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Die Stadt Denver modernisiert den Betrieb des Verkehrsleitnetzwerks

 

Sichern Sie Ihr Verkehrsleitnetzwerk

Die zunehmenden Gefahren für einen Verkehrskollaps wurden durch umfassende Upgrades des Betriebssystems in Zusammenarbeit mit Hirschmann, einer Marke von Belden, reduziert.

Kunde

Um dem Wachstum der Bevölkerung und der Infrastruktur gerecht zu werden, wurde das Verkehrsleitnetzwerk der Stadt und des County Denver, der größten Kommune in Colorado, modernisiert. Trotz der Größe und der operativen Komplexität dieser Region können die Verantwortlichen der Stadt jetzt mit zuverlässiger, hochleistungsfähiger Technologie der nächsten Generation die aktuellen und künftigen Anforderungen an das Verkehrsmanagement zuversichtlich bewältigen.

Für die Stadt und das County Denver, die zu den 20 bevölkerungsreichsten Regionen der Vereinigten Staaten gehören, war das keine Kleinigkeit. Sie begannen mit der Modernisierung, nachdem die wichtigsten Geräte von ihrem langjährigen Lieferanten abgekündigt worden waren. Das Netzwerk von Denver hatte zuvor bereits Dutzende von Ausfällen mit der bestehenden Technologie erlebt, und da außerdem der hauptverantwortliche Techniker in den Ruhestand ging, musste schnell gehandelt werden. Denn die Stadtplaner befürchteten, dass es nur eine Frage der Zeit sei, bis Engpässe und Ausfälle - oder im schlimmsten Fall ein kompletter Absturz des Systems - ernsthafte Probleme verursachen würden.

Da Denver weiterhin ein rasantes Bevölkerungswachstum erlebte und sein Traffic Control Network (TCN, z. Dt. Verkehrsleitnetzwerk) damals aus mehr als 6.000 Geräten bestand, hätten ältere Geräte die Probleme nicht verhindern können. Deshalb war der weitere Ausbau des Netzwerks bei diesem Großprojekt unumgänglich. Der enorme Umfang und die Komplexität erforderten eine hochgradig konfigurierbare, zuverlässige und leicht verständliche Lösung, die mit dem Netzwerk mitwachsen kann.

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Projektübersicht

Verkehrsleitsysteme spielen eine wichtige Rolle. Sie sorgen nicht nur für einen geordneten Ablauf des Fahrzeug- und Fußgängerverkehrs, sondern tragen auch zur Aufrechterhaltung der öffentlichen Sicherheit bei. Ampeln, Kameras, Sensoren und andere vernetzte Geräte sind mittlerweile zu einem integralen Bestandteil der Städte geworden. Obwohl sich die Gesellschaft auf das Vorhandensein und die Verfügbarkeit elektronischer Straßensignale verlässt, wissen viele nicht, welche Ressourcen für ein effektives Management dieser Anlagen erforderlich sind.

 

In jedem TCN besteht das Signalmanagement aus vielen beweglichen Teilen. Die Teams, die sich um diese Netzwerke kümmern, müssen nicht nur Ausfällen vorbeugen, sondern sind auch mit der geografischen Konfiguration, der Anpassung der Signalanlagen an die Bevölkerungsentwicklung, der Reduzierung von Staus, der zeitlichen Steuerung der Signale und vielem mehr betraut.

Durch eine zunehmende Anzahl von Geräten mit hohem Datendurchsatz, beispielsweise Kameras, ist alles noch komplexer geworden. Während die Verkehrsabteilungen auf die aktive Priorisierung und Erfassung von Informationen angewiesen sind, um kritische Datenübertragungen zu beschleunigen, haben höhere Bandbreitenanforderungen zu Problemen bei älteren Anlagen geführt. Da Straßensignale zu den wichtigsten Aspekten des Verkehrswesens gehören, müssen die Verantwortlichen der Modernisierung dieser Technik und deren Betrieb Vorrang einräumen.

 

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Projektanforderungen

Die Ingenieure der Stadt suchten nach einer Lösung, die den Anforderungen der sich schnell und ständig verändernden Infrastruktur von Denver gerecht werden konnte. Zuverlässigkeit, Benutzerfreundlichkeit und Cybersicherheit standen bei der Auswahl der Anbieter im Vordergrund, aber auch Zukunftssicherheit war für die Ingenieure ein wichtiges Kriterium.

