AT518493A1 - Verfahren zur Sicherung eines Gefahrenraums von Bahnübergängen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zusätzlichen Sicherung eines Gefahrenraums eines von einer Straße überquerten Bahnübergangs, welcher zumindest eine bahnseitige Sicherungseinrichtung (SE), insbesondere Bahnschranken (SC) und/oder eine Lichtsignalanlage (LS), aufweist. Dieser Sicherungseinrichtung (SE) wird eine Überwachungseinheit (UE) zugeordnet. Von der Überwachungseinheit (UE) wird dann rückwirkungsfrei ein aktueller Zustand des Bahnübergangs abgegriffen und es werden von weiteren Verkehrsteilnehmern (VN) empfangene Nachrichten (NA) ausgewertet. Bei Feststellen eines Gefahrenzustands im Gefahrenraum des Bahnübergangs wird von der Überwachungseinheit (UE) eine Warnmeldung (WM) an Schienenfahrzeuge (SF) ausgesendet. Bei Feststellen eines Normalzustands können von der Überwachungseinheit (UE) aus dem aktuellen Zustand des Bahnübergangs abgeleitete Nachrichten (NA) an die weiteren Verkehrsteilnehmer (VN) - beispielsweise mittels Car-to-Infrastructure-Kommunikationstechnologie - versendet werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird in einfacher, rückwirkungsfreier Weise eine zusätzliche Sicherungsmaßnahme für Bahnübergänge realisiert.

Description

Beschreibung

Verfahren zur Sicherung eines Gefahrenraums von Bahnübergängen

Technisches Gebiet

Die gegenständliche Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung und Sicherung eines Gefahrenraums von Bahnübergängen bzw. eines Bahnübergangs. Dabei wird der Bahnübergang von einer Straße überquert, wobei der Bahnübergang zumindest eine bahnseitige Sicherungseinrichtung, wie z.B. Bahnschranken und/oder ein Lichtsignalanlage, aufweist.

Stand der Technik

Ein Bahnübergang, welcher auch als Eisenbahnkreuzung bezeichnet wird, ist üblicherweise eine höhengleiche Kreuzung einer Eisenbahnstrecke mit einer Straße, einem Weg oder einem Platz. An Bahnübergängen besteht ein erhöhtes Unfall- und Gefahrenpotential. Um diesem Gefahrenpotential entgegenzuwirken, werden Bahnübergänge einerseits durch entsprechende Verkehrszeichen (z.B. Andreaskreuze, etc.) gekennzeichnet und andererseits durch Sicherungseinrichtungen wie z.B. Bahnschranken und/oder Lichtsignalanlagen gesichert. Werden zur Sicherung Bahnschranken eingesetzt, so wird der Bahnübergang üblicherweise durch Schranken für den Personen- und Fahrzeugverkehr gesperrt, wenn sich ein Schienenfahrzeug dem Bahnübergang nähert. Meist werden heutzutage die Schranken ferngesteuert und ein Schließen z.B. mittels Lichtsignal angekündigt. Durch ein automatisches Schließen der Schranken kann es allerdings passieren, dass sich Personen, Fahrzeuge oder sonstige Objekte im Gefahrenraum des Bahnübergangs befinden, die insbesondere bei Verwendung von so genannten Vollschranken eingeschlossen werden können. Daraus resultiert der Bedarf, dass im Gefahrenraum vorhandene Verkehrsteilnehmer, Personen, Fahrzeuge, etc. rechtzeitig erkannt werden und eine entsprechende Meldung an eine z.B. Steuerungsstelle für den Bahnbetrieb übermittelt wird.

