CN104703858A - 有轨车辆的控制 - Google Patents

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Abstract

本发明建议，借助填充应答器提供在行驶方向上位于前方的路段部件(例如信号装置)的状态，其中，如果有轨车辆处于手动的行驶模式下或者不处于在被监测的行驶模式下，则填充应答器根据位于之前的路段部件的状态引起有轨车辆的ETCS模式切换。所述技术方案的优点在于，借助填充应答器能够在手动的ETCS模式下(例如SR模式或者OS模式)保证安全性。所述技术方案优选能够使用在与ETCS一级相关联的应用中。

Description

有轨车辆的控制
本发明涉及一种用于控制有轨车辆的方法，一种匹配的系统以及一种相应的ETCS路段装备。
欧洲列车控制系统(ETCS)是欧洲统一的铁路网系统的部件，它从字母缩写为ERTMS(欧洲铁路运输管理系统)的技术中发展而来。这种数字化铁路技术的第二技术部件是铁路移动无线系统GSM-R(Global System for MobileCommunications–Railway)。ETCS应该替代多数在各自国家中使用的列车安全系统，中期地应用于高速铁路网，并且长期地应用在整个欧洲的轨道交通中。
ETCS车辆装置包括例如ETCS计算装置(EVC，欧洲安全计算机(European Vital Computer))、驾驶台显示装置(DMI，驾驶员机器界面(DriverMachine Interface))、路程测量装置、GSM-R-传递装置(包括欧洲广播)、应答器读取装置和制动干涉装置(见链接http:de.wikipedia.org/wiki/ETCS)。
ETCS一级使用应答器作为传输介质。由应答器传递的信息是路段等级、路段最高限速和车辆应该再次停驻的点。这些信息与模式一起构成移动授权(MA，Movement Authority)，翻译为“用于移动的授权”或者“行驶允许”。因此，在车辆端的ETCS装备能够连续地检测允许的速度(和方向)的维持，并且及时地触发被迫制动，与国家制定的路段几何尺寸和信号间隔无关。
在移动授权结束时(授权终止，End of Authority，EoA)——通常信号显示“停”——有轨车辆应该停驻。
除了ETCS等级外还定义ETCS模式。模式表示EVC能够处于的状态中。此外，还会有如下模式(参见链接：http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS)：
-FS(Full Supervision，全面监督)模式：有轨车辆完全地被ETCS监测。这种模式的前提条件是，路段给出MA。
-SR(Staff Responsible，员工负责)模式：机动车驾驶员自己负责列车的安全性，当然在很多国家中只允许最大速度为30Km/h或者40Km/h，它还被ETCS监测。如果没有MA，则进行这种模式。
-OS(On Sight，视线)模式：有轨车辆被ETCS监测，但是机动车驾驶员根据肉眼进行驾驶。
-SH(Shunting，转轨)模式：该模式用于调轨；允许的区域能够由ETCS预先规定；在很多国家中只允许最高速度30Km/h。
图1用图示的方式阐明了这样一种情况：在路段101上行驶着具有较高速度、例如300Km/h的有轨车辆。此外，示出路段101的分支102，该分支例如可以是火车站的一部分，并且能够使得有轨车辆103离开路段101并且停驻在分支102上。所述分支还具有配备应答器105的信号装置104。
这样能够实现的是，有轨车辆103以SR模式在分支102上行驶。信号装置104显示“停”，应该避免开到路段101上。
在此，在SR模式下允许的最大速度总是要明显高于有轨车辆通常在MA终止(EoA)时在驶过应答器105时所具有的速度(“触发速度”)。如果有轨车辆103的列车驾驶员没有及时在应答器105之前制动，则应答器105引起被迫制动。由于在SR模式下可能的速度，有时路程并不足以进行被迫制动，使得有轨车辆103被停驻在驶入路段101的部分入口之前。有轨车辆103超过了预定的危险点。由于在路段101上是高速行驶，所以这种情况必须被避免。
本发明所要解决的技术问题在于，避免上述缺点并且尤其避免进入危险情况。
所述技术问题被独立权利要求的特征所解决。优选的实施方式尤其能够被从属权利要求给出。
为了解决上述技术问题，用于控制有轨车辆的方法建议，
-其中，借助填充应答器提供在行驶方向上位于前方的路段部件的状态，
-其中，如果有轨车辆处于手动的行驶模式下或者不处于被监测的行驶模式下，填充应答器根据位于前方的路段部件的状态引起有轨车辆的ETCS模式切换。
