mini|Eurobalise auf Fester Fahrbahn: Eine Balisengruppe kann aus einer bis acht derartiger Balisen bestehen. mini|Balisenlesegerät an einer Lokomotive der Baureihe 189: Das Fahrzeug liest damit Informationen aus der Balise aus. Als Verkettung (fachsprachlich auch ) wird im europäischen Zugbeeinflussungssystem ETCS die logische Verknüpfung einer Balisengruppe mit einer nachfolgenden Balisengruppe bezeichnet. Der zugehörige Abstand wird, neben weiteren Informationen, von der Strecke an den Zug per Transparentdatenbalise (in ETCS Level 1) bzw. Funk (zumeist in Level 2 oder 3) übermittelt.
Im Rahmen der Verkettung werden in Fahrtrichtung folgende Balisengruppen mit ihren Identitäten und den dazwischen zu fahrenden Distanzen angekündigt und überwacht.ETCS-Spezifikation, Subset 023, Version 3.3.0, Abschnitt 4 Damit wird die Integrität der übermittelten Streckeninformation sichergestellt. Bei Abweichungen können Sicherheitsreaktionen ausgelöst werden, beispielsweise Zwangsbremsungen. Insbesondere sichert die Verkettung auch einzelner Balisen gegen das Fahren in falscher Richtung ab, wofür sonst Balisengruppen aus mindestens zwei Balisen nötig sind.
Darüber hinaus dient die Verkettung dazu, Abweichungen in der Wegmessung (ETCS-Odometrie), die etwa durch Schlupf entstehen, immer wieder zurückzusetzen, bevor sie zu groß werden, und erlaubt, systematische Abweichungen, etwa aufgrund abnehmender Raddurchmesser, auszuregeln.
Verkettete und nicht verkettete Balisengruppen mini|Aus jeweils zwei Balisen bestehende Balisengruppen im Badischen Bahnhof in Basel. An jeder Balisengruppe kann die Bewegungsrichtung des Zuges eindeutig bestimmt werden. Als verkettet gilt eine Balisengruppe, deren Verkettungsinformation („linking information“) zuvor bekannt ist. Alle Balisen einer verlinkten Gruppe müssen mit dem Wert 1 der binären Variable Q_LINK in ihrem Telegramm als verkettet gekennzeichnet sein.ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 8.4.2.1 Auch Balisengruppen, die Repositionierungsinformationen enthalten, gelten als verkettet, da diese Balisengruppen vorangekündigt werden, als verkettet gekennzeichnet werden und entsprechende Repositionierungsinformationen enthalten. (Eine feste absolute Standortangabe einer Balise, z. B. mit einer in die Balise einprogrammierten Streckenkilometer-Information, ist nicht möglich, da der entlang einer Strecke zurückgelegte Weg insbesondere durch Weichen nicht eindeutig ist. Die Verkettungsinformation kann beispielsweise die eingestellte Fahrstraße berücksichtigen.)
Wird eine verkettete Balisengruppe vom Fahrzeug gelesen, wird diese zur maßgebenden Balisengruppe (LRBG). In ETCS Level 2 und 3 teilt der Zug per Position Report dem RBC u. a. die neue LRBG mit. Sie dient fortan als räumlicher Bezugspunkt, u. a. auch für weitere Position Reports und Fahrterlaubnisse.
mini|Aus je einer Balise bestehende Balisengruppen an Blockkennzeichen vor einem Tunnelportal. Nur mit Verkettungsinformationen kann die Bewegungsrichtung des Zuges ermittelt und die für diese Richtung vorgesehenen Informationen der Balisen verarbeitet werden. Unverkettete („unlinked“) Balisengruppen müssen als solche gekennzeichnet sein (Q_LINK = 0) und mindestens zwei Balisen umfassen.ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.4.4.3 Sie dürfen nicht per Verkettung angekündigt werdenETCS-Spezifikation, Subset 040, Version 3.4.0, Abschnitt 4.2.4.8.1 und selbst keine Verkettungsinformation übertragen (Ausnahme: Infill).ETCS-Spezifikation, Subset 040, Version 3.4.0, Abschnitt 4.2.4.8.2 Sie können daher nicht als Positionsbezug dienen und nicht zur LRBG werden.