Zur Erhöhung der Sicherheit kann beispielsweise eine zulässige Höchstgeschwindigkeit für Schienenfahrzeuge im Bereich von Bahnübergängen vorgeschrieben sein. In Deutschland sind beispielsweise auf Eisenbahnstrecken mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von mehr als 160 km/h Bahnübergänge unzulässig und es gilt z.B. bei Bahnübergängen eine Höchstgeschwindigkeit von maximal 160 km/h. Beim Neubau von Eisenbahnstrecken werden daher mittlerweile statt Bahnübergängen, also höhengleichen Kreuzungen mit Straßen, Über- oder Unterführungen vorgesehen. Bei bestehenden Bahnstrecken wird mittlerweile danach getrachtet, die Anzahl der Bahnübergänge zu reduzieren bzw. diese durch Über- oder Unterführungen zu ersetzen. Derartige Maßnahmen sind allerdings mit großem Aufwand, hohen Kosten und zumindest zeitweisen Behinderungen des Straßen- und Eisenbahnverkehrs während einer Bauphase verbunden .

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit von Bahnübergängen können - insbesondere beim Einsatz von so genannten Vollschranken - so genannte Gefahrenraum-Freimeldeanlagen eingesetzt werden. Eine Gefahrenraum-Freimeldeanlage ist eine technische Anlage, von welcher an Bahnübergängen der Gefahrenraum (d.h. der Kreuzungsbereich von Schiene und Straße) einschließlich eines Sicherheitsraums überwacht wird. Von einer Gefahren-raum-Freimeldeanlage soll verhindert werden, dass ein Schienenfahrzeug mit einem im Gefahrenraum befindlichen Objekt kollidiert oder dass dieses überhaupt im Gefahrenraum eingeschlossen wird. Technisch werden Gefahrenraum-Freimeldeanlagen beispielsweise über Induktionsschleifen, Infrarot-Lichtschranken, Kamerasysteme/Videoüberwachung (wie z.B. in der Schrift DE 196 23 524 Al beschrieben) oder Radar-Systeme (wie z.B. in der Schrift EP 1 849 679 Al oder in der Schrift DE 10 2014 208 522 Al beschrieben) realisiert. Allerdings ist die Installation von Gefahrenraum-Freimeldeanlagen mit baulichen Maßnahmen wie z.B. Einbau der Induktionsschleifen in die

Fahrbahn und Eingriffen in die Sicherungseinrichtung, insbesondere bei einer Nachrüstung des Bahnübergangs verbunden. Weiterhin kann eine Gefahrenraum-Freimeldeanlage auf Basis einer Infrarot-Lichtschranke oder auf Basis eines Kamerasystems zu Fehler bei der Detektion und damit zu Fehlermeldungen z.B. durch nicht exakte Ausrichtung der Lichtschranke bzw. durch unscharfe Bilderfassung führen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit welchen auf einfache Weise eine bahnseitige Sicherungseinrichtung aufgerüstet und mit geringem Aufwand die Sicherheit eines Bahnübergangs erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs erwähnten Art, bei welchem der bahnseitigen Sicherungseinrichtung eine Überwachungseinheit zugeordnet wird. Von der Überwachungseinheit werden ein aktueller Zustand des Bahnübergangs abgegriffen und Nachrichten von Verkehrsteilnehmern, insbesondere Fahrzeugen, empfangene Nachrichten ausgewertet werden. Anhand des aktuellen Zustands und empfangener Nachrichten kann von der Überwachungseinheit eine Gefahrensituation im Gefahrenraum des Bahnübergangs (z.B. liegengebliebenes Fahrzeug, unberechtigte Querung durch eine Verkehrsteilnehmer, etc.) festgestellt werden. Wird eine Gefahrensituation im Gefahrenraum des Bahnübergangs detektiert, dann wird eine Warnmeldung an Schienenfahrzeuge, welche sich in der Nähe des Bahnübergangs befinden, gesendet.

Der Hauptaspekt der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung besteht darin, dass ein bestehender Bahnübergang bzw. eine Sicherungseinrichtung eines Bahnübergangs auf einfache Weise ohne aufwendige bauliche Maßnahmen aufgerüstet werden kann.

