BE1023192B1 - Een treinbewakingssysteem voor het bewaken van ten minste een gedeelte van een railbaan voor railbaanwerkers, alsmede een veiligheidshelm voor een dergelijk treinbewakingssysteem. - Google Patents

Abstract

Een treinbewakingssysteem voor het bewaken van ten minste een gedeelte van een railbaan voor railbaanwerkers, alsmede een veiligheidshelm voor een dergelijk treinbewakingssysteem. De onderdelen van het treinbewakingssysteem omvatten communicatiemiddelen. De communicatiemiddelen van de tenminste ene de treindetectie eenheid en de ten minste ene signaleringseenheid zijn ingericht om over een openbaar draadloos telecommunicatienetwerk te communiceren.

Description

Een treinbewakingssysteem voor het bewaken van ten minste een gedeelte van een railbaan voor railbaanwerkers, alsmede een veiligheidshelm voor een dergelijk treinbewakingssysteem.

Beschrijving

De uitvinding heeft betrekking op een treinbewakingssysteem voor het bewaken van ten minste een gedeelte van een railbaan voor railbaanwerkers, alsmede een veiligheidshelm voor een dergelijk treinbewakingssysteem.

Om de veiligheid van de onderhoudswerkers aan dat spoor, ook wel kort spoorwerkers of railbaanwerkers genoemd, te waarborgen wordt veelal een bepaald gedeelte van het spoor, bijvoorbeeld een of meerdere secties van dat spoor, buitendienst gesteld.

Wanneer een gedeelte van het spoor buitendienst is gesteld, kan op dat moment geen gebruik gemaakt worden van dat deel van het spoor en dit kan ongewenste verstoring opleveren voor de dienstregeling. Zeker wanneer het een druk bereden deel van het spoornet betreft, of er werkzaamheden uitgevoerd moeten worden op een ongunstig moment van de dag, tijdens de spits bijvoorbeeld, kan het ongewenst zijn dat deel van het spoor buitendienst te stellen. In dat geval moeten onderhoudswerkzaamheden uitgevoerd worden op een in gebruik zijnde deel van het spoor, tussen de momenten dat er treinen passeren. Om de railbaanwerkers te waarschuwen voor een naderende trein is het bekend om treinbewakingssystemen te gebruiken die de railbaanwerkers waarschuwen, zodat ze zich tijdig naar een veilige zone kunnen verplaatsen. Dergelijke bekende detectiesystemen communiceren via een Radio Frequentie, RF signaal naar de waarschuwingsmiddelen, verderop nabijheid de railbaanwerkers en derhalve de plaats van onderhoud.

Dergelijke communicatie heeft als nadeel storingsgevoelig te zijn. Ook het bereik is kort en ook een actuele status kan niet worden bepaald.

De uitvinding heeft tot doel om in een verbeterd treinbewakingssysteem te voorzien. Meer in het bijzonder, een treinbewakingssysteem dat voor ten minste enkele van bovengenoemde bezwaren een oplossing biedt.

Overeenkomstig een eerste voorbeeld van de uitvinding wordt een treinbewakingssysteem verschaffende volgens conclusie 1.

Het spoorwegennet wordt steeds intensiever gebruikt en dient aan steeds hogere eisen te voldoen. Derhalve behoeft het regelmatig onderhoud. Om dit onderhoud veilig uit te voeren kunnen gedeeltes van een traject buitendienst worden gesteld, bijvoorbeeld met een thans bekende kortsluitlans.

Het kan onwenselijk zijn om druk bereden delen van het spoor buiten dienst te stellen, of om onderhoud uit te voeren tijdens drukke tijden zoals de in de spits. In dat geval moeten onderhoudswerkzaamheden uitgevoerd kunnen worden op een in gebruik zijnde deel van het spoor, tussen de momenten dat er treinen passeren. De uitvinding verschaft daartoe een treinbewakingssystemen om de railbaanwerkers te waarschuwen voor een naderende trein zodat ze zich tijdig naar een veilige zone kunnen verplaatsen.

