Das Verkehrsaufkommen steigt weltweit stetig. Die Konsequenz: verstopfte Innenstädte und Autobahnen, Rückstaus, steigende Lärm- und Abgasbelastung. Viele Ballungsgebiete verfügen daher über Verkehrsleitzentralen mit Videoüberwachungskameras, Verkehrs- und Wettersensoren, Wechselverkehrszeichen, Verkehrssignalanlagen und Autobahnauf- und -abfahrts-Messgeräten, die den Verkehrsfluss messen.

Intelligente Transport Systeme (ITS) integrieren Kommunikation, Steuerung und elektronische Technologien. Solche Systeme erfordern höchste Redundanz, denn auf der Autobahn sind Sicherheit und Zuverlässigkeit oberstes Gebot. So wie z. B. in Zagreb, wo eine Ethernet Lösung von Moxa bei einem ITS System zum Einsatz kommt. Ausschlaggebend für das System war neben dessen Medienredundanz, die für solche kritischen Anwendungen notwendige Wiederherstellungszeit unter 20 ms, die mittels TurboRing Technologie erreicht wurden.

Seit über 20 Jahren befasst sich das kroatische Unternehmen Telegra mit dem Design, der Entwicklung, der Herstellung, Installation sowie der Wartung von Verkehrs- und Telekommunikationssystemen. So installierte das Unternehmen 2005 in Zusammenarbeit mit dem Distributor Selmet d. o. o. ein intelligentes Verkehrsüberwachungssystem für Tunnels und Autobahnen, das sich ca. 50 km weit ringförmig um die Hauptstadt Zagreb spannt.

Das komplett neu installierte System wurde zum Vorläufer zahlreicher weiterer Systeme, unter anderem eines ähnlichen, das Anfang 2008 auf der Autobahn zwischen Rijeka und Zagreb in Betrieb genommen wurde. Entlang der 50 km langen Autobahn um Zagreb installierte Telegra 72 Wechselverkehrszeichen, die die Fahrer mit Informationen über Geschwindigkeitsbegrenzungen, Staus und weitere Straßenbedingungen, wie z. B. klimatische Einflüsse, informieren.

Die klimatischen Informationen stammen von vier meteorologischen Wetterstationen, die die Bedingungen an verschiedenen Stellen entlang der Autobahn messen und überwachen. Sowohl die Wechselverkehrszeichen als auch die Wetterstationen sind mit einer Leitstelle verbunden (Abb. 1), die 24 Stunden in Betrieb und das Herzstück der Überwachung und Steuerung ist.

In der Leitstelle ist die vollständige Autobahnstrecke rund um Zagreb auf riesigen Bildschirmen abgebildet. Sendet nun z. B. die Wetterstation Berichtsdaten an die Leitstelle, initiiert die Verkehrsmanagement und Steuerungs-Software auf Basis vordefinierter Algorithmen die Aktualisierung der Wechselverkehrszeichen (Abb. 2). Alle Aktualisierungen werden mit dem entsprechenden Autobahnabschnitt abgeglichen (Abb. 3), womit der korrekte Informationsfluss gesichert ist.

Wechselverkehrszeichen kommunizieren mittels Ethernet

Die 72 Wechselverkehrszeichen sind mit 40 Außenstationen verbunden, die in ein Kommunikationsnetzwerk mit EDS-505A-SS-SC Ether- Device Switches (Single Mode, Optical Fiber) von Moxa eingebunden sind. Single Mode hat den Vorteil, dass Signale über lange Strecken hinweg wiedergabegetreu transportiert werden.

Die Spezifikationen für die Übertragung in Single Mode sind für 0–40 km: 1.310 nm (9/125 μm, 3,5 PS/(nm*km)) und für 0–80 km, 1550 nm (9/125 μm, 19 PS/(nm*km)). EDS-505A ist ein 5-Port Plug-and-play, redundanter Ethernet Switch. Diese DIP Switches sind einfach zu installieren und führen dank der von Moxa entwickelten TurboRing Technologie (Wiederherstellungszeit < 20 ms) zu hoher Redundanz und Verfügbarkeit. Die TurboRing Technologie ermöglicht der Leitstelle außerdem die Steuerung der Switches über SNMP.

Die erweiterte Betriebstemperatur von -40 bis 75 °C ist zudem ideal für den Einsatz der Switches in den Außenstationen entlang der Autobahn. Die Leitstelle ist als Kommunikationsknoten in einer redundanten Ringstruktur ins Netzwerk eingebunden. Die Wechselverkehrszeichen und die Wetterstationen sind in Stern-Topologie angeordnet, und über EDS-505A Switches in den redundanten Ring integriert. Die Flexibilität der TurboRing Technologie war der ausschlaggebende Faktor für den Einsatz in Zagreb.

Vielzahl von Topologien möglich

Der TurboRing (Abb. 4) bietet den Anwendern eine breite Auswahl an verschiedenen Topologien. Für einige Systeme, so wie im Fall von Zagreb, wäre es nicht besonders vorteilhaft, alle Geräte in einem großen redundanten Ring zu verbinden, insbesondere, wenn Geräte an entfernten Stellen platziert sind. Durch die Ringkopplung können die verteilten Geräte in verschiedene, kleinere Ringe aufgeteilt werden, die optimal miteinander kommunizieren.

Im Fall der Autobahn um Zagreb sind die Wechselverkehrszeichen und die Wetterstationen über zehn Media Converter Paare verbunden, um ihre Entfernung zu den Ring-Switches zu überbrücken. Moxas Mediakonverter IMC-21 wandeln die Signale der Wechselverkehrszeichen und der Wetterstationen und senden sie in Multi-Mode zu den Switches.

Multi-Mode wird meist für die Kurzstreckenkommunikation genutzt. Typische Parameter sind: bei 0–5 km: 1.300 nm (50/125 μm, 800 MHz*km) bzw. bei 0–4 km, 1.300 nm (62.5/125 μm, 500 MHz*km). Die IMC-21 Mediakonverter sind kostengünstige Geräte, die speziell für den zuverlässigen Betrieb in rauen Umgebungen geschaffen wurden, wie z. B. für die Umgebungstemperaturen in Zagreb. Hier kommt der erweiterte Betriebstemperaturbereich der Mediakonverter von ‑10 bis 60 °C voll zum Einsatz.

Fazit

Mit dem intelligenten Verkehrsleitsystem rund um Zagreb hilft Telegra mit seinen hoch entwickelten Ethernet-Lösungen nicht nur, den Komfort für die Autofahrer zu erhöhen, sondern steigert auch deutlich die Sicherheit und Effizienz. So wird das unaufhaltsam steigende Verkehrsaufkommen auf Kroatiens Autobahnen auch zukünftig in optimal überwachte Bahnen gelenkt.