对于填充应答器能够尤其理解为至少两个应答器(也被称为“应答器组”)，用来识别手动或不被监测的行驶模式的行驶方向。原则上每个在此所谓的应答器(例如，也称为信号应答器)借助至少一个应答器(应答器组)来实现。
所述的技术方案具有这样的优点，借助填充应答器甚至在至少部分手动的ETCS模式(例如，SR模式或者OS模式或FS模式)下也能够保证安全性。所述技术方案优选能够与ETCS一级相关联地被应用。铁路系统的效率利用在此建议的技术方案而被提升，因为根据信号的状态能够提早地做出匹配的反应(引导制动过程、继续行驶、引导加速)。
因此，除了被安置在路段部件附近的应答器(例如信号应答器)之外，设置填充应答器。填充应答器和所述其它应答器获取涉及路段部件的状态的信息。因此，对有轨车辆的控制能够在考虑路段部件的状态的情况下进行。因为填充应答器在路段部件之前设置，所以有轨车辆还能够及时地对路段部件的状态、必要时对路段部件的状态改变做出反应。
改进方案在于，
-位于前方的路段部件是信号装置，它能够具有状态“停”或者状态“通过”，
-其中，对于信号的状态是停的情况，如果有轨车辆处于手动的行驶模式中或者不处于被监测的行驶模式中，则填充应答器引起有轨车辆的ETCS模式切换。
还有一种改进方案是，对于信号状态是通过的情况，填充应答器不引起ETCS模式切换。
一种改进方案尤其是，ETCS模式切换包括在被监测的行驶模式下的切换，这种行驶模式尤其引导制动过程，因而有轨车辆直至移动授权终止就被停驻。
填充应答器优选例如根据信号状态获取信息：移动授权(MA)存在多远(例如根据已知的到下一个应答器的距离和停止信号状态得出这种信息)；在没有进一步MA的情况下，有轨车辆保持静止。利用相应地切换到被监测的ETCS模式而使用这种机制，因此有轨车辆例如在信号之前、至少在危险点之前停驻。
还存在的改进方案是，如果有轨车辆处于被监测的模式下或者处于调轨模式下，则填充应答器不引起有轨车辆的ETCS模式切换。
此外，改进方案还在于，被监测的行驶模式是ETCS FS模式。
在附加的改进方案的范围内，调轨模式是ETCS SH模式。
下一个改进方案是，手动的行驶模式是ETCS SR模式或者ETCS OS模式。
实施例是，除了填充应答器之外，位于前方的路段部件的状态提供给在位于前方的路段部件附近的其它应答器、例如信号应答器(应答器组)。
一种实施方式在于，在填充应答器和其它应答器之间的距离这样地设定，使得有轨车辆制动至停止状态能够在到达其它应答器时或者在到达危险点之前完成。
下一个实施例是，填充应答器引起有轨车辆的ETCS模式切换，方法是，将对其它应答器的响应代替对填充应答器的响应用于该填充应答器。
例如对于信号显示停止的情况，例如对填充应答器的识别等同于对其它应答器205的识别(并且因此不发送填充数据包)。
实施例还在于，路段部件包括下面部分中的至少一个：
-用于速度限制、尤其暂时速度限制的信号单元，
-道岔
-铁路道口
-铁路运行的部件，该部件能够具有这样至少一种状态，其中能够借助应答器为有轨车辆提供所述状态。
涉及所述方法的实施例相应地适用于其它的权利要求类型。
上述技术问题还借助一种用于控制有轨车辆的系统所解决，所述系统
-具有在行驶方向上位于前方设置的路段部件，
-具有能够提供位于前方的路段部件的状态的填充应答器，
-具有在位于前方的路段部件附近的或者刚刚在位于前方的路段部件前面的其它应答器，为所述应答器提供位于前方的路段部件的状态，
-其中，如果有轨车辆处于手动的行驶模式下或者不处于被监测的行驶模式下，则填充应答器根据位于前方的路段部件的状态引起有轨车辆的ETCS模式切换。
此外，上述技术问题借助ETCS路段装备被解决，ETCS路段装备
-具有填充应答器，
-具有在路段部件附近的其它应答器，其中，所述其它应答器在行驶方向上被安置在填充应答器之后，
-其中，如果有轨车辆处于手动的行驶模式下或者不处于被监测的行驶模式下，则填充应答器根据位于前方的路段部件的状态引起有轨车辆的ETCS模式切换。
改进方案还在于，所述填充应答器与其它应答器以这样的距离安置，使得有轨车辆在驶过填充应答器时能够引导制动过程，因而有轨车辆制动至停止状态能够在在到达其它应答器时或者在到达危险点之前完成。
附加的实施例是，在填充应答器和其它应答器之间的距离至少是100m、至少是150m、至少是200m或者至少是240m。
本发明的上述性质、特征和优点以及例如已经实现的方法和方式，将会结合下面的对依据附图的实施例的附图说明更加清楚和明白地更好理解地详细阐述。在此，出于清楚表示的原因，相同的或者功能相同的部件用于相同的附图标记来标示。
