AT526467A2 - Vorrichtung und Verfahren zur Lokalisierung eines schienengebundenen Verkehrsmittels - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Lokalisierung eines Verkehrsmittels (13) mit einer Druckluftleitung (10), umfassend eine Kommunikationseinrichtung (3), insbesondere mit einer Kommunikationsantenne (4) und einen Positionssensor (5), insbesondere einen GNSS-Empfänger, wobei die Vorrichtung einen Drucksensor (2) zur Überwachung des Luftdrucks in der Druckluftleitung (10) umfasst. Ferner betrifft die Erfindung die Anordnung einer Vorrichtung (1) an einem schienengebundenen Verkehrsmittel (13), sowie ein Verfahren zur Lokalisierung eines schienengebundenen Verkehrsmittels (13).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Lokalisierung eines schienengebundenen

Verkehrsmittels

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Lokalisierung eines schienengebundenen Verkehrsmittels. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Lokalisierungseinrichtung am Ende eines schienengebundenen Verkehrsmittels und bildet die Grundlage für ein Verfahren zur, vorzugsweise vollständigen, Lokalisierung eines schienengebundenen Verkehrsmittels von dessen Spitze bis zu dessen Ende und

zur Überwachung der Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels.

Im klassischen Bahnbetrieb werden für die Lokalisierung schienengebundener Verkehrsmittel stationäre, gleisseitige Einrichtungen, beispielsweise Gleisfreimeldeeinrichtungen und Schaltsensoriken zur Bestimmung in welchem Bereich sich gerade ein Zug befindet, eingesetzt. Daten derartiger Einrichtungen können dann

zur Steuerung von Fahrbetrieb und/oder Infrastruktureinrichtungen genutzt werden. Gleisseitige Lokalisierungstechnik ist jedoch kostenintensiv und ineffizient, da sie vor

Ort gewartet werden muss und im Regelfall lange Zeiten in einem Bereitschaftsmodus

laufen muss.

Bekannte alternative Vorrichtungen und Verfahren zur Lokalisierung von schienengebundenen Verkehrsmitteln sehen die Erfassung von Position, Geschwindigkeit und Fahrtrichtung eines Triebfahrzeugs, vorzugsweise an der Spitze

eines schienengebundenen Verkehrsmittels vor.

Für den Fahrbetrieb, beispielsweise zur Steuerung von Infrastruktur, ist es notwendig zu wissen in welchen Abschnitten eines Gleisnetzes sich gerade Züge befinden. Zu steuernde Infrastruktur können beispielsweise Eisenbahnkreuzungssicherungsanlagen, wie Schrankenanlagen mit Lichtzeichen oder reine Lichtzeichenanlagen, oder Weichen

sein.

Bei Eisenbahnkreuzungssicherungsanlagen ist es erforderlich die Lichtzeichen und gegebenenfalls die Schranken rechtzeitig vor der Befahrung durch ein schienengebundenes Verkehrsmittel zu aktivieren bzw. zu schließen und diese möglichst bald nach der Durchfahrt wieder zu deaktivieren beziehungsweise zu Öffnen, um beispielsweise den Straßenverkehr über einen Bahnübergang wieder freizugeben. Keinesfalls sollte die Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage zu spät eingeschaltet oder

zu früh wieder ausgeschaltet werden.

Weichen müssen rechtzeitig vor der Befahrung durch ein schienengebundenes Verkehrsmittel gestellt und festgehalten sein und dürfen auf keinen Fall umgestellt

werden, während sich gerade ein schienengebundenes Verkehrsmittel darauf befindet.

