CH698947B1 - Verfahren zur Berechnung von Kennlinien zur Kontrolle der Geschwindigkeit eines Eisenbahnzuges. - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung von Kennlinien (EBI, SBI, W, P) zur Kontrolle der Geschwindigkeit eines Eisenbahnzuges, sowie ausserdem die Verwendung eines derartigen Verfahrens und eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens. Das Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Anpassung an unterschiedliche Bedingungen und zur Optimierung der Beeinflussung der Geschwindigkeit eine Sequenz von wenigstens drei unterschiedlichen Kennlinien berechnet wird, von welchen jene bei niedrigster Geschwindigkeit (104) das erlaubte Geschwindigkeitsprofil vorgibt, und jene bei höchster Geschwindigkeit das Profil für Notfallbremsintervention (101), sowie dazwischen wenigstens ein Geschwindigkeitsprofil (103) berechnet wird, welches zwecks Auslösung von Warnmeldungen an den Zugführer vorgesehen ist.

Description

  Technisches Gebiet

  

[0001]    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung von Kennlinien zur Kontrolle der Geschwindigkeit eines Eisenbahnzuges, wobei diese Geschwindigkeit bisweilen auch negativ sein kann, dies bei einem Bremsvorgang, dann wird folgerichtig von einer Bremskennlinie gesprochen. Ausserdem betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines derartigen Verfahrens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens. Anwendung findet diese Erfindung insbesondere im Bereich von Zügen mit Hochgeschwindigkeitsattributen,

Stand der Technik

  

[0002]    Im Bereich der Steuerung und Kontrolle von Hochgeschwindigkeitszügen werden hohe Anforderungen an die Sicherheit und an die Einhaltung von nationalen Vorschriften gestellt. Insbesondere bei Hochgeschwindigkeitszügen, welche bei ihrer Fahrt durch unterschiedliche Länder fahren und dabei auch jeweils länderspezifische Vorschriften zu beachten haben, ist es einerseits notwendig, diese länderspezifischen Vorschriften so stark wie möglich zu vereinheitlichen, es lässt sich aber nicht vermeiden, andererseits ausserdem einen hohen Grad an Automatisierung vorzusehen, denn bei Reisegeschwindigkeiten im Bereich von 300 km/h und bei den üblicherweise schwierigen und unterschiedlichen Verhältnissen kann ansonsten ein zielgerechtes Abbremsen dieser grossen Massen nicht mehr gewährleistet werden.

   Entsprechend werden Kennlinien für die Bremsvorgänge durch Computer auf dem Zug entweder on the flight ausgerechnet oder bereits vorab in entsprechenden Profilen definiert und zur Verfügung gestellt.

Darstellung der Erfindung

  

[0003]    Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Berechnung von Kennlinien zur Kontrolle der Geschwindigkeit eines Eisenbahnzuges zur Verfügung zu stellen.

  

[0004]    Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, dass eine Sequenz von wenigstens drei unterschiedlichen Kennlinien berechnet wird, von welchen jene bei niedrigster Geschwindigkeit das erlaubte Geschwindigkeitsprofil vorgibt, und jene bei höchster Geschwindigkeit das Profil für Notfallbremsintervention, sowie dazwischen wenigstens ein Geschwindigkeitsprofil berechnet wird, welches zwecks Auslösung von Warnmeldungen an den Zugführer vorgesehen ist

  

[0005]    Der Kern der Erfindung besteht somit darin, durch eine Sequenz von unterschiedlichen Kennlinien eine möglichst strukturierte und hohe Sicherheit gewährleistende Beeinflussung insbesondere des Bremsverhaltens des Zuges sicherzustellen.

  

[0006]    Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung in folgenden Schritten erfolgt:
<tb>(a)<sep>zunächst werden die Profile der Maximalgeschwindigkeit (CS, ceiling speed) für die wenigstens 3, bevorzugt 4 Kennlinien bestimmt, wobei von einem restriktivsten Geschwindigkeitsprofil (MRSP) ausgegangen wird;


  <tb>(b)<sep>anschliessend werden die Kennlinien (EBI, SBI, W und P-Kennlinien) berechnet, wobei insbesondere bevorzugt von einem Traktionsmodell, einem Bremsmodell, einem Modell der rotierenden Massen, Gradientenprofilen und von bestimmten Faktoren der Adhäsion der Schienen ausgegangen wird.


  <tb>(c)<sep>dann werden diese Bremskennlinien abgeschnitten, um die Werte der Kennlinien der Maximalgeschwindigkeit zu den Kennlinien (EBI, SBI W und P-Kennlinien) zu erhalten, für jeden Fall, wo der Wert "Bremsen auf Zielwert < > 0" ist;


  <tb>(d)<sep>alternativ werden diese Bremskennlinien abgeschnitten, um die Maximalgeschwindigkeitsprofile zu den Kennlinien (EBI, SBI, W und P-Kennlinien) zu erhalten für den Fall "Bremsen auf Zielwert = 0";


  <tb>(e)<sep>für diesen letzten Fall (d) kann ausserdem eine Auslösegeschwindigkeit (RS) definiert werden, welche es dem Zugführer erlaubt, die Position des Endes der Geschwindigkeitskontrolle zu erreichen.

  

[0007]    Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

  

[0008]    Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung eines Verfahrens, wie es oben beschrieben wird, zum kontrollierten Abbremsen eines Eisenbahnzuges, insbesondere eines Hochgeschwindigkeitszuges, auf eine niedrigere Geschwindigkeit und/oder insbesondere auf Stillstand.

  

[0009]    Ausserdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens, wie es oben beschrieben wird, umfassend eine zentrale Prozessoreinheit zur Berechnung, Speichermedien und erste Mittel zur Bestimmung der aktuellen Werte der Geschwindigkeit des Zugs sowie zweite Mittel zur Einwirkung auf Bremsmöglichkeiten des Zuges und gegebenenfalls zur Auslösung von Warnmeldungen für den Zugführer.

