3 Bremsecontrollere
Det er vel en svipser, at der 'kun' er 3 bremsecontrollere på tegningen over togsættene.
En af de ting DSB har talt meget om, hver gang vi har spurgt ind til computerne i IC4, er hvor meget duplering og redundans der er.
Lad os lige starte med at skille de to begreber ad:
Duplering er hvis man har to hundredekroner i sin pung.
Redundans er hvis man har 100 kroner i sin pung og fem 20 kroner gemt i et hemmeligt rum i skosålen.
Dupleringen af 100kronen giver ingen øget sikkerhed hvis man taber eller får stjålet sin pung. Det gavner heller ikke noget hvis det var falske sedler man fik, sidst man hævede penge.
Redundansen er en ret god garanti for at man altid har adgang til 100 kroner: Man skal miste både sin pung og sin sko før man er blanket af.
Med dette lille ordkløveri overstået kan vi kigge på IC4.
Vi fik forevist en tegning i onsdags og jeg har fået en kopi som jeg ikke må offentliggøre. I stedet har jeg med ubehjælpelig barnehånd (og xfig) kradset min egen version af den ned.
CAD tegningen fra DSB/A-B har følgende struktur:
Den blå linie er WTB bussen, der forbinder IC4 togsæt når de sammenkobles.
Den røde linie er MVB bussen, der forbinder alle computerne i IC4 togsættet med hinanden og med
'G' Gateway'en imellem WTB og MVB.
'B' er Bremsecontrolleren
'M' er Motorkontrollen
'V' er 'Vehicle Computer'
'T' er 'Train Computer'
'F' er Lokoførerens arbejdsplads.
WTB har hvad jeg kalder redundans: Iflg standarden bruges der to fysiske stik i hver sin side af toget og to separate kabler langs togets to sider. Det er et svagt punkt at Gateway'en tilsyneladende er en kasse med forbindelse til begge kabler, det burde være to separate kasser der kun var forbundet til et kabel hver.
MVB har hvad jeg kalder duplering, der ligger to kopier af signalkredsene i samme kabel, der forbindes "daisy-chain" til alle computerne. Det er et svagt punkt at bare et stik falder ud bliver bussen skåret i to. Det er mig ikke indlysende klart om der er autoterminering så de to halvdele af bussen fortsætter med at virke.
De to motorvogne i IC4 er så vidt jeg kan gennemskue ikke ens, de hedder begge to 'MG' men den ene ende har 56xx numre og den anden 58xx numre.
Det er en på alle måder idiotisk designbeslutning.
Hvis man istedet havde lavet de to motorvogne ens havde man fået følgende konfiguration:
Hvilke fordele havde det givet:
1) Produktion af 166 ens motorvogne, istedet for 83 + 83 næsten ens motorvogne, hvis IC2 blev inkluderet i standardiseringen ville serieproduktions fordelen være endnu større.
2) Næsten en halvering af antallet af CAD tegninger, testprocedurer og anden projektdokumentation.
3) Simplere software (detaljer følger)
4) Flere og mere brugbare "begrænset funktionalitet" konfigurationer.
5) Man kan nøjes med at kassere et halvt tog af gangen.
Punkt 3 er ikke helt indlysende så lad mig forklare den:
Softwaren skal under alle omstændigheder kunne "fjernstyre" tre andre IC4 togsæt via WTB bussen, 3 togsæt der skal kunne vende frem/tilbage som det nu lige flasker sig ved rangeringen.
Om den fjernstyrer 3 firevogns togsæt, eller 7 tovogns togsæt er inderligt ligegyldigt for komplexiteten.
Men ved at dele togsættet i to ens dele, eliminerer vi den komplexitet der kommer af at hvert togsæt har to førerum og hver togsæt reduceres yderligere til kun et drevent boogie og kun en føreretning.
Punkt 4 er også interessant: I stedet for at miste et helt IC4 togsæt ved computerfejl, mister man kun halvdelen af et togsæt. Hvis et enkelt IC4 togsæt f.eks strander imellem to stationer fordi hele MVB bussen går ned, er toget idag dødt. Med en opdeling i to ens dele, ville lokoføreren kunne gå ned i den anden ende og trille toget tilbage til forrige station på halv kraft.
Men der er en endnu større fordel ved at lave togkonfigurationen som vist.
Der er mange IT kontrakter der starter med en eller anden form for "begrænset funktionalitet" som første levering og det er stort set det dummeste man kan gøre som kunde.
