Projekt PIZE aka IBISplusplus

Projektziel

Das Ziel dieses Projektes ist die vollständige Reimplementation einer IBIS-Zentral-Einheit (IZE) der Firma HPW.

Was ist eine IZE?

Eine IZE (IBIS-Zentral-Einheit) ist ein Bordrechner für das Integrierte Bordinformationssystem (IBIS), welches in Busses und Straßen-/Stadtbahnen dazu verwendet wird, um die Außen- und Innenanzeigen, Haltestellenansagen, Fahrscheinentwerter sowie die Funkkommunikation mit der Leitstelle zu ermöglichen.

Warum dieses Projekt

Durch die Tatsache, dass mittlerweile (fast) alle Verkehrsbetriebe auf neuere Betriebsleitsystemtechnik (ITCS) umgestellt haben, sind IBIS-Mastergeräte selten zu bekommen. Außerdem ergeben sich durch das Alter der Technik folgende Probleme:

• Datenversorgungen existierender IBIS-Master werden ungültig
• Neue Datenversorgungen lassen sich aktuell nur mithilfe der Originalsoftware (IFIS, IFISET, etc. erstellen), welche lizenzrechtlich schwer zu bekommen sind
• Selbst wenn Datenversorgungen erstellt werden können, braucht es Spezialhardware (UDL, etc.), um diese auf die Bordrechner zu spielen
• Pufferbatterien, welche Parameterspeicher am Leben erhalten, leeren sich
• Wissen über die alte Technik geht verloren

Kann ich meine Anzeige / mein MAS / mein abgesetztes Bedienteil hiermit verwenden?

Natürlich kommt es drauf an, welche Geräte du hast. Linien-, Kursnummern und Zielanzeigen sollten funktionieren. Wenn in der Konfiguration (device_config.json) deine Tastenbelegung richtig anpasst, sollte diese auch funktionieren. Leider haben viele Hersteller damals eigene Datensätze entwickelt. Diese werden bisher noch nicht alle unterstützt.

Aktuell unterstütze Datensätze

• Liniennummer
• Linien-Sonderzeichen
• Kursnummer
• Routennummer
• Zielnummer
• Zieltext
• Haltestellennummer
• Haltestellenname
• Ansagennummer
• Richtung
• Entwertermerkmale
• Terminalfunktionen (Text, Abfragen, Melodien)
• GPIO-Aus- und Eingänge (WI, TK, OBI, UEB)

In Entwicklung

• Testfunktionen per Weboberfläche (Port 2000)
• Weiterschaltung per Wegimpuls
• Funktelegeramme

In Planung

• Besetzgraderfassung
• Fahrpläne
• LSA-Beeinflussung
• Ortung
• Datenversorgungs-Editor

Installation und Inbetriebnahme

Voraussetzungen

• Node.js 20 oder neuer
• Für die Entwicklung ohne Hardware: socat (erzeugt ein virtuelles serielles Portpaar)
• Für den Zielbetrieb: Raspberry Pi mit einem IBIS-Pegelwandler an einer seriellen Schnittstelle

Erststart

npm install
cd setup_ui && npm install && npm run build && cd ..   # Setup-Assistent bauen
npm run build && npm start                             # oder: npm run dev (virtuelles Port-Paar via socat)

Beim ersten Start existiert noch keine device_config.json. Das Programm legt daraufhin automatisch eine minimale Standardkonfiguration an und startet im Setup-Modus: ohne serielle Schnittstelle, ohne Terminals, ohne Funk — es läuft lediglich der Webserver, damit der Setup-Assistent erreichbar ist.

Der Assistent ist anschließend unter http://localhost:2000/setup erreichbar. Dort werden konfiguriert:

1. Fahrzeug und Schnittstelle — serielle Schnittstelle (z. B. /dev/ttyUSB0), Fahrzeugnummer
2. Angeschlossene Geräte — Terminals, Anzeigen, Entwerter, LVA, IRIS
3. Tastenbelegung des Terminals sowie GPIO-Pinbelegung
4. Datenversorgung — Upload eines bundle.zip

Da die Konfiguration beim Start eingelesen und die Datenbankverbindung beim Start aufgebaut wird, ist nach Änderungen ein Neustart nötig. Der Assistent bietet dafür eine Schaltfläche an; auf dem Raspberry Pi startet ein Supervisor (z. B. systemd oder Docker mit restart: always) den Prozess automatisch neu.