  

[0010]    Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Kurze Erläuterung der Figuren

  

[0011]    Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>Beispiele von dynamischen Geschwindigkeitsprofilen;


  <tb>Fig. 2<sep>a) und b) schematische Darstellung, wie aus den MRSP-Werten Maximalgeschwindigkeitsprofile erhalten werden können, c) Darstellung der Verzögerung der Bremsauslösung;


  <tb>Fig. 3<sep>Darstellung der Berechnung der maximalen Geschwindigkeit CS für die Servicebremsintervention SBI;


  <tb>Fig. 4<sep>a) Darstellung der Berechnung der Kennlinie für die Notfallbremsintervention EBI, b) Erzeugung der Notfallbremsintervention-Kennlinie aus der Notfallabbremskennlinie EBD;


  <tb>Fig. 5<sep>Erzeugung der korrigierten Serviceabbremskennlinie SBD aus der Kennlinie der Notfallbremsintervention EBI;


  <tb>Fig. 6<sep>Erzeugung der nominalen Serviceabbremskennlinie NSBD aus der Serviceabbremskennlinie SBD;


  <tb>Fig. 7<sep>Erzeugung der Kennlinie für die Warngeschwindigkeit, W-Kennlinie, aus der ersten Bremsinterventionskennlinie FBI;


  <tb>Fig. 8<sep>Erzeugung des erlaubten Geschwindigkeitsprofils, P-Kennlinie, aus der ersten Bremsinterventionskennlinie FBI;


  <tb>Fig. 9<sep>Erzeugung der Notfallabbremskennlinie EBD im Bereich des Bremsvorgangs bis zur Zielgeschwindigkeit (BTS);


  <tb>Fig. 10<sep>Abschneiden (clipping) der Kennlinien EBI, SBI, W und P;


  <tb>Fig. 11<sep>Annäherungen der Kennlinien EBD und EBI an die überwachte Positionierung SL respektive Annäherung der Kennlinien SBD, SBI W und P an die Position des Endes der Geschwindigkeitskontrolle EOA;


  <tb>Fig. 12<sep>Darstellung, wie die überwachte Positionierung SL relativ zur Position des Endes der Geschwindigkeitskontrolle EOA angeordnet ist bei einer Sichtweise im System des Zuges; und


  <tb>Fig. 13<sep>Abschneiden (clipping) der Kennlinien in der Region der Auslösegeschwindigkeit RS.

Wege zur Ausführung der Erfindung

  

[0012]    Diese Schrift beschreibt die dynamischen Geschwindigkeitsprofile, welche dazu verwendet werden, die Geschwindigkeit des Zuges und seine Position zu überwachen, wenn der Betriebsmodus im vollen Überwachungsmodus (FS, full supervision mode) oder im Sichtmodus (OS, on sight mode) ist. Die Berechnung dieser dynamischen Geschwindigkeitsprofile berücksichtigt folgende Grössen: das restriktivste Geschwindigkeitsprofil (MRSP, most restricitve speed profile), die Geschwindigkeitskontrolle (MA, movement authority), Gradientenprofile, Profile zur Auslösungsgeschwindigkeit (RS-curves, release speed), das Vorhandensein von ungeeigneten Streckenabschnitten, Adhäsionsfaktoren sowie die Fähigkeit des Zuges, zu bremsen. Unter MA ist dabei eine autoritative vorgegebene Gestaltung der Geschwindigkeit in einem Streckenabschnitt zu verstehen.

   Im Falle einer kooperativen Verkürzung der Geschwindigkeitskontrollen MA berechnet die vorgeschlagene Funktion auch dynamische Geschwindigkeitsprofile mit der neuen vorgeschlagenen Position des Endes der Geschwindigkeitskontrolle MA. Auch neue statische Geschwindigkeitsprofile und Gradientenprofile können gegebenenfalls berechnet werden. Diese Berechnungen dienen dazu, abzuschätzen, ob der Zug in der Lage ist, hinter dieser neuen Position ohne die Intervention von Bremsen anzuhalten.

  

[0013]    Vier dynamische Geschwindigkeitsprofile werden ausgerechnet:
<tb>(a)<sep>das erlaubte Geschwindigkeitsprofil (P-Kennlinie), welches jene Geschwindigkeit des Zuges repräsentiert, welcher zu folgen der Zugführer angehalten ist


  <tb>(b)<sep>das Profil für Notfallbremsintervention (EBI-Kennlinie), welches die Kennlinie darstellt, welche bei Überschreitung den Befehl der Notbremsung (EB, emergency brake) auslöst


  <tb>(c)<sep>das Profil für Servicebremsintervention (SBI-Kennlinie nur berechnet, wenn die Servicebremsen effektiv genutzt werden), welches die Kennlinie darstellt, welche bei Überschreitung den Servicebremsbefehl (SB, Service brake) auslöst


  <tb>(d)<sep>das Profil für die Warngeschwindigkeit (W-Kennlinie), welches die Kennlinie darstellt, welche bei Überschreitung eine Warnmeldung für den Zugführer auslöst, welche diesen anweist, den Zug abzubremsen.

  

[0014]    Fig. 1 zeigt beispielhaft Darstellungen dieser verschiedenen Geschwindigkeitsprofile, wobei die Geschwindigkeit 1 als Funktion der Distanz 2 abgebildet ist. Dabei ist die Abfolge der einzelnen Kennlinien sichtbar, bei niedrigster Geschwindigkeit liegt die P-Kennlinie, anschliessend folgt zu höheren Geschwindigkeiten die W-Kennlinie, dann die SBI-Kennlinie und bei der maximalen Geschwindigkeit liegt die EBI-Kennlinie.

  

[0015]    Zur Berechnung dieser einzelnen Kennlinien wird wie folgt und in der angegebenen Reihenfolge vorgegangen:
<tb>(a)<sep>zunächst werden die Profile der Maximalgeschwindigkeit (CS, ceiling speed) für die 4 Kennlinien bestimmt, wobei vom restriktivsten Geschwindigkeitsprofil MRSP ausgegangen wird.


  <tb>(b)<sep>anschliessend werden die EBI, SBI, W und P-Kennlinien berechnet, wobei von einem Traktionsmodell (traction model), einem Bremsmodell (brake model), einem Modell der rotierenden Massen (rotating mass model), Gradientenprofilen und von bestimmten Faktoren der Adhäsion der Schienen ausgegangen wird.