Nicht verkettet werden müssen beispielsweise Balisen, die im ETCS-Level-1-Betrieb eine vorübergehende Langsamfahrstelle (Temporary Speed Restriction, TSR) absichern.ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.6.4.3.1 Die zulässige Geschwindigkeit an einer Langsamfahrstelle kann damit durch den kurzfristigen Einbau von wenigstens zwei Zweiergruppen von Balisen überwacht werden, ohne in die längerfristig projektierte Verkettung einzugreifen. (Mit Verlinkung wäre dafür nur eine Zweiergruppe erforderlich.ETCS-Spezifikation, Subset 091, Version 3.6.0, Abschnitt 8.3.2.1)
Zweck mini|Aus je zwei Balisen bestehende Balisengruppen an ETCS-Halt-Tafeln vor einem Tunnelportal. Damit kann die unerlaubte Vorbeifahrt eines Zuges durch Zwangsbremsung sicher verhindert werden, weil er seine womöglich falsche Bewegungsrichtung auch ohne vorliegende Verkettungsinformation feststellen kann. Die Verkettung dient nach ETCS-Systemanforderungsspezifikation (SRS) drei Zwecken:ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.4.4.1ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.6.4.1 Maßnahmen zu ergreifen, falls erwartete Balisengruppen nicht oder nicht an der erwarteten Stelle vorgefunden werden. Ein orientiertes Koordinatensystem an eine einzelne Balise zu knüpfen.ETCS-Spezifikation, Subset 036, Version 3.1.0, Abschnitt 4.4.6.2.5 Das Vertrauensintervall der Odometrie zu korrigieren.
Durch Verkettung entsteht darüber hinaus ein zusätzlicher Schutz vor Gefahren durch unbeabsichtigtes Einlesen von Informationen aus Balisengruppen, die abseits des befahrenen Fahrwegs liegen („cross-talk“).ETCS-Spezifikation, Subset 036, Version 3.1.0, Abschnitt 4.2.5.1 Die Sicherheitsmarge, mit der cross-talk vom Nachbargleis durch Begrenzung der Feldstärken und Empfindlichkeiten ausgeschlossen ist, ist nicht groß, falls dort eine Balise durch einen anderen Zug erregt wird.
Durch Verkettung ist es ferner möglich, bestimmte Balisen für bestimmte Betriebsfälle zu „maskieren“. So werden auf den ETCS-Strecken des Projekts VDE 8 so genannte „Haltbalisen“ verlegt, deren Informationen nur von Zügen berücksichtigt werden, die einen gestörten Funkbereich durchfahren. (Wird diese Balise im Suchfenster nicht gefunden, wird eine Zwangsbremsung ausgelöst. Damit wird sichergestellt, dass ein möglicher Haltbefehl der Balise sicher ausgewertet wird.)
In der Betriebsart Staff Responsible (SR) werden keine Verkettungsinformationen (Linklisten) verwaltet.
Eine wesentliche Vereinfachung der ETCS-Betriebsart Limited Supervision besteht im Verzicht auf die Verkettung. Damit können einheitliche Datenpunkte verwendet und auf eine Vermessung verzichtet werden.
Verkettungsinformation Die Verkettungsinformation für jede der verketteten Balisengruppen setzt sich wie folgt zusammen:ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.4.4.2 die Identität der Balisengruppe der nominelle Abstand zwischen den „location reference“ genannten Bezugspunkten der Balisengruppe und der vorherigen Gruppe in der Liste (oder der LRBG für die erste Distanz), die Verlegegenauigkeit („accuracy“) der Balisengruppe bezogen auf den vorausliegenden GefahrenpunktETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.6.4.2 b, 3.6.4.2.1 und Abb. 13a.. Wenn eine Balisengruppe zwei Referenzbalisen enthält, muss diese Toleranz beide Balisen abdecken. die Richtung, in der die Balisengruppe befahren wird. (Regel- oder Gegenrichtung, „nominal“/„reverse“) die notwendige Reaktion, falls die Daten der erwarteten Balisengruppe nicht konsistent sind: Zwangsbremsung („Train trip“), Betriebsbremsung oder keine Reaktion. Über den Grund der Bremsung muss der Triebfahrzeugführer informiert werden.ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.16.2.6 Die Bremsung darf ferner erst im Stand wieder aufgelöst werden.ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.14.1.6 Nach Abschluss der Betriebsbremsung müssen alle vorausliegenden ortsbezogenen Informationen im Bordgerät gelöscht werden.
