Scientific Railway Signalling Symposium 2023 - Einfach Fahren! – Digitale Transformation im Spannungsfeld Automatisierung, europäische Standardisierung und schneller Rollout

Im Rahmen des Programms „Digitale Schiene Deutschland“ wird aktuell an der digitalen Transformation der Infrastruktur gearbeitet. Ziel ist es unter anderem, eine höhere Kapazität sowie optimale Auslastung des Schienennetzes zu erreichen, ohne im größeren Umfang zusätzliche Gleise zu verlegen. Für dieses Ziel bedarf es eines harmonisierten und reibungslosen Zusammenspiels zukunftsweisender Technologien im Bereich der Leit- und Sicherungstechnik, die zunächst umfassend erforscht und anschließend im Feld eingesetzt werden müssen. Mit dieser spannenden Thematik beschäftigte sich das Scientific Railway Signalling Symposium (SRSS) 2023 am 14. Juni, welches vom Institut für Bahnsysteme und Bahntechnik der TU Darmstadt zusammen mit der DB Netz AG sowie erstmals dem Fachgebiet Bahnbetrieb und Infrastruktur am Institut für Land- und Seeverkehr der TU Berlin organisiert wurde. Ca. 100 Fachexpert:innen aus Forschung und Praxis verfolgten die unterschiedlichen Vorträge unter dem Tagungstitel „Einfach Fahren! – Digitale Transformation im Spannungsfeld Automatisierung, europäische Standardisierung und schneller Rollout“ und brachten ihre Expertise in Diskussionsrunden ein. Zu Beginn der Tagung stellte Volker Hentschel von der DB Netz AG in seiner Keynote das volle Potenzial des digitalen Bahnsystems vor. Dabei gab er einen Überblick über die Innovationen, deren Umsetzung in den kommenden Jahren im Rahmen der Digitalen Schiene zu erwarten sind. Daran anschließend diskutierten die Kleingruppen, welche Innovationen der digitalen LST schnell zu Verbesserungen im Feld führen können. Bevor Markus Montigel, RAILvelation GmbH, zum Abschluss des Tages durch einen interaktiven Vortrag das Motto des Tages „Einfach fahren“ noch einmal aus etwas Distanz reflektierte, boten zahlreiche Beiträge detaillierte Einblicke zu unterschiedlichen LST-bezogenen Themen aus Wissenschaft und Praxis. Aufgrund der gestiegenen Anzahl der Vorträge im Vergleich zu den Vorjahren wurde die Tagung im Nachmittagsblock erstmals in parallele Sessions aufgeteilt. In dieser Publikation sind diejenigen Beiträge enthalten, die erfolgreich den Review-Prozess durchlaufen haben. Eine wesentliche Innovation ist das Automatisierte Fahren, dessen Sicherheit vor Einführung geprüft und sichergestellt werden muss. Marco Kinas et al. beschreiben daher in ihrem Beitrag Aspekte des im Rahmen des ATO-RISK-Projekts verfolgten Ansatzes, so z.B. den Einsatz von Regelwerken als Risikoakzeptanzprinzip gemäß der CSM-Verordnung und die Analyse menschlicher Faktoren im Vergleich zum derzeitigen bemannten Betrieb. Neben der funktionalen Sicherheit spielt auch die Sicherheit vor Angriffen eine wichtige Rolle. Simon Unger et al. erläutern daher in ihrem Beitrag das Zusammenspiel zwischen Safety und Security und arbeiten insbesondere die Relevanz von Security in Safety-kritischen Systemen anhand des RaSTA-Protokolls heraus. Im