  <tb>(c)<sep>anschliessend werden diese Bremskennlinien abgeschnitten (clipping), um die Werte der Kennlinien der Maximalgeschwindigkeit MRSP zu den EBI, SBI W und P-Kennlinien zu erhalten, für jeden Fall, wo der Wert "Bremsen auf Zielwert < > 0" ist (d. h. für jenen Fall, wo die Zielgeschwindigkeit eine Grenze der Geschwindigkeitskontrolle (LOA, limit of movement authority) oder eine Geschwindigkeitsbeschränkung darstellt).


  <tb>(d)<sep>alternativ werden diese Bremskennlinien abgeschnitten um die Maximalgeschwindigkeitsprofile MRSP zu den EBI, SBI, W und P-Kennlinien zu erhalten für den Fall "Bremsen auf Zielwert = 0" (d.h. für jenen Fall, wo die Zielgeschwindigkeit ein Ende der Geschwindigkeitskontrolle (EOA, end of movement authority) darstellt).


  <tb>(e)<sep>für diesen letzten Fall (d) kann ausserdem eine Auslösegeschwindigkeit (RS, release speed) definiert werden, welche es dem Zugführer erlaubt, die Position des Endes der Geschwindigkeitskontrolle EOA zu erreichen.

Bestimmung der Profile der Maximalgeschwindigkeiten CS ausgehend von MRSP:

  

[0016]    Der Verlauf des restriktivsten Geschwindigkeitsprofils MRSP soll dazu verwendet werden, um die entsprechenden Maximalgeschwindigkeiten CS dieser vier Geschwindigkeitskennlinien zu erhalten (vgl. dazu Fig. 2).
<tb>(a)<sep>die Maximalgeschwindigkeit CS zum erlaubten Geschwindigkeitsprofil (P-Kennlinie) soll den aktuellen Wert der MRSP annehmen


  <tb>(b)<sep>die Maximalgeschwindigkeit CS für das Profil für die Notfallbremsintervention, EBI-Profil, soll den Wert der Maximalgeschwindigkeit CS zum erlaubten Geschwindigkeitsprofil P plus einen Wert DV_EBI (dieser Wert hängt vom aktuellen Wert der Maximalgeschwindigkeit CS von P ab, seine Berechnung wird weiter unten beschrieben) annehmen


  <tb>(c)<sep>die Maximalgeschwindigkeit CS für das Profil für die Servicebremsintervention, SBI-Profil, soll den Wert der Maximalgeschwindigkeit CS zum erlaubten Geschwindigkeitsprofil P plus einen Wert DV_SBI (dieser Wert hängt vom aktuellen Wert der Maximalgeschwindigkeit CS von P ab, seine Berechnung wird weiter unten beschrieben) annehmen


  <tb>(d)<sep>die Maximalgeschwindigkeit CS für das Profil für die Warngeschwindigkeit, W-Profil, soll den Mittelwert zwischen der ersten Bremsinterventionskennlinie, FBI-Profil, und dem Maximalwert zum erlaubten Geschwindigkeitsprofil (P-CS) annehmen (die erste Bremsinterventionskennlinie ist der Wert von SBI; oder der Wert von EBI, wenn keine Kennlinie zur SBI berechnet wurde).

  

[0017]    Dieses Verfahren ist in Fig. 2dargestellt, wobei Fig. 2a) ein restriktivstes Geschwindigkeitsprofil MRSP darstellt, und Fig. 2b) entsprechende Werte der Maximalgeschwindigkeit CS für die vier betrachteten Kennlinien. Ausserdem sind die Werte der unterschiedlichen Versetzungen (DV, difference value) der einzelnen Kennlinien angegeben.

  

[0018]    Unter einem Abschnitt mit Maximalgeschwindigkeit wird ein Abschnitt verstanden, in welchem die Geschwindigkeitsbegrenzung einen konstanten Wert besitzt.

  

[0019]    Die Berechnung des Werts von DV_EBI geht aus von fixierten Werten (onboard_configuration_data).

  

[0020]    Die Berechnung des Werts von DV_SBI findet nur statt, wenn tatsächlich eine Servicebremse benutzt werden kann (train_configuration_data).

  

[0021]    Die Berechnung des Werts von DV_SBI erfolgt so, dass, wenn der Zug den resultierenden SBI-Maximalwert (SBI CS) erreicht, die Intervention der Servicebremse ausreicht, um den Zug daran zu hindern, den Maximalwert zum EBI zu erreichen. Dies impliziert, dass die Berechnung von DV_SBI folgendermassen geschehen sollte:
<tb>(a)<sep>wenn der Zug den Wert von SBI erreicht, wird die Servicebremse nicht sofort ausgelöst. Die Modellierung der Servicebremse soll so durchgeführt werden, dass die Servicebremse erst nach einer gewissen Verzögerung (delay_SB_applied: innerhalb service_brake_model) ausgelöst wird. Dies ist in Fig. 2c) schematisch dargestellt. Dargestellt ist dabei das Verhältnis der Bremsleistung 3 als Funktion der Zeit 4.


  <tb>(b)<sep>Eine "worst case"-Annahme wird getroffen, dass der Zug bei seiner maximalen Beschleunigung läuft (A_max: innerhalb traction_model) während der ganzen Zeit, in welcher der Antrieb noch nicht unterbrochen ist (delay_cut_off: innerhalb traction model).


  <tb>(c)<sep>ausserdem wird eine Beschleunigung des Zuges infolge des Gradienten der Schienen berücksichtigt (SSP_gradient_profile).


  <tb>(d)<sep>infolge dieser beiden Beschleunigungen (b) und (c) wird angenommen, dass die Geschwindigkeit des Zuges bis zu einem Wert value = delay_cut_off * (A_max-gradient) zunehmend. Dies wird in Fig. 3 durch das Segment AB dargestellt.


  <tb>(e)<sep>für eine sichere Abschätzung wird der niedrigste, bei der Maximalgeschwindigkeitsbetrachtung verwendete Gradientenwert angewendet.


  <tb>(f)<sep>der Einfluss des Gradienten soll für die Wirkung der rotierenden Masse des Zuges kompensiert werden. Für den Gradienten bergauf gilt: Gradient/(100 + rotating_mass_model.max_rotating_mass_percentage). Für den Gradienten bergab gilt: Gradient/(100 + rotating_mass_model.min_rotating_mass_percentage).