Een dergelijk treinbewakingssysteem bestaat in een meest eenvoudige uitvoering uit een ten minste een treindetectie eenheid en ten minste een signaleringseenheid. De treindetectie eenheid omvat detectiemiddelen voor het detecteren van de aanwezigheid van een trein, ofwel door detectie in of nabij het spoor, of direct vanuit de treinbeveiliging. Verder omvat de treindetectie eenheid communicatiemiddelen die ingericht zijn om van informatie betreffende de aanwezigheid van de trein naar andere eenheden van het systeem te communiceren. Wanneer een trein binnen het bereik komt van de detectiemiddelen, of de treinbeveiliging de trein detecteert, zal een signaal worden afgeven dat door de communicatiemiddelen naar andere onderdelen van het treinbewakingssysteem wordt gecommuniceerd, zoals bijvoorbeeld naar de signaleringseenheid.

De signaleringseenheid omvat overeenkomstige communicatiemiddelen om het signaal te ontvangen, en signaleringsmiddelen welke een of meerdere waarschuwingssignalen afgeven aan de railbaanwerkers, zulks om ze te waarschuwen voor de naderende trein. Dit kan een auditief signaal zijn maar ook een visueel signaal of een combinatie van beide.

De uitvinder is tot het inzicht gekomen dat alle bestaande treinbewakingssystemen ingezet worden voor lokale werkzaamheden. Daartoe worden ze ook lokaal geïnstalleerd en communiceren ze derhalve lokaal. Deze conventionele point-to-point communicatie zorgt voor verschillende problemen. Zo is het bereik van dergelijke lokale netwerken beperkt, hetgeen een beperkende factor kan zijn in de benodigde afstand tussen de treindetectie eenheid en de signaleringseenheid. Verder is dergelijk lokale (radio) communicatie niet altijd even betrouwbaar en is de gecommuniceerde informatie slechts lokaal beschikbaar.

Derhalve wordt een treinbewakingssysteem volgens de uitvinding gekenmerkt door communicatiemiddelen van zowel de treindetectie als de signaleringseenheid die over een openbaar draadloos telecommunicatienetwerk kunnen communiceren, zijnde een of meer van GSM-R, HSDPA, HSUPA, 3GPP LTE, LTE ADVANCED, of verdere generaties.

Dit heeft verschillende voordelen, het bereik is dusdanig groot, dat beschikbaarheid geen probleem is. Door dit netwerk is onderlinge afstand geen beperkende factor. Repeaters zijn derhalve overbodig. Ook continue testen van de verbinding is overbodig. Verder is bandbreedte geen beperkende factor meer, en kan zelfs naar gelang de behoefte van het systeem gebruikt of opgeschaald worden.

Een ander groot voordeel is dat de communicatie daarmee uit het lokale wordt gehaald en in principe overal beschikbaar kan worden gesteld en kan worden aangepast of toegepast. Een treinbewakingssysteem dat via een dergelijk netwerk communiceert resulteert in betere beschikbaarheid, hogere betrouwbaarheid, hogere snelheid en grotere bandbreedte. Een dergelijk treinbewakingssysteem verschaft bovendien de mogelijkheid om verschillende gebruikers op allerlei niveaus binnen het spoorwegsysteem inzicht te geven in de situatie ter plaatse en daar al dan niet op in te grijpen.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een figuren. Daarin toont:

Figuur 1 een gedeelte van een railbaan met een overzicht van verschillende onderdelen van een treinbewakingssysteem volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding;

Figuur 2 een situatieschets van een treinbewakingssysteem in een gedeelte van een railbaan met enkele onderdelen van een treinbewakingssysteem volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding;

Figuren 3 een veiligheidshelm van een treinbewakingssysteem volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding.

Voor een beter begrip van de uitvinding zal in de navolgende figuurbeschrijving de overeenkomende onderdelen met identieke referentiecijfers worden aangeduid.

