Redundanz Leitstelle - Itcs

Technische - organisatorische 

Notfallkonzepte für Leitstellen 

Kölner Verkehrs-Betriebe AG 

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21.09.2011 

ATI – Symposium in Nürnberg 

Dipl.– Ing. Dietmar Klein

KVB – AG ein kommunales Unternehmen im 

Stadtwerke - Querverbund 

10 % 

Kölner 

Verkehrs- 

Betriebe AG 

90 % 54,4 % 74 % 

100 % 100 % 90 % 

100 % 

12,5 % 

49,0 % 

100 % 

Häfen und 

Güterverkehr 

Köln AG 

Stadtwerke Köln GmbH 

KölnBäder 

GmbH 

Kölner Seilbahn-Gesellschaft mbH 

Regionalverkehr Köln GmbH* 

Schilling Omnibusverkehr GmbH* 

Westigo GmbH 

100 % 

* Keine Konzerngesellschaften 

Wohnungs- 

gesellschaft 

der Stadtwerke 

Köln mbH 

AWB Abfallwirt- 

schaftsbetriebe 

GmbH & Co. KG 

GEW Köln AG 

80 % 

RheinEnergie AG

Stadtbahn Köln-Bonn 

Betriebliche Nutzung

� Zentrale Steuerung der Zugsicherungs- und 

Fahrsignalanlagen 

�Zentralisierung der Netzleittechnik 

�Zentralisierung des Intermodalen Transport und Control 

System 

�usw… 

Räumliches Schutzkonzept 

Anfang der 80er 

Leitstelle KVB-AG 

- Zentralisierung - 

Leitstand KVB-AG



- Zentralisierung der ersten Stellwerke -

Estw. 

Dom 

Vicos OC 111 Bedienplätze 

Estw. 

Appellhofplatz 

Tisch 1 

EStw. 

Broichstraße 

EStw. 

Bensberg 



- Zentralisierung der Stellwerke und FSA- 

redundantes ringförmiges 

LWL-Netzwerk 

Tisch 2 

EStw. 

Mülheim 

EStw. 

Poststraße 

EStw. 

Slabystaße 

EStw. 

Deutz 

Tisch 3 

Leitstelle 

Strecke 

EStw. 

Kalk 

RStw. 

OC15 

H.-B.- 

Platz 

RStw. 

OC15 

Äußerekanastraße 

RStw. 

OC 15 

Heimersdorf 

RStw. 

OC 15 

Sebastianstraße 

Panoramatafel 

Die Steuerung/Überwachung der einzelnen Zugsicherungsanlagen wie auch der 

Fahrsignalanlagen, wird jeweils über ein Netzwerk in der zentralen Leitstelle realisiert. 

Dabei ist es möglich, die einzelnen Anlagen sowohl fern, von der Leitstelle, als auch 

im „Ortsbetrieb“ im Stellwerk zu bedienen. 

SPS 

RStw. 

OC 15 

Hochbahn 

RStw. 

OC15 

Ebertplatz 

FSA 

Stadion 

FSA 

Schlebusch

Systemarchitekturen der Bediensysteme 

Heute: 

�Mosaikwand 

�Signalanlagen 

�Signalfernsprecher 

�Telefon 

�ITCS 

�Netzleitsystem 

�TETRA Digitalfunk 

�Video 

�Notruf 

�Brandmeldeanlagen 

�Fahrgastinformation 

�Betriebsmeldesystem 

heute ab 2013 

�Multifunktionsarbeitsplätze 

�Großbildprojektionssystem 

�Bedienplatzrechner im Technikraum 

�Stör- und Ereignismanagement

Modernisierung 

- Bedienplatz und Großbildprojektionswand 2013 - 

Laut- 

Sprecher 

PC 

Tetra 

Rückfalleben 

Video / Alarm / 

Notruf 

Bedienplatz 

UM 1 UM 2 UM 3 UM 4 UM 5 

TouchPad 

Monitor- & Tastaturumschaltung 

Mikrofon für 

ELA 

Handhörer 

für Notruf 

Laut- 

Sprecher 

Funk 

Trading 

Handhörer 

für ITCS

Reduzierung der: 