På den måde giver man leverandøren mulighed for at hente en stor del af kontraktsummen uden at løse de komplexe problemer og "delleveringen" af trin 2 kommer til at omfatte noget der ofte ligner et totalt redesign af systemet, for at kunne håndtere den fulde problemstilling.
Hvis man havde lavet IC4 som to halv-tog, var der ingen måde for A-B at komme uden om at håndtere sammenkoblingen af tog over WTB bussen korrekt fra starten, for hvert IC4 sæt ville bestå af to sammenkoblede tog som oven i købet vender hver sin vej. (Den første software DSB modtog kun kunne sammenkoble hvis IC4 togsættene kører samme vej.)
Hvis det var mig der havde siddet med designet af denne del af IC4 var jeg imidlertid gået et skridt længere endnu:
Nu sidder førepladsen logisk set i sin helt egen "vogn", hvilket betyder at alle motorvogne i IC4 skal "fjernstyres" over WTB.
Dermed forsvinder forskellen på den lokale motorvogn og de andre motorvogne, hvilket giver en yderligere reduktion af software komplexiteten.
Men den helt store fordel er at jeg kan dele softwareudviklingen op i to helt adskilte projekter: førepladsen og motorvognen.
Udviklingen af førepladsen kan begynde med det samme, med anvendelse af standard UIC togmateriel med WTB bus, det behøver nemlig slet ikke at være IC4 materiel for at overholde WTB/MVB/UIC standarderne.
Denne "separate føreplads" kan man efterfølgende pille ud af IC4 og genbruge i andet togmateriel, så man ikke skal spilde (nær så mange) penge på udvikling og uddannelse næste gang man køber tog.
Førepladsen og Motorvognens software kan opgraderes og godkendes separat, hvilket giver mindre dokumentationspakker og smidigere myndighedsgodkendelse.
Konklusion:
DSB burde helt klart have opstillet som krav at de to motorvogne skulle være helt identiske, hvilket ville have tvunget A-B i retning af design 2 eller, hvis de var smarte, design 3 ovenfor.
Under alle omstændigheder er der ikke tænkt nok, og slet ikke intelligent nok, over begreber som serieproduktion, dokumentationsomfang, redundans og softwareudvikling i IC4 projektets indledende faser.
phk
19. nov 2011 kl 13:26
Det er vel en svipser, at der 'kun' er 3 bremsecontrollere på tegningen over togsættene.
Det er vel en svipser, at der 'kun' er 3 bremsecontrollere på tegningen over togsættene.
19. nov 2011 kl 14:22
BCU kunne også meget vel være "battery control unit" mener det er betegnelsen for dem i øresunds toget.
BCU kunne også meget vel være "battery control unit" mener det er betegnelsen for dem i øresunds toget.
19. nov 2011 kl 14:40
1) Produktion af 166 ens motorvogne, istedet for 83 + 83 næsten ens motorvogne, hvis IC2 blev inkluderet i standardiseringen ville serieproduktions fordelen være endnu større.
Hvis du husker tilbage på Metro togene, så er problemet med de vogne, som Ansaldobreda også har bygget, netop manglen på serieproduceret standadisering.
19. nov 2011 kl 19:26
Interessant forslag. Men begge dine forslage lægger hårt pres på WTB-bussen. I sidste forslag vil al kommunikation gå via denne.
I nyere togsæt er man i øvrigt begyndt at indbygge CAN bus som suplement til MV-bussen . Både pågrund af kapacitet og på grund af pris.
Interessant forslag. Men begge dine forslage lægger hårt pres på WTB-bussen. I sidste forslag vil al kommunikation gå via denne.
19. nov 2011 kl 22:26
Der er også både CAN-bus og Ethernet i IC4, men det er MVB der er hovedbussen iflg. den tegning jeg har.
Kan man læse nogle steder hvordan de bruger Ethernet, ifht. topology osv?
19. nov 2011 kl 22:43
IC2 er en motorvogn + styrevogn - dvs 2 føreplads og et maskineri
IC2 er en motorvogn + styrevogn - dvs 2 føreplads og et maskineri
20. nov 2011 kl 02:04
IC2 er en motorvogn + styrevogn - dvs 2 føreplads og et maskineri
I så fald havde man fået IC2 helt gratis softwaremæssigt.
