu Investitionen in die Infrastruktur habe sich in den letzten Jahren verändert. Besonders im Schienenverkehr sei der Nachholbedarf groß. Die für das Management, die Planung und die Bauüberwachung von Eisenbahninfrastrukturprojekten zuständige DB Projekt­Bau erwartet von Absolventen des neuen Studiengangs durch die praxisnahe Ausbildung kürzere Einarbeitungszeiten beim Einstieg.

fen, Trassenplänen, Weichenhöhenplänen und Weichenbeschaffungsskizzen gehören zu den Hauptaufgaben dieser Mitarbeiter. Vielleicht findet zukünftig eine Schulung auch in den modernen Räumlichkeiten der THM statt. Sie sind Student und möchten sich intensiver in die CAD-Software einarbeiten? Stellen Sie Ihre Anfrage nach einer CARD/1 Studentenlizenz gern per E-Mail und s­ enden Sie uns eine gültige Studienbescheinigung.

Gerüstet für die Praxis

Gute Aussichten Prof. Dr. Frank Lademann, der den Bahnstudiengang gemeinsam mit Prof. Dr. Manfred Merkel entwickelt hat, sieht Möglichkeiten, in Zukunft auch einen Masterstudiengang in dieser Fachrichtung anzubieten, mit dem sich die Bahningenieure berufsbegleitend an der THM weiterbilden könnten.

Prof. Dr.-Ing. Frank Lademann Technische Hochschule Mittelhessen Fachbereich Bauwesen Fachgebiet Bahnsysteme und Verkehrstechnik Südanlage 6 35390 Gießen Telefon +49 (0) 641/309 18 52 E-Mail [email protected] www.bahningenieurwesen.de

Die THM hat im Herbst 2014 mit den DB Tochtergesellschaften DB Netz AG und DB ProjektBau GmbH einen Kooperationsvertrag geschlossen. Die Vereinbarung regelt die Zusammenarbeit beim Studiengang Bahningenieurwesen. Die Bahnunternehmen stellen Lehrbeauftragte und Praktikumsplätze zur Verfügung, bieten Themen für Bachelorarbeiten an und räumen Absolventen gute Chancen auf einen Arbeitsplatz ein. Bei der Vertragsunterzeichnung sagte Studie nprogr

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Die IB&T GmbH begleitet den neuen Bahnstudiengang als Kooperationspartner, indem sie der Hochschule ihre CARD/1 Trassierungssoftware für die Lehre zur Verfügung stellt und langfristig weitere Unterstützung in der Lehre anbietet. Ein IB&T Vertriebspartner, das Ingenieurbüro Claus Leitzke, gehört beispielsweise zu den zertifizierten Schulungspartnern der DB Training, Learning & Consulting GmbH. CARD/1 wird bei der DB Netz AG in zunehmendem Maße von Ingenieuren, Technikern und CAD-Spezialisten der Vermessungsabteilungen genutzt. Vermessungstechnische Auswertungen, Gleisgeometrische Einrechnungen sowie die Produktion von Trassierungsentwürsws

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Kontakt: [email protected] www.card-1.com/unternehmen/karriere/

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Prof. Dr.-Ing Frank Lademann, Professor für Bahnsysteme und Verkehrstechnik an der THM Gießen.

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Neuer Studiengang mit praxisnahem Angebot für eine zukunftsorientierte akademische Ausbildung im Bahnsektor.

24 | interAktiv 1/2015 | Aus der Praxis

Bahnplanung in Ungarn mit CARD/1

Gábor Kis

Die InfraPlan Eisenbahn- und Straßenplanung AG nutzt seit 2003 die Vermessungs- und Entwurfssoftware CARD/1 und erstellt die Planunterlagen bedeutender ungarischer Eisenbahnausbaustrecken. Ein aktuelles ­Großprojekt ist die Erneuerung der Bahnlinie Szajol-Püspökladány, die bis Oktober 2015 fertiggestellt sein soll.

D

ie Eisenbahnlinie zwischen Szajol und Püspökladány, eine Ost-WestVerbindung im Zentrum Ungarns, ist die Alternativroute des 5. paneuropäischen Verkehrskorridors. Der Umbau der 67 km langen zweigleisigen Eisenbahnlinie begann in 2011 und soll noch in diesem Jahr abgeschlossen sein. Die Intension der Erneuerung bestand darin, auf dieser Bahnstrecke der Ungarischen Staatseisenbahnen AG mit der Erhöhung der erlaubten Geschwindigkeit auf 160 km/h und der Steigerung der erlaubten Achslast auf 225 Kilonewton (kN) eine Verbesserung des Leistungsniveaus zu erzielen. Diese Eisenbahnlinie enthält 5 Bahnhöfe, 5 niveaufreie Bahnübergänge, 25 höhengleiche Kreuzungen von Straßen und 30 sonstige Ingenieurbauwerke. Aus diesem Grund hat dieses Projekt nach einer großen Planungskapazität verlangt.

Generalplanung Im Rahmen der Generalplanung war das Unternehmen InfraPlan AG für die ­B ereitstellung aller Planungsunterlagen für die Fachplaner, die zur Bauausführung notwendig waren, und für die Erstellung zusätzlicher Vergabeunterlagen verantwortlich. Wegen der Komplexität der Planung wurden 29 Fachbereiche und 22 Subunternehmer in die Planung einbezogen. Zu den eigenen Planungsaufgaben zählten die Erstellung `` der Gleisanlagen und Kabelunterbauten, `` der Phasenpläne für Gleisbauarbeiten, `` der Pläne für Isolierung, Schweißen und Gleisausteilung, `` der Pläne für Durchpressungen zum temporären Schutz der vorhandenen bzw. geplanten Kabel sowie der Schutzrohre der Kabelunterbauten `` der provisorischen Bahnsteige, Bahnsteigübergänge `` und der Pläne für Bahnhofsvorplätze.

Der Deflektometer (leichtes Fallgewichtsgerät) dient zum Aufspüren unzureichender Tragflächen bei Zustandserfassungen.

Darüber hinaus war InfraPlan für die Steuerung und Organisation der Arbeit der Fachplaner und die in Verbindung mit der Planung aufgetretene technische, rechtliche und finanzielle Verwaltung zuständig. Die Planung fand unter Berücksichtigung der in den Terminplänen vereinbarten Gleissperrungen statt, sodass die Möglichkeit für Änderungen ebenfalls erhalten blieb.

Bahnplanung Die modulare Architektur und die große Flexibilität des CARD/1 Systems sind ein immenser Vorteil bei der Überführung eines Planungsprojektes in die Bauausführung. Gerade in dieser Phase muss der Ingenieur schnell, flexibel und zuverlässig auf die ständig wechselnden Projektanforderungen reagieren, um zu jedem Zeitpunkt die optimale Lösung zu präsentieren. Speziell in dieser Projektphase lassen sich mit CARD/1 durch parametrisierte Funktionen die Ausbildung des Schotterbettes und des

Erdplanums sowie die Führung der Bahnkörperentwässerung gut in den Griff bekommen, auch für komplexe Situationen. Die intensive Nutzung der vorhandenen Möglichkeiten in CARD/1 gewährleistet eine Reduzierung der regulären Planungszeit. Freie Zeit steht zur Verfügung, um die Überlegungen zu den Bauausführungsprozessen abzurunden, seien es die Massenberechnungen oder auch die Maschinensteuerungen. Das Spektrum der Lösungsmöglichkeiten ergibt sich aus den jeweiligen Projektanforderungen. Der Planer kann – je nach Anwendungsfall – entweder die Gradienten oder den gesamten Materialbedarf optimieren. Aus dieser Arbeitsphase können Vorgaben für die Steuerung der eingesetzten Maschinentypen (PM, RPM, AHM) gegeben werden. Das ermöglicht es relativ einfach, für verschiedene Bauabschnitte die jeweils kostengünstigste Variante zu realisieren. Natürlich sollte dabei nicht vergessen werden, vorher die Expertise weiterer

Aus der Praxis | interAktiv 1/2015 | 25



Eine Bettungsreinigungsmaschine befreit das Gleisbett von Verunreinigungen.

Eingleisige Strecke mit beidseitiger Entwässerung in der 3D-Projektansicht.

Fachleute zur ­genauen Beurteilung heranzuziehen. Hier sind z. B.­Bodenmechaniker und Praktiker der Bauausführung gefragt.

Forschung InfraPlan hat als einziges Unternehmen in Ungarn Forschungen mit einem sogenannten geofonischen leichten Fallgewichtsgerät durchgeführt, um den Zusammenhang ­zwischen Erdbaudichte und Belastbarkeit von Erdbau zu untersuchen. Aufgrund dieser Analyse wurde eine neue dynamisch funktionierende Diagnostik ausgearbeitet. Das mit externen Sensoren ausgestattete Gerät ist leicht bewegbar und braucht für die Messung nur einige Minuten. Das Ge­­ rät schlägt so auf den Boden, dass es in 3 bis 4 Metern Tiefe Wellen ausstrahlt. Danach werden die vom Boden reflektierten Signale erfasst. Aus den gesammelten Daten lässt sich zum Schluss ein realistisches Bild über den ­Zustand des Bodens ermitteln. Mithilfe der eigens entwickelten Bemessungssoftware wird ein Vorschlag für einen Bodeneingriff entwickelt. Zurzeit wird eine Lösung zur Visualisierung der Ergebnisse mit CARD/1 gesucht. InfraPlan hat vor dem Beginn und nach der Fertigstellung der Bauvorhaben zirka 5.000 Messungen auf ihren geplanten Eisenbahnstrecken durchgeführt. Die Ergebnisse unterstützen die Planung, die Unterhaltung und den ­Betrieb. Das Verfahren lässt sich auch auf andere Gebiete der Infrastrukturplanung sehr gut anwenden, z. B. bei Bestandsaufnahmen und bei der Bemessung von ­Straßen oder anderen Unterbauten.

Inselbahnsteig zwischen zwei Gleisen in Törökszentmiklós.

Firmenporträt InfraPlan AG ist ein ungarischer In­ genieurdienstleister auf dem Gebiet der Planung von Eisenbahnen und Straßen. Geplant wurden beispielsweise die zentralen Bahnlinien ­Sopron-Szombathely - Szentgotthárd (105 km), Gyoma - Békéscsaba (64 km) und Szajol - Püspökladány (134 km). Das Unternehmen war in den letzten Jahren als General- bzw. Fachplaner an den wichtigsten ungarischen Rekon­ struktionsvorhaben von Eisenbahnlinien beteiligt. Die Ingenieurgesellschaft aus Budapest sieht sich aufgrund ihres Eisenbahn-Know-hows und ihrer Erfahrung in der Lage, sich auch im Ausland zu engagieren und dort laufende Planungsprojekte zu unterstützen.

InfraPlan Zrt. Telefon +36/17 99 37 20 1134 Budapest, Kassák Lajos u. 59. [email protected] www.infraplan.hu

INNORAIL 2015 Vom 14.-16.10.2015 findet die INNORAIL 2015 in Budapest statt. Die internationale Konferenz für Eisenbahninfrastruktur und Innovation ist ein wichtiger Treffpunkt für europäische Entscheidungsträger, Fach­e xperten und Firmenvertreter im Eisenbahninfrastrukturbereich. Diskutiert und vorgestellt werden Innovationen, neue Methoden und Entwicklungen verschiedener Themenbereiche. Hierzu zählen: `` Trassenbau und -betrieb `` Telekommunikation, Sicherheitsund Signalanlagen, Verkehrskoordination `` Energieversorgung, Oberleitungen und Beleuchtungstechnik `` Entwicklung, Produktion, Betrieb und Instandhaltung von Schienenfahrzeugen `` Eisenbahnbrücken und andere Bauwerke Die offiziellen Konferenzsprachen sind Englisch, Russisch und Ungarisch. Weitere Informationen finden Sie ­unter www.innorail2015.hu

Rund um das Produkt | interAktiv 1/2015 | 23



Ihnen Skripte zur Verfügung. Für Eigen­ tümerlisten und zur Grunderwerbsbearbeitung werden die AAA®-Objekte durch die CARD/1 Grunderwerbsmodule genutzt.

ALKIS Pro ALKIS Daten sollen in einer Abteilung Ihres Unternehmens genutzt werden, wo vielleicht kein CARD/1 eingesetzt wird? Sie wollen mit den ALKIS Daten weitergehende Auswertungen vornehmen und die Daten eventuell anschließend in einem GIS weiterverarbeiten? Dann ist unser Produkt ALKIS Pro genau das Richtige für Sie. ALKIS Pro ist ein völlig selbstständiges, CAD-unabhängiges Produkt. Es läuft also

ohne CARD/1, ohne BricsCAD® und ohne AutoCAD®. Die Software kann problemlos die standardisierten NAS Daten verarbeiten und so Geometriedaten anschaulich visualisieren und Sachdaten detailliert auflisten. Sie wollen alle Anrainer anschreiben? Kein Problem! Über eine räumliche Abfrage selektieren Sie nur die von Ihnen benötigten Datensätze und geben diese als CSV-Datei für Excel aus. Alle Geometrien lassen sich ins DXF-Format exportieren und im CAD für Ihre Planung nutzen. Im ALKIS Datenmodell werden die tatsächlichen Nutzungsarten unabhängig von den Flurstücken verwaltet. Um Nutzungsarten auf Flurstücke zu beziehen, nehmen Sie

mit ALKIS Pro eine Verschneidung vor. Dieses Produkt ist das jüngste Produkt der IB&T Unter­nehmensgruppe. Es wird kontinuierlich weiterentwickelt. Mit der Integration zur Darstellung von Webkarten (WMS) und eigenen, datenabhängigen Signaturen sowie einer Druckfunktion, der Option Flur­stücke und Gebäude zu bemaßen und einem Berechnungsprogramm für Koordinatentransformationen stellt ALKIS Pro ein umfangreiches ALKIS®Informationssystem dar. Neugierig geworden? Auf www.rzi.de finden Sie kurze Videos, welche die Funktionalitäten von ALKIS Pro erläutern. ­Nutzen Sie dort den Download-Link für einen unverbindlichen Test.

DXF WMS-Server

ALKIS® Bestandsdaten

WWW

NAS/XML

CAD-Systeme

Excel (CSV)

Eigentümer (Serienbriefe) Koordinatenlisten

JPG, PNG, GIF

Grafiken für z.B. Vorträge

PDF

Speichern Druckerausgabe

ALKIS Pro ist ein unabhängiges, eigenständiges Softwareprodukt der IB&T Unternehmensgruppe und auf jedem Rechner einsetzbar.

CARD/1 bei der Deutschen Bahn etabliert Haben Sie es gewusst? CARD/1 ist bei der Deutschen Bahn schon seit vielen Jahren als BKU-Programm gelistet. Damit gehört unser Produkt zu den offiziellen IT-Anwendungen der Deutschen Bahn AG und ihrer Tochtergesellschaften. BKU steht für Büro Kommunikation Unternehmensweit. Die DB Systel GmbH

bietet unter diesem Kürzel innerhalb des Konzerns eine einheitliche IT-Plattform für etwa 90.0000 Anwender. Rund 400 Applikationen werden vorgehalten, von typischen Office-Anwendungen für Dokumenterstellung und -bearbeitung, Tabellenkalkulationen über Terminalemulatoren und Projektverwaltungssoftware

bis hin zu kompletten bahnspezifischen Verfahren, wie CARD/1 für die Vermesssungs- und Planungsingenieure des Konzerns. Im BKU Service Portal ist CARD/1 über die Produktnummern PROD0002353 und PROD0002351 jederzeit schnell und einfach zu beziehen.

22 | interAktiv 2/2014 | Interna

INTERVIEW

CARD/1 Training für die DB Netz AG

Dorothee Oetzmann

Seit mehreren Jahren bietet die DB Training, Learning & Consulting GmbH – einer der größten Qualifizierungsund Beratungsdienstleister auf dem europäischen Verkehrsmarkt – CARD/1 Qualifizierungsmaßnahmen an. Die interAktiv Redaktion interviewte Kursleiter Claus Leitzke und erfuhr interessante Hintergründe.

DB Training bietet die CARD/1 Kurse seit mehreren Jahren an. Waren Sie von Anfang an beteiligt? Ja. Der Anstoß für das CARD/1 Qualifizierungsprogramm kam von den Mitarbeitern der DB Netz AG selbst. DB Training hat das Ganze dann in die Hand genommen und mich gebeten, ein Kursprogramm auszuarbeiten. Als langjähriger Trainer für das CARD/1 Bahnprogramm habe ich diese Aufgabe natürlich gerne übernommen. Nachdem Inhalt und Umfang des Kursprogramms standen, war es für DB Training naheliegend, mich auch mit der Durchführung der Kurse zu beauftragen.

Dipl.-Ing. Claus Leitzke war seit 1991 bei der IB&T GmbH tätig, zunächst als Entwicklungsleiter Bahn, später als CARD/1 Produktmanager und Vertriebsleiter. Seit 2007 ist das Ingenieurbüro Claus Leitzke Vertriebspartner der IB&T GmbH und bietet neben Beratung und Consulting Trainingskurse für alle Bahnanwendungen an.

Herr Leitzke: Für wen sind die CARD/1 Kurse bei DB Training gedacht? CARD/1 wird bei der DB Netz AG in zunehmendem Maße von Ingenieuren, Technikern und CAD-Spezialisten der Vermessungsabteilungen genutzt. Vermes­ sungstechnische Auswertungen, Gleis­ geometrische Einrechnungen sowie die Produktion von Trassierungsentwürfen, Trassenplänen, Weichenhöhenplänen und Weichenbeschaffungsskizzen gehören zu den Hauptaufgaben dieser Mitarbeiter. An Fachkollegen mit diesem Aufgabenbereich richten sich unsere CARD/1 Qualifizierungsmaßnahmen bei DB Training, Learning & Consulting.

Sollten die Teilnehmer CARD/1 Vorkenntnisse haben, wenn sie an den Kursen teilnehmen möchten? Nicht unbedingt. Wir haben das Kursprogramm geteilt in einen Grundkurs für Teilnehmer ohne Vorkenntnisse und einen Aufbaukurs für Teilnehmer mit Vorkenntnissen. Idealerweise haben die Teilnehmer des Aufbaukurses vorher den Grundkurs besucht oder verfügen über entsprechende praktische Erfahrungen.

Was erwartet mich, wenn ich als CARD/1 Anwender ohne Vorkenntnisse in den Grundkurs gehe? Zunächst einmal eine herzliche Atmosphäre. Nein, nun mal im Ernst. Der Grundkurs ist fünftägig und wird entweder in der IB&T Zentrale in Hamburg oder in den verschiedenen Regionalbereichen der DB Netz AG vor Ort durchgeführt. Die maximale Teilnehmerzahl ist auf sechs begrenzt. Bei IB&T nutzen wir den Schulungsraum mit allen Vorteilen, die ein modernes Software-Unternehmen heutzutage bietet, vom technischen Trainingsequipment bis zur allgemeinen Betreuung der Schulungsteilnehmer. Inhaltlich lernen die Teilnehmer zunächst die CARD/1 Grundlagen, wie die verschiedenen Datensysteme, Benutzeroberfläche und Arbeitsweisen, kennen. Meistens finden sie sich danach schon gut im System zurecht und wissen vor allem die Vorteile eines Spezialprogramms mit fachspezifischer Benutzerführung und Datenhaltung zu schätzen. Im zweiten umfangreicheren Teil geht es dann um die Anwendungen. Hier lehren wir nicht die CARD/1 Anwendung im allgemeinen, sondern kon-

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Im Gespräch mit Claus Leitzke, Antje Schwindt (re.) und Dorothee Oetzmann im Schulungsraum der IB&T Zentrale.

zentrieren uns auf die konkreten Aufgaben und Anforderungen in den Vermessungsabteilungen der DB Netz AG. Immer in Verbindung mit Beispielen aus der Praxis und – wenn möglich – unter Verwendung aktueller Projektdaten unserer Teilnehmer. Das erhöht den Lern­erfolg ungemein. Am Ende steht unsere große Abschlussübung, in der alles nochmal zusammenhängend durchgegangen wird. Von der Übernahme aufgenommener Vermessungspunkte über die Gleisgeometrische Bearbeitung bis zur automatischen Produktion von Trassierungsentwürfen, Trassenplänen, Weichenhöhenplänen und Weichenbeschaffungsskizzen. Nach dem Abschluss erhält jeder Teilnehmer ein Trainingszertifikat als Nachweis für den erfolgreichen Kursbesuch. Die Ausbildungsinhalte des Grundkurses sind ganz schön umfangreich. Ist der Aufbaukurs überhaupt noch notwendig? Ich meine schon. Letztendlich entscheiden das die Anwender natürlich selbst. Unser Aufbaukurs ist für Anwender konzipiert, die bereits mit CARD/1 gearbeitet haben oder zumindest den Grundkurs erfolgreich besucht haben. Die Rahmenbedingungen sind die gleichen wie beim Grundkurs, also Durchführung bei IB&T in Hamburg oder alternativ im Regionalbereich vor Ort, mit maximal sechs Teilnehmern. Die Kursdauer beträgt drei Tage, in denen wir hauptsächlich vertiefende CARD/1 Kenntnisse vermitteln und Spezialthemen ansprechen.

Findet sich ein homogener Teilnehmerkreis, kann dieser auch seine speziellen Trainingswünsche einbringen. Wir versuchen dann, diese in das Kursprogramm einzubauen, was bis jetzt immer gelungen ist. Erfahrungsgemäß kommt es recht häufig vor, dass Teilnehmer des Aufbaukurses mit eigenen, ganz speziellen Fragestellungen und Trainingswünschen zu uns kommen. Ein besonderer Schwerpunkt des Aufbaukurses ist unser CARD/1 Vorlagenprojekt, das wir für die DB Netz AG entworfen haben. Das Vorlagenprojekt ist ein fix und fertiger Anwendungsrahmen, mit dem die Mitarbeiter der DB Netz AG sofort in CARD/1 loslegen können. Fast alle CARD/1 Individualisierungen, die Anwender normalerweise für eine optimale Arbeitsweise vornehmen, sind im Vorlagenprojekt bereits vorhanden. Zusammen mit einigen wenigen CardScript-Progammen, die wir für die DB Netz AG entwickelt haben, ergibt sich dann eine besonders einfache und effiziente Projektbearbeitung. Selbstverständlich erhalten auch die Teilnehmer des Aufbaukurses ein Trainingszertifikat. Wie sind die Reaktionen der Teilnehmer? Bekommen Sie stets ein positives Feedback? Im allgemeinen ja. Ein guter Maßstab sind die Teilnehmerbefragungen, die DB Training nach jedem Kurs durchführen lässt. Selbstverständlich anonym. Da kommen wir immer gut weg. Natürlich gab und gibt es den einen oder anderen Verbesserungsvorschlag. Das nehmen wir sehr ernst und

versuchen, es beim nächsten Mal umzusetzen. Am Anfang wünschten sich einige Kursteilnehmer beispielsweise mehr Informationen über die Kompatibilität von CARD/1 zu anderen Programmen der DB Netz AG. Wir haben daraufhin unsere Kursinhalte überarbeitet und den einfachen Datenaustausch mit Verm.esn, MicroStation bzw. DB GIS und der Gleisnetzdatenbank stärker in den Mittelpunkt gestellt. Für die meisten Kursteilnehmer war das sehr wichtig: zu sehen, wie problemlos sich CARD/1 in ihre vorhandene SoftwareLandschaft integrieren lässt. Das haben wir nach der Umstellung unserer Kursinhalte sofort bemerkt. Am Anfang war uns auch noch nicht klar, wie stark wir die Nachbearbeitung der automatisch produzierten Zeichnungen mit dem CARD/1 Modul Zeichnungsbearbeitung gewichten sollten. Diese Durchgängigkeit, also vom aufgemessenen Punkt bis zum fertigen Plan, das alles mit einem ­einzigen Programm und unter einer einheitlichen Benutzeroberfläche ist ja ein

Die nächsten DB Seminare finden im November 2014 statt. Informationen zu den Seminarinhalten und zur Buchung finden Sie im Internet unter www.db-training.de, Seminare suchen und buchen: Seminarnummer Ta7632 (Grundkurs) und Ta7633 (Aufbaukurs).

INTERVIEW 24 | interAktiv 2/2014 | Interna

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­ esonderes CARD/1 Qualitätsmerkmal. Die b Kursteilnehmer erkennen, dass kein zusätzliches CAD-Programm neben CARD/1 notwendig ist. Deshalb haben wir am Anfang etwas experimentiert, wie weit wir den Rahmen bei den Trainingsinhalten am besten stecken. Aus dem Feedback der Kursteilnehmer haben sich dann im Laufe der Zeit die aktuellen Trainingspläne entwickelt.

Wie sieht die Zukunft aus? Werden die CARD/1 Kurse fester Bestandteil der Qualifizierungsmaßnahmen bei DB Training bleiben? Das ist nicht so einfach zu sagen. Aus heutiger Sicht denke ich, ja. Die CARD/1 Einführung von bei der DB Netz AG läuft gerade auf Hochtouren. Das heißt, in der nächsten Zeit – sagen wir mal in den nächsten drei, vier Jahren – werden immer mehr

Mitarbeiter die Software für ihre täglichen Aufgaben verwenden. Das hat natürlich einen gewissen Ausbildungsbedarf zur Folge. Deshalb ist es sehr wahrscheinlich, dass DB Training auch in den nächsten Jahren CARD/1 Qualifizierungsmaßnahmen anbieten wird. Herr Leitzke, wir danken Ihnen für das ­Gespräch.

Girls’ Day bei IB&T

Antje Schwindt

Der Girls’ Day bietet Mädchen die Möglichkeit, einen Tag ein spannendes berufliches Umfeld ­kennenzulernen, statt die Schulbank zu drücken. Alle Mädchen ab der fünften Klasse können mitmachen. Am 27.03.2014 schnupperte Larissa Kaldewey (11) rein in die Abteilungen Marketing, Empfang, Buchhaltung, Haustechnik, Auslieferung und Support.

Roter Faden Die Schülerin der sechsten Klasse der Sachsenwaldschule Gymnasium Reinbek ist bereits ein kleiner Schreibprofi. Sicher hantiert sie mit der Computertastatur und glänzt mit sehr guten Rechtschreibkenntnissen und guten Ideen für eine Pressemitteilung. Sie entwirft einen Text und lernt so ganz nebenbei, dass ein roter Faden nicht nur durch Schulaufsätze, sondern auch durch Marketingkampagnen führt. Sie lernt, welche Recherchemethoden im Web nützlich sind. Zu Larissas Lieblingsfächern zählen Sport und Englisch. So wirft sie einen kritischen Blick auf die englischsprachigen Produktunterlagen.

Büroalltag Noch ist der Posteingang bei IB&T nicht ausschließlich digital. Sendungen werden geöffnet und verteilt, Rechnungen bearbeitet und abgezeichnet. Die Schülerin lernt die Aufgaben in Empfang und Buchhaltung kennen und schaut den Kollegen in der Supportabteilung über die Schulter. Zu guter Letzt unterstützt sie die Haustechnik und entdeckt auch dort spannende Aufgabenfelder. Wir danken Larissa für ihre Mitarbeit und wünschen ihr weiterhin viel Erfolg und Spaß in der Schule. Gern nutzen wir jährlich die Chance, bei Mädchen oder Jungen der Klasse 5 bis 10 Interesse für einen Arbeitsbereich zu wecken. Kontakt & Infos: IB&T Personalabteilung, [email protected] www.boys-day.de www.girls-day.de

Larissa Kaldewey arbeitet am Hamburger Girls’ Day in der Marketingabteilung mit.



Rund um das Produkt | interAktiv 2/2014 | 21

Kollisionskurs

Thies Rickert

Der Lichtraum von Straßenbahnen und Eisenbahnen muss frei von Gegenständen sein, die da nicht h­ ingehören. Die CARD/1 Hüllkurve liefert Ihnen die Gefahrenpunkte, ganz gleich ob sie als aufgemessene Punkte, als ­Punktwolken oder als Gegenverkehr daherkommen.

E

s reicht nicht, wenn der Lichtraum eines Schienenwegs zum Zeitpunkt seiner Erstellung frei von Gegenständen ist, er muss dauerhaft profilfrei sein. Aber insbesondere der Bewuchs am Rande ist etwas, was man nicht im Griff hat, wenn man nicht die Radikallösung Rodung verwenden möchte. Mit den immer preiswerter werdenden Laserscannerdaten existiert eine Möglichkeit, an kritischen Stellen in vergleichsweise kurzen Zyklen eine umfassende Gefahrenaufnahme zu bewerkstelligen. Was man zusätzlich benötigt, ist eine Möglichkeit, die Daten gleisbezogen auszuwerten.

Verschneidung mit Punktwolken Diese Möglichkeit liefert CARD/1 mit der neuesten Fassung des Hüllkurvenmoduls. Sie markieren eine oder mehrere Punktwolken und wählen den Hüllschlauch aus, welchen Sie prüfen wollen. Die innerhalb liegenden Punktwolkenpunkte werden in beliebiger Größe und Farbe markiert und als neue Punktwolke abgespeichert. Damit stehen sie für jede Form der Auswertung zur Verfügung, zur Listengenerierung, zum Plotten und zur Visualisierung.

Aufgemessene Punkte Natürlich wird noch nicht überall mit Laser­scannern gemessen. Auch ist es nicht immer sinnvoll. Ein gutes Beispiel dafür ist eine Bahnsteigkante, die exakt bekannt sein muss, um sie prüfen zu können. Zwar wird an der absoluten Genauigkeit von Punktwolken nicht mehr gezweifelt, sie entspricht der der klassischen terrestrischen Vermessungen. Jedoch muss man auch in der Lage sein, die gewünschten Vektordaten, in

­ iesem Fall die Bahnsteigkante, aus dem d Konglomerat ableiten zu können. Wenn die Bahnsteigkante schon in Form von Punkten oder als Topolinie im CARD/1 System vorhanden ist, so verfahren Sie analog zur Punktwolke: Gewünschte Punkte oder Linie markieren, Hüllkurve zuordnen und das Ergebnis als Punktmenge abspeichern, so dass Sie alle Auswertungen ggf. später vornehmen können. Eine grafische Visualisierung erfolgt auch hier sofort.

Gegenverkehr Eine nicht zu vernachlässigende Kontrolle muss natürlich schon zur Planungszeit für den Gegenverkehr durchgeführt werden. Ansonsten geschieht es wie weiland 2007 am Hackeschen Markt in Berlin, dass sich zwei Bahnen tatsächlich berühren können. Ein Gleis musste umgebaut werden. Sie erzeugen die 3D-Hüllschläuche für alle Bahnen und Richtungen gleisbezogen. Die Hüllschläuche werden verschnitten und das Ergebnis wiederum als CARD/1 Bauwerk abgespeichert, so dass es für alle weiteren Auswertungen zur Verfügung steht.

Kollisionsanalyse in der 3D-Projektansicht, die kritischen Punkte sind rot dargestellt.

Kollisionsanalyse im Querschnitt.

Lademaße Das Modul Hüllkurve steht Ihnen seit Mai 2014 zur Verfügung. Der Fahrzeugpark wurde von da an kontinuierlich erweitert und Kinderkrankheiten wurden geheilt. Auch Lademaßüberschreitungen lassen sich durch individuelle Profildefinitionen exakt simulieren. Wie dies funktioniert, haben wir in der interAktiv-Ausgabe 1/2014, Seite 4f. beschrieben. Gern stellen wir Ihnen das neue Modul auf den ­kommenden Fachmessen oder per Fern­präsentation vor. Kollisionsanalyse im Tunnel.

10 | interAktiv 2/2014 | Rund um das Produkt

Bahnkörper 2.0

Thies Rickert

Mit der CARD/1 Funktionsgruppe „Bahnkörper generieren“ wird die Erstellung von Querprofilen zum Kinderspiel. Nicht nur für die Leistungsphase eins bis vier der HOAI haben Planer damit gute Karten. Auch danach wird vieles einfacher. Möglich macht‘s die neue abschnittsweise Änderung von Querschnittsparametern.

D

ie Funktionsgruppe „Bahnkörper generieren“ gibt es seit vielen Jahren. Sie wird von Ihnen intensiv genutzt. Das zeigen die vielen Wünsche nach Erweiterungen und Veränderungen, die bei uns eingehen. Diese betreffen insbesondere das Handling der Abschnitte. Bisher wurde nur ein Abschnittsband genutzt, um Änderungen an den Querschnittsparametern zu verwalten. Das bedeutete, dass man bei jeder Änderung des Oberbaus, z. B. Schwellenwechsel, des Planums, z. B. Änderung der Planumsneigung, der Entwässerung oder des Anschlusses an das Gelände einen neuen Abschnitt einfügen musste. Man kann sich vorstellen, dass die Übersicht darunter schnell gelitten hat. Warum also nicht mehr ins Detail gehen und den Bahnquerschnitt differenzierter betrachten? Das würde vieles vereinfachen.

Oberbau Abhilfe haben wir geschaffen, indem wir mehr Abschnittsbänder eingeführt haben. Die Daten des einen Abschnittsbandes wurden auf drei verteilt und erweitert. Im

Bahnkörper in der 3D-Projektansicht.

e­ rsten Abschnittsband (Nr. 80) befinden sich alle Angaben zum Oberbau. Sollten sich Angaben zu den Schienen, zu den Schwellen oder zum Schotter ändern, so sind hier entsprechende Abschnitte einzufügen und zu parametrieren. Die geschwindigkeitsabhängigen Schotterparameter (Bettungsdicke und Schotter vor Kopf) müssen hier nicht mehr eingestellt werden. Sie wurden ausgelagert und werden nun automatisch durch die Auswertung eines Geschwindigkeitsbandes berücksichtigt.

Planum, Randwege

Neuer Dialog für die Parametereingabe von Planum und Kabelkanal.

Im zweiten Abschnittsband (Nr. 81) sind vorrangig alle Parameter zur Gestaltung des Planums zusammengefasst. Auch hier gilt nun: Die geschwindigkeitsabhängige Planumsbreite wird von außen

über das Geschwindigkeitsband gesteuert. Zusätzlich werden die Dicke der PSS (Planumsschutzschicht) sowie die Betonkabelkanäle, die im Randweg verlegt werden, erfasst.

Entwässerung Im dritten Abschnittsband (Nr. 82) sind die Angaben zur Entwässerung und zum Anschluss an den Bestand untergebracht. Die Entwässerung lässt sich abhängig von der Damm- oder der Einschnittslage unterschiedlich parametrieren. Damit wird berücksichtigt, dass am Fuß von Dammlagen nicht zwangsläufig ein Entwässerungsgraben vorhanden sein muss.

