Wie @invisible schon schrieb, wird die LSA-Beeinflussung mit R09.1x Datentelegrammen realisiert. Es haben sich zwei Telegrammtypen durchgesetzt, einmal R09.14 und R09.16, die sich jeweils in ihrer Länge und dem Informationsgehalt unterscheiden.
R09.14 enthält die Fahrplanlage, den Meldepunkt, die Priorität, die Richtung, die Linie und den Kurs.
R09.16 enthält zusätzlich zu den Informationen aus R09.14 die Zielnummer und die Zuglänge.
Im Meldepunkt sind mehrere Angaben kodiert: Kreuzungsnummer, Zufahrtsrichtung und der Meldetyp (Voranmeldung, Hauptanmeldung, Abmeldung oder Türkriterium (Taste 3Fertig)).
Wie kann also LSA-Beeinflussung abseits aller WL-Märchenstunden zuverlässig funktionieren?
- Der Bordrechner kennt seine genaue Position auf den Meter genau
- Alle Knoten mit zu beeinflussenden LSA sind auf den Meter genau in den Routendaten enthalten
- Es werden alle Meldungstypen verwendet.
- Mit den ÖV-Relationen konfligierende IV-Relationen werden signalisiert.
Bei der Beeinflussung einer LSA kommt der Voranmeldung eine wichtige Bedeutung zu. Angenommen ein Zug nähert sich einer zu beeinflussenden LSA mit 40km/h, dann legt er ca. 11 Meter/Sekunde zurück. Die LSA-Programmphasen geben schon während der Entwicklung wichtige Eckwerte vor, so z.B., wie lange es braucht, um aus jedem Phasenlauf auf die Freiphase für die Straßenbahn zu kommen. Angenommen, der LSA-Umlauf dauert 60 Sekunden, so sollte sich der Zug 30 bis 45 Sekunden vor Eintreffen am Knoten das erste Mal bemerkbar machen. Nehmen wir den schlechten Fall, sodass 45 Sekunden notwendig sind, wegen der Mindestgrünzeiten und sonstigen Zwängen im LSA-Programm. 495 Meter vor dem Knoten meldet sich also der Zug das erste Mal an (Voranmeldung). Die Hauptanmeldung erfolgt dann ca. 20 Sekunden vor Durchfahren des Knotens, also ca. 100 bis 200m davor. Es ist für das LSA-Programm nun noch genug Zeit, etwaige LSA-Phasen, die in Konflikt mit der Richtung der Straßenbahn stehen, zu beenden, dadurch, dass sich der Zug aber schon vorangemeldet hat, läuft dieser Prozess schon an. Die Hauptanmeldung dient somit nurmehr der Information an die LSA, dass der Zug sich direkt vor dem Knoten befindet. Der bestimmende Faktor für den Zeitpunkt der Vor- bzw. Hauptanmeldung ist dabei die Mindestwechselzeit zwischen den Phasen. Grünblinken dauert 4 Sekunden, die folgende Gelbphase 2 Sekunden und danach gibt es noch einen Puffer (alle Richtungen Rot) von ca. 2 Sekunden (bei LSA mit bis zu 50km/h Regelgeschwindigkeit), eventuell kommt noch eine Mindestgrünzeit (z.B. für Fußgänger) hinzu. Mit der Hauptanmeldung sollte die Straßenbahn die Freiphase bekommen, sodass der Fahrer ohne zu Bremsen durchfahren kann. Hier gibt es je nach LSA-Programm großes Potential für Optimierung.
Sobald der Zug die Haltelinie überfahren hat, wird dann das Abmeldetelegramm gesendet, die Freiphase kann - sofern keine weitere Anmeldung für diese Richtung vorliegt, geschlossen werden.
Üblicherweise lassen sich die Grade der Berücksichtigung des ÖV in einem LSA-Programmablauf einteilen. In der Festzeitsteuerung läuft immer das gleichen Programm ab, ggfs. wird zeitabhängig die Umlaufzeit (also die Gesamtdauer aller Phasen) verändert oder die LSA in der Nacht abgeschaltet. In der verkehrsabhängigen Steuerung werden bspw. Anforderungen von Fußgängern, vom ÖV und auch Zählschleifen des IV berücksichtigt. Gerade beim ÖV kommt es darauf an, wieviele Sprungmarken im Programmablaufplan vorhanden sind, die das LSA-Programm bei Anmeldung des ÖV beeinflussen. Das erfordert durch aus Hirnschmalz vom LSA-Entwickler, denn die ÖV-Anmeldung führt in Abhängigkeit davon, wo sich das LSA-Programm gerade im Ablauf befindet, zu verschiedenen Aktionen:
- Streckung der Freiphase für die angeforderte Relation des ÖV bzw. Kürzung der Freiphasen für alle konfligierenden Relationen
- selektive (richtungsbezogene) Freiphase(n) für den ÖV, die dynamische ins LSA-Programm integriert wird und nur die konfligierenden Relationen sperrt
Wichtig ist ebenso, dass sich der Fahrer sicher sein kann, dass seine Freiphase wirklich "Fahrt" bedeutet und bspw. nicht links- bzw. rechtsabbiegender IV auf seinem Gleis steht. Wie ich oben schrieb, müssen derartige IV-Relationen separat signalisiert werden, um eine störungsfreie Fahrt über den Knoten zu ermöglichen.