ライン通行止め

線形制御（LZB）は、ドイツとオーストリアの特定の鉄道路線、およびスペインのAVEと一部の通勤鉄道路線で使用されている運転台信号および列車保護システムです。このシステムは、ドイツでは列車の速度が160 km/h（99 mph）、スペインでは220 km/h（140 mph）を超えることが許可されている場合に必須でした。また、一部の低速鉄道や都市高速輸送路線でも、容量を増やすために使用されています。ドイツ語のLinienzugbeeinflussungは連続列車制御と翻訳され、文字通りには「線形列車制御」を意味します。線形推進線形制御とも呼ばれます。

LZBは廃止され、 2023年から2030年の間に欧州列車制御システム（ETCS）に置き換えられる予定です。欧州鉄道機関（ERA）は、これを国家列車制御（NTC）のクラスB列車保護システムとして参照しています。 ^{[1]運転台は、ほとんどの場合、従来の制御ロジックをETCS}車載器（OBU）に置き換え、共通のドライバーマシンインターフェイス（DMI）を使用する必要があります。^[2]高性能の列車は廃棄されたり、2次線で再利用されたりしないことが多いため、LZBの設置をさらにサポートするために、LZB用の特別な伝送モジュール（STM）が開発されました。^[3]

ドイツでは、遠方信号機からそのホーム信号機までの標準的な距離は1,000 メートル (3,300 フィート) です。強力なブレーキを備えた列車では、これは時速 160 km からのブレーキ距離に相当します。1960 年代にドイツは、遠方信号機とホーム信号機の距離を広げることや、車内信号機など、速度を上げるためのさまざまなオプションを評価しました。車内信号機と遠方信号機の距離を広げると、容量が減少します。別の側面を追加すると、信号が認識しにくくなります。いずれの場合も、従来の信号機を変更しても、高速時に信号が見えにくく反応しにくいという問題は解決されません。これらの問題を克服するために、ドイツは連続車内信号機の開発を選択しました。

LZB 運転台信号システムは 1965 年に初めて実演され、ミュンヘン国際交通博覧会で毎日運行される列車が時速 200 km で走行できるようになりました。このシステムは 1970 年代を通じてさらに開発され、1980 年代初頭にはドイツのさまざまな路線で、1990 年代にはドイツ、スペイン、オーストリアの高速路線で導入され、最高時速 300 km (190 mph) で走行する列車が運行されました。その間、システムには追加機能が組み込まれました。

LZBは線路上の設備と列車上の設備から構成されています。30～40kmの線路区間はLZB制御センターによって制御されています。^[4]制御センターのコンピュータは、軌道回路または車軸カウンタから占有ブロックに関する情報を、インターロックからロックされたルートに関する情報を受け取ります。ポイント、分岐器、勾配、曲線の速度制限の位置を含む線路構成がプログラムされています。これにより、各列車がどのくらいの距離をどのくらいの速度で進むことができるかを計算するのに十分な情報が得られます。

制御センターは、線路間を 100 メートルごとに交差する 2 本の導線ケーブルを使用して列車と通信します。制御センターはテレグラムと呼ばれるデータ パケットを車両に送信し、車両に移動権限 (進むことができる距離と速度) を付与します。車両は、構成、ブレーキ機能、速度、位置を示すデータ パケットを送り返します。

列車の車載コンピューターはパケットを処理し、運転手に次の情報を表示します。

• 現在の速度: 速度感知装置からローカルに取得 - 標準の速度計で表示
• 許容速度: 現在許可されている最高速度 - スピードメーターの外側に赤い線または三角形で表示されます
• 目標速度：特定の距離での最高速度 - スピードメーター下部のLED数字で表示されます
• 目標距離: 目標速度の距離 - 最大 4000 m まで LED バーで表示され、それより長い距離は数字で表示されます。

列車の前方に長い距離の空きがある場合、運転手は目標速度と最大線路速度に等しい許可速度を確認し、距離はユニット、列車、線路に応じて 4 km から 13.2 km までの最大距離を示します。

列車がカーブや分岐器などの速度制限に近づくと、LZB はブザーを鳴らし、制限までの距離と速度を表示します。列車が進むにつれて、目標距離は短くなります。列車が速度制限に近づくと、許可速度は低下し始め、制限での目標速度に達します。その時点で、表示は次の目標に変わります。

LZB システムでは、赤信号または列車を含むブロックの開始を速度 0 の速度制限として扱います。ドライバーは、目標速度が 0 であることを除いて、速度制限に近づくのと同じシーケンスを目にすることになります。

LZB には自動列車保護機能が含まれています。運転手が許容速度プラス余裕速度を超えると、LZB はブザーと速度超過警告灯を作動させます。運転手が列車を減速させなかった場合、LZB システムが自動的にブレーキをかけ、必要に応じて列車を停止させます。

LZB には、 AFB (Automatische Fahr- und Bremssteuerung、自動運転およびブレーキ制御) と呼ばれる自動列車運転システムも搭載されており、これにより運転手はコンピューターに列車を自動操縦で運転させ、LZB で現在許可されている最高速度で自動的に運転させることができます。このモードでは、運転手は列車を監視し、線路上の予期しない障害物に注意するだけです。