  

[0022]    Ist der Antrieb einmal unterbrochen, und wirkt die Servicebremse noch nicht (d.h. falls delay_SB_applied>delay_cut_off), so wird der Zug noch nicht abgebremst und entsprechend ist ab diesem Moment der Zug ausschliesslich der Gradientenbeschleunigung unterworfen. Wenn der Gradient negativ ist, wird dies zu einer Beschleunigung des Zuges führen (speed=-gradient * (delay_SB_applied -delay_cut_off). Dies wird durch das Segment BC in Fig. 3dargestellt.

  

[0023]    Beim Punkt C von Fig. 3(delay_SB_Applied ist verstrichen) wird der Antrieb unterbrochen und die Servicebremse wird mit voller Bremsleistung eingesetzt, entsprechend sollte der Zug abgebremst werden.

  

[0024]    Entsprechend sollte DV_SBI derart berechnet werden, dass in Fig. 3 die Punkte B und C nicht die EBI Maximalgeschwindigkeit (EBI CS) erreichen.

  

[0025]    Eine weitere Einschränkung für die Berechnung von DV_SBI besteht darin, dass dieser Wert niemals niedriger sein sollte als der Wert von DB_EBI/2.

  

[0026]    Es ist zu beachten, dass die Meldung "die Servicebremse steht nicht zur Verfügung "bedeutet, dass der entsprechende Zug nicht mit einer Servicebremse ausgestattet ist, oder dass der Zug mit einer Servicebremse ausgestattet ist, aber dass kein Interface zu dieser Servicebremse zur Verfügung steht für die an Bord befindliche Ausrüstung.

Ermittlung der vier Kennlinien EBI, SBI, W und P:

  

[0027]    Die Bremsinterventionskennlinien (EBI-Kennlinie und SBI-Kennlinie) werden bestimmt, um den Bremsvorgang zu einem Zielwert (Zielgeschwindigkeit) zu überwachen.

  

[0028]    Zu beachten ist, dass unter einer Zielgeschwindigkeit eine Geschwindigkeitsbeschränkung zu verstehen ist, welche niedriger liegt als der momentane Wert der Maximalgeschwindigkeit CS der P-Kennlinie.

Profil für Notfallbremsintervention (EBI-Kennlinie):

  

[0029]    Die Berechnung der EBI-Kennlinie basiert auf einer Notfallabbremskennlinie, der EBD-Kennlinie. Diese Notfallabbremskennlinie (EBD, emergency brake deceleration) ist die angenommene Kennlinie, welche von der Spitze des Zuges bei voller Wirkung der Notfallbremse resultiert, wenn der Antrieb unterbrochen ist:

  

[0030]    Die Notfallabbremskennlinie EBD wird auf Basis des Modells für die Notfallbremsung bestimmt (emergency_brake_model).

  

[0031]    Für die Berechnung der Notfallabbremskennlinie werden zunächst die Koeffizienten der Abbremsung des Modells der Notfallbremse mit dem Adhäsionsfaktor der Schiene multipliziert (adhesion_factor: innerhalb additional_data).

  

[0032]    Ausserdem werden für die Berechnung der Notfallabbremskennlinie die Gradientenprofile berücksichtigt (SSP_gradient_profile), wobei folgender iterativer Prozess verwendet wird, um einen sicheren mittleren Gradienten zu erhalten:
<tb>(g)<sep>zunächst wird der Wert des Gradienten der Zielposition berücksichtigt.


  <tb>(h)<sep>dann wird, unter virtueller Bewegung zur minimalen sicheren Position des Zugsendes, jeder neu angetroffene Gradientenwert mit dem berücksichtigten verglichen.


  <tb>(i)<sep>wenn der neu angetroffene Gradientenwert weniger einschränkend ist, wird der momentan berücksichtigte Wert unverändert behalten, und der iterative Prozess geht weiter zum nächsten angetroffenen Gradientenwert.


  <tb>(j)<sep>wenn der neu angetroffene Gradientenwert einschränkender ist, wird der momentan berücksichtigte Wert durch einen neuen Gradientenwert ersetzt, wobei dieser neue Gradientenwert durch den Mittelwert des neu angetroffenen und des momentan berücksichtigten gebildet wird. Anschliessend geht der iterative Prozess weiter zum nächsten angetroffenen Gradientenwert.


  <tb>(k)<sep>der Mittelwert soll gewichtet werden mit der Länge, auf welcher die Gradienten wirksam sind, das heisst:
neuer berücksichtigter Wert = [momentan berücksichtigter Wert * wirksame Länge + neu angetroffener Wert * wirksame Länge ]/[Summe der wirksamen Längen].


  <tb>(l)<sep>am Ende des Prozesses, d. h. wenn die sichere Minimalposition des Zugsendes erreicht ist, verfügt der Prozess über den so genannten "sicheren mittleren Gradienten", der zur Bestimmung von EBD verwendet wird.

  

[0033]    Die Notfallabbremskennlinie (EBD-Kennlinie) soll wie folgt berechnet werden
Y<2> = 2KX
wobei:
<tb>X<sep>= vom Zug überstrichene Distanz, ist = 0 wenn Y = 0 (vgl. Fig. 4a).


  <tb>K<sep>= globale Abbremsung des Zuges (Bremsen und Gradienten)
= C + G * (sicherer mittlerer Gradient).


  <tb>C<sep>= Abbremskapazität des Zuges (abgeleitet von den Koeffizienten der Abbremsung aus dem Model der Notfallbremsung, multipliziert mit dem Adhäsionsfaktor der Schiene wie oben bereits angegeben)


  <tb>G<sep>= Erdbeschleunigung = 9.81 m/s<2>.

  

[0034]    Dieses Verhalten ist in Fig. 4a) dargestellt, die Geschwindigkeit des Zuges Y (Bezugszeichen 5) ist dabei als Funktion der Distanz X (Bezugszeichen 1) dargestellt.

  

[0035]    Ist der Wert von EBD einmal bestimmt, so soll er verwendet werden, um die Kennlinie für die Notfallbremsintervention EBI zu berechnen, wobei eine Distanz zwischen EBD und EBI addiert wird. Diese Distanz ist wie folgt gegeben:

  

[0036]    Distanz = Zugsgeschwindigkeit * max[delay_cut_off,delay_EB_applied].