Böschungen Für die Darstellung und das Plotten der Böschungen im Lageplan wurden mehr Profilpunktnummern benötigt als wir bisher vorgesehen hatten. Dies haben wir



Interna | interAktiv 2/2014 | 11

Indien in Norderstedt

Einladung Einladung zur InnoTrans

IB&T stellt mit CARD/1 ein innovatives und effizientes Werkzeug zur Trassierung von Schienenverkehrswegen zur Verfügung. Überzeugen Sie sich davon auf der InnoTrans in Berlin. Folgende Neuheiten werden vorgestellt: Bahnkörper im Querschnitt.

verbessert. Gleichzeitig werden die Böschungen (Linien und Schraffen) nun auch berechnet und sofort dargestellt, so dass Sie unmittelbar – ohne die Funktionsgruppe „Lageplan aus Querprofilen“ zu verwenden – den Platzbedarf für die aktuelle Planung ersehen können.

Automatismen Nicht alle bisher enthaltenen Automatismen sind auf Gegenliebe gestoßen. So war nicht allen Nutzern klar, dass die Gradienten und Überhöhungen, die die Berechnungen erfordern, von den Achs­ attributen geholt werden. Wir haben die Steuerung hier umgestellt, so dass die verwendeten Stationsdaten sofort im Vorgangsdialog sichtbar und wählbar sind. Hier sind Flexibilität und Bedienbarkeit einmal keine Gegner. Andere Automatismen hingegen haben Sie sehr positiv aufgenommen und verstärkt genutzt. Hier ist insbesondere die automatische Anpassung von Querschnittsparametern zu nennen, wenn eine zweigleisige Strecke mit gemeinsamem Planum geplant wird.

Fazit Bahnkörper 2.0 ist die konsequente Weiterentwicklung unserer Funktionsgruppe „Bahnkörper generieren“. Bahnquerschnitte erzeugen Sie damit noch flexibler und einfacher. Das wird Ihnen nicht nur bei der Entwurfs- und Genehmigungsplanung, sondern auch bei der Ausführungsplanung helfen.

GEOPAC-Hüllkurve für CARD/1 Mit dem neuen Hüllkurvenmodul lässt sich der erforderliche Platzbedarf für Straßenbahnen und Züge auf beliebigen Trassen berechnen. Das Modul entstand in gemeinsamer Entwicklungsarbeit mit der GEO DIGITAL GmbH aus Düsseldorf, die ebenfalls auf dem Messestand vertreten ist.

Fahrdynamische Prüfung Für Anfänger wie für Profis ist die Fahrdynamische Prüfung mit CARD/1 gleichermaßen geeignet. Seit zwei Jahren auf dem Markt wurde sie sukzessiv um neue Funktionen ausgebaut, z.B. um das Ermitteln von Fahrschaulinien. In der neuesten Fassung wurden die Parameter für den Einsatz der Neigetechnik grundüberholt.

Bahnkörper generieren Die Generierung von Bahnquerschnitten gemäß Ril 800.0130 wurde runder­neuert. Zahlreiche Kundenwünsche führten zu einer größeren Differenzierung der ­Parameter eines Bahnkörpers. Außerdem lassen sich nun die Bahnsteigkanten gemäß den Einbaumaßen der Ril 813.0201 und die Lichträume gemäß Ril 800.0130 exakt berechnen.

In der Norderstedter Zentrale war im Juli unser neuer indischer CARD/1 Vertriebspartner zu Gast, J­alphala Chandrashekar, B.tech. Begleitet wurde er von Dr. Molugaram Kumar, einem Hochschullehrer der südindischen Osmania University. Beide nahmen an einer CARD/1 Schulung teil. Zuhause sind die beiden Herren in Hyderabad, der Hauptstadt des indischen Bundesstaates Andrah Pradesh, der mit mehr als sechs Millionen Einwohnern einer der bevölkerungsreichsten Metropolen in Indien ist. Unser neuer Vertriebspartner ist Managing Director bei der dort ansässigen CISTSOMAG Civil and Structural Training and Software Marketing Group, einem Consulting-Unternehmen, das Software-Lösungen für die Infrastrukturplanung anbietet und Schulungen durchführt. Dr. Molugaram Kumar ist Professor an der örtlichen Osmania University, die 1918 gegründet wurde und zu den renommierten Hochschulen Indiens zählt. Zu seinem Department gehören die Bereiche Civil Engineering und Transportation Engineering. Seine Studenten können sich freuen, denn CARD/1 wird künftig an der Osmania Universität gelehrt. Wir wünschen unseren indischen Partnern viel ­Erfolg. Kontakt: siehe Rückseite

Wir freuen uns, Ihnen diese und weitere neue Funktionen vorzustellen. InnoTrans 2014 Internationale Messe für Verkehrstechnik, Innovative Komponenten, Fahrzeuge, Systeme Messe Berlin, 23.-26.09.2014 Halle 5.2, Stand 221 www.innotrans.de

Zu Gast in der Norderstedter Zentrale – Jalphala Chandrashekar (li.) und Dr. Molugaram Kumar mit IB&T Schulungsleiterin Birgit Sowada.

4 | interAktiv 1/2014 | Rund um das Produkt

Der Tram-Editor zur CARD/1 Hüllkurve

Thies Rickert

Mit dem neuen Hüllkurven-Modul können Straßenbahnen in zehn deutschen Städten geplant und überprüft ­werden. Jedes weitere benötigte Straßenbahnfahrzeug stellen Sie selbst her. Eine Bastelanleitung.

M

it der ersten Auslieferung haben wir 22 Fahrzeuge zur Verfügung gestellt, die in zehn deutschen Städten eingesetzt wer­den. Es sind Fahrzeuge aus Berlin, ­Bochum, Düsseldorf, Dresden, Hannover, Halle, Leipzig, Magdeburg, Mainz und Ulm. Wenn in anderen Städten identische Fahrzeuge eingesetzt werden, so werden diese selbstverständlich auch unterstützt.

Fahrzeuge nach Bedarf Weitere Fahrzeuge werden sofort bereitgestellt, sobald uns der Bedarf mitgeteilt wird. Es können bereits jetzt alle Straßenbahnen erstellt werden, die auf dem Gleis stehend statisch definiert sind. Dazu gehören klassische Drehgestellfahrzeuge, Fahrzeuge mit aufgesattelten Endwagen, Fahrzeuge mit zwei sich radial einstellenden EinzelradEinzel-Fahrwerken (EEF), Straßenbahnen mit Jakobsdrehgestellen und Verbindungen mit Sänften. Auch Doppeltraktionen sind möglich. Nur kinematisch unbestimmte Fahrzeuge, die durch eine Sekundärfederung stabilisiert werden, wie der GT6 von AEG, sind noch nicht realisiert. Bei diesen

Bild1: Technische Zeichnung des „Flexity Berlin GT8“.

Fahrzeugen kann es zu nicht vorhersag­ baren Falteffekten kommen, wenn die Gelenkfunktionen nicht einwandfrei definiert sind. Wir arbeiten daran.

Flexity Berlin GT8 Sie können die Fahrzeuge auch selbst herstellen, dazu stellen wir Ihnen als Werkzeug den Tram-Editor zur Verfügung. Mit ­diesem Werkzeug werden die Fahrzeuge modular zusammengesetzt. Die Module sind Wagenglieder, Fahr- oder Drehgestelle und Profile. Ein Beispiel: Die Tram „Flexity Berlin GT8“ (siehe Bild 1) besitzt insgesamt sieben ­Wagenglieder und vier Fahrgestelle. Für die Berechnung der Hüllkurve gibt es nur ein maßgebliches Profil, die ­Ver­jüngung am Ende erfordert allerdings theoretisch ein zweites Profil.

Die Fahrgestelle Alle vier Fahrgestelle sind identisch, es muss daher nur ein Exemplar konstruiert werden. Dazu verwenden wir den Fahrgestelleditor (Bild 3). Das Gestell besteht aus zwei Achsen, deren Abstand vom Dreh-

zapfen definiert werden muss. Außerdem muss entschieden werden, ob es sich um ein Fahrgestell oder um ein Drehgestell handelt. Bei Fahrgestellen ist die Lage der Achsen relativ zum Wagenglied immer unveränderlich. Das ist hier der Fall. Die anderen Parameter sind vorläufig nicht relevant.

Die Profile Der äußere Umriss des Querschnitts wird als einfaches Polygon eingegeben. Wir benötigen für alle Polygonpunkte die ­r elativen Koordinaten bezogen auf das ­K oordinatensystem, welches durch die Ebene senkrecht zur Gleisachse definiert ist. Die Schienenoberkanten definieren die x-Achse. Die Spiegelungsfunktion erlaubt, dass nur eine Seite des immer geschlossenen Polygons einzugeben ist.

Die Wagenglieder Für die Wagenkette benötigen Sie vier unterschiedliche Wagenglieder: das Endteil mit Fahrgestell, zwei verschiedene Sänften sowie ein Mittelteil mit Fahrgestell. Die

Rund um das Produkt | interAktiv 1/2014 | 5



Bild 2: Wagenkette mit Drehgestellanordnung in CARD/1.

Wagenkette besteht zwar insgesamt aus sieben Gliedern. Jedoch sind jeweils zwei Glieder identisch, so dass sie nur einmal konstruiert werden müssen. Für die Konstruktion benutzen Sie einen eigenen Dialog, der ebenfalls absolut einfach gehalten ist. Für ein Wagenglied müssen Sie nur die Länge eingeben. Die anderen beiden Groupboxen dienen dazu, um die Fahrgestelle und Profile dem Wagenglied relativ zuzuordnen. Im Bild 5 sehen Sie das Ergebnis farbig dargestellt. Die dunkelblaue Linie ist das Wagenglied, die roten Striche zeigen die Fahrgestelle an und die türkisfarbenen Linien spiegeln die Profile wider.

Das Fahrzeug Für die Wagenkette des gesamten Fahrzeugs müssen Sie jetzt noch die definierten Wagenglieder zusammenfügen. Auch dafür stehen Ihnen einfache Funktionen zur Verfügung. Das Fahrzeug wird unter einem frei wählbaren Namen als XML-Datei abgespeichert und steht zur Fahrt bereit. In

der CARD/1 Darstellung sieht die Draufsicht dann aus wie in Bild 2 zu sehen. Da der Tram-Editor und das Format der Fahrzeug-Dateien in CARD/1 und GEOPAC identisch sind, lassen sich die Fahrzeuge auch mit dem Produkt GEOPAC unserer Tochter GEO DIGITAL erstellen bzw. untereinander austauschen.

Bild 3: Konstruktion eines Fahrgestells.

Hüllkurve Das so konstruierte Fahrzeug erzeugt bei der Fahrt auf dem Gleis nun die bereits in der interAktiv 2/2013 beschriebenen Hüllschläuche. Jedes Profil liefert einen eigenen Einzelschlauch, der dann mit allen anderen Einzelschläuchen zum resultierenden Hüllschlauch, also zur 3D-Hüllkurve verarbeitet wird. Da die Erzeugung jedes Hüllschlauchs Zeit kostet, ist es sinnvoll, nur die wirklich notwendigen Profile zu definieren. Das sind in der Regel die Mitten und Enden jedes Wagengliedes. Viel Spaß als Straßenbahndesigner.

Bild 5: Konstruktion eines Wagenglieds, Zuordnung der Fahrgestelle und Profile.

Bild 4: Konstruktion eines Profils.

Bild 6: Konstruktion der Wagenkette.



Rund um das Produkt | interAktiv 2/2013 | 27

Straßenbahnen in Schläuchen

Thies Rickert

Thies Rickert

Die neue CARD/1 Hüllkurve arbeitet räumlich. Für jede Fahrt einer Straßenbahn wird ein sogenannter Hüllschlauch erzeugt und als CARD/1 Bauwerk gespeichert. Dieses lässt sich in sämtlichen Ansichten darstellen und für alle Zeichnungen auswerten. Eine Ursachenanalyse für einen unerklärlichen Flächenbedarf ist integriert.

A

m Anfang war die Idee. Der Nachweis über den Raum, den eine Straßenbahn einnimmt, muss zwar hauptsächlich für die in den Grundriss projizierte Fläche geführt werden. Hat man jedoch nur diese, so ist sie richtig oder falsch oder ein bisschen falsch, aber eine Analyse über das Ob, das Wo und das Wodurch ist nicht mehr möglich. Wer wissen will, welcher Teil des Fahrzeugs in welchem Querschnitt zu welchem Ausschlag geführt hat, der benötigt für den Querschnitt an einer bestimmten Stelle des Gleises alle relevanten Fahrzeugquerschnitte, wenn diese die ­Gleisstation passieren. Was also liegt näher als der ­Gedanke, das Ursprungsergebnis vor der Projektion in den Grundriss zu speichern.

Hüllschlauch Das Ursprungsergebnis ist der Hüllschlauch, den ein bestimmter Fahrzeugquerschnitt während seiner Fahrt durch das Gleis erzeugt. Überlagert man die Hüllschläuche aller relevanten Fahrzeugquerschnitte dieser Fahrt, so erzeugt man den resultierenden Hüllschlauch. Projiziert man diesen in den Grundriss, so erhält man den Gesamtflächenbedarf. Auf der Seite von CARD/1 existiert mit dem Datensystem Bauwerke bereits der Container, in welchem sich die Ergebnisse optimal ablegen lassen.

Fahrzeuge Bis hier war es einfach. Es mussten nur die strukturell guten Voraussetzungen von CARD/1 für das Vorhaben erkannt und zusammengefügt werden. Doch die Crux aller Hüllkurvenberechnungen sind die Fahrzeuge und wie sie sich durch das Gleis bewegen. Da spielen Drehgestelle und Radsatzanordnungen, Kopplungen und Gelenkmechanismen eine Rolle. Für die Berechnung der Teilhüllschläuche kommt die praxisbewährte GEOPAC-Hüllkurve un­­serer Tochterfirma GEO DIGITAL GmbH zum Einsatz. So wird jetzt die umfangreiche Fahrzeugbibliothek mit den ­u nterschiedlichsten Fahrzeugkonzepten und dem grafischen Fahrzeugeditor (siehe Bild 2) auch für CARD/1 angeboten. Bereits in der ersten Ausbaustufe werden wir viele der in deutschen Städten verkehrenden Straßenbahnen unterstützen.

Ergebnisse In den abgebildeten Screenshots sind die Ergebnisse für unser Testfahrzeug dargestellt. Der mittlere grünlich und der hintere orange. Der resultierende Hüllschlauch ist schwarz. Die Lageansicht zeigt das Test-

fahrzeug in der Draufsicht einschließlich des Gesamtflächenbedarfs. Die in den Grundriss projizierte Fläche der Gesamthüllkurve lässt sich direkt in einen globalen Layer ausgeben und plotten. Wer jedoch mehr Kontrolle über die zeichnerische Darstellung wünscht, wertet die Begrenzungslinien mittels einer eigenen Funktion als Breitebänder aus. Analoge Auswertungen sind auch für den Längsschnitt und den Querschnitt möglich.

Ausblick Die GEOPAC-Hüllkurve für CARD/1 ist kurzfristig verfügbar. Weitere Entwicklungsarbeiten laufen. Diese betreffen nicht nur die komplizierteren Fahrzeugtypen (Prinzip Sänfte), sondern ebenso die Verschneidung und Überlagerung von Hüllkurven. Auch das Fahrzeug selbst soll als 3D-Bauwerk innerhalb der Funktionsgruppe darstellbar sein. Sie werden dann neben einer automatisch ablaufenden Animation die Möglichkeit haben, das Fahrzeug an der Maus selbst zu steuern. Damit sind feinste Hüllkurvenanalysen auch in Relation zu Bahnsteigen ein Kinderspiel.

Fachobjekt Auch der nächste Schritt zur Modulrealisierung liegt auf der Hand. Die Hüllkurve wird als Fachobjekt konzipiert. Fachobjekt bedeutet, dass alle Informationen, die zur Erzeugung des Hüllschlauchs benötigt werden, an der Hüllkurve selbst gespeichert werden. Dazu gehören erstens die Trasse mit Achse, Gradiente, Überhöhungsband und Stationsbereich, zweitens die fahrdynamischen Parameter, wie Geschwindigkeit und Wankfunktion, sowie drittens das Fahrzeug mit seinen Komponenten (siehe Bild 1). Wenn sich einer oder mehrere der beteiligten Parameter ändert (z. B. die Überhöhung), kann sich der Hüllschlauch selbst aktualisieren.

Bild 2: Testfahrzeug im Fahrzeugeditor. Bild 1: Attribute des Fachobjekts Hüllkurve.

Bild 3: Lageansicht mit Gesamtflächenbedarf und Testfahrzeug.

s



Rund um das Produkt | interAktiv 2/2012 | 33

Fahrschaulinien für alle Strecken und Züge

Thies Rickert

Fahrschaulinien sind Geschwindigkeit-Weg-Diagramme, die Aufschluss darüber geben, wie schnell ein Zug an einem bestimmten Ort planerisch fährt. Die grafische Darstellung des Fahrtverlaufs einer Bahn dient nicht nur der Trassenplanung, sondern hilft auch, vorhandene Strecken zu optimieren und Kosten zu sparen. Die Ermittlung von Fahrschaulinien steht Ihnen in CARD/1 ab sofort zur Verfügung.

F

ahrschaulinien werden für die Trassierung im Nahverkehr gebraucht. Überhöhungen und Rampen werden dort idealerweise nach der tatsächlich gefahrenen Geschwindigkeit bemessen. Damit ist gewährleistet, dass insbesondere vor und nach Haltepunkten die Überhöhungen nicht zu groß und die Rampen nicht zu lang gewählt werden. Die Folge wären ansonsten strukturelle Problemstellen, die erheblich öfter als der Rest des Gleises gestopft werden müssten.

Die Beschleunigungsdaten des Niederflur-Straßenbahn-Triebwagens CombinoPlus sind im Auslieferungspaket der Fahrdynamischen Prüfung enthalten.

Beschleunigungsdaten erfassen Die Trassierung nach Fahrschaulinie spart also bares Geld. Auch bei dauerhaften Langsamfahrstellen (La) sollte der Planer wissen, wie schnell die eingesetzten Züge tatsächlich fahren. Dazu sind zunächst die Beschleunigungsdaten zu erfassen. In CARD/1 berechnen Sie mit einer einfachen Funktion aus der Lage der Haltepunkte und der Lage der La-Stellen automatisch Fahrschaulinien für Ihre geplante Strecke. Natürlich müssen Sie dafür wissen, welche Züge verkehren und wie diese geschwindigkeitsabhängig beschleunigen. Mit Auslieferung der Software stellen wir Ihnen die Beschleunigungsdaten einiger Zugarten bereit: Transrapid TR09, ICE3, Baureihe 485/885 (S-Bahn Berlin) sowie die Straßenbahnen Flexity Outlook (Marseille) und CombinoPlus (Almada). Die Beschleunigungsdaten für weitere Züge erfassen Sie in einfacher Weise selbst.

Fahrschaulinien ermitteln Die Ermittlung der Fahrschaulinie erfolgt praxisgerecht. Da die zu Grunde gelegten Beschleunigungs- und Bremswerte der Züge nur für die horizontale Fahrt gelten, sind sie streckenunabhängig. Für die Be-

Mitgeliefert werden ebenso die Beschleunigungsdaten der Baureihe 485/885 der Berliner S-Bahn.

rechnung der Fahrschaulinie überlagern Sie daher die Beschleunigungsdaten mit der Gradiente Ihrer Trasse und berücksichtigen somit den Einfluss der Längsneigungen. Sie haben außerdem die Möglichkeit, zwischen Hin- und Rückfahrt zu wechseln. Da sowohl der Einfluss der Beschleunigungsund Bremsdaten, als auch der Einfluss der Gradiente fahrtrichtungsabhängig ist, ist dies unverzichtbar. Mit CARD/1 berechnen Sie auf Wunsch auch ein zweites Geschwindigkeitsband für das Zugende.

Fahrdynamische Prüfung Den größten Nutzen entfaltet die neue CARD/1 Funktionalität im Rahmen der fahrdynamischen Prüfung. Sobald Sie die Radien, Überhöhungen und Rampen unter Zuhilfenahme der Fahrschaulinien festgelegt haben, kontrollieren Sie mit dem Modul Fahrdynamische Prüfung, ob alle Grenzwerte – auch geometrische – eingehalten sind. Auf diese Weise kommen Sie schnell und sicher zu einem guten Planungsergebnis gemäß den Vorgaben der Ril 800.0110 der Deutschen Bahn AG.

28 | interAktiv 2/2012 | Aus der Praxis

EÜ Erneuerung am Berliner Tor

Susanne Dannenberg

Im Rahmen von Sanierungsarbeiten beabsichtigt die Deutsche Bahn AG, eine 2-gleisige Eisenbahnüberführung am Knotenpunkt Berliner Tor in Hamburg zu erneuern. Eine anspruchsvolle Aufgabe für die Ingenieurgesellschaft ­Dannenberg mbH, die zur planerischen Umsetzung der Maßnahme die Software CARD/1 einsetzt.

M

it 125.000 Fahrgästen pro Tag ist der Bahnhof Berliner Tor einer der größten Umsteigepunkte im Hamburger Bahnnetz. Der zur Deutschen Bahn gehörende Bereich des Knotenpunktes liegt auf zwei Ebenen. Auf der unteren Ebene befinden sich die zwei Bahnsteige der S­ -Bahn-Linien S1, S11, S31 und die beiden Gleise der Fernbahnstrecke nach Lübeck. Auf der oberen Ebene liegen die Bahnsteige der S-Bahn-Linien S2 und S21 sowie die zwei Gleise der Fernbahnstrecke nach Berlin-Spandau. Weiterhin besteht ein Übergang zu zwei U-Bahnlinien. Westlich des Bahnhofs, im Stadtteil St. Georg, steht ein 2-gleisiges Kreuzungsbauwerk, das ein Fernbahngleis der Strecke 6100 Berlin – Hamburg und ein S-Bahngleis der Strecke 1244 Hamburg – Aumühle führt. Das Bauwerk kreuzt beide Gleise der Fernbahnstrecke 1120 Lübeck – Hamburg. Nach Vorgabe der Deutschen Bahn AG ist diese Eisenbahnüberquerung zu erneuern.

Mindestradius (300 m) gemäß EisenbahnBau- und ­Betriebsordnung (EBO) einzuhalten. ­Dadurch verschiebt sich das unten liegende Fernbahngleis Hamburg – Lübeck (1120-1) um bis zu 24,3 cm nach außen. Das zweite Fernbahngleis ­Lübeck – Hamburg (1120-2) verschiebt sich nach innen um bis zu ­35,6 ­cm. Darüber hinaus werden beide Gleise um bis zu 1,0 m abgesenkt. Die überführenden Gleise der Fernbahnstrecke nach Berlin (6100) und der S-Bahnstrecke nach Aumühle (1244) werden variantenabhängig bis zu 91 cm angehoben und bis zu 1,93 m seitlich verschoben. Durch die Aufweitung der Gleisradien von zurzeit minimal 275 m – 285 m auf mindestens 300 m ergibt sich eine Verbesserung der Linienführung. Die minimale lichte Höhe für die unten gelegene Lübecker Fernbahnstrecke (1120) beträgt 5,54 m unter dem 2-gleisigen Kreuzungsbauwerk. Der Bettungsquerschnitt der Fahrbahnen auf den

Überbauten ­beträgt mit Unterschottermatte (USM) 75 cm in der Höhe und 220 cm in der Breite von der Gleisachse bis zum Schotterfang (Hauptträgervorderkante). Die Überbauten und die anschließenden Rampen- bzw. Einschnittstrecken sind mit dem Regelbettungsquerschnitt herzustellen.

Umfassende Gleisbauarbeiten Für die Errichtung der Widerlager des 2-glei­s igen Kreuzungsbauwerks müssen die unten gelegenen Fernbahngleise der Lübecker Strecke (1120) zunächst ausgebaut werden, da die Strecke zwischenzeitlich als Baustraße dient. Im Bereich der Bahnsteigzugänge sind vorhandene Zwangspunkte, wie Kabeltrassen, Stützbauwerke, Oberleitungsmaste und Bauwerke, zu beseitigen. Mit der geplanten Tieferlegung der wieder einzubauenden Gleise der Lübecker Strecke (1120) sind in diesen Bereichen die erforderlichen Planumsbreiten und die Entwäs-

Korrektur vorhandener T­ rassen Aufgrund der beengten Örtlichkeit sind zur Umsetzung der Maßnahme umfangreiche Gleisbauarbeiten vorzunehmen, die in facto zu einer verbesserten Linienführung der vorhandenen Gleistrassen führen. Damit der Bahnverkehr während der Bauzeit in eingeschränkter Form weiter läuft, ist eine Bauweichenverbindung in der Strecke 1120 vorgesehen, damit jeweils ein Streckengleis als Baugleis nutzbar ist. Die Entwurfsgeschwindigkeit der geänderten Trassen beträgt bei den beiden oben gelegenen ­S-Bahn- und Fernbahngleisen 60 km/h, bei den unten gelegenen Fernbahngleisen 70 km/h. Als Streckenklasse ist D4 vorgesehen. Alle parallelen Gleise erhalten neue Regelabstände von 4,0 m sowie die erforderlichen Planumsbreiten. In allen durch Brückenbauwerke anzupassenden Gleisanlagen ist nun der

Fernbahn Richtung Lübeck

Fernbahn Richtung Berlin S-Bahn Richtung Aumühle Richtung Hauptbahnhof

Luftbildaufnahme der Fernbahn- und S-Bahngleise am Berliner Tor in Hamburg. Die DB AG plant, ein 2-gleisiges Kreuzungsbauwerk (roter Kreis) zu erneuern. Die beengte Örtlichkeit macht die Überplanung ausgesprochen knifflig. Quelle GeoContent



Die Erneuerung der 2-gleisigen Überführung am Berliner Tor zieht eine verbesserte Linienführung und umfangreiche Gleisbauarbeiten mit sich.

serungsanlagen bereits soweit wie möglich realisiert. Der geplante Gleisabstand von 4,0 m und die neuen Radien > 300 m sind nach dem Rückbau der freigewordenen Fundamente des Kreuzungsbauwerks und der Restarbeiten am Planum und der Entwässerung in einem besonderen Arbeitsgang umzusetzen. Die auf den neuen Bauwerken gelegenen Gleise Berlin – Hamburg (6100-1) und Hamburg – Aumühle (­­12441) sowie Aumühle – Hamburg (1244-2) sind im umittelbaren Umfeld des geplanten Kreuzungsbauwerks in Höhe und Lage an die neuen Erfordernisse anzupassen. Die entsprechenden Gradientenanhebungen liegen dabei größtenteils auf der Westseite. Hier sind die vorhandenen Stützbauwerke im Anschluss an das Widerlager an die geänderten Gradienten anzugleichen. Auf der Ostseite der geplanten 2-gleisigen Überquerung beginnt die Gradientenanhebung für das obere Gleis Berlin – Hamburg (6100-1) auf dem vorhandenen Kreuzungsbauwerk „Bürgerweide“. Entsprechende Anpassungen dieses Überbaus an die veränderte Gleislage sind ebenfalls notwendig. Die Gradientenanhebung im S-Bahngleis Hamburg – Aumühle (1244-1) endet vor dem Bahnsteig des Bahnhofs Berliner Tor, der damit von weiteren Gleisbauarbeiten verschont bleibt. Im Bereich des Gleises Aumühle – Hamburg Hbf (1244-2) müssen weitere Änderungen an der Gradiente für ein 1-gleisiges Kreuzungsbauwerk in einem Bereich 30 m vor und 100 m nach

dem Überbau in Fahrtrichtung Regelgleis vorgenommen werden. Hier sind die Stützbauwerke auf der westlichen Überbauseite an das Widerlager anzugleichen. Allerdings bleibt die Gleislage an der Stelle größtenteils unberührt – ­lediglich der Bereich mit dem Radius R=275 m auf dem östlichen Widerlager ist nun durchgängig auf R > 300 m zu vergrößern. Die Gradiente im westlichen Widerlager-Bereich wird auf dem Überbau bis 21 cm angehoben und fällt anschließend auf einer Länge von 80 m auf die vorhandene Gradiente ab. Die beengte Örtlichkeit macht die Überplanung dieser baulichen Maßnahme ausgesprochen knifflig, eine planerische Herausforderung, die mit CARD/1 adäquat umsetzbar ist.

Gute Mitwirkung CARD/1 unterstützt den Planer, alle Trassierungselemente (Kreisbögen, Übergangsbögen, Rampen, Gradienten) und Trassierungsparameter (Radien, Überhöhungen, Längen, Neigungen) vorschriftengerecht zu entwerfen. Die Trassierungsmodule berücksichtigen sämtliche fahrdynamischen Kriterien. Weichenverbindungen lassen sich automatisch in Lage und Höhe einrechnen. Ebenfalls übernimmt CARD/1 das Verbiegen der Weiche zu einer Innen-, Außen- oder Übergangsbogenweiche. Die entsprechenden Zeichnungen zu dieser Überplanung ließen sich ohne Verzögerungen termingerecht erstellen.

Aus der Praxis | interAktiv 2/2012 | 29

Firmenporträt Die Ingenieurgesellschaft Dannenberg mbH wurde im Jahr 1991 in Hamburg gegründet. Dipl.-Ing. Susanne Dannenberg, Dipl.-Ing. Jürgen Dannenberg und Dipl.-Ing. (FH) Volker Garbers führen die Geschäfte. Das Unternehmen ist ein unabhängiges, planendes und beratendes Ingenieurbüro, das sich ausschließlich dem jeweiligen Auftraggeber verpflichtet fühlt. Der Schwerpunkt in der Planung und Bauüberwachung von Ingenieurleistungen liegt im Verkehrswegebau, im Erd- und Tiefbau sowie im Konstruktiven Ingenieurbau gemäß den Leistungsbildern der HOAI Objektplanung, Verkehrsanlagen und Ingenieurbauwerke für alle Leistungsphasen. Für das ­Unternehmen liegen Präqualifikation der Deutschen Bahn für die Produktbereiche Planung von Fahrbahnmaßnahmen und für die Bauüberwachung nach VVBAU vor. Die Ingenieurgesellschaft ist nach DIN EN ISO 9001:2008 zertifiziert und Mitglied des VDEI (Verband deutscher Eisenbahn Ingenieure) sowie der ÜGG (Überwachungsgemeinschaft Gleisbau). Seit November 2007 gehört CARD/1 zur softwaretechnischen Büroausstattung.

Ingenieurgesellschaft Dannenberg mbH Erdkampsweg 37 22335 Hamburg Telefon +49 (0) 40/50 02 360 Telefax +49 (0) 40/50 02 36 30 www.ingdannenberg.de [email protected]

16 | interAktiv 2/2012 | Rund um das Produkt

Bahnkörper, Lichtraumprofile, Bahnsteigkanten

Thies Rickert

Die erste Ausbaustufe zur interaktiven Bearbeitung von Bahnquerschnitten gemäß Ril 800.0130 liegt vor. Generieren Sie flexibel Bahnkörper, Lichtäume und Bahnsteigkanten.

M

it der neuen Funktionsgruppe „Bahnkörper generieren“ werden maßgeblich die Regelquerschnitte für Strecken der DB AG bearbeitet. Sie sind in der Richtlinie 800.0130 „Streckenquerschnitte auf Erdkörpern“ beschrieben. Die Vorschrift enthält Daten und Muster für ein- und zweigleisige Querschnitte mit und ohne Überhöhung sowohl für Schotteroberbau als auch für Feste Fahrbahn. Zusätzlich enthält sie die geometrischen Details für die Lichtraumprofile „GC“ und „S-Bahn“. Darüber hinaus stellen wir Ihnen eine Funktion zur Berechnung von Bahnsteigkanten gemäß den Einbaumaßen der Richtlinie 813.0201 „Bahnsteige konstruieren und bemessen“ zur Verfügung.

Regelquerschnitt und ­A bweichungen Im ersten Schritt definieren Sie als Planer die Vorgaben zu Oberbau, Planum, Entwässerung und Anschluss an den Bestand. Jeweils für eine Achse wird ein Regelquerschnitt definiert, die Voreinstellungen sind abgebildet. Wenn davon abgewichen werden muss, wird dafür das Abschnitts-

band 80 einer Achse genutzt. Sie definieren die Abschnitte; sobald dies geschehen ist, lassen sich die Abschnitte auswählen und parametrieren. Am Anfang sind die Parameter eines Abschnitts mit denen des Regelquerschnittes identisch.

Berechnung Mit den bisherigen Festlegungen wurden noch keine neuen Daten erzeugt, sondern nur Vorbereitungen getroffen. Für die Berechnung wählen Sie nur noch die Achse und den Stationsbereich aus, definieren den Bestand (DGM oder Profillinien) und geben an, für welche Gleise der Querschnitt berechnet werden soll. Sie geben ein oder zwei Gleise an. Das Programm überprüft die relative Lage zueinander und den Abstand.

Zweigleisige Strecke Wenn der Abstand klein genug für einen zweigleisigen Querschnitt ist, werden die entsprechenden Angaben aus den Querschnitten automatisch angepasst. Ein gemeinsames Planum wird berechnet, der Hochpunkt wird mittig durch Schnitt er-

mittelt. Im Falle des Planumstyps „gemäß Ril 800.0130“ werden die Planumskanten wie dort vorgegeben berechnet, die Randwegbreite wird separat kontrolliert. Sollten Sie jedoch als Planumstyp „benutzerdefiniert“ eingestellt haben, so werden die Randwege in der gewünschten Breite vom Bettungsfußpunkt aus platziert.

Eingleisige Strecke Ist der Abstand jedoch zu groß für einen zweigleisigen Querschnitt, so werden zwei eingleisige Strecken geplant. Analog ist das der Fall, wenn Sie nur ein Gleis angegeben haben. Die Planumsneigung wird automatisch so gedreht, dass die Entwässerung des Planums zur Innenseite der Kurve erfolgt.

Ergebnisse Die Nummern der erzeugten Profillinien können Sie frei vorgeben, die Profilpunktnummern nicht. Sollte die Profillinie schon vorhanden sein, wird nur der veränderte Gleisbereich ausgetauscht. Ermöglicht wird dies durch eine Vorabberechnung und -analyse. Damit steht nun also die Möglichkeit zur Verfügung, die Querschnitte für

Querschnitt mit Bahnkörper, Lichtraum und Bahnsteigkante.



mehr als zwei Gleise einfach zu planen. Die Profillinien berücksichtigen übrigens ggf. die Verdrehung der Gleisachsen gegenüber der Streckenachse.