Es muss beispielsweise nicht in die Sicherungseinrichtung bzw. in die Sicherungstechnik des Bahnübergangs eingegriffen werden. Durch eine Ergänzung der Überwachungseinheit, von welcher z.B. mittels Car-to-Infrastructure-Technologie mit anderen Verkehrsteilnehmern kommuniziert und von welcher ein aktuelle Zustand des Bahnübergangs abgegriffen werden kann, wird auf einfache Weise die Sicherheit des Bahnübergangs erhöht bzw. ein Unfallrisiko reduziert. Gegebenenfalls besteht die Möglichkeit, dass einen derartig gesicherten Bahnübergang von einem Schienenfahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit als z.B. 160 km/h (wie z.B. in Deutschland und auch in Österreich derzeit vorgeschrieben) passiert werden kann. Dadurch können beispielsweise Verspätungen aufgeholt werden. Da das Personal im Führerstand des Schienenfahrzeugs zeitgerecht über eine Gefahrensituation an einem zu passierenden Bahnübergang informiert werden kann, kann die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs rechtzeitig vor dem Bahnübergang bei Vorliegen einer Gefahrensituation reduziert werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn aus dem aktuellen Zustand des Bahnübergangs Nachrichten für die weiteren Verkehrsteilnehmer abgeleitet und von der Überwachungseinheit versendet werden. Bei Normalzustand des Bahnübergangs können die Verkehrsteilnehmer dadurch rasch und einfach über den aktuellen Zustand des Bahnübergangs (z.B. Schranken offen, Schranken geschlossen, etc.) informiert werden. Als Basis für die Kommunikation zwischen der Überwachungseinheit und den Verkehrsteilnehmern kann idealerweise die Car-to-Infrastructure-Technologie bzw. -Kommunikation eingesetzt werden. Dabei werden Informationen und Daten zwischen Verkehrsteilnehmern, insbesondere Kraftfahrzeugen, untereinander und/oder mit Infrastruktureinheiten wie z.B. Lichtsignalanlagen, etc. ausgetauscht. Der Zweck dieses Informations- und Datenaustauschs besteht insbesondere darin, dass Verkehrsteilnehmer frühzeitig über kritische und/oder gefährliche Situationen informiert werden können. Durch Nachrichten der Überwachungseinheit können Verkehrsteilnehmer z.B. auf eine Behinderungen durch einen geschlossenen Bahnschranken, etc. aufmerksam gemacht werden und ihr Fahrverhalten entsprechend anpassen. Für die Übertragung der Nachrichten zwischen der Überwachungseinheit und den Verkehrsteilnehmern wird idealerweise Funktechnologie wie z.B. Wireless LAN oder Mobilfunktechnologie (z.B. GSM) eingesetzt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Abgreifen des aktuellen Zustands des Bahnübergangs rückwirkungsfrei durchgeführt wird. Der Begriff Rückwirkungsfreiheit im technischen Sinn bedeutet üblicherweise, dass eine Ausgangsgröße einer z.B. Regelungseinheit nicht auf eine Eingangsgröße zurückwirkt. Rückwirkungsfreiheit ist beispielsweise bei Steuergeräten mit sicherheitskritischen Funktionen relevant. Bei der vorliegenden Erfindung stellt die Überwachungseinheit eine von der Sicherungseinrichtung des Bahnübergangs getrennte Einheit dar, von welcher nur der aktuelle Zustand des Bahnübergangs abgegriffen und ausgewertet wird. Das Abgreifen des aktuellen Zustands des Bahnübergangs kann dabei beispielsweise ähnlich einem Signalabgriff bei European Train Control Systems Level 1 Limited Supervision (ETCS LI LS) erfolgen. ETCS LI LS zeichnet sich durch eine diskontinuierliche Kommunikation von einer Strecke zu einem Schienenfahrzeug aus, wobei eine Übertragung der Information an Standorten von Vor- oder Hauptsignalen erfolgen kann. Beim Limited Supervision-Modus werden teilweise Informationen von einer ETCS-Einheit im Führerstand des Schienenfahrzeugs außer Acht gelassen und z.B. nur Informationen zur Kontrolle von Sicherheitseinschränkungen verwendet.