Über das ETCS-Paket 5 („Packet 5“)ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 7.4.2.2 werden Informationen zur Verkettung („Linking Information“) von der Strecke zum ZugETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 7.4.1.1 übertragen. Darin sind folgende VariablenETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 7.5 für die Verkettung enthalten:
Q_SCALE (für Abstandsmaße zu verwendende Skala, 2 Bit, Werte: 10 cm, 1 m, 10 m) D_LINK (inkrementelle Distanz zur nächsten verketteten Balisengruppe, 15 Bit, Wertebereich von 0 cm bis 327,670 km); der Abstand („linking distance“) bezieht sich dabei auf die jeweils erste Balise der beiden verketteten BalisengruppenETCS-Spezifikation, Subset 040, Version 3.4.0, Abschnitt 3.3.1.5 Q_LINKORIENTATION (Kennzeichner für die Orientierungsrichtung, 1 Bit, 2 Werte: „0“, wenn Zug Balisengruppe in Gegenrichtung befährt, „1“, wenn Zug Balisengruppe in Regelrichtung befährt) Q_LINKREACTION (Linking-Reaktion bei nicht konsistenten Daten der Ziel-Balisengruppe der Verkettung, 2 Bit, 3 Werte: Trip (TR)/Zwangsbremsung, Betriebsbremsung, keine Reaktion) Q_LOCACC (Balisenverlegegenauigkeit als in beide Richtungen zu berücksichtigende Grenzabweichung in Metern, 6 Bit, Werte von 0 bis 63 m)
Bis zu 29 weitere Iterationen dieser Variablengruppe können im Rahmen des Pakets übermittelt werden, deren Anzahl über die 5 Bit breite Variable N_ITER angekündigt wird. Ein Verkettungs-Datenpaket kann damit bis zu 30 verkettete Balisengruppen enthalten.ETCS-Spezifikation, Subset 040, Version 3.4.0, Abschnitt 4.3.2.1.1, i) Damit kann beispielsweise eine 30 km lange Fahrterlaubnis erteilt werden, wenn der mittlere Abstand in der Kette von Balisengruppen nur einen Kilometer beträgt.
Ohne Verkettungsinformation wird der angenommene Balisenverlegefehler durch den Nationalen Wert Q_NVLOCACC bestimmt. Dieser beträgt im Netz der Deutschen Bahn 12 m.
Verarbeitung auf dem Fahrzeug mini|Einzelbalise rund 50 m vor einer ETCS-Halt-Tafel, an der eine Doppelbalise Züge auch ohne aktive Verkettung zum Halten bringen kann. Das ermöglicht Zügen mit Verkettungsinformationen die Korrektur des Vertrauensintervalls ihrer Selbstortung. Damit wird die Annäherung an das Signal erleichtert. Wenn dem Fahrzeug keine Verkettungsinformation vorliegt, dürfen alle Balisengruppen berücksichtigt werden.ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.4.4.4.1 Sonst darf es ausschließlich Balisengruppen berücksichtigen, dieETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.4.4.4.2 als verkettet gekennzeichnet und in der Verkettungsinformation enthalten sind oder als nicht verkettet gekennzeichnet sind. Verlinkte Balisengruppen mit der Kennzeichnung "ID unknown" dürfen dabei nur berücksichtigt werden, wenn das Fahrzeuggerät die Verkettungsrichtung aus der Balisengruppe selbst erkennt, die Balisengruppe mit der angekündigten Richtung überfahren wird und die Balisengruppe Repositionierungsinformationen enthält, die für diese Fahrtrichtung gültig sind.
Das Fahrzeug darf verkettete und in der Verkettungsliste enthaltene Balisengruppen dabei nur berücksichtigen,ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.4.4.4.3 ab dem frühestmöglichen Ort, an dem die vordere sichere Zugspitze (max safe front end) den Ort der Balisengruppe erreicht bis zum spätestmöglichen Ort, an dem die minimale sichere Zugspitze (min safe front end) den Ort der Balisengruppe passiert hat, was bedeutet, dass das von der Odometrie gelieferte Konfidenzintervall für die Position der Zugspitze mit dem Suchfenster (”expectation window”) für die Position der Balisengruppe überlappt. Ersteres enthält die Positionsunsicherheit der vorhergehenden verlinkten Balisengruppe, die Unsicherheit der Positionserfassung sowie die akkumulierte Unsicherheit der Wegmessung und berücksichtigt den Abstand zwischen der Zugspitze und der Balisenantenne. Letzteres ist durch die nominalen Verkettungsabstände und die Positionsunsicherheit der gesuchten Balisengruppe definiert. Das Fahrzeug soll jeweils eine Balisengruppe nach der anderen erwarten, entsprechend der Reihenfolge der Verkettungsliste.ETCS-Spezifikation, Subset 026, Version 3.6.0, Abschnitt 3.4.4.4.5