CN109311498B - 用于运行定位设备的方法以及定位设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于相对易于实现并且同时特别高效以及满足高安全性要求的运行定位设备(10)的方法，该定位设备为了在行驶线路(200)上定位有轨车辆(210)而包括至少一个沿着行驶线路(200)铺设的波导(50)。为此，根据本发明，所述方法如下进行，由线路侧的传感器设备(81)采集与相应的有轨车辆(210)相关的测量数据，将至少一个电磁脉冲馈入波导(50)，检测通过至少一个电磁脉冲的反向散射产生的至少一个反向散射模式并且进行分析，根据所采集的测量数据验证在分析过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量，并且在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下，由定位设备(10)提供基于对至少一个反向散射模式的分析的、指示有轨车辆(210)的相应的位置的定位信号。此外，本发明涉及一种定位设备(10)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运行定位设备的方法，所述定位设备为了在行驶线路上定位有轨车辆而包括至少一个沿着行驶线路铺设的波导，其中，由线路侧的传感器设备采集与相应的有轨车辆相关的测量数据，将至少一个电磁脉冲馈入波导，检测通过至少一个电磁脉冲的反向散射产生的至少一个反向散射模式并且进行分析，根据所采集的测量数据验证在分析过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量，并且在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下，由定位设备提供基于分析指示有轨车辆的位置的定位信号。
背景技术
对于有轨车辆(spurgebundene Fahrzeuge)、例如轨道车辆、具有橡胶轮胎或磁悬浮列车的轨道引导车辆(spurgeführte Fahrzeuge)的安全运行，关于在相应的系统中运行的车辆的相应的位置或者相应的方位的可靠的信息是至关重要的。
从国际专利申请WO 2011/027166 A1中已知一种用于定位轨道车辆的方法，其中，为了在轨道线路形式的行驶线路上定位轨道车辆，设置沿着轨道线路铺设的波导。在时间上依次将电磁脉冲馈入波导。对于发射的每个脉冲，分别接收并分析通过电磁脉冲的反向散射产生的至少一个反向散射模式。在此，通过分析反向散射模式，可以在轨道线路上对相应的轨道车辆进行定位。所使用的技术也作为术语“光纤感测(Fiber Sensing)”或“分布式声音感测(Distributed Acoustic Sensing)”已知。然而，相应的已知的系统具有如下缺点：其本身通常在信号技术上是不安全的，即，不符合适用于在铁路安全技术领域中应用的特别高的安全性要求。其结果是，相应的系统不适合或者不允许用于在安全关键的、“生死攸关”的应用、例如作为行驶路径安全保证或者列车控制系统对车辆的控制中应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种相对易于实现并且同时特别高效以及满足高安全性要求的用于运行定位设备的方法，该定位设备为了在行驶线路上定位有轨车辆而包括至少一个沿着行驶线路铺设的波导。
根据本发明，上述技术问题通过用于运行定位设备的方法来解决，该定位设备为了在行驶线路上定位有轨车辆而包括至少一个沿着行驶线路铺设的波导，其中，由线路侧的传感器设备采集与相应的有轨车辆相关的测量数据，将至少一个电磁脉冲馈入波导，检测通过至少一个电磁脉冲的反向散射产生的至少一个反向散射模式并且进行分析，根据所采集的测量数据验证在分析过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量，并且在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下，由定位设备提供基于分析指示有轨车辆的位置的定位信号。
根据本发明的用于运行为了在行驶线路上定位有轨车辆而包括至少一个沿着行驶线路铺设的波导的定位设备的方法的特征首先在于，由线路侧的传感器设备采集与相应的有轨车辆相关的测量数据。在此，线路侧的传感器设备是与波导以及与其相关联的部件、即“光纤感测”系统无关的部件。在此，优选线路侧的传感器设备满足高安全性要求，从而所采集的测量数据可以视为是可信的。
按照根据本发明的方法的随后的两个步骤，以本身已知的方式将至少一个电磁脉冲馈入波导中，随后检测通过至少一个电磁脉冲的反向散射产生的至少一个反向散射模式并且进行分析。相应的适合于此的“光纤感测”系统本身是已知的并且可以由不同的制造商提供。