最後に、LZB 車両システムには、LZB が装備されていない路線で使用するための従来のIndusi (または PZB) 列車保護システムが含まれています。

1960 年代、ドイツ鉄道は一部の路線の速度を上げたいと考えていました。その際の課題の 1 つは信号です。ドイツの信号は、高速列車が信号の間で停止するには近すぎる位置に設置されており、高速走行時には列車の運転手が信号を見づらい場合があります。

ドイツでは、主信号の1,000 m (3,300 フィート)手前に設置された遠隔信号機を使用しています。従来のブレーキを装備した列車は、0.76 m/s ² (2.5 ft/s ² )で減速し、その距離で時速140 km (87 mph)から停止できます。通常、電磁軌道ブレーキを含む強力なブレーキを装備した列車は、1 m/s ² (3.3 ft/s ² )で減速し、時速160 km (99 mph)から停止でき、その速度で走行できます。ただし、強力なブレーキと同じ減速を使用しても、時速200 km (120 mph)で走行する列車が停止するには1,543 m (5,062 フィート)が必要になり、信号距離を超えます。さらに、特定の加速度で消費されるエネルギーは速度とともに増加するため、速度が速いほどブレーキの過熱を防ぐために減速を小さくする必要があり、距離がさらに長くなる可能性があります。

速度を上げる 1 つの方法は、主信号と遠距離信号の間の距離を長くすることです。しかし、これには長いブロックが必要になり、低速列車の線路容量が減少します。別の解決策としては、多面信号を導入することです。時速 200 km (120 mph) で走行する列車には、最初のブロックで「160 まで減速」信号が表示され、2 番目のブロックで停止信号が表示されます。

多面信号方式を導入するには、既存の路線に大幅な改修が必要になります。長いブロックに遠距離信号を追加し、短いブロックの信号を再設計する必要があるためです。さらに、高速運転のもう 1 つの問題、特に雨、雪、霧などの限界条件で列車が通過するときに信号が見えにくいという問題は解決されません。

キャブ信号はこれらの問題を解決します。既存の路線では、既存の信号システムにほとんど変更を加えることなく、既存の信号システムの上に追加できます。信号をキャブ内に設置すると、運転手が信号を見やすくなります。これらに加えて、LZB キャブ信号システムには、次の利点があります。

• 運転手は信号の変化をすぐに認識できます。
  • これにより、ブロックの終わりの信号が改善された場合、ドライバーは減速を停止でき、エネルギーと時間を節約できます。
  • また、脱線や雪崩などの危険な状況が発生した場合、管制センターが即座に停止信号を出すことも可能になります。
• 運転手は電子的に線路上の長距離（最大13km）を「視認」できるため、列車をよりスムーズに運転できます。
• 遅い列車の後ろを走る列車は、遅い列車をかなり前から「見ることができ」、惰性で走行したり、回生ブレーキを使って減速したりすることでエネルギーを節約します。
• さまざまな速度を知らせることができます。(1960 年代の従来のドイツの信号機は、分岐器に対して 40 または 60 km/h (25 または 37 mph) の速度しか知らせることができませんでした。現代の従来のドイツの信号機は 10 km/h (6.2 mph) 単位で知らせることができますが、LZB はさらに細かい速度で知らせることができます。)
• 必要に応じて、容量を増やすために、トラックを多数の小さなブロックに分割できます。
• より高性能な自動列車保護システムを実現します。
• AFB自動列車運転システムを有効にします。

これらすべての利点を考慮して、1960 年代にドイツの鉄道は、信号間隔を広げたり、アスペクトを追加したりする代わりに、LZB キャブ信号を採用することを選択しました。

最初のプロトタイプシステムは、ドイツ連邦鉄道がシーメンスと共同で開発し、1963年にテストされました。これはクラス103機関車に搭載され、1965年にミュンヘン国際博覧会の列車で時速200 km (120 mph) で走行して披露されました。これを基にシーメンスはLZB 100システムを開発し、ミュンヘン-アウグスブルク-ドナウヴェルト線とハノーバー-ツェレ-ユルツェン線にクラス103機関車で導入しました。^[5]このシステムは既存の信号システムに重ねて搭載されました。すべての列車は標準信号に従いますが、LZBを装備した列車は、十分な距離にわたって線路が空いている限り、通常よりも速く走行できます。LZB 100は最大5 km (3.1 mi) 先まで表示できます。

当初の設備はすべてハードワイヤード ロジックでした。しかし、1970 年代に入ると、Standard Elektrik Lorenz (SEL) はコンピューター ベースの LZB L72 中央制御装置を開発し、他のラインにも装備しました。

1970年代後半にはマイクロプロセッサの開発により、2-out-of-3コンピュータを車載機器に適用できるようになりました。シーメンスとSELは共同でLZB 80車載システムを開発し、時速160 km (99 mph)以上で走行するすべての機関車と列車、および一部の大型機関車に装備しました。1991年までにドイツはすべてのLZB 100機器をLZB 80/L 72に置き換えました。^{[4] [5]}

