Communications-Based Train Control

Als Communications-Based Train Control (CBTC) werden Systeme zur Zugbeeinflussung und zur Sicherung von Zugfahrten bezeichnet, bei denen eine in beide Richtungen arbeitende Datenkommunikation zwischen Fahrzeug und Streckenausrüstung stattfindet, sowie eine präzise Gleisfreimeldung unabhängig von einer Streckenausrüstung wie Gleisstromkreisen genutzt wird, wodurch ein Fahren im wandernden Raumabstand ermöglicht wird. Die Grundfunktion des Systems kann um Türsteuerung oder Fahrgastinformationen erweitert werden. Die Anforderungen und die allgemeine Systemarchitektur von CBTC-Systemen ist in mehreren IEEE-Standards definiert. CBTC-Systeme werden überwiegend bei Nahverkehrssystemen und U-Bahnen eingesetzt.

Funktionsweise

Grundsätzlich arbeiten alle CBTC-Systeme auf gleiche Art und Weise: Ein streckenseitiger Rechner verfolgt alle Züge auf der Strecke, die mit diesem Computer verbunden sind. Dadurch können die Züge dichter hintereinander fahren als auf manuell überwachten Strecken. Dieser streckenseitige Rechner versorgt die Fahrzeugrechner mit entsprechenden Führungsdaten.

Ein CBTC-System kann unterschiedliche Stufen abdecken:

Automatic Train Protection (ATP) / Zugbeeinflussung
Automatic Train Operation (ATO) / Vollautomatischer Zugbetrieb
Automatic Train Supervision (ATS) / Zugleitsystem

Je nach Art der Übertragung zwischen streckenseitigen Einrichtungen und den Fahrzeugen unterscheidet man zwischen schienenabhängigen, schleifenbasierten und funkgestützten CBTC-Systemen:

codierte Gleisstromkreise (linienförmige Zugbeeinflussung über Schienenlinienleiter)
Linienleiterschleifen (linienförmige Zugbeeinflussung über Kabellinienleiter)
Funkübertragung (Funkzugbeeinflussung)

CBTC-Systeme integrieren typischerweise die Funktionen der Zugbeeinflussung, des automatischen Fahrens, des Stellwerks und der Steuerung in einem System.

CBTC-Systeme erlauben das Fahren im wandernden Raumabstand (Moving Block).

Auswahl von Einsatzgebieten

U-Bahn New York

CBTC wird bei der New York City Subway für ATO auf den Linien L und 7 eingesetzt. Im Jahr 2021 wurden Arbeiten an der IND Queens Boulevard Line abgeschlossen, im Jahr 2024 soll der Südteil der IND Eighth Avenue Line umgestellt sein, parallel wird an der IND Culver Line gearbeitet. Hitachi wird die IND Crosstown Line ausrüsten. Alle Strecken sollen bis Mitte der 2030er Jahre auf CBTC umgestellt werden. Als Zwischenschritt wird der Modus ATP, auch in der Variante ATPM mit mehr manueller Steuerung, genutzt. Das Ziel ist ATO auf allen Linien.

Metro Madrid

Auf der Linie 6 der Metro in Madrid ist CBTC im Fahrgastbetrieb.

Kanada

CBTC-Systeme werden bei Nahverkehrssystemen in Toronto und beim SkyTrain Vancouver eingesetzt, wo Schleifen zur Übertragung verwendet werden.

MRT Singapur

Bei der MRT in Singapur sind alle Metrolinien mit CBTC ausgerüstet. Die meisten Linien, die North East Line, Circle Line, Downtown Line und die Thomson-East Coast Line, verkehren fahrerlos.

Métro Paris

Bei der Métro Paris sind drei verschiedene Systeme im Einsatz bzw. im Aufbau:

Die beiden vollautomatisierten Strecken mit fahrerlosen Zügen, d. h. die Linien 1 und die 14 werden unter dem System SAET (=Système d'automatisation de l'exploitation des trains) betrieben.
Bei der Linie 13 ist das System OURAGAN (=Offre urbaine renouvelée et améliorée gérée par un automatisme nouveau) seit Juli 2017 vollständig in Betrieb.
Für die Linien 3, 5, 9, 10 und 12 ist das System OCTYS (=Open Control of Trains, Interchangeable & Integrated System) in Vorbereitung. Im Frühjahr 2015 fanden Testfahrten auf den Linien 5 und 9 statt. Im Juli 2015 wurde die Linie 5 für drei Tage vollständig zur Einführung der neuesten Version von OCTYS für die Öffentlichkeit gesperrt. Zielvorgabe ist, wie bei den anderen Systemen auch, den minimalen Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zügen auf 90 s zu verringern.
Bis 2030 soll auf allen Pariser Metrolinien die Zugüberwachung und -beeinflussung modernisiert werden.