按照根据本发明的方法的接下来的步骤，根据所采集的测量数据验证在分析过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量。在此，验证例如可以通过将至少一个特定于车辆的特征参量与所采集的测量数据或其至少一部分进行比较来进行。在此，依据相互比较的一个或多个参量的类型，对于成功的验证，可以在相同的意义上要求完全一致，或者在比较过程中也可以允许一定的公差范围。与此无关地，通过使用所采集的测量数据作为参考，在结果中声明或者检查至少一个特定于车辆的特征参量是否(必要时以对于相应的应用足够高的概率)是正确的，即，对应于现实。
按照根据本发明的方法的最后的步骤，在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下，由定位设备提供基于对至少一个反向散射模式的分析的、指示有轨车辆的相应的位置的定位信号。这意味着，仅当根据借助于线路侧的传感器设备采集的测量数据成功验证了基于检测到的反向散射模式的分析结果时，提供基于对至少一个反向散射模式的分析、即基于“光纤感测”系统的信息的、指示有轨车辆的相应的位置的定位信号。反之，其结果是，对于至少一个特定于车辆的特征参量与借助线路侧的传感器设备采集的测量数据矛盾的情况，对反向散射模式的分析的结果是不可信的，因此不提供基于该分析的定位信号。如果已经产生了相应的定位信号，则将其丢弃或者至少标记为不可信。
根据本发明的方法具有如下优点，使得能够根据由线路侧的传感器设备采集的测量数据对“光纤感测”系统的正确的功能进行独立的检查。因此，对于成功检查的情况，存在将借助作为传感器的光波导采集的测量值或者其分析的结果分类为可信的可能性。以由线路侧的传感器设备采集测量数据以及根据所采集的测量数据验证至少一个特定于车辆的特征参量的过程的相应的可靠性为前提，由此开辟了基于对至少一个反向散射模式的分析的定位信号也用于对于安全重要的应用、例如轨道空闲通知或者列车控制的可能性。这一方面提供了如下优点：基于对至少一个反向散射模式的分析的定位信号通常具有非常好的分辨率，从而例如可以以5至10m量级的精度进行相应的有轨车辆的位置的确定。此外，在有轨车辆的行驶线路上经常已经铺设了或者可以以相对小的开销铺设例如光波导的形式的波导，由此可以节省用于安装以及运行其它线路侧的部件的开销和成本。
在本发明的范围内，有轨车辆可以是任意类型的有轨车辆。作为其示例，在此提到具有一个或者多个耦合的客车车厢或者货车车厢的机车。作为其替换，有轨车辆例如也可以设计为牵引车辆，其中，牵引车辆可以分别包括一个或多个动力和/或非动力车辆或车厢。此外，有轨车辆例如也可以由一个或多个货车车厢构成，这些货车车厢以由重力驱动的方式沿着调轨技术运行设施移动。
优选地，可以以如下方式扩展根据本发明的方法：当有轨车辆进入与定位设备相关联的线路区域中时，由线路侧的传感器设备采集测量数据，在有轨车辆停留在该线路区域期间使用所采集的测量数据来验证相应地确定的至少一个特定于车辆的特征参量，并且相应地在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下，由定位设备提供定位信号。根据本发明的方法的该实施方式具有如下优点：当相关有轨车辆进入与定位设备相关联的线路区域中时，由线路侧的传感器设备采集测量数据，并且随后在有轨车辆随后在相关线路区域中的全部停留期间使用这些处理数据来验证或检查在分析至少一个反向散射模式过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量。其前提是，所采集的测量数据与在有轨车辆停留在线路区域期间不改变或者仅以可预见的方式改变的一个测量参量或多个测量参量相关。由此，使得能够借助线路侧的传感器设备在可能的非常大的线路区域上对至少一个特定于车辆的特征参量进行验证。因此，在与定位设备相关联的线路区域中不需要其它线路侧的传感器设备。因此，由于相应地采集一次测量数据，可以节省相当大的成本和开销。
按照根据本发明的方法的另一个特别优选的实施方式，由线路侧的传感器设备采集的测量数据包括以下测量参量中的至少一个：有轨车辆的位置、有轨车辆的速度、有轨车辆的车辆长度、有轨车辆的轴数。这是有利的，因为所提到的测量参量是通常可以通过借助“光纤感测”系统分析所采集的反向散射模式来确定的测量参量。特别地，有轨车辆的车辆长度以及有轨车辆的轴数作为测量参量在此还具有以下优点：其在有轨车辆运行时不随着时间改变，从而相关测量参量在稍后的时间点也仍然适合作为参考或比较参量。