Grenzlinien für Lichtraumprofile GC und S-Bahn In der Richtlinie 800.0130 „Streckenquerschnitte auf Erdkörpern“ sind im ersten Kapitel detailliert die Daten zu den Grenzlinien des GC- und des S-Bahn-Lichtraumprofils vorgegeben. In der neuen Funktionsgruppe machen wir Ihnen die Kontrolle ganz leicht. Mittels eines einfachen Dialogs erzeugen Sie ein Bauwerk, das in allen Ansichten sichtbar ist. Sie wählen nicht nur die gleisgeometrischen Daten, sondern auch den Profiltyp inkl. der Oberleitung. Das Lichtraum-Bauwerk wird lückenlos erzeugt, lässt sich also an beliebiger Stelle geschnitten darstellen. Es berücksichtigt nicht nur exakt den unteren Teil der Grenzlinie, sondern auch die Lichtraumerweiterungen in Ausrundungen und in Kreisbögen, deren Radius kleiner als 250 m ist.

soll die Bahnsteigkante angeordnet werden? In welchem Stationsbereich? Liegt sie links oder rechts des Gleises und wie hoch ist der Bahnsteig? Wenn Sie diese Fragen beantwortet haben, so ermittelt CARD/1 unter Berücksichtigung von Gradiente, Überhöhung und Gleisbogenradius das exakte Einbaumaß gemäß Ril 813.0201 und konstruiert ein Bauwerk für die Visualisierung der Bahnsteigkante, und wenn Sie es wünschen, auch eine Topografie- und eine Querprofillinie.

Zusammenfassung Alle Daten, die Sie erzeugen, sind nach Änderung von Referenzdaten aktualisierbar.

Rund um das Produkt | interAktiv 2/2012 | 17

Die Parameter werden entweder am Ergebnisobjekt selbst (Lichtraum, Bahnsteigkante) oder in einem Vorgang gespeichert (Bahnkörper). Selbstverständlich sind alle Funktionen undofähig. Perspektivisch planen wir bereits an den nächsten Bahn-Objekten „Stützmauer“ und „Inselbahnsteig“. Die neuen Funktionen liegen als eigene Funktionsgruppe „Bahnkörper generieren“ im Verkehrsweg-Menü vor, wenn Sie über eine Lizenz für das Modul „Querprofilentwicklung Bahn“ verfügen. Gern stellen wir Ihnen die neue Funktionalität auf der InnoTrans in Berlin und auf der INTERGEO in Hannover vor, siehe Seite 8.

Bahnsteigkante Analog zum Lichtraumprofil verhält sich die Funktionalität zur Berechnung von Bahnsteigkanten. Relativ zu welchem Gleis

Die voreingestellten Parameter des Regelquerschnitts sind alle änderbar.

Menü der neuen Funktionsgruppe „Bahnkörper generieren“.

Tabelle für die Abschnittswahl.

32 | interAktiv 1/2012 | Rund um das Produkt

DB_REF-Transformation

Bernhard Braun

Die Deutsche Bahn AG hat mit dem neuen, einheitlichen Referenznetz DB_REF das bisherige Gleisvermarkungssystem als Koordinatensystem für Gleisdaten abgelöst. Mit GNTRANS steht eine für die DB Netz AG entwickelte Transformationslösung für die Überführung von Projektdaten aus anderen Systemen nach DB_REF zur Verfügung. GNTRANS ist in CARD/1 vollständig integriert. Damit transformieren Sie Ihre Daten komfortabel und sicher ins System der DB AG.

W

ährend die Vermessungsverwaltungen der Länder im Begriff sind, ihre Geobasisdaten in das neue Lagebezugssystem ETRS89/UTM zu überführen, hat die Deutsche Bahn AG für ihre Gleisdaten ihr eigenes Referenznetz DB_REF eingeführt. Dieses ist das „Bezugssystem für alle koordinatenbasierenden Mess-, Auswerte- und Analyseverfahren der Gleisvermessung“ (vgl. DB AG Richtlinie 885.0020). Es ist damit für Neutrassierungen verbindlich vorgeschrieben.

Bundesweit einheitlich Ziel der DB AG war es, ein bundesweit einheitliches und genaues, dreidimensionales Referenzsystem aufzubauen, mit dem satellitengestützte Messverfahren uneingeschränkt genutzt werden können. Grundlage für das DB_REF ist der geodätische Referenzrahmen ETRF89 (European Terrestrial Reference Frame). Damit ist die Voraussetzung für ein länderübergreifendes, homogenes Koordinatensystem für höchste Genauigkeitsanforderungen gegeben. Als Höhenreferenzsystem wird, wie in der Landesvermessung, das Normalhöhensystem DHHN92 verwendet.

ETRS89 und DHHN92 Die DB AG hat für die Realisierung des DB_REF ein trassennahes, dauerhaftes Festpunktnetz eingerichtet. Durchschnittlich alle 4 km wurden entlang der Bahnstrecken Referenzpunkte eingemessen. Im Unterschied zum neuen System der Vermessungsverwaltungen der Länder, das mit einer UTM-Abbildung auf dem GRS80-Ellipsoid realisiert ist, liegen den

DB_REF-Koordinaten jedoch das BesselEllipsoid und die Gauß-Krüger-Abbildung zugrunde.

Kein UTM-Maßstabsfaktor Die Gründe für den Verzicht auf GRS80 und UTM liegen in der Überlegung, möglichst geringe Abweichungen zum Bestand zu erreichen und den größeren Maßstabsfaktor der UTM-Abbildung zu vermeiden. Letzterer brächte bei trassenbezogenen Daten erhebliche Unannehmlichkeiten – insbesondere bei der Transformation der Daten. So würden sich die Parameter für die Bögen und Übergangsbögen bei der Umformung verändern. Diesen Problemen geht die DB AG mit der Festlegung auf die Gauß-Krüger-Projektion aus dem Weg.

Geeignete Transformation Die Vielfalt der Koordinatensysteme e­ rfordert aber auch geeignete Transformationslösungen. Für die problemfreie Koordinatentransformation zwischen den Gauß-Krüger Landessystemen, ETRF89 und DB_REF ent­ wickelte die Firma Geo++® im Auftrag der DB Netz AG mit GNTRANS ein geeignetes Transformationsmodell. Dieses ermöglicht die homogene, nachbarschaftstreue Umformung und ist in beiden Richtungen eindeutig. Die Geo++ GmbH verfügt über langjährige Erfahrungen auf allen Gebieten der satellitengestützten geodätischen und navigatorischen Technologien und war auch am Aufbau des DB_REF beteiligt.

Vollständig integriert Das Transformationsmodul GNTRANS ist vollständig in die Transformationslö-

sung in CARD/1 integriert. Falls Sie also Ihr CARD/1 Projekt ins System der DB AG umstellen möchten, ist das in einem Arbeitsschritt und ohne Umwege direkt in CARD/1 möglich. Sie müssen die Daten nicht exportieren, dann transformieren und wieder reimportieren. Falls Sie für Ihre Bahntrassierung vom Vermessungsamt Geobasisdaten im System ETRS89/ UTM erhalten und ins DB_REF überführen möchten, erledigen Sie die Transformation quasi auf Knopfdruck schon beim Import. ALKIS-Daten, die im NAS-Format vorliegen, werden in CARD/1 beim Einlesen on the fly sicher ins Zielsystem transformiert. Das ist sehr komfortabel und spart Zeit.

Zusammenfassung Die hohen Anforderungen an das Referenznetz der DB AG erforderten die Realisierung des bahnspezifischen Bezugssystems DB_REF. Um die Projektdaten in einem einheitlichen System zu bearbeiten, wird eine geeignete Transformation gebraucht. In CARD/1 steht Ihnen sowohl für die DB_REF-Transformationen als auch für die ETRS89/UTM-Transformationen der Länder eine innovative Lösung zur Verfügung, die das nötige fachliche Know-how abbildet. So brauchen Sie sich nicht mehr mit Koordinaten- oder Referenzsystemen zu beschäftigen, und es bleibt mehr Zeit für Ihre eigentlichen Aufgaben. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an den zuständigen Vertriebspartner oder schicken Sie eine ­E-Mail an [email protected].

12 | interAktiv 1/2012 | Rund um das Produkt

Bahnquerschnitte und Bahnbauwerke

Thies Rickert

Planer von Eisenbahnstrecken profitieren von einer neuen CARD/1 Funktionsgruppe, mit der sie Querschnitte interaktiv erzeugen und bearbeiten. Gleichzeitig lassen sich Bauwerke generieren, die eine sofortige Visualisierung und Projektkontrolle in allen Ansichten erlauben, einschließlich der 3D-Projektansicht.

D

ie Regelquerschnitte für Strecken der DB AG sind in der Richtlinie 800.0130 „Streckenquerschnitte auf Erdkörpern“ beschrieben. Die Vorschrift enthält Muster für ein- und zweigleisige Querschnitte mit und ohne Überhöhung sowohl für Schotteroberbau als auch für Feste Fahrbahn. Weitere wichtige Vorgaben sind für die Erdplaner in der Ril 836 „Erdbauwerke planen, bauen und instand halten“ festgelegt.

Oberbau, Erdkörper Im ersten Schritt müssen Sie als Planer die Vorgaben zum Oberbau umsetzen. Zum Oberbau gehören die Angaben zu Schienen, Schwellen und Schotter. Diese Vorgaben werden vielleicht nicht immer gebraucht, existieren aber grundsätzlich für alle Gleise, sie werden unabhängig von der neuen Funktionsgruppe am Gleis vorgehalten. Dasselbe gilt auch für den Erdkörper. Dazu gehören die Angaben zur Planumsschutzschicht, ggf. zur Frostschutzschicht

Neuer Dialog zur Erfassung der Parameter für einen Gleisabschnitt.

und zur Dammschüttung. Hier ist insbesondere bei eingleisigen Strecken wichtig, nach welcher Seite das Planum geneigt ist und wie die Entwässerung auszuführen und zu dimensionieren ist. Am Ende fehlt noch die ­Böschungsneigung für den Anschluss an das Bestandsgelände. Diese wird von der Regelausbildung nur dann abweichen, wenn der Baugrund sehr schlecht ist.

Gleisabschnitte

Aufbau eines Bahnkörpers (Regelquerschnitt).

Die anzugebenden Daten können von Gleis zu Gleis und von Gleisabschnitt zu Gleisabschnitt differieren. Die Angaben soll der Planer möglichst selten (am besten gar nicht) anlegen oder ändern müssen. Das wird mit der Speicherung der Daten in einem festen Abschnittsband einer jeden Achse erreicht. Dies hat nur einen Nachteil (das Abschnittsband 80 ist ab jetzt tabu für andere Zwecke), aber mehrere Vorteile. Erstens: Die Daten des Regelquerschnitts existieren am Objekt „Abschnittsband“,

das Gleis ist also lückenlos definiert. Zweitens: Nur die Abweichungen vom Regelquerschnitt werden über die Abschnitte eines Abschnittsbandes festgelegt. Drittens: Da Abschnittsbänder zu den CARD/1 Stationsdaten gehören, unterliegen sie der automatischen Stationsaktualisierung. Sie brauchen sich also keine Gedanken zu machen, falls Sie irgendwo etwas am Achsverlauf oder an der Stationierung geändert haben. Für die Erfassung und Änderung der Gleisabschnitte steht Ihnen ein komfortabler Dialog zur Verfügung. Darin sind diverse Angaben bereits voreingestellt und über Kombinationsfelder auswählbar. Für Sonderfälle treffen Sie immer auch benutzerdefinierte eigene Einstellungen.

Profillinien und ­Profilpunktnummern Profillinien und Profilpunktnummern für die Speicherung der Ergebnisse müssen Sie weder vorgeben noch mitdenken. CARD/1



Rund um das Produkt | interAktiv 1/2012 | 13

Ergebnis in der Lageansicht mit den automatisch ermittelten Böschungen.

reserviert dafür einen festen Nummernbereich, der für alle weiteren Berechnungen und Auswertungen Verwendung findet. Damit ist ein Höchstmaß an Komfort und Datensicherheit gewährleistet. Dasselbe Ergebnis in der 3D-Projektansicht mit der Darstellung der Lage der Querschnitte.

Berechnung Mit den bisherigen Festlegungen wurden noch keine neuen Daten erzeugt, sondern nur Vorbereitungen getroffen. Für die jetzt folgende Berechnung wählen Sie nur die Achse und den Stationsbereich aus, definieren den Bestand (DGM oder Profillinien) und geben an, für welche Gleise der Querschnitt erzeugt werden soll. Das können ein oder zwei Gleise sein. Das Programm überprüft die relative Lage (welches Gleis liegt links, welches rechts, schneiden sie sich gar?) und überprüft den Abstand. Wenn

dieser klein genug für einen zweigleisigen Querschnitt ist, werden die entsprechenden Angaben aus den Querschnitten automatisch optimiert. Eventuell wird dann der mittig verlaufende Randweg gestrichen oder die Planumsneigung korrigiert. Sollte die Profillinie schon vorhanden sein, wird nur der veränderte Gleisbereich ausgetauscht. Damit steht nun auch die Möglichkeit zur Verfügung, die Querschnitte für mehr als zwei Gleise einfach zu planen.

Zu guter Letzt leistet die Lösung außerdem, die Böschungen im Lageplan gleichzeitig zu berechnen. So werden nicht nur die Querschnitte rechnerisch ermittelt, sondern zugleich visualisiert.

Bahnbauwerke Parallel mit der klassischen Ermittlung der Schotterlinie und des Erdkörpers lassen sich auch Einzelbauwerke, wie Bahnsteige und Stützmauern, als Profillinien und als echte CARD/1 Bauwerke berechnen. Die CARD/1 Bauwerke haben den Vorteil, dass sie als 3D-Objekte immer in allen Ansichten zur Verfügung stehen. Für die Projektkontrolle des aktuellen Planungsstandes ist dieser Aspekt nicht zu unterschätzen. Die neuen Funktionen stehen Ihnen als eigene Funktionsgruppe zur Verfügung, wenn die Lizenz für das Modul „Querprofilentwicklung Bahn“ vorhanden ist. Falls nicht, stellen wir sie Ihnen gern vor. Kontakt: [email protected]

Menü der neuen ­Funktionsgruppe „Bahnkörper generieren“.

Neuer Dialog zur automatischen Querschnitterzeugung.

12 | interAktiv 1/2011 | Rund um das Produkt

Gleisscheren und Bloss-Rampen

Thies Rickert

Es handelt sich weniger um oberbautechnische Geräte zum Trennen von Schienen als vielmehr um platzsparende Varianten der Trassierung. CARD/1 unterstützt diese Elemente der Bahnplanung schon lange. Die aktuellen Verbesserungen dienen als Anlass, diese Spezialitäten der Eisenbahntrassierung einmal kräftig auszuleuchten.

G

rundsätzliches vorweg: Bei der Deutschen Bahn wird in der Regel die Querneigung des Gleises durch die Anhebung nur einer Schiene gegenüber der Gradiente realisiert. Außerdem werden bevorzugt lineare Rampen verwendet. Beides ist zur Minimierung der Kosten der Gleispflege sinnvoll. Aus fahrdynamischen Gründen muss jedoch eine gerade Rampe von zwei Abschnitten konstanter Überhöhung begrenzt sein, damit Schwingungen des Fahrzeugs, die beim Befahren und Verlassen einer linearen Rampe entstehen, wieder abklingen. Diese Randbedingung engt den Spielraum bei der Gleisplanung ein.

Gleisschere Manchmal ist die vorhandene Länge aber partout nicht ausreichend. Dafür gibt es zwei Lösungsansätze. Der erste heißt Gleisschere. Er kann angewendet werden, wenn eine Gegenbogensituation vorliegt. Die Rechtsüberhöhung einer Linkskurve wird dann direkt in die Linksüberhöhung einer

Rechtskurve überführt und umgekehrt. Das Element konstanter Überhöhung (in der Regel eine Gerade) kann entfallen, da kein zusätzlicher Rampenknickpunkt eingebaut wird.

Bloss-Rampe Eine zweite Lösung kann durch den Einsatz einer Bloss-Rampe gefunden werden. Diese hat zwar bei gleichen Randwerten eine höhere Länge zur Folge. Allerdings sind die Randbedingungen nicht gleich. So ist für die Bloss-Rampe eine größere Rampenneigung zulässig und die benachbarten Abschnitte konstanter Überhöhung können entfallen, Bloss-Rampen dürfen direkt aneinander stoßen.

Vergleich bei Regelrampen In der Tabelle 1 sind die Längenentwicklungen für drei Varianten eines symmetrischen Gegenbogens mit Regelwerten für das Rampenband gegenübergestellt. Die Regellösung mit Klothoiden und Zwischen-

Tabelle 1: Vergleich des Längenbedarfs bei der Verwendung von Regelwerten.

gerade hat als Bezugsgröße immer 100%. Mit dem Einsatz der Gleisschere spart man demgegenüber immer 17% der erforderlichen Länge, beim Einsatz von Bloss-Übergangsbögen ist die Ersparnis geschwindigkeitsabhängig. Bei Geschwindigkeiten >= 120 km/h können noch einmal bis zu 20% mehr gespart werden, darunter reduziert sich der Vorteil. Ursache ist das Entgleisungskriterium, welches die maximale Regelrampenneigung auf 1:600 begrenzt, auch wenn das fahrdynamische Kriterium steilere Rampen erlaubt. Das Entgleisungskriterium wirkt sich natürlich auch bei linearen Rampen aus, allerdings beträgt die Grenzgeschwindigkeit dort nur 60 km/h.

Minimale Gesamtlänge Richtig interessant wird die Materie, wenn der Planer versucht, die Entwicklungslängen weiter zu reduzieren, indem er den zulässigen Fehlbetrag der Überhöhung ausnutzt. Die Überhöhung wird dann bis zur Schmerzgrenze gesenkt. Da die Rampen-

Tabelle 2: Vergleich des Längenbedarfs bei der Verwendung von Minimalwerten.



Rund um das Produkt | interAktiv 1/2011 | 13

Parametrierung im Dialog.

Direkte Werteingabe der Rampenneigung.

Wermutstropfen

Ausschnitt aus Ril 800.0110.

länge linear zur verwendeten Überhöhung ist, verkürzen sich die Rampen. Allerdings ist zu beachten, dass das Ruckkriterium verlängernd auf den Übergangsbogen wirkt. In Tabelle 2 sind die Ergebnisse für die schon verwendeten Beispiele aufgelistet. Die erste Erkenntnis: Gegenüber den Regelwerten sind die Minimallösungen noch einmal erheblich kürzer. Die zweite Erkenntnis: Der Vorteil der Blosslösung gegenüber der Gleisschere wird durch das Ruckkriterium exakt kompensiert. Beide weisen gegenüber der Standardlösung eine Einsparung von 29% auf. Die Grenzgeschwindigkeiten wegen des Entgleisungskriteriums (Bloss: v=100 km/h, Klothoide: v=50 km/h) spielen natürlich auch hier eine Rolle.

So klar die Erkenntnisse auch sein mögen, es gibt ein paar Wermutstropfen. Zuerst muss die theoretische Erkenntnis der Einrechnung standhalten. Die seitliche Abrückung für den Bloss-Bogen im Grundriss beträgt bei gleichem Endradius das 1,6-fache der Klothoide, schon allein deswegen werden sich die Vorteile nicht 1:1 umsetzen lassen. Zweitens muss man die ganzen Hilfsrechnungen ausführen und vergleichend verwalten. Drittens kann man noch den Radius ändern und potenziert so die Anzahl der möglichen Varianten.

Lichtblick In CARD/1 führen Sie diese Untersuchungen jetzt komfortabler aus. Die Parametrierung der Übergangsbögen wurde perfektioniert. Die Längen lassen sich nicht nur direkt, sondern auch über die Rampenneigung eingeben. Dazu verwenden Sie die Werteingabe wie oben abgebildet. Eleganter ist es natürlich, direkt alle Werte im vollständig neu konzipierten Dialog zu variieren. Alle abhängigen Werte werden sofort

aktualisiert angezeigt. Besonders schön: Das Programm erkennt, ob eine Gegenbogensituation vorliegt und bietet die nur dann zulässigen Übergangsbögen für Gleisscheren auch nur dann an. Falls Sie die veränderten Parameter gepuffert einrechnen wollen, brauchen Sie den Dialog nicht einmal mehr zu verlassen.

Fazit und Ausblick Die Untersuchung alternativer Lösungen ist mit CARD/1 in der Version 8.4 noch einfacher. Insbesondere Bloss-Übergangsbögen und Bloss-Rampen sollten nicht nur aus fahrdynamischen, sondern auch aus geometrischen Gründen öfter als bisher in Betracht gezogen werden. Sie haben gegenüber der Gleisschere den Vorteil, dass sie sich auch dann einsetzen lassen, wenn keine Gegenbogensituation vorliegt. Das Stichwort heißt Scheitelbogen, mit Klothoiden und geraden Rampen ist diese Kombination nicht erlaubt, mit Bloss-Bögen hingegen schon. Wir arbeiten an einer komfortablen Lösung.

22 | interAktiv 2/2010 | Aus der Praxis

Integrierte Gleisnetzaufnahme

Marc Bos

Um die Aufgaben für Unterhalt und Planung für das Gleisnetz der Metro Barcelona besser koordinieren zu können, wurden die vermessungstechnische Aufnahme der Gleisinfrastruktur und die Erfassung aller relevanten Objekte im Gleisbereich durchgeführt.

M

it rund 180 Gleiskilometern und 104 km ein- und zweispuriger Tunnel in 6 Linien hat Barcelona ein gut ausgebautes Metro-Netz. Um die bestehenden und die im Bau befindlichen neuen Linien effektiv betreiben zu können, hatte der Verkehrsverbund Barcelonas TMB (Transports Metropolitans de Barcelona) beschlossen, ein Geoinformationssystem (GIS) aufzusetzen. Mit dem GIS sollen neben der Geometrie der Gleisanlagen alle Objekte im Gleisraum verwaltet werden, die für die Planung und die Koordinierung des Unterhalts wichtig sind. Die TMB beauftragte als Generalunternehmer das spanische Gleisbauunternehmen COMSA ENTE mit der Erhebung der GIS-Daten. Es ist eine der großen Gleis­ baufirmen Spaniens mit Präsenz im In- und Ausland. Während die vermessungstechnische Erfassung der Gleislage die erfahrenen Gleisbauer vor keine größeren Probleme stellte, war schnell klar, dass die Aufnahme des Tunnelinventars mit klassischer Vermessung nicht durchführbar ist. ­COMSA ENTE hat sich daher an die Firma Geoconcept S.L. aus Valencia gewendet, um ein Konzept zu entwickeln, mit dem die Inventarisierung der Tunnelobjekte so effizient wie möglich durchzuführen ist.

Grundlagenvermessung Um am Ende für alle Daten homogene Koordinaten im Landessystem zu erhalten, wurde als erstes oberirdisch ein neues Netz angelegt, an das dann alle weiteren Vermessungsarbeiten angehängt wurden. In den Tunneln selbst wurden Polygone gelegt, die über die Ausgänge an den Metro-Stationen mit dem oberirdischen Netz verbunden wurden. Da im gesamten Tunnelbereich aus Platzgründen keine festen Halterungen für die Polygonpunkte angebracht werden konnten, wurden hierzu transportable Konsolen verwendet, die über eine Zwangszen-

trierung in der Tunnelwand mit hoher Genauigkeit reproduziert werden konnten. Zusätzlich wurden in den Tunneln in regelmäßigen Abständen Steckzapfen für Prismen angebracht, die eine für die Aufnahme günstige Position über eine Freie Stationierung ermöglichten.

Gleisaufnahme COMSA ENTE setzt für die Gleisarbeiten standardmäßig Gleismesswagen ein. Die Gleisaufnahme in der Metro Barcelona machte da keine Ausnahme. In den Nächten von Sonntag bis Donnerstag standen jeweils knapp vier Stunden zur Verfügung, in denen die alltäglichen Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen. Die Vermessungsarbeiten mussten so in den Wartungsplan integriert werden, dass sich die anfallenden Arbeiten gegenseitig nicht behinderten. Neben den Hauptgleisen wurden alle Neben- und Verbindungsgleise sowie die Gleise aller Betriebshöfe mit dem Gleis­ messwagen erfasst. Aus den Befahrungsdaten konnten dann die Achsgeometrien der Gleise berechnet werden. Da die vorhandene Signalisierung der Streckenkilometer sehr ungenau war, wurden im Anschluss an die Neuberechnung der Achsgeometrien neue Kilometertafeln abgesteckt und angebracht.

Inventaraufnahme Nach gründlichem Studium aller Vorschläge für eine effiziente Erfassung der Tunnelobjekte, entschied sich die Verwaltung der Metro Barcelona für das Konzept von COMSA ENTE und Geoconcept S.L., das für die Erfassung ein kinematisches Mess­ system vorsah. Dieses ermöglichte es, die Er­­hebung der Inventurdaten vom Feld ins Büro zu verlagern und die Zeit für die Vermessungsarbeiten in den Tunneln auf ein Minimum zu reduzieren. Damit war gewährleistet, die routinemäßigen Unterhalts-

arbeiten so wenig wie möglich zu stören. Darüber hinaus überzeugte die Verantwortlichen auch die Aussicht auf einen hochwertigen Daten­bestand. Denn: Für die Auswertung der ­Tunnelobjekte im Büro standen auch Spezialisten der Metro zur Ver­­fügung, die in der Lage waren, alle Objekte korrekt zu klassifizieren und zu attribuieren.

Kinematische Vermessung Für die kinematische Aufnahme wurde die Firma 3D Mapping Solutions GmbH aus Oberhaching mit ihrem mobilen Mess­ system MoSES hinzugezogen. Das Unternehmen verfügt über große Erfahrung im Bereich mobiler Datenerfassung auf Straße und Schiene. An die Sensorik des Messsystems MoSES stellte die Aufgabenstellung für die Metro Barcelona deutlich höhere Anforderungen als für die Vermessung auf der Straße. Daher hat die Firma 3D Mapping Solutions GmbH das System MoSES nach ersten Tests und in Zusammenarbeit mit Geoconcept S.L. so umgerüstet, dass es für die Aufnahme der Metro einsatzfähig wurde. MoSES erhielt dafür ein zusätzliches hochpräzises, inertiales Messsystem, ein komplett überarbeitetes Video- und Beleuchtungskonzept mit sieben Kameras sowie zwei Hochleistungs-Laserscanner. Damit konnte der Tun­nel mit Bild und Laser vollständig abgebildet werden. Um die Umrüstung des Messsystems auf ein Zweiwege-Fahrzeug zu vermeiden, wurde das MoSES-Trägerfahrzeug für den Einsatz auf einen Flachwagen aufgesetzt und bei der Erfassung mit einem Arbeitszug durch die Tunnel geschoben. Da pro Nacht nur vier Stunden für den Aufenthalt in den Tunneln zur Verfügung standen, davon aber zwei Stunden für die Vorbereitung des Messsystems sowie für die Fahrt zum Einsatzort und zurück benötigt wurden, stan-

Aus der Praxis | interAktiv 2/2010 | 23



Barcelona verfügt über ein gut ausgebautes Metro-Netz mit 156 Stationen und befördert pro Jahr ca. 376,4 Millionen Fahrgäste.

Blick in einen Tunnel der „Gran Metro“, die am ­ 30. Dezember 1924 eröffnet wurde.

Für die Vermessung der Tunnel wurde das MoSES-Trägerfahrzeug auf einen Flachwagen aufgesetzt und bei der ­Erfassung der Daten mit einem Arbeitszug durch die Tunnel geschoben.

Photogrammetrische Erfassung von Objekten.

Blick in einen Tunnel in Form von Laserscannerdaten.

den für die eigentliche Befahrung und Datenerfassung insgesamt nur noch zwei Stunden pro Nacht zur Verfügung. Bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von 10 km/h konnten damit bis zu 20 km Strecke pro Nacht aufgenommen werden, was in etwa der Länge des Gleises einer Linie entspricht.

Auswertung Das Kernstück der kinematischen Vermessung ist die Bestimmung der Trajektorien

(Raumkurven des zurückgelegten Weges) aus den Daten des inertialen Messsystems. Für die Transformation der Trajektorien in das übergeordnete Koordinatensystem der Metro wurden die genau eingemessenen Kilometertafeln als Passpunkte verwendet. Da alle Kameras und Laserscanner in Bezug auf das inertiale Messsystem kalibriert sind, konnten im Nachgang alle Daten über die Trajektorie ins Koordinatensystem der Metro überführt werden. Im nächsten Schritt wurde für jedes Gleis ein Projekt in 3D-Roadview (Software der Firma 3D Mapping Solutions GmbH) eingerichtet, dem die jeweiligen Bilddaten des Gleises zugeordnet waren. Mit Hilfe der Auswertesoftware kann sich der Benutzer virtuell durch den Tunnel bewegen und über ein einfach zu bedienendes Photogrammmetrie-Modul die gewünschten Objekte extrahieren. In der speziell für dieses Projekt neu entwickelten Version des 3DRoadview ist die photogrammmetrische Auswertung nicht mehr auf den Stereofall begrenzt, sondern es können Objekte in beliebiger Kombination der Fotos gemessen werden. Jedes extrahierte Objekt wird im Anschluss attribuiert und in einer Datenbank abgelegt. Insgesamt wurden in einer ersten Auswertung mehr als 14.000 Objekte in den Kategorien Gleis, Bauwerk, Signalisierung, Fahrleitung und Energie in die Datenbank aufgenommen. Da die Metro-Linien komplett mit Bildinformationen abgedeckt sind, besteht nun die Möglichkeit, in weiteren Schritten zusätzliche Objekte auszuwerten oder Attribute zu erfassen – ohne erneut zur Vermessung in die Tunnel zu müssen. Darüber hinaus steht dem Auftraggeber mit den Laserscannerdaten ein vollständiges, genaues und homogenes 3D-Modell des Tunnelsystems der Metro zu Verfügung. Dieses ist Basis für eine Vielzahl denkbarer Anwendungen. Interessant ist etwa die Möglichkeit, die Scannerdaten mit der aufgemessenen Gleisgeometrie zu kombinieren und die Soll-Lichträume mit den vorhandenen Lichträumen zu vergleichen. Des Weiteren lassen sich künftige Baumaß-

nahmen, die im direkten Einflussbereich der Metro-Tunnel liegen, besser und genauer planen. Dazu stehen etwa in CARD/1 entsprechende Werkzeuge zur Verfügung, die eine direkte Nutzung von Punktwolken erlauben.

Fazit Mit Abschluss dieses Projektes, das erste dieser Art in Spanien, erhält die Metro Barcelona mit den kinematisch erfassten 3DDaten ein mächtiges Werkzeug, das die tagtägliche Arbeit beim Unterhalt erleichtert, die Ergebnisse, z.B. von Planungen, verbessern wird und insgesamt dazu beiträgt, die Kosten zu senken.

Firmenporträt Im Jahre 2005 gründeten Dipl.-Ing. Marc Bos und Dipl.-Ing. Lourdes Pascual Geoconcept S.L. als Vermessungsbüro für allgemeine Vermessung. Der Tätigkeitsbereich umfasst neben der allgemeinen Kataster- und Ingenieur­v ermessung vor allem die Bahnvermes­sung. Weiterhin vertreibt das Unter­­nehmen Vermessungs­geräte und Zubehör. Geoconcept S.L. ist ­Leica-Geosystems Vertragshändler und Vertriebspartner für Spanien von Goecke Vermessungs­zubehör. Zudem ent­ wickelt und vertreibt Geoconcept S.L. für den ­Bereich Bahnvermessung. Als IB&T Vertriebs­partner sind Geoconcept S.L. und die argentinische ERLING SRL an der Übersetzung der Software CARD/1 ins Spanische beteiligt.

Geoconcept S.L. C/ Dr. Lleonart, 11-bajo 46100 Burjassot (Valencia) Telefon + 34 (0) 96 363 28 12 Telefax + 34 (0) 96 364 62 39 [email protected], www.geoconcept.es

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Fahrdynamische Prüfung von Trassen

Thies Rickert

Flüchtigkeitsfehler oder gar substanzielle Fehler in der Trassierung sind nicht nur unschön für das Image des Ingenieurs. Wenn der Prüfer die Unterlagen mit einem „Nicht genehmigungsfähig“ zurückgibt, kostet dies Zeit und Geld und schafft vermeidbare Mehrarbeit für mehr Beteiligte als nur den Schuldigen.

B

ereits während des Trassierungsentwurfs unterstützt CARD/1 den Planer durch das Anzeigen von Grenzwerten und durch das Berechnen von Regelwerten für Radien, Überhöhungen und Übergangsbögen. Das behindert den Anwender zwar beim Fehlermachen, lässt es aber gemäß der CARD/1 Philosophie zu. Schließlich will man nicht vom Programm bevormundet werden. Darüber hinaus gibt es immer ­wieder kleinere oder größere Änderungen an einzelnen Trassierungsdaten, deren Konsequenzen für alle abhängigen Bereiche nicht immer bedacht oder unter Stress ­vergessen werden. Bei der Bahn verzahnen sich in besonderer Weise Achsen, Überhöhungen, Gradienten, Weichen und Bahnsteige. Daher ist es sinnvoll, dem Bahnplaner ein Instrument an die Hand zu geben, das er oder ein Dritter sowohl während der Entwurfsphase als auch unmittelbar vor Abgabe der Prüfunterlagen einsetzen kann.

Bild 1: Erfassung der Streckengeometrie und Prüfkriterien.

Streckengeometrie & Prüfkriterien Alle Daten, die zur Prüfung benötigt werden, sind im CARD/1 Datensystem vorhanden. Sie sammeln im Dialog (siehe Bild 1) die aktuelle Gleisgeometrie ein. Sie markieren in einer Tabelle die gültigen ­Weichen und die durch CARD/1 Abschnittsbänder symbolisierten Bahnsteige. Anschließend geht es an die Festlegung der Prüfkriterien. Voreingestellt sind die Werte der Richtlinie 800.0110 in der geltenden Fassung vom 15.7.2008. Über die Checkboxen „Neigetechnik“ und „Feste Fahrbahn“ aktivieren Sie die für diese Fälle geltenden abweichenden Grenzwerte. Falls für Überhöhung, Fehlbetrag und Längsneigung projektabhängig besondere Maximalwerte gewünscht werden, steht hierfür ein eigener Dialog zur Verfügung.

Geschwindigkeitsbänder Zu guter Letzt kommt das Wichtigste: Sie geben die ­G eschwindigkeit vor, für ­welche die eingegebenen Daten geprüft werden sollen. Hier können Sie neben einer­ konstanten Geschwindigkeit auch ein Band wählen. ­Ins­besondere durch die Fahrschaulinien, die jetzt für be­ liebige Züge und Zug­längen, Bahnsteiglagen und Fahrtrichtungen generierbar sind, steckt hierin ein großes Potenzial für die Optimierung der Linienführung. Bei jeder Prüfung fällt zudem die ­maxi­mal zulässige Höchst­geschwin­dig­ keit automatisch als weiteres­ Ge­­schwindig­­­keits­band ab. Das vorliegende Tool ist also auch

Bild 2: Deckblatt des Prüfberichtes.

ausgesprochen gut zu gebrauchen, um bestehende Strecken auf höhere Geschwindigkeiten zu unter­suchen. Kritische Bereiche werden so schnell i­ den­tifiziert.