20. nov 2011 kl 12:26
Den ene vogn i IC2 er lavgulvsvogn, der er ikke så meget plads til motor der i ;)
der er nu ikke noget problem med at have motor i en lavgulvvogn. bare se Arriva/Lokalbanen's Lint, eller DSB/skansbanens Desio (MQ)
OK det er regionaltog, der kun køre 120km/t men de virker med en motor i hver lavgulv´s vogn.
Det kunne være sjovt hvis PHK fik fat i tilsvarende tegning fra enden ICE-TD (BR605) eller bare fra Lint, MQ for at se om det er "togverden" der er så tosset, eller bare IC4 :-)
Det kunne være sjovt hvis PHK fik fat i tilsvarende tegning fra enden ICE-TD (BR605) eller bare fra Lint, MQ for at se om det er "togverden" der er så tosset, eller bare IC4 :-)
20. nov 2011 kl 22:40
Jeg ved ikke om jeg vil kalde "togverdenen" for "tosset", men det er helt tydeligt både fra IC4 og UIC 556 at det er folk der løser deres egne problemer, uden at lade sig forstyrre af inspiration fra resten af omverdenen.
20. nov 2011 kl 22:40
Hvordan løses et problem når facit er en lavine af selv samme?
Er vi så fortabte blevet at der ikke findes en problemløser der kan skrue lavinen tilbage?
Mvh.
20. nov 2011 kl 23:13
Hvis et enkelt IC4 togsæt f.eks strander imellem to stationer fordi hele MVB bussen går ned, er toget idag dødt. Med en opdeling i to ens dele, ville lokoføreren kunne gå ned i den anden ende og trille toget tilbage til forrige station på halv kraft.
20. nov 2011 kl 23:29
Man kan sagtens bakke i en IC3, det kræver bare at der sidder en lokofører i hver ende af sikkerhedshensyn.
20. nov 2011 kl 23:37
Men da der er ensrettet på dobbeltsporede strækninger, holder der gerne et tog i vejen bag det tog som er gået i stå. Derfor kræver det at sporet er frit for at toget kan få lov til at bakke.
På enkeltsporede strækninger kan det også forekomme at der er tog i samme retning som holder i vejen. I den bagved liggende blok.
21. nov 2011 kl 03:44
Har du ikke lige skrevet at der kræves to gateways?
I lokomotiver og traction units skal der være to sådanne gateways af pålidelighedshensyn, mens almindelige togvogne kan nøjes med en gateway
Har du ikke lige skrevet at der kræves to gateways?
21. nov 2011 kl 09:20
Har du ikke lige skrevet at der kræves to gateways?
Jo, og hvis der er to i IC4 kan jeg ikke finde den anden.
Jo, og hvis der er to i IC4 kan jeg ikke finde den anden.
Jeg mindes at have set diagrammer visende at begge linier (hovedbussen og den redundante) faktisk sidder i samme stik ved samlingen mellem vognene, og derfor ikke reelt er redundante da stikket nemt kan ødelægges og dermed ryger al kommunikation.
21. nov 2011 kl 09:41
Når man deler MVB bussen op og yderligere indfører gateways, bliver det umuligt at sikre, at motorer og bremser får styresignalerne 100% samtidig.
Jeg ville hellere erstatte WTB af en fornuftig multimasterbus efter producer/consumer modellen og koble alle primære systemer (motorer, bremser, betjeningspulte etc.) på den. Gateways er og bliver en dårlig løsning, men er selvfølgelig nødvendig ved WTB, som kun kan håndtere 32 enheder (Max-i kan håndtere op mod 1000).
Når man deler MVB bussen op og yderligere indfører gateways, bliver det umuligt at sikre, at motorer og bremser får styresignalerne 100% samtidig.
21. nov 2011 kl 10:09
Når man deler MVB bussen op og yderligere indfører gateways, bliver det umuligt at sikre, at motorer og bremser får styresignalerne 100% samtidig.
21. nov 2011 kl 10:15
32 nodes er temmelig mange i togsammenhæng, selv med dobbelte gateways og separate førerpladser, ville det være 700m IC4 stamme med 8 togsæt.
21. nov 2011 kl 10:16
P-HK: "Punkt 4 er også interessant: I stedet for at miste et helt IC4 togsæt ved computerfejl, mister man kun halvdelen af et togsæt. Hvis et enkelt IC4 togsæt f.eks strander imellem to stationer fordi hele MVB bussen går ned, er toget idag dødt. Med en opdeling i to ens dele, ville lokoføreren kunne gå ned i den anden ende og trille toget tilbage til forrige station på halv kraft."
