CN105848985A - 轨道车辆的控制 - Google Patents
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Abstract
本发明提出：在信任区域边缘处的应答器，尤其TAB应答器，在驶过该应答器时将信息通知给所述轨道车辆，其中轨道车辆基于该信息检验条件并且根据是否满足所述条件由轨道车辆执行预设的动作。由此能够节省其他的应答器，尤其TAO应答器。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制轨道车辆的方法、一种相应的ETCS铁路沿线设备、一种所属的系统以及一种相应的轨道车辆。
背景技术
“欧洲列车控制系统(European Train Control System)”(ETCS)是统一的欧洲铁路交通管理系统的部件，所述欧洲铁路交通管理系统以首字母缩写ERTMS现已发展。该数字化铁路技术的第二技术部件是铁路-移动通信系统GSM-R。ETCS会接替在许多国家中使用的大量列车安全系统，中期在高速交通中使用并且长期在整个欧洲轨道交通中实行。
ETCS车辆装置例如包括ETCS计算机(EVC，European VitalComputer(欧洲安全计算机))、驾驶台显示器(DMI，Driver MachineInterface(人机界面))、路程测量装置、GSM传输装置(包括欧洲电台)、应答器读取器和制动介入(http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS)。
ETCS等级1使用应答器作为传输介质。由应答器传送的信息是路段坡度、路段最高速度和车辆应再次停止的点。这些信息与模式一起形成Movement Authority(MA)，例如翻译为“移动授权”或者“行车许可”。由此，车辆侧的ETCS设备能够与在国家范围内所限定的路段几何形状和信号间距无关地连续监控对所允许的速度(和方向)的遵守并且及时触发强制制动。
在MA结束(授权结束，EoA)时——通常为显示“停止(HALT)”的信号——轨道车辆应停止。
除了ETCS等级外，也限定ETCS模式。所述模式描述如下状态，EVC能够存在于所述状态中。此外，存在下述模式(也参见：http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS)：
-FS(全程监管)模式：轨道车辆完全由ETCS监控。这种模式的前提是，MA已经由路段提供。
-SR(工作人员负责)模式：动车驾驶员自身对于列车的安全负责，然而在许多国家仅允许30km/h或者40km/h的最大速度，所述最大速度仍由ETCS监控。当不存在MA时，采用该模式。
-OS(在视线范围内)模式：轨道车辆由ETCS监控，但是动车驾驶员保持警惕地行车。
-SH(调车)模式：用于调车的模式；所允许的区域能够由ETCS预设；在许多国家仅允许30km/h的最高速度。
ETCS的路段控制中心也称为无线闭塞中心(Radio Block Center，RBC)。所谓的安全的部段(也称为安全的区域或者“信任区域”)被确定为路段的如下部段，在所述部段处，路段控制中心能够确信由轨道车辆的ETCS部件传送的有效位置也是正确的。由此，路段控制中心例如能够为该轨道车辆签发呈OS模式或者呈FS模式的行车许可。
对于安全部段而言已知的是，设置下述类型的应答器：
-在安全的部段的边缘处的应答器(也称为TAB应答器；TAB：信任区域边界)；
-在安全的部段之外的应答器(也称为TAO应答器；TAO：信任区域之外)；
-在安全的部段之内的应答器(也称为TAI应答器；TAI：信任区域之内)。
TAO应答器应保证：一旦轨道车辆离开安全的区域，就通知路段控制中心。由此防止由路段控制中心给实际上位于安全的部段之外的轨道车辆错误地签发行车许可(MA)。
图5示出具有处于TAB应答器(或应答器组)502、503之间的安全的部段501的铁路路段的示例性的设置。此外示出TAO应答器504、505和TAI应答器506。基本上，应注意的是，其中提到的应答器中的每一个都能够通过应答器组、即例如多个依次安置的应答器实现。
在此不利的是，需要多个应答器。对于安全的部段而言例如需要直至八个应答器。因为各个站(例如停车点或火车站)通常具有多个安全的部段，所以这导致大量总体上所需要的应答器并且导致与其关联的显著的成本。此外，调车轨或者停放轨对于TAO应答器和TAB应答器而言通常提供过小的空间。