Es ist günstig, wenn für das Senden der Warnmeldung an die Schienenfahrzeuge von der Überwachungseinheit eine spezifische Bahnfrequenz oder ein spezifischer Bahnkanal genutzt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Warnmeldung über eine Gefahrensituation im Gefahrenraum eines Bahnübergangs die Schienenfahrzeuge, insbesondere jene in der Nähe des Bahnübergangs, erreichen. Für die Übertragung der

Warnmeldung kann beispielsweise Funktechnologie eingesetzt werden.

Idealerweise wird die Warnmeldung, welche von der Überwachungseinheit aufgrund einer festgestellten Gefahrensituation im Gefahrenraum eines Bahnübergangs ausgesendet worden ist, in einem Führerstand des jeweils empfangenden Schienenfahrzeugs angezeigt werden. Weiterhin kann die Warnmeldung an die Zugsicherung weitergegeben werden. Wird die Warnmeldung als relevant für das jeweils empfangende Schienenfahrzeug erkannt, dann können durch den Triebfahrzeugführer oder automatisch zumindest eine Sicherheitsmaßnahme eingeleitet werden. Es kann vom Schienenfahrzeug beispielsweise die Geschwindigkeit reduzieren werden oder das Schienenfahrzeug wird vollständig zum Stillstand gebracht. Damit kann auf einfache Weise und ohne großen Aufwand unter Ausnutzung bereits vorhandener Infrastruktur und Einrichtungen zur Zugsicherung ein Unfallrisiko reduziert bzw. eine Gefahrensituation entschärft werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand der beigefügten Figur 1 erläutert. Die Figur 1 zeigt schematisch einen beispielhaften Ablauf des Verfahrens zur zusätzlichen Sicherung eines Gefahrenraums eines Bahnübergangs.

Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt schematisch eine beispielhafte Sicherungseinrichtung SE für eine bahnseitige Sicherung eines Bahnübergangs. Die Sicherungseinrichtung SE besteht beispielsweise aus einem Bahnschranken SC und einem Lichtsignal LS und ist zusätzlich durch ein so genanntes Andreaskreuz gekennzeichnet. Weiterhin umfasst die Sicherungseinrichtung SE eine Steuergerät ST, über welche das Lichtsignal LS und der Bahnschranken SC z.B. mittels Signal einer zentralen Fernsteuerung angesteuert werden kann. Bei Annähern eines Schienen fahrzeugs SF an den Bahnübergang wird beispielsweise das Lichtsignal LS von der Steuergerät ST angesteuert, um ein baldiges Schließen des Bahnschrankens SC den Verkehrsteilnehmern VN z.B. durch ein Blinken des Lichtsignals LS und gegebenenfalls durch ein zusätzlichen akustisches Signal anzukündigen. Dann wird mit einer Zeitverzögerung der Bahnschranken SC über ein Signal der Steuergerät ST geschlossen und der Bahnübergang damit für die Verkehrsteilnehmer VN gesperrt, bis das Schienenfahrzeug SF den Bahnübergang passiert hat. Danach wird der Bahnschranken SC mit Hilfe der Steuereinheit ST wieder geöffnet. Nach vollständigem Öffnen das Bahnschranken SC - werden dann z.B. das Blicken des Lichtsignal LS sowie das mögliches zusätzliches akustisches Signal beendet, welches beispielsweise das Öffnen des Bahnschrankens SC begleiten kann.

Weiterhin ist der Sicherheitseinrichtung SE - insbesondere dem Steuergerät ST der Sicherheitseinrichtung SE - eine Überwachungseinheit UE zugeordnet. Von der Überwachungseinheit UE wird ein aktueller Zustand des Bahnübergangs abgegriffen und ausgewertet. Dabei erfolgt das Abgreifen des aktuellen Zustands rückwirkungsfrei. D.h. der Zustand des Bahnübergangs bzw. der Sicherungseinrichtung SE wird von der Überwachungseinheit UE ohne Rückwirkung auf die Sicherungseinrichtung SE selbst bzw. ihren Zustand ermittelt. Das Abgreifen des aktuellen Zustands des Bahnübergangs kann dabei beispielsweise ähnlich einem Signalabgriff bei European Train Control Systems Level 1 Limited Supervision (ETCS LI LS) erfolgen.