Gegensatz zu Safety handelt es sich bei Security um einen dynamischen Aspekt, denn die Bedrohungslage durch Angreifer kann sich stetig wandeln. Matthias Drodt von der DB Netz AG und Frank Weber vom Eisenbahn-Bundesamt beschreiben in ihrem Beitrag daher Lösungsansätze zur Zulassung der sehr dynamischen IT-Security in Eisenbahnsystemen. Für eine schnelle Zulassung und einen schnellen Rollout ist auch eine Beschleunigung des Entwicklungs- und Sicherheitsnachweisprozesses notwendig. Frederic Reiter et al. beschreiben in ihrem Paper eine vollständig virtualisierte Evaluierungsumgebung für digitale Stellwerke, die die Komplexität reduziert und Tests für Ausführung von Funktionen vor der Integration mit physischen Komponenten ermöglicht. Gunnar Smith von Prover Technology aus Stockholm stellt in seinem Beitrag die Methoden vor, die zur Reduzierung des Aufwandes in der Entwicklungsphase der LST-Systeme und dadurch auch zum schnellen Rollout beitragen werden. Julian Lucas von der TU Darmstadt und Markus Rothkehl von der DB Netz beschreiben ein Konzept für ein modulares Nachweisverfahren für verschiedene Komponenten der digitalen Sicherungstechnik. Auch im Falle eines beschleunigten Rollouts wird jedoch eine längere Übergangsphase zur digitalen LST erforderlich sein, in der es mehrere Migrationsschritte geben wird. In seinem Beitrag erläutert Melvin Zinngrebe von SBB AG zwei Strategien, die von der SBB AG zur Bewältigung der Migrationsherausforderungen angewendet werden. Eine davon ist die Lebensverlängerung der ersten Generation elektronischer Stellwerke, um Investitionen in eine Übergangstechnologie vor der Führerstandssignalisierung (FSS)-Migration zu vermeiden. Die andere Strategie ist eine Nachrüstung mit FSS. Zuverlässige Infrastrukturdaten sind eine unerlässliche Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung der digitalen Transformation. Benedikt Wenzel et al. haben in ihrem Beitrag die Auswirkungen auf die Qualität von Infrastrukturdaten und geeignete Strategien zur Bewältigung der Herausforderungen, die mit der Erstellung und Pflege zuverlässiger Infrastrukturdaten verbunden sind, herausgearbeitet. Um Pünktlichkeit und den reibungslosen Zugverkehr sicherstellen zu können, ist die Gewährleistung der Verfügbarkeit von LST-Systemen ein wichtiges Thema. In ihrem Paper beleuchten Simon Hofer und Martin Müller von team Technology Management GmbH verschiedene Strategien, um die Anforderungen an die hohe Verfügbarkeit beim Zugsicherungssystem ETCS gewährleisten zu können. Die Potenziale für Kapazitätssteigerungen und Leistungsverbesserungen, die durch Digitale Stellwerke, ETCS und andere Technologien erzielt werden können, sind in Deutschland nach wie vor enorm. Peter Reinhart von der DB Netz AG fasst in seinem Paper den bisherigen Erkenntnisstand hierzu anhand des Digitalen Knoten Stuttgart zusammen. Die breite Themenvielfalt der in diesem Tagungsband enthaltenen Artikel zeigt, wie dynamisch das Umfeld in unserer Branche derzeit ist und wie viele spannende Innovationen wir in den nächsten Jahren erwarten dürfen