ドイツは、1988年に運行を開始したフルダ-ヴュルツブルク区間を皮切りに高速線を建設する際、LZBを線路に組み込んだ。線路は約1.5～2.5 km (0.93～1.55 mi) の長さのブロックに分割されていたが、ブロックごとに信号があるのではなく、約7 km (4.3 mi) 間隔で分岐器と駅に固定信号があるだけだった。全区間に列車が通っていない場合、進入信号は緑になる。最初のブロックが占有されている場合は、通常通り赤になる。そうでない場合、最初のブロックが空いていてLZB列車が接近すると、信号は暗くなり、列車はLZBの表示のみに従って進む。

このシステムは他の国々にも広まった。スペインは、最高時速300 km (190 mph)で運行する最初の高速路線にLZBを導入した。この路線は1992年に開業し、マドリード、コルドバ、セビリアを結んでいる。1987年にはオーストリア鉄道がLZBをシステムに導入し、1993年5月23日のダイヤ改正でリンツとヴェルス間の西鉄道の25 km (16 mi)区間に時速200 km (120 mph)で運行するユーロシティ列車を導入した。

シーメンスは、1999 年に「コンピュータ統合鉄道」または「CIR ELKE」という沿線設備を使用してシステムの開発を続けました。これにより、ブロックが短くなり、ブロック境界ではなくスイッチでスイッチの速度制限を開始できるようになりました。詳細については、以下の CIR ELKE を参照してください。

LZB 制御センターは、導体ケーブル ループを使用して列車と通信します。ループの長さは、LZB 制御線路の入口と出口で使用されるように 50 メートルと短い場合もあれば、12.7 km (7.9 マイル) と長い場合もあります。ループの長さが 100 メートル (328 フィート) を超える場合は、100 メートル (328 フィート) ごとに交差します。交差では、信号位相角が 180 度変更され、線路と列車間の電気的干渉と信号の長距離放射が軽減されます。列車はこの交差を検出し、位置の特定に役立てます。長いループは、通常、端ではなく中間から給電されます。

非常に長いループの欠点の 1 つは、ケーブルが切れると、最大 12.7 km (7.9 マイル) のセクション全体で LZB 伝送が無効になることです。そのため、すべての高速回線を含む新しい LZB インストールでは、ケーブル ループを 300 m (984 フィート) の物理ケーブルに分割します。各ケーブルはリピータから供給され、セクション内のすべてのケーブルは同じ情報を送信します。

LZBルートセンター、つまり中央制御装置の中核は、2台のコンピュータが出力に接続され、もう1台がスタンバイ用に接続された2台の3台コンピュータシステムで構成されています。各コンピュータには独自の電源があり、独自のフレームに収められています。^[5] 3台のコンピュータはすべて入力を受信して​​処理し、出力と重要な中間結果を交換します。1台のコンピュータが不一致の場合は無効になり、スタンバイコンピュータがその代わりを務めます。

コンピュータには、速度制限、勾配、ブロック境界、分岐器、信号の位置など、路線の固定情報がプログラムされています。コンピュータは LAN またはケーブルで連動システムに接続されており、そこから分岐器の位置、信号表示、軌道回路または車軸カウンタの占有状況などの表示を受け取ります。最後に、路線センターのコンピュータは、前述のケーブル ループを介して制御対象の列車と通信します。

• リピーター: リピーターは、長さ 300 m (984 フィート) の個々のループ セクションをプライマリ通信リンクに接続し、ルート センターからの信号を強化して、車両応答を送信します。
• 固定ループ: 固定ループは、通常約 50 メートル (164 フィート) の長さで、制御されたセクションの端に配置されます。固定ループは、進入する列車がアドレスを受信できるようにする固定電報を送信します。
• 絶縁キャビネット: 長い通信リンクは、「絶縁キャビネット」内に接続された複数の個別ケーブルで構成され、架線から結合された低周波電圧がケーブルに蓄積されるのを防ぎます。
• 標識: 標識は、LZB ブロックの境界 (信号がない場合) と、LZB 管理区域の入口と出口を示します。

当初設計されたLZB80の車両装備は以下の通りであった: ^[5]