Zur sicheren Feststellung der Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels ist es bei bekannter Position, Geschwindigkeit und Fahrtrichtung der Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels notwendig auch die Position des Endes des schienengebundenen Verkehrsmittels zu bestimmen und einzubeziehen. Beispielsweise kann eine Positionsermittlung des Endes eines schienengebundenen Verkehrsmittels durch Berechnung aus der Position der Spitze erfolgen, sofern die Länge des schienengebundenen Verkehrsmittels vor Fahrtantritt bestimmt wurde. Der Fall der Trennung des schienengebundenen Verkehrsmittels ist jedoch bei dieser Art der Positionsermittlung des Endes des schienengebundenen Verkehrsmittels nicht oder

nicht ausreichend berücksichtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher die Nachteile des Standes der Technik, insbesondere von infrastrukturseitigen Gleisfreimeldeeinrichtungen und Lokalisierungseinrichtungen, zu überwinden und insbesondere die Effizienz der Lokalisierung von schienengebundenen Verkehrsmitteln zu verbessern und bevorzugt eine kostengünstigere, ausreichend sichere Möglichkeit zu Lokalisierung von

schienengebundenen Verkehrsmitteln bereitzustellen.

Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, eine Anordnung gemäß Anspruch 7 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch

9 gelöst.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, insbesondere am Ende eines schienengebundenen Verkehrsmittels, ein Drucksensor zur Überwachung des Luftdrucks einer Druckluftleitung, eine Kommunikationseinrichtung, insbesondere mit einer Kommunikationsantenne und ein Positionssensor, insbesondere ein GNSS-

Empfänger vorgesehen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen Drucksensor zur Überwachung des Luftdrucks in der Druckluftleitung umfasst. Insbesondere ermöglicht ein Drucksensor eine Erfassung von Veränderungen des Luftdrucks in einer Druckluftleitung.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung eine Kommunikationseinrichtung, insbesondere mit einer Kommunikationsantenne umfasst. Eine Kommunikationseinrichtung ermöglicht die Kommunikation der Vorrichtung mit anderen Einrichtungen, beispielsweise mit einer Lokalisierungseinrichtung an der Spitze eines schienengebundenen Verkehrsmittels und/oder mit Einrichtungen zur

Überwachung und Steuerung von Infrastruktur und Fahrbetrieb.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen Positionssensor, insbesondere einen GNSS-Empfänger, umfasst. Ein Positionssensor ermöglicht die Erfassung von Daten zur Position der Vorrichtung und bevorzugt weiterer Parameter,

wie beispielsweise Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung und Beschleunigung.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass eine Druckluftturbine zur Stromversorgung der Vorrichtung über einen mit der Druckluftturbine verbundenen elektrischen Generator vorgesehen ist. Eine Druckluftturbine ermöglicht die Umwandlung von Energie der Druckluft in elektrische Energie indem sie einen elektrischen Generator antreibt.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass weitere Sensoriken, wie beispielsweise Lidar oder inertiale Sensoren zur Bestimmung von Daten zur Position und Geschwindigkeit vorgesehen sind. Weitere Sensoriken ermöglichen es, insbesondere ergänzende, Daten zur Position der Vorrichtung und bevorzugt weiterer Parameter, wie

beispielsweise Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung und Beschleunigung zu erfassen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass ein Akkumulator zur Speicherung und vorzugsweise Bereitstellung von, insbesondere durch die Druckluftturbine bereitgestellter, elektrischen Energie vorgesehen ist. Ein Akkumulator kann dazu

genutzt werden, elektrische Energie für Komponenten der Vorrichtung bereitzustellen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass Komponenten zur Druckluftkonditionierung vorgesehen sind, wobei insbesondere ein passiver Lufttrockner vorgesehen ist. Der technische Effekt einer Druckluftkonditionierung ist, dass eine negative Beeinflussung von Komponenten der Vorrichtung durch die Druckluft, beispielsweise Korrosion in Folge zu feuchter Druckluft, vermieden oder zumindest

vermindert wird.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung als tragbares Gerät, vorzugsweise zur Montage an einer Montagevorrichtung für ein Zugschlusssignal des Verkehrsmittels, ausgebildet ist. Insbesondere wird die Vorrichtung in eine genormte Lasche, die bei jedem Wagon für das Zugschlusssignal vorgesehen ist, eingehängt. Die

Maße dieser Lasche sind standardisiert bzw. genormt und europäisch einheitlich.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anordnung einer Vorrichtung an einem schienengebundenen Verkehrsmittel mit einer, vorzugsweise durchgehend von einer Spitze zu einem Ende des Verkehrsmittels verlaufenden Hauptluftleitung, wobei die

Druckluftleitung die Hauptluftleitung ist.