Detektion, Freisetzung und Glucocorticoidregulation von Makrophagen Migrations-Inhibierendem Faktor (MIF) in neuroendokrinen und zentralnervösen Systemen

Nachdem der Makrophagen Migrations-Inhibierender Faktor (MIF) in den sechziger Jahren als ein von T-Lymphozyten freigesetztes Zytokin entdeckt worden war, wurde er im Laufe der Zeit in einer Vielzahl verschiedener Systeme im Organismus nachgewiesen: MIF ist beteiligt an der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen, gilt als Hormon, als Enzym, als Wachstums- und Angiogenesefaktor, spielt eine Rolle bei der Vermittlung des Endotoxinschocks und wird als neuroendokriner Mediator in der Adenohypophyse synthetisiert. Einzigartig ist der gegenregulatorische Mechanismus von MIF nach Stimulation durch Glucocorticoide: Anstatt wie andere Zytokine durch Glucocorticoide supprimiert zu werden, wird MIF nach Inkubation mit niedrigen Konzentrationen (10-12 M bis 10-10 M) von Glucocorticoiden vermehrt synthetisiert und sezerniert. Die Dosis-Wirkungs-Kurve verläuft dabei biphasisch, d.h. bei höheren Konzentrationen (10-8 M bis 10-6 M) verschwindet dieser Effekt. Diese besondere Interaktionskurve war im Organismus bisher nur in der Peripherie, nicht aber auf zentraler Ebene nachzuweisen. In der vorliegenden Arbeit wurden die Interaktionen zwischen neuroendokrinem System, ZNS und Immunsystem am Beispiel der Regulation des Zytokins MIF unter Einfluss von Dexamethason (DEX) in verschiedenen Zellsystemen untersucht. Ausgewählt wurde hierzu die Zelllinie AtT20 als corticotrope adenohypophysäre Zelllinie der Maus, HN10e-Zellen als murine hippocampale Zelllinie und schließlich Primärkulturen des Hippocampus und des Cortex, welche von Rattenembryonen stammten. Zunächst wurde mittels immunhistochemischer Färbung der Nachweis von MIF-Protein in den Zellen und nähere Informationen zur intrazellulären Lokalisation erbracht. Um Aufschluss über besondere Dosis-Wirkungs-Beziehungen zwischen Glucocorticoidapplikation und MIFRegulation zu erhalten, erfolgte die Inkubation der Zellen mit DEX in den Konzentrationen 10-11 M, 10-9 M bzw. 10-7 M über einen Zeitraum von 1 bis 8 Stunden bzw. 1 bis 24 Stunden. Die mRNA von MIF wurde mit Hilfe der RT-PCR analysiert, intrazelluläres und extrazelluläres MIF-Protein ließ sich im Western Blot darstellen, anschließend erfolgte eine semiquantitative Auswertung und eine grafische Darstellung der Ergebnisse. Das MIF-Protein konnte in der immunhistochemischen Färbung in allen Zellsystemen nachgewiesen werden, wobei sich innerhalb der Zellen eines Systems eine unterschiedliche intrazelluläre Verteilung des Proteins zeigte. MIF reicherte sich vor allem entlang der Zellmembran, in den Zellfortsätzen und auch im Zellkern an. Die Rolle von MIF in der Wachstumsregulation und Zellzykluskontrolle rückt in neueren Studien immer mehr in den Vordergrund, die nukleäre Anwesenheit von MIF in den untersuchten Zellen ist ein klarer Hinweis auf eine Funktion in der Transkriptionskontrolle. In den Proteinanalysen ergaben sich bei den adenohypophysären AtT20-Zellen Hinweise für eine Regulation aber keine eindeutigen Anzeichen für eine biphasische Beziehung zwischen DEX und MIF. Bereits die Untersuchung von LPS und MIF in der Adenohypophyse von Mäusen ergab keine glockenförmige Interaktionskurve. In der hippocampalen Zellline fanden sich deutliche Hinweise, dass bei höherer Konzentration an DEX (10-7 M) die maximale intrazelluläre MIF-Konzentration erst nach acht Stunden erreicht wurde, während bei der niedrigeren DEX Konzentration (10-11 M) bereits in den ersten zwei Stunden ein Maximum vorlag. Dies deutet auf eine biphasische Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen DEX und MIF hin. In den Hippocampusneuronen erreichte der intrazelluläre MIF-Gehalt nach Stimulation mit einer niedrigeren DEX-Konzentration (10-11 M) nach vier Stunden ein Maximum. Verglichen mit der bereits beschriebenen Abnahme um 73% vier Stunden nach Inkubation mit DEX 10-9 M ist dies als ein weiterer Hinweis auf eine glockenförmige Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen DEX und MIF auf hippocampaler Ebene zu werten. Auch in den Cortexneuronen zeigte sich ein erniedrigter intrazellulärer MIF-Spiegel vier Stunden nach Inkubation mit DEX 10-9 M, während nach Zugabe von 10-11 M DEX der intrazelluläre MIF-Spiegel anstieg. Damit ergeben sich auf corticaler Ebene ebenfalls Indizien für eine biphasische Beziehung zwischen eingesetzter DEX-Konzentration und synthetisiertem MIF-Protein. Eine Regulation der mRNA-Spiegel ergab sich nicht, MIF-mRNA blieb kontinuierlich stark exprimiert. Bereits in anderen Studien wird auf eine unregulierte, aber kontinuierlich stark exprimierte MIF-mRNA hingewiesen. Zu vermuten ist eine Steuerung der Proteinsynthese über posttranskriptionale Mechanismen wie Translations-Kontrolle, mRNA-Stabilität, erhöhter Protine turnover und Sekretionshemmung

Synthesis and evaluation of non-peptidic cysteine protease inhibitors of P. falciparum derived from etacrynic acid.