� Wärmelast in der Leitstelle 

� Brandlast 

� Geräuschemission 

Modernisierung 

- Bedienplatz 2013 -

Modernisierung der Leitstelle 

„Optimierung der Datenflüsse 2013“ 

- im Stör- und Ereignismanagement und der Subsysteme -

Optimierung der Systemarchitekturen 

der Bediensysteme 

- Verbesserung der Außenwirksamkeit - 

�Verbesserung der Fahrgastinformation, insbesondere bei 

Störungen und Großveranstaltungen 

�Verbesserung der Servicequalität durch die gezielte 

Einsatzsteuerung von Sicherheits- und Servicepersonal an 

Haltestellen und in Fahrzeugen 

�Erhöhung des subjektiven Sicherheitsgefühls der 

Fahrgäste und Verbesserung der objektiven Sicherheit an 

Haltestellen und in Fahrzeugen

Technische Daten jedes Dieselmotors: 

Bauform V90° wassergekühlt 

Arbeitsweise 4-Takt-Dieselmotor mit Abgasturbolader 

Zylinderzahl 8 

Hubraum 12 763 cm³ 

Dauerleistung 143kW (195 PS) bei 1500 U/min nach DIN 6270 

Drehmoment 912 Nm 

Technische Daten jeder Synchronumkehrmaschine: 

Nennleistung 160kVA bei cosφ =0,8 und 40°C 

Belastung Sternpunkt 100% 

Drehzahl 1500 U/min 

Nennspannung 380 / 220V 

Nennfrequenz 50Hz 

Schutzart IP23 S 

Betriebszeit bis 19.01.2007 

USV – Anlage, bis 2007 

- Voraussetzung für eine hohe Verfügbarkeit der Systeme -

USV – Anlage, ab 2007 

- Voraussetzung für eine hohe Verfügbarkeit der Systeme - 

Technische Daten jedes Dieselmotors: 

�es gibt zwei wassergekühlte Sofortbereitschafts - Dieselaggregate mit je 455 kVA 

�einen Kraftstoffvorratstank für 4000l Diesel (für ca. 35Std. bei Volllast) 

�zwei redundant arbeitende USV - Anlagen mit je 240 kVA (dreiphasig) 

�zwei redundant aufgebaute Batteriesätze 

2x 2x430V für die USV - Anlagen 

�eine Bypassschalteinrichtung zur 

Umgehung der USV - Anlagen 

�zwei redundant arbeitende 

Klimaanlagen zur Kühlung der 

USV - Anlagen 

�Der 4000l Dieseltank ist 

berechnet bei Volllastbetrieb 

auf etwa 35 Std.

USV – Anlage, ab 2007 

- Voraussetzung für eine hohe Verfügbarkeit der Systeme - 

Technische Daten der Batterien: 

�Redundant aufgebaute Batteriesätze, bei Volllast (240 kVA) ist die Batterieanlage 

auf 8 Minuten für die Spannungs- und Frequenzstabilität der USV – Anlagen maximal 

ausgelegt 

�Ca. 8,5 Tonnen Batteriegewicht 

Bypassschaltanlage

„Leitstelle 2013“

Modernisierung und Synergien 

Entstehung einer Ersatzleitstelle: 

• Umbauzeit ca.1 Jahre 

• Kosten ca. 500 T€ - 750 T€ 

Überlegung: 

Erhalt der Ersatzleitstelle: 

•Risikoanalyse der Bestandsleitstelle


Ausgangsituation: 

� Modernisierung der Betriebsleitstelle 

� Prüfung grundsätzlicher Gefahrenszenarien

Risikoanalyse 

„Redundanz Leitstelle“ 

Wesentliche Risiken einer Leitstelle: 

� Ein Brand in der Leitstelle und/oder in den Technikräumen, 

� Terroristische Anschläge, 

� und extreme Umweltkatastrophen 

� Bombenfunde aus dem zweiten Weltkrieg 

Das ernst zu nehmende Risiko ist ein Brand, unabhängig 

davon ob dieser in der Leitwarte oder im Technikraum 

auftritt.