In Fig. 1 wordt illustratief een gedeelte een railbaan 105 getoond dat uit verschillende spoorstaven 105a-d bestaat. Over deze spoorstaven kunnen treinen rijden. In deze figuur zijn twee sets spoorstaven 105a-b en 105c-d weergegeven. In het midden van de spoorstaven, dit deel is weergeven door de onderbreking in de spoorstaven 105a-d, is een werkzone 190 gedefinieerd. Binnen deze werkzone worden de werkzaamheden uitgevoerd. Tijdens de werkzaamheden dienen de spoorwerkers of railbaanwerkers tijdig gewaarschuwd te worden voor een naderende trein zodat ze tijdig de werkzone 190 kunnen verlaten en de kans op ongelukken wordt geminimaliseerd. Het is van belang dat de railbaanwerkers daarom kunnen rekenen op een betrouwbaar, accuraat bewakingssysteem dat hun tijdig waarschuwt zodat er nog voldoende tijd is om de werkzone 190 te verlaten.

Het treinbewakingssysteem 100 is daarom voorzien in een meest minimale uitvoering van ten minste één treindetectie eenheid 110, 111 en ten minste één signaleringseenheid 120, 121, 150. In de praktijk zullen dit echter meestal meerdere detectie eenheden zijn en meerdere waarschuwingseenheden, zulks naargelang de situatie en afhankelijk van bijvoorbeeld de grootte van de werkzone 190, het aantal spoorwerkers en de tijdsduur of het omgevingsgeluid ter plaatste.

In het treinbewakingssysteem 100 van Fig. 1 zijn zes treindetectie eenheden 110a-d, 111a-b weergegeven. Dit kunnen verschillende types zijn. Sommige zijn tussen de sporenstaven 105a-d aangebracht. Andere zijn nabij het spoor aangebracht en van het ultrasone type 111a-b, deze nemen een trein waar op basis van een ultrasoon signaal. Deze worden gericht op het traject van waaruit een trein te verwachten is.

Zoals in Fig. 1 is te zien, staan alle onderdelen van het systeem 100 met elkaar in verbinding. Dit is illustratief weergeven in de vorm van de lijnen 175 tussen de verschillende eenheden. Deze lijnen zijn enkel illustratief en niet bedoeld als zijnde een voorstelling voor een fysieke bedrade verbinding tussen de specifieke onderdelen van het systeem. Deze verbinding zou bedraad kunnen zijn uitgevoerd maar is een praktische uitvoering veelal draadloos. Verder kan het ook een combinatie zijn van. Dat wil zeggen, dat sommige onderdelen draadloos met elkaar in verbinding staan, andere bedraad en weer andere gedeeltelijk bedraad en gedeeltelijk draadloos. Het treinbewakingssysteem volgens de uitvinding communiceert niet via een lokale point-to-point radio verbinding maar via een openbaar draadloos telecommunicatienetwerk. Dat wil zeggen, met openbaar wordt bedoeld dat de onderdelen van het systeem 100 ook buiten de werkzone 190 bereikbaar zijn en communicatie tussen de verschillende onderdelen van het systeem 100 via een openbaar netwerk plaatsvindt.

Verschillende vormen van niet lokale communicatie zijn denkbaar. Alle voorbeelden van het treinbewakingssysteem volgens de uitvinding zien op communicatie over een openbaar draadloos telecommunicatienetwerk volgens conclusie 1. Met een telecommunicatienetwerk wordt in dit kader een samenstelling van verschillende knooppunten bedoeld waarmee een of meerdere verbindingen tussen twee of meer aansluitpunten van dat netwerk mogelijk wordt gemaakt. Over deze verbindingen kan vervolgens elektronische communicatie plaatsvinden. Deze elektronische communicatie kan data betreffen maar ook telefonie of een combinatie daarvan, en pakket of circuit geschakeld.