Mon BaneDanmark er klar over den problemstilling? I så fald gætter jeg på, at IC4 ville få kørselsforbud på enkeltsporede strækninger, i hvert fald indtil computerproblemerne var udbedret.
Nebelgrisen kunne mig bekendt ikke få lov til at være gennemkørende til Esbjerg fra Varde, fordi BaneDanmark ikke ville acceptere togsæt med kun en enkelt motor, på den enkeltsporede strækning. Det har i hvert fald i forbindelse med den politiske debat omkring nedlæggelse/opgradering af Varde-Nr. Nebel været pointeret, at nye togsæt skulle være med to motorer, netop fordi BaneDanmark ikke ville tillade sæt med kun en enkelt motor, hvis togene som ønsket skulle kunne gennemføres også på Varde-Esbjerg. Man kræver simpelthen, at de ved egen kraft kan køre videre i tilfælde af, at en motor sætter ud.
Sådan kom oplysningerne i hvert fald i debatten. Jeg skal understrege, at jeg ikke har set et sådant krav på skrift fra BaneDanmarks side.
Mvh.
MM
21. nov 2011 kl 10:31
Man kræver simpelthen, at de ved egen kraft kan køre videre i tilfælde af, at en motor sætter ud.
På din tegning kan jeg tælle 4 dobbelte gateways - altså 8 gateways pr. togsæt, så med 8 togsæt bliver det 64 ialt.
Mon BaneDanmark er klar over den problemstilling? I så fald gætter jeg på, at IC4 ville få kørselsforbud på enkeltsporede strækninger, i hvert fald indtil computerproblemerne var udbedret.
Spørgsmålet er om BaneDanmark (Sikkerhedsstyrelsen ?) er klar over at MVB bussen i IC4 er single-point-of-failure, eller om forsikringerne om "redundans" der i virkeligheden bare er "duplering" af nogle ledningspar i et kabel, får dem til at tro at der ikke er single-point-of-failure ?
Som du selv var inde på tidligere, så er de færreste klar over hvor kompliceret egentlig redundans kan være og hvor let det er at introducere en SOF.
21. nov 2011 kl 11:02
Målet med at dublere MVB bussen er vel at øge pålideligheden, så toget stadig kan køre videre med en fejl på den ene bus.
Et sikkerhedssystem behøver ingen dublering og kan sagtens klare sig med ét kabel, da det bare skal koble ud i tilfælde af fejl, hvilket sikres ved dublerede eller triplede modtagere alt efter om en fejl på modtageren kan detekteres eller ej.
21. nov 2011 kl 11:03
Mon BaneDanmark er klar over den problemstilling? I så fald gætter jeg på, at IC4 ville få kørselsforbud på enkeltsporede strækninger, i hvert fald indtil computerproblemerne var udbedret.
Spørgsmålet er om BaneDanmark (Sikkerhedsstyrelsen ?) er klar over at MVB bussen i IC4 er single-point-of-failure, eller om forsikringerne om "redundans" der i virkeligheden bare er "duplering" af nogle ledningspar i et kabel, får dem til at tro at der ikke er single-point-of-failure ?
Og ja, jeg er faktisk ret sikker på, at det er BaneDanmark, der kræver to motorer, da det er et spørgsmål om at sikre trafikafvikling på enkeltsporede strækninger, mere end et egentligt sikkerhedsspørgsmål.
21. nov 2011 kl 11:17
Og ja, jeg er faktisk ret sikker på, at det er BaneDanmark, der kræver to motorer, da det er et spørgsmål om at sikre trafikafvikling på enkeltsporede strækninger, mere end et egentligt sikkerhedsspørgsmål.
Så vidt jeg er orienteret er tunnel-kravet at toget kan komme ud af tunellen med N-1 motor, så to er et absolut minimum og næppe nok.
@Poul-Henning Kamp 21. nov 2011 kl 10:53
Jeg vil godt vædde på at at det havde været billigere, uanset om A-B var kompetente eller inkompetente, at designe IC4 med to identiske motorvogne og på på den måde får redundans, end at have to næsten ens motorvogne uden redundans.
Er det du beskriver virkelig redundans jvf. din egen definition? Jeg mener fx. ikke at 2 identiske motorvogne kan være redundans, men duplikering.