Übersicht Das Ergebnis einer fahrdynamischen ­P rüfung besteht aus drei Ergebnis­­listen (Grundriss, besondere Rampen, Gradien-­ te) und einem Deckblatt. Auf dem Deckblatt ist neben den Eingabedaten das Endergebnis in Kurzfassung sichtbar. Sollte mindestens ein Grenzwert nicht eingehalten sein, sind die entsprechenden Texte rot gedruckt (siehe Bild 2). Sie sehen also auf den ersten Blick, ob Probleme aufgetreten sind. Das gilt übrigens auch für die geometrische Stetigkeit von Koordinatenlinie, Tangentenlinie und Überhöhungsband. Immer wieder kommt es vor, dass im­ portierte Daten geometrische Mängel ­auf­­weisen, daher wird an dieser Stelle eine geometrische Prüfung mitgeliefert.



Prüfbericht Das Herzstück des Prüfberichtes ist die ­Tabelle für die Überprüfung der Achse einschließlich der Überhöhung (siehe Bild 3). Sie enthält spaltenweise die Kriterien, die gemäß Richtlinie zu überprüfen sind. Für jeden Hauptpunkt und für jedes Element werden abwechselnd die aktuellen Werte sowie die Minima, die Richtwerte und die

Maxima aufgelistet. Besonders gut nachvollziehbar ist die Überlagerung von Lageelementen mit Rampen, Weichen und Bahnsteigen, die in der linken Spalte ­erkennbar ist. Insgesamt ist somit detailliert nachvollziehbar, welches Kriterium für eine Unterschreitung der gewünschten Entwurfsgeschwindigkeit verantwortlich ist. Grenzwertüberschreitungen werden farb-

Rund um das Produkt | interAktiv 2/2010 | 27

lich hervorgehoben. Die Tabelle der Rampen, die nicht mit Übergangsbögen zusammenfallen, und die Tabelle für die Gradientenprüfung runden den Prüfbericht ab. Für alle Neulinge ist dies Modul unabdingbar. Wir denken aber, dass auch Profitrassierer die neue Hilfe zu schätzen wissen.

Bild 3: Auszug aus dem Prüfbericht.

Neuer Trassenplan

Thies Rickert

Das Modul zur Erstellung von Trassenplänen wurde generalüberholt. Neben vielen Korrekturen im Detail lassen sich mit dem neuen Trassenplan Bauwerke komfortabel erfassen, Querfelder ­automatisch generieren und – endlich – Steuerdateien im Dialog bearbeiten.

D

as Beste zuerst: Die zur Zeichnungserzeugung benötigte Steuerdatei wird nur noch als Speichermedium ­verwendet. Wer will, legt ausschließlich unter Verwendung der Standard-Windows-Dialoge die Gleisgeometrie fest und ­bestimmt die Parameter. Und wer sich nicht umgewöhnen möchte, nutzt alle Neuerungen wie bisher.

Bauwerke Auch für die Bauwerke ist das mühsame Abzählen der Spalten und das lange Analysieren der zulässigen Möglichkeiten vorbei. Für jeden der sieben Bauwerkstypen steht ein Dialog zur Verfügung, den Rest erledigt CARD/1 für Sie. Auch hier gilt: Die Bauwerksdatei bleibt im Untergrund erhalten.

Querfelder Das mühselige Erstellen der Vermarkungspunktdateien hat ein Ende. Da ab jetzt für jede Gleisachse eigene Querfelder anzugeben sind, ist die automatische Generierung möglich, die Standortkennung entfällt.

g­ ezeichnet. Als letzter großer Punkt wird die neue Layeraufteilung diejenigen erfreuen, die ihre Daten auch digital im DGNFormat liefern müssen.

Details Die elementbezogenen max-V-Werte ­w erden über ein Geschwindigkeitsband ausgewertet. Die Blattschnittgrenzen im Bauwerksband werden über die Blattschnittgruppen (Schlüsseldateien) zugeordnet, die Sie schon aus dem neuen Modul „Punktverwaltung (DBAG)“ kennen. Die DB-REF-Punkte werden über den Punktkode ausgewählt und in der Lageskizze

Neue dialoggestützte Erfassung der Eingabedaten zur Erstellung eines Trassenplans.

28 | interAktiv 2/2009 | Rund um das Produkt

Ordnung muss sein

Thies Rickert

Die DB Netz AG verwaltet ihre Punktdaten strecken- und blattschnittbezogen. Sie nutzt dazu den sogenannten Ordnungsrahmen. CARD/1 Vermesser und Planer bedienen diese Ordnung ab sofort ohne externe Hilfsmittel. Möglich machen’s die Nebenattribute.

M

itspieler beim „Ordnungsrahmen der Deutschen Bahn AG“ sind: 3 das Koordinatenverzeichnis 3 die Punkte 3 die Blattschnitte 3 das Schlüsselverzeichnis 3 die Kilometrierungslinie 3 und die Gleisachsen samt Weichen Die wichtigsten Spielregeln lauten: Punktdaten sind mit den korrekten Referenzen und Attributen auszustatten. Außerdem dürfen bei allen Aktionen, die mit Punkten vorgenommen werden, weder die Referenzen noch die Attribute ungewollt verloren gehen oder gar unbemerkt verändert werden. Nunmehr ein leichtes Spiel für CARD/1 Version 8.3.

bei der Verwendung der KF- und der GNDEdit-Schnittstelle keine Informationen verloren gehen, weder beim Import noch beim Export.

Schlüsselverzeichnis Die Namen der Bahnpunkte besitzen eine festgelegte Struktur. Teil 1 ist alphanumerisch, besitzt 9 Zeichen und besteht aus dem Koordinatensystem und dem Blattschnitt, der zweite Teil ist rein numerisch und enthält die eigentliche 5-stellige Punktnummer. Da diese Punktnummern wegen ihrer Länge sehr unhandlich sind, hat die Bahn die Möglichkeit geschaffen, den ersten Teil durch eine zweiziffrige Schlüsselnummer zu ersetzen. Damit die Eindeutigkeit der Punkte auch über die Projektgrenzen hinweg gegeben ist, muss beim Transport von Koordinatenverzeichnissen im KF-Format immer auch das Schlüsselverzeichnis mitgeliefert werden. Dieses Schlüsselverzeichnis lesen und schreiben Sie neuerdings mit Ihrer Software CARD/1.

Trapezförmige Blattschnitte

Bahn-Blattschnitt mit Blatteckpunkten und trapezförmigem Clipping-Polygon.

Punktattribute der DBAG Eine der Aktionen ist der Transport aller Attribute der DB-Punkte über die Schnittstelle zur Gleisnetzdatenbank. Bisher unterschied sich der Attributsatz der CARD/1 Punkte maßgeblich von dem der DBPunkte. Dies ist Vergangenheit. Mit Hilfe der Nebenattribute wurde der Attributsatz vereinheitlicht. Für Sie bedeutet dies, dass

Die Bahn gibt die Blattschnitte vor und stellt sie dem Planungsbüro bei Auftragserteilung über eine Punkt-Schnittstelle zur Verfügung. Bisher konnten Sie die Punkte importieren, mussten aber in konzentrierter Handarbeit die Blattecken selbst zu Blattschnitten verarbeiten. Mit einer CardScriptErgänzung, die wir erstellt haben, versetzen wir Sie nun in die Lage, die Blattschnitte automatisch zu generieren. Das Schöne daran: Auch hier werden Nebenattribute genutzt, um wichtige Informationen abzulegen, z.B. die Schlüsselnummer und einen Verweis auf ein Selektionspolygon. Mit Hilfe eines Selektionspolygons werten Sie auch trapezförmige Clippingrahmen aus.

Die Funktionalität des Ordnungsrahmens ist in der SDFSchnittstelle, Funktionsgruppe „DBAG-Punkte aufbereiten“ untergebracht.

Speicherung von Hauptpunkten mit Herkunftsinformation Innerhalb der Achsverwaltung lassen sich die Achshauptpunkte bereits in der Punktdatenbank speichern. Jedoch ging dabei bisher der Bezug verloren, der Punkt wusste nicht mehr, welche Achse und welches Achs­e lement ihn ursprünglich erzeugt hatte.­ Auch hier werden wiederum die Neben­attribute genutzt, um die erforderlichen Informationen abzulegen. Neben den Hauptpunkten­ der Lage ist nun auch die Speicherung der Gradienten und Rampen­ in der Punktdatenbank möglich. Besonders schön: Mit den trapezförmigen Clippingpolygonen, die als Referenz an den Blattschnitten hängen, sind die Unschärfen in der Zuordnung am Blattübergang Vergangenheit.



Rund um das Produkt | interAktiv 2/2009 | 29

CARD/1 unter Windows 7

CARD/1 läuft auch unter dem Vista Nachfolger ­Windows 7.

I

Interaktive Bearbeitung der neuen Punktattribute CARD/1 unterstützt die Vorbelegung der Attribute der generierten Hauptpunkte mit sinnvollen Werten. Dies ist jedoch nicht immer möglich, deswegen ist die individuelle Nachbearbeitung vor Projektabgabe unverzichtbar. Um die Nebenattribute komfortabel zu verändern, nutzen Sie ein CardScript, das dieses Manko behebt. Das Skript wird Ihnen im CardScript Downloadbereich des Support Centers kostenfrei bereit­gestellt.

Trassierungsdaten mit Punktreferenzen Die CARD/1 VERM.ESN-Schnittstelle für den Transfer der Trassierungsdaten funktioniert gut. Leider transportierte sie bisher keine Punktnummern, die mit der Achsverwaltung erzeugt wurden. Diese werden aber bahnseitig verlangt. Mit den beim Speichern der Punkte abgelegten Informationen lassen sich die Punktreferenzen nun zuordnen.

Neue SDF-Schnittstelle Damit ist die gesamte Spielfolge der vom Ordnungsrahmen der DBAG erforderlichen Aktionen durchgängig gewährleistet. Die neue Funktionalität wird Ihnen in der SDFSchnittstelle zur Verfügung gestellt. Sollten Sie bereits im Besitz einer Lizenz dieser Schnittstelle sein, erhalten Sie die neue Funktionalität natürlich im Rahmen Ihres CARD/1 Servicevertrages kostenlos. Fragen Sie einfach Ihren regionalen Vertriebspartner. Alle Kontakte finden Sie auf der Rückseite der interAktiv.

n diesem Herbst soll Windows 7 veröffentlicht werden. Der Nachfolger des Betriebssystems Vista aus dem Hause Micro­soft soll einfach zu bedienen sein und alltägliche Aufgaben schneller erledigen. Schließlich will Microsoft aus den Fehlern des leistungshungrigen Vorgängersystems Vista gelernt haben. Diese Voraussetzungen klingen gut für eine inter­diziplinäre Zusammenarbeit mit CARD/1. Und in der Tat hat der Neuling in unserer Entwicklungsabteilung alle Tests bestanden: CARD/1 Version 8.3 läuft unter Window 7 tadellos.

Update auf Windows 7? Allerdings gibt es unseres Erachtens nach zurzeit keinen Grund, für bestehende Hardware einen Betriebssystemwechsel vorzunehmen. Windows 7 ist ein neues Betriebssystem, das in erster Linie aktuelle Hardware unterstützt. Wenn Sie auf Windows 7 wechseln, versichern Sie sich, dass alle Komponenten Ihrer Hardware unterstützt werden und dass Ihr Rechner genügend Power hat, um CARD/1 in akzeptabler Geschwindigkeit zu nutzen. Bitte be-

achten Sie, dass die Integration von Windows 7 in ein bestehendes Netzwerk unter Umständen Probleme mit sich bringt. Und laufen alle anderen Programme auch unter Windows 7, die Sie neben CARD/1 nutzen?

Was ist noch zu beachten? Bei einem Neukauf von Hardware, die häufig nur zusammen mit einem Betriebssystem angeboten wird, sollte es mit Windows 7 und CARD/1 keine Probleme geben. Sicherlich werden noch Anpassungen und Änderungen an Windows 7 vorgenommen. So war es auch schon mit den Vorgängersystemen Vista, Windows XP und Windows 2000. Als Anwender von Software machen Sie sicherlich keinen Fehler, wenn Sie die weiteren Entwicklungen ganz in Ruhe erst einmal abwarten. In wenigen Monaten sind die ärgsten Probleme mit bestehender Hard- und Software sicherlich wesentlich geringer. Bei Fragen wenden Sie sich gerne an unsere Support-Mitarbeiter. Telefon +49 (0) 40 / 5 34 12-200 E-Mail [email protected]

CARD/1 Studentenlizenz

D

avid Geyer aus Zwickau setzte CARD/1 ein für seine Belegarbeit „Ent­wurf von Landstraßen“ an der Westsächsischen Universität Zwickau, im Studiengang Verkehrssystemtechnik. Dabei verglich er zwei Straßenentwurfsvarianten hin­sichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit und Ver­kehrswirksamkeit, Verkehrssicherheit und Umweltverträglichkeit. Im Studiengang Verkehrssystemtechnik werden Ingenieure ausgebildet, um für den Personenverkehr und für den Gütertransport Transportkonzepte zu entwickeln, Verkehrssysteme zu konzipieren, Verkehrsanlagen zu entwerfen und zu bemessen sowie Transport- und Verkehrsabläufe be-

trieblich zu organisieren. Nach ihrem Studium werden die jungen Ingenieure tätig in der planenden Verwaltung, z.B. in den Ämtern für Verkehrswesen, in Ingenieurbüros, in Transportunternehmen, Verkehrsbetrieben, Verkehrsleitzentralen und Güterverkehrszentren, in der Industrie und in Einrichtungen der Forschung. Wir unterstützen auch Sie beim Erstellen Ihrer Diplom- oder Belegarbeit. Bei Interesse an einer Studentenlizenz melden Sie sich bitte bei uns per E-Mail an die Adresse [email protected]. Bestellen Sie gern auch Ihr kostenloses Studentenabo der CARD/1 Kundenzeitschrift interAktiv.

22 | interAktiv 2/2009 2/2008 | Aus RundderumPraxis das Produkt

Verkehrssystem der Spitzenklasse

Ali Ahrary

Nach Dubai setzt auch Abu Dhabi bei der Planung von Infrastrukturmaßnahmen die Software CARD/1 ein. Mit aller Macht drängt sich die Hauptstadt des gleichnamigen Emirates aus dem Schatten der 150 km entfernten City der Superlative.

A

bu Dhabi, die Haupstadt der Vereinig­ ten Arabischen Emirate, investiert massiv in Verkehrsinfrastrukturprojekte. Die schnell wachsende Metropole wird im Jahr 2030 bereits über drei Millionen Einwohner zählen. Zudem möchte sich Abu Dhabi zu einem Ziel für internationale Reisende, Geschäftsleute und Investoren entwickeln, ohne dabei sein reiches kulturelles Erbe und seine wertvollen Naturschätze aufs Spiel zu setzen. Für die Umsetzung dieser Zukunftsbilder wurde ein Gesamtkonzept für den Straßen- und Schienenverkehr entwickelt. Mit dem Surface Transport Master Plan (STMP) versucht das planerisch zuständige Department of Transport (DoT), die konzeptionelle Verkehrsstrate­ gie in einen detaillierten Rahmenplan bis 2030 umzusetzen.

Raus aus dem Schatten Die Vision ist, sich zu einer Weltstadt mit einem umweltverträglichen und nachhaltigen Spitzenverkehrssystem zu entwickeln. Dieses Verkehrssystem soll zudem die einzig­a rtigen wirtschaftlichen, sozialen, kultur­ellen und ökologischen Bedürfnisse Abu Dhabis unterstützen. Durch die Umsetzung des STMP wird es Verbesserungen im ganzen Verkehrssystem geben. Allein im schienengebundenen öffentlichen Nahverkehr sind 130 km Metro, 340 km Straßenbahn und 580 km Hochgeschwindigkeits-

strecke als Regionalbahn geplant. Die vorhandenen Hauptverkehrsstraßen und Straßenverbindungen sollen optimiert sowie Park & Ride Möglichkeiten angeboten werden.

Mit Strategie zum Erfolg Die Ausführung des STMP ist strategisch ausgerichtet und erfolgt Schritt für Schritt. Zur Zeit wird der Einsatz von Omnibussen im öffentlichen Verkehr gefördert. Seit Juni 2008 verkehren viele neue klimatisierte Busse zwischen den wichtigsten Punkten auf der Insel. Das Netz wird weiter kontinuierlich ausgebaut, zumal der Fahrgastzuspruch groß ist. Kapitalintensivere Projekte, wie der Bau von U-Bahn, Straßenbahn und Regionalbahn, werden zunächst in bestehenden Ballungsgebieten umgesetzt, um die Mobilität der Bevölkerung zu erhöhen. Die erste Phase der Metro soll 2015 in Betrieb gehen und die erste Phase der Straßenbahn bereits 2013. Die Regionalbahn wird die Verbindung der Stadtgebiete von Abu Dhabi­zu den Außenbezirken des Emirates, nach Dubai und zu den nördlichen Emiraten herstellen. Zudem sollen die Verkehrsverbindungen zu den Nach­barländern ausgebaut werden. Eine der Regionalbahnen könnte auch bis zur Grenze des Emirates Dubai führen und dort mit der Purple Line der Metro Dubai verbunden werden.

Die Zukunft naht: Das ADNEC wird zum größten Ausstellungszentrum im Nahen Osten ausgebaut.

Vertrauen ist gut ... Nachdem die RTA-Rail Agency Dubais erstmals CARD/1 zur Überprüfung der Trassierung angewendet hatte (siehe inter­ Aktiv 2/2008), setzt nun auch das Verkehrsministerium Abu Dhabis die Norderstedter Vermessungs- und Planungssoftware ein, um die Trassierungsunterlagen der Ingenieurbüros schnell und präzise begutachten zu können.

Die große Vision Abu Dhabi verfügt über 9 % der Öl- und 5% der Gasreserven der Welt und wird sich als­­ eines der wichtigsten Kommerzzentren der Welt etablieren. Zurzeit wird gerade das Abu Dhabi National Exhibition Centre (ADNEC) mo­dernisiert und zukunftsträchtig ausgebaut. Der beliebte Veranstaltungsort­ wird auch an die Abu Dhabi Metro angeschlossen. Der Transport Masterplan wird dazu beitragen, dass sich Abu Dhabi zu einem Ballungsraum mit globaler Bedeutung und zu einer der wichtigsten arabischen Städte entwickelt. Kontakt: [email protected] Das Konzept für den Schienenverkehr in Abu Dhabi wird schrittweise umgesetzt. Die Metro soll 2015 in Betrieb gehen, die Straßenbahn bereits 2013.

4 | interAktiv 2/2008 | Aus der Praxis

Gleiserschließung für den JadeWeserPort

Lutz Gerlach

Die ICB Hamburg GmbH ist am derzeit größten Hafenbauvorhaben in Niedersachsen beteiligt. Das Projekt wird durchgängig mit CARD/1 bearbeitet.

I

m März 2001 einigten sich die Bundesländer Niedersachsen, Bremen und Hamburg darauf, am Standort Wilhelmshaven an der Deutschen Bucht einen Tiefwasserhafen für die Containerschiffe der neuesten Generation zu bauen.

Zur Projektgeschichte Der Einigung ging ein Standortvergleich zwischen den Hafenstädten Cuxhaven und Wilhelmshaven voraus, bei dem am Ende die Ergebnisse für Wilhelmshaven sprachen. Für die Planung und den Bau des Hafens wurde die JadeWeserPort Entwicklungsgesellschaft als gemeinschaftliches Unternehmen der Länder Niedersachsen und Bremen gegründet, nachdem sich Hamburg im Jahr 2002 vom Projekt verabschiedet hatte. Diese Gesellschaft ging 2004 in der neu gegründeten JadeWeserPort Realisierungsgesellschaft auf, die nunmehr als Bauherr für den Hafen auftritt. Um für den Hafen das erforderliche Planrecht zu erlangen, wurden ab 2002 öffentliche Wettbewerbe auf Basis der VOF für die Ingenieurleistungen gestartet und die entsprechenden Planungsaufträge vergeben. Die ICB Hamburg GmbH war Mitglied einer Ingenieurgemeinschaft, die die Hinterlandanbindung für den Hafen plante. Gegenstand der Planungen waren die Straßenanbindung, der Bahnanschluss sowie ein Verkehrsgutachten über die Auswirkungen des Hafens auf die Verkehrssituati-

on im Raum Wilhelmshaven sowohl auf der Straße als auch auf der Schiene.

Der Weg bis zum Planfeststellungsbeschluss Vom Frühjahr 2002 bis zum Sommer 2003 wurden die Unterlagen für das Planfeststellungsverfahren erstellt. Im Herbst 2003 eröffnete die zuständige Planfeststellungsbehörde, die Wasser- und Schifffahrtsdirektion Aurich, das Verfahren. Bis zu den Erörterungsterminen im September 2004 wurden die üblichen Schritte so eines Verfahrens vollzogen, wie Prüfen der Unterlagen auf Vollständigkeit, Beteiligung der Träger öffentlicher Belange und Auslegen der Unterlagen. Aufgrund von Änderungen und Ergänzungen zu den Planungen wurden 2006 mehrere Planänderungsanträge eingereicht. Am 20. März 2007 erging dann der Planfeststellungsbeschluss.

Ausschreibungsplanung Nachdem das Planfeststellungsverfahren auf den Weg gebracht wurde, leitete die Realisierungsgesellschaft die nächsten Schritte zum Bau des Hafens ein. Zunächst wurden sinnvolle Baulose gebildet und ab Anfang 2005 die Ingenieurleistungen wieder nach einem VOF-Verfahren vergeben. Straßenund Gleiserschließung bildeten nun zwei separate Baulose. Die ICB Hamburg GmbH erhielt, gemeinsam mit Nachunternehmern,

für den konstruktiven Ingenieurbau und für die bahntechnische Ausrüstung den Auftrag für die Ausschreibungsplanung des Bauloses 5 – Gleiserschließung.

Beschreibung der Gleiserschließung Die Bahnanlagen für den JadeWeserPort lassen sich in drei Hauptbestandteile einteilen: 3 die eingleisige Zuführungsstrecke durch den Voslapper Groden, 3 die Vorstellgruppe mit 16 Gleisen auf dem aufgeschütteten Hafengelände und 3 die Umschlaganlage, die vom Hafenbetreiber errichtet wird. Für alle genannten Bahnanlagen liegt mit dem Planfeststellungsbeschluss das Baurecht vor.

Zuführungsstrecke Über die Zuführungstrecke wird der Anschluss an das öffentliche Eisenbahnnetz hergestellt. Im künftigen Betriebsbahnhof „Ölweiche“ der DB AG beginnt diese eingleisige, zunächst noch nicht elektrifizierte Strecke. Sie verläuft am Nord- und Ostrand des Voslapper Grodens über fast 4 km bis zum Hafen. In diesem Jahr begannen die Bauarbeiten. Zur Zeit werden die Ingenieurbauwerke hergestellt und der Bahndamm geschüttet, auf dem das Gleis auf das höher gelegene Hafengelände geführt wird. Im

Aus der Praxis | interAktiv 2/2008 | 5



So soll der JadeWeserPort einmal aussehen.

Blick auf die Hafenbaustelle: im Vordergrund ist die künftige Gleistrasse schon zu erkennen.

Teil der Ausschreibungsunterlagen: Lageplan des westlichen Bahnhofskopfes im Maßstab 1:1000.

­ lten Voslapper Seedeich (2. Deichlinie) A wird ein Deichschart gebaut. Dieses Deichschart nimmt eine Brücke für die Zuwegung zu einer Deichschäferei mit auf. Im Bahndamm ist für die Chlorgas- und Wasserstoffleitungen eines chemischen Betriebes ein Durchlassbauwerk zu bauen. Unmittelbar vor der ersten Deichlinie wird die Straße Am Tiefen Fahrwasser mit einer Eisenbahnbrücke gequert. In 2009 beginnen die Gleisbauarbeiten an der Zuführungsstrecke. Eine Besonderheit stellt eine Lärmschutzwand dar, die aufgrund von Auflagen im Planfeststellungsbeschluss errichtet werden muss. Der Voslapper Groden ist Naturschutzgebiet und europäisches Vogelschutzgebiet. Als standortbestimmende Arten wurden u. a. die Rohrdommel mit mehreren Brutpaaren sowie das Blaukehlchen festgestellt. 1

Vorstellgruppe Die Vorstellgruppe stellt das Zentrum der Bahnanlagen im JadeWeserPort dar. Die 16 Gleise dienen als Ein- und Ausfahrgleise und die Züge werden darauf zwischen der Ent- und Beladung abgestellt. Ein außen liegendes Gleis steht für die Reparatur von Schadwagen und als Lokwartegleis zur Verfügung. Wenn der Hafen seine prognostizierte Umschlagleistung von 2,7 Mio. TEU1 jährlich erreicht hat, wird mit bis zu 36 Containerzügen (je 18 Eingangs- und Ausgangszüge) zum JadeWeserPort gerechnet. Am östlichen Kopf der Vorstellgruppe wird ein Stellwerks- und Betriebsgebäude errichtet, von dem aus der Bahnbetrieb gesteuert wird. Außerdem wird es Büroräume, Umkleiden, Duschen und eine kleine Technikwerkstatt beherbergen.

Die Bahnanlagen werden mit elektronischer Stellwerkstechnik gesteuert. Auf der Zuführungsstrecke finden Zugfahrten mit max. 60 km/h statt. Alle Fahrten innerhalb des Hafens werden als Rangierfahrten durchgeführt.

Umschlaganlage Der künftige Betreiber des Hafens, ein gemeinsames Unternehmen der Bremer EUROGATE-Gruppe und der dänischen Reederei Maersk, wird die Umschlaganlage errichten, die zur sogenannten Suprastruktur des Hafens gehört. Ähnlich wie in anderen Häfen, z. B. in Ham­burg, wird auch im JadeWeserPort nach öffentlicher Infrastruktur, zu der die Kai­mauer, das aufgespülte Hafengelände sowie auch die Verkehrsanbindungen ­zählen, und der Suprastruktur, die vom

Twenty feet Equivalent Unit. Maßeinheit zum Zählen von Containern, ursprünglich für Container, die 8 Fuß breit und 20 Fuß lang sind.

6 | interAktiv 2/2008 | Aus der Praxis

Info-Box für Besucher. Weitere Informationen stehen unter www.jadeweserport-infobox.de und www.jadeweserport.de bereit.

­ afenumschlagbetrieb zu schaffen ist, unH terschieden. Zur Suprastruktur gehören neben der Flächenbefestigung auf dem Terminalgelände auch die Containerbrücken an der Kaje sowie alle Bauten und Einrichtungen auf dem Terminal, die zum Betrieb des Hafens benötigt werden, wie Büros, Werkstätten, Sozialgebäude und Abfertigungsanlagen. In der Bahnumschlaganlage werden die Container mit vier Portalkranen, die sechs Ladegleise überspannen, verladen.

Ausbauvorhaben der DB AG Die DB Netz AG ertüchtigt im näheren Umfeld des JadeWeserPorts das in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts gebaute Industriestammgleis Nord sowie die Strecke Sande-Esens auf dem Teilstück bis zum Abzweig Wilhelmshaven Nord. Die Züge werden dort mit 80 km/h fahren, wenn die Strecke mit moderner Leit- und Sicherungstechnik ausgerüstet ist. Bereits im Herbst dieses Jahres wird die Abzweigweiche zum JadeWeserPort von der DB AG eingebaut. Die übrigen Arbeiten an der Strecke sollen 2009 folgen.

CARD/1 im Einsatz Mit CARD/1 wurden die Planungen 2002 mit der Version 7.5 begonnen und kontinuierlich bis zur aktuellen Version 8.2 weitergeführt. Den beteiligten Planungsbüros kam über die gesamte Projektlaufzeit zugute, dass alle Verkehrsplaner mit CARD/1

a­ rbeiteten. So konnten die Planungsdaten problemlos und ohne Verluste ausgetauscht werden. Bei der Abstimmung mit der DB AG wurde auf die Schnittstelle zum System VERM.ESN zurückgegriffen und die Achsen in diesen Formaten ausgetauscht. Lediglich die Datenübergabe an den Masterplaner bzw. Bauherrn erfolgte meist per DWG/DXF.

Ausblick Nachdem das OVG Lüneburg Anfang März 2008 zwei Eilanträge gegen den sofortigen Vollzug des Planfeststellungsbeschlusses mit geringen Auflagen für den JadeWeserPort abschlägig beschieden hat, wurde mit dem Bau des Hafens unverzüglich begonnen. Derzeit sind die Baggerschiffe im Einsatz und spülen das Hafengelände auf, die Straßenzufahrt in Verlängerung der Autobahn 29 wird gebaut und auch an der Gleis­ erschließung wird gearbeitet. Ab 2011 sollen die ersten Containerschiffe am JadeWeserPort anlegen. Auch an Besucher der Baustelle ist gedacht worden. In der Anfang Juli eröffneten Info-Box am Fuße der Niedersachsenbrücke hat der interessierte Besucher Gelegenheit, sich über das Vorhaben und den Baufortschritt sowie zur Rolle des Containers im Welthandel zu informieren.

Gründungsarbeiten am Durchlassbauwerk für Chlorgasleitungen.

Unternehmensporträt Die ICB Hamburg GmbH bietet Ingenieurleistungen mit Gesamtlösungen im Bereich Bahnbau, Straßenbau, Logistik und Verkehrstechnik an. Hierbei liegen die Schwerpunkte auf der Projektierung und Planung komplexer Baumaßnahmen sowie auf der örtlichen Bauleitung und Bauüberwachung. ICB Hamburg GmbH Teilfeld 5, 20459 Hamburg Tel. (040)3 74 93 4-0, Fax (04) 3 74 26 23 E-Mail [email protected] Internet www.icb-gmbh.com

Die ICB wird vom 23. bis 26. September 2008 auf der Internatio­­nalen Fachmesse für Verkehrstechnik InnoTrans (Halle 3.2, Stand 220) vertreten sein.

Autor Dipl.-Ing. Lutz Gerlach ist Prokurist bei der ICB Hamburg GmbH und Projektleiter für die Planung der Gleiserschließung JWP und plant hauptsächlich Bahnanlagen für die deutschen Nordseehäfen.

10 | interAktiv 2/2008 | Aus der Praxis

Instandhaltung der Netze der Deutschen Bahn AG

Burkhard Schmidt

Das Vermessungsbüro Dr. Hampe + Menke arbeitet im Rahmen seiner Leistungen für die Gleisinstandhaltung der Netze der Deutschen Bahn AG mit der Vermessungs- und Planungssoftware CARD/1. Der Vorteil? Die ­integrierte Projektbearbeitung von der vermessungstechnischen Aufnahme bis hin zu abgabefertigen Plänen. Das Büro gewährt einen Einblick in seine Tätigkeit.

Z

ugbelastung und Trassierungsabschnit­ te, wie Weichen, Rampen und enge Kreisbögen, die sich durch stärkere Belas­ tung eher abnutzen, führen zum Verschleiß des Fahrweges der Eisenbahn. Regel­­mäßige Erneuerungen der Gleise und Weichen sind daher erforderlich, um die Leistungsfähigkeit der Strecken zu erhalten.

Soll-Ist Vergleich anfertigen Für die Planung der Gleiserneuerung wird zunächst ein Soll-Ist-Vergleich des vorhandenen Gleises in Lage und Höhe benötigt. Mithilfe dieser Werte für Horizontalverschiebung und Hebung/Senkung des Gleises ermittelt der Planungsingenieur z.B. Schotterbedarf und erkennt Lichtraum-Einschränkungen durch Zwangspunkte, wie etwa Signale und Maste. Zum Umbautermin werden dann die Soll-Gleisachse und die Soll-Gradiente abgesteckt, in der Regel indirekt an der Schiene des Nachbar­ gleises.

Grundlagennetz bestimmen Über den Soll-Ist-Vergleich hinaus ist das Grundlagennetz neu zu bestimmen, wenn es noch nicht im einheitlichen Bezugssys­ tem der Deutschen Bahn AG vorliegt, dem DB Referenznetz, kurz DB_REF genannt. Dazu sind zunächst die Lagefestpunkte und die Gleisvermarkungspunkte des Umbauabschnitts durch tachymetrische Messung in einer Netzanordnung zu beobachten. Berechnet werden die Koordinaten der Lagefestpunkte und der Gleisvermarkungspunkte mit der von der DB Netz AG zertifizierten CARD/1 Netzausgleichung. Die Lagefestpunkte, die als Festpunkte in die Ausgleichung eingeführt werden, lassen sich direkt vor Ort im DB_REF mit einem GPS Empfänger in Verbindung mit ascos bestimmen, einem präzisen Echtzeitdienst der Firma AXIO-NET GmbH aus Hannover. Die Höhen der Gleisvermarkungspunkte und die dazu geeigneten Lagefest-

punkte werden durch klassisches Liniennivellement doppelt unabhängig bestimmt. Die Auswertung der Messdaten erfolgt mithilfe des CARD/1 Moduls Nivellement. Auf Grundlage der so bestimmten Lagefestpunkte und Gleisvermarkungspunkte berechnet die Software die Koordinaten und Höhen der tachymetrisch erfassten Objektpunkte, wie Gleise, Weichen, Zwangspunkte, über alle gewünschten Aufstellungen im Stapel.

Trassierung entwerfen Analog zu den Gleisvermarkungspunkten müssen auch die Trassen im DB_REF eingerechnet werden. Für die Neueinrechnung der Gleise ist die Trassierungsrichtlinie RiL 800.0110 anzuwenden. CARD/1 bietet gemäß dieser Richtlinie Regel- und Ermessensgrenzwerte an, z.B. bei der Parametrierung der Grundelemente im Achsentwurf. Außerdem müssen Abstände zu festen Gegenständen, wie etwa Brückenträger, Bahnsteigkanten und Brückenunterkanten, berücksichtigt werden. Auch sind Verschiebewerte zu minimieren – insbesondere an Übergängen zum Bestand – und Soll-Schotterstärken sind herzustellen. Als Ergebnis der Einrechnung wird der Trassierungsentwurf gezeichnet. Auf freier Strecke dient der vorhandene Trassenplan in Graudarstellung als Grundplan für den neuen Entwurf. Dazu wird er in gescannter Form in den Hintergrund gelegt. Neben dem SollIst-Vergleich in Form von Verschiebe- und Hebewerten werden die Zwangs­punkte mit ihren Abständen zur geplanten und bei Überhöhung geneigten Gleisachse bzw. Schienenoberkante im Trassierungsentwurf dargestellt. Für die Ausgabe im Lageplan unterstützt CARD/1 das Generieren der Verschiebe- und Hebewerte, eine unmittelbare Darstellung auf dem Bildschirm wäre hilfreich.