另一缺点在于，当轨道车辆从安全的部段中行驶离开而路段控制中心认为轨道车辆仍处于安全的部段中时，所述轨道车辆能够错误地获得行车许可。这例如可能在轨道车辆未读取TAO应答器和/或未通知路线控制中心轨道车辆离开安全的区域时发生。
发明内容
本发明的目的在于：避免在上文中所提到的缺点并且尤其提出一种成本有效的解决方案，根据所述解决方案能够节省应答器中的一部分应答器，其中尽管如此但是仍能够在遵循所需要的安全规程的条件下实施安全的部段(信任区域)的设计理念。
该目的根据独立权利要求的特征来实现。优选的实施方式尤其可从从属权利要求中得出。
为了实现所述目的，提出一种用于控制轨道车辆的方法，
-其中在驶过应答器时给轨道车辆提供信息，
-其中基于所述信息由轨道车辆检验条件，
-其中根据是否满足所述条件由轨道车辆执行预设的动作。
通过所介绍的方法途径可行的是，节省在其它情况下对于提供铁路路段的安全的部段(“信任区域”)可能所需要的应答器。所节省的应答器例如是TAO应答器。由此所述建议提供一种成本有效的方法途径，所述方法途径一方面辅助安全的部段而另一方面满足所需要的安全规定和规章。
根据由被驶过的应答器传送的信息，轨道车辆能够检验所获得的行车许可(MA)是否来自正确的前提条件，也就是说，轨道车辆是否在获得行车许可时也真正停在由路段控制中心所设定的部段上。
优选地，所述条件是能够由轨道车辆检验的规则。信息在此能够是条件的一部分或者能够提供用于所述条件的参数。特别地，可行的是，借助于所述信息也提供条件本身。
一个改进方案是，所述条件为轨道车辆仅允许经过预设的距离。
如果由轨道车辆(必要时在考虑行驶方向的情况下)经过的距离达到或者超过阈值，那么实施预设的动作。
在此应注意的是，当所经过的距离达到或者超过阈值时，能够满足条件“继续行驶无效”。替选地，当所经过的距离未达到或者超过阈值时，能够满足条件“继续行驶可行”。
另一改进方案是，所述条件为轨道车辆必须在预设的距离中驶过预设的应答器。
预设的应答器能够是最后驶过的应答器或者另一应答器。
特别地，一个改进方案是，所述信息包括距另一应答器的距离，并且所述条件基于该距离。
所驶过的应答器例如能够传送距沿着行驶方向的下一个应答器的距离。所述条件此时检验轨道车辆是否在所给出的距离中驶过该应答器。如果在预设的与所述距离关联的公差范围中下一个应答器未被驶过，那么执行预设的动作。
还有一个改进方案是，所述条件以预设的公差范围来检验。
此外，一个改进方案是，公差范围基于轨道车辆的定位的测量精度。
下一个改进方案在于，预设的动作包括开始轨道车辆的制动过程。
特别地，能够执行制动过程直至轨道车辆停止。示例性地，制动过程能够是正常的制动或者是紧急制动。
一个设计方案是，应答器设置在安全的部段的边界处或附近，尤其是TAB应答器或者TAB应答器组。
一个替选的实施方式在于，由应答器提供的信息在链式信息的范围中传送。
之前涉及所述方法的实施方案相应适用于其他权利要求类别。
在上文中提到的目的也根据ETCS铁路沿线装备实现，所述ETCS铁路沿线装备：
-具有位于安全的部段的边界处或附近的应答器，
-其中所述应答器设立为，使得所述应答器在被驶过时给轨道车辆提供信息，使得根据所述信息可由轨道车辆检验条件并且可根据是否满足所述条件由轨道车辆实施预设的动作。
也提出一种具有如在此所描述的那样的至少一个ETCS铁路沿线设备的系统。
此外，在上文中所提到的目的借助于具有处理单元的轨道车辆来实现，所述处理单元设立为，使得
-在驶过应答器时可接收信息，
-其中基于所述信息可检验条件，以及
-可根据是否满足所述条件在轨道车辆中执行预设的动作。
一个设计方案是，预设的动作包括制动轨道车辆或者使轨道车辆停止。
在此提出的处理单元尤其能够构成为处理器单元和/或至少部分地固定布线的电路装置或者逻辑电路装置，所述固定布线的电路装置或者逻辑电路装置设立为，使得可以如在此所描述的那样来执行所述方法。上述处理单元能够是或者包括具有相应必要的外围设备的任何类型的处理器或者计算机或者电脑(所述外部设备是存储器、输入/输出接口、输入输出设备等)。处理单元能够是轨道车辆的控制单元的一部分。
附图说明
本发明的在上文中所描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式方法结合下述对实施例的示意性的描述变得更清楚并且更易于理解，所述实施例结合附图来详细阐述。在此，为了概览，相同的或者起相同作用的元件能够设有相同的附图标记。