Maßnahmen zur Risikominimierung 

- aus der Risikoanalyse und IT - Stadtwerke Konzernprüfung - 

� Redundanter Aufbau der IT-Systeme 

� Verbesserung des Brandschutzes (zus. Löschanlage) 

� Überarbeitung des räumlichen Schutzkonzeptes 

� Verbesserung der Zugangskontrolle

Räumliches Schutzkonzept durch Dezentralisierung 

„Redundanzleitstelle“



•Umbauzeit 1 Jahre 

•Kosten ca. 500.000€ - 750.000€ 

Überlegung: 


•Risikoanalyse der Bestandsleitstelle 

• Erweiterung der Ersatzleitstelle zur 

„Redundanz Leitstelle“

Zukunftsorientiertes Leitstellenkonzept 

� Flexible Übertragungsnetze & Ressourcennutzung 

� Leistungsfähige und ausfallsichere (IP-) Netzwerkkonzepte 

� Zwei vernetzte Leitstellen (Technikzentralen) 

� Arbeitsplatz des Disponenten räumlich unabhängig 

(“Free seating”) 

� Verteilter Zugriff auf gemeinsame Ressourcen (Digitalfunk, 

ITCS, DFI, NLT…) durch VoIP - Netze



•Umbauzeit 1 Jahre 

•Kosten ca. 750.000€ 

Überlegung: 


•Risikoanalyse der Bestandsleitstelle 

• Erweiterung der Ersatzleitstelle zur 

„Redundanz Leitstelle“ 

•Umbau und Erweiterung der Systeme 

(Ausbau der Redundanz, durch Dezentrali- 

sierung der Technik) 

nach der Inbetriebnahme der neuen 

„Leitstelle 2013“

Redundanz durch 

„Virtualisierung“ 

Hardwarefehler = Systemausfall 

� Administratives Problem: 

• Kaum Übersicht über Systemlast 

• Mangelnde Rechnerleistung 

• Aufwendige Lagerhaltung der Hardware 

Lösungsansatz bei den KVB: 

� Einführung einer Cluster-Server-Landschaft mit zuverlässiger 

Hardware 

� Virtualisierung der Server durch VmWare 

� Virtualisierung der INFO-Arbeitsplätze und der 

Datenversorgungsplätze

INFO- 

SOS 

Funkplatz 

Reserve 

Funkplatz 

BUS1 

Zentral - Switch 


Speed: (10/100Base-TX) Green = 100Mbps, Yellow = 10Mbps, (1000Base-X/T) Green = 1000Mbps; Duplex: Green = Full Duplex, Yellow = Half Duplex; Pow er: Green = Delivering Pow er, Yellow - Fault, Flashing Green = Over Budget 

3CR17572-91 SuperStack ® 3 Switch 4500 PWR 50-Port 

Console (19200.8.1.N) Unit Mode 

100% 

Green=Speed 

25 1 26 2 27 3 28 4 29 5 30 6 31 7 32 8 

33 9 34 10 35 11 36 12 37 13 38 14 39 15 40 16 41 17 42 18 43 19 44 20 45 21 46 22 47 23 48 24 

80% Yellow=Duplex 

60% Flashing=PoE 

40% 

20% 

49 50 51 49 52 50 

PWR 

RPS 

INFO- 

STW1 

10/100BASE-TX 

Funkplatz 

BUS2 

INFO- 

STW2 

1000Base-X/T 

Funkplatz 

STRAB1 

INFO- 

DISPO 



- vor der „Virtualisierung ITCS“- 

INFO- 

STW3 

Funkplatz 

STRAB2 

Funkplatz 

INFO 




100% 

Green=Speed 

25 1 26 2 27 3 28 4 29 5 30 6 31 7 32 8 

33 9 34 10 35 11 36 12 37 13 38 14 39 15 40 16 41 17 42 18 43 19 44 20 45 21 46 22 47 23 48 24 