  

[0037]    Daraus resultiert, dass, wenn der Zug die EBI-Kennlinie überschreitet, die Notfallbremsung ausgelöst wird und der Antrieb unterbrochen wird. Sind diese beiden Aktionen ausgelöst, so folgt der Zug der EBD-Kennlinie. Dieses Verhalten ist in Fig.4b) dargestellt. Der horizontale Pfeil bedeutet dabei die Wirkung des Antriebsmodells sowie des Modells der Notfallbremsung.

Profil für Servicebremsintervention (SBI-Kennlinie)

  

[0038]    Diese Kennlinie soll nur dann berechnet werden, wenn auch tatsächlich eine Servicebremse verwendet werden kann (train_configuration_data), und wenn die Verwendung einer derartigen Bremse durch die entsprechenden nationalen Vorschriften erlaubt ist (Q_NVSRBKTRG: innerhalb used_national_values).

  

[0039]    Die Berechnung der SBI-Kennlinie beruht auf 2 Einschränkungen:
<tb>(a)<sep>die SBI-Kennlinie vermeidet, dass der Zug die Zielgeschwindigkeit bei der Zielposition überschreitet.


  <tb>(b)<sep>die SBI-Kennlinie vermeidet, dass der Zug die EBI-Kennlinie erreicht.

  

[0040]    Es ist zu beachten, dass die zweite Einschränkung dadurch gegeben ist, dass die Bremskapazität der Notfallbremse (EBD-Kennlinie) u.U. niedriger ist als die Bremskapazität der Servicebremse (SBD-Kennlinie). Entsprechend werden zwei verschiedene SBI-Kennlinien berechnet, die nominale Serviceabremskennlinie (NSBI-Kennlinie, nominal Service brake Intervention) sowie die korrigierte Serviceabremskennlinie (CSBI-Kennlinie, corrected Service brake Intervention):
<tb>(a)<sep>die nominale Serviceabremskennlinie NSBI soll auf Basis der Serviceabbremskennlinie (SBD-Kennlinie, wird analog berechnet wie die EBD-Kennlinie, die nominale Serviceabbremskennlinie wird analog berechnet wie die EBI-Kennlinie) bestimmt werden. Vgl. dazu Fig. 6.


  <tb>(b)<sep>die korrigierte Serviceabbremskennlinie CSBI soll auf Basis der EBI-Kennlinie bestimmt werden (ähnlich wie die EBI-Kennlinie aus der EBD-Kennlinie berechnet wird). Vgl. dazu Fig. 5.

  

[0041]    Die SBI-Kennlinie soll das Minimum der beiden Kennlinien NSBI und CSBI darstellen.

Erste Bremsinterventionskennlinie (FBI-Kennlinie):

  

[0042]    Diese Kennlinie ist definiert als die erste Kennlinie, welche von einem Zug angetroffen wird, der gerade einen Befehl zum Bremsen auslöst. Entsprechend ergibt sich bezüglich der Definitionen von EBI und SBI folgendes Set von Bedingungen:
<tb>(a) <sep>FBI = SBI wenn die Servicebremse verwendet wird,



  <tb>(b) <sep>FBI = EBI wenn die Servicebremse nicht verwendet wird.

  

[0043]    Es ist zu beachten, dass die FBI-Kennlinie nur dazu verwendet wird, das Profil für die Warngeschwindigkeit, W-Kennlinie, sowie das erlaubte Geschwindigkeitsprofil, P-Kennlinie, zu ermitteln.

Profil für Warngeschwindigkeit (W-Kennlinie):

  

[0044]    Diese Kennlinie wird aus der FBI-Kennlinie ausgerechnet, indem eine Zeitverzögerung zur Warnung dahinter berücksichtigt wird. Die Warnzeit Tw (onboard_configuration_data) wird dazu mit der Geschwindigkeit (speed) multipliziert, wie dies in Fig. 7 schematisch dargestellt ist.

  

[0045]    Es ist dabei zu beachten, dass die Warnkennlinie (W-Kennlinie) dazu verwendet wird, den Zugführer darüber zu informieren, dass, ohne weitere Einflussnahme des Zugführers, innerhalb einer bestimmten Zeit die Bremsen aktiviert werden.

Erlaubtes Geschwindigkeitsprofil (P-Kennlinie):

  

[0046]    Diese Kennlinie wird aus der FBI-Kennlinie ausgerechnet, indem eine erlaubte Zeitverzögerung dahinter berücksichtigt wird. Die Verzögerungszeit Tp (onboard_configuration_data) wird dazu mit der Geschwindigkeit (speed) multipliziert, wie dies in Fig. 8schematisch dargestellt ist.

  

[0047]    Es ist dabei zu beachten, dass das erlaubte Geschwindigkeitsprofil (P-Kennlinie) dazu verwendet wird, um dem Zugführer die erlaubte Geschwindigkeit anzuzeigen.

Bremsen auf einen Zielwert der Geschwindigkeit:

  

[0048]    Per Definition gilt als Zielwert der Geschwindigkeit entweder eine Geschwindigkeitsbeschränkung (ein Abschnitt des MRSP mit einem Maximalwert der Geschwindigkeit, welcher niedriger ist als jener des vorherigen Abschnitts) oder eine Grenze der Geschwindigkeitskontrolle LOA. Ebenfalls per Definition ist ein Bremsvorgang bis zur Zielgeschwindigkeit (BTS, braking to a target speed) oder ein BTS-Segment, ein Segment, in welchem die erlaubte Kennlinie der Geschwindigkeit vom aktuellen Wert auf einen niedrigeren abnimmt.

  

[0049]    Wenn sich mehrere Geschwindigkeitsbeschränkungen vor dem Zug befinden, soll der Rechner auf dem Zug so viele Zielwerte ausrechnen wie Beschränkungen vor dem Zug liegen.

  

[0050]    Von all diesen Zielwerten soll am Ende jener verwendet werden, welcher zur restriktivsten Bremskennlinie führt.