• コンピュータ: 車載機器は 2-of-3 コンピュータ システムを中心に構成されていました。オリジナルの LZB 80 設計では、アセンブリ言語でプログラムされた8085 マイクロプロセッサが使用されていました。プログラムは割り込み駆動型で、割り込みは 70 ms クロック、トラックの受信機と送信機、シリアル インターフェイス、およびプログラム自体によって生成されました。割り込みによって比較プログラムと出力プログラムが起動されました。周辺機器はコンピュータの周囲に配置され、すべてのインターフェイスは電気的に分離され、すべての接地は車両シャーシに接続されたキャビネット フレームに接続されていました。
• 冗長電源: コンピューターと周辺機器には、2 つの同一の電圧トランスに基づく冗長電源が供給されていました。各トランスは、すべての機器に必要な電力を供給することができました。通常は交互に切り替えられますが、1 つが故障した場合は、もう 1 つが引き継ぎます。オンボード バッテリーから一時的な電力を供給することもできます。
• 走行距離測定: 車両の速度と移動距離は、異なる車軸に取り付けられた 2 つのパルス ジェネレーターによって 2 つの独立したチャネルで測定されます。各パルス ジェネレーターは、不正確さを修正するために使用される個別のマイクロ コントローラー ベースのユニットにリンクされています。中央ロジックは、2 つのユニットと加速度計をポーリングし、値を比較して妥当性をチェックします。
• 受信機: 2 組の受信アンテナはそれぞれ選択的な自己調整型増幅器に送られ、その出力は復調器に送られ、次に直並列変換器に送られます。受信された電報はバイトごとに中央ロジック コンピュータに送られます。受信機は遷移ポイントと信号の有無も表示します。
• 送信機: 2 つの出力コンピュータは、直並列トランスフォーマーに信号を供給します。変換後に比較され、同一の場合にのみ送信が許可されます。実際に送信される信号は 1 つだけで、送信機は 2 つの信号を 56 kHz で送信し、信号を 90° の位相角でずらします。
• 緊急ブレーキ接続: コンピュータはリレーを介してブレーキに接続されています。コンピュータのコマンドまたは電流の喪失により、ブレーキ パイプから空気が放出され、緊急ブレーキが作動します。
• Indusi ホーン接続: ドライバーに信号を送るホーンもリレーで接続されています。
• シリアル インターフェイス: シリアル インターフェイスは、ドライバー入力、ディスプレイ ユニット、ロガー、自動駆動ブレーキ制御 (AFB) などの残りのコンポーネントをコンピューターに接続するために使用されます。テレグラムはコンピューターとの間で周期的に送信されます。
• 運転士入力ユニット：運転士は、ブレーキの種類（旅客用/貨物用）、ブレーキのポテンシャル、列車の最高速度、列車の長さなどの列車関連データを運転士インターフェースユニットに入力します。入力されたデータは、正しいかどうかを確認するために運転士に表示されます。
• モジュラーキャブディスプレイ (MFA) : モジュラーキャブディスプレイには、概要で説明されているように、ドライバーに関連する速度と距離が表示されます。
• 自動駆動/ブレーキ制御: 運転手が有効にすると、自動駆動/ブレーキ制御ユニット (AFB) は許可された速度に従って列車を運転します。LZB を装備した路線で運転していない場合、つまり Indusi 運転の場合、AFB は主に「クルーズ コントロール」として機能し、運転手が設定した速度に従って運転します。

新しい列車の装備は似ていますが、細部は異なる場合があります。たとえば、一部の車両では、走行距離測定に加速度計ではなくレーダーを使用しています。アンテナの数は車両によって異なります。最後に、一部の新しい車両では、「モジュラー キャブ ディスプレイ」(MFA) の個別のダイヤルではなく、コンピューターで生成されたフルスクリーンの「マン マシン インターフェイス」(MMI) ディスプレイを使用しています。

LZBは中央制御装置と列車の間で電報を交換することによって作動する。中央制御装置は、36kHz±0.4kHzで1200ビット/秒の周波数シフトキーイング（FSK）信号を使用して「呼び出し電報」を送信する。列車は56kHz±0.2kHzで600ビット/秒の「応答電報」で応答する。^[7]

呼び出し電報の長さは 83.5 ビットです。

• 開始シーケンス: 同期: 5.5 ビット、開始要素 + ベイカー コード: 3 ビット
• 住所: セクション ID: AE、A1-A3、場所: 1-127 または 255-128
• 車両情報: 走行方向: 上り/下り、ブレーキタイプ: 乗用車/貨物車、ブレーキカーブ番号: 1-10、AB
• ブレーキ情報: ブレーキ作動までの距離: 0～1,550 m (0～5,085 フィート)
• 公称距離 XG: 0～12,775 m (0～41,913 フィート)、ターゲット情報、距離: 0～2,700 m (0～8,858 フィート)、速度: 0～320 km/h (0～199 mph)
• 表示情報、信号情報: 3 ビット、追加情報: 5 ビット
• 補助情報: グループ ID: 1-4 - 必要な応答タイプを示します、回線 ID: 新しい高速/通常のメイン回線、中央コントローラ タイプ: LZB 100/72
• 巡回冗長検査（CRC）：8ビット

テレグラムには「列車識別」フィールドがないことに気付くかもしれません。代わりに、列車は位置によって識別されます。詳細については、「ゾーンとアドレス指定」を参照してください。

応答テレグラムには 4 つのタイプがあり、それぞれ 41 ビットの長さです。列車が送信するテレグラムの正確なタイプは、呼び出しテレグラムの「グループ ID」によって異なります。

最も一般的なタイプの電報はタイプ 1 で、列車の位置と速度を中央制御装置に知らせるために使用されます。次のフィールドが含まれます: {LZB p3}

• 同期および開始シーケンス: 6 ビット
• グループID: 1-4 - 応答タイプを示します
• 車両位置確認: 前進ゾーン数 = ±0、±1、±2
• ゾーン内の位置: 0～87.5 m (0～287 フィート) (12.5 m または 41 フィートの増分)
• ブレーキタイプ: 乗用車/貨物車
• ブレーキカーブ数: 16 種類のブレーキカーブ
• 実速度: 0～320 km/h (0～199 mph)
• 動作および診断情報: 5 ビット
• 巡回冗長検査（CRC）：7ビット