A series of etacrynic acid derivatives was synthesized and screened for their in vitro activity against Plasmodium falciparum, as well as their activity against recombinantly expressed falcipain-2 and -3. The two most active compounds of the series displayed IC(50) values of 9.0 and 18.8 microM against Plasmodia

Synthesis and Evaluation of Non-peptidic Cysteine Protease Inhibitors of P. falciparum Derived from Etacrynic Acid

A series of etacrynic acid derivatives was synthesized and screened for their in vitro activity against Plasmodium falciparum, as well as their activity against recombinantly expressed falcipain-2 and -3. The two most active compounds of the series displayed IC50 values of 9.0 and 18.8 μM against Plasmodia

Scientific Railway Signalling Symposium 2023 - Einfach Fahren! – Digitale Transformation im Spannungsfeld Automatisierung, europäische Standardisierung und schneller Rollout

Im Rahmen des Programms „Digitale Schiene Deutschland“ wird aktuell an der digitalen Transformation der Infrastruktur gearbeitet. Ziel ist es unter anderem, eine höhere Kapazität sowie optimale Auslastung des Schienennetzes zu erreichen, ohne im größeren Umfang zusätzliche Gleise zu verlegen. Für dieses Ziel bedarf es eines harmonisierten und reibungslosen Zusammenspiels zukunftsweisender Technologien im Bereich der Leit- und Sicherungstechnik, die zunächst umfassend erforscht und anschließend im Feld eingesetzt werden müssen. Mit dieser spannenden Thematik beschäftigte sich das Scientific Railway Signalling Symposium (SRSS) 2023 am 14. Juni, welches vom Institut für Bahnsysteme und Bahntechnik der TU Darmstadt zusammen mit der DB Netz AG sowie erstmals dem Fachgebiet Bahnbetrieb und Infrastruktur am Institut für Land- und Seeverkehr der TU Berlin organisiert wurde. Ca. 100 Fachexpert:innen aus Forschung und Praxis verfolgten die unterschiedlichen Vorträge unter dem Tagungstitel „Einfach Fahren! – Digitale Transformation im Spannungsfeld Automatisierung, europäische Standardisierung und schneller Rollout“ und brachten ihre Expertise in Diskussionsrunden ein. Zu Beginn der Tagung stellte Volker Hentschel von der DB Netz AG in seiner Keynote das volle Potenzial des digitalen Bahnsystems vor. Dabei gab er einen Überblick über die Innovationen, deren Umsetzung in den kommenden Jahren im Rahmen der Digitalen Schiene zu erwarten sind. Daran anschließend diskutierten die Kleingruppen, welche Innovationen der digitalen LST schnell zu Verbesserungen im Feld führen können. Bevor Markus Montigel, RAILvelation GmbH, zum Abschluss des Tages durch einen interaktiven Vortrag das Motto des Tages „Einfach fahren“ noch einmal aus etwas Distanz reflektierte, boten zahlreiche Beiträge detaillierte Einblicke zu unterschiedlichen LST-bezogenen Themen aus Wissenschaft und Praxis. Aufgrund der gestiegenen Anzahl der Vorträge im Vergleich zu den Vorjahren wurde die Tagung im Nachmittagsblock erstmals in parallele Sessions aufgeteilt. In dieser Publikation sind diejenigen Beiträge enthalten, die erfolgreich den Review-Prozess durchlaufen haben. Eine wesentliche Innovation ist das Automatisierte Fahren, dessen Sicherheit vor Einführung geprüft und sichergestellt werden muss. Marco Kinas et al. beschreiben daher in ihrem Beitrag Aspekte des im Rahmen des ATO-RISK-Projekts verfolgten Ansatzes, so z.B. den Einsatz von Regelwerken als Risikoakzeptanzprinzip gemäß der CSM-Verordnung und die Analyse menschlicher Faktoren im Vergleich zum derzeitigen bemannten Betrieb. Neben der funktionalen Sicherheit spielt auch die Sicherheit vor Angriffen eine wichtige Rolle. Simon Unger et al. erläutern daher in ihrem Beitrag das Zusammenspiel zwischen Safety und Security und arbeiten insbesondere die Relevanz von Security in Safety-kritischen Systemen anhand des RaSTA-Protokolls heraus. Im Gegensatz zu Safety handelt es sich bei Security um einen dynamischen Aspekt, denn die Bedrohungslage durch Angreifer kann sich stetig wandeln. Matthias Drodt von der DB Netz AG und Frank Weber vom Eisenbahn-Bundesamt beschreiben in ihrem Beitrag daher Lösungsansätze zur Zulassung der sehr dynamischen IT-Security in Eisenbahnsystemen. Für eine schnelle Zulassung und einen schnellen Rollout ist auch eine Beschleunigung