  

[0051]    Die Notfallabbremskennlinie, EBD-Kennlinie, soll wie folgt aufgebaut sein:
<tb>(a)<sep>für den Fall, dass die Zielgeschwindigkeit eine Grenze der Geschwindigkeitskontrolle LOA ist: sie erreicht den Zielwert der Geschwindigkeit + DV_EBI beim LOA


  <tb>(b)<sep>für den Fall, dass die Zielgeschwindigkeit eine Geschwindigkeitsbeschränkung ist: sie erreicht den Maximalwert von EBI beim Ziel. Vgl. dazu Fig. 9. Beim schwarzen Punkt ist dabei der Übergang der EBD-Kennlinie in einem BTS-Abschnitt in einen Abschnitt mit EBI Maximalgeschwindigkeit angegeben.

  

[0052]    Die entsprechenden Kennlinien zu EBI, SBI, W und P sollen berechnet werden, wie bereits oben beschrieben.

  

[0053]    Diese Kennlinien sollen zum Zielwert wie folgt abgeschnitten werden (vgl. Fig. 10):
<tb>(a)<sep>die EBI-Kennlinie soll limitiert sein (abgeschnitten) auf den Maximalwert des Profils für Notfallbremsintervention EBI beim Ziel.


  <tb>(b)<sep>die SBI-Kennlinie soll abgeschnitten werden auf den Maximalwert des Profils für Servicebremsintervention SBI beim Ziel.


  <tb>(c)<sep>die Kennlinie der Warngeschwindigkeit, W-Kennlinie, soll abgeschnitten werden auf den Maximalwert der Warngeschwindigkeit W beim Ziel.


  <tb>(d)<sep>die Kennlinie für das erlaubte Geschwindigkeitsprofil, P-Kennlinie, soll abgeschnitten werden auf den Maximalwert der erlaubten Geschwindigkeit P beim Ziel.

Bremsvorgang zu einem Ende der Geschwindigkeitskontrolle EOA respektive zu einer überwachten Positionierung SL

  

[0054]    Eine überwachte Positionierung SL wird wie folgt bestimmt:
<tb>(n)<sep>die SL soll das Ende der Überlappungsmöglichkeit innerhalb der geschwindigkeitskontrollierten Zone MA sein.


  <tb>(o)<sep>gibt es keine derartige Überlappung, oder wenn die Zeit für die Überlappung vorüber ist, soll die SL durch den Gefahrenpunkt (DP, danger point) gegeben sein, möglichst ebenfalls innerhalb von MA.


  <tb>(P)<sep>gibt es keinen Gefahrenpunkt DP, soll die SL durch das Ende der Geschwindigkeitskontrolle EOA innerhalb der MA gegeben sein.

  

[0055]    Wird die Servicebremse verwendet, so soll die EBD-Kennlinie den Stillstand bei SL erreichen, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist.

  

[0056]    Wird die Servicebremse verwendet, so soll die SBD-Kennlinie den Stillstand bei EOA erreichen, wie dies ebenfalls in Fig. 11 dargestellt ist.

  

[0057]    Andererseits sollen, wenn die SBI-Kennlinie nicht anwendbar ist, alle Kennlinien, inklusive EBD-Kennlinie, den Stillstand bei EOA erreichen.

  

[0058]    In beiden Fällen gilt folgendes: Wenn der Abstand zwischen SL und der maximalen sicheren Position der Zugspitze kleiner wird als der Abstand zwischen EOA und der geschätzten Position der Zugspitze, so soll dieser Abstand zu SL verwendet werden an Stelle des Abstands zu EOA für die Berechnung, welche EOA erreichen. Dafür gilt folgende Erklärung: von der Schiene aus betrachtet ist SL vor EOA. Aber von einem Standpunkt auf dem Zug betrachtet (vgl. Dl und D2 in Fig. 12) wird die Zugspitze mit EOA verglichen und die maximale sichere Position der Zugspitze mit SL.

   Da der Abstand zwischen der geschätzten Position der Zugspitze und der maximalen sicheren Position der Zugspitze immer noch zunimmt, wenn der Wegstreckenfehler (odometrischer Fehler) zunimmt, kann es vorkommen, dass D2 kleiner wird als Dl, und entsprechend SL "hinter" EOA gesehen wird auf dem Zug (vgl. dazu wiederum Fig. 12). Dies muss vermieden werden. Wenn entsprechend SL auf dem Zug hinter EOA gesehen wird, wird SL an Stelle von EOA berücksichtigt.

  

[0059]    Wiederum sollen dabei die Kennlinien für EBI, SBI, W und P berechnet werden, wie dies weiter oben bereits beschrieben wurde.

  

[0060]    Gibt es keine Lösegeschwindigkeit RS, so sollen die Werte von EBI, SBI, W und W auf Null abgeschnitten werden.

Bremsen auf ein Ziel, welches nicht durch den gegenwärtigen EOA gegeben ist:

  

[0061]    Unter folgenden Bedingungen kann es vorkommen, dass eine Abbremsung auf Stillstand für eine Position hinter dem momentanen EOA berechnet werden muss:
<tb>(a)<sep>eine Stelle mit ungeeigneter Route


  <tb>(b)<sep>der Eingangspunkt eines Modusprofils


  <tb>(c)<sep>ein neuer vorgeschlagener EOA, infolge einer kooperativen Verkürzung von MA.

  

[0062]    Wenn eine Stelle mit ungeeigneter Route durch die Funktion (route_unsuitability_start_location) empfangen wird, so soll diese Stelle mit einer Zielgeschwindigkeit von 0 km/h überwacht werden, dies ohne Lösegeschwindigkeit RS. Diese Bedingung soll erfüllt sein, bis diese ungeeignete Stelle zurückgenommen wird.

  

[0063]    Wenn ein Modusprofil empfangen wird (mode_profile), so soll der Eingangspunkt dieses Modusprofils mit einer Zielgeschwindigkeit von 0 km/h überwacht werden, ebenfalls ohne Lösegeschwindigkeit. Diese Bedingung soll erfüllt bleiben, bis der aktuelle Modus (mode) zu jenem äquivalent ist, welcher im Modusprofil gegeben ist.