Die Anordnung einer Vorrichtung an einem schienengebundenen Verkehrsmittel ermöglicht es, den Luftdruck in der Hauptluftleitung zu überwachen. Ferner wird ermöglicht die Position und Geschwindigkeit eines schienengebundenen

Verkehrsmittels zu überwachen.

Erfindungsgemäß kann bei der Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem schienengebundenen Verkehrsmittel vorgesehen sein, dass die Vorrichtung am Ende des Verkehrsmittels angeordnet und an die Hauptluftleitung angeschlossen ist. Die Anordnung einer Vorrichtung am Ende eines schienengebundenen Verkehrsmittels ermöglicht es, den Luftdruck am Ende der Hauptluftleitung zu überwachen. Ferner wird ermöglicht die Position und Geschwindigkeit des Endes eines schienengebundenen

Verkehrsmittels zu überwachen.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur sicheren Lokalisierung eines schienengebundenen Verkehrsmittels unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wobei ein Positionssensor an der Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels, beispielsweise durch Ermittlung von GNSS-Daten, Daten zur Position und Geschwindigkeit erfasst. Diese ermittelten Daten ermöglichen es Informationen zur Position und Geschwindigkeit der Spitze eines schienengebundenen Verkehrsmittels

bereitzustellen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch den Positionssensor der Vorrichtung am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels Daten zur Position und Geschwindigkeit erfasst werden. Diese ermittelten Daten ermöglichen es Informationen zur Position und Geschwindigkeit des Endes eines schienengebundenen

Verkehrsmittels bereitzustellen.

Ferner kann, insbesondere mit Berücksichtigung des erforderlichen Sicherheitslevels, vorgesehen sein, dass, insbesondere über die Kommunikationseinrichtung, Daten zur Position und Geschwindigkeit jeweils an eine, vorzugsweise externe, Einrichtung zur Überwachung und Steuerung von Infrastruktur und Fahrbetrieb, beispielsweise

Eisenbahnkreuzungssicherungsanlagen, Weichen und/oder Gleisen, gesendet werden.

Ein technischer Effekt davon ist, dass eine Einrichtung zur Überwachung und Steuerung von Infrastruktur und Fahrbetrieb Daten zur Position und Geschwindigkeit

der Spitze und des Endes eines schienengebundenen Verkehrsmittels nutzen kann.

Insbesondere weist das schienengebundene Verkehrsmittel eine Hauptluftleitung auf, die vorzugsweise durchgehend, von der Spitze zum Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels verläuft. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Drucksensor der Vorrichtung am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels den Luftdruck der Hauptluftleitung überwacht. Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Drucksensor des schienengebundenen Verkehrsmittels an dessen Spitze den Luftdruck der Hauptluftleitung überwacht. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die an der Spitze und am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels gemessenen Luftdrücke über eine Kommunikationseinrichtung, insbesondere über eine

Kommunikationsantenne, einer Auswerteeinheit zugeführt werden.

Durch einen Vergleich der Luftdrücke an der Spitze und am Ende eines schienengebundenen Verkehrsmittels kann bei der Zugbildung das Vorhandensein abgeriegelter Lufthähne erkannt werden, wodurch verhindert wird, dass Lufthähne im Verband eines schienengebundenen Verkehrsmittels irrtümlich abgeriegelt sind oder werden. Zudem wird dadurch erreicht, dass eine Trennung des Verbands durch eine Abweichung des Luftdrucks am Ende des Zuges von dem Luftdruck an der Spitze

identifiziert werden kann.

Insbesondere erfassen weitere Sensoriken, wie Lidar oder inertiale Sensoren, an der Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels Daten zur Position und Geschwindigkeit der Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass über weitere Sensoriken der Vorrichtung, wie beispielsweise Lidar oder inertiale Sensoren Daten zur Position und Geschwindigkeit des Endes des schienengebundenen Verkehrsmittels bestimmt werden. Durch weitere Sensoriken an der Spitze und am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels wird erreicht, dass weitere ergänzende und/oder alternative Daten zur Daten zur Position und Geschwindigkeit der Spitze und des Endes

bereitgestellt werden.