Dänemark

S-Bahn Kopenhagen: Am 4. April 2016 wurde auf der Strecke zwischen Hillerød und Jægersborg das neue Zugbeeinflussungssystem Trainguard MT von Siemens Mobility seiner Bestimmung übergeben. Verschiedene Anpassungen an die dänischen Erfordernisse wurden vorgenommen. Seit 17. Februar 2016 war dies die erste Strecke der S-Bahn in Kopenhagen, auf der das System in der Praxis erprobt wurde. Im Laufe der folgenden sechs Jahre sollte das gesamte Netz auf diese Technik umgestellt werden.
Seit 26. September 2022 ist auf dem gesamten S-Bahn-Netz das Zugbeeinflussungssystem CBTC in Betrieb. 2024 wurde die Hochrüstung des Systems durch Siemens für den fahrerlosen Betrieb angekündigt. Demnach soll 2030 der erste fahrerlose Zug getestet werden, die Ersetzung alter Züge soll bis 2038 abgeschlossen werden.

Deutschland

Funkfahrbetrieb: Versuche auf der Bahnstrecke Osnabrück–Brackwede ab 1998. Wurde nach zwei Jahren im Jahr 2000 wieder eingestellt.
U-Bahn Nürnberg: Weltweit erster Mischbetrieb von fahrerlosen Zügen (U3) und konventionellen Zügen (U2) auf derselben Strecke seit 2008, Kommunikation über Linienleiter.
U-Bahn Frankfurt: Einführung ab 2027 auf den Linien U4 und U5
U-Bahn Hamburg: Ab 2026 auf den Linien U2 und U4. Neubau der Linie U5 ab Inbetriebnahme mit CBTC
Berliner Verkehrsbetriebe: Auf den Linien U5 und U8 soll CBTC ab 2029 bzw. 2032 genutzt werden.
Albtal-Verkehrs-Gesellschaft: Installation ab 2029 auf der Albtalbahn, der Bahnstrecke Busenbach–Ittersbach und der Hardtbahn angekündigt

Großbritannien

Die Elizabeth Line (Crossrail) in London wurde 2022 eröffnet. Sie nutzt auf dem zentralen Abschnitt und dem Ast nach Abbey Wood das CBTC-System Trainguard MT von Siemens Mobility. Auf den bereits zuvor bestehenden Bahnstrecken werden die Züge von ETCS Level 2 beziehungsweise den nationalen Zugbeeinflussungen AWS und TPWS überwacht.

Schweiz

Waldenburgerbahn seit dem Umbau auf Meterspur 2022.

Türkei

Im Marmaray-Tunnel wird CBTC für S-Bahn-Züge genutzt, der Fernverkehr nutzt ETCS Level 1.

Griechenland

Die 2024 eröffnete U-Bahn in Thessaloniki wurde von Hitachi Rail mit CBTC ausgerüstet.

Bulgarien

Auf der im Jahr 2020 eröffneten Linie 3 der Metro Sofia wird ein CBTC-System von Siemens Mobility eingesetzt.

Wuhan, China

Bei der Wuhan Metro werden die Linien 1, 2 und 4 mit CBTC betrieben.

Weblinks

stellwerke.info – CBTC Projekte in Deutschland
Eine ausführliche Übersicht über geplante CBTC-Projekte weltweit (Memento vom 5. Mai 2008 im Internet Archive) (Stand 2005; englisch)

Einzelnachweise

1 2 3 Ian Mitchell: ETCS or CBTC on cross-city links? In: Railway Gazette International. Band 169, Nr. 4, 2013, ISSN 0373-5346, S. 32–36.
↑ F. Richard Yu: Advances in Communications-Based Train Control Systems. CRC Press, 2015, ISBN 978-1-4822-5745-8, S. XV (google.ch [abgerufen am 10. April 2020]).
↑ 1474.1-1999. IEEE Standard for Communications-Based Train Control (CBTC) Performance and Functional Requirements. Abgerufen am 22. April 2021.
↑ 7 train gets Automatic Train Operation. In: The Bulletin. Band 62, Nr. 6, Juni 2019, S. 1 (erausa.org [PDF]).
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↑ La Comunidad incorpora a las líneas 1 y 6 de metro el sistema de seguridad y control más avanzado del mundo. (Memento vom 25. September 2010 im Internet Archive) 19. Juli 2008.
↑ Métro - transportparis - Le webmagazine des transports parisiens. Abgerufen am 18. Mai 2018.
↑ Pressemitteilung der RATP vom 15. Juli 2015 (französisch) abgerufen am 11. August 2015 (Memento vom 10. September 2015 im Internet Archive)
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↑ Urbalis Solutions. In: Alstom. Abgerufen am 10. März 2025.

