Denver stellt den Betrieb des Verkehrsleitsnetzes um

Da die Stadt und der Landkreis Denver zu den 20 bevölkerungsreichsten Städten der Vereinigten Staaten gehören, war diese Aufgabe nicht einfach. Nachdem der langjährige Anbieter seine Erstgeräte eingestellt hatte, wurde mit der Modernisierung begonnen. Die bestehende Technologie des Netzwerks von Denver fiel bereits mehrfach aus. Außerdem ging der wichtigste Techniker in den Ruhestand, sodass ein schnelles Handeln erforderlich war. Die Stadtplaner befürchteten zu Recht, dass es nur eine Frage der Zeit war, bis Engpässe und Ausfälle – oder im schlimmsten Fall ein kompletter Zusammenbruch des Systems – schwerwiegende Folgen haben würden.

Aufgrund des raschen Bevölkerungswachstums in Denver, dessen Verkehrsleitnetz (Traffic Control Network, TCN) derzeit aus mehr als 6.000 Geräten besteht, reichten die alten Systeme nicht mehr aus. Ein fortlaufender Netzwerkausbau war bei diesem Großprojekt unumgänglich. Die enorme Größe und Komplexität des Netzwerks erforderte eine hochgradig konfigurierbare, zuverlässige und benutzerfreundliche Lösung, die mit dem Netz mitwachsen kann.

Entdeckung

Verkehrsleitsysteme sind für den geordneten Ablauf des Fahrzeug- und Fußgängerverkehrs und die Gewährleistung einer sicheren und gleichmäßigen Mobilität unerlässlich. Ampeln, Kameras, Sensoren und andere Verbindungen sind ein wesentlicher Bestandteil großer städtischer Gebiete. Obwohl sich die Öffentlichkeit auf die Organisationsstruktur und die Verfügbarkeit von Signalanlagen verlässt, fehlt das Bewusstsein für die zur effektiven Verwaltung dieser Systeme notwendigen Ressourcen.

Bei jedem TCN-Projekt besteht das Signalmanagement aus vielen beweglichen Teilen. Neben der Behebung von Störungen sind die Teams mit der geografischen Konfiguration, der Anpassung der Anzahl der Signale an die Bevölkerungszahl, der Vermeidung von Staus, der Signalsteuerung und vielem mehr betraut.

Die zunehmende Anzahl von Geräten mit hohem Durchsatz, wie z. B. Kameras, hat die Komplexität weiter erhöht. Während sich die Verkehrsabteilungen auf die aktive Priorisierung und Erfassung von Informationen verlassen, um die Übertragung kritischer Daten zu beschleunigen, haben die höheren Bandbreitenanforderungen zu Problemen bei älteren Systemen geführt. Als eine der sichtbarsten Serviceleistungen im Verkehrswesen müssen Behörden der Verkehrstechnik und dem Verkehrsbetrieb Priorität einräumen.

​​​​​​​Die Herausforderung

Die Ingenieure der Stadt suchten nach einer Lösung, die sich ausreichend erweitern lässt, um den Anforderungen der sich schnell und ständig verändernden Infrastruktur von Denver gerecht zu werden. Bei der Auswahl des Anbieters standen Zuverlässigkeit, Benutzerfreundlichkeit und Sicherheit an erster Stelle, doch auch die Langlebigkeit war für die Ingenieure in Denver von größter Bedeutung. 

Für diese Umstellung war eine zukunftssichere Infrastruktur erforderlich:

• Augenmerk auf das Design. Die Redundanzfähigkeiten und die Segmentierung des bestehenden Layouts in Denver waren nur gering, sodass das Netzwerk auf der Grundlage der sich schnell entwickelnden IoT-Geräteinstallationen von Grund auf neu gestaltet werden musste.

• Konfiguration mit älteren Geräten für minimale Ausfallzeiten. Zur Gewährleistung der Kontinuität und zur Vermeidung größerer Netzwerkausfälle benötigte die Stadt eine Technologie, die den Belastungs- und Sicherheitsspezifikationen der heutigen vernetzten IoT-Verkehrsgeräte entspricht, ohne die Funktionen zur Leitung des bestehenden Verkehrsbetriebs zu unterbrechen.

• Größere Bandbreite und Skalierbarkeit. Frühere Systeme wiesen erhebliche Leistungseinschränkungen auf, die zu langsamen oder verzögerten Verkehrssignalen führten. Die Lösung lag in einem höheren Durchsatz, um die Netzwerkkapazität ohne einen weiteren Geräteaustausch zu erweitern.