40% 

20% 

49 50 51 49 52 50 

PWR 

RPS 

DV- 

Arbeitsplatz 1 

10/100BASE-TX 

DV- 


1000Base-X/T 

DV- 





100% 

Green=Speed 

25 1 26 2 27 3 28 4 29 5 30 6 31 7 32 8 

33 9 34 10 35 11 36 12 37 13 38 14 39 15 40 16 41 17 42 18 43 19 44 20 45 21 46 22 47 23 48 24 



40% 

20% 

49 50 51 49 52 50 

PWR 

RPS 

Leitrechner- 

Server 

Abgesetzte Arbeitsplätze 

10/100BASE-TX 

TTL- 

Server 

DV- 

Server 

1000Base-X/T 

Funksystem

X2052A 

X2055A 

X2 

PORT A PORT B PORT C PORT D 

Fibre 

Channel 

PORT 1 

Console 

e0a e0b RLM e0c e0d 

0a FC 0b 

0c FC 0d 

0e LVD SCSI 

Console 0a 0b e0a e0b RLM e0c e0d 

0e LVD SCSI 

FC 

0c FC 0d 

X2 

TX RX TX RX 

PROPERLY SHUT DOWN SYSTEM BEFORE OPENING CHASSIS. 

A B C D 

PORTS 

PORT 2 

PCI 1 PCI 3 

PCI 2 PCI 4 

ESH4 

SHELF 

ID 

ESH4 

SHELF 

ID 

1 

2 

4Gb 2Gb 

1Gb ELP 

1Gb 2Gb 4Gb 

A 

1 2 

B 

4Gb 2Gb 

1Gb ELP 

X3145 

4Gb 2Gb 

1Gb ELP 



- nach der „Virtualisierung ITCS“- 

Rechenzentrum 1 Rechenzentrum 2 

SunFire X4200 

SunFire X4200 

Sun 

Sun 

1Gb 2Gb 4Gb 

A 

1 2 

B 

4Gb 2Gb 

1Gb ELP 

ESH4 

ESH4 

DISCONNECT AC POWER 

CORD BEFORE REMOVAL 

AC 

status 

X2 

X2 



AC 

status 

X2052A 

X2055A 

X2 

PORT A PORT B PORT C PORT D 

Fibre 

Channel 

PORT 1 

TX RX TX RX 

PROPERLY SHUT DOWN SYSTEM BEFORE OPENING CHASSIS. 