Höhenverlauf darstellen Für Weichen in Überhöhungsbereichen ist zusätzlich zum Trassierungsentwurf ein Weichenhöhenplan zu erstellen, der neben der Grundrissdarstellung auch den Höhenverlauf der einzelnen Schienen zeigt. Hierzu dient die Funktion Weichenhöhenplan erstellen. Durch die Überhöhung des Gleises ergibt sich für den abzweigenden Strang ein von der Gradiente des durchgehenden Strangs abweichender Höhenverlauf.

Trassenplan erstellen Nachdem der Auftraggeber dem Entwurf zugestimmt hat, lassen sich aus den neu eingerechneten Trassen, Gradienten, Überhöhungen und den neu bestimmten Gleisvermarkungspunkten die neuen Trassenpläne zeichnen. Hierfür findet die CARD/1 Funktion Trassenplan erstellen Anwendung. Die Pläne dokumentieren die SollWerte, d.h. den neuen Bestand, der als Grundlage für alle kommenden Gleisdurcharbeitungen dient.

Grundlagennetz DB_REF Das einheitliche Referenzsystem der Deutschen Bahn AG heißt DB_REF und ist für alle koordinatenbasierten Anwendungen zwingend vorgeschrieben. Es wird örtlich repräsentiert durch 7.500 trassennahe Festpunkte an den Strecken der Deutschen Bahn AG im Abstand von ca. 4 km. Die überwiegend auf Brücken vermarkten Referenzpunkte wurden von 2001 bis 2004 beobachtet und bundesweit ausgeglichen. Ihre absolute 3D-Genauigkeit ist besser als ±1 cm (2 s). Das DB_REF basiert auf dem Bessel-Ellipsoid, der Gauß-Krüger-Projektion und dem bundeseinheitlichen Höhen­ sys­­tem DHHN92. Für den Übergang von ETRS 89 zu DB_REF ist ein fester, allgemein gültiger Parametersatz definiert.



Aus der Praxis | interAktiv 2/2008 | 11

Gemäß der Richtlinie RiL 800.0110 bietet CARD/1 Regel- und Ermessensgrenzwerte zur Parametrierung der Grundelemente.

Export der Daten Schließlich sind die neuen Punkt-, Trassen- und Gradientendaten für das Programm Verm.esn über die gleichnamige Funktion zu exportieren. Zwecks grafischer Dokumentation zu den Daten werden die Einrechnungspläne in Form einer Achszeichnung mit den Punktnummern der Hauptpunkte gezeichnet.

Fazit Mit der Vermessungs- und Planungssoftware CARD/1 lassen sich Projekte durchgängig von der vermessungstechnischen Aufnahme bis hin zu fertigen Plänen nach den Vorgaben der Deutschen Bahn AG bearbeiten und verwalten. Einige zusätzliche Funktionen wären noch hilfreich, z.B. die Darstellung der Verschiebe-/Hebewerte nicht nur im Lageplan, sondern auch in der Lageansicht und im Trassenplan, und die Umformung der Zwangspunkte auf die geneigte Gleisachse.

Die CARD/1 Netzausgleichung Das Modul entspricht der DB-Richtlinie zur Gleis- und Bauvermessung 883.0020 „Festpunktfelder einrichten und nachweisen“. CARD/1 wird den hohen Anforderungen der DB Netz AG bereits seit fast zwei Jahrzehnten mehr als gerecht und wird seit 1992 als richtungweisendes System für schienengebundene Verkehrswegeplanung angewendet. Im März 2000 zertifizierte die DB Netz AG offiziell die CARD/1 Netzausgleichung nach eingehender Prüfung und gab sie für die Anwendung im Bereich der Deutschen Bahn frei. Der Einsatz des Moduls zur exakten Auswertung gleisgeometrischer Vermessungen bei der Deutschen Bahn AG hat sich bewährt. Nach wie vor werden in Deutschland die meisten Strecken der Deutschen Bahn AG und vergleichbarer Nebenbahnen mit CARD/1 ­geplant. Die Software ermöglicht mit ihrer durchgängigen Datenbasis und einheitlichen Bedienung eine vollständige Projektbearbeitung von der geodätischen Netzausgleichung über die Trassierung bis zum fertigen Plan. Mit der CARD/1 Netzausgleichung lassen sich Messungen für Lage- und Höhennetze planen, auswerten und kontrollieren. Die zentrale Verwaltung der relevanten Daten, wahlweise freie oder angeschlossene Ausgleichung, Datumswahl in Lagenetzen, intelligente Netzskizzen, komfortable Kontrolle und Bearbeitung der Netzskizze in der Lageplangrafik, umfassende Protokollierung u.s.w. beschreiben hier nur einige der vielen Vorteile. Die grafisch interaktive Vermessungssoftware lässt sich allerdings nicht nur auf den Bereich der Deutschen Bahn optimal anwenden, sondern auch auf Grundlagennetze, wie für den Straßen-, Wasser- oder Bergbau. Weiterhin sind beispielsweise auch Beweissicherungen oder Polygonzüge effizient, zuverlässig und schnell zu bearbeiten.

Anmerkung der Redaktion: wir werden diese Wünsche bei der Weiterentwicklung der Software berücksichtigen.

Unternehmensporträt 1998 gründete Dr.-Ing. Kurt Menke das Vermessungsbüro Dr. Menke. Seitdem ist das Auftragsvolumen stetig angestiegen. Zusammen mit Dr.-Ing. Mark Hampe gründete er 2008 die Bürogemeinschaft Dr. Hampe + Menke. Beide Inhaber sind öffentlich bestellte Vermessungsingenieure. Das Leistungsspektrum des Büros reicht von Liegenschaftsvermessungen über Datenerfassung für GIS (speziell ATKIS), RAS-Verm-konformer Vermessung für die Straßenbauverwaltung bis hin zu der hier beschriebenen Gleisvermessung und -trassierung.

Planausschnitt: Trassierungsentwurf mit vorhandenem Trassenplan im Hintergrund.

Vermessungsbüro Dr. Hampe + Menke Berenbosteler Str. 76 A, 30823 Garbsen Telefon: +49 (0) 5137/12 30 13 E-Mail: [email protected]

16 | interAktiv 2/2008 | Aus der Praxis

E-Learning für Eisenbahningenieure

Prof. Ekkehard Wendler, Björn Dickenbrok

Die Ingenieurausbildung an der RWTH Aachen enthält die rechnergestützte Trassierung von Eisenbahnstrecken. Dabei kommt CARD/1 zum Einsatz, um die Effizienz und die Attraktivität der Ausbildung zu steigern.

F

ür die Ingenieurausbildung fordert die Wirtschaft ein hohes fachliches Ni­­ve­ au, eine bessere Vermittlung der Soft Skills und gute Grundkenntnisse der Softwareanwendungen. Selbstverständlich bei gleichzeitig gestrafften und gekürzten Studiengängen. Am Verkehrswissenschaftlichen Institut der RWTH Aachen ist dieser Spagat gelungen: Der Einsatz einer internet­ basierten E-Learning-Komponente unter Nutzung der Trassierungssoftware CARD/1 bedeutet mehr Effizienz und mehr Attraktivität für die Studierenden des Bereichs ­Eisen­bahnwesen.

lich, anhand der entworfenen Linienführung und der im Lageplan gegebenen Höhenlinien die Geländelinie im Höhenplan in mühsamer Kleinarbeit zu konstruieren. Mittels der im Anfangs- und Endpunkt gegebenen Höhen der Schienenoberkante

chenden Anfangs- und Endpunkten sowie Richtungswinkeln an die Studierenden ausgehändigt. Des Weiteren werden im jeweiligen Lageplan „verbotene“ Flächen definiert, die bei der Trassierung nicht durchquert oder untertunnelt werden dürfen.

Eisenbahn-Trassierung Das Modul Eisenbahnwesen I des Bachelor Studiengangs Bauingenieurwesen beschäftigt sich mit den physikalischen, techni­ schen und rechtlichen Grundlagen der Tras­sierung und des Baus von Eisenbahnstrecken. Die Lehrveranstaltung besteht aus Vorlesung, Hörsaalübung und einer se­mes­ terbegleitenden Hausübung. Die angebotene selbstständige Haus­ übung umfasst die Trassierung eines 16 km langen Abschnitts einer Neubaustrecke in einem Mittelgebirge. Die Studenten berechnen die zulässigen Trassierungsparameter für den Entwurf der Trasse im Lageund Höhenplan anhand der in der Aufgabenstellung gegebenen Randbedingungen. In einem nächsten Schritt entwerfen sie unter Beachtung der im Lageplan vorgegebenen Anfangs-, Endpunkte und Richtungswinkel und der zuvor ermittelten Randbedingungen eine geeignete Linienführung im Grundriss. Zwangspunkte, wie Siedlungen, Steinbrüche und schutzwürdige Gebiete, z.B. größere zusammenhängende Waldflächen, sind bei der Trassenfindung zu berücksichtigen. Nach der Grundrisstrassierung ist die Gradiente im Aufriss in einem Höhenplan zu entwerfen. Dazu war es bisher erforder-

Digitales Geländemodell.

wird anschließend eine Gradiente mit einem möglichst wirtschaftlichen Verlauf entwickelt. Weitere Arbeitsschritte enthalten den Entwurf eines Querschnitts, die Ermittlung der Erdmassenlinie in Kombination mit einer überschlägigen Kostenabschätzung sowie die Planung von Schallschutzanlagen entlang der Strecke.

Internetbasiert & rechnergestützt Seit dem Wintersemester 2007/08 bietet Aachen die Trassierungsübung mit verschiedenen E-Learning-Komponenten an. Die Überprüfung der Rechenergebnisse erfolgt per Online-Kontrolle, die es Studierenden gestattet, eine Überprüfung durchzuführen – unabhängig von den Sprechstundenzeiten des betreuenden Assistenten. Weiterhin wird mit CARD/1 ein neuer Lageplan auf der Basis topografischer Karten erstellt. Der 195 cm x 70 cm große Kartenausschnitt wird farbig geplottet und mit den der jeweiligen Übungsvariante entspre-

Mehr Übungsvarianten Durch die kombinatorische Auswahl dieser restriktiven Flächen, der unterschiedlichen Trassenanfangs- und -endpunkte, der Richtungswinkel und weiterer Eingangsdaten lässt sich mit CARD/1 im Vergleich zum bisherigen Verfahren eine sehr hohe Anzahl von Hausübungsvarianten generieren. In dem Lageplan ist der Grundriss aus didaktischen Gründen nach wie vor manuell als Gerade-Kreisbogen-Konstruktion zu entwerfen. Elektronisch erfassen und überprüfen die Studenten die Parameter der gewählten Trassierungselemente in einer Online-Eingabemaske. Ein im Hintergrund laufendes Java-Skript kontrolliert über eine Kopplung der eingegebenen Trassierungselemente Endpunkt und Richtungswinkel der Linienführung und anschließend die Verletzung der restriktiven Flächen, die mit CARD/1 als geschlossene 2D-Polygonzüge definiert wurden. Im Rahmen der OnlinePrüfung wird ein geometrischer Inklusionstest durchgeführt, bei dem über die gesamte



Ausschnitt aus einem Höhenplan.

Länge der Streckenachse in regelmäßigen Abständen kontrolliert wird, ob sich der jeweilige Trassenpunkt innerhalb der Polygonzüge der verbotenen Flächen befindet.

Fehler vermeiden Da es bei der von Hand entwickelten Linienführung zwangsläufig zu Zeichen- und Messfehlern kommt, ist der Algorithmus fehlertolerant ausgelegt. Sollte es trotz der zulässigen Toleranzen zu Schwierigkeiten bei dem Entwurf der Linienführung kommen, kann der betreuende Assistent die fehlerhafte Linienführung mit CARD/1 visualisieren und Fehlerquellen aufzeigen. Ist die Linienführung korrekt, wird diese automatisch aus der Java-Applikation heraus in ein CARD/1 internes Datenformat konvertiert und per E-Mail an den betreuenden Assistenten versandt. Auf der Basis der digital übertragenen Streckenachse ist nun in CARD/1 die

Aus der Praxis | interAktiv 2/2008 | 17

Hausübungs-Gruppe im Gespräch mit dem betreuenden Assistenten Björn Dickenbrok (Mitte).

Geländelinie im Höhenplan zu erzeugen. Der Höhenplan basiert auf einem digitalen Geländemodell, das für den betrachteten Geländeausschnitt mithilfe der topografischen Karten und der darin enthaltenen geodätischen Daten erstellt wurde. Der Höhenplan, der zunächst nur die Geländeoberkante (GOK) enthält, wird geplottet und den Studierenden übergeben. In diesem Plan ist die Schienenoberkante (SOK) – wiederum manuell – zu konstruieren.

Fazit Durch Einsatz der Trassierungssoftware CARD/1 ist es gelungen, die seit vielen Jahren angebotene Trassierungsübung modern zu gestalten. Ein durchgängiges Arbeiten mit CARD/1 ist für die Bachelor-Ausbildung aus didaktischen Gründen zur Zeit nicht vorgesehen. Aufgrund des erreichten sehr hohen Entwicklungsstandes der Software sind deren Grundfunktionen, wie das

CARD/1 Fachliteratur

Konstruieren von Grund- und Aufriss, das Einrechnen von Übergangsbögen und Überhöhung sowie das Berechnen der erforderlichen Erdmassenbewegungen, weitgehend automatisiert durchführbar. Ziel der Hausübung soll es nach wie vor sein, den Studierenden ein methodisches Wissen auch und gerade bei diesen grundlegenden Planungsschritten zu vermitteln. Für das Masterstudium ist durchweg die CARD/1 Anwendung geplant, ein entsprechendes Konzept befindet sich in Vorbereitung. Wir bedanken uns bei Claus Leitzke, langjähriger CARD/1 Produktmanager, seit 2007 selbstständiger Consultant im Bahnbereich und IB&T Vertriebspartner, für die freundliche Unterstützung bei der Umsetzung dieses E-Learning-Projekts an der RWTH Aachen. Den vollständigen Artikel lesen Sie in der Fachzeitschrift „Der Eisenbahningenieur“ 07/08, Seite 6 ff.

Redaktion

Zweite Auflage des Fachbuches Straßenentwurf mit CARD/1 erschienen. as Buch richtet sich an Studierende der Fachrichtungen Verkehrswegebau und Städteplanung, enthält aber auch viele nützliche Anwendertipps für Entwurfsingenieure in Planungsbüros und Verwaltung. Als Arbeitsplattform dient CARD/1 in der Version 8. Die Software ist führend auf dem deutschen Markt und hat sich durch ihre fast unbegrenzten Möglichkeiten bei der Straßenplanung immer wieder bestens bewährt. Die Schwerpunkte der ersten Buchauflage wurden erheblich vertieft und um Einstellungen, Knotenpunktentwurf - Kreisverkehr, Darstellung der

D

Stationsdaten, Zwangspunkte, Schleppkurven und Erstellung von Querschnittzeichnungen erweitert.

Inhalt Einleitung; Programmgrundlagen; CARD/1 Entwurfsvorgang; Bearbeiten von Anwenderprojekten; Einstellungen; ­Topografiedaten; Achsen; Knotenpunkte; Digitales Geländemodell; Gradienten; ­Stationsdaten; Zwangspunkte; Querprofile; Topografiedaten aus Querprofilen; Schleppkurven; Sichtweiten; Fahrsimulation; Zeichnungserstellung; Schnittstellen

Tipp: Wir verlosen in dieser Ausgabe 10 Exemplare, siehe Seite 30.

Das Fachbuch ist im Vieweg+Teubner Verlag erschienen und kostet 29,90 Euro. ISBN 978-3-8348-0661-1

18 | interAktiv 2/2008 | Aus der Praxis

Dubais Hoffnung – die neue Metro

Ali Ahrary

Dubai geht die Luft aus. Mithilfe der fahrerlos betriebenen neuen Metro will die Dubaier Verkehrsbehörde RTA die erheblichen Verkehrsprobleme der Metropole lösen und die Luftverschmutzung deutlich mindern. Bereits am 9. September 2009 soll die wohl komfortabelste U-Bahn der Welt ihren Betrieb aufnehmen. Die erste Testfahrt fand am 12. Mai 2008 statt.

S

ie wurde erfolgreich mit den neu gelieferten Zügen des japanischen Herstellers Kinki Sharyo durchgeführt. An Bord des bis zu 90 km/h schnellen Zuges befanden sich Direktoren, Repräsentanten und Leiter der zuständigen Verkehrsbehörde RTA (Roads and Transport Authority) und verschiedener Zuliefererfirmen. Die Fahrt begann an der Jebel Ali Industrial Station und führte in Richtung Jebal Ali Depot. Viele Emiraties, die diese Testfahrt verfolgten, waren begeistert und sind optimistisch, dass ihr Traum von einer modernen Metro in Dubai bald Wirklichkeit wird.

Endlich ohne Smog mobil Der Wohlstand im Emirat ist sehr hoch und daher besitzen die meisten Emiratis nicht nur ein, sondern mindestens zwei Autos. Zeitraubende Verkehrsstaus sind in Dubai alltäglich und die Nachfrage nach Mobilität steigt rasant. Grund dafür sind die vielen internationalen Geschäftsbeziehungen, der Touristenboom und die damit verbundene steigende Einwohnerzahl. Zu verhindern sind die lästigen Staus in den Vereinigten Arabischen Emiraten nur, wenn der öffentliche Nahverkehr ausgebaut wird. Daher hat die RTA neben dem Neubau der Dubai Metro auch den Kauf neuer Busse genehmigt. Mit dieser Maßnahme soll zusätzlich eine flächendeckende, qualitativ hochstehende und preislich attraktive

Weichenverbindung hinter der Station im schotterlosen Oberbau.

Alternative zum Verkehr mit Privatfahrzeugen geboten werden. Die Bürger der Vereinigten Arabischen Emirate freuen sich auf die verkehrlichen Veränderungen und zählen bereits die Tage, bis die erste U-Bahnlinie, die sogenannte Red Line, ihre Fahrt aufnimmt. Dubais Metro ist das vierte moderne Metro-System im Nahen Osten, nach

Haifa (1959), Kairo (1987) und Teheran (1999). Die Metro befindet sich seit Februar 2006 im Bau und ist das Flagschiff und der ganze Stolz der Verkehrsbehörde RTA. Mehrere Milliarden Euro wurden bereits in dieses gigantische Infrastrukturprojekt investiert.

Aus der Praxis | interAktiv 2/2008 | 19



Gänzlich fahrerlose und voll klimatisierte Züge des japanischen Herstellers Kinki Sharyo sollen in der Hauptverkehrszeit in einem Abstand von 90 Sekunden fahren.

Weltweiter Zuspruch Zahlreiche Delegationen aus aller Welt besuchten bis dato die markanteste Baustelle des Emirats und zeigten sich von der modernen Konzeption der Metro begeistert. Auch deutsche Verkehrspezialisten, z.B. vom Verband Deutscher Vermessungsingenieure (VDV), Professoren und Studenten der Universität der Bundeswehr in München reisten kürzlich nach Dubai, um sich über die Metro zu informieren. Im Oktober dieses Jahres werden auch Vertreter der Karlsruher Universität das Projekt in Augenschein nehmen.

CARD/1 bleibt in Dubai Wie wir bereits in der interAktiv 2/2007 berichteten, wurde für die Überprüfung der geplanten Trassen die englische CARD/1

Fertiggestellter Tunnel unter dem Creek Kanal. Im Vordergrund Alignment Manager Ali Ahrary.

Version 8.1 eingesetzt. Jetzt legte die Verkehrsbehörde RTA erneut fest, dass die Vermessungs- und Planungssoftware in der aktuellen Version 8.2 auch bei zukünftigen Projekten zur Überprüfung der Trassierung angewendet wird. Mit CARD/1 lassen sich die Trassierungsunterlagen des Bauunternehmers schneller und präziser begutachten.

Komfortabel & sicher Die Metro wird in der Innenstadt meist unterirdisch in Tunnelsystemen fahren. In den äußeren Bereichen verkehren die Züge auf Viadukten. Die Metro kreuzt an keiner Stelle die öffentlichen Highways. Verkehrsbehinderungen werden somit vermieden und eine größtmögliche Sicherheit geboten.

Kurz-Porträt des Autors Seit 2006 ist Dipl.-Ing. Ali Ahrary Alignment Manager der RTA-Rail Agency in der Abteilung Planning und Development Department. Zuvor war er viele Jahre in Deutschland tätig und leitete verschiedene Straßen- und Bahnprojekte. Ali Ahrary arbeitet seit 1990 mit CARD/1. Kontakt: [email protected] Infos zum Bau der Dubai Metro: http://gleisbau-welt. de/site/der_gleisbauer/dubai_metro.htm

Ali Ahrary (Mitte vorn) empfing im April 2008 eine Abordnung des Verbandes Deutscher Vermessungsingenieure.



Rund um das Produkt | interAktiv 2/2008 | 23

Auszug aus einer LandXML-Ergebnisdatei.

Sieben Linien für das Land XML

Thies Rickert

XML ist zwar nicht das Land, wo Milch und Honig fließen, aber mit seiner Anwendung LandXML doch tauglich für einen neuen Standard zum Transport von Geodaten. Pünktlich zur InnoTrans 2008 steht in CARD/1 die ­Ausgabe von Trassierungsdaten für Bahnplaner im Format LandXML zur Verfügung.

S

eit einiger Zeit mehren sich die Kundenanfragen nach einer LandXMLSchnittstelle für den Export von Trassierungsdaten. Da immer mehr Hersteller von Tachymetern und Baumaschinen diese Schnitt­s telle unterstützen, ist dieser Wunsch verständlich. Speziell die Bahnplaner benötigen die komplette 7-Linien-Ausgabe, die eine kontrollierte Übergabe der Überhöhung ermöglicht sowie die Zuordnung der Kilometrierungslinie erlaubt.

Was ist LandXML? Da der Wikipedia-Eintrag noch auf sich warten lässt, hier ein eigener Versuch: „LandXML ist ein Datenformat zum Austausch georeferenzierter Objekte. Es ist eine Anwendung von XML und erlaubt die Über­mittlung von Objekten mit Attributen, Relationen und Geometrien schwerpunktmäßig für Vermessungs- und Tiefbauanwendungen.“ Das Gute an LandXML sind drei Punkte. Erstens ist es ein offenes Format, alle Features sind permanent im Internet zugänglich und prüfbar, so dass kein Hersteller die Konkurrenz mit heimlichen und undokumentierten Änderungen traktieren kann. Zweitens ist es streng hierarchisch, jede Information ist eindeutig zuzuordnen, die in diesem Fall unpraktische Freiheit der Interpretation ist nicht vorhanden. Und drittens halten sich (noch) alle dran. LandXML ist inzwischen so sehr verbreitet, dass es tatsächlich die Chance hat, zum Standard zu werden.

Messsystem Leica RoadRunner Wir wollen natürlich eine Schnittstelle anbieten, die praxistauglich ist. Da die meisten eingehenden Anfragen sich auf die

Nutzung der LandXML-Daten durch den LEICA RoadRunner beziehen, ist es naheliegend, die neue Schnittstelle bereits während der Entwicklung damit zu testen. Es zeigt sich dann, dass LandXML zwar ein offenes, prüfbares Format mit vielen schönen Features ist. Jedoch kann man nicht sicher sein, dass die Nutzer der Schnittstelle alle getroffenen Vereinbarungen auswerten können. Die vorliegende Schnittstelle verwendet (soweit möglich) nur Features, die Leica unterstützt.

Stiefmütterliche Behandlung von Überhöhungen Aber auch auf der konzeptionellen Seite der LandXML-Definierer ist nicht alles Gold was glänzt. So hat man sich mal wieder auf eine absolut unpraktische Definition der Überhöhung eingelassen. Anstatt mit Drehpunkt, Drehwinkel in Stationierungsrichtung und Spurweite eine für alle Fälle eindeutige und einfache Festlegung zu treffen, wurde die krümmungsabhängige Definition gewählt. Was zur Folge hat, dass die Überhöhung in der Geraden an einem Punkt nicht eindeutig bestimmbar ist, ohne den gesamten Überhöhungsverlauf zu kennen. Hier sollte nachgebessert werden.

Realisierung in CARD/1 Leica hat dieses Problem anscheinend erkannt und unterstützt den Transport von Überhöhungen nur über den Transport von Querschnitten oder über die Erzeugung eigener räumlicher Linien für die Schienen. Auf CARD/1 Seite wurde der zweite Weg ge­wählt. Da der Verlauf der Schienen echten Achsparallelen entspricht, ist er im Bereich der Übergangsbögen nicht exakt mit

Dialog für den Trassenexport im LandXML-Format.

den klassischen Elementen Klothoide und Blossbogen darstellbar. Es wurden daher räumliche Polylinien gewählt. Um die Fehler in der grafischen Darstellung zu eliminieren, lässt sich die Schrittweite frei vorgeben. Hinweis: Sollten Sie in Ihrer Trassierung S-förmige Übergangsbögen nach Schramm verwenden, so gibt CARD/1 diese zwar LandXML-konform aus, jedoch unter­ stützt der Leica RoadRunner diese (noch) nicht.

Ausblick Die Trassierungsdaten für die Bahn sind der Anfang. Trassierungsdaten für Straßen sowie digitale Geländemodelle und Punkte können folgen, sobald uns der Bedarf signa­ lisiert wird. Wir bitten um Ihre Meinung an [email protected].

10 | interAktiv 2/2007 | Aus der Praxis

Auch in der Wüste gibt es Zwangspunkte

Ali Ahrary

Der Bau der Metro Dubai ist in vollem Gange. Ab der Fertigstellung im Jahr 2009 soll die Metro pro Tag rund 1,2 Millionen Passagiere befördern. Ali Ahrary, Bahnspezialist der RTA Dubai, arbeitet mit Hochdruck und mit CARD/1 an dem ehrgeizigen Projekt und gewährt uns einen Einblick in eine der größten Baustellen der Welt.

A

ls ich in Berlin im Jahre 2004 den Trassenverlauf des Dubai Metro Projekts auf der Homepage der Dubai Municipality sah, dachte ich mir, wie einfach die Trassierung wäre, da der größte Teil der Trasse parallel zum Strand verlief. Nun bin ich seit März 2006 in der Abteilung Planning and Development der RTA in Dubai tätig und merke, jeder Trassenverlauf hat seine eigene Schwierigkeiten und Merkmale. Auch in der Wüste gibt es viele Zwangspunkte, die zu berücksichtigen sind.

Erschwerte Planung Fast jeder fünfte Kran auf der Welt dreht sich gegenwärtig im arabischen Emirat. Der Bau-Boom in der Stadt vereinfacht nicht gerade die Planung des Trassenverlaufs für ein öffentliches Verkehrsnetz: • Die Überwindung vieler Brücken zwingt zu Gradienten mit bis zu 40 ‰. • Im Grundriss sind Radien bis zu 250 m zwingend. • Unterirdisch sind viele tief gegründete Bohrpfähle der Hochhäuser zu umgehen. • Die Nachfrage der Bauträger nach der gewünschten Lage der Haltepunkte innerhalb ihrer Bezirke erfordert ihre intensive Mitarbeit, da überall gebaut und entwickelt wird. • Intensive Kooperationsgespräche mit der Luftfahrtbehörde Dubai Civil Aviation (DCA) und der Emirates Air Line gehören ebenfalls zur Projektbearbeitung.

Trassierung mit Weitsicht Die Parallelprojekte vieler Stadtstraßen bzw. Stadtautobahnen sind große Heraus-

forderungen, um die Trassierung optimal zu gestalten. So müssen etliche Gleisscheren vorgesehen werden, um die vielen Verkehrsprojekte zu umgehen. Der einfachste Bereich der Trasse ist ein Sektor der Roten Linie. Es handelt sich um die Verlängerung der Trasse in Richtung der Grenze nach Abu Dhabi. Hier weist die Trasse ein einziges Element auf, nämlich eine 13 km lange Gerade. Sie orientiert sich am Verlauf der Stadtautobahn Sheikh Zayed Road, die vor einigen Jahren gebaut wurde und zur Hauptstadt der Vereinigten Arabischen Emirate führt. Beim Verlauf der Gradienten sind hingegen viele Hindernisse zu überwinden. Da Dubai sich rasant und dynamisch entwickelt, mussten wir die Flyover, also die Hochstraßen, die zukünftig geplant und gebaut werden, mitberücksichtigen und eine Längsneigung mit bis zu 40 ‰ in Kauf nehmen. Der Gleisabstand beträgt im Bereich der Geraden auf Viadukten 3.320 m und in Tunneln 3.218 m. In engen Bögen wird der Gleisabstand erweitert.

Railsystem und Oberbau Für den Oberbau ist eine feste Fahrbahn vorgesehen. Die Weichen vom Typ 250/150 mit einer Neigung 1:8 lassen eine Abzweiggeschwindigkeit von 35 km/h zu. Als Schienenprofil wurde UIC 54 gewählt. Mit Hilfe des e-clips, der Spannklemme der englischen Firma Pandrol, wird die Schiene an der Betontragplatte befestigt. Für die Aufstellgleise und das Depot wurden Bremsprellböcke der Firma RAWIE bestellt. Als Stromversorgung dienen 750 Volt DC, die über eine Stromschiene laufen.

Einheitliche CAD-Struktur Der Vertrag des Metro Projektes ist als Design & Build-Vertrag gestaltet. Also ein Kontrakt, der eine schlüsselfertige Lieferung garantiert. Der Auftragnehmer ist somit verpflichtet, das Projekt mit dem vereinbarten Pauschalpreis erfolgreich zu Ende zu bringen. Dies muss zwangsweise innerhalb des vereinbarten Zeitraums erfolgen, der mit vier Jahren sehr eng bemessen ist. Die bisherigen Metro-Projekte wurden von einem ausländischen Planungsbüro geplant. Die Ausführungsplanung liegt hingegen beim Auftragnehmer, der RTA-Rail Agency. Rechtzeitig wurde das Planning and Development Department mit der englischen Version 8.1 ausgestattet, um alle geplanten Trassen mit CARD/1 zu überprüfen. Für zukünftige Metro-Projekte wird das Department mehr Eigenleistung erbringen und CARD/1 verstärkt zum Einsatz bringen. Hierzu wird mit allen Planungsbüros und Auftragnehmern vereinbart, den Datentransfer per CARD/1 durchzuführen, um eine einheitliche CAD-Struktur des Projektes zu gewährleisten.

Metro der Superlative Der Baufortschritt der Roten und Grünen Linie geht rasant voran. Am 09.09.2009 soll die Red Line mit einer Streckenlänge von 52 km in Betrieb gehen. Im Jahre 2010 werden vorrausichtlich 69 Züge fahren. Für das Jahr 2020 sind 145 Züge geplant, die pro Jahr rund 355 Millionen Fahrgäste über 47 Haltestellen befördern. Die Gesamtlänge beträgt 74,6 km, davon 12,6 km Tunnel und 59 km oberirdisch. In der Innenstadt

Aus der Praxis | interAktiv 2/2007 | 11

Bilder auf Seite 10: Viaduktbau der Red Line. In den Randbezirken fährt die Metro oberirdisch.

Ali Ahrary, Dipl. Ing. und Alignment Manager der RTA-Rail Agency arbeitet bereits seit 1990 mit der Software CARD/1 und plant derzeit die Trassierung der Metro Dubai.

Kurz-Porträt des Autors Know-how-Treffen in Dubai beim Transportation Systems Forum 2007: v.l. Ulrich Völter (Intermetric GmbH), Veranstalter Friedrich Smaxwil (Bereichsvorstand Siemens TS) und Ali Ahrary (RTA Dubai).

Tunnelbau der Rede Line der Metro Dubai. In der City wird die Metro unterirdisch fahren.

wird die Metro unterirdisch fahren, die Rand- und Außenstrecken erhalten Viadukte.

voll automatisch gesteuerten U-Bahnsystem der Welt entwickeln.

Kein Ende in Sicht Zugang nur per Gate Die Metro wird ein geschlossenes Bahnsystem sein, d.h. die Fahrgäste durchqueren mit gültigen Fahrausweisen Gates, um auf die Bahnsteige zu gelangen. Wegen der Hitze, die im Sommer bis zu 50 Grad Celsius erreicht, werden die Bahnsteige mit Bahnsteigtüren versehen. Moderne, klimatisierte Züge der Firma Kinki Sharyo werden die Passagiere fahrerlos befördern. Eine Zugeinheit besteht aus fünf Waggons, einem „Golden“ und vier „Silver“ Wagen. Ein Zug ist 85 m lang und nimmt 643 Fahrgäste auf, gerechnet mit 4 Personen pro m2. Mit Zugfolgen von ca. eineinhalb Minuten und maximalen Wartezeiten von zwei bis drei Minuten, wird sich die Metro zum längsten

Neu auf dem Buchmarkt

Die Planung einer dritten Linie namens Purple Line ist bereits vergeben. Zur Zeit wird die Vorplanung ausgearbeitet. Diese Linie soll als Express Line den Dubai International Airport mit dem Jebel Ali International Airport verbinden, der gerade in Dubai gebaut und zu den größten Flughafen der Welt zählen wird. Darüber hinaus befindet sich eine Straßenbahnlinie in der Planungsphase. Auch sie soll am 9. September 2009 gleichzeitig mit der Red Line fertig gestellt sein. Die Planung der vierten Metro Linie namens Blue Line wird demnächst ausgeschrieben. Klimatisierte Bushaltestellen, Parkplätze und Taxistände sollen das Ein- und Umsteigen in die öffentlichen Verkehrsmittel erleichtern.

Ali Ahrary arbeitet seit März 2006 als Alignment Manager in der Abteilung Planning and Development Department der RTA-Rail Agency in Dubai. 1979 zog er aus dem Iran nach Berlin. Er erwarb dort 1988 an der TU für Bau- und Verkehrswesen – Vertiefungsfach Eisenbahnwesen – sein Diplom und leitete bis 2004 verschiedene Verkehrsanlagenprojekte. Hierzu zählen Prestigeprojekte, wie NBS Hannover – Berlin, ABS Berlin – Magdeburg, ABS Berlin – Dresden, ABS Hamburg – Berlin, NBS Köln Rhein/Main, Parlaments- und Regierungsviertel Berlin sowie diverse SBahnprojekte in Berlin (S 21, S4, S2, Berliner Innenring nörd licher Abschnitt). Alle Projekte wurden mit Hilfe von CARD/1 bearbeitet und erfolgreich abgeschlossen. Im Jahre 1990, am Anfang der Boomphase der Bahn, lernte Ali Ahrary die Firma IB&T und ihre Software kennen. Gegenwärtig setzt er CARD/1 zur Planung der Metro in Dubai ein. Kontakt: [email protected] Infos zum Bau: www.gleisbau-welt.de/site/der_gleisbauer/dubai_baustelle.htm

Antje Müll

Handbuch „Entwerfen von Bahnanlagen“ in chinesischer Sprache erhältlich Entwerfen von Bahnanlagen steht für das Planen von Eisenbahnbetriebsanlagen. Die Leistungsphasen nach HOAI beginnen mit den ersten Studien zur Planung von Neu- und Ausbaustrecken sowie zu Umplanungen von Bahnhofsköpfen und befassen sich darüber hinaus mit der Finanzierung und dem Erstellen von Planfeststellungsunterlagen, bis hin zur Ausführungsplanung von Eisenbahnanlagen. Das Buch bildet den aktuellen Stand des bahntechnischen Regelwerkes ab und richtet sich daher in erster Linie an planende und ausführende Bauingenieure sowie Architekten und natürlich Studierende.

