Banebrytende nye standarder for kapslinger i moderne jernbaneinfrastruktur
Den digitale transformasjonen innleder en æra med raskere og hyppigere togtjenester. Denne fremgangen understreker imidlertid også det kritiske behovet for robuste cybersikkerhetstiltak for å motvirke nye cybertrusler.
Et banebrytende jernbaneprosjekt i Stuttgart i Tyskland innvarsler en ny standard for jernbaneinfrastruktur i Europa og kanskje til og med på verdensbasis. Jernbaneprosjektet Stuttgart-Ulm - eller Stuttgart 21 - til 7 milliarder euro, et av de mest komplekse i moderne tid, har pågått i mer enn ti år og omfatter en grunnleggende omorganisering av jernbaneknutepunktet på den travle øst-vestgående hovedlinjen fra Paris til Budapest.
I tillegg til fire nye stasjoner vil det bli anlagt 35 kilometer med høyhastighetsspor, og byens S-Bahn-tog vil bli utstyrt med ERTMS (European Rail Traffic Management System) og ATO (Automatic Train Operation), digital signalteknologi for første gang i Tyskland. Mer enn 200 regiontog vil også bli ettermontert med denne signal- og togdriftsteknologien, som er blant de mest sofistikerte utenfor Asia og Midtøsten.
Det omfatter sporvekselmaskiner som gir elektrohydraulisk styring av sporveksler, akseltellere som registrerer om sporavsnitt er frie eller opptatte, og andre sensorer som er avgjørende for sikker, smidig og pålitelig drift på stasjonen.
Øynene rettet mot fremtiden
Når de nye linjene er i drift, regner man med at de vil spare mer enn 620 millioner kilometer med bilreiser i året og skape helt nye forbindelser for alle som reiser i Europa. Kapasiteten er en stor utfordring, og digitaliseringen av dette kritiske jernbaneknutepunktet har til hensikt å øke ytelsen til togflyten i hele nettverket og skape grunnlag for fremtidige oppgraderinger av trafikk- og hendelseshåndteringssystemer. Ettersom ERTMS krever at signal- og hastighetsreguleringsystemene i hele Europa må være konsistente for å sikre interoperabilitet, er det forventet at teknologien som brukes til signal- og togkontrollsystemene i Baden-Württemberg, etter hvert vil bli rullet ut i hele Europa og kanskje enda lenger unna.
Men hvordan skal disse kritiske digitale systemene, som vil bli plassert i skap langs sporet, beskyttes mot ondsinnede cyberkriminelle? Digitalisering forbindes ofte med data som sendes gjennom skyen, og cybertrusselen antas å være potensialet for angrep på disse digitale nettverkene. Men det er et fysisk aspekt som ikke får like mye oppmerksomhet.
De kritiske elektronikksystemene som styrer det moderne jernbanesystemet, går langs sporene og er også lagret i skap ved stasjonene. De fiberoptiske kablene som overfører digital informasjon, er verdiløse i seg selv, men hackere med grunnleggende teknisk kunnskap kan bryte seg inn i skapene som inneholder dem og bruke en enkel LG45-kabel og en bærbar datamaskin til å koble seg til systemet og styre togene. I verste fall kan dårlig beskyttet digital infrastruktur utnyttes av ondsinnede aktører til å fremprovosere frontkollisjoner, noe som kan få katastrofale følger med tanke på at moderne høyhastighetstog kan kjøre i 400 kilometer i timen.
"Datamaskinen er inngangsporten for hackere til jernbanesystemet - en stor endring mellom den gamle og den nye teknologien", forklarer Olivier Haven, global key account manager for nVent SCHROFF, som leverer kabinettene langs sporet til Stuttgart 21-prosjektet.
Brendan Quinn, leder for nVent SCHROFF enterprise rail, legger til: "Noen må faktisk bygge noe som programvaren kan fungere på, og noen må fysisk sikre systemene som programvaren kjører på."
Det fysiske aspektet ved beskyttelse av digital jernbaneinfrastruktur
Å beskytte det digitale jernbanesystemet mot cybertrusler er desto viktigere med tanke på det økende antallet tog på tvers av nettverkene. Netto nullutslippsmål og miljøbevisste forbrukere bidrar til at jernbanen blir stadig mer populær som transportmiddel. Operatører og myndigheter ønsker også at togene skal avgå med høyere frekvens for å takle den økende etterspørselen. ERTMS-standardene i Europa innebærer dessuten at operatørene må sørge for at tog på tvers av kontinentene kan passere grensene uten problemer.
Det elektromagnetiske miljøet på jernbanen kompliseres ytterligere av de mange mobilnettverkene som opererer parallelt, fra passasjerer som bruker 5G til å bla gjennom sosiale medier, til de digitale signalsystemene og sensorene som er knyttet til prediktivt vedlikehold på sporene. Med en så tett spredning av elektronikk i jernbanemiljøet er det viktig å skjerme mot elektromagnetisk interferens. Operatørene må investere i riktig utstyr for å beskytte den digitale jernbanen mot forstyrrelser og angrep.
Heldigvis utvikles det nye løsninger for å fremtidssikre det moderne jernbanenettet, blant annet nVent SCHROFFs toppmoderne elektronikkskap. De tilpasningsdyktige og robuste skapene brukes allerede på destinasjoner i Europa, Asia og Nord-Amerika for å kontrollere både gods- og passasjeroperasjoner.
"Bortsett fra hærverk og cyberhacking er skapene våre designet for å tåle det tøffe miljøet langs sporet og i tunneler. Lynnedslag og høye temperaturer, samt støv, kan gå ut over ytelsen. nVent SCHROFFs tilbud beskytter systemene mot ytre værforhold, enten ved hjelp av passiv kjøling eller ved hjelp av klimaanlegg som er installert inne for å opprettholde optimale innetemperaturer", sier Haven.
"De oppfyller strenge standarder for jording, støt og vibrasjoner langs sporet, og de er også enkle å installere, noe som gjør det enklere å overholde prosjektfrister."
Quinn understreker hvor viktig det er at OEM-leverandører som jobber med oppgraderingsprosjekter for jernbane, forstår hvor viktig innovasjon i kabinettet er for å lykkes: "I løpet av de neste ti til 15 årene vil det bli brukt milliarder av euro på å oppgradere jernbaneinfrastrukturen og bruke teknologi for å øke togflyten, optimalisere hendelseshåndteringen og forbedre dataflyten mellom stasjonene, men øverst på listen må det også være en robust fysisk beskyttelse av "hjernen" i tognettet, slik at passasjersikkerheten aldri settes i fare."
Cybersikkerhet i moderne jernbaneinfrastruktur: den skjulte trusselen
nVent SCHROFF har utviklet innovative elektronikkskap som beskytter digitale systemer mot ondsinnede angrep og ekstremvær. Disse skapene, som er testet i Frankrike og Tyskland, bruker avansert "anti-vandal"-teknologi for å garantere fysisk sikkerhet.
Avansert EMC-modulramme (subrack)
I dagens raskt utviklende jernbanemiljø, med teknologier som CBTC, 5G og AI, er effektiv beskyttelse mot elektromagnetisk interferens (EMI) viktigere enn noensinne. Vår EMC-beskyttelsesløsning løser dette med en chassisdesign som forbedrer EMI-skjermingen med opptil 160 % ved 40 GHz.