PCI 1 PCI 3 

PCI 2 PCI 4 

Console 

e0a e0b RLM e0c e0d 

0a FC 0b 

0c FC 0d 

0e LVD SCSI 

Console 0a 0b e0a e0b RLM e0c e0d 

0e LVD SCSI 

FC 

0c FC 0d 

X2 

A B C D 

PORTS 

PORT 2 

ESH4 

SHELF 

ID 

SHELF 

ID 

1 

ESH4 

2 

4Gb 2Gb 

1Gb ELP 

1Gb 2Gb 4Gb 

A 

1 2 

B 

4Gb 2Gb 

1Gb ELP 

4Gb 2Gb 

1Gb ELP 

SunFire X4100 

SunFire X4200 

SunFire X4200 

Sun 

Sun 

Sun 

X3145 

ESH4 

1Gb 2Gb 4Gb 

A 

1 2 

B 

4Gb 2Gb 

1Gb ELP 

ESH4 



AC 

status 

X2 



X2 

AC 

status

Vorteile der „Virtualisierung“ 

� Aufbau eines Clusters 

Flexibler Zuordnung von Ressourcen (CPU, RAM 

usw.) möglich, Speicherkapazität von 3,5 TB und 

die Anbindung an ein SAN (Storage Area Network), 

� Verteilung auf zwei räumlich getrennte 

Standorte 

Jeder Standort kann alleine die gesamte Netzlast 

übernehmen, dadurch wird eine massive 

Verbesserung der System – Verfügbarkeit erreicht, 

� Hot Standby – Verfügbarkeit der Hardware 

� Keine Systemausfälle durch 

Wartungsarbeiten an der Hardware

Bonnstr 

Stadion 

Redundanz durch redundante Netzwerke 

„Beispiel Videosystem“ 

Dist_B1 Dist_B1_R Dist_B2 Dist_B2_R 

Chlodwigplatz 

Rudolfplatz 

� Aufbau von Ringen 

Feuerwehr StadtKöln 

Core Core_R 


NeusserStr Ebertplatz STW½ 

STW_3 

STW_8 STW_9/10 ASW- 

Butzweilerhof- 

Sparkasse 

�bedeutet, dass bei Ausfall einer Komponente bzw. einer Leitung ein zweiter 

Übertragungsweg zur Verfügung steht. 

� Dopplung Zentraler Switche / Router 

�bedeutet, dass bei Ausfall einer Komponente die andere „übernimmt“ 

� Anbindung von Servern (usw.) über z.B. LACP an 2 Switche 

� bedeutet, doppelte Bandbreite und Ausfallsicherheit gegenüber Switchen und 

Netzwerkkarten 

ASW- 

Butzweilerhof- 

Flugplatz 

Leitstelle-R

Redundanz durch redundante Netzwerke: 

„Beispiel Breitbandübertragungssystem“ 

Ring Neusser Str 

120 Neusser Str 

130 Merkenich 

140 Chorweiler 

141 Heimersdorf 

150 Weidenpesch 

Redundanz Leitstelle 

10 Leitstelle 

176 Bocklemünd 

177 UW Ossendorf 

178 Iltisstr. 

179 Akazienweg 

180 Venloer Str. 

184 

RheinEnergieStadion 

185 Bonnstr 

Ring Ebertplatz 

160 Ebertplatz KO-Raum 

161 Ebertplatz HiCom 

170 Friesenplatz 

Ring Wiener Platz 

90 Thielenbruch 

100 Wiener Platz 

105 Schlebusch 

Ring Werkstatt 

9 Werkstatt 

27433 

Redundanz DKB 

54 Bensberg 2 

55 Bensberg 

57 Merheim 

58 Broichstr 

60 Kalk Kapelle 

70 DKB 

80 Deutz Messe 

85 Zündorf 

Ring X3M 

200 Leitstelle 

201 Datentechnik (Keller 

Leitstelle) 

202 Kendenich 

203 Wesseling 

204 Barbarossaplatz 

205 Neumarkt 

210 Appelhofplatz 

215 Deutz Kalker Bad 

216 Kalk Kapelle 

Ring Neumarkt 

20 Rudolfplatz 

30 Neumarkt 

35 Appellhofplatz 

40 Dom HBF 

� Aufbau von Ringen und Sub-Ringen 

�bedeutet, dass bei Ausfall einer Komponente bzw. 

einer Leitung ein zweiter Übertragungsweg zur 

Verfügung steht. 

� Schnittstellen unabhängig 

�bedeutet, dass die unterschiedlichsten physikalischen 

Schnittstellen zur Verfügung stehen. (Bessere 

Bandbreitennutzung)

Mitarbeiter im Wandel der Zeit 

„Qualifikation“ 

Damals: Heute: 

Bedienpersonal Leitstelle: 

• Keine speziellen 

Anlagenkenntnisse 

erforderlich, 

•Vertiefende Kenntnisse der 

betrieblichen Rahmenbedingungen 

erforderlich. 

Personal in der Instandhaltung: 

•Facharbeiter der 

Kommunikationselektroniker 

mit spezieller Ausbildung an 

Prozessrechneranlagen. 

•Kenntnisse im Umgang 

mit Computer und 

Standard Software 

•Bereitschaft sich in 

Umfangreiche Bediensoftware 

ein zu arbeiten. 

Dipl. Ingenieure 

Informatik, 

Netzwerkspezialisten, 

Sicherheitsexperten, 

Programmierer JAVA.