Ausschlaggebende Aspekte für die Modernisierung der Infrastruktur waren:

  • Berücksichtigung des Netzwerkdesigns: Das alte Layout hatte so gut wie keinen Wert auf Redundanzfunktionalität und Segmentierung gelegt. Deshalb musste das Netzwerk von Grund auf neu geplant werden, wobei die Restrukturierung auf Grundlage der sich schnell entwickelnden Installation von IoT-Geräten in der Stadt und dem County Denver erfolgte.
  • Konfiguration mit älteren Geräten für minimale Ausfallzeiten: Um die Kontinuität zu gewährleisten und eine größere Fehlfunktion des Verkehrsleitnetzwerks zu vermeiden, benötigte die Stadt eine Technologie der nächsten Generation, die den Last- und Sicherheitsspezifikationen der heute zunehmend vernetzten IoT-Verkehrsgeräte entspricht, ohne die Funktionen zu stören, die den aktuellen Verkehrsbetrieb steuern.
  • Höhere Bandbreite und Skalierbarkeit: Frühere Ansätze zur Modernisierung boten eine nur unzureichende Leistung. Beim Betrieb von Ampelanlagen darf es jedoch keine Verzögerungen oder gar lang andauernde Verspätungen geben. Deshalb war ein Netzwerk mit einem höheren Datendurchsatz erforderlich und der Möglichkeit, es zu erweitern, ohne dass erneut Geräte ausgetauscht werden müssen.
  • Benutzerfreundliche Wartung: Ein reibungsloser Verkehr ist für jede Stadt von entscheidender Bedeutung, weshalb es darauf ankommt, Ausfälle so schnell wie möglich zu beheben. Netzwerke, die sich nur aufwändig konfigurieren lassen, sind mithin nicht geeignet. Das Wissen über die Planung und Wartung des Netzwerks musste also außerhalb des Personenkreises, der mit dem Betrieb und der Instandhaltung befasst ist, vorhanden sein.
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Belden Lösung

Als Teil des Planungsprozesses arbeiteten Experten der Stadt Denver und Ingenieure von Belden vor Ort zusammen, um Schwachstellen zu erkennen, die im Laufe der Zeit wahrscheinlich zu Problemen führen würden, und erstellten ein maßgeschneidertes Konzept.

Ein Netzwerk, das physisch so groß und komplex ist wie das stadtweite Verkehrsleitsystem von Denver, konnte nicht in einem einzigen Schritt auf eine neue Plattform umgestellt werden. Deshalb wurde in Etappen vorgegangen, um die Leistung und die Verfügbarkeit zu gewährleisten, während im Backend Sicherheitsvorkehrungen getroffen und Redundanzen umgesetzt wurden.

 

extensive-testingPhase 1: Der Testlauf

Um die Anforderungen der Stadt und des County Denver in puncto Leistung und Verfügbarkeit zu erfüllen und den Nachweis zu erbringen, den das Team für die weitere Modernisierung benötigte, wurde für die erste Phase der Migration eine Kombination aus bestehenden Geräten und Geräten von Hirschmann vorgeschlagen.

2013 führten die Anwendungstechniker von Belden und die Ingenieure der Stadt und des County Denver gemeinsam Tests durch, die sicherstellten, dass die vorgeschlagenen Vorgehensweise und die Empfehlungen optimal auf die Prozesse des Netzwerks abgestimmt waren. Es wurden rund 20 MACH1040 Switches installiert, um die Redundanzanforderungen des TCN von Denver zu erfüllen. Damit war das Migrationsprojekt in vollem Gange.

benefits-icon-finalPhase 2: Grünes Licht

Die zweite Phase konzentrierte sich auf den jährlichen Austausch älterer Geräte durch Geräte von Hirschmann. Diese schrittweisen Upgrades beinhalten die Migration von Switches mit unzureichender Redundanzfunktionalität auf die schnellere und zuverlässigere Leistung der Hirschmann-Switches.

Obwohl die Ingenieure von Belden nicht immer vor Ort sind, um auftretende Netzwerkprobleme zu beheben, haben die grafische Benutzeroberfläche der Managementsoftware Industrial HiVision und die nahtlosen Konfigurationsmöglichkeiten es den Technikern von Denver ermöglicht, Aufgaben zu bewältigen, die früher unmöglich schienen.

quick-reference-iconPhase 3: Keine weiteren Hindernisse 

Angesichts des ständigen Austauschs von Ampelanlagen und der Installation anderer Geräte zur Verbesserung des TCN von Denver verwundert es nicht, dass das Projekt noch immer im Gange ist. Ergänzt durch eine engagierte, ständige Unterstützung bei Technik und Design durch die Ingenieure von Belden und die grafischen Funktionen von Industrial HiVision hat eine langsame, aber stetige Modernisierung es Denver ermöglicht, die Integrität des Netzwerks zu erhalten, ohne dass die Verständlichkeit beeinträchtigt wird.

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Weshalb Belden?

Die Fähigkeit, eine zuverlässige, einfach zu bedienende Lösung anzubieten, die sowohl den Anforderungen von heute als auch von morgen gerecht wird, hat die Entscheidung von Denver für die Zusammenarbeit mit Belden bei der Modernisierung der TCN-Infrastruktur maßgeblich beeinflusst. Der zunehmende Nutzen der Migration hängt jedoch nicht allein von der Beratung und dem Umstieg von älteren Geräten auf Hirschmann-Switches ab.