Weiterhin kann von der Überwachungseinheit UE mittels Car-to-Infrastructure-Technologie bzw. -Kommunikation mit den Verkehrsteilnehmern VN kommuniziert werden. Die Überwachungseinheit UE kann dabei Nachrichten NA von Verkehrsteilnehmern VN empfangen bzw. an diese versenden. Dazu wird beispielsweise Funktechnologie und/oder Wireless LAN eingesetzt. Von der Überwachungseinheit UE können aus dem aktuell abgegriffenen Zustand des Bahnübergangs Nachrichten NA für die Verkehrs teilnehmer VN abgeleitet und an die Verkehrsteilnehmer versendet werden.

Von Verkehrsteilnehmer VN empfangene Nachrichten NA werden von der Überwachungseinheit UE ausgewertet, ob beispielsweise von einem der Verkehrsteilnehmer im Bereich des Bahnübergangs eine Notnachricht abgesendet worden. Wird von der Überwachungseinheit anhand der empfangenen Nachrichten NA oder direkt eine Gefahrensituation im Bereich des Gefahrenraums des Bahnübergangs festgestellt (z.B. Detektion liegengebliebener Fahrzeuge, unberechtigte Querung von Verkehrsteilnehmern, etc.), so wird von der Überwachungseinheit UE eine Warnmeldung WM an alle Schienenfahrzeuge SF in der Nähe des Bahnübergangs ausgesendet. Ein Versand der Warnmeldung WM durch die Überwachungseinheit UE erfolgt dabei beispielsweise über spezifische Bahnfrequenzen oder spezifische Bahn-Kanäle wie z.B. GSM-R.

Die Warnmeldung WM kann dann in einem Führerstand des jeweiligen Schienenfahrzeugs einem Triebfahrzeugführer angezeigt werden. Weiterhin kann die Warnmeldung WM auch an die Zugsicherung weitergegeben werden. Durch den Triebfahrzeugführer oder automatisch können dann entsprechende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet werden, falls die Warnmeldungen WM als für das jeweilige empfangende Schienenfahrzeug SF relevant erkannt wird. Das Schienenfahrzeug SF kann beispielsweise mittels Zwangsbremsung abgebremst oder völlig zum Stillstand gebracht werden. Dadurch kann ein Unfallrisiko verringert bzw. eine Schadenshöhe reduziert werden.

Claims (7)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur zusätzlichen Sicherung eines Gefahrenraums eines von einer Straße überquerten Bahnübergangs mit mindestens einer bahnseitigen Sicherungseinrichtung (SE) , dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungseinrichtung (SE) eine Überwachungseinheit (UE) zugeordnet wird, dass von der Überwachungseinheit (UE) ein aktueller Zustand des Bahnübergangs abgegriffen wird, dass von Verkehrsteilnehmern (VN) empfangene Nachrichten (NA) ausgewertet werden, und dass bei Feststellen eines Gefahrenzustandes im Gefahrenraums des Bahnüberganges eine Warnmeldung (WM) an Schienenfahrzeuge (SF) gesendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem aktuellen Zustand des Bahnübergangs Nachrichten (NA) für die Verkehrsteilnehmer (VN) abgeleitet und versendet werden.
3. 3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgreifen des aktuellen Zustands des Bahnübergangs rückwirkungsfrei durchführt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für ein Senden der Warnmeldung (WM) eine spezifische Bahnfrequenz oder ein spezifischer Bahn-Kanal verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Warnmeldung (WM) in einem Führerstand des jeweils empfangenden Schienenfahrzeugs (SF) angezeigt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass automatisch zumindest eine Sicherheitsmaßnahme eingeleitet wird, falls die Warnmeldung (WM) als relevant für das jeweils empfangende Schienenfahrzeug (SF) erkannt wird.
7. 7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kommunikation der Überwachungseinheit (UE) mit den Verkehrsteilnehmern (VN) und den Schienenfahrzeugen (SF) auf Basis von Funktechnologie und/oder Wireless LAN erfolgt.