その他のテレグラムは、主に列車が LZB 制御セクションに入るときに使用されます。これらはすべて、同じ同期および開始シーケンスと、テレグラムの種類を識別する「グループ ID」で始まり、CRC で終わります。データ フィールドは次のように異なります。

• タイプ2: 車両位置確認、ゾーン内の位置、ブレーキタイプ、ブレーキ曲線番号、列車最高速度、列車長
• タイプ3: 鉄道、列車番号
• タイプ4: 機関車/列車シリーズ、シリアル番号、列車の長さ

LZB 制御セクションに入る前に、運転手は運転手入力ユニットに必要な情報を入力し、LZB を有効にして列車を有効にする必要があります。有効にすると、列車は「B」ライトを点灯します。

制御された線路セクションは、それぞれ 100 メートル (328 フィート) の長さの最大 127 のゾーンに分割されています。ゾーンには連続した番号が付けられ、一方の方向では 1 から始まり、反対方向では 255 から始まり、順に数えられます。

列車が LZB 制御の線路セクションに入ると、通常は固定ループを通過して「セクション識別の変更」(BKW) 電報が送信されます。この電報は、セクション識別番号と開始ゾーン (1 または 255) を列車に通知します。列車は確認電報を返信します。その時点で、LZB 表示がオンになり、LZB が実行中であることを示す「Ü」ライトも点灯します。

その時点から、列車の位置は列車を識別するために使用されます。列車が新しいゾーンに入ると、新しいゾーンに進んだことを示す「車両位置確認」フィールドを含む応答電報を送信します。中央コントローラは、その後、列車をアドレス指定するときに新しいゾーンを使用します。したがって、列車のアドレスは、線路に沿って移動するにつれて、方向に応じて徐々に増加または減少します。列車は、ケーブル内のケーブル転置ポイントを検出するか、100メートル（328フィート）移動したときに、新しいゾーンに入ったことを認識します。^[5]列車は、最大3つの転置ポイントを検出し損ねても、LZB制御下のままです。

列車が 1 つの制御セクションから別の制御セクションに移動するときに、LZB 制御トラックに入る手順が繰り返されます。列車は新しい「セクション識別の変更」テレグラムを受信し、新しいアドレスを取得します。

列車は自分のアドレスを認識するまで、受信した電報を無視します。したがって、列車が制御セクションに正しく進入しない場合は、次のセクションまで LZB 制御下になりません。

LZB の主な役割は、列車に許容される速度と移動距離を知らせることです。これは、列車の数に応じて、各列車に 1 秒あたり 1 ～ 5 回、定期的な呼び出し電報を送信することで行われます。呼び出し電報の 4 つのフィールドは特に重要です。

• ターゲット距離。
• 目標速度。
• 公称停止距離は「XG」と呼ばれます (下記参照)。
• ブレーキ作動点までの距離。

目標速度と位置は、目標速度と距離を運転手に表示するために使用されます。列車の許容速度は、列車の種類によって異なる可能性のある列車のブレーキ曲線と、列車のアドレス指定に使用される 100 m (328 フィート) ゾーンの開始からの距離である XG 位置を使用して計算されます。列車が赤信号または占有ブロックの開始に近づいている場合、位置は信号またはブロック境界の位置と一致します。車載機器は、ブレーキ曲線で示される減速で減速する列車が停止ポイントで停止するように、任意のポイントで許容速度を計算します。

列車のブレーキ曲線は次のようになります。

${\displaystyle V_{\rm {許容}}={\sqrt {2\cdot decel\cdot (XG距離)}}}$

どこ：

• decel = 減速
• dist = 100 m (328 フィート) ゾーンの開始からの距離

列車が速度制限に近づいている場合、制御センターは、XG 位置を速度制限の後ろのポイントに設定したパケットを送信します。これにより、列車はブレーキ曲線に基づいて減速し、速度制限の開始時に正しい速度に到達します。これは、ゼロ速度への減速と同様に、「許可および監視速度の計算」の図に緑色の線で示されています。

図の赤い線は「監視速度」を示しています。これは、列車がこれを超えると自動的に緊急ブレーキをかける速度です。一定速度で走行している場合、これは通過緊急ブレーキ（速度が低下するまで）の許可速度より 8.75 km/h（5.44 mph）高い速度、または連続緊急ブレーキの許可速度より 13.75 km/h（8.54 mph）高い速度です。停止地点に近づくと、監視速度は許可速度に似たブレーキ曲線を描きますが、減速度が高く、停止地点でゼロになります。速度制限に近づくと、監視速度ブレーキ曲線は一定速度より 8.75 km/h（5.44 mph）高い速度で速度制限地点と交差します。