7720

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass Daten zur Position der Spitze und der Vorrichtung am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels über eine Kommunikationseinrichtung, insbesondere über eine Kommunikationsantenne, an eine Auswerteeinheit gesendet und zur Ermittlung und Überwachung der Länge des schienengebundenen Verkehrsmittels verwendet werden. Die Ermittlung und Überwachung der Länge des schienengebundenen Verkehrsmittels ermöglicht es eine Trennung des Verbands mit einer alternativen Methode festzustellen und

gegebenenfalls zu verifizieren.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels durch Auswertung der gemessenen Luftdrücke, Geschwindigkeiten und/oder Positionen der Spitze und der Vorrichtung am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels verifiziert wird. Dadurch kann ein weiterer Indikator für eine mögliche Trennung des schienengebundenen Verkehrsmittels zur Verfügung gestellt werden. Durch eine Verifikation der Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels kann die Sicherheit im Fahrbetrieb verbessert werden. Insbesondere kann dadurch ein Moving Block Betrieb realisiert werden, wodurch bestehende Strecken eines Gleisnetzes

effizienter genutzt werden können.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass Gleisbelegungsinformationen zur Verfügung gestellt werden. Dadurch kann erreicht werden, dass in Einrichtungen zur Überwachung und Steuerung von Infrastruktur und Fahrbetrieb festgestellt werden kann, wo im Gleisnetz gerade kein schienengebundenes Verkehrsmittel fährt, und daher insbesondere ein sicheres Betreten bzw. Queren der Gleisanlage möglich ist. Rottenwarnsysteme, beispielsweise zur Sicherung von gleisseitigen Baustellen, können dadurch mit genaueren Lokalisierungsinformationen, als im Stand der Technik möglich,

versorgt werden.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass eine Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage eingeschaltet wird, beispielsweise dass die Schrankenanlage geschlossen wird, sobald der Einrichtung gemeldet wird, dass die Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels eine vorbestimmte Stelle vor der

Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage überfahren hat und dass die

Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage ausgeschaltet wird, beispielsweise dass die Schrankenanlage geöffnet wird, sobald der Einrichtung gemeldet wird, dass das Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels eine vorbestimmte Stelle nach der

Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage überfahren hat.

Dadurch kann erreicht werden, dass sich die Schranken der Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage rechtzeitig vor Passieren des schienengebundenen Verkehrsmittels schließen und der Bahnübergang somit gesichert ist. Ferner kann erreicht werden, dass sich die Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage schneller wieder ausschaltet und sich die Einschränkung des Verkehrs über den

Bahnübergang verringert.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch die beiden Drucksensoren die Durchgängigkeit der Hauptluftleitung von der Spitze bis zum Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels überwacht und verifiziert wird. Durch eine Verifikation der Durchgängigkeit der Hauptluftleitung von der Spitze bis zum Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels kann die Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels bestätigt und die Sicherheit im Fahrbetrieb verbessert werden. Insbesondere kann dadurch ein irrtümlich abgesperrter Lufthahn im Verband des schienengebundenen Verkehrsmittels technisch detektiert werden.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Lokalisierung des Zugendes eines Verkehrsmittels umfassend eine Kommunikationseinrichtung, mit einer Kommunikationsantenne und einen Positionssensor, insbesondere einen GNSSEmpfänger, wobei die Vorrichtung einen Drucksensor zur Überwachung des Luftdrucks in der Hauptluftleitung am Zugende umfasst. Dazu kommt bevorzugt weitere Sensorik wie Lidar oder inertiale Sensoren zur Bestimmung von Daten zur Position und Geschwindigkeit am Zugende. Ein weiteres Merkmal der Vorrichtung ist gegebenenfalls eine Druckluftturbine zur Stromversorgung der Vorrichtung über einen mit der Druckluftturbine verbundenen elektrischen Generator. Ferner umfasst die Erfindung vorzugsweise eine Montagemöglichkeit am Ende eines schienengebundenen Verkehrsmittels, sowie besonders bevorzugt die technische Grundlage für ein Verfahren zur Bestimmung der Zugintegrität eines schienengebundenen Verkehrsmittels durch Einbezug und Auswertung von Werten von Sensoriken an der Zugspitze und am Zugende.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Figuren.