  

[0064]    Wenn ein neuer kürzester EOA infolge einer kooperativen Verkürzung von MA empfangen wird (new_EOA_request_to_shorten_MA), so soll diese Funktion einen künstlichen Wert für SBI für dieses neue EOA berechnen, respektive einen künstlichen Wert für EBI, wenn keine Servicebremse verwendet wird. Die Berechnung soll dabei ausgehend von einem passenden MRSP erfolgen (MRSP_request_to_shorten_MA). Dabei ist zu beachten, dass dieser künstliche Wert von SBI dazu verwendet wird, um zu bestimmen, ob der Zug dazu in der Lage ist, ohne Intervention der Bremse hinter diesem neuen Wert von EOA zu stoppen. Dieser künstliche Wert von SBI wird nur für Simulationszwecke verwendet und nicht für die tatsächliche Überwachung der Geschwindigkeit eines Zuges.

  

[0065]    Wenn der Punkt, welcher durch die Zugsgeschwindigkeit (train_movement_info) und die geschätzte Position der Zugspitze (train_location_info) unterhalb dieser künstlichen SBI-Kennlinie liegt, so soll die Anfrage, früher anzuhalten, akzeptiert werden (request_to_shorten_MA_granted). Wenn nicht, soll diese Anfrage zurückgewiesen werden.

Abschnitt mit Lösegeschwindigkeit RS:

  

[0066]    Per Definition ist ein Abschnitt mit Lösegeschwindigkeit RS ein Abschnitt in der Nähe des Endes einer Geschwindigkeitskontrolle EOA, in welchem die Geschwindigkeit auf einen konstanten Wert überwacht wird. Dieser konstante Wert ist die Lösegeschwindigkeit, und erlaubt es dem Zugführer, das EOA zu erreichen.

  

[0067]    Schienenseitige Mittel (Trackside) können dabei, innerhalb der MA-Information, Werte für die Lösegeschwindigkeit übergeben oder die zugseitigen Mittel anweisen, den entsprechenden nationalen oder Standardwert zu verwenden, oder diese anweisen, einen Wert für die Lösegeschwindigkeit RS zu berechnen.

  

[0068]    Wenn innerhalb der MA-Information kein Wert für die Lösegeschwindigkeit RS gegeben ist, so soll generell ein Wert auf dem Zug ausgerechnet werden.

  

[0069]    Wird die Lösegeschwindigkeit auf dem Zug ausgerechnet, so soll dies wie folgt geschehen: die Lösegeschwindigkeit RS soll genügend niedrig sein, um sicherzustellen, dass der Zug auf jeden Fall vor Erreichen von SL angehalten werden kann, wenn das EOA passiert wird. Dies bedeutet, dass jeder Zug, welcher ausgeschaltet wird, weil seine minimale sichere Position der Zugspitze das EOA passiert hat, seine maximale sichere Position der Zugspitze hinter SL haben soll, sobald der Zug gestoppt ist.

  

[0070]    Der Abschnitt mit Lösegeschwindigkeit RS soll immer dort beginnen, wo FBI die Lösegeschwindigkeit kreuzt (vgl. Fig. 13). Von diesem Punkt an soll die Lösegeschwindigkeit äquivalent werden zu einer EBI-Maximalgeschwindigkeit, d. h. die Notfallbremse soll ausgelöst werden, wenn die Geschwindigkeit des Zuges die Lösegeschwindigkeit RS überschreitet.

  

[0071]    Die Maximalgeschwindigkeit der Warngeschwindigkeit-Kennlinie innerhalb des Abschnitts mit Lösegeschwindigkeit soll DV_RS km/h (onboard_configuration_data) niedriger sein als die Lösegeschwindigkeit.

  

[0072]    Eine Maximalgeschwindigkeit für SBI soll im Abschnitt mit Lösegeschwindigkeit nicht vorhanden sein.

  

[0073]    Die Kennlinien zu EBI und SBI sollen im Abschnitt mit Lösegeschwindigkeit auf Lösegeschwindigkeit abgeschnitten sein.

  

[0074]    Dabei ist zu beachten, dass, sobald EBI und SBI auf die Lösegeschwindigkeit abgeschnitten sind, die Absicherung der überwachten Position SL nur durch die "Train Trip" Überwachungsfunktion (d. h. bei Passieren eines Gefahrensignals) erfolgt.

  

[0075]    Die W-Kennlinie soll auf den Wert der Maximalgeschwindigkeit CS der W-Kennlinie abgeschnitten werden.

  

[0076]    Die P-Geschwindigkeit soll auf Null km/h gesetzt werden, wie wenn die FBI-Kennlinie nicht auf den Wert der Lösegeschwindigkeit RS abgeschnitten worden wäre.

  

[0077]    Die P-Kennlinie soll auf dem Wert von 0 km/h bleiben für den verbleibenden Teil des Abschnitts mit Lösegeschwindigkeit RS.

  

[0078]    Dabei ist zu beachten, dass nicht alle Züge mit Sicherheit rechtzeitig vor Erreichen von SL abgebremst werden können, wenn der Wert für die Lösegeschwindigkeit RS von der Trackside übergeben werden.

  

[0079]    Wird eine Geschwindigkeitsbeschränkung innerhalb des RS-Abschnitts gefunden, und ist diese Geschwindigkeitsbeschränkung restriktiver als der Wert der Lösegeschwindigkeit RS, so soll diese Geschwindigkeitsbeschränkung überwacht werden wie jede andere Geschwindigkeitsbeschränkung.

Bezugszeichenliste

  

[0080]    
<tb>105<sep>MRSP restriktivstes Geschwindigkeitsprofil (most restrictive speed profile)


  <tb>101<sep>EBI-Kennlinienprofil für Notfallbremsintervention (emergency brake intervention profile)


  <tb>104<sep>P-Kennlinie erlaubtes Geschwindigkeitsprofil (permitted speed profile)


  <tb>102<sep>SBI-Kennlinienprofil für Servicebremsintervention (service brake intervention profile)


  <tb>103<sep>W-Kennlinie Profil für Warngeschwindigkeit (warning speed profile)


  <tb>123<sep>EOA Ende der Geschwindigkeitskontrolle (end of movement authority)


  <tb>FS<sep>voller Überwachungsmodus (full supervision mode)


  <tb>OS<sep>Sichtmodus (on sight mode)


  <tb>MA<sep>Geschwindigkeitskontrolle (movement authority)


  <tb>SSP<sep>statisches Geschwindigkeitsprofil (static speed profile)