LZB の減速率は、従来のドイツの信号よりも保守的です。一般的な旅客列車のブレーキ曲線では、「許可速度」の減速率は 0.5 m/s ² (1.6 ft/s ² )、「監視速度」の減速率は 0.71 m/s ² (2.3 ft/s ² ) で、許可速度の減速率より 42% 高くなりますが、従来の信号で使用される 1,000 m (3,281 ft) で 140 km/h (87 mph) から停止するために必要な 0.76 m/s ² (2.5 ft/s ² ) よりは低くなります。 ICE3は、160 km/h (99 mph)未満ではフルサービスのブレーキ減速度が1.1 m/s ² (3.6 ft/s 2 )で、300 km/h (190 mph)では0.65 m/s 2 (2.1 ft/s ^{2 )}まで低下しますが、LZB目標速度減速度は120 km/h (75 mph)まででわずか0.68 m/s 2 (2.2 ft/ ^s 2 ^{) 、} 120～170 km/h (75～106 mph)では0.55 m/s ² ( 1.8 ft/s ² )、それ以上の速度では0.5 m/s ² (1.6 ft/s ² )です。^[8]

許可速度と監視速度の間には警告速度があり、通常は許可速度より 5 km/h (3.1 mph) 高くなります。列車がその速度を超えると、LZB は列車のディスプレイで「G」ライトを点滅させ、警笛を鳴らします。

LZB 制御セクションの終了の約 1,700 m (5,577 フィート) 手前で、中央コントローラは LZB 制御の終了を通知する電報を送信します。列車は「ENDE」ライトを点滅させますが、運転手は 10 秒以内にこれを確認する必要があります。ディスプレイには通常、制御セクションの終了時の距離と目標速度が表示されますが、これはその時点での信号によって異なります。

列車が LZB 制御の終了点に到達すると、「Ü」および「ENDE」ライトが消灯し、従来の Indusi (または PZB) システムが自動列車保護を引き継ぎます。

完全な LZB システムでカバーされない特殊な条件や障害により、LZB が特殊な動作モードの 1 つになることがあります。

列車が通常反対方向の線路への渡り線に近づくと、ディスプレイに「E/40」のライトが点滅します。運転手は表示を確認し、ブレーキ カーブの後に許容速度が 40 km/h (25 mph) に低下します。渡り線セクションに到達すると、ディスプレイはオフになり、運転手は渡り線を 40 km/h (25 mph) で通過できます。

ドイツの信号システムには、3 つの白色ライトが三角形を形成し、その上に 1 つのライトがある「目視による運転」信号があります。この信号は「Zs 101」と表示され、固定線路側信号とともに設置されており、点灯すると、運転者は固定された赤色信号または故障した信号を通過し、インターロックの端まで目視で時速 40 km (25 mph) 以下で運転することができます。

LZB 領域でこのような信号に近づくと、信号の 250 メートル (820 フィート) 手前まで「E/40」ライトが点灯し、その後「E/40」が消灯し、「V40」が点滅します。「V40」信号は、視認による運転が可能であることを表します。

データ交換が中断された場合、列車の距離測定システムが故障した場合、または列車が 4 つ以上のケーブル転置ポイントを検出できなかった場合、LZB システムは故障状態になります。「Stör」インジケータが点灯し、次に「Ü」が点滅します。運転手は 10 秒以内に表示を確認する必要があります。運転手は列車を 85 km/h (53 mph) 以下まで減速する必要があります。正確な速度は、設置されているバックアップ信号システムによって異なります。

CIR-ELKE は、基本的な LZB システムを改良したものです。標準 LZB と同じ物理インターフェイスとパケットを使用しますが、ソフトウェアをアップグレードし、機能を追加し、いくつかの手順を変更します。ライン容量を最大 40% 増加し、移動時間をさらに短縮するように設計されています。この名前は、英語/ドイツ語のプロジェクト名「Computer Integrated Railroading - E rhöhung der L eistungsfähigkeit im Kernnetz der E isenbahn (Computer Integrated Railroading - Increase Capacity in the Core Railway Network)」の略称です。LZB の拡張であるため、LZB-CIR-ELKE とも呼ばれ、さらに LZB-CE と略されます。

CIR-ELKE には次の改良点が含まれています。

• より短いブロック- CIR-ELKE のブロックは 300 メートル (984 フィート) と短く、S-Bahn システムの場合はさらに短くなります。ミュンヘンの S-Bahnシステムでは、プラットフォームの先頭に 50 メートル (164 フィート) と短いブロックがあり、列車が出発するときに別の列車がプラットフォームに入ることができるため、1 時間あたり 30 本の列車を運行できます。
• 速度はどこでも変更可能- 標準の LZB システムでは、速度制限はブロック境界から開始する必要がありました。CIR-ELKE では、分岐点など、どの地点からでも速度制限を開始できます。つまり、列車はすぐに減速する必要がなく、平均速度が上がります。
• テレグラム評価の変更- 列車間の間隔が短いシステムで安全性を高めるために、CIR-ELKE は同一のテレグラムを 2 回送信します。列車は、同一の有効なテレグラムを 2 つ受信した場合にのみ、テレグラムに基づいて動作します。テレグラム数の増加を補うために、CIR-ELKE は移動していない列車にテレグラムを送信する頻度を減らします。