Die Erfindung wird nun an Hand von exemplarischen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Lokalisierung eines Verkehrsmittels;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung einer Vorrichtung zur Lokalisierung eines Verkehrsmittels an einem schienengebundenen Verkehrsmittel.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung 1 zur Lokalisierung eines Verkehrsmittels. In der dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung 1 an die Hauptluftleitung 10a eines schienengebundenen Verkehrsmittels angeschlossen. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Komponente zur Druckluftkonditionierung zur Behandlung der Druckluft aus der Hauptluftleitung 10a bevorzugt vor deren Kontakt mit weiteren Komponenten der Vorrichtung. Beispielsweise ist die Komponente zur Druckluftkonditionierung ein Lufttrockner. Bevorzugt arbeitet der Lufttrockner passiv.

Zur Versorgung der Vorrichtung 1 mit Energie, vorzugsweise mit elektrischem Strom, ist eine Druckluftturbine 6 vorgesehen. Die Druckluftturbine 6 wandelt über einen nicht dargestellten Generator Energie der Druckluft in elektrische Energie um. Die so erhaltene elektrische Energie wird mittels elektrischer Filterung und Überwachung 11 gefiltert, überwacht und für die Energieversorgung der Vorrichtung 1 und ihrer Komponenten nutzbar gemacht. Die nutzbar gemachte elektrische Energie wird zum Betrieb weiterer Komponenten der Vorrichtung 1 bereitgestellt und/oder in einem Akkumulator 7 gespeichert. Der Akkumulator 7 kann Schwankungen in der, durch die Druckluftturbine 6 bereitgestellten elektrischen Energie ausgleichen, die Stromversorgung unterstützen und gegebenenfalls bei Ausfall der Druckluftturbine 6 oder fehlender Druckluftzufuhr vollständig die Stromversorgung der Vorrichtung 1 und ihrer Komponenten übernehmen.

Zur Bereitstellung unterschiedlicher Funktionalitäten umfasst die Vorrichtung 1 in der

dargestellten Ausführungsform mehrere Komponenten, die über die Druckluftturbine 6 und/oder den Akkumulator 6 mit elektrischer Energie versorgt werden.

Zur Bestimmung und Überwachung des Luftdrucks der Druckluft in der angeschlossenen Druckluftleitung 10, in der vorliegenden Ausführungsform in der Hauptluftleitung 10a des schienengebundenen Verkehrsmittels umfasst die Vorrichtung 1 einen Drucksensor 2. Ferner umfasst die Vorrichtung 1 einen Positionssensor 5 zur Erfassung und Überwachung der Position bzw. zur Lokalisierung der Vorrichtung 1. Bevorzugt handelt es sich bei dem Positionssensor 5 um einen GNSS-Sensor, der Daten zur Position des Positionssensors 5 und damit Daten zur Position der Vorrichtung 1 und des Verkehrsmittels an dem die Vorrichtung 1 auf der Erde, beispielsweise in Form von Koordinaten auf der Erdoberfläche erfasst.

Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 1 eine weitere Sensorik 9 zur Erfassung weiterer Daten zur Position und/oder zur Bestimmung der Geschwindigkeit, Beschleunigung und Fortbewegungsrichtung. Die weitere Sensorik 9 kann dabei Lidar oder inertiale Sensoren zur Bestimmung von Daten zur Position und Geschwindigkeit

umfassen.

Die, insbesondere durch die oben beschriebenen Komponenten der Vorrichtung 1, erfassten Daten können in der dargestellten Ausführungsform über eine Kommunikationseinrichtung 3 mit einer Kommunikationsantenne 4 versandt werden. Zudem können die ermittelten Daten über die Kommunikationseinrichtung 3 mit der Kommunikationsantenne 4 mit entsprechenden Daten aus anderen Quellen, beispielsweise von anderen Einrichtungen am Verkehrsmittel oder stationären Einrichtungen, abgeglichen werden. Ein derartiger Abgleich kann zur Steuerung und Regelung im Fahrbetrieb des Verkehrsmittels zum Einsatz kommen.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung einer Vorrichtung 1 zur Lokalisierung eines Verkehrsmittels an einem schienengebundenen Verkehrsmittel 13.