Der Leser findet alle notwendigen Informationen zu den Themen Linienführung und Trassierung, Eisenbahnbrückenbau, Tunnelbau, Erdbau, Oberbau, Hochbau, BÜ-Anlagen, Container-Terminals und dergleichen. Das Buch enthält eine CD mit Richtzeichnungen und Einbauhinweisen zu Regelbauarten und speziellen Fertigteilbauweisen sowie Gesetzen, Verordnungen und Vorschriften. Übrigens, die CD wurde mit CARD/1 eView erstellt. Neben der deutschen Ausgabe gibt es das Handbuch nun auch in chinesischer Sprache, ein gutes Nachschlagewerk im Rahmen internationaler Kooperationsprojekte.

Sie bestellen es direkt bei DVV Media Group GmbH I Eurailpress unter www.eurailpress.com

22 | interAktiv 2/2007 | Aus der Praxis

Tschüss Rostkreuz

Matthias Piehler/Nils Findeisen

Das Berliner Ostkreuz, der größte Umsteigebahnhof im Netz der Berliner S-Bahn, wird bis 2015 komplett umgebaut und fahrgastfreundlicher gestaltet. Dort kreuzt sich die Stadtbahn mit der Ringbahn, bis zu 140.000 Menschen steigen täglich um. Für die Modernisierung des Bahnknotens bot sich CARD/1 geradezu an, da nicht nur eine Vielzahl planerischer Aufgabenstellungen zu lösen waren, sondern auch ein kontinuierlicher Datenfluss über den gesamten Bearbeitungszeitraum zu gewährleisten war.

D

er Bahnknoten Berlin Ostkreuz liegt zwischen den Stadtteilen Friedrichshain und Lichtenberg, somit in einem dicht besiedelten städtischen Gebiet. An diesem 1882 eröffneten Knotenpunkt, im Volksmund auch Rostkreuz genannt, kreuzen sich in zwei Ebenen etwa rechtwinklig neun Linien. In der oberen Ebene verlaufen die Ring-Fern- und die S-Bahn, in der unteren Ebene die verlängerte Stadtbahn sowie die Ostbahn. An den Strecken der Fernbahn sind jedoch keine Bahnsteige vorhanden.

nen durchgehenden Datenfluss zu gewährleisten, wurde ebenfalls erfüllt.

Übernahme der Ausgangsdaten

Der 1882 eröffnete Bahnhof namens Stralau-Rummelsburg wurde 1933 in Ostkreuz umbenannt. Auf zwei Ebenen kreuzen sich fast rechtwinklig neun Linien.

Mehr Regionalverkehr Neben der S-Bahn soll künftig auch der Regionalverkehr am Ostkreuz halten. Daher wird auf jeder Ebene jeweils ein neuer Regionalbahnsteig mit zwei Kanten gebaut. Entsprechend sind die Gleisanlagen und teilweise auch angrenzende Anlagen, wie Vorplätze, anzupassen. Alle Maßnahmen sollen unter laufendem Betrieb durchgeführt werden, um Streckenvollsperrungen zu vermeiden.

Im Richtungsbetrieb Anstelle des Linienbetriebes wird künftig im sogenannten Richtungsbetrieb gefahren. Das heißt, dass alle Züge in einer Richtung (Ost-West) an einem Bahnsteig halten. Dadurch lassen sich die Reisendenströme leichter lenken, da sie richtungsweise entflochten werden.

Reisefreundliche Gestaltung In der Planung wird davon ausgegangen, dass nach Fertigstellung des Bahnhofes täglich zirka 200.000 Reisende den Knotenpunkt passieren; eine deutliche Steigerung zum gegenwärtigen Zustand. Vor allem durch die Verknüpfung von S-Bahn- mit Regionalbahnlinien verkürzen sich die Reisewege und -zeiten auf vielen Relationen zu den östlichen Stadtbezirken Berlins. Dieser Prognose entsprechend werden die Treppen, Fahrtreppen und Aufzüge zwischen

Die Bearbeitung des Projektes fand schrittweise statt. Zunächst wurden die Basisdaten importiert. Hierzu zählten die Vermessungsdaten, also das komplette Aufmaß aller Gleisanlagen und der Topografie, zudem die digitalen Modelldaten und die binären Bestandsdaten der Deutschen Bahn AG, wie Trassen und Gradienten. Über die topografischen Schnittstellen wurden die Lageplandaten eingelesen, die im DXF- und DGNFormat (Microstation) vorlagen.

Trassierung der Gleisanlagen

Die neue Optik des S- und Regional-Bahnhofs mit fünf Bahnsteigen, drei für die S-Bahn und zwei für den Regionalverkehr.

den Bahnsteigen der beiden Ebenen gestaltet. Die Reisenden finden sich somit besser zurecht, das Umsteigen wird erleichtert.

Komplexes Vorhaben Die Komplexität des Projektes, der Trassierung in Lage und Höhe sowie der Profilentwicklung zeigt sich anhand folgender Faktoren: • Kreuzung mehrerer S- und FernbahnStrecken in zwei Ebenen mit vielen Verknüpfungen und Weichenverbindungen • Komplizierte Trassierungsbedingungen durch gezwängte Lage des Vorhabens mitten in einem eng bebauten Stadtgebiet mit kritischen Höhenverhältnissen in diversen Bereichen • Straßenanbindung beider Ebenen und deren Verknüpfungen mit der Bahnplanung Mit CARD/1 ließen sich diese kniffeligen, planerischen Aufgabenstellungen sehr gut bewältigen. Eine weitere Anforderung, ei-

Hier konnte und musste die volle Leistungskraft des CARD/1 Systems genutzt wer den. Die Vielzahl der zu planenden Gleis anlagen mit ihren Verknüpfungen über Weichen und Kreuzungen erforderte den zielgerichteten Einsatz der entsprechenden Funktionen. Weichen ließen sich unter einfachen als auch sehr komplizierten geometrischen Bedingungen problemlos einrechnen, etwa überhöhte Weichenverbindungen mit Innen- und Außenbogenweichen. Eine große Hilfe stellte das Einrechnen einer Weiche mittels der Funktion „Anschluss“ dar, die seit Version 8.1 zur Verfügung steht. Auch bei der Entwicklung der zugehörigen Gradienten ließ sich die ganze Palette der Funktionen effektiv nutzen.

Entwicklung von Quer- und Längsprofilen Unter Berücksichtigung der Trassierungsergebnisse wurden sehr viele Profile erstellt, die die Grundlage anderer Gewerke bildeten, z.B. Oberbau, Tiefbau, Ausrüstung, konstruktiver Ingenieurbau. Dabei waren die verschiedenen Bestandteile der Eisenbahn- und Straßenplanung miteinander zu verknüpfen und in gemeinsamen Profilen auszugeben, um deren gegenseitige Ab-

Aus der Praxis | interAktiv 2/2007 | 23

Unternehmensporträt

Selbst komplizierte Weichenverbindungen rechnete CARD/1 problemlos ein. Auch bei schwieriger Gleislage ließen sich Weichenhöhenpläne in hoher Qualität erzeugen.

hängigkeiten darzustellen. Mithilfe der leistungsstarken Profilentwicklung ließen sich die Profile sehr flexibel erzeugen.

bei schwieriger Gleislage ließ sich dieser Plan in hoher Qualität erzeugen.

Fazit Ausgabe der Planungsergebnisse Die Deutsche Bahn AG erhielt die Ergebnisse der Trassierung im bewährten Format Verm.esn. Weitergegeben wurden auch Achs-, Lageplan-, Längsschnitt- und Querprofilzeichnungen, die mit CARD/1 erzeugt, bearbeitet und exportiert wurden. Als äußerst komfortabel erwies sich die Erstellung eines Weichenhöhenplanes. Selbst

Mit CARD/1 lassen sich umfassende Verkehrsbauvorhaben mit Aufgaben aus dem Bereich der Eisenbahn- und Straßenplanung in einem überschaubaren Zeitrahmen durchgehend abarbeiten. Sollte es dennoch einmal Probleme geben, hilft der CARD/1 Support – schnell und kompetent.

Mit 120 Mitarbeitern engagiert sich die VEPRO in der Verkehrs- und Infrastrukturplanung. Die Leistungsbereiche umfassen Planung, Ausschreibung, Bauüberwachung, Gutachtenerstellung, Beratung, Steuerung und Leitung großer Verkehrsbauvorhaben. Das Unternehmen hat sich auf die Fachbereiche Eisenbahnplanung, konstruktiver Ingenieurbau, Straßenplanung, Eisenbahnsicherungstechnik, ÖPNV, Leitungsbau/kommunaler Tiefbau, Vermessung, Bauoberlei tung/Bauüberwachung, Baugrund und Projektsteuerung/Projektmanagement spezialisiert. Die VEPRO ist qualifiziert nach ISO 9001:2000. VERKEHRSBAU PROJEKT GmbH Ingenieurbüro für Bau- und Verkehrswesen Storkower Strasse 132 10407 Berlin Telefon + 49 (0) 30 / 42 194 - 0 Telefax + 49 (0) 30 / 42 194 - 221 E-Mail [email protected]

RZI mit neuer Adresse

Wolfgang Niemeyer

Die RZI Software GmbH sitzt seit dem 16. Juli 2007 in neuen Räumlichkeiten in Nürnberg.

D

Die Investition hat sich gelohnt. Der neue Standort des IB&T Tochterunternehmens RZI in einem Geschäftshaus direkt gegenüber der S-Bahn-Haltestelle Laufamholz in Nürnberg ist repräsentativ. Die neuen Räume fördern eine kreative Arbeitsatmosphäre und bieten beste Möglichkeiten für eine intensive Kundenbetreuung und den Ausbau des Schulungsangebotes. Das Büro ist durch die direkte Anbindung an die A3 und A9 auch per Auto ohne lästigen Stadtverkehr schnell und bequem erreichbar.

sse: e Adre u e n ie GmbH D nberg ftware o S I 82 Nür 4 0 RZ 9 1, er Str. 4990 - 0 Schupf 0)911/ 50 ( 9 4 + n 90 - 20 Telefo 11/ 5049 )9 0 ( 9 4 x + Telefa

Die RZI Software GmbH entwickelt und vertreibt eine Planungs- und Konstrukti-

onssoftware für AutoCAD, Autodesk Civil 3D, Autodesk Architectural Desktop und Autodesk Map. Dipl.-Ing. Rainer Fleischmann gründete das Unternehmen 1977 in Nürnberg. Zunächst wurden ausschließlich Dienstleistungen für Ingenieurbüros angeboten. Ab 1983 wurde auch Software entwickelt und 1986 entstand die erste Version der RZI Tiefbau Software mit AutoCAD 2.6 bzw. AutoCAD 9.0. Sie enthielt die Module Lageplanbearbeitung, Punktverwaltung und Kanalkonstruktion. Außerdem begann die Übertragung von Messdaten aus Vermessungsgeräten auf die den damaligen Markt erobernden PCs. Mit der RZI Version 3.0 für AutoCAD 11 im Jahre 1991 folg-

Unter www.rzi.de erhalten Sie weitere Informationen.

RZI Kundenbetreuer Axel Grosch im neuen Büro.

Mehr Platz für Meetings und Schulungen.

Weiterentwicklung der RZI Software: Frank Gäbler (li.) und Rainer Fleischmann.

Jubiläum: 30 Jahre RZI

ten die Module Wasserversorgung und Straßenplanung. 2000 wurde RZI MultiUser-fähig. Es gab die erste Netzwerklizenz. Seit 2005 gehört die RZI Software GmbH zur IB&T Gruppe. Heute betreut die RZI zusammen mit ihren Vertriebspartnern über 600 Kunden.

22 | interAktiv 1/2007 |Aus der Praxis

Dubai bekommt eine neue Stadtbahn

Claus Leitzke

Nirgendwo in der arabischen Welt brummt die Bauwirtschaft so wie in Dubai. Zu den größten Projekten gehört der Bau einer neuen Stadtbahn. Im Sommer 2004 begann die Ausschreibung dazu. Investitionsvolumen: 4 Mrd. Dollar. Bei der Planung vertrauen die Ingenieure der Dubai RTA-Rail Agency auf CARD/1.

D

er Basisplan der Dubai Metro sieht den Bau zweier Schienenwege vor. Bis Mitte 2009 soll das System teilbetriebsbereit sein. Eine vollständige Öffnung der beiden Schienenwege ist erst für 2013 vorgesehen.

S-Bahn plus U-Bahn Der längere Schienenweg, die Rote Linie, hat eine Länge von rund 50 km. Sie erstreckt sich von der Grenze zum Nachbaremirat Sharjah bis zur Freizone von Jebel Ali. Die zweite Strecke, die Grüne Linie, führt vom internationalen Flughafen in Dubai in die Gegend des Hafens Port Rashid. Sie soll eine Länge von 19 km haben. Es ist vorgesehen, an der Roten Linie 35 und an der Grünen Linie 22 Stationen einzurichten. Das gesamte Streckennetz besteht sowohl aus einer Hochbahn als auch aus einer Untergrundbahn. Besonders im Stadtzentrum Dubais verläuft alles unterirdisch. Die Stromversorgung verläuft auf dem Boden in der Mitte des Schienenweges. Die voraussichtliche Zuglänge bei fünf Waggons beträgt rund 75 m. Jeder Zug verfügt über drei Klassen: eine für Frauen und Kinder, eine Standardklasse und eine Erste Klasse. Insgesamt ist die Anschaffung von 99 Zü-

Ali A. Ahrary, Alignment Manager bei der RTA-Rail Agency Dubai, auf der InnoTrans 2006 mit Deutsche Bahn Vorstandschef Hartmut Mehdorn (v.l.).

Mitarbeiter der Dubai Roads & Transport Authority-Rail Agency auf dem Messegelände in Berlin.

gen vorgesehen. Deren Wartung soll in der Industriezone von Al Quoz erfolgen.

Die Zeit bei der Einführung eines schienengebundenen Verkehrssystems in Dubai drängt. Die über eine Million Einwohner zählende Stadt kämpft bereits mit erheblichen Verkehrsproblemen durch den sich ständig ausweitenden Individualverkehr, der in den nächsten Jahren zu häufigen Verkehrszusammenbrüchen führen wird. Besonders kritisch ist bereits die Verkehrssituation zum Nachbaremirat Sharjah. Zwischen beiden Emiraten bewegen sich täglich rund 200.000 Kraftfahrzeuge. Auch das westliche Nachbaremirat Abu Dhabi ist entschlossen, ein Bahnsystem einzuführen.

Fahrerlose Züge Alle Züge verfügen über einen automatischen Fahrbetrieb. Eine Steuerung durch Menschenhand ist nicht geplant. Es ist beabsichtigt, die Stadtbahn in ein öffentliches Nahverkehrssystem zu integrieren, das zusätzlich noch über Bus- und Taxistationen sowie über Park-and-ride-Plätze verfügen soll. Gemäß den Erwartungen der Planungsexperten soll die Stadtbahn in der Lage sein, täglich 1.2 Mio. Passagiere zu befördern.

Satellitenaufnahmen von Dubai. Quelle: Astronaut Photographie of earth.

4 | interAktiv 2/2006 | Aus der Praxis

Boxenstopp in Sachsen – das neue ICE-Werk in Leipzig

Reinhold Bracht

Die Deutsche Bahn AG wird in Leipzig eine Werkstatt zur Wartung ihrer ICE-Züge errichten. Der Baubeginn für die Anlage auf dem Gelände des ehemaligen Berliner Bahnhofs soll bereits in der zweiten Jahreshälfte 2007 erfolgen. Die Fertigstellung ist für das Jahr 2010 vorgesehen. Die DB ProjektBau GmbH in Leipzig plante die neue ICE-Anlage durchgängig mit CARD/1.

D

er Vorstand der DB AG hat den Bau des Werkes beschlossen und für dieses Vorhaben rund 25 Millionen Euro bereitgestellt. In dem neuen ICE-Werk sollen vor allem ICE-T mit Neigetechnik der Baureihen 411 und 415 gewartet werden. Vorgesehen sind neben der Wartung, Reparatur und Reinigung auch Laufwerkkontrollen und eine planmäßige Profilbearbeitung. Mit der neuen ICE-Werkstatt in Mitteldeutschland soll die Qualität des Bahnangebots gesichert werden.

Leipzig – ICE-Schnittpunkt Leipzig ist neben Berlin ein Fernverkehrsknoten mit dem größten Wachstumspotential in den neuen Bundesländern, vor allem in der Nord-Süd-Relation Hamburg – Berlin – München und in der Ost-West-Relation Dresden – Frankfurt. Seit der Betriebsaufnahme der ICE-Züge mit Neigetechnik im Jahr 2000 ist die Zahl der Fahrzeuge und damit auch der Wartungsaufwand kontinuierlich angestiegen. Die einzige ICE-Anlage in den östlichen Regionen liegt in Berlin –

Ausschnitt aus dem Lageplan mit den Anlagen des ICE-Werkes.

Stark verkleinerter Lageplan mit den Anlagen des ICE-Werkes.

zu weit weg von Leipzig. Auch das Fahrzeug-Instandhaltungswerk in Delitzsch, das nur 20 Minuten vom Leipziger Hauptbahnhof entfernt liegt, befindet sich für den vorgesehenen Taktverkehr noch nicht nahe genug an Leipzig.

Standort Berliner Bahnhof Auf dem DB Gelände des Leipziger Bahnhofes bietet sich für den Neubau des ICE-Werkes nur der Bereich des ehemaligen Berliner Bahnhofes an, der einerseits als Abstellanlage und andererseits zur Innenreinigung der Reisezugwagen diente. Die vorhandene und fast 600 m lange Laderampe wird schon seit Jahren nicht mehr genutzt, die bahneigenen Hochbauten stehen leer.

Abgenutzte Gleisanlagen und veraltete Daten Die vorhandenen neun Gleise sind bis auf eines für die vorgesehenen Aufgaben nicht verwendbar. Fünf Gleise sind vom Zustand nur noch Schrott. Die abgängigen Gleise werden den Bauzuständen entsprechend abgebrochen und nach dem Spurplan des ICEWerkes neu aufgebaut. Alle Gleise liegen zueinander im Abstand von 4.5 m. Von 19 Weichen, die vorhanden sind, lassen sich 10 Weichen wieder verwenden, allerdings nicht alle in der neuen Anlage. Die Zeit drängt, Baubeginn soll im Jahr 2007 sein. Die für die Trassierung erforderlichen vermessungstechnischen Daten existierten bisher noch nicht. Analoge und

Ausschnitt aus dem Lageplan des Geländes Berliner Bahnhof. Rechts das stillgelegte Stellwerk W 29.

Blick in Richtung Norden auf die Berliner Brücke, rechts das stillgelegte Stellwerk W 29.

Blick in Richtung Süden auf das 2002 erneuerte Gleis und auf das Betriebsgleis (halbrechts über der Doppelten Kreuzungsweiche).

digitale Lagepläne als Rasterdaten bildeten die einzigen Grundlagen. Dem Auftraggeber lagen ältere Ausgaben der Lagepläne in digitaler Form vor. Mittels CAD-Programmen wurde die zukünftige Lage des Werkes in diese Pläne eingetragen.

Anforderungen der DB AG Die notwendigen Hallen für die Fahrzeugwartung, -instandsetzung, Fahrzeugreinigung und für die Unterflur-Radsatzdrehmaschine erfordern Gleisabstände bis zu 11.2 m. Diese Abstände gelten auch für die Außenreinigungsanlage. Hinzu kommen abgestimmte Längen bis zu 200 m in den Werkhallen und mindestens 185 m vor den Werkhallen. Alle Gleise wurden vollkommen neu trassiert, wobei ein Gleis, das erst im Jahre 2002 erneuert wurde, als „Ausgangsgleis“ nachtrassiert werden musste.

Aufbereitung und Trassierung mit CARD/1 Die digitalen Lagepläne lagen weder in Weltkoordinaten vor, noch waren sie überhaupt koordinatenbehaftet. Die einzige Aussage zu Koordinaten war das Planraster mit der Koordinatenangabe an den Gitterkreuzen. Für die weitere Bearbeitung und damit der Aussage der grundsätzlichen Machbarkeit bot sich CARD/1 mit seinem Rasterbearbeitungsmodul geradezu an. Die drei für das infragekommende Gelände notwendigen Ivl-Pläne (Ingenieurvermessung Lageplan) der DB AG sind damit so ausgerichtet worden, dass das Trassieren der Werksgleise und deren Anschluss an das DB-Netz mit großer Genauigkeit in den Landeskoordinaten vorgenommen werden konnte. Alle Gleise des ICE-Werkes, die Gleisverbindungen für den Endzustand und die temporären Gleisverbindungen für den

Blick in Richtung Süden auf das Ende der Anlage. Rechts im Hintergrund der Ring-Lokschuppen des ehemaligen Bahnbetriebswerks Leipzig Hbf West.

schrittweisen Aufbau des Werkes sind anschließend mit CARD/1 trassiert worden.

Programms Verm.esn exportiert und übergeben.

Gleise und Weichen

Das sechste ICE-Werk

Der grundsätzliche Gleisabstand von 4.5 m musste beibehalten bleiben. Für die Gleise in den Hallen und zum Freigelände der Außenreinigungsanlage sind Gleisabstände von 7.8 m, 9.0 m, 10.0 m und 11.2 m nicht zu unterschreiten. Diese Abstände und die erforderlichen Längen konnten eingehalten werden. Allerdings müssen dafür ein Parkplatz am südlichen Ende der Anlage und wahrscheinlich eine Garage zugunsten des Werkes aufgegeben werden. Wegen des nur begrenzt zur Verfügung stehenden Geländes für die Ausdehnung des Werkes waren anfangs Weichen mit der Endneigung 1 : 6.6 vorgesehen. Bei dem größten dafür vorhandenen Gleisabstand von 4.5 m sind die notwendigen Doppelten Kreuzungsweichen (DKW) in der Verbindung über vier Gleise ein Problem. Nach vielem Probieren konnte der Spurplan mit Grundformweichen der Endneigung 1: 9 trassiert werden. Nur zwei Weichen, die den Anschluss an das bestehende Netz herstellen, müssen Bogenweichen werden. Noch stört der jetzige Verlauf einer Bahnenergieleitung die Realisierung des Spurplanes auf dem ohnehin schon sehr beengten Gelände. Daher muss diese Speiseleitung teilweise einen neuen Verlauf bekommen.

Für die tägliche Wartung und Instandhaltung der ICE-Züge hat die DB AG seit 1991 fünf Werke gebaut: in Hamburg, München, Berlin, Frankfurt und Dortmund. Mit Leipzig hat die neue Boxengasse für die schnelle Flotte sicherlich ihren attraktivsten Standort.

Perfekte Datenübergabe via ASCIBahn Das Gleisgeometrische Projekt wird von einem Vermessungsbüro erarbeitet, weil die vermessungstechnische Aufnahme des Geländes ausgeschrieben werden musste, und das Ergebnis zur Trassierung noch nicht vorgelegen hat. Dazu wurden die Koordinaten aller Achshauptpunkte über die CARD/1 Schnittstelle ASCIBahn in das DB AG Trassenformat und das Format des

Unternehmensporträt Die DB ProjektBau GmbH bündelt sämtliche Kapazitäten für Planung, Projektmanagement und Bauüberwachung der Infrastrukturprojekte der Deutschen Bahn AG. Hierzu zählen auch Vergabe, Koordinierung und Abwicklung aller Arbeiten sowie Errichtung und Instandhaltung von Anlagen der Infrastruktur insbesondere der Eisenbahninfrastruktur. Die Deutsche Bahn AG hat zum 1. Januar 2003 ihre Kapazitäten für die Planung und Durchführung von Verkehrsbauprojekten in der DB ProjektBau GmbH zusammengezogen und zugleich innerhalb des Bahn-Konzerns Aufgaben und Verantwortlichkeiten bei Bauherr und Ersteller klar definiert. Zu der DB ProjektBau GmbH gehören 5000 Mitarbeiter, die an folgenden Standorten arbeiten: Berlin, Cottbus, Dresden, Duisburg, Erfurt, Frankfurt/M., Freiburg, Hamburg, Hannover, Karlsruhe, Köln, Leipzig, Magdeburg, München, Nürnberg, Saarbrücken, Schwerin und Stuttgart. Der Autor des Artikels, Dipl.-Ing. Reinhold Bracht, arbeitet seit 1995 mit CARD/1. Er ist am Standort Leipzig tätig.

DB ProjektBau GmbH Firmensitz (Zentrale) Köthener Straße 2–3, Hs. 4 10963 Berlin Telefon +49 (0) 30 / 297 69 700

6 | interAktiv 2/2006 | Aus der Praxis

TRIG – Tren Rápido Interurbano de Guanajuato

Thies Rickert

Das Hochland nördlich von Mexiko-City ist hoch industrialisiert. Zwischen den Städten Leon und Celaya im Bundesstaat Guanajuato müssen täglich viele tausend Pendler ihren Weg zur Arbeit finden. Eine bereits seit 20 Jahren diskutierte Bahnstrecke soll nun endlich gebaut werden. Geplant wird mit CARD/1.

I

m März 2006 kam einer der üblichen Anrufe, Kunde droht mit Auftrag. In aller Eile wurde ein Bahnexperte gesucht, der einige Bedingungen erfüllen musste: • Versierter CARD/1 Anwender • Gutes Englisch, besser noch Spanisch • Erfahrung bei der Trassierung von Bahnstrecken gemäß der Richtlinie 800.0110 der Deutschen Bahn AG • Sofortige Verfügbarkeit für einen zweibis dreiwöchigen Aufenthalt in Mexiko Natürlich wird jeder Auftrag angenommen. Herr Rickert musste seinen Osterurlaub und seine Geburtstagsfeier absagen und schon war er unterwegs nach – Kanada, ohne genau zu wissen, was dort zu tun sein würde.

Ril 800.0110 für Mexiko Das klärte sich dann vor Ort. Wegen des guten CARD/1 Leumunds speziell in Bahnangelegenheiten und wegen der deutschen Planungsgründlichkeit hatte das Konsortium SOTRIG unter kanadischer Führung beschlossen, die Bahnstrecke nach der deutschen Trassierungsrichtlinie 800.0110 mit CARD/1 zu planen. Da alles ruck zuck gehen musste, bestand der Auftrag hauptsächlich darin, die Strecke zu trassieren. Weil der Landkauf, um die Bodenspekulation in Grenzen zu halten, bereits getätigt war, sollte schnell die tatsächliche Flächeninanspruchnahme ermittelt werden. Verkauf, Installation und Schulung von CARD/1 gerieten zur Nebensache. Insbesondere die

Streckenverlauf mit den 17 Bahnhöfen im Hochland nördlich von Mexiko-City.

Schulung der Mitarbeiter ergab sich durch das Learning by Doing im Projekt.

Vorplanung gut … Der schematische Gleisplan inklusive aller Weichen lag vor. Alle Geraden waren festgelegt, Gleisabstände für die freie Strecke und für die Bahnhöfe ebenfalls. Außerdem waren bereits Vorüberlegungen für die Radien einschließlich ihrer Überhöhungen angestellt worden. Es gab Vorstellungen zum Höhenverlauf der Strecke, zu ebenerdigen Abschnitten und Bahndämmen einschließlich der Höhenlage der 17 Bahnhöfe. Regelquerschnitte für alle Situationen waren ebenfalls vorhanden. Alle lageplanbezogenen Informationen zu Vorplanung und Bestand lagen als DWG-Zeichnungen vor, die problemlos über die DWGSchnittstelle importiert werden konnten. Der exakten zügigen Einrechnung der Strecke stand also nichts im Wege.

… und doch zu knapp

Logo der Region

Die praktische Umsetzung brachte dann ziemlich schnell ein paar Mängel zum Vorschein. So wurden die erforderlichen Klothoiden- und Rampenlängen unterschätzt. Dadurch ergaben sich größere seitliche Abrückungen als erwartet. Des Weiteren wurde

die Anordnung von Gleisverbindungen recht restriktiv gehandhabt, Weichen durften nicht in Bögen und schon gar nicht in Überhöhungen gelegt werden. Auch führen die für die Standard-Gleisverbindung zu verwendenden amerikanischen Weichen (AREMA 12-920) bei einer Weichenneigung von 1 : 11.979 und einem Regelgleisabstand von 5 m zu einem Netto-Längenbedarf von 77 m pro Gleisverbindung. Zusammen mit den Zwängen, die sich durch die Bahnsteige ergaben, führte dies zu einer ersten Korrektur der Grundrisstrassierung. Auch die Gradiente musste durch die Verwendung deutscher Regelwerte, durch die Platzierung der Ausrundungen außerhalb von Rampen sowie durch die veränderte Grundrisslinienführung korrigiert werden.

Korridor anscheinend nicht ausreichend Mit der zentralen Querprofil-Entwicklung für zweigleisige Bahnprojekte, die es natürlich auch auf englisch gibt, wurden die Regelquerschnitte für 150 km Doppelgleis ausgeführt. Die so ermittelten Böschungen bzw. Flächengrenzen wurden dann in den Lageplan übertragen und mit dem vorgesehenen Korridor verglichen. Wie zu erwarten waren zahlreiche Änderungen erforderlich, jedoch existiert jetzt im ersten Schritt schon eine zweigleisige Linienführung nach Lage und Höhe, die recht klar die Zwangspunkte und wahrscheinlichen Geschwindigkeitseinbrüche aufzeigt.

Trassieren nach Fahrschaulinie Für die erforderliche Überarbeitung der Linienführung wurden die exakten Geschwindigkeitsverläufe ermittelt. Da auf der Strecke artreine Personenzüge (basierend auf dem Desiro UK-Modell von Siemens) verkehren werden, soll nach Fahrschaulinie trassiert werden. Zu einer Regelüberhöhung

Aus der Praxis | interAktiv 2/2006 | 7

Der Desiro UK begeistert durch Komfort und Qualität im Regionalverkehr. Er fährt vor allem in England, Irland und Thailand.

von 80 % statt 60 % der ausgleichenden Überhöhung kann man sich aktuell jedoch nicht entschließen, die Folgekosten wären zu hoch. Zum Zeitpunkt der Entstehung dieses Artikels ist gerade eine komplette neue Linienführung im Grundriss eingegangen, die keinen Stein auf dem anderen gelassen hat. Die Projektanten vor Ort versuchen nun, ohne den erfahrenen Konsultanten auszukommen – und es läuft gut. Denn mittels Internet-Support-Center und

VoiceOverIP ist die Unterstützung der Projektanten auch über so große Distanzen kein Problem mehr.

Erfahrungen des Konsultanten Konkrete Projektarbeit ist für die Konzeption einer guten Software nicht schädlich. So wird auch diese Erfahrung ihren Niederschlag in der Verbesserung unserer Software finden. Die Lagesicherung der Stationsdaten werden wir mit höherer Priorität betreiben. Aber auch kleinteilig wird es Verbesserungen geben. So werden die zulässigen Überhöhungsfehlbeträge und die Entwurfsgeschwindigkeiten bei den Achselementen abgespeichert. Die Einheiten waren in diesem Projekt übrigens kein

Problem, da die Strecke im international üblichen SI-System geplant und abgesteckt werden soll. Für Leser, die sich für konkrete im Text angedeutete Details interessieren, haben wir drei Internetseiten zum Recherchieren herausgesucht. Auf folgenden Internetseiten finden Sie weitere Informationen: Tren Rápido Interurbano de Guanajuato: http://www.gmatnet.com/trig-datostec.htm (spanisch) Siemens Trains: http://www.transportation.siemens. com/ts/de/pub/products/tr/services/reg_trains/desiro/uk.htm (deutsch) The American Railway Engineering and Maintenance of Way Association: www.arema.org (englisch)

Neuer Berliner Hauptbahnhof

Antje Müll

Europas größter Kreuzungsbahnhof verknüpft als einziger Bahnhof alle Fernverkehrslinien mit dem Regionalverkehr und der S-Bahn.

D

er neue Bahnhof ermöglicht erstmals die Nord-Süd-Verbindung auf geradem Wege durch die Stadt und beseitigt damit die Probleme des früheren Systems der Kopfbahnhöfe. Über das Stadtbahnviadukt besteht zusätzlich die Ost-WestVer bindung. So wird der neue Berliner Hauptbahnhof als Schnittpunkt der beiden Haupt verkehrsachsen zur wichtigsten Bahnstation der Stadt. Täglich halten hier rund 1.100 Züge des Fern-, Regional- und S-Bahn-Verkehrs an 14 Gleisen auf zwei Ebenen. Bis zu 700.000 Besucher pro Tag wurden bereits gezählt. IB&T gratulierte der Deutschen Bahn AG zur Betriebsaufnahme des Hauptbahnhofes im Mai 2006. Mit CARD/1 wurden viele Strecken und Bahnkreuze des neuen Berliner Fernbahnnetzes geplant, die mit dem neuen Bahnhof endgültig in Betrieb gingen. Die Deutsche Bahn AG kann auf weitere Projektrealisierungen zurückblicken. So

wurde im Mai die neue ICE-Strecke München-Ingolstadt-Nürnberg in Betrieb genommen. Die Fahrtzeit zwischen München und Nürnberg hat sich seither um 40 Minuten auf gut eine Stunde verkürzt. Bei der Planung dieser Strecke kam ebenfalls CARD/1 zum Einsatz.

Mit CARD/1 sicher planen Seit Jahren nutzen Eisenbahningenieure weltweit CARD/1, wenn es um effiziente Streckenplanungen oder komplexe Bahnhofsgestaltungen geht. Die DB Projektbau GmbH, ein Tochterunternehmen der Deutschen Bahn AG, setzt in den Niederlassungen Hannover, Berlin, Duisburg, Leipzig, Frankfurt am Main, Karlsruhe und München CARD/1 für die Planung ein. Auch in den Vermessungsabteilungen der DB Netz AG und bei der DB Tochter Deutsche Bahnbau GmbH arbeiten Vermesser und Gleisplaner mit CARD/1.