优选地，也可以以如下方式扩展根据本发明的方法：由在信号技术上安全的线路侧的传感器设备采集测量数据。使用在信号技术上安全的线路侧的传感器设备是有利的，因为通过相应的传感器设备保证了其满足铁路信号技术的高安全性要求。因此，这对于由这种在信号技术上安全的线路侧的传感器设备采集的测量数据也是适用的，由此该测量数据特别适合作为基于反向散射模式确定的至少一个特定于车辆的特征参量的参考或者比较标准。依据相应的要求和情况，也可以在比较的结果中将“光纤感测”系统的分析的结果分类为在信号技术上是安全的，由此“光纤感测”系统也可用于对于安全重要的应用。
线路侧的传感器设备原则上可以是本身已知的任意类型的传感器设备。这例如包括照相机或者光栅(Lichtschranken)以及其它本身已知的用于确定相应的有轨车辆的速度、车辆长度和/或轴数的系统。
按照根据本发明的方法的另一个特别优选的设计方案，测量数据由计轴器形式的线路侧的传感器设备采集。这是有利的，因为计轴器是在铁路信号技术领域中广泛使用、高度可靠并且通常在信号技术上安全地实施的传感器设备。在此，借助实质上是双通道车轮传感器以及在必要时以与实际的传感器间隔开的方式布置的轴计数分析设备的相应的计轴器，可以确定有轨车辆的轴数。此外，相应的计轴器可以确定有轨车辆的每个轴的速度，并且根据速度以及从第一个轴开始直到读取最后一个轴的计轴器的占用持续时间来计算有轨车辆的长度。同时，通过检测有轨车辆，还识别出有轨车辆在检测时间点的位置，该位置在这种情况下对应于计轴器的位置。使用计轴器作为线路侧的传感器设备也是有利的，因为经常已经沿着有轨车辆的行驶线路安装了计轴器。因此，可以有利地在定位设备运行过程中使用这种总归存在的计轴器。
优选地，还可以如下扩展根据本发明的方法：监视所确定的至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向，并且如果至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向被评价为是可信的，则提供定位信号。通过监视所确定的至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向，可以有利地进一步检查特定于车辆的特征参量或者对特定于车辆的特征参量进行可信度测试。因此，当使用车辆长度或轴数作为特定于车辆的特征参量时，可以检查特定于车辆的特征参量是否如预期保持恒定。此外，当使用有轨车辆的速度作为特定于车辆的特征参量时，可以检查是否不出现不可信的速度变化。因此，有轨车辆的加速或制动能力本身是已知的，因此可以在可信度测试中考虑加速或制动能力。此外，对于其它特定于车辆的特征参量，在“光纤感测”系统正确地工作时，通常期望这些特征参量的时间走向没有跳变等。因此，监视所确定的至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向提供了对借助作为传感器的波导采集的数据进行可信度测试的另一种可能性。在此，仅当至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向被评价为是可信的时，提供定位信号。如果不是这种情况，则有利地输出相应的故障通知，并且将可能已经产生的定位信号丢弃或者标记为有错误或者是可疑的。
优选地，根据本发明的方法也可以设计为：通过定位设备从列车控制系统的控制设备接收特定于相应的有轨车辆的车辆数据，定位设备在对至少一个特定于车辆的特征参量进行检查或者可信度测试的过程中使用接收到的车辆数据，并且在检查或者可信度测试成功的情况下由定位设备提供定位信号。相应的车辆数据例如可以是有轨车辆的长度或者轴数或者也可以是其制动能力。关于有轨车辆的长度或者轴数，在此可以直接与相应的特定于车辆的特征参量进行比较。不同于此，制动能力可以用于评价车辆的速度形式的特定于车辆的特征参量的可信度。因此，在这种情况下，也仅当在进行比较或者评价时确定了车辆数据与至少一个特定于车辆的特征参量的匹配或者一致性时，输出定位信号。由此，存在对由“光纤感测”系统提供的数据或者结果进行一致性检查的另一种可能性。
按照根据本发明的方法的另一个特别优选的实施方式，借助布置在行驶线路上的声音发射器产生特定于该声音发射器的测试信号，并且根据测试信号对定位设备进行功能检查。因此，声音发射器在此是产生声音信号或者振动形式的特定于该声音发射器的测试信号的部件。由于测试信号是在已知位置以及在必要时在已知时间点产生并具有已知形状的信号，因此在此使得能够根据测试信号对定位设备进行功能检查。在此，声音发射器可以以规律的时间间隔和/或根据上级监视部件的要求产生相应的测试信号。由于测试信号是特定于相应的声音发射器的，因此有利地避免了测试信号的串扰，因此避免了错误的状态通知。这意味着，根据例如可以具有特定的或者规划的位模式的测试信号，可以明确地检查该测试信号是否实际上是由布置在行驶线路上的声音发射器产生的。因此，这特别是对于在行驶线路的区域中布置了多个光波导和/或多个声音发射器的情况是特别重要的。