Die Vorrichtung 1 ist in der dargestellten Ausführungsform am Ende eines schienengebundenen Verkehrsmittels 13 angeordnet und mit der Hauptluftleitung 10a des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 verbunden. An der Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 ist ein weiterer Drucksensor 2‘, ein weiterer Positionssensor 5‘ und eine zusätzliche weitere Sensorik 9‘ angeordnet.

Von der Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 und von der Vorrichtung 1 an dessen Ende werden von den jeweiligen Sensoren erfasste Daten an eine Einrichtung 12 gesendet, die vorzugsweise extern, beispielsweise stationär gleisseitig angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Einrichtung 12 an dem schienengebundenen Verkehrsmittel 13 angeordnet sein oder ein Bestandteil des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 sein.

Die Sensoren an der Spitze, also beispielsweise der Drucksensor 2‘, der Positionssensor 5‘ und die weitere Sensorik 9‘, und die Vorrichtung 1 am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 können mit einander kommunizieren. Die Kommunikation kann über die Kommunikationseinrichtung 3 mit der Kommunikationsantenne 4 der Vorrichtung 1 erfolgen. Mögliche Kommunikationswege zwischen den Sensoren an der Spitze, der Vorrichtung 1 am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels und der Einrichtung 12 sind in Fig. 2 in Form von gestrichelten Pfeilen dargestellt.

Mit der Einrichtung 12 und/oder über die Kommunikation zwischen den Sensoren an der Spitze mit der Vorrichtung 1 am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 können erfasste Daten ausgewertet und insbesondere abgeglichen werden.

Die Daten der Positionssensoren 5, 5‘ können verwendet werden, um die Länge des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 über den Abstand der Positionssensoren 5, 5‘ zu einander zu überwachen. Über den Abstand zwischen den Positionssensoren 5, 5‘ kann die Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 überwacht werden. Bleibt der Abstand zwischen den Positionssensoren 5, 5‘ im Wesentlichen konstant, so ist die Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 über diese Information

verifiziert.

Zudem steht über die ermittelten Positionsdaten Information darüber bereit, in welchem Abschnitt eines Gleiskörpers sich das schienengebundene Verkehrsmittel 13 gerade befindet. Dies bietet gegenüber einer herkömmlichen, punktförmigen Lokalisierung Vorteile, da das schienengebundene Verkehrsmittel 13 so virtuell in einem Überwachungssystem, als Objekt mit bekannter Position und Länge bzw. mit bekanntem Anfang und Ende, als sogenannter Moving Block, erfasst wird.

Der Drucksensor 2 der Vorrichtung 1 am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 und der Drucksensor 2‘ an dessen Spitze sind jeweils mit der Hauptluftleitung 10a verbunden. Beide Drucksensoren 2, 2‘ erfassen jeweils den Luftdruck der Druckluft in der Hauptluftleitung 10a. Die jeweils an der Spitze und am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 erfassten Luftdrücke werden abgeglichen. Stimmen die beiden Luftdrücke überein, so ist dies ein Indiz dafür, dass die Hauptluftleitung 10a von der Spitze bis zum Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 durchgängig ist. Diese Information kann ebenso die Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 bestätigen. Unterscheiden sich die gemessenen Luftdrücke hingegen, so liegt ein Fehlerzustand vor, der über weitere erfasste Daten näher bestimmt werden kann.

Beispielsweise ist im Fall unterschiedlicher Luftdrücke der Hauptluftleitung 10a an der Spitze und am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 bei gleichzeitig konstantem Abstand zwischen den Positionssensoren 5, 5 vermutlich ein Druckluftventil im Verlauf der Hauptluftleitung 10a, beispielsweise im Bereich der Kupplung zwischen zwei Wagen des schienengebundenen Verkehrsmittels 13, geschlossen. Eine entsprechende Meldung kann dem Bedienpersonal des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 angezeigt werden, das dann die Druckluftventile prüft und den Fehlerzustand behebt.