CARD/1 wurde z. B. eingesetzt für die Planung der ICE-Strecken • Hannover-Berlin • Ingolstadt-München • Karlsruhe-Basel • Berlin-Rostock • Berlin-Stralsund • Hannover-Bremen • Hannover-Kassel-Würzburg-Nürnberg Projekte in Berlin mit CARD/1 Beteiligung • Umbau Nordkreuz • Umbau Ostkreuz • Berliner Hauptbahnhof / Lehrter Bahnhof • Stadtbahn Lassen Sie sich auf der Bahnmesse InnoTrans in Berlin vom 19. – 22. September 2006 die Bahnplanung mit CARD/1 vorstellen. Halle 4.1/206

Rund um das Produkt | interAktiv 2/2006 | 11

Schwerpunktstrassierung mit dem Wiener Bogen®

Thies Rickert

Die Übergangsbogenforschung kennt keinen Stillstand. In Österreich wurde der Wiener Bogen®, der bereits seit einigen Jahren in der Praxis erprobt wird, Bestandteil der Österreichischen Richtlinien zur Trassierung von Gleisanlagen. Seit Mai 2006 ist er auch in CARD/1 integriert.

D

er Schwerpunkt eines Fahrzeugs befindet sich nicht auf Höhe der Gleisachse. Alle bisher verwendeten Übergangsbögen, wie Klothoide, Blossbogen, Schramm-Parabel, Cosinusoide, Sinusoide, ignorieren diese Tatsache. Daher werden bei überhöhten Gleisen zusätzliche Kräfte benötigt, um den Schwerpunkt zu bewegen. Diese Kräfte werden in das Gleis eingeleitet und bewirken einen erhöhten Verschleiß und höhere Unterhaltungskosten. Es werden außerdem Wankbewegungen des Fahrzeugs ausgelöst, die den Fahrkomfort beeinträchtigen.

ÖBB lassen Wiener Bogen® zu Österreichische Ingenieure beschäftigen sich seit geraumer Zeit mit dieser Problematik. Als Ergebnis ihrer Forschung wurde schließlich der Wiener Bogen der Öffentlichkeit präsentiert. Dieser neue Übergangsbogen wurde mittlerweile mehrfach im Netz der ÖBB und bei den Wiener UBahn Linien eingebaut. Die Testergebnisse waren positiv, daher wurde der Wiener Bogen mit der Neufassung der Trassierungsrichtlinien „B50 – Linienführung von Gleisen“ für die allgemeine Trassierung zugelassen. Seit Mai 2006 steht der Wiener Bogen auch in CARD/1 zur Verfügung.

Novum – Überhöhung verändert Übergangsbogen Übergangsbögen der Schwerpunktstrassierung weisen einige Besonderheiten auf. So hat die Überhöhung eines Gleises auch Einfluss auf den Verlauf des Übergangsbogens im Grundriss – ein Novum. Sobald die Überhöhung eines Kreisbogens verändert wird, muss der Übergangsbogen neu eingerechnet werden. Auch die Höhe des Schwerpunkts über der Gradiente verändert die Lage des Übergangsbogens im Grundriss. Der Umgang mit dem Wiener Bogen ist also gewöhnungsbedürftig. CARD/1 unterstützt Sie selbstverständlich bei der Trassierung nach österreichischen Trassierungsgrundsätzen. Sie erkennen den Wiener Bogen im Krümmungsbild übrigens an den charakte-

Krümmungs- und Überhöhungsband des Wiener Bogens. Charakteristisch sind die Ausschläge im Krümmungsband in die entgegengesetzte Richtung.

ristischen Ausschlägen in die entgegengesetzte Richtung der Krümmung.

Konsequenzen für Deutschland Interpretiert man die österreichischen Forschungsergebnisse konsequent, so gibt es dreierlei Arten von Übel bei der konventionellen Rampengestaltung. Das größte Übel ist das generelle Ignorieren der Höhe des Schwerpunkts über der Gleisachse. Die dadurch im Bogen aufzuwendenden Kräfte zum Bewegen eines Fahrzeugs sind vergleichbar mit einem Fahrstuhl, der ohne Gegengewicht bewegt werden muss. Nicht ganz so extrem in der quantitativen Auswirkung ist die in Deutschland realisierte Herstellung von Überhöhungen durch die Anhebung einer Schiene. Das Drehen um die (Schwerpunkt-)Achse, so wie es bereits in Österreich und der Schweiz praktiziert wird, ist die konsequente Lösung dafür. Das dritte Übel ist die gerade Rampe. Sie sollte überhaupt nicht mehr verwendet werden, weil sie in der Praxis am Anfang und am Ende relativ schnell kaputt gefahren wird. Statt die Rampen durch die Züge ausrunden zu lassen, sollte die Ausrundung bereits bei der Planung durch eine geeignete Rampenform berücksichtigt werden. So tun es zum Beispiel die Franzosen, die ihren im Mittelteil geraden Rampen am Anfang und am Ende liebevoll die „doucine“

mitgeben. Die Theorie dafür hat übrigens schon 1903 Ottmar Ruch geliefert, ein gebürtiger Deutscher.

Aussicht Man kann gespannt sein, wann die Erkenntnisse in deutsche Trassierungsvorschriften Einzug halten. Größere Hindernisse gibt es jedenfalls im Zeitalter moderner und leistungsfähiger Hard- und Software für Neu- und Umbauvorhaben nicht mehr. Sowohl die Programmierung von Gleisstopfmaschinen als auch die Anpassung von Vermessungsgeräten und Trassierungsprogrammen dürften um ein Vielfaches schneller geschehen – wie CARD/1 bereits bewiesen hat. Wiener Bogen® ist eingetragene Marke des Erfinders Zivilingenieur für Maschinenbau Dipl.-Ing. Dr. techn. Herbert L. Hasslinger, Wien. Herbert L. Hasslinger erhielt den „Staatspreis Consulting 2004“ für den „Wiener Bogen bei Eisenbahngleisen“. Das österreichische Wirtschaftsministerium zeichnet damit Beratungsleistungen für die Öffnung neuer Märkte aus. An dem Siegerprojekt gefiel der Jury, dass der „Wiener Bogen“ als neue Trassierungsmethode einen deutlichen Gewinn an Sicherheit und Komfort sowie einen wesentlich reduzierten Instandhaltungsaufwand für Gleisanlagen und Schienenfahrzeuge bewirkt und Bestandteil der europäischen Normung wird. Quelle: BMWA 21.01.05

8 | interAktiv 1/2006 | Rund um das Produkt

Weiträumiges Puffern

Thies Rickert

In der Version 8.0 steht Ihnen im Achsentwurf eine neue Einrechnungsmethode zur Verfügung. Mit der neuen Funktion lassen sich alle Elementfolgen einrechnen, bei denen die Längen ausgewählter Elemente vorgegeben sind. Ein großer Fortschritt für wichtige Anwendungsfälle.

V

on Zeit zu Zeit tauchen beim Einrechnen von Achsen Probleme auf, die Sie mit den bisherigen Möglichkeiten in CARD/1 nicht lösen konnten. Diese Situationen lassen sich als Puffern über größere Entfernungen beschreiben. Gemeint sind Einrechnungsfälle, bei welchen sich beim Puffern nicht die unmittelbar benachbarten Elemente in ihrer Länge anpassen, sondern beliebig weit entfernte. Die Längen aller dazwischen liegenden Elemente dürfen nicht verändert werden. Diese Einrechnungsmethode wurde unter dem Namen „Weiträumiges Puffern“ realisiert und steht Ihnen seit Oktober 2005 zur Verfügung.

Asymmetrische Verziehung mit Zwischengerade Ein Anwendungsfall ist die (asymmetrische) Verziehung mit Zwischengerade. Übergangsbögen können vorhanden sein. Sie verkomplizieren zwar die mathematische Lösung, haben aber sonst keinen Einfluss auf das Problem. Im Bild unten ist der Fall grafisch dargestellt. Es handelt sich um eine Gleisachse, die Regelwerte für 100 km/h erhalten soll. Zwei nicht parallele Geraden existieren als Festelemente. Beide Kreisbögen besitzen einen Radius von 800 m, sie sind jeweils mit Regelüberhöhung und Regelrampen ausgestattet. In der Mitte soll eine Gerade auch mit Regellänge (40 m) angeordnet werden. Das Problem stellte bisher die Zwischengerade dar, deren Länge nur durch iterative Konstruktion exakt eingehalten werden konnte. Mit der neuen Funktion wählen Sie das zu puffernde Element (der rechte Kreisbogen) und bestimmen die Festelemente, die

nur einseitig verändert werden dürfen. Alle dazwischen liegenden Elemente (Gerade und Übergangsbögen) sind Pufferelemente mit vorgegebener Länge.

Gestufte Korbbogenfolge Ein anderer Anwendungsfall: Zwei sich kreuzende Straßenbahnen sollen auf einer Kreuzung mit einem Verbindungsgleis ausgestattet werden. Die Weichen haben einen Zweiggleisradius von r=100. Der abzweigende Weichenbogen soll eine minimale Länge aufweisen. Dies erreichen Sie, indem Sie den Radius r=100 auf den Zungenbereich (Länge 7,05059 m) beschränken. Die anschließende Bogenfolge wird ohne Klothoiden mit vermittelnden Korbbögen gestaltet. Der innere Radius beträgt 25 m, der fehlende ergibt sich zu r=40 m. Damit sieht die Situation aus wie im Bild rechts dargestellt. Bisher war dieses Problem durch die vorgegebene Länge der Weichenbögen nicht ohne weiteres lösbar. Mit der neuen Funktion puffern Sie den inneren Kreisbogen zwischen die beiden Geraden. Die Länge der Zwischenbögen lässt sich für fahrdynamische oder geometrische Optimierungen variieren.

Anschlussweiche Das weiträumige Puffern erleichtert auch die Berechnung von Anschlussweichen. Am Ende der Weiche geben Sie Ihre gewünschte Elementenfolge einschließlich der Längen an. Anschließend müssen Sie die drei Unbekannten definieren, die bei einem Einrechnungsproblem immer berechnet werden müssen. Die erste Unbekannte ist die Lage der Weiche auf dem

Einrechnungsbeispiel 1: Gestufte Korbbogenfolge bei Straßenbahnen.

durchgehenden Gleis, die zweite das letzte Festelement, das durch den Bestand festgelegt ist. Als dritte Unbekannte wählen Sie anschließend ein beliebiges Element der zwischen Festelement und Weichenende liegenden Elemente, optional kann das auch der Weichenbogen sein, der sich am Ende der verbogenen Weiche ergibt. Sowohl für die Grundform der Weiche als auch für die Elementenfolge im durchgehenden Gleis gibt es keine Einschränkungen mehr.

Werte einrechnen Grundsätzlich können Sie mit der neuen Funktion alle komplexen Anwendungsfälle einrechnen, bei denen die Längen der Elemente bereits durch Rahmenbedingungen vorbestimmt sind. So können jetzt auch Modelleisenbahner CARD/1 effektiver nutzen, indem sie für jedes Schienenbauteil ein Element eingeben. Oder es geht einfach nur darum, glatte und damit für viele Ingenieure schönere Werte einzurechnen.

Einrechnungsbeispiel 2: Asymmetrische Verziehung mit Klothoiden und Zwischengerade.

22 | interAktiv 2/2005 | Aus der Praxis

Rostock ist eine Reise wert Jörg Heupel / Thomas Friedrich

Im Auftrag der Rostocker Straßenbahn AG und der DB Station & Service AG Hamburg hat die BPI Consult GmbH die Vernetzung der Rostocker Straßenbahn mit dem Schienennetz der Bahn bearbeitet. Herausgekommen ist mehr Stadtqualität für Rostock und eine Anerkennung zum Landesbaupreis des Landes Mecklenburg-Vorpommern. Ein Grund mehr, Rostock zu besuchen ...

V

iele kennen Rostock nur aus der Fußball-Bundesliga. Leider ist der FC Hansa Rostock in der letzten Saison abgestiegen – hoffentlich ändert sich das bald wieder. Doch Rostock ist eine Reise wert, nicht nur wegen des Fußballs. Die Spuren der Geschichte als Hansestadt sind überall in der Stadt gegenwärtig. Mit ihren etwa 200.000 Einwohnern ist Rostock eine Perle an der Ostsee, einfach liebens- und lebenswert. Die Vergabe der IGA (Internationale Gartenbauausstellung) 2003 nach Rostock war da beinahe die logische Konsequenz.

Im Dunkeln sieht man nichts … Nun stellte sich die Frage: Wie kann Rostock seine schönen Seiten Gästen und Einheimischen so präsentieren, dass diese unbeschwerte Stunden erleben? Eine innerstädtische Erschließung auf Basis individuellen Autoverkehrs wäre eher ein Quali-

tätsverlust – wo sollen die ganzen Besucher ihre Autos parken, wie soll man sich inmitten des ganzen Verkehrs wohlfühlen? Eine U-Bahn wurde erwogen, aber rasch verworfen – nicht nur der Kosten wegen.

Eine helle Idee Naheliegend daher die Lösung der Wahl, das vorhandene Straßenbahnnetz auszubauen und gleichzeitig besser mit der Bahn zu vernetzen. So können Bahnreisende schnell und bequem in die Stadt kommen und dabei schon einen ersten Blick auf Rostocks Schönheiten werfen. Nicht nur Touristen, sondern auch die Menschen aus dem Umland, die in Rostock arbeiten, ihre Ausbildung absolvieren oder einkaufen wollen, profitieren davon. Ganz besonders profitieren die Einwohner der Südstadt, die nun auch mit der Straßenbahn rasch und bequem ins Zentrum kommen.

Seit April 2003 ist der neue S-Bahnhof in Betrieb. Auf dem Bild sehen Sie den Tunnel der unteren Ebene.

Straßenbahnen sind gerade für Städte wie Rostock eine gute Alternative für die Erschließung mit ÖPNV.

Drehscheibe Hauptbahnhof Kernstück der geplanten Maßnahmen ist eine umfassende Erweiterung des Hbf Rostock zur zentralen Drehscheibe des Umsteigeverkehrs. Der neue Personenbahnhof direkt unter dem Hbf Rostock schafft die optimale Verknüpfung der Straßenbahn, des Busverkehrs sowie des Individualverkehrs mit dem Nah- und Fernverkehr der Deutschen Bahn AG. Er hat zwei Ebenen: In der unteren Ebene befindet sich der Bahnhof der Rostocker Straßenbahn AG, die darüber liegende Ebene dient der Verbindung der Verkehrssysteme. Sie bindet die beiden Bahnhofsvorplätze ein. Zu diesem Projekt gehören auch die anschließenden Tunnels und Rampen mit den weiterführenden Straßenbahnanlagen. Insgesamt wurden ca. 100 Mio. Euro investiert.

Umfassender Auftrag sichert optimale Betreuung 1999 wurde die BPI Consult GmbH mit den Gesamtplanungsleistungen beauftragt, beginnend mit der Vor- und Entwurfsplanung über die Genehmigungs- und Ausführungsplanung bis zur Vorbereitung und Mitwirkung bei der Vergabe der Ausführung. Der Auftrag umfasste den raumbildenden Ausbau, Objekt- und Tragwerkplanung für Gebäude und Ingenieurbauwerke, Objektplanung für die Verkehrsanlagen für Straße, Straßenbahn und Eisenbahn, Landschaftspflegerische Begleitplanung und Schallgutachten, die technische Gebäudeausrüstung, Leit- und Sicherheitstechnik, Lichtsignalanlagen, Fahrstrom

Aus der Praxis | interAktiv 2/2005 | 23

Rampenbauwerk Rosa-Luxemburg-Straße.

und Elektrotechnik, Telekommunikationsanlagen, Maschinentechnik, Sicherstellung des Brandschutzes, dazu das technische Management, die Baubegleitung des Bauherrn, Mitwirkung bei der Inbetriebnahme, Entwicklung der Bauablaufplanung und -logistik sowie die fachtechnische Koordination.

Im laufenden Betrieb Hergestellt wurde der neue Bahnhof unter vollständiger Aufrechterhaltung des Bahnbetriebs. Das ging nur durch eine eigene Baubetriebsplanung. Dabei wurden die betrieblichen Möglichkeiten der Bahn engstens mit der anzuwendenden Bautechnologie abgestimmt. Schließlich entstand das gesamte Bauwerk in drei Abschnitten in Deckelbauweise. Pünktlich zur IGA wurde das Bauwerk im April 2003 in Betrieb genommen.

Vernetzung von Systemen Es ist klar, dass ein so umfangreiches Projekt nicht ausschließlich mit CARD/1 bearbeitet wird. Dennoch kommt CARD/1 bei solchen Projekten eine Schlüsselrolle zu. CARD/1 ist die Software, die das fachliche Know-how der Entwurfsingenieure im Straßen-, Straßenbahn- und Bahnbau Neu: die Straßenbahn fährt aus dem Tunnel des Hauptbahnhofes.

am besten umsetzt. Dadurch, dass Daten aus den unterschiedlichsten Bereichen in CARD/1 in einem einheitlichen, umfassenden Datenmodell verwaltet werden, können unterschiedlichste Planungsthemen aufeinander aufbauend medienbruchfrei bearbeitet werden – jederzeit aktuell, ohne die mit jeglichem Datenaustausch verbundenen Fehlerquellen. Die vielen fachlich ausgereiften Funktionen, die CARD/1 dem Praktiker an die Hand gibt, fördern die Projektbearbeitung gerade bei Verhältnissen, die viele gegenseitige Abhängigkeiten aufweisen. Dass die Software dazu auch praxisbewährte Möglichkeiten bietet, um z.B. Soundplan-Daten bereitzustellen, oder um mal eben CARD/1 Zeichnungen mit AutoCAD zu bearbeiten, sei nur am Rande bemerkt. So ist CARD/1 nicht nur in den einzelnen Fachbereichen besonders stark, wie Straßenplanung, Bahnplanung, Siedlungswasserwirtschaft, Vermessung oder angrenzende Felder. Sondern auch, wenn es um die Vernetzung unterschiedlicher Verkehrssysteme geht. Wenn unterschiedliche Themen vernetzt bearbeitet werden sollen, spielt CARD/1 seine Stärke aus als das System, das die entsprechenden Daten ebenfalls vernetzt.

Genial einfach – einfach genial: Ein Knoten auf drei Etagen – der Rostocker Bahnhof als Visualisierung.

„Eine umfassende integrierte Projektbearbeitung ist u.a. durch den Einsatz einer Software wie CARD/1 gesichert,“ so resümierte Jörg Heupel, Projektleiter bei BPI.

BPI–kompetenter Partner mit internationaler Erfahrung BPI-Consult ist ein führendes deutsches Beratungs- und Ingenieurunternehmen mit über 35 Mio. Euro Jahresumsatz und 430 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. An 16 regionalen Standorten in Deutschland bietet BPI seinen Kunden Beratungs- und Ingenieurleistungen auf den Gebieten Infrastruktur und Verkehrswege. Die Einbindung in die finnische Jaakko Pöyry Group mit 5.300 Mitarbeitern in mehr als 42 Ländern gewährleistet die Unabhängigkeit von Liefer- und Beteiligungsinteressen und bietet international orientierten Kunden eine weltweite Partnerschaft.

BPI-Consult GmbH · Niederlassung Berlin Marburger Straße 10 · D-10789 Berlin Telefon: +49 (0) 30 / 21304 0 · Fax: +49 (0) 30 / 21304 144 [email protected] · www.bpi-consult.de

Von der Planung zum Betrieb: der Rostocker Bahnhof als zentraler ÖPNV-Knoten in einer Luftbildaufnahme.

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Online-Gleisvermessung in Hamburg

Reinhold Wahlers, Claus Leitzke

Die einwandfreie Lage der Gleise ist eine wichtige Grundlage für einen reibungslosen U-Bahn-Verkehr. Damit Abweichungen rechtzeitig bemerkt werden, fährt die Hamburger Hochbahn AG ihr Netz regelmäßig mit dem Gleismesstriebwagen GT1 ab. Seit dem Sommer 2004 ist der GT1 Messwagen mit einem neuen inertialen Kreiselmesssystem sowie Mess- und Rechnertechnik ausgestattet.

D

as neue System ist eine Gemeinschaftsproduktion der Firmen RMS und HuDe Datenmesstechnik. Die Gleisgeometrie wird während der Messfahrt nicht nur wie bisher erfasst, sondern, und das ist das Neue, auch ausgewertet und analysiert. Soll-Ist-Vergleiche oder Klassifizierungen sind nun bereits auf dem Messfahrzeug möglich. Zur Online-Analyse der Messwerte müssen die Sollwerte der Gleisgeometrie vorliegen. Das war kein Problem für die Hamburger Hochbahn AG, da ihr Gleisnetz teilweise digital vorhanden ist. Es genügte, eine einfache QPR-Anwendung in CARD/1 zu erstellen, um aus den digitalen Trassen vorab Sollwerte für die einzelnen Messgrößen zu berechnen. Die Sollwerte wurden als Dateiliste an die Auswertesoftware des Gleismesswagens übergeben.

Das Messverfahren Das auf dem Gleismesswagen eingesetzte Messverfahren basiert auf drei mechanischen Messachsen und der inertialen Kreiselmessanlange der Firma RMS in Strapdown-Technik. Sie ist auf einer der Laufachsen des Fahrzeugs direkt montiert. Jede der drei Messachsen besteht aus zwei Hälften, die bei Messfahrten abgesenkt und mit ihren Messrollen hydraulisch an die vorgeschriebene Messlinie, 14 mm unterhalb der Schienenoberkante, angedrückt werden. Die horizontale und

A Anordnung der Messachsen zu den Laufachsen.

teilweise auch die vertikale Auslenkung der Hydraulikzylinder werden während der Messfahrt über neue, hochauflösende, induktive Wegaufnehmer erfasst und wegabhängig an die HuDe Rechnertechnik weitergeleitet. Aus der Kombination der Einzelmesswerte (Rohdaten) der induktiven Wegaufnehmer und der Kreiselanlage werden die Gleisparameter, wie Spurweite und Pfeilhöhen, errechnet. Die Ergebnisse werden immer als absolute oder relative Abweichung von den Sollwerten angezeigt (Bild E).

Der wichtigste Sensor des Online Gleisvermessungssystems ist die RMS Kreisel-

messanlage – ein sehr kompaktes System zur Ermittlung der absoluten Gleislage im Raum ohne rotierende Massen oder sonstige bewegte Teile. Aufgrund seiner ausgereiften Gehäusetechnik kann zum ersten Mal ein Sensor dieser Art im Bereich des ungefederten Drehgestellteils eines Schienenfahrzeugs oder direkt auf der Achse montiert werden. Damit entfallen die bei mechanischen Systemen vorhandenen Nachteile, wie Montage im gefederten Teil des Fahrzeugs, Korrektur der Bewegung des Fahrzeugoberbaus durch zusätzliche Messtechnik, hohe Wartungskosten, begrenzte Lebensdauer und notwendige Korrektur des kreiseltypischen Driftverhaltens. Der Faserkreisel (faseroptische Kreisel) funktioniert dabei nach folgendem Prinzip: In einem zu einer Spule aufgewickelten Lichtleiter (Glasfaser) wird von beiden Enden her ein Lichtstrahl aus einer Laserdiode gegenläufig mit gleicher Wellenlänge geschickt. Bei Bewegung der Spule bilden sich Phasenverschiebungen durch Laufzeitunterschiede, die direkt proportional zu der Winkelgeschwindigkeit der Bewegung sind (SAGNAC-Effekt). Das inertiale Kreiselmesssystem besteht aus drei orthogonal angeordneten Beschleunigungsaufnehmern und Faserkreiseln (Drehratensensoren) zur Bestimmung des Beschleunigungs- und Drehratenvektors. Zusätzlich wird der Einfluss

B Induktive Wegaufnehmer erfassen die Auslenkung der Hydraulikzylinder.

C Anordnung des RMS Glasfaserkreisels über der Laufachse.

Die Sensorik Die Sensorik im Fahrwerksbereich eines Schienenfahrzeugs unterliegt extremen Belastungen. Daher wird auf dem Gleisvermessungsfahrzeug GT1 der Hamburger Hochbahn AG ein äußerst robustes Sensorsystem eingesetzt, bei dem die Sensoren selbst nicht mit empfindlicher Messelektronik, sondern nur mit vergossenen Induktionsspulen in Edelstahlgehäusen ausgerüstet sind. Die Messverstärker der Sensoren sind in der Messbox der Fahrzeugkabine untergebracht (Bild D). Trotz der schweren und robusten Ausführung der Sensortechnik ist die Messgenauigkeit vorbildlich.

Die Kreiselanlage

Aus der Praxis | interAktiv 1/2005 | 15

Unternehmensporträts

des Vektors der Erddrehrate kompensiert, so dass der Bezug auf ein lokales Horizontalsystem (Initiale Messtechnik) erfolgen kann.

Die Rohdatengewinnung Mit der Messbox werden über die Fahrzeugsensorik Rohdaten erfasst. Die Aufzeichnung wird über einen Wegimpulsgeber, der an einer Fahrzeugachse montiert ist, gesteuert. Alle Rohdatensignale werden auf einer Messdaten-Erfassungsanlage geführt, dessen Eingangskanäle gemeinsam getriggert werden. Die Triggerung erfolgt in Abhängigkeit von der vorgewählten Auflösung je Meter Gleisstrecke. Die Rohdaten werden auf den Speicherbaugruppen der Messdaten-Erfassungsanlage absolut zeitgleich erfasst und an die Rechnereinheit weitergegeben.

Die Rechnertechnik Die HuDe Rechnertechnik des OnlineGleisvermessungssystems kann auf beliebigen Trägerfahrzeugen zum Einsatz kom-men und benötigt keine besondere Infrastruktur auf dem Fahrzeug. Die Messbox enthält den Mess-Signalverstärker, die Kreiselsteuerung und den Messrechnereinschub mit der Messdaten-Erfassungsanlage. Die von HuDe neu entwickelte Messdaten-Erfassungsanlage enthält einen schnellen FIFO-Baustein (First In / First Out), der die Online Auswertung der Rohdaten und die Berechnung der Gleisparameter während der Messfahrt ermöglicht. Über einen TFT Monitor kann das Messgeschehen während der Messfahrt verfolgt und das System bedient werden.

Die HuDe Software Die von HuDe entwickelte Auswertesoftware des Online Gleisvermessungssystems ist auf dem Gleisvermessungsfahrzeug GT1 der Hamburger Hochbahn AG und

D HuDe Messbox auf dem Gleismesswagen.

Die Firma HuDe Datenmesstechnik GmbH in Erkelenz ist als mittelständisches Traditionsunternehmen führender Anbieter kundenspezifizierter Lösungen unter anderem im Bereich der Mess- und Prüfstandstechnik. Des Weiteren realisieren sie für ihren weltweiten Kundenstamm Systemlösungen für alle Bereiche des Anlagenbaus mit integrierter Automatisierungs- und Messtechnik. Die Tätigkeitsfelder im Einzelnen: • Gleisvermessungstechnik mit automatischer Ergebnisanalyse • Prüfstände mit integrierter Messtechnik für Bahnstromabnehmer • Prüfstands- und Messtechnik für Fahrzeuginsassensicherheit • Mess- und Visualisierungstechnik für kurzzeitphysikalische Aufgaben • Automatisierungs- und Visualisierungstechnik • Integraler Anlagenbau in Verbindung mit den vorgenannten Tätigkeitsfeldern

– Verbindungen für Millionen Die Hamburger Hochbahn AG mit ihren rund 4.300 Mitarbeitern ist ein entscheidender Teil der Infrastruktur Hamburgs und zählt zu den modernsten Nahverkehrsunternehmen der Welt. Auf drei UBahn- und mehr als 100 Buslinien mit einer Gesamtstreckenlänge von über 1.450 Kilometern fahren täglich über eine Million Fahrgäste. Die Hochbahn ist ein nach privatwirtschaftlichen Grundsätzen organisiertes und geführtes Verkehrsunternehmen in kommunaler Eigentümerschaft. Ihre Zielsetzung ist, mit einem qualitativ hochwertigen und wettbewerbsfähigen ÖPNV-Angebot • die Mobilität der Bevölkerung zu gewährleisten, • einen reibungslosen, da notwendigen Wirtschaftsverkehr zu ermöglichen und • zur Verringerung schädlicher Emissionen von Abgasen und Lärm beizutragen.

Weitere Infos finden Sie unter www.hude.com HuDe Datenmesstechnik GmbH Gewerbestr. Süd 55 · 41812 Erkelenz Telefon: +49 (0) 24 31/9 68 00 Fax: +49 (0) 24 31/96 80 10 E-Mail: [email protected]

auf einem Bürorechner der zuständigen Fachabteilung installiert. Der Datenaustausch zwischen dem Fahrzeugrechner und dem Bürorechner erfolgt über CDROM. Die ermittelten Gleisparameter sehen Sie im Bild H. Das Online-Gleisvermessungssystem und seine Auswertesoftware sind optional vorbereitet für die Auswertung weiterer Gleisparameter wie Riffelmessung, Stromschienenvermessung, Gleisprofilvermessung. Alle Gleisparameter können absolut und relativ dargestellt werden und zur Weiterverarbeitung nach CARD/1 oder Excel exportiert werden. Die mit CARD/1 auf bereiteten Sollwert-Gleisparameter werden über CDROM oder Netzwerk von der HuDe Auswertesoftware eingelesen und bieten die Grundlage für weitere wichtige Automatismen der Gleisparameterbewertung. Zusätzlich werden die gleisanlagenspezifischen Parameter der Hamburger Hochbahn in die HuDe Auswertesoftware eingegeben. ➞

Hamburger Hochbahn AG Steinstraße 20 · 20095 Hamburg Telefon: +49 (0) 40/3288-0 E-Mail: [email protected] · Internet: www.hochbahn.de

RMS entwickelt und baut seit über 40 Jahren Prüfgeräte und dynamische Prüfsysteme für die Luftfahrt- und Elektroindustrie, für den Fahrzeug- und Schiffbau sowie für den Forschungsbereich. Ideen und Konzeptionen, Materialien und Technologien unterliegen stets dem Kriterium „Sicherheit“. RMS Systeme produzieren eine Sicherheit, die die harten Anforderungen der täglichen Realität erfüllt. Das RMS Produktprogramm: • Prüfanlagen für Vibration und Schock • Ein-/mehrachsige Bewegungssimulatoren • Kreiselmessanlagen zur Aufmessung fahrdynamischer Parameter • Prüfgeräte zur Wartung in der Luftfahrttechnik • Prüftechnik als Dienstleistung RMS Regelungs- und Messtechnik Dipl.-Ing. Schaefer GmbH & Co.KG Dynamik Test Systems Gutenbergstr. 27 · 21465 Reinbek

Telefon: +49 (0) 40/727 603-0 Fax: +49 (0) 40/722 30 66 Weitere Informationen finden Sie unter: www.rms-testsystems.de

16 | interAktiv 1/2005 | Aus der Praxis

Direkt während der Messfahrt können verschiedene Analysen vorgenommen werden, z.B. Soll/Ist-Vergleiche, Ist/Ist-Vergleiche zu zurückliegenden Messperioden, grafische Darstellung der Abweichungen zwischen Ist- und Sollwerten, Single- oder Multilayerdarstellung in verschiedenen Farben und Kennzeichnung aller Grenzwertüberschreitungen. Alle Messdaten lassen sich nach CARD/1 exportieren. Hier werden die Soll- und Ist-Werte zur Dokumentation in speziellen Plänen grafisch dargestellt und archiviert.

E Graphische Darstellung von Soll- und Istwerten der Gleisparameter für einen definierten Streckenabschnitt (rot: Istwert, blau: Sollwert, roter Balken: Bereich mit überschrittenem Grenzwert).

F Auswahl der gewünschten Gleisparameter mit Rahmenbedingungen.

Das komplette System kann sowohl als Substitutionssystem auf vorhandenen Gleismessfahrzeugen eingesetzt werden, als auch auf Regelfahrzeugen als Messbox-System mit temporär installierter Sensorik. Das Messbox-System ist vor allem für Messaufgaben in Nahverkehrsnetzen konzipiert worden.

zur Gleisachse. Selbstverständlich kann mit diesem System je nach Voreinstellung auch das Profil des Gleiskopfs erfasst und im Sinne der Verschleißermittlung rechnertechnisch behandelt werden. Das Verfahren ist für S- und Rillenschienen gleichermaßen anwendbar.

Verschiedene Sensorsysteme möglich

Auf dem Gleismesswagen GT1 der Hamburger Hochbahn AG hat das neue HuDe Online-Gleisvermessungssystem bereits hervorragende Ergebnisse geliefert. Die enge Anbindung der HuDe Steuerungssof t wa re auf dem Messfa hrzeug a n CARD/1, dem bei der Hamburger Hochbahn AG verwendeten Programm für die Infrastrukturplanung, ließ einen komplett geschlossenen Datenkreislauf zu: Aus den digital vorliegenden Trassen konnten ohne nennenswerten Aufwand Sollwerte für die Messfahrten zur Verfügung gestellt werden. Nach der Befahrung wiederum wurden die Messwerte an CARD/1 übergeben, in Spezialzeichnungen grafisch auf bereitet und anschließend archiviert. Insgesamt eine kostengünstige Lösung für die Hamburger Hochbahn AG. Die Lösung kann auf jedem Regelfahrzeug des Nahverkehrs installiert werden. Sie ist fahrzeugunabhängig, auf ein spezielles Gleismessfahrzeug kann somit vollständig verzichtet werden. Die Performance entspricht trotzdem einem vollwertigen Gleismessfahrzeug. Optional lassen sich fast alle Kundenwünsche maßgeschneidert realisieren. Der universelle Einsatz wird helfen, die Automatisierung der messtechnischen Aufgaben im Nahverkehrbereich zu beschleunigen.

Das bei der Hamburger Hochbahn eingesetzte mechanische Primärmessverfahren zur Rohdatengewinnung ist nur eine Option für das HuDe Online-Gleisvermessungssystem. Berührungslos arbeitende Verfahren sind ebenfalls verfügbar. Das berührungslos arbeitende optische Messverfahren basiert auf dem sogenannten Lichtschnittverfahren und der Triangulationstechnik. Es setzt eine Relativbewegung von Messzelle und Messobjekt voraus. Die Messzelle besteht aus einem Linienlaser als Lichtquelle und einer Flächenkamera. Der Linienlaser und die Flächenkamera werden in einem definierten Winkel am Messfahrzeug oberhalb der Schiene montiert. Während der Messfahrt beleuchtet der Linienlaser die Schiene und die Flächenkamera zeichnet das Bild auf. Durch die geometrische Anordnung nimmt die Kamera die Projektion der Linie als eine die Kontur der Schiene nachbildende Höhenlinie auf. Aus den zweidimensionalen Koordinaten der so abgebildeten Höhenlinien ist das dreidimensionale Aussehen der Schiene oder die Lage der Schiene im Raum bestimmbar. Das HuDe Online-Gleisvermessungssystem ermittelt den definierten Messpunkt an der Schiene und dessen Abstand

Fazit und Ausblick

Eignung des Systems für vorhandene und neue Trägerfahrzeuge Das HuDe Online-Gleisvermessungssystem ist unabhängig vom Trägerfahrzeug und unabhängig von der primären Sensortechnik. Die kompakte Bauform und der modulare Aufbau mit mehreren Ausbauoptionen ermöglichen einen variablen Einsatz. Die Online-Auswertung mit automatischer Ergebnisbewertung in einer offenen, parametrierbaren Anwendersoftware erlaubt umfangreiche Analysen schon während der Messfahrt.