Dank des Erfolgs, den Denver mit der industriellen Hardware hatte, wandte sich die Stadt auch an die Marken Tripwire und Tofino von Belden, um die visuelle Funktionalität der Industrial HiVision-Software zu verbessern. Die hochgradig konfigurierbaren Erweiterungen wurden in Denver eingeführt, um eine ganzheitliche Sichtweise und ein effektiveres Management des ausgedehnten Netzwerks zu erreichen. Zusammen ermöglichen die Lösungen von Belden sozusagen eine narrensichere Erkennung von Verhaltensanomalien und maximieren zugleich die Effizienz an jedem Punkt des Netzwerks.

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Warum Redundanz wichtig ist

Das Herzstück der Netzwerklösung von Belden ist eine redundante Ringtopologie im Backbone, die mehrere Sub-Ringe ermöglicht und so für eine redundante Netzwerkanbindung und Widerstandsfähigkeit des TCN von Denver sorgt.

Mit dem Einsatz dieser Technologie hat Belden im Gegensatz zur Integration anderer Redundanzverfahren die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit des Netzwerks durch die Bereitstellung mehrerer Kommunikationspfade deutlich erhöht. Abgesehen von den empfohlenen industriegerechten Geräten kann Belden so den Vorteil eines fehlertoleranten Netzwerks bieten, das in der Lage ist, mehrere aufeinander folgende Ausfälle in sehr kurzer Zeit zu bewältigen.

Da das Design Widerstandsfähigkeit und Eventualitäten einbezieht, kann das TCN transparent arbeiten, unabhängig von den auftretenden Störungen - sei es ein Netzwerkfehler, die Trennung von Kupfer- oder Glasfaserkabeln oder ein anderes unvorhersehbares Ereignis. Vor allem ermöglicht die industrielle Ringtopologie jedoch auch Ingenieuren mit wenig oder keiner Erfahrung bei Design und Wartung von Netzwerken eine nahtlosere und umfassendere Migration.

 

Backbone Switch Line Card Network Diagram - Transportation-1
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Produktdetails

Die Stadt und das County Denver setzten die folgenden Produkte von Hirschmann ein, um ihr TCN-Netzwerk zu modernisieren:

RSPE-1RSPE Switches

Die kompakten und äußerst robusten RSPE Switches wurden für Netzwerke entwickelt, die eine 100-prozentige Verfügbarkeit der Datenkommunikation erfordern. Sie bestehen aus einem Grundgerät mit acht Twisted Pair- und vier Combo-Ports, die Fast Ethernet oder Gigabit Ethernet unterstützen. Mit zwei Medienmodulen kann die Anzahl der Ports auf bis zu 28 erweitert werden.

  • Zukunftssicheres Netzwerkdesign und größtmöglicher Investitionsschutz
  • Maximale Produktivität für Maschinen und Anlagen
  • Rundumschutz gegen Netzwerkangriffe und Bedienfehler

Switch konfigurieren Weitere Informationen

 

managedswitches-mach1000MACH1040 Full Gigabit Ethernet Switches

Mit diesen Switches, die speziell für den Einsatz in der Energiewirtschaft entwickelt wurden, können Sub-Netze gebildet und miteinander gekoppelt werden.

  • Konstruiert für raue Umgebungsbedingungen durch eine lüfterlose Kühlung, hohe Vibrationsfestigkeit und einen Temperaturbereich von -40˚C bis +70˚C
  • Umfangreiche Managementfunktionen für Konfiguration und Diagnose sowie verschiedene Redundanzverfahren
  • Redundante Spannungsversorgung und schnelle Funktionalität durch Non-blocking-Architektur

Switch konfigurieren Weitere Informationen

 

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Industrial HiVision Netzwerkmanagementsoftware

Industrial HiVision erkennt Netzwerkgeräte automatisch und zuverlässig und unterstützt die Anwender dabei, diese zu konfigurieren und zu überwachen. Das Ergebnis ist ein Rundumschutz des Netzwerks und ein extrem leistungsfähiges Netzwerkmanagement, das zugleich die Effizienz der Arbeitsabläufe steigert.

  • Verfügt über eine hochgrafische Benutzeroberfläche für die sofortige Anzeige der wichtigsten Leistungsindikatoren
  • Ermöglicht es, Fehler schnell zu erkennen und rechtzeitig zu beheben, wodurch die Verfügbarkeit und die Sicherheit verbessert werden
  • Synchronisierung der gesamten Netzwerkinfrastruktur durch MultiConfig - ermöglicht eine einfache Erkennung, Zuordnung und Konfiguration im ganzen Netzwerk in Echtzeit

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