In Fig. 1 omvat het systeem 100 een centrale eenheid 160. Dit is een (centrale) server 160. Deze server is centraal omdat deze in staat is om alle communicatie tussen de verschillende onderdelen van het systeem 100 ten minste in te kunnen zien/uit te kunnen lezen dan wel ook op te slaan, maar in een verdere uitvoering ook aan te passen. Indien een van de treindetectie eenheden een trein detecteert (dit kan ook vanuit de treinbeveiliging zijn) zal deze informatie over de aanwezigheid of het naderen van de trein naar de signaleringseenheid communiceren. Deze communicatie verloopt altijd via het telecommunicatienetwerk waarop de server 160 aangesloten is en via welk netwerk alle onderdelen, inclusief de server 160, met elkaar in verbinding staan. Daardoor kan de server 160 deze informatie uitlezen, opslaan voor latere inzage, maar ook kan manipuleren en/of configureren.

Zoals aangegeven is het van belang dat, bijvoorbeeld in de situatie van een ongeval, er achteraf mogelijkheden bestaan om na te gaan of er een trein gedetecteerd is, wanneer dat heeft plaatsgevonden, of er een waarschuwingssignaal is afgegeven en wanneer, etc. Het opslaan, c.q. loggen, van allerlei data kan lokaal worden uitgevoerd. Dat wil zeggen, voor ieder onderdeel van het systeem, in het onderdeel zelf. Het kan echter ook centraal, bij voorkeur door de server 160. In een alternatief kan het ook op beide punten. Indien het loggen in de server plaatsvindt kan deze vanaf de server weer elders inzichtelijk worden gemaakt. Bijvoorbeeld een centrale treinleiding of planningsafdeling 170.

Een ander belangrijk voordeel is dat de configuratie op afstand kan worden uitgevoerd. Dat wil zeggen, hiermee kunnen tijdelijke of (semi) permanente configuraties worden gemaakt van een treinbewakingssysteem. Dat heeft weer als voordeel dat de configuratie voorafgaand aan de werkzaamheden kan worden uitgevoerd en niet on-site hoeft te worden uitgevoerd. Dit spaart kostbare tijd en de periode die nodig is om de relatief gevaarlijke werkzaamheden aan een spoor uit te voeren dat niet buitendienst gesteld is, kan worden beperkt tot enkel de tijd voor de daadwerkelijke werkzaamheden zonder de additionele tijd voor het opbouwen en configureren van het treinbewakingssysteem.

Een ander bijkomstig voordeel is dat de spoorwerker, in vergelijking met conventionele treinbewakingssystemen, korter in een onbewaakt spoor aanwezig hoeft te zijn. Immers, bij conventionele treinbewakingssystemen zal het systeem eerst geïnstalleerd moeten worden en vervolgens geconfigureerd en getest. Pas als dit alles is uitgevoerd, kan het systeem in gebruik worden genomen. Aangezien het deel van het spoor niet buitendienst gesteld is, is dit een gevaarlijke periode waarin de spoorwerkers in of nabij een spoor aanwezig zijn dat niet buitendienst is gesteld en waarvan het treinbewakingssysteem nog niet operationeel is. Om veiligheid te garanderen moet deze tijd geminimaliseerd te worden, doch eigenlijk bij voorkeur tot nul worden gereduceerd. Dit is met een treinbewakingssysteem volgens de uitvinding mogelijk, omdat daarbij ten minste de configuratie en het testen op afstand kan worden uitgevoerd, zulks doordat de verschillende onderdelen van het systeem 100 op afstand geregeld kunnen worden via het telecommunicatienetwerk. Indien gebruik gemaakt wordt van permanent aanwezige treindetectie eenheden en/of signaleringseenheden, hoeft de spoorwerker het spoor niet in, maar is enkel configuratie en testen nodig dat op voldoende afstand van het onveilige spoor kan worden uitgevoerd, om daarmee een veilige werkplek aan het spoor te realiseren.