元の LZB システムは、最高速度 280 km/h (170 mph)、最大勾配1.25% まで許容されるように設計されました。ケルン - フランクフルト高速鉄道は、最高速度 300 km/h (190 mph) で運転し、勾配は 4% になるように設計されていたため、新しいバージョンの LZB が必要となり、この路線用に CIR ELKE-II が開発されました。

CIR ELKE-II には以下の機能があります。

• 最高速度は300 km/h（190 mph）。
• セクションの最大下り勾配を想定するのではなく、前方の距離の実際の高度プロファイルを考慮した、より高い減速度のブレーキ カーブとカーブをサポートします。これにより、4% の勾配での操作が実用的になります。
• 停止地点または速度制限地点までの最大 35,000 m (114,829 フィート) の目標距離をサポートします。その距離内にそのような地点がない場合、システムは 13,000 m (42,651 フィート) の目標距離とライン速度の目標速度を表示します。
• ICE3 列車の渦電流ブレーキの有効化をサポートします。デフォルトでは、渦電流ブレーキは緊急ブレーキに対してのみ有効になっています。CE2 を使用すると、常用ブレーキに対しても有効にすることができます。
• 電圧または位相の変化を通知します。
• ブレーキの8秒前、またはミュンヘンSバーンの場合は4秒前に警告音が鳴ります。以前は1,000メートル前または30 km/h (19 mph) の速度差で警告音が鳴っていました。

LZB システムは非常に安全で信頼性が高く、LZB システムの故障が原因で LZB を装備した路線で衝突事故が発生したことはありません。ただし、事故につながる可能性のある故障がいくつかありました。次のとおりです。

• 1991 年 6 月 29 日、騒動の後、列車の運転手は LZB システムをオフにし、ハノーバー - ヴュルツブルク高速線のユンデのトンネル内で 2 本の列車に停止信号を渡しました。
• 2001 年 6 月 29 日、ライプツィヒ - ドレスデン鉄道のオシャッツ踏切で、危うく重大な事故に遭いそうになった。踏切は 100 km/h (62 mph) の速度制限で分岐するように設定されていたが、LZB システムでは 180 km/h (112 mph) の制限が表示されていた。ICE 1652 の運転手は分岐信号を認識し、踏切前に 170 km/h (106 mph) まで減速し、列車は脱線しなかった。原因は LZB コンピューターのソフトウェア エラーであると疑われた。
• 同様のニアミスが2001年11月17日、ハンブルク-ハノーバー鉄道のビーネンビュッテルで発生した。故障した貨物列車を追い越すため、ICE列車が時速80km(50mph)のクロスオーバーを時速185km(115mph)で反対線路に渡った。原因は、インターロックシステムの変更が誤って実行され、クロスオーバー速度が時速60kmから80km(37mphから50mph)に引き上げられたためと疑われた。その速度制限がなかったため、LZBシステムは車内ディスプレイに通過線路速度200km(120mph)を表示し続けた。列車の運転手は線路脇の信号灯が分岐するように設定されていることを認識してブレーキをかけたため、列車は脱線しなかった。
• 2002年4月9日、ハノーバー・ベルリン高速鉄道で、LZB線路センターのコンピュータの故障により、LZB制御の列車4本が停止し、各線路方向の列車2本が同じ信号ブロック（分割ブロック制御）で停止した。コンピュータが再起動されると、前の列車に0 km/h（0 mph）、後続の列車に160 km/h（99 mph）の信号を出した。しかし、後続の列車の運転手は進まなかった。1人の運転手は目の前の列車に気づき、もう1人の運転手は出発前に警告していたオペレーションセンターに再確認したため、2件の衝突事故は回避された。この事故を受けて、2つの幹線鉄道事業者（DB CargoとDB Passenger Transport）は、システムが分割ブロックモードで稼働しているLZB停止中は特に注意するよう運転手に指示を出した。原因はソフトウェアエラーであることが判明した。