附图示出：
图1示出具有轨道车辆的示例性的路段场景，所述轨道车辆朝向道岔运动，所述道岔能够连接至安全的部段并且连接至未安全的铁轨区域；
图2基于图1示出如驶过道岔进入安全的部段的轨道车辆；
图3基于图1和图2示出对路段场景的可能的占据，其中在没有其他措施的情况下可能错误地认为轨道车辆处于安全的区域中，尽管不是这种情况；
图4基于在图1至3中阐述的路段场景示出当尽管轨道车辆未停在安全的部段(如通过路段控制中心所设定的那样)但仍错误地获得行车许可时执行预设的动作，例如制动轨道车辆。
具体实施方式
本发明提出，在节省TAO应答器中的至少一部分的情况下实现安全的(路段)部段(信任区域)的设计理念。这例如能够通过如下方式实现：现存的TAB应答器提供将轨道车辆的行驶与条件相关联的信息。该条件由轨道车辆随着所述条件的获得或者在获得所述条件之后、即在驶过TAB应答器时进行检验。所述条件能够为：
-轨道车辆仅允许经过预设的距离，
-轨道车辆必须在预设的距离中驶过预设的应答器。
对于条件未被满足的这种情况，由轨道车辆自主地执行预设的动作，例如开始制动过程。
所述条件引起轨道车辆自主地检验并决定其是否执行预设的动作。对此不需要路段控制中心的任何指示。
由TAB应答器提供的信息能够在所谓的链式信息的范围中传送。此外，也能够由另一应答器替代TAB应答器提供所述信息。
根据接下来的附图示例性地描述用于在不使用附加的TAO应答器或者在节省附加的TAO应答器中的至少一些的情况下提供安全部段的方法途径。
图1示出具有轨道车辆的示例性的路段场景。轨道车辆连同后部的驾驶室105沿着行驶方向106在铁轨部段108上朝向道岔103运动。驾驶室105处于备用模式中，之前驾驶室105已经驶过具有识别符“2222”的应答器107。在驾驶室105中，该最后被驶过的应答器识别符“2222”连同距最后被驶过的应答器107的距离一起被存储或者是可用的。
在此应注意的是，驾驶室尤其包括轨道车辆的驾驶台显示器。轨道车辆优选具有两个驾驶室，其中根据轨道车辆的行驶方向，在行驶的轨道车辆的头部处的驾驶室是激活的。在轨道车辆改变方向时，在激活的驾驶室之间也发生改变。特别地，驾驶室具有ETCS车辆装置。
在此应注意的是，轨道车辆(也称为“列车”)具有至少一个车厢，其中车厢能够是动车、旅客车厢、货物车厢或者由这种隔间或功能件组成的组合。动车具有驾驶室(也称为操作台)并且能够构成具有或不具有驱动装置。动车尤其能够是火车头。特别地，轨道车辆能够是大都市轻轨列车(例如市郊列车或地铁)，所述大都市轻轨列车至少部分地在地下在隧道中行驶。特别地，轨道车辆能够是有车辆驾驶员或者无驾驶员的轨道车辆。
在道岔103之后是安全的部段102或铁轨部段101，所述安全的部段由应答器104(TAB应答器)限界。在此，示例性假设仅有一个安全的部段102。然而，所述方法途径相应地对多个安全的部段起作用。
图2基于根据图1的示意图示出：具有后部的驾驶室105的轨道车辆已经驶过道岔103以及应答器104并且在安全的部段102中停止。在驾驶室105中，应答器104的应答器识别符“0000”连同距该最后被驶过的应答器104的距离一起被存储或者是可用的。
此时，轨道车辆的驾驶室105被激活，以便朝向道岔103离开安全的部段102。
图3示出基于在上文中阐述的铁轨架构的运行过程的下一个步骤：如果驾驶室105从起始位置301离开安全的部段102，那么所述驾驶室再次驶过应答器104并且到达位置302；在该处，最后被驶过的应答器104的识别符、即在示例中为“0000”以及距该应答器104的距离被存储。
轨道车辆从位置302行驶到位置303中、即行驶到铁轨部段101上。最后被驶过的应答器的识别符也如在位置301中那样为应答器104的识别符，即“0000”。根据存储在驾驶室105中的信息，对于轨道车辆而言，位置303可能错误地与位置301混淆。换句话说，能够认为，轨道车辆停止在安全的部段102中，尽管实际上所述轨道车辆停止在铁轨部段101上。如果现在驾驶室105获得行车许可(MA)，那么在没有其它措施的情况下可能会出现安全关键状态。
然而这通过如下方式有效地防止：在驶过应答器104时，所述应答器给驾驶室105提供将轨道车辆的行驶与可由轨道车辆或者驾驶室105的控制单元检验的条件相关联的信息。应答器104例如传送其位置信息和条件，使得在从安全的部段102朝向道岔103行驶时应检验应答器104是否被驶过。如果不是这种情况，那么执行预设的动作，例如开始轨道车辆的制动过程。