In Fig. 1 is daartoe bijvoorbeeld een controle eenheid 140 weergegeven. Dit is bijvoorbeeld een tablet met een applicatie die via het telecommunicatienetwerk in verbinding staat met de verschillende onderdelen van het systeem 100 en met de centrale server 160. Middels deze tablet 140 kan bijvoorbeeld een spoorwerker de treindetectie eenheden activeren en koppelen aan een signaleringseenheid om zodoende een bewaakte werkzone 190 te configureren. Met de tablet 140 kan vervolgens ook een test uitgevoerd worden om te bepalen of de configuratie veilig in werking kan worden gesteld. De tablet kan echter ook gebruikt worden als informatievoorziening waarbij passief de statusinformatie van de verschillende onderdelen van het systeem uitgelezen kan worden. Voor diegene die daartoe gerechtigd is, kan de applicatie, al dan niet via de tablet 160 of via een andere apparaat zoals een (smart)phone, laptop of vaste computer via het telecommunicatienetwerk de configuratie instellen. In een voorbeeld kan bijvoorbeeld een speciaal daarvoor geëquipeerde afdeling binnen het spoorbeheer onderhoudswerkzaamheden aan een gedeelte van het spoor inplannen. De werkzone 190 waarbinnen deze werkzaamheden worden uitgevoerd kan dan bewaakt worden door een treinbewakingssysteem volgens de uitvinding waarvan de configuratie van het systeem vooraf door deze afdeling wordt geconfigureerd overeenkomstig de gedefinieerde werkzone 190. Zo kan er bijvoorbeeld gekozen worden voor configuratie bestaande uit één mobile signaleringseenheid 120 die middels een geluidsignaal en lichtsignaal de spoorwerkers kan waarschuwen, één mobile signaleringseenheid 121 die met een sterk geluidssignaal waarschuwt, en verder per richting en per rail één inductieve detectie eenheid 110a-d, en per richting één ultrasone detectie eenheid 111 a-b. Eventueel kan dan ook nog een kortsluitlans, ZKL 130, aan het treinbewakingssysteem 100 worden toegevoegd, en/of een of meerdere veiligheidshelmen 150. Zodra de afdeling de verschillende onderdelen binnen het systeem 100 aan elkaar heeft gekoppeld is de eerste stap van de configuratie klaar. In een eventuele, doch bij voorkeur uitgevoerde tweede stap kan in een testfase alle onderdelen van die configuratie getest worden. Indien deze testfase met succes doorlopen is, kan de onderhoudsopdracht beschikbaar worden gesteld aan een aannemer die in het spoor ter plaatse van de werkzone 190 de onderhoudswerkzaamheden uit gaat voeren. Deze krijgt, bijvoorbeeld via een tablet 140, de opdracht op zijn scherm aangeboden die door de afdeling is klaargezet. In deze opdracht zijn is het treinbewakingssysteem 100 op de juiste wijze geconfigureerd voor de werkzone 190. De aannemer ter plaatse hoeft deze opdracht alleen maar aan te nemen en te activeren en kan starten met de werkzaamheden.

In Fig. 1 is verder ook nog een kortsluitlans 130 weergegeven. Deze kortsluitlans is in staat om tussen de spoorstaven 105c-d een kortsluiting te creëren zodat het relais van het spoorstroomloop systeem afvalt en het sein van de sectie waartoe de werkzone behoort op rood gaat. Dit kan als extra veiligheidsmaatregel in het systeem 100 worden opgenomen.

Fig. 2 toont eveneens een werkplek of werkzone 190 waarin spoorwerkers 220 werkzaamheden uit kunnen voeren. Hierin is met 210a een trein aangegeven die over het spoor de zone 190 nadert. Deze trein wordt door de detectie eenheden 110b gedetecteerd. Deze detectie eenheid staat in communicatieve verbinding met de centrale server 160 via een telecommunicatie netwerk conform de beschrijving van Fig. 1. De server kan eventueel lokaal aanwezig zijn, maar bevindt zich in een voorkeursuitvoering op enige afstand van de werkzone 190, bijvoorbeeld in een centraal datacenter.