附图为：
图2示出具有第一路段和第二路段的铁路段的示意图，其中，在第二路段上能够以较高的速度行驶，其中，借助填充应答器保证有轨车辆在第二路段的区域内不会意外地驶过危险点；
图3示例性示出用于图示借助填充应答器进行可能的ETCS模式切换的流程图。
图2示出具有第一路段201和第二路段202的铁路段的示意图，其中，第二路段202例如能以较高的速度被驶过，并且第一路段例如是火车站的一部分。
由于简化，图2示出在行驶方向206上的行驶行为，其中，本发明也能够用于在不同方向上行驶的有轨车辆。
有轨车辆203以SR模式在路段202上行驶，信号装置204显示“停”，有轨车辆203应该停在路段202上，并且不可对在路段201上驶过的交通工具造成危险。在信号装置204上设置应答器205。
如果有轨车辆203驶过填充应答器207，则填充应答器207将ETCS模式切换到FS，其中，移动授权(MA)在信号装置204处终止。有轨车辆203在此自动地被制动，并且在进入路段201的危险区域之前被停下。
只要信号装置204显示“通过”，即有轨车辆不需要停留，填充应答器207表现为正常的填充应答器并且向有轨车辆203只提供信息，而不例如引导制动行为或者引起模式切换。
可能的实施方式在于，只要信号装置204显示“通过”，向填充应答器207提供信号装置204的信息，并且填充应答器207通常向有轨车辆提供填充电报(借助填充数据包)。如果信号装置204显示“停”，填充应答器207例如表现为应答器205，并且促使切换到FS模式以及在信号装置204上显示“停”。这能够这样实现，对于这种情况(信号装置204代表停)，例如对填充应答器207的识别等于对应答器205(因此不发送填充数据包)。
图3示出用于图示借助填充应答器207进行可能的ETCS模式切换的流程图。在步骤301中检查，信号装置204是代表通过还是代表停。如果信号装置204代表通过，则转移到步骤302，填充应答器207只作为填充应答器提供信息，但是不引起ETCS模式切换，尤其不切换到被监测的ETCS模式。
如果信号装置代表停，则在步骤303中切换到FS模式，并且有轨车辆在信号装置处被停下。如果有轨车辆已经处在FS模式，则它保留在FS模式并且必要时对其MA(“行驶允许”，参见上面)进行调整、例如缩短，从而在信号装置处停下。如果有轨车辆是处在OS模式下，则将有轨车辆切换到FS模式，并且必要时对其MA进行调整。
可选地还可能的是，有轨车辆原先处于FS模式下并且切换到OS模式。必要时调整其MA。如果有轨车辆已经在OS模式下，则在这种情况下将有轨车辆保持在OS模式，并且必要时调整其MA。
因此，在有轨车辆上传递的MA要么确定FS模式、要么确定OS模式、优选确定FS模式，以便避免否则有时可能需要的紧急制动。
在此需要注意，填充应答器207优选在考虑每个事实或者考虑路段201和202的设计的情况下与应答器205如此远地相隔布置，使得与例如在SR模式下最大允许速度相关的制动过程在考虑到控制单元的处理时间和延时(由于例如形成制动压力所造成的延时)的情况下还能够这样成功地进行，从而使有轨车辆203及时地停住。
填充应答器207优选为已经处于FS模式的有轨车辆只提供信息，而不进行ETCS模式的切换。
用于SR模式的上述实施例相应地也适用于OS模式。一种选择在于，对于处于调轨模式(SH模式)下的有轨车辆不能被填充应答器207改变模式。
在此需要注意，当有轨车辆处于SR模式下时，可选的填充电报(包括填充数据包)能够被ETCS计算器忽视。
一种选择在于，计划用于里程表应答器的位置能够被用于填充应答器。尤其能够补充或者替换已经存在的里程表应答器。在这种情况下，里程表应答器在上述实施例的范围内有利地不需再布设其它应答器。
上述技术方案的优点在于，借助填充应答器能够在至少部分手动的ETCS模式下(例如SR模式或者OS模式)保证安全性。所述技术方案优选能够与ETCS等级1应用相关联地被使用。铁路系统的效率也能够利用在此预设的解决方案而得到提升，因为根据信号的状态能够提早地进行相适配的反应(引导制动过程、继续行驶、引导加速)。
虽然本发明在细节上通过至少一个所示的实施例被详细的图示并且说明，但是本发明并不由此被局限，本领域技术人员能够由此推导出其它的变型方案，只要不脱离本发明的保护范围即可。
附图标记清单
101     路段
102     分支
103     有轨车辆
104     信号装置
105     应答器
201     路段
202     路段
203     有轨车辆
204     信号装置
205     应答器
206     行驶方向
207     填充应答器