@Poul-Henning Kamp 21. nov 2011 kl 11:43
Men ja, jeg opfatter to ens, men separate motorvogne som redundans, frem for duplering: De kan testes separat og de deler ingen fælles komponenter der kan sætte begge motorvogne ud af drift.
Software fejl i forbindelse med skudsekunder?
21. nov 2011 kl 12:31
Hvis der skulle være redundans hele vejen ned, skulle det være to motorvogne, designet og bygget af hvert sit firma, uden anvendelse af fælles underleverandører eller komponenter.
Og for et projekt af IC4's størrelse er der ingen undskyldning for ikke at teste det (skudsekund).
Ikke det vrøvl igen :-) Det eneste, man skal bruge tiden til i et tog, er at sikre, at det afgår og ankommer nogenlunde planmæssigt.
21. nov 2011 kl 12:47
Carsten, jeg er ked af at sige det, men det er ret tydeligt at du simpelthen ikke har forstået hvor meget tid bliver brugt til i moderne styringssystemer. Bare fordi du aldrig har set et blive brugt, er ikke det samme som at det ikke bliver brugt andre steder.
Giv mig bare ét eneste eksempel på hvad du vil bruge tiden til i en togstyring bortset fra en simpel tidsfølgelogning af fejl.
21. nov 2011 kl 13:06
@Mads Mikkel Tørsleff
Der er drev på hver af de fire aksler på f.eks. et litra 185 godstogslokomotiv. Lokoføreren kan på sit display se, hvordan hver af de fire motorer performer.
21. nov 2011 kl 13:20
Giv mig bare ét eneste eksempel på hvad du vil bruge tiden til i en togstyring bortset fra en simpel tidsfølgelogning af fejl.
Beregning af togets hastighed.
Beregning af togets accelleration.
Måling af hjulspin/blokering
Måling af brændstofforbrug.
Måling af omdrejningstal
Planlægning af gearskifte
Aktivering af dødemandsknap
Timeouts i kommunikationskode
osv.
21. nov 2011 kl 13:35
En lokal tidsstandard, der principielt kun gælder for toget, er vel fuldt ud tilstrækkeligt til disse opgaver?
Hvis man også vil logge, måle driftstimer og sådan noget kan man oversætte de lokale tids-stempler til global tid når man henter loggen hvis man gemmer et "offset" ind imellem.
I forbindelse med "år 2000 katastrofen" tjente min daværende arbejdsgiver millioner på at "år 2000 certificere" systemer, der alle brugte lokal tid og som aldrig opdaterede "uret" - kun en "mapning" fra "system tid" til "virkelig tid". Jeg syntes det var godt tænkt, men måske overser jeg noget?
21. nov 2011 kl 13:41
En lokal tidsstandard, der principielt kun gælder for toget, er vel fuldt ud tilstrækkeligt til disse opgaver?
Hvis man også vil logge, måle driftstimer og sådan noget kan man oversætte de lokale tids-stempler til global tid når man henter loggen hvis man gemmer et "offset" ind imellem.
I forbindelse med "år 2000 katastrofen" tjente min daværende arbejdsgiver millioner på at "år 2000 certificere" systemer, der alle brugte lokal tid og som aldrig opdaterede "uret" - kun en "mapning" fra "system tid" til "virkelig tid". Jeg syntes det var godt tænkt, men måske overser jeg noget?
Der er ikke ét eneste af disse eksempler, hvor klokkeslettet indgår.
21. nov 2011 kl 17:17
Man mindes historien om F-22 der havde computere, der ikke tålte at krydse datolinjen: http://it.slashdot.org/story/0...ight
21. nov 2011 kl 17:45
Man mindes historien om F-22 der havde computere, der ikke tålte at krydse datolinjen: http://it.slashdot.org/story/0...ight
Faktisk et godt eksempel på min pointe. Flyene mistede navigationen, for den var åbenbart skrevet af dårlige programmører;
26. nov 2011 kl 18:46
Poul-Henning Kamp
Re: G - Gateway på tegning
Jo, og hvis der er to i IC4 kan jeg ikke finde den anden.
Jeg mindes at have set diagrammer visende at begge linier (hovedbussen og den redundante) faktisk sidder i samme stik ved samlingen mellem vognene, og derfor ikke reelt er redundante da stikket nemt kan ødelægges og dermed ryger al kommunikation.
Den har jeg også overvejet, men jeg har en formodning om at der er pokker til forskel på et kabel der sidder inden midt i et passagertog og et der dingler under en godsvogn, så jeg ved ikke hvor reel den bekymring er.