[rgz-2013-4-33-1] 1 2 3 Ian Mitchell: ETCS or CBTC on cross-city links? In: Railway Gazette International. Band 169, Nr. 4, 2013, ISSN 0373-5346, S. 32–36.

[2] F. Richard Yu: Advances in Communications-Based Train Control Systems. CRC Press, 2015, ISBN 978-1-4822-5745-8, S. XV (google.ch [abgerufen am 10. April 2020]).

[IEEE1474-3] 1474.1-1999. IEEE Standard for Communications-Based Train Control (CBTC) Performance and Functional Requirements. Abgerufen am 22. April 2021.

[4] 7 train gets Automatic Train Operation. In: The Bulletin. Band 62, Nr. 6, Juni 2019, S. 1 (erausa.org [PDF]).

[5] CBTC: Upgrading signal technology. Metropolitan Transportation Authority, 11. Mai 2022, abgerufen am 12. März 2023 (englisch).

[6] La Comunidad incorpora a las líneas 1 y 6 de metro el sistema de seguridad y control más avanzado del mundo. (Memento vom 25. September 2010 im Internet Archive) 19. Juli 2008.

[7] Métro - transportparis - Le webmagazine des transports parisiens. Abgerufen am 18. Mai 2018.

[8] Pressemitteilung der RATP vom 15. Juli 2015 (französisch) abgerufen am 11. August 2015 (Memento vom 10. September 2015 im Internet Archive)

[9] Nu kører S-togene i fuld trafik på nyt signalsystem. In: bane.dk. 4. April 2016, archiviert vom Original am 4. April 2016; abgerufen am 4. April 2016 (dänisch).

[10] Kopenhagens S-Bahn auf dem Weg zum automatischen Betrieb. Presseinformation. Siemens AG, 22. März 2016, archiviert vom Original am 21. Januar 2017; abgerufen am 5. März 2025.

[11] Nu kører hele S-banen på nyt digitalt signalsystem. 26. September 2022, abgerufen am 12. November 2022 (dänisch).

[12] Banedanmark (Hrsg.): Strækningsoversigt CBTC. København V 18. November 2022.

[13] Automatisierung im Zugverkehr: Siemens Mobility rüstet Signaltechnik für das gesamte S-Bahn-Netzwerk in Kopenhagen hoch. In: Presseinformation. Siemens Mobility, 22. April 2024, abgerufen am 5. März 2025.

[stellwerke.info-CBTC-Projekte-14] Hans H. Kron, Birkweiler: CBTC-Projekte in Deutschland. In: stellwerke.info. Abgerufen am 11. Januar 2026.

[15] Internet Service GmbH: "Digital Train Control": Die VGF modernisiert die U-Bahn mit dem Zugsicherungs-System von morgen. Abgerufen am 19. März 2020.

[16] Marcel Auktun: „U-Bahn100“: HOCHBAHN stellt Pläne für halbautomatischen Betrieb vor. In: DT5 Online. 10. November 2022, abgerufen am 6. April 2023 (deutsch).

[17] Alstom und Hamburger Hochbahn schließen Rahmenvertrag im Wert von bis zu 2,8 Mrd. EUR für neue U-Bahn-Züge und innovative Signaltechnik. Abgerufen am 18. Dezember 2025.

[18] Berliner Verkehrsbetriebe (BVG): Senat zu Besuch bei der BVG: Berlin 2035 – Mobilität im Zeitalter von KI. Abgerufen am 2. Mai 2024.

[19] Informationen zu Änderungen der Netzzugangsbedingungen auf der Albtalbahn und der Hardtbahn. Albtal-Verkehrs-Gesellschaft, abgerufen am 18. April 2025.

[20] Clive Kessell: Crossrail’s Signalling Challenge. In: Rail Engineer. 2. Juli 2020, abgerufen am 6. Juni 2025 (englisch).

[21] Hitachi Rail: Erste fahrerlose U-Bahn für Griechenland Eisenbahn-Kurier, 30. November 2024, abgerufen am 4. März 2025.

[22] Siemens-Technik für die Linie 3 der Metro Sofia. In: Nahverkehrs-praxis. 27. August 2020, abgerufen am 30. Mai 2021.

[23] Urbalis Solutions. In: Alstom. Abgerufen am 10. März 2025.