ドイツ鉄道の以下の路線にはLZB が装備されており、160 km/h を超える速度が可能です (線路の一般的な適合性による)。

• アウクスブルク-ディンケルシェルベン-ウルム(km 7.3 - km 28.5)
• ベルリン-ナウエン-グローヴェン-ヴィッテンベルゲ-ハーゲノウ ランド-ローテンブルクソルト-ハンブルク(km 16.5 - km 273.1)
• ブレーメン-ハンブルク(253.9 km - 320.1 km)
• ドルトムント-ハム (ヴェストフ) -ビーレフェルト(ハム駅を除く)
• フランクフルト・アム・マイン-ゲルンハウゼン-フルダ(km 24.8 - km 40.3)
• ハノーバー-シュタットハーゲン-ミンデン(km 4.4 - km 53.4)
• ハノーファー-ツェレ-ユルツェン-リューネブルク-ハンブルク(km 4.0 - km 166.5)
• ハノーバー-ゲッティンゲン-カッセル・ヴィルヘルムスヘーエ-フルダ-ヴュルツブルク(km 4.2 - km 325.6)
• カールスルーエ-アーヘルン-オッフェンブルク-ケンツィンゲン-ロイテルスベルク-ヴァイル・アム・ライン-バーゼル・バート。 BF。 (km 102.2 - km 270.6)
• ケルン-アーヘン(km 1.9 - km 41.8)
• ケルン-デュッセルドルフ-デュイスブルク（6.7 km - 37.3 km および 40.1 km - 62.2 km。デュッセルドルフ中央駅には設備がありません）
• ケルン-トロイスドルフ-モンタバウアー-リンブルグ・アド・ラーン-フランクフルト・アム・マイン(km 8.7 - km 172.6)
• ライプツィヒ-ヴュルツェン-ドレスデン(km 3.6 - km 59.5)
• レンゲリッヒ（ヴェストフ） -ミュンスター（ヴェストフ）
• レールテ-シュテンダール-ベルリン - シュパンダウ
• マンハイム-カールスルーエ
• マンハイム-ファイインゲン・アン・デア・エンツ-シュトゥットガルト(km 2.1 - km 99.5)
• ミュンヘン-アウクスブルク-ドナウヴェルト(9.2 km - 56.3 km および 2.7 km - 39.8 km;アウクスブルク中央駅には設備がありません)
• ニュルンベルク-アレーズベルク-キンディング-インゴルシュタット- 北 ( ABS: km 97.9 - km 91.6; NBS: km 9.0 - km 88.7)
• ニュルンベルク-ノイシュタット・アン・デア・アイシュ-ヴュルツブルク(km 34.8 - km 62.7)
• オスナブリュック-ブレーメン(km 139.7 - km 232.0)
• パーダーボルン-リップシュタット-ゾースト-ハム (ヴェストフ) (シュレッケ 1760: km 125.2 - km 180.8;シュレッケ 2930: km 111.5 - km 135.6)
• フランクフルト近郊のツェッペリンハイム -マンハイム

注: 斜体はLZB コントロール センターの物理的な場所を示します。

西鉄道（ウィーン–ザルツブルク）には、3 つのセクションに LZB が装備されています。

• ザンクト・ペルテン–イップス・アン・デア・ドナウ(km 62.4 – km 108.6)
• アムシュテッテン–ザンクト・ヴァレンティン(km 125.9 – km 165.0)
• リンツ–アットナング・プッフハイム(km 190.5 – km 241.6)

• マドリード-コルドバ-セビリア(9 センター / 480 km)、1992 年から運用されています。2004 年以降、マドリード アトーチャの終点にも LZB が設置されています。2005 年 11 月には、トレドへの支線が開通しました。 (20 km)。
• マドリード近郊鉄道 C5 線は、ウマネスからマドリード・アトーチャを経由してモストレス・エル・ソトまで運行しており、1995 年から運行されています。全長 45 km、LZB センターが 2 か所あり、446 シリーズの車両が 76 台あります。
• Euskotren Tranbia路面電車を除くEuskotrenネットワーク全体。

LZBの改良版はチルターン本線にチルターンATPとして設置されている。^[9]

LZB システムのバージョンは、幹線鉄道に加えて、郊外鉄道 (S-Bahn) や地下鉄でも使用されています。

デュッセルドルフおよびデュイスブルクシュタットバーン(ライトレール) システムのトンネル、およびミュルハイム アン デア ルール地域周辺のエッセンシュタットバーンの一部のトンネルには LZB が装備されています。

6号線を除き、ウィーン地下鉄全線は建設当初からLZBを搭載しており、運転手が列車を監視する自動運転機能も備えています。

ミュンヘン地下鉄はLZB 制御で建設されました。通常の昼間の運行では、運転手が列車を始動させるだけで、列車は自動的に運転されます。その間、固定信号は暗くなっています。

午後9時から運行終了までと日曜日には、運転士は実務を維持するために、固定信号に従って手動で列車を運転します。空列車の配置と反転を自動化する計画があります。

ミュンヘンS バーンは、その中核となる幹線トンネル セクション (Stammstrecke)で LZB を使用しています。

ニュルンベルク地下鉄U3 線では、LZB を利用して完全自動 (無人) 運転を行っています。このシステムは、シーメンスとVAG ニュルンベルクが共同で開発したもので、無人列車と従来型列車が線路の一部を共有する初のシステムです。既存の従来型運転の U2 線列車は、自動運転の U3 線列車と一部を共有しています。現在、自動運転列車には従業員が同行していますが、将来的には無人運転になる予定です。

数年にわたる遅延の後、最終的な3か月間のテスト走行は2008年4月20日に無事完了し、2008年4月30日に運行許可が交付されました。数日後、無人列車は最初は日曜日と祝日、次に平日のピーク時、そして最後にU2列車が密集する朝のラッシュアワー後に、乗客を乗せて運行を開始しました。U3ラインの公式開通式は、2008年6月14日にバイエルン州首相と連邦運輸大臣の出席のもと開催され、2008年6月15日のダイヤ変更で通常運行が始まりました。ニュルンベルクUバーンは、約1年以内にU2を自動運転に転換する予定です。

ロンドン東部のドックランズ・ライト・レールウェイは、LZB から派生した SelTrac 技術を使用して自動列車を運行しています。列車には従業員が同行し、ドアを閉めて列車の発車信号を送りますが、その後は主に顧客サービスとチケット管理に専念します。故障が発生した場合は、列車の乗務員が手動で列車を運転できます。

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