des Entwicklungs- und Sicherheitsnachweisprozesses notwendig. Frederic Reiter et al. beschreiben in ihrem Paper eine vollständig virtualisierte Evaluierungsumgebung für digitale Stellwerke, die die Komplexität reduziert und Tests für Ausführung von Funktionen vor der Integration mit physischen Komponenten ermöglicht. Gunnar Smith von Prover Technology aus Stockholm stellt in seinem Beitrag die Methoden vor, die zur Reduzierung des Aufwandes in der Entwicklungsphase der LST-Systeme und dadurch auch zum schnellen Rollout beitragen werden. Julian Lucas von der TU Darmstadt und Markus Rothkehl von der DB Netz beschreiben ein Konzept für ein modulares Nachweisverfahren für verschiedene Komponenten der digitalen Sicherungstechnik. Auch im Falle eines beschleunigten Rollouts wird jedoch eine längere Übergangsphase zur digitalen LST erforderlich sein, in der es mehrere Migrationsschritte geben wird. In seinem Beitrag erläutert Melvin Zinngrebe von SBB AG zwei Strategien, die von der SBB AG zur Bewältigung der Migrationsherausforderungen angewendet werden. Eine davon ist die Lebensverlängerung der ersten Generation elektronischer Stellwerke, um Investitionen in eine Übergangstechnologie vor der Führerstandssignalisierung (FSS)-Migration zu vermeiden. Die andere Strategie ist eine Nachrüstung mit FSS. Zuverlässige Infrastrukturdaten sind eine unerlässliche Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung der digitalen Transformation. Benedikt Wenzel et al. haben in ihrem Beitrag die Auswirkungen auf die Qualität von Infrastrukturdaten und geeignete Strategien zur Bewältigung der Herausforderungen, die mit der Erstellung und Pflege zuverlässiger Infrastrukturdaten verbunden sind, herausgearbeitet. Um Pünktlichkeit und den reibungslosen Zugverkehr sicherstellen zu können, ist die Gewährleistung der Verfügbarkeit von LST-Systemen ein wichtiges Thema. In ihrem Paper beleuchten Simon Hofer und Martin Müller von team Technology Management GmbH verschiedene Strategien, um die Anforderungen an die hohe Verfügbarkeit beim Zugsicherungssystem ETCS gewährleisten zu können. Die Potenziale für Kapazitätssteigerungen und Leistungsverbesserungen, die durch Digitale Stellwerke, ETCS und andere Technologien erzielt werden können, sind in Deutschland nach wie vor enorm. Peter Reinhart von der DB Netz AG fasst in seinem Paper den bisherigen Erkenntnisstand hierzu anhand des Digitalen Knoten Stuttgart zusammen. Die breite Themenvielfalt der in diesem Tagungsband enthaltenen Artikel zeigt, wie dynamisch das Umfeld in unserer Branche derzeit ist und wie viele spannende Innovationen wir in den nächsten Jahren erwarten dürfen

Fever and hypothermia represent two populations of sepsis patients and are associated with outside temperature

Background!#!Fever and hypothermia have been observed in septic patients. Their influence on prognosis is subject to ongoing debates.!##!Methods!#!We did a secondary analysis of a large clinical dataset from a quality improvement trial. A binary logistic regression model was calculated to assess the association of the thermal response with outcome and a multinomial regression model to assess factors associated with fever or hypothermia.!##!Results!#!With 6542 analyzable cases we observed a bimodal temperature response characterized by fever or hypothermia, normothermia was rare. Hypothermia and high fever were both associated with higher lactate values. Hypothermia was associated with higher mortality, but this association was reduced after adjustment for other risk factors. Age, community-acquired sepsis, lower BMI and lower outside temperatures were associated with hypothermia while bacteremia and higher procalcitonin values were associated with high fever.!##!Conclusions!#!Septic patients show either a hypothermic or a fever response. Whether hypothermia is a maladaptive response, as indicated by the higher mortality in hypothermic patients, or an adaptive response in patients with limited metabolic reserves under colder environmental conditions, remains an open question. Trial registration The original trial whose dataset was analyzed was registered at ClinicalTrials.gov (NCT01187134) on August 23, 2010, the first patient was included on July 1, 2011