Andererseits ist beispielsweise im Fall unterschiedlicher Luftdrücke der Hauptluftleitung 10a an der Spitze und am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 bei gleichzeitig konstantem Abstand zwischen den Positionssensoren 5, 5‘ während der Fahrt von einem Fehlerzustand in Form einer Trennung des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 auszugehen. Eine entsprechende Meldung kann dem Bedienpersonal des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 angezeigt werden, das dann gegebenenfalls Notfallmaßnahmen einleitet und den Fehlerzustand behebt.

Alle Daten, die von Sensoren des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 oder der Vorrichtung 1, insbesondere von den Drucksensoren 2, 2‘, den Positionssensoren 5, 5‘ und den weiteren Sensoriken 9, 9‘, erfasst werden können separat voneinander oder in synergetischer Weise zur Überwachung und Steuerung von Infrastruktur und Fahrbetrieb genutzt werden.

Beispielsweise kann in Zusammenhang mit der Verifizierung der Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 über die Positionssensoren 5, 5‘ und/oder die Drucksensoren 2, 2‘ eine zumindest teilweise Automatisierung der Steuerung von Infrastruktur und Fahrbetrieb, insbesondere bei Erfüllung des erforderlichen Sicherheitslevels in Form eines Moving Block Betriebs realisiert werden.

Mit den Informationen wo sich ein schienengebundenes Verkehrsmittel 13 gerade befindet, mit welcher Geschwindigkeit und in welche Richtung es sich bewegt, welche Länge es aufweist und dergleichen, können Einrichtungen 12 zur Steuerung von Infrastruktur und Fahrbetrieb, beispielsweise Eisenbahnkreuzungssicherungsanlagen oder Weichen zumindest teilweise automatisch steuern.

Die Einrichtung 12 kann beispielweise registrieren, wenn sich ein schienengebundenes Verkehrsmittel 13 einer Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage nähert und entsprechend veranlassen, dass Warnsignale, wie Lichtzeichen, aktiviert und/oder Schranken geschlossen werden. Nachdem das Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 die Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage passiert hat kann eine Gleisfreiinformation erzeugt werden, die eine Deaktivierung von Warnsignalen und/oder das Öffnen der Schranken und/oder das Erlöschen der Lichtzeichen wieder zulässt.

Im Fall von Weichen kann die Einrichtung 12 verhindern, dass diese verstellt werden, solange sich ein schienengebundenes Verkehrsmittel 13 in deren Bereich befindet. Beispielsweise kann erst nachdem das Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels 13 die Weiche passiert hat eine Gleisfreiinformation erzeugt werden, die ein Verstellen der Weiche wieder zulässt.

Durch eine Automatisierung der Steuerung von Infrastruktur und Fahrbetrieb, beispielsweise von Eisenbahnkreuzungssicherungsanlagen oder Weichen kann eine Verbesserung der Effizienz erreicht werden. Insbesondere ermöglicht ein Moving Block Betrieb eine höhere Auslastung von Schienennetzen.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele, sondern umfasst alle Vorrichtungen und Verfahren zur Lokalisierung von Verkehrsmitteln im

Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

2,2‘ Drucksensor

3 Kommunikationseinrichtung

4 Kommunikationsantenne

5, 5‘ Positionssensor

6 Druckluftturbine

7 Akkumulator

8 Komponente zur Druckluftkonditionierung 9, 9‘ weitere Sensorik

10 Druckluftleitung

10a Hauptluftleitung

11 elektrische Filterung und Überwachung 12 Einrichtung

13 Verkehrsmittel

Claims (6)

Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) zur Lokalisierung eines Verkehrsmittels (13) mit einer Druckluftleitung (10), umfassend eine Kommunikationseinrichtung (3), insbesondere mit einer Kommunikationsantenne (4) und einen Positionssensor (5), Insbesondere einen GNSS-Empfänger, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Drucksensor (2) zur Überwachung des Luftdrucks in der Druckluftleitung (10) umfasst.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckluftturbine (6) zur Stromversorgung der Vorrichtung (1) über einen mit der Druckluftturbine (6) verbundenen elektrischen Generator vorgesehen ist.

3. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Sensoriken (9), wie beispielsweise Lidar oder inertiale Sensoren zur

Bestimmung von Daten zur Position und Geschwindigkeit vorgesehen sind.