Spurweite Pfeilhöhe rechts Pfeilhöhe links Überhöhung Längshöhe Verwindung Stosslage rechts Stosslage links

G Das Lichtschnittverfahren.

1 mm 1 mm 1 mm 1 mm 3 mm 1 mm 1 mm 1 mm

H Ermittelte Gleisparameter.

10 | interAktiv 2/2004 | Rund um das Produkt / Veranstaltungen

uf, grz und Schiebung

Thies Rickert

Die neuen Features für das automatische Generieren von Zeichnungen im Bahnbereich. Ab sofort enthält das Modul CARD/1 Achszeichnungen erstellen ein paar äußerst nützliche Automatismen für Bahnplaner.

Überhöhungsfehlbeträge Das Beschriften von Achsen ist umfassend und f lexibel. Elementlängen, Stationen, Radien, Hauptpunktpfeile, Teillängen in Weichen, Überhöhungen, Rampenneigungen etc. sind mit beliebig vielen Ausgestaltungen kein Problem. Einzig die Überhöhungsfehlbeträge fehlten. Dies ist seit Anfang 2004 behoben. Die uf-Werte werden aus der Entwurfsgeschwindigkeit, der aktuellen Überhöhung sowie aus dem Krümmungsradius ermittelt.

wird immer benötigt, um nach dem Einbau der Weiche und der Gleise das Grenzzeichen vor Ort korrekt platzieren zu können. Für die Nicht-Eisenbahner: Spätestens am Grenzzeichen muss ein Lokführer vor einer Weiche halten, wenn er keine freie Fahrt hat. Sonst kann es in der Weiche zu einer Kollision mit dem bevorrechtigten Zug kommen. Das Grenzzeichen ist hauptsächlich für Rangierfahrten von Bedeutung.

Verschiebewerte Zur Durcharbeitung von Gleisen werden die Gleisachsen in der Regel punktweise aufgemessen. Anschließend trassiert der Bearbeiter die Gleisachsen nach Lage und Höhe und erstellt einen Lageplan mit den Verschiebewerten. Für jeden eingangs aufgemessenen Achspunkt sind die seitliche Verschiebung und die Anhebung zu den Soll-Werten in Zentimetern anzugeben. Diese Beschriftungsarbeit nehmen Sie nun automatisiert nach der geltenden Vorschrift der Deutschen Bahn AG vor.

Grenzzeichen

Aufwand gleich Null: Verschiebewerte mit Pfeilsymbolen, Grenzzeichenabstand und Überhöhungsfehlbeträge.

Unterwegs zu Ihnen

D

ie Version CARD/1 8.0 ist da. Lassen Sie sich begeistern von Ihrer neuen Software. Ab September sind wir auf allen bekannten Fachmessen präsent, um Ihnen die neue Version vorzustellen: Geänderte Bedienerführung, Arbeiten in mehreren Ansichtsfenstern, abkoppelbares CAD-Menü, verbesserte Dialogführung, permanenter Zugriff auf einen Datenbestand, Zusammenspiel sämtlicher Funktionen. Wir freuen uns darauf, Sie auf unserem Messestand zu begrüßen. Sie sind herzlich zu einer kleinen Erfrischung eingeladen. Mit dabei sind die Teams unserer Tochtergesellschaften, der GEO DIGITAL GmbH und der Mobile Mapping S&S GmbH. Ob Sie sich für ein modernes und starkes CAD-System zur Verkehrswegeund Infrastrukturplanung interessieren,

Antje Müll eine Spezial-Lösung für die Trassierung im spurgebundenen ÖPNV suchen oder sich über moderne Erfassungsmethoden für die Bestandsaufnahme von Verkehrswegen informieren möchten – kommen Sie einfach vorbei. Oder melden Sie sich telefonisch an unter 040/534 12 - 400.

InnoTrans www.innotrans.de

Live

Grenzzeichen (Signal Ra 12) können in CARD/1 schon seit langem gezeichnet werden. Nun ist jedoch ein kleines aber feines Feature hinzugekommen, welches den Abstand des Weichenendes bis zum Grenzzeichen anschreibt. Dieser Wert

CARD/1 Live -Präsentation • CARD/1 Version 8 • Mobile Mapping • Digitaler Planungsordner

VSVI Fachtagung Kommunaler Straßenbau www.vsvi-sachsen.de Chemnitz, 04. November 2004

Berlin, 21.-24. September 2004 Halle 2.1 Stand 207

KOMCOM Nord www.komcom.de

Deutscher Straßen- und Verkehrskongress www.fgsv.de

CeBIT 2005 www.cebit.de

Berlin, 13.-15. Oktober 2004

INTERGEO www.intergeo.de Stuttgart, 13.-15. Oktober 2004 Halle 5 Stand F5.456

Hannover, 20.-24. Februar 2005

Hannover, 10.-16. März 2005

IFAT www.ifat.de München, 25.-29. April 2005

KOMCOM Süd www.komcom.de Karlsruhe, 10.-12. Mai 2005

12 | interAktiv 2/2004 | Rund um das Produkt

Visuelle Ergebniskontrolle einer optischen und geometrischen Sichtanalyse.

Freie Sicht auf allen Bahnstrecken

Klaus Tilger und Dr. Veit Appelt, A+S Consult GmbH Forschung und Entwicklung

Bisher gab es keine Möglichkeiten, Signalsichtberechnungen bereits im Vorfeld einer Baumaßnahme durchzuführen. Zu viele Signale, unzulässige Sichteinschränkungen und umfangreiche Umbaumaßnahmen sind die Folge. Die automatische und in CARD/1 integrierte Signalsichtberechnung macht Schluss damit.

S

eit einem Jahr wird die Forschung zur automatisierten 3D-Signalsichtanalyse und -berechnung mit Pilotprojekten untersetzt. Die Aufgabenstellung gliedert sich dabei in zwei Hauptrichtungen: • Es sollen Sichthindernisse zum Signal auf Grundlage räumlicher Planungsmodelle evaluiert und entsprechende geometrische Sichtanalysen entwickelt werden. • 3D-Streuscheiben sollen an Signale gekoppelt werden, um so eine optische Bewertung der hindernisfreien Ausleuchtung bzw. Lichtausbreitung in Kurven vornehmen zu können.

Die Vorteile Die Vorteile eines in die Planung integrierten Verfahrens sind klar erkennbar: • Sicherstellung der uneingeschränkten Sicht auf ein Signal bzw. Evaluierung tolerierbarer Verdeckungsbereiche eines Signals. • Wiederholte Berechnung auf Grundlage momentan gültiger Planungsstände. Damit sind Sichtanalysen während der Planung in den Entwurf integrierbar. • Nutzung eines umfangreichen Optimierungspotentials durch eine in der Planung geänderte Positionierung von Sichthindernissen, die zur Einsparung von Vorsignalwiederholern führt.

Das reverse Sichtkegelverfahren Mit CARD/1 sind alle planerischen Voraussetzungen erfüllt und die integrierte Fahrsimulation bietet bereits eine Basis für Modellierungen und visuelle Kontrollfähigkeiten der Ergebnisse. Das im Jahr 2003 entwickelte reverse Sichtkegelverfahren nach Appelt/Tilger wird zur geometrischen Raumanalyse benutzt und liefert einzelne Sichthindernisse sowie eine qualitative Analyse.

Die Praxistauglichkeit ... Zur Zeit wird in Pilotprojekten für die Deutsche Bahn AG die Praxistauglichkeit des Verfahrens erprobt. Bevor die Berechnung beginnen kann, muss ein komplexes, detailliertes und dynamisches Planungsmodell erstellt werden. Die Modellierung wird deshalb um spezifische Objekte sowie Systeme zur Signalmodellierung und zur Oberleitungsanlagendefinition erweitert. Die Berechnungsaufträge werden danach in einem XML-basierten „Analysator“ zusammen definiert. Nach der Berechnung liegen alle Daten als für die CARD/1 Fahrsimulation importfähige Sichtstrecken und Sichtschläuche (räumlich adaptierte Streuscheibe) vor und können sofort einer Plausibilitätskontrolle unterworfen werden.

XML-basierter „Oberleitungsdesigner“.

XML-basierter „Signalbaukasten“.

Rund um das Produkt | interAktiv 2/2004 | 13

Unternehmensporträt ... im Pilotprojekt Im Pilotprojekt wurden 200 verschiedene Oberleitungsmaste auf fünf durchgehenden Gleisen mit einer Länge von jeweils drei Kilometern und zwei zweigleisige Gleisdreiecke inklusive aller Weichen modelliert. Darüber hinaus wurden mehrere Bahnhöfe und Bahnsteige detailliert und auf Grundlage der Konstruktionspläne räumlich nachgebildet. Das schließt sowohl exakte Bahnsteigdächer (potentielles Sichthindernis) als auch Ein- und Ausbauten (Treppen, Zielanzeiger, Uhren, Fahrscheinautomaten, Beleuchtung etc.) ein. Geführt wurden geometrische und optische Nachweise zu den Haupt- und Vorsignalen sowie zu den Vorsignalwiederholern. Dabei wurden Sicherheitsdefizite erkannt und Verbesserungsvorschläge ausgearbeitet. Auch die Zahl der Vorsignalwiederholer konnte reduziert werden. Die Fahrwegplanung mit CARD/1 und insbesondere die Modellierungen der CARD/1 Fahrsimulation Bahn bilden die Basis für diese Analysen und andere hochwertige Projektvisualisierungen.

Freie Sicht: Überprüfung der Signalsichtstrecken mit dem reversen Sichtkegelverfahren.

Alles mit einem Programm: Komplett durchgeplante und visualisierte Bahnanlage mit CARD/1.

Die Firma A+S Consult GmbH Forschung und Entwicklung ist seit vielen Jahren Entwicklungspartner der IB&T GmbH und Vertriebspartner für die russische CARD/1 Version über die A+S Consult St. Petersburg. Im Jahr 1998 wurde die Firma mit Stammsitz in Dresden gegründet. Tätigkeitsfelder: • Übersetzung, Anpassung und Vertrieb der russischen CARD/1 Version in den GUS • Forschung und Softwareentwicklung für IB&T GmbH, PTV AG, Hansa Luftbild AG, Deutsche Bahn AG mit Schwerpunkt auf 3DFunktionen für Vermessung und Planung • Consulting mit Forschungs- und Entwicklungsanteil für Vermessung, Straße und Bahn • Visualisierung von komplexen Modellen (Bebauung, Bewuchs, Infrastruktur, Schadstoffe, Bioklima) Darüber hinaus arbeitet A+S mit Universitäten, Hochschulen in Deutschland und den GUS eng zusammen. Weitere Infos unter www.apluss.de

Impressum

Abonnement

Herausgeber

Kontakt

IB&T GmbH - Thomas Tornow Haus An’n Slagboom 51 22848 Norderstedt

[email protected]

Geschäftsführer Dipl.-Ing. Harry Basedow

Redaktion Elmar Driesch, Claus Leitzke, Antje Müll, Dorothee Oetzmann, Ilona Putzmann, Tanja Suhr

Autoren dieser Ausgabe Dr. Veit Appelt, Benno Baumann, Bernhard Braun, Thomas Brockmann, Elmar Driesch, Thomas Friedrich, Thomas Just, Manfred Kieseheuer, Michael Läpple, Claus Leitzke, Antje Müll, Gerd Neuneier, Ilona Putzmann, Thies Rickert, Petra Rudolph, Birgit Sowada, Michael Stefanutti, Tanja Suhr, Klaus Tilger

Gestaltung pur.pur GmbH Visuelle Kommunikation, Kiel

Druck print 64 Wolfgang Klaßen & Co OHG, Norderstedt

Bildmaterial Herzlichen Dank allen Agenturen, Unternehmen und beteiligten Personen für die freundliche Unterstützung bzw. Genehmigung. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit ausdrücklicher Genehmigung der IB&T GmbH. Namentlich gekennzeichnete Beiträge geben die Meinung der Autoren wieder. Diese muss nicht mit der Auffassung der Redaktion übereinstimmen.

Wussten Sie eigentlich, dass Sie die interAktiv kostenlos bestellen können? Einzige Voraussetzung: Faszination an Beruf und Praxis, egal ob Student oder Anwender. Eine formlose E-Mail an [email protected] oder ein Anruf unter 040 / 5 34 12-0 genügen. Als CARD/1 Kunde erhalten Sie die interAktiv natürlich automatisch.

4 | interAktiv 1/2004 | Rund um das Produkt

Erster Klasse: Bahnplanung in Version 8.0

Thies Rickert

Die CARD/1 Bahnplanung ist konkurrenzlos. Trotzdem ist sie verbesserbar. Die Hauptkritikpunkte betreffen die bislang etwas stiefmütterliche Behandlung von Überhöhungen, die Verwaltung von Kilometrierungssprüngen, den VERM.ESN-Datenimport und die Weicheneinrechnung in Klothoiden. Mit der Version 8.0 beseitigen wir diese Schwachstellen.

D

er gute Planer denkt bei der Trassierung eines Kreisbogens bereits an die Überhöhung. Bisher muss er aber seinen Kopf oder Papier und Bleistift benutzen, um später den Wert an geeigneter Stelle wieder zu verwenden. In der Version 8.0 ist dieser Missstand behoben. Sie geben die Überhöhung direkt während der Trassierung ein. Die Vorteile liegen auf der Hand: Die Grenzwerte für die Überhöhung und den Überhöhungsfehlbetrag können sofort kontrolliert werden. Damit wird auch der gewählte Radius überprüft. Die Längen für die Übergangsbögen (Rampen) werden anhand des tat sächlich vorgesehenen Wertes und nicht anhand des Regelwertes vorgeschlagen und geprüft.

Überhöhungsbänder Bestehende Überhöhungsbänder lassen sich zur Zeit nicht abschnittsweise bearbeiten. Auch die zuletzt vergebenen Überhöhungen werden bei der Überarbeitung nicht wieder angeboten. Selbst bei kleinsten Änderungen müssen Sie das Überhöhungsband komplett neu erstellen. Damit ist jetzt Schluss. In der Version 8.0: • sehen Sie immer die zuletzt eingegebenen Überhöhungswerte und Rampentypen • sehen Sie immer die Nachbarelemente • wechseln Sie zwischen den Elementen beliebig vor und zurück • kontrollieren Sie alle relevanten Parameter mit einem Blick • bearbeiten Sie die Überhöhungen und Rampen auch grafisch-interaktiv

Wenn Sie ein Überhöhungsband zum ersten Mal generieren, so bestehen die Überhöhungswerte immer aus den im Achsentwurf vergebenen Werten. In den meisten Fällen ist die Arbeit damit bereits getan. Das Blättern durch das Überhöhungsband dient dann nur noch zur Kontrolle der übrigen Grenzwerte eines Rampenbandes.

Kilometrierungssprünge Bisher werden importierte Kilometrierungssprünge in einer ASCII-Datei abgelegt. Eine Berücksichtigung erfolgt nur im Modul Trassenplan. In der Version 8.0 werden Kilometrierungssprünge als achsbezogene Objekte mit folgenden Eigenschaften abgelegt: • Kilometrierungssprünge lassen sich nur Achsen des Typs Kilometrierungslinie zuordnen. • Zugehörige geometrische Orte müssen auf der Achse liegen. Mit diesen Objekteigenschaften lassen sich Kilometrierungssprünge durchgehend berücksichtigen.

Bezugsachsen Mit den Kilometrierungssprüngen werden zugleich Bezugsachsen eingeführt. Sie erlauben in allen Zusammenhängen die Auswertung von Gleisdaten relativ zu einer beliebigen anderen Achse. Interessant wird dies natürlich im Kontext mit Kilometrierungslinien – der Hauptanwendungsfall. Mit der oben beschriebenen Einführung der Kilometrierungssprünge dürften hier keine Wünsche offen bleiben.

VERM.ESN-Daten Die Schnittstelle zu Achsen und Gradienten im binären VERM.ESN-Format hat sich bewährt. Dennoch gibt es zur Zeit zwei Defizite, die in Version 8.0 beseitigt sind: • Punkte, die im binären KF-Format gespeichert sind, lassen sich nicht importieren. • In VERM.ESN sind die Gradienten von Streckenachsen häufig mit der Stationierung der Kilometrierungslinie versehen. Dies führt sowohl beim Import als auch beim Export insbesondere in Verbindung mit Kilometrierungssprüngen zu Mehrarbeit und zu vermeidbaren Fehlern. Wir haben einen Dialog geschaffen, mit dem Sie ein komplettes 7-Linien-Modell einer Bahntrasse in einem Zuge einlesen. Sie wählen, ob sich die Stationierung der Gradienten auf die Kilometrierungslinie oder auf die Gleisachsen bezieht. Natürlich wird für die Ausgabe von Gradienten im VERM.ESN-Format die Möglichkeit angeboten, eine Gradiente mit den Stationswerten der Kilometrierungslinie, inklusive der neuen Kilometrierungssprünge, auszustatten.

Weichen Wie Sie sicher wissen, lässt CARD/1 derzeit in Übergangsbögen eine Einrechnung von Weichen mit geradem Endteil nicht zu. Die banale Ursache ist mangelnder Platz in der Datenstruktur.

Rund um das Produkt | interAktiv 1/2004 | 5

Kilometrierungssprünge jetzt durchgehend in allen Anwendungen: komfortable Verwaltung, Erfassung und Auswertung.

In Version 8.0 tauschen wir die gesamten Programmteile dafür aus; das Problem ist gelöst. Damit gehen weitere sinnvolle Änderungen einher: • Die Weichenwahl findet vor der Wahl des Abzweigortes statt. Auf diese Weise wird die Weiche grafisch mitgeführt und die Einrechnung lässt sich in Echtzeit am Bildschirm kontrollieren. • Beliebige Weichen legen Sie in Achsen beliebiger Elementfolgen. Einschränkungen nach Art und Anzahl der Achselemente gibt es nicht mehr. • Auch in nichtparallelen Gleisen lassen sich ganze Gleisverbindungen verschieben. Die Zwischenelemente werden automatisch angepasst.

• Mit Vergnügen werden Sie die Funktion Anschlussweiche anwenden, denn die bisherigen Einschränkungen fallen komplett weg. Darüber hinaus haben wir die Problematiken der Weicheneinrechnungstheorie gelöst (siehe Seite 6).

Struktur und Kontrolle Weitere kleine Verbesserungen erleichtern Ihnen das Arbeiten mit Achsen und führen zu einer besseren Strukturierung und Kontrolle: • In CARD/1 gibt es durchgängig und modulübergreifend genau eine aktuelle Achse, auf die Sie alle gewählten Funktionen anwenden.

Überhöhung dann, wenn man sie braucht: jetzt auch bei der Elementkonstruktion.

n den letzten Monaten hatten Sie die Möglichkeit, einige unserer neu erschienenen CARD/1 Module kennen zu lernen und zu testen. Die Probestellung war ein voller Erfolg. Viele Kunden haben uns ihre Eindrücke per E-Mail gesendet, die wir auszugsweise zitieren wollen. Eine Anwenderin aus Mühlhausen schrieb uns: „Nach der Trassierung der Achse konnten wir mit dem Modul Querneigungsgenerator die Querneigungsdatei richtliniengerecht auf Knopfdruck erzeugen. Durch den Einsatz des Querneigungsgenerators und der Deckenoptimierung hat sich der Zeitaufwand für die Festlegung einer neuen Gradiente erheblich reduziert.

Seit Jahren nutzen Eisenbahningenieure weltweit CARD/1. Wir wollen, dass das so bleibt. Mit Version 8.0 wird Ihnen ein Bahnplanungssystem zur Verfügung stehen, das kaum noch Wünsche offen lässt.

Mit dem neuen Dialog haben Sie Elementfolgen sofort im Blick.

Probestellungen in CARD/1

I

• Neben dem Typ erhalten Achsen einen Subtyp als Achsattribut. Sie nutzen dieses Attribut, um der Achse eine Eigenschaft, wie Kilometrierungslinie, Gleisachse, Gleisverbindung oder Bahnhofsgleis, zuzuweisen. • Der Typ einer Achse bestimmt die Menüführung. • Die Auswertung der Grenzwerte und Trassierungsparameter erfolgt umfassend und durchgängig.

Nachdem die neuen Module nicht nur bei diesem Projekt, sondern auch bei vier weiteren Maßnahmen (insgesamt 9 km Kreisstraße in Sachsen) eingesetzt wurden, können wir eine Zeitersparnis von über 50% zur herkömmlichen Gradiententrassierung feststellen.“ Aus Potsdam erreichte uns die Meldung: „Das Modul Deckenoptimierung ist gut anzuwenden. Gute und übersichtliche Handhabung. Der Querneigungsgenerator war etwas schwieriger zu handhaben, funktioniert aber bestens.“ Aus Bremen: „Die Handhabung der beiden Module Sichtweitenanalyse und Querneigungsgenerator ist einfach und gut ...“

Larry Terwey Sie hatten noch keine Zeit, die Probestellungen zu nutzen? Dann wenden Sie sich bitte an Ihren CARD/1 Vertriebspartner. Alle Neuerungen präsentieren wir auch auf unseren Anwendertreffen. Das nächste Treffen findet am 4. März 2004 in Hamburg statt. Nähere Informationen finden Sie im Internet unter www.card-1.com. Wir bei IB&T sind stolz darauf, immer wieder den Anforderungen des Marktes erfolgreich gerecht werden zu können. Schließlich entwickeln wir unsere Lösungen für Sie, unsere Kunden, und freuen uns ganz besonders über so positive Meinungen.

6 | interAktiv 1/2004 | Rund um das Produkt

Über das Verbiegen von Weichen

Thies Rickert

VERM.ESN und CARD/1 liefern bei Weicheneinrechnungen in bestimmten Konstellationen unterschiedliche Ergebnisse. Ursache sind zwei theoretische Unklarheiten, wie eine Weiche rechnerisch zu verbiegen ist. In der Version 8.0 bestimmen Sie die Methode selbst. Die Fragestellungen Wo liegt das Weichenende (WE), wenn der Weichenanfang (WA) vorgegeben wird? Mathematisch ausgedrückt: Gesucht wird die Berechnungsmethode zur Verkürzung der Baulänge im Ausgangsgleis. Wie berechnet man den Endpunkt des abzweigenden Gleises (ZWE)? Mathematisch geht es um die Unveränderbarkeit des „großen“ Weichendreiecks. Die folgenden Falluntersuchungen zeigen die Unterschiede.

Unkritische Konstellationen Es gibt keine Differenzen, wenn es sich um eine Weiche ohne gerades Endteil handelt, die auf der Ausgangsachse komplett in ein Trassierungselement (Kreisbogen oder Klothoide) gelegt wird. Oder, wenn von einer Weiche mit geradem Endteil genau das Endteil in eine Gerade gelegt wird. Sie legen den Weichenanfang oder das Weichenende im Ausgangsgleis fest. Durch die Bedingung „Summe der Tangentenlängen an WA und WE = Baulänge der Grundform“ bestimmen Sie die Lage des unbekannten anderen Endes der Weiche. Da die Form des Weichendreiecks nicht verändert werden darf, ist das Ende des Ergebnisgleises sofort berechenbar. Sowohl die Koordinaten als auch der Richtungswinkel können in ZWE berechnet werden, ohne dass das Element im abzweigenden Gleis bekannt sein muss.

8,1 mm, der für Bahnplaner ein unerträglich großer Wert ist. Die unterschiedlichen Orte von WE führen über das große Weichendreieck natürlich auch zu unterschiedlichen Werten für ZWE.

Radien berechnet werden können, sind beide Kreisbögen in ihrer Lage bestimmt. Die Wahrscheinlichkeit, dass sie sich zufällig im richtigen Punkt knickfrei berühren, ist gleich Null.

Problem Weichendreieck

Rechnerische Lösung

Selbst wenn die Lage von WE identisch berechnet wird, führt die folgende, scheinbar einfachere Konstellation zu einem weiteren Problem. Legt man eine Weiche mit geradem Endteil komplett in einen Kreisbogen, so wird zwar nach der bisherigen Methode das Weichenende identisch berechnet. Trotzdem führt die Forderung nach Einhaltung des „großen“ Weichendreieckes zu einem Knick und zu falschen Längen im Ergebnisgleis. Das Weichendreieck legt Koordinaten und Richtungswinkel in ZWE fest. Der Weichenanfang ist bereits vorgegeben. Da mit den üblichen Formeln auch die beiden

Mathematisch besteht die Lösung darin, alle durch die Weiche entstehenden Elemente getrennt zu verbiegen. Die Teilelemente werden sozusagen auf unkritische Konstellationen zurückgeführt und die Ergebnisse im Zweiggleis gekoppelt. Die Unveränderbarkeit des Weichendreiecks bleibt dabei allerdings auf der Strecke. Ob sich dieses Vorgehen mit dem tatsächlichen mechanischen Verbiegevorgang verträgt, wäre anderweitig genauer zu untersuchen. In Version 8.0 wählen Sie einfach das von Ihnen oder Ihrem Auftraggeber präferierte Verbiegeverfahren. Beide werden gleichermaßen unterstützt.

Unkritische Konstellationen

Unkritische Konstellation, Beispiel 1

Unkritische Konstellation, Beispiel 2

Lage im Ausgangsgleis

Lage im Ausgangsgleis Eine beliebige Weiche wird im Ausgangsgleis so platziert, dass der Bogenwechsel eines Korbbogens zwischen WA und WE gerät. Nicht schön, aber zulässig. Das Weichenende wird bei VERM.ESN bisher über eine Tangentensumme berechnet, bei CARD/1 hingegen über die Summe der Teiltangenten, wie in der Literatur angegeben (siehe Müller, Ingenieurgeodäsie, Kapitel 8.3.4.4). Die einfache Berechnungsmethode führt immer zu einer stärkeren Verkürzung der Baulänge. Im dargestellten Beispiel beträgt der Unterschied

Bogenweiche bei Korbbogen im Ausgangsgleis

Bestimmung von WE (Methode VERM.ESN) und WE‘ (Methode CARD/1)

Problem Weichendreieck

Weiche mit geradem Endteil in durchgehendem Bogen

Weiche mit Knick und unerwünschten Längen im Zweiggleis

Bild: Matthias Pietschman, www.strassenbahn-halle.de

10 | interAktiv 1/2004 | Aus der Praxis

Von Halle nach HaNeu

Torsten Geppert und Thomas Sternberger

Der Neubau der Straßenbahntrasse in Halles Stadtteil „Halle-Neustadt“ wurde 2003 abgeschlossen. Für die Bearbeitung des komplexen Projektes bot CARD/1 ideale Voraussetzungen.

A

ls Ende der 60er Jahre der Stadtteil für 100.000 Einwohner neu entstand, war die Straßenbahnanbindung an die Altstadt zwar vorgesehen, die Realisierung scheiterte jedoch an den zu erwartenden Baukosten.

Planung mit Weitsicht Vorausschauend wurden beim Bau des Stadtteiles die Flächen für einen späteren Anschluss der früher kreisfreien Stadt Halle-Neustadt an das Straßenbahnetz weitestgehend freigehalten und nicht bebaut. So hatte die Magistrale als Hauptverkehrsstraße von Halle-Neustadt einen überbreiten Mittelstreifen, der die beiden Straßenfahrbahnen mit jeweils zwei bis drei Fahrspuren je Richtung trennte. Bauwerke, wie Fußgängerbrücken und Fußgängertunnel, wurden nach den damals gültigen Vorschriften und Richtlinien für das nachträgliche Bauen einer Straßenbahntrasse vorbereitet. Durch die Weitsicht der Planer konnte dieses anspruchsvolle Projekt ohne Abriss von Wohnbebauung verwirklicht werden. Die vorhandenen Tunnel und Brücken stellten Barrieren für Behinderte dar und wurden in der neuen Planung nicht mehr berücksichtigt. Die Bauwerke wurden im Zuge der Baumaßnahme abgerissen. Die

Zugänge zu den Haltestellen und die Querungen der Straßenfahrbahnen sind mit Lichtsignalanlagen ausgestattet worden. Die Hallesche Verkehrs AG (HAVAG) beauftragte das Ingenieurbüro Emch + Berger GmbH, Halle mit der Gesamtplanung für die komplexe Verkehrsbaumaßnahme. Rechts und links einer zweigleisigen Straßenbahntrasse im Mittelstreifen der Magistrale wurde der gesamte Verkehrsraum (Fahrbahn, Rad- und Fußwege) neu geordnet und gleichzeitig von Grund auf erneuert.

CARD/1 für Schiene und Straße Für die Bearbeitung eines solch komplexen Projektes mit Gleis- und Straßenplanung von der Vorplanung bis zur Ausführungsplanung bot das Programmpaket CARD/1 mit seinen verschiedenen Modulen ideale Voraussetzungen. Die Projektierung begann im Jahre 1996 und begleitete die Baumaßnahmen bis 2003. Somit haben mehrere CARD/1 Versionen im Projekt Anwendung gefunden. Die Gleisplanung und die Straßenplanung wurden in den jeweiligen Fachplanungsteams erarbeitet und im „Netzwerk“ erfolgten Verknüpfung und Koordinierung. Phasenweise waren vier bis fünf CARD/1 Arbeitsplätze gleichzeitig in der Planung gebunden. Über die DXF und DWG

Schnittstellen f lossen auch Planungen Dritter, z.B. Bebauungspläne und Anschlussplanungen für Freif lächen, problemlos in die Gesamtplanung ein.

Gute Layerstruktur CARD/1 bietet durch seinen Auf bau mit der Layerstruktur die Möglichkeit, Spezialpläne mit den unterschiedlichsten Informationen zu erzeugen. Voraussetzung hierfür ist selbstverständlich die sorgfältige Anlage und Bearbeitung der Layer während der gesamten Planungsphase. Durch diese Möglichkeit werden die Informationen gut selektiert und die Pläne werden nicht mit Informationen überladen. Jeder Plan enthält nur die für ihn vorgesehenen Informationen. Dieses erweist sich während der Baudurchführung als vorteilhaft, da die Baufirma und die Bauleitung in den Ausführungsplänen wirklich nur die Informationen finden, die zum Bau jeweils erforderlich sind. So wurde in den Ausführungsplänen für den Gleisbau die angrenzende Straßenplanung nur informativ und im Hintergrund dargestellt und umgekehrt.

Intensive Berechnungen Sehr intensiv wurde mit der Schleppkurvenberechnung an den einzelnen Verkehrsknoten gearbeitet. So war die Darstellung

Aus der Praxis | interAktiv 1/2004 | 11

Unternehmensporträt Emch + Berger bietet Ingenieurdienstleistungen, Gesamtlösungen, Projektmanagement und Expertenleistungen in den Bereichen Verkehr, Ver- und Entsorgung und Technische Ausrüstung. 40 Mitarbeiter arbeiten in Halle und in den Niederlassungen in Dresden, Hannover, Leipzig und Magdeburg. Emch+Berger ist ein Unternehmen im Eigentum der Mitarbeiter. Planung zum Umbau des Riebeck-Platzes in Halle, Emch + Berger GmbH.

sämtlicher Abbiegebeziehungen an den Knotenpunkten mit den von der Stadt Halle (Saale) vorgegebenen unterschiedlichen Bemessungsfahrzeugen schnell möglich. Die farbliche Darstellung der Fahrkurven in den verschiedensten Detailplänen war sehr hilfreich bei den Abstimmungsbesprechungen mit den einzelnen Behörden. Die optimale Ausnutzung des vorhandenen Straßenraumes war nur möglich durch die individuelle Festlegung jeder einzelnen Fahrkurve über die Achsberechnung.

Durchgängiges Arbeiten Einen großen Vorteil bietet CARD/1 auch durch die enge Verknüpfung der drei Module Digitales Geländemodell, Gradienten- und Querprofilbearbeitung. So lassen sich Zwangspunkte aus der Örtlichkeit (vorhandene Brücken oder Zufahrten) und Problempunkte aus der Planung (Lösungen der Entwässerung bei zu geringer Längsneigung) problemlos einarbeiten und berücksichtigen. Durch eine sehr detaillierte Querprofi lbearbeitung erfolgte nach der Übernahme in den Lageplan die Darstellung der neuen Fahrbahnränder einschließlich der neuen Böschungen. Nacharbeiten waren dann nur noch in geringem Umfang in der Lageplanzeichnung erforderlich (z.B. an Problempunkten des Geländes, die sich nur mit hohem Arbeitsaufwand bei der Querprofi lentwicklung automatisiert lösen lassen). Eine durchgängige Höhenentwicklung von dem einen Gehweg der Straße hinweg über die Fahrbahnen und die Straßenbahngleisanlage mit ihren gesamten Anlagen wie Haltestellen (Wartefl ächen

für Fahrgäste und Fußgängerüberwege) bis zum Gehweg der anderen Straßenseite wurde durch das Zusammenspiel der Module problemlos ermöglicht. Die Durchgängigkeit zwischen der Gleis- und der Straßenplanung sowie innerhalb der einzelnen Planungen war für die Baudurchführung besonders vorteilhaft. Örtliche Anpassungen und Planungsänderungen im Zuge der Baudurchführung lassen sich bekanntlich auch bei bester Planung nicht verhindern, waren aber dank des guten Zusammenspiels der Module schnell eingearbeitet.

Emch + Berger GmbH Ingenieure und Planer, Halle/S. Grenzstraße 15 06112 Halle www.emchundberger.de

Autoren Torsten Geppert ist Gesamtprojektleiter für Generalplanung bei Emch + Berger GmbH, Halle. Thomas Sternberger, Stadt Kassel, ehemals Emch+Berger GmbH, war als Teilprojektleiter „Straßenbau“ für die Ausführungsplanung und die Baubegleitung des Straßenbaues zuständig.

Fazit Als Fazit bleibt, dass sich CARD/1 mit seinen verschiedenen Modulen für die Planung des komplexen Innenstadtprojektes mit Gleis- und Straßenbahnanlagen über

Verkehrsknoten Halle – Neustadt, Emch + Berger GmbH.

rund 8 km von Halle (Saale) nach HalleNeustadt bei der Emch + Berger GmbH über die gesamte Laufzeit des Projektes bewährt hat.