• Benutzerfreundliche Wartung. Der Verkehrsbetrieb ist für jede Stadt von entscheidender Bedeutung. Daher müssen Ausfallzeiten so schnell wie möglich behoben werden. Komplexe, schwer zu konfigurierende Systeme waren in diesem Umfeld nicht praktikabel. Kenntnisse über das Netzwerkdesign und die Wartung müssen auch außerhalb der mit der Wartung und Instandhaltung beauftragten Personen vorhanden sein. 

„Von der CV-Technologie bis hin zu USV-Systemen sind die Geräte im Verkehrsbetrieb zunehmend auf IP-vernetzte Geräte angewiesen. Wir benötigten einen praxiserprobten, zuverlässigen Netzwerk-Switch mit hoher Bandbreite für unsere sich schnell verändernden Transportsystemgeräte. Mit unserer Entscheidung für Belden haben wir hochmoderne Geräte erhalten, die es uns erlauben, unser Transportsystem weiterhin sicher und effektiv modernisieren zu können.“    
-Michael Finochio, technischer Leiter, Stadt und Landkreis Denver

Die Lösung

Im Rahmen des Planungsprozesses arbeiteten Behördenvertreter und Ingenieure von Belden vor Ort zusammen, um zukünftig mögliche Probleme zu identifizieren und einen maßgeschneiderten Plan zu erstellen. 

Ein derart großes und komplexes Netzwerk wie das stadtweite Verkehrssystem von Denver konnte nicht in einem einzigen Schritt auf eine neue Plattform umgestellt werden. Diese umfangreiche Umstellung wird weiterhin schrittweise durchgeführt, um die Leistung und Verfügbarkeit zu gewährleisten, und gleichzeitig Sicherheitsvorkehrungen und Redundanzen im Backend aufzubauen.

Warum Redundanz wichtig ist

Das Herzstück der Netzwerklösung von Belden ist eine redundante Ringtopologie, die mehrere Teilringe ermöglicht, die eine redundante Netzwerkverbindung und Robustheit für das TCN in Denver bieten. 

Durch den Einsatz dieser Technologie im Gegensatz zur Integration anderer Redundanztechniken konnte Belden die Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit des Netzwerks erheblich steigern und mehrere Kommunikationspfade bereitstellen. Zusätzlich zu den empfohlenen industriellen Geräten bietet Belden den Vorteil eines fehlertoleranten Netzwerks, das mehrere aufeinanderfolgende Ausfälle innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums bewältigen kann.

Das Design beinhaltet Robustheit und Eventualitäten, die es dem TCN ermöglichen, unabhängig von den auftretenden Störungen transparent zu arbeiten, beispielsweise bei einem Netzwerkausfall, der Unterbrechung von Kupfer- oder Glasfaserkabeln oder anderen unerwarteten Ereignissen. Im Wesentlichen ermöglicht die industrielle Ringtopologie einen nahtloseren und umfassenderen Übergang für Ingenieure mit wenig oder gar keiner Erfahrung in der Entwicklung oder Wartung.

Die Ergebnisse

Die Stadt und der Landkreis Denver haben sich bei der Umstellung ihres TCN-Betriebs auf die Produkte von Hirschmann verlassen.  

Belden konnte die Stadt und den Landkreis Denver bei der Aufrüstung ihres Verkehrsnetzwerks unterstützen – auch dank unserer Partnerschaft mit AM Signal. AM Signal unterstützte die Planung, Gestaltung und Implementierung des Netzwerks.

„Unsere Partnerschaften haben die Stadt und den Landkreis Denver mit einem der zuverlässigsten Netzwerksysteme für Verkehrssignale mit hoher Bandbreite ausgestattet. Eine wachsende Zahl zusätzlicher IP-Feldgeräte ist jeden Tag auf eine wichtige und zeitkritische Signalsteuerung angewiesen. Kommunikationsgeräte, die Lichtsignalanlagen untereinander und mit der Verkehrsleitzentrale verbinden, müssen schnell, zuverlässig und praxiserprobt sein. Mit der Erfahrung von AM Signal und dem Vertrauen in Hirschmann konnten wir der Stadt und dem Landkreis Denver mehrschichtige Geräte zur Verfügung stellen, die die notwendigen Aufgaben effizient und zuverlässig erfüllen.“

Zac Ward, Vertriebsleiter, AM Signal