In Fig. 3 wordt een veiligheidshelm 300 volgens een voorbeeld van de uitvinding getoond. Deze veiligheidshelm omvat verschillende mogelijkheden om de gebruiker van de helm te waarschuwen. Bijvoorbeeld middels een (LED) lampje 320 dat direct op de ogen gericht is van de gebruiker en gaat branden indien er een signaal ontvangen wordt van een van de treindetectie eenheden dat er een trein nadert. Verder omvat de helm een trilmodule 340 die gaat trillen bij een dergelijke melding en op die wijze de gebruiker waarschuwt. Daarnaast omvat de helm 150 één of meerdere luidsprekers 330, die met behulp van een geluidssignaal de gebruiker kunnen waarschuwen. Het geheel communiceert met de andere onderdelen van het systeem via een communicatiemodule die niet is getoond maar ingericht is voor het systeem volgens conclusie 1. Met behulp van de lampjes 310 kan de status worden uitgelezen en gezien worden of er bijvoorbeeld een melding is binnen gekomen, dan wel of er nog verbinding is met het netwerk. Het logo kan ook hier oplichten ter indicatie dat de helm geactiveerd is.

Claims (5)

1. CONCLUSIES

   1. Treinbewakingssysteem voor het bewaken van ten minste een gedeelte van een railbaan voor railbaanwerkers, omvattende: - ten minste een treindetectie eenheid, omvattende detectiemiddelen ingericht voor detectie van de aanwezigheid van een trein in het gedeelte van de railbaan, alsmede communicatiemiddelen ingericht voor communicatie van informatie betreffende de aanwezigheid van de trein; - ten minste een signaleringseenheid, omvattende communicatiemiddelen ingericht voor communicatie met de communicatiemiddelen van de ten minste ene treindetectie eenheid, alsmede signaleringsmiddelen ingericht voor afgifte van ten minste een waarschuwingssignaal aan de railbaanwerkers indicatief voor de aanwezigheid van de trein, waarbij de communicatiemiddelen van de ten minste ene treindetectie eenheid en de ten minste ene signaleringseenheid verder ingericht zijn om over een openbaar draadloos telecommunicatienetwerk te communiceren, zijnde een of meer van GSM-R, HSDPA, HSUPA, 3GPP LTE, LTE ADVANCED, of verdere generaties.
2. 2. Treinbewakingssysteem volgens conclusie 1, waarbij de detectie van de aanwezigheid van de trein door de treindetectie eenheid vanuit de treinbeveiliging plaatsvind.
3. 3. Treinbewakingssysteem volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de detectiemiddelen van de ten minste ene treindetectie eenheid ten minste een ultrasone sensor omvatten voor het detecteren van de aanwezigheid van de trein.
4. 4. Treinbewakingssysteem volgens een van de voorgaande conclusies, verder omvattende: - ten minste een veiligheidshelm voor gebruik door de railbaanwerkers, omvattende communicatiemiddelen voor het communiceren met ten een van de treindetectie eenheid, de signaleringseenheid, een lokale netwerk router en een op afstand geplaatste server, alsmede signaleringsmiddelen ingericht voor het afgeven van ten minste een of meer van een trilsignaal, een auditief signaal of een visueel signaal.
5. 5. Veiligheidshelm voor gebruik door railbaanwerkers, ingericht voor een treinbewakingssysteem volgens een van de conclusies 1-4, omvattende communicatiemiddelen voor het communiceren met ten minste een of meerdere van de treindetectie eenheid, de signaleringseenheid, een lokale netwerk router en een op afstand geplaatste server, alsmede signaleringsmiddelen ingericht voor het afgeven van ten minste een of meer van een trilsignaal, een auditief signaal of een visueel signaal, waarbij de communicatiemiddelen communiceren over een openbaar draadloos telecommunicatienetwerk, zijnde een of meer van GSM-R, HSDPA, HSUPA, 3GPP LTE, LTE ADVANCED, of verdere generaties