301-303 用于借助填充应答器实施ETCS模式切换的方法的步骤

Claims (16)

1.一种用于控制有轨车辆(203)的方法，
-其中，借助填充应答器(207)提供在行驶方向上位于前方的路段部件(204)的状态，
-其中，如果有轨车辆处于手动的行驶模式下或者不处于被监测的行驶模式下，则填充应答器根据位于前方的路段部件(204)的状态引起有轨车辆(207)的ETCS模式切换。
2.根据权利要求1所述的方法，
-其中，位于前方的路段部件是信号装置，所述信号装置包括状态“停”或者状态“通过”，
-其中，对于信号装置的状态是停的情况，如果有轨车辆处于手动的行驶模式中或者不处于被监测的行驶模式中(303)，则填充应答器引起有轨车辆的ETCS模式切换(304)。
3.根据权利要求2所述的方法，
其中，对于信号装置的状态是通过的情况，填充应答器不引起ETCS模式切换(302)。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，
其中，所述ETCS模式切换包括切换到被监测的行驶模式，这种行驶模式尤其引导制动过程，因而所述有轨车辆在移动授权终止时出现静止状态。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，
其中，如果有轨车辆处于被监测的模式下或者处于调轨模式下，则填充应答器不引起有轨车辆的ETCS模式切换。
6.根据权利要求5所述的方法，
其中，所述被监测的行驶模式是ETCS FS模式。
7.根据权利要求5所述的方法，
其中，所述调轨模式是ETCS SH模式。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，
其中，所述手动的行驶模式是ETCS SR模式或者ETCS OS模式。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，
其中，除了填充应答器(207)之外，位于前方的路段部件(204)的状态提供给在位于前方的路段部件(204)附近的其它应答器(205)。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中，在填充应答器(207)和其它应答器(205)之间的距离被这样地设定，使得有轨车辆制动至停止状态能够在到达其它应答器时或者在到达危险点之前完成。
11.根据权利要求9或10所述的方法，
其中，所述填充应答器引起有轨车辆的ETCS模式切换，方法是，将对其它应答器的响应代替对填充应答器的响应以用于该填充应答器。
12.根据上述权利要求之一所述的方法，
其中，所述路段部件包括下面部分中的至少一个：
-用于速度限制、尤其暂时速度限制的信号单元，
-道岔
-铁路道口
-铁路运行的部件，所述部件能够具有这样至少一种状态，其中，借助应答器能够为有轨车辆提供所述状态。
13.一种用于控制有轨车辆(203)的系统，
-具有在行驶方向上之前的路段部件(204)，
-具有填充应答器(207)，能够为所述填充应答器(207)提供位于前方的路段部件(204)的状态，
-具有在位于前方的路段部件(204)附近的或者紧邻在位于前方的路段部件(204)之前的其它应答器(205)，能够为所述其他应答器(205)提供位于前方的路段部件(204)的状态，
-其中，如果有轨车辆(203)处于手动的行驶模式下或者不处于被监测的行驶模式下，则填充应答器(207)根据位于前方的路段部件(204)的状态引起有轨车辆(203)的ETCS模式切换。
14.一种ETCS路段装备，
-具有填充应答器(207)，
-具有在路段部件(204)附近的其它应答器(205)，其中，所述其它应答器(205)在行驶方向上被安置在填充应答器(207)之后，
-其中，如果有轨车辆(203)处于手动的行驶模式下或者不处于被监测的行驶模式下，则填充应答器(207)根据位于前方的路段部件(204)的状态引起有轨车辆(203)的ETCS模式切换。
15.根据权利要求14所述的ETCS路段装备，
其中，所述填充应答器(207)与其它应答器(205)以这样的距离安置，使得有轨车辆在驶过填充应答器时能够引导制动过程，因而有轨车辆制动至停止状态能够在在到达其它应答器时或者在到达危险点之前完成。
16.根据权利要求14或15所述的ETCS路段装备，
其中，在填充应答器(207)和其它应答器(205)之间的距离至少是100m、至少是150m、至少是200m或者至少是240m。
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