Datenversorgung

Fahrpläne und Ansagen sind nicht Bestandteil dieses Repositories. Es handelt sich um betreiberspezifische und teilweise urheberrechtlich geschützte Daten. Die folgenden Pfade sind daher bewusst per .gitignore ausgenommen und werden zur Laufzeit vom Setup-Assistenten geschrieben:

Pfad	Inhalt
test.sqlite3	VDV-452-Fahrplandatenbank (Linien, Fahrten, Haltestellen)
announcements/	Haltestellenansagen als WAV-Dateien
device_config.json	Gerätekonfiguration des konkreten Fahrzeugs

Die Datenversorgung wird als ZIP-Archiv über den Setup-Assistenten hochgeladen (POST /api/setup/data). Erwarteter Aufbau:

bundle.zip
├── <beliebiger_name>.sqlite3     # VDV-452-Datenbank, muss mindestens die Tabellen
│                                 # REC_LID, LID_VERLAUF und BASIS_VER_GUELTIGKEIT enthalten
└── announcements/
    ├── HBF.wav                   # Dateinamen müssen REC_ANR.ANR_DATEI entsprechen
    ├── Gong.wav                  # Gong vor der Ansage
    ├── Links.wav                 # Türseite links
    ├── Rechts.wav                # Türseite rechts
    └── Ende.wav                  # Endhaltestellenansage

Die hochgeladene Datenbank wird vor dem Überschreiben gesichert und auf die erforderlichen VDV-Tabellen geprüft; schlägt die Prüfung fehl, wird die vorherige Version wiederhergestellt. Erzeugt werden solche Datenversorgungen mit dem separaten Projekt ifesx-backend (Datenversorgungs-Editor).

Konfiguration

Die Konfiguration, abgesehen von Datenversorgung, wird über die device_config.json-Datei vorgenommen. Als Ausgangspunkt dient device_config.example.json — diese Datei kann nach device_config.json kopiert und von Hand angepasst werden, komfortabler ist jedoch der Setup-Assistent unter /setup.

In dieser befindet sich die Tastenbelegung des Terminals, die Einstellungen zu den angeschlossenen Geräten wie Anzeigen und Entwertern sowie die Pinbelegung für die GPIO-Pins.

Aufbau der device_config.json und Erläuterung der Parameter

Parametername	Typ	Beschreibung
serial_port	Text (optional)	Pfad zur seriellen IBIS-Schnittstelle, z.B. /dev/ttyUSB0. Ohne Angabe startet das System im Setup-Modus
vehicle_number	Zahl (optional)	Fahrzeug-/Wagennummer (unabhängig von RADIO.vehicle_address)
MFD	Boolean	Soll ein Multifunktionsdisplay auf Port 2000 gestartet werden ja/nein
external_announcements	Boolean	Externes Ansagegerät ansteuern ja/nein
TERMINAL_A	Boolean	Terminal A angeschlossen ja/nein
TERMINAL_B	Boolean	Terminal B angeschlossen ja/nein
validators	Boolean-Array	Welche Entwerter sind angeschlossen?
signs	Boolean-Array	Welche Anzeigen sind angeschlossen?
UESTRA_LVA	IBIS-Adressen-Array	Auf welchen Adressen sind LVA der üstra angeschlossen?
DS021_STOP_NAME	IBIS-Adressen-Array	Auf welchen DS021-Anzeigen soll der Haltestellenname ausgegeben werden?
terminal_config	IBIS-Terminal-Konfiguration	IBIS-Terminal-Konfiguration, siehe weiter unten
use_gpio	Boolean	GPIO-Pins des Raspberry Pi verwenden ja/nein
GPIO_PINOUT	~GPIO-Pinoutkonfiguration*	GPIO-Pinbelegung für Schalt Ein/Ausgänge
announcement_distance_before_next_stop	Zahl in Meter	Meterabstand zur nächsten Haltestelle, ab der die Ansage abgespielt wird
line_number_in_ds009	Boolean	Liniennummer in DS009-Datensatz einbauen ja/nein
query_device_status	Boolean	Anzeigen und Entwerterstatus abfragen und Fehlermeldungen sammeln
RADIO	Funkkonfiguration	Funkgeräte-Konfiguration

IBIS-Terminal-Konfiguration

TODO

GPIO-Pinoutkonfiguration

Pinname	Beschreibung
WI	Wegimpuls
OBI	Ortsbaken-Interrupt
TK	Türkriterium
FLE	Innenlautsprecher einschalten
PLE	Außenlautsprecher einschalten
UEB	Überfalltaster
KKA	Kupplungskriterium A
KKB	Kupplungskriterium B
K1	Funkkanal Bit 1 (LSB)
K2	Funkkanal Bit 2
K4	Funkkanal Bit 4
K8	Funkkanal Bit 8 (MSB)
DS	Funkgerät Umschaltung Daten/Sprache
STAST	Funkgerät Sendetastung

Lizenz

Der Quellcode steht unter der MIT-Lizenz, siehe LICENSE.

Die Lizenz gilt ausschließlich für den Code dieses Repositories. Fahrplandaten, Haltestellenansagen und Gerätekonfigurationen sind nicht Bestandteil des Repositories (siehe Datenversorgung) und unterliegen den Rechten des jeweiligen Verkehrsbetriebs.

IBIS ist in DIN 43322 bzw. VDV-Schrift 300 spezifiziert. Genannte Hersteller- und Betreibernamen dienen ausschließlich der Bezeichnung kompatibler Geräte; dieses Projekt steht in keiner Verbindung zu ihnen.