  <tb>113<sep>EBD-Kennlinie Notfallabbremskennlinie (emergency brake deceleration curve)


  <tb>115<sep>SBD-Kennlinie Serviceabbremskennlinie (service brake deceleration curve)


  <tb>116<sep>NSBI-Kennlinie nominale Serviceabbremskennlinie (nominal service brake intervention curve)


  <tb>114<sep>CSBI-Kennlinie korrigierte Serviceabbremskennlinie (corrected service brake intervention curve)


  <tb>117<sep>FBI-Kennlinie erste Bremsinterventionskennlinie (first brake intervention curve)


  <tb>BTS<sep>Bremsvorgang bis zur Zielgeschwindigkeit (braking to a target speed)


  <tb>124<sep>SL überwachte Positionierung (supervised location)


  <tb>DP<sep>Gefahrenpunkt (danger point)


  <tb>127<sep>RS Lösegeschwindigkeit (release speed)


  <tb>LOA<sep>Grenze der Geschwindigkeitskontrolle (limit of movement authority)


  <tb>118<sep>Tw Warnzeit (warning time)


  <tb>119<sep>Tp erlaubte Verzögerungszeit (permitted time delay)


  <tb>DV<sep>Differenzwert (difference value)


  <tb>CS<sep>Maximalgeschwindigkeit (ceiling speed)


  <tb>speed<sep>Geschwindigkeit (speed)


  <tb>125<sep>D1 Distanzunterschied zwischen der geschätzten Frontposition und dem Ende der Geschwindigkeitskontrolle


  <tb>126<sep>D2 Distanzunterschied zwischen der maximalen sicheren Frontposition und der überwachten Positionierung SL


  <tb>127<sep>RS Auslösegeschwindigkeit (release speed)


  <tb>106<sep>DV EBI


  <tb>107<sep>DV SBI


  <tb>108<sep>DV W


  <tb>109<sep>EBI cs


  <tb>110<sep>SBI cs


  <tb>111<sep>W cs


  <tb>112<sep>P cs


  <tb>120<sep>Delay SB applied


  <tb>121<sep>EBD Kennlinie in BTS


  <tb>122<sep>Ziel


  <tb>128<sep>DV RS


  <tb>1<sep>Geschwindigkeit


  <tb>2<sep>Distanz


  <tb>3<sep>Bremsleistung


  <tb>4<sep>Zeit


  <tb>5<sep>Zugsgeschwindigkeit


  <tb>6<sep>minimale sichere Frontposition


  <tb>7<sep>geschätzte Frontposition


  <tb>8<sep>maximale sichere Frontposition

Claims (4)

1. Verfahren zur Berechnung von Kennlinien (101, 102, 103, 104) zur Kontrolle der Geschwindigkeit eines Eisenbahnzuges, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sequenz von wenigstens drei unterschiedlichen Kennlinien berechnet wird, von welchen jene bei niedrigster Geschwindigkeit (104) ein erlaubtes Geschwindigkeitsprofil vorgibt, und jene bei höchster Geschwindigkeit ein Profil für Notfallbremsintervention (101), sowie dazwischen wenigstens ein Geschwindigkeitsprofil (103) berechnet wird, welches zur Auslösung von Warnmeldungen an den Zugführer vorgesehen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung in folgenden Schritten erfolgt:

(a) zunächst werden Profile einer Maximalgeschwindigkeit (111) für die wenigstens drei Kennlinien (104, 101, 103), und bevorzugt auch für eine vierte Kennlinie als Servicebremsintervention (102) bestimmt, wobei von einem restriktivsten Geschwindigkeitsprofil (105) ausgegangen wird;

(b) anschliessend werden die Kennlinien (101, 102, 103, 104) berechnet, wobei insbesondere bevorzugt von einem Traktionsmodell, einem Bremsmodell, einem Modell der rotierenden Massen, Gradientenprofilen und von im Voraus bestimmten Faktoren der Adhäsion der Schienen ausgegangen wird;

(c) dann werden die zugehörigen Geschwindigkeiten der Kennlinien (101, 102, 103, 104) dergestalt limitiert, dass,

- die Kennlinie (101) zum Profil für Notfallbremsintervention auf den Maximalwert für die Notfallbremsintervention beim Ziel limitiert wird,

- gegebenenfalls die Kennlinie (102) für Servicebremsintervention auf den Maximalwert für die Servicebremsintervention beim Ziel limitiert wird,

- die Kennlinie (103) für Warngeschwindigkeit auf den Maximalwert für die Warngeschwindigkeit beim Ziel limitiert wird,

- die Kennlinie (104) für erlaubtes Geschwindigkeitsprofil auf den Maximalwert des erlaubten Geschwindigkeitsprofils beim Ziel limitiert wird,

für jeden Fall, wo die Zielgeschwindigkeit eine Grenze der Geschwindigkeitskontrolle oder eine Geschwindigkeitsbeschränkung darstellt,

oder die Geschwindigkeiten dieser Kennlinien (101, 102, 103, 104) werden dergestalt limitiert, dass die Zielgeschwindigkeit ein Ende der Geschwindigkeitskontrolle darstellt,

(d) wobei für den Fall, dass die Geschwindigkeiten der Kennlinien (101, 102, 103, 104) limitiert werden, um deren Maximalgeschwindigkeiten zu erhalten, für den Fall, dass die Zielgeschwindigkeit ein Ende der Geschwindigkeitskontrolle darstellt,

ausserdem eine Auslösegeschwindigkeit (127) definiert wird, welche es dem Zugführer erlaubt, die Position des Endes der Geschwindigkeitskontrolle zu erreichen.

3. Anwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum kontrollierten Abbremsen eines Eisenbahnzuges, insbesondere eines Hochgeschwindigkeitszuges, auf eine niedrigere Geschwindigkeit und/oder insbesondere auf Stillstand.

4. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, umfassend eine zentrale Prozessoreinheit zur Berechnung, Speichermedien und erste Mittel zur Bestimmung der aktuellen Werte der Geschwindigkeit des Zugs, sowie zweite Mittel zur Einwirkung auf Bremsmöglichkeiten des Zuges und gegebenenfalls zur Auslösung von Warnmeldungen für den Zugführer.