因为距最后被驶过的应答器的距离是已知的，所以由此能够——以预设的容差——检验：在行驶离开位置301时应答器104是否在预设的距离中被驶过。如果是这种情况，那么轨道车辆继续朝向应答器107行驶。如果不是这种情况，那么轨道车辆能够及时被制动。
图4图解说明该场景。驾驶室105在位置303中获得行车许可402。在建立行车许可时，可能错误地认为轨道车辆处于位置302中而不是位置303中。如果轨道车辆从位置303中朝向道岔103起动，那么所述轨道车辆不在原本为此预设的距离中驶过应答器104(仅当轨道车辆可能从位置301中朝向道岔103驶出时，才可能是这种情况)。在图4中例如在区域401中期待驶过应答器104。然而这种驶过不发生，违背用于轨道车辆的继续行驶的条件，驾驶室104能够自主地开始制动过程并且将轨道车辆制动至停止状态。
其他优点：
当前的方法途径具有如下优点：能够节省多个应答器或应答器组。这降低了成本并且提高了灵活性，因为在可用空间相对小的情况下不必安置多个应答器。此外，能够快速地实现安全的部段的安装或者实施。
虽然本发明在细节上通过至少一个所示出的实施例详细说明和描述，但是本发明不受限于此，并且本领域技术人员能够从中推导出其他变型形式，而不脱离本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种用于控制轨道车辆(105)的方法，
-其中在驶过应答器(104)时给所述轨道车辆(105)提供信息，
-其中基于所述信息由所述轨道车辆检验条件，
-其中根据是否满足所述条件由所述轨道车辆执行预设的动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述条件为所述轨道车辆仅允许经过预设的距离。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述条件为所述轨道车辆必须在预设的距离中驶过预设的应答器。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述预设的应答器是最后被驶过的应答器。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述信息包括距另一应答器的距离，并且所述条件基于该距离。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中借助预设的公差范围(401)检测所述条件。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述公差范围基于所述轨道车辆的定位的测量精度。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述预设的动作包括：开始所述轨道车辆的制动过程。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述应答器设置在安全的部段的边界处或附近，所述应答器尤其是TAB应答器或者TAB应答器组。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中在链式信息的范围中传送由所述应答器提供的信息。
11.一种ETCS铁路沿线设备，
-具有在安全的部段的边界处或附近的应答器(104)，
-其中所述应答器(104)设立为，使得所述应答器在被驶过时给轨道车辆(105)提供信息，使得根据所述信息能够由所述轨道车辆检验条件并且能够根据是否满足所述条件由所述轨道车辆(105)实施预设的动作。
12.根据权利要求11所述的ETCS铁路沿线设备，其中所述应答器是TAB应答器或者TAB应答器组。
13.一种具有至少一个根据权利要求11或12所述的ETCS铁路沿线设备的系统。
14.一种具有处理单元的轨道车辆(105)，所述处理单元设立为，使得
-在驶过应答器(104)时能够接收信息，
-其中基于所述信息能够检验条件，以及
-能够根据是否满足所述条件在所述轨道车辆(105)中执行预设的动作。
15.根据权利要求14所述的轨道车辆，其中所述预设的动作包括制动所述轨道车辆或使所述轨道车辆停止。
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