„Funktionseinheiten“ 

Innerhalb der Leitwarte gibt es zukünftig folgende Funktionseinheiten: 

Funktionsbereich Aufgaben 

� Störungsmanagement in signalgesicherten Bereichen 

Signalanlagen 

Netzleitstelle 

Einsatzleiter, 

Verkehrsmanagement, 

Universal 

Sicherheit und Service 

� Koordination der technischen Instandsetzung an Zugsicherungseinrichtungen 

(Gleisanlagen und Signale) 

� Fernüberwachung und Störungsmanagement der Fahrweganlagen 

(Fahrstromversorgungssysteme und technische Anlagen an Haltestellen) 

� Durchführung von Schalthandlungen an elektrotechnischen Anlagen 

� Management des Fahrbetriebes 

� Beobachtung des Fahrgastaufkommens an Haltestellen mittels videotechnischen 

Anlagen 

� Koordination geeigneter Maßnahmen bei Störungen des Fahrbetriebes, z.B. Einsatz 

zusätzlicher Fahrzeuge oder Einsatz von Busersatzverkehren, etc. 

� Koordination der personellen Vorort-Maßnahmen bei Veranstaltungen, Unfällen und 

Verkehrsstörungen 

� Alarmierung von Hilfskräften (Polizei, Feuerwehr, Rettungsdiensten und 

Ersatzfahrzeuge) bei Unfällen, Fahrzeugschäden und anderen Betriebsstörungen. 

� Koordination der mobilen Sicherheits- und Servicekräfte bei Veranstaltungen und 

Sicherheitsereignissen 

� Beobachtung der Sicherheitslage an Haltestellen mittels videotechnischen Anlagen 

� Alarmierung von Hilfskräften (Polizei, Feuerwehr und Rettungsdiensten) bei 

Sicherheitsereignissen 

� Bereitstellung aktueller Fahrgastinformationen über elektroakustische Anlagen und 

dynamische Fahrgastinformationssysteme in Fahrzeugen und an Haltestellen 

� Entgegennahme und Bearbeitung von Bahnsteignotrufen sowie von eingegangenen 

Brandmeldealarmen 

� Koordination der Wiederinbetriebnahme von ausgefallenen Fahrtreppen und Aufzügen


„Funktionseinheiten 

in der Übersicht“

Mitarbeiter im Wandel der Zeit, 

Werkzeug der Zukunft für die Disponenten 

Ebene 1: 

Weltbild 

„bedienerfreundlich, menügeführt“ 

Ebene 2: 

U-Banhstation 

Ebene 3: 

Fahrebene 

Intuitive Bedienung durch einfache Oberflächenvisualisierung 

Zusammenschaltung von Systemen wie: 

�Notruf-Systeme 

�Brandmelde-Systeme 

�Video-System


Werkzeug der Zukunft für die Disponenten 

„Übersicht aus den verschiedensten Systemen“ 

Intuitive Bedienung durch einfache Oberflächenvisualisierung 

durch eine Großbildprojektionswand: 

� Einheitliche Weltbilder 

� Signalweltbild entsprechend dem Anforderungsprofil der 

Mitarbeiter 

� Betriebsgeschehen auf einen Blick für alle Disponenten


„Anforderung an die Instandhaltung“ 

� Die Zahl der Kunden (Nutzer) sowie die Anforderungen an 

die Zuverlässigkeit und den technischen Standard der 

ÖPNV Unternehmen steigt weiter an, 

� Die bestehende Technik orientiert sich an der allgemeinen 

Entwicklung der Datenverarbeitung, hier werden die 

Entwicklungsstufen und Lebenszyklen immer kürzer, 

� Im Ergebnis steigt auch die Zahl und Komplexität der 

technischen Anlagen, 

� Die Anforderungen an die Instandhaltung der Anlagen 

steigen, 

� Diese Fakten sind bei Restrukturierungsmaßnahmen zu 

berücksichtigen

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 

llt: 

Ing. Dietmar Klein 

irt.inform. Günter Weißelberg 

Ing. Marcus Pokorny 

Ing. Peter Jacobs

Redundanz Leitstelle - Itcs

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