4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Akkumulator (7) zur Speicherung und vorzugsweise Bereitstellung von, insbesondere durch die Druckluftturbine (6) bereitgestellter, elektrischen Energie

vorgesehen ist.

5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Komponenten zur Druckluftkonditionierung (8) vorgesehen sind, wobei

insbesondere ein passiver Lufttrockner vorgesehen ist.

6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung (1) als tragbares Gerät, vorzugsweise zur Montage an einer

Montagevorrichtung für ein Zugschlusssignal des Verkehrsmittels, ausgebildet ist.

Anordnung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 an einem schienengebundenen Verkehrsmittel (13) mit einer, vorzugsweise durchgehend von einer Spitze zu einem Ende des Verkehrsmittels (13) verlaufenden

Hauptluftleitung (10a), wobei die Druckluftleitung (10) die Hauptluftleitung (10a) ist.

Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) am Ende des Verkehrsmittels (13) angeordnet und an die Hauptluftleitung (10a)

angeschlossen ist.

Verfahren zur sicheren Lokalisierung eines schienengebundenen Verkehrsmittels

(13) unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

- wobei ein Positionssensor (5‘) an der Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels (13), beispielsweise durch Ermittlung von GNSS-Daten, Daten zur Position und Geschwindigkeit erfasst,

dadurch gekennzeichnet,

- dass durch den Positionssensor (5) der Vorrichtung (1) am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) Daten zur Position und Geschwindigkeit erfasst werden,

- und dass, insbesondere über die Kommunikationseinrichtung (3), Daten zur Position und Geschwindigkeit jeweils an eine, vorzugsweise externe, Einrichtung (12) zur Überwachung und Steuerung von Infrastruktur und Fahrbetrieb, beispielsweise Eisenbahnkreuzungssicherungsanlagen, Weichen

und/oder Gleisen, gesendet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

- wobei das schienengebundene Verkehrsmittel (13) eine Hauptluftleitung (10a) aufweist, die vorzugsweise durchgehend, von der Spitze zum Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) verläuft,

dadurch gekennzeichnet, dass

- der Drucksensor (2) der Vorrichtung (1) am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) den Luftdruck der Hauptluftleitung (10a) überwacht,

- ein Drucksensor (2‘) des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) an dessen Spitze den Luftdruck der Hauptluftleitung (10a) überwacht, und

- dass die an der Spitze und am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) gemessenen Luftdrücke über eine Kommunikationseinrichtung (3), insbesondere über eine Kommunikationsantenne (4), an eine Auswerteeinheit

übermittelt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10,

- wobei weitere Sensoriken (9°), wie Lidar oder inertiale Sensoren, an der Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) Daten zur Position und Geschwindigkeit der Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) erfassen,

dadurch gekennzeichnet,

- dass über weitere Sensoriken (9) der Vorrichtung (1), wie beispielsweise Lidar oder inertiale Sensoren Daten zur Position und Geschwindigkeit des Endes

des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) bestimmt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Daten zur Position der Spitze und der Vorrichtung (1) am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) über eine Kommunikationseinrichtung (3), Insbesondere über eine Kommunikationsantenne (4), an eine Auswerteeinheit gesendet und zur Ermittlung und Überwachung der Länge des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) verwendet werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Integrität des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) durch Auswertung der gemessenen Luftdrücke, Geschwindigkeiten und/oder Positionen der Spitze und der Vorrichtung (1) am Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels (13)

verifiziert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,

- dass Gleisbelegungsinformationen zur Verfügung gestellt werden,

- dass eine Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage eingeschaltet wird, sobald der Einrichtung (12) gemeldet wird, dass die Spitze des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) eine vorbestimmte Stelle vor der Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage überfahren hat und

- dass die Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage ausgeschaltet wird, sobald der Einrichtung (12) gemeldet wird, dass das Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) eine vorbestimmte Stelle nach der

Eisenbahnkreuzungssicherungsanlage überfahren hat.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, - dass durch die beiden Drucksensoren (2, 2‘) die Durchgängigkeit der Hauptluftleitung (10a) von der Spitze bis zum Ende des schienengebundenen Verkehrsmittels (13) überwacht und verifiziert wird.