原则上，在验证肯定的情况下提供的定位信号可以用于任意目的。这尤其包括在轨道空闲通知以及列车控制或列车安全保证领域中的应用。
按照根据本发明的方法的另一个特别优选的设计方案，所提供的定位信号用于在定位设备中规划的虚拟的空闲通知部分的空闲或者占用通知。根据本发明的方法的该实施方式具有如下优点：可以根据相应的要求定义或者规划相应的虚拟的空闲通知部分的长度或粒度。通过使用所提供的定位信号用于相应的虚拟的空闲通知部分的空闲或者占用通知，该虚拟的空闲通知部分因此不对应于由相应的设备在行驶线路上限制的物理的空闲通知部分，在定位设备侧可以有利地产生并输出例如在使用计轴器或者轨道电路情况下与已知的轨道空闲通知系统的信息类似的信息。因此，可以将相应的占用信息例如传输到集控站并且随后由集控站在行驶路径安全保证中考虑。如果足够小地选择虚拟的空闲通知部分，则在此可以近似在迁移的空间距离内的行驶，即“移动块(Moving Block)”运行。作为其替换，所提供的定位信号当然也可以用于真正的“移动块”运行，由此例如可以结合相应的列车控制系统在近距离交通中或者结合ETCS(European Train Control System，欧洲列车控制系统)Level 3(级别3)使用。
此外，本发明涉及一种定位设备。
关于定位设备，本发明要解决的技术问题是提供一种相对易于实现并且同时特别高效以及满足高安全性要求的定位设备，其为了在行驶线路上定位有轨车辆而包括至少一个沿着行驶线路铺设的波导。
根据本发明，上述技术问题通过如下定位设备来解决，该定位设备具有至少一个沿着有轨车辆的行驶线路铺设的波导、用于采集与相应的有轨车辆相关的测量数据的线路侧的传感器设备、用于产生电磁脉冲并将其馈入波导中的脉冲产生设备、用于检测通过电磁脉冲的反向散射产生的反向散射模式的检测设备以及用于分析检测到的反向散射模式的分析设备，其中，定位设备被构造为，根据所采集的测量数据验证在分析过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量，并且在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下，提供基于对至少一个反向散射模式的分析的、指示有轨车辆的相应的位置的定位信号。
根据本发明的定位设备的优点基本上对应于根据本发明的方法的优点，因此在这方面参考前面的相应的描述。对于下面提到的根据本发明的定位设备的优选的扩展方案，关于根据本发明的方法的相应的优选的扩展方案，这同样以相应的方式适用，因此在这方面也参考前面的相应的说明。
根据一个特别优选的扩展方案，根据本发明的定位设备被构造为，存储在有轨车辆进入与定位设备相关联的线路区域时由线路侧的传感器设备采集的测量数据，在有轨车辆停留在该线路区域期间使用所存储的测量数据来验证相应地确定的至少一个特定于车辆的特征参量，并且相应地在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下提供定位信号。
优选地，根据本发明的定位设备也可以被设计为，线路侧的传感器设备被构造为采集包括以下测量参量中的至少一个的测量数据：有轨车辆的位置、有轨车辆的速度、有轨车辆的车辆长度、有轨车辆的轴数。
按照根据本发明的定位设备的另一个特别优选的实施方式，线路侧的传感器设备是在信号技术上安全的线路侧的传感器设备。
按照根据本发明的定位设备的另一个特别优选的设计方案，线路侧的传感器设备是计轴器。
优选地，根据本发明的定位设备也可以如下扩展：定位设备被构造为，监视所确定的至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向，并且如果至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向被评价为是可信的，则提供定位信号。
优选地，根据本发明的定位设备也可以如下扩展：定位设备包括用于从列车控制系统的控制设备接收特定于相应的有轨车辆的车辆数据的接收设备，并且被构造为，在对至少一个特定于车辆的特征参量进行检查或者可信度测试的过程中使用接收到的车辆数据，并且在检查或者可信度测试成功的情况下提供定位信号。
按照根据本发明的定位设备的另一个特别优选的实施方式，定位设备包括至少一个布置在行驶线路上的声音发射器，声音发射器被构造为用于产生特定于该声音发射器的测试信号，其中，定位设备被构造为，根据测试信号对定位设备进行功能检查。
根据一个特别优选的实施方式，根据本发明的定位设备被构造为，将所提供的定位信号用于在定位设备中规划的虚拟的空闲通知部分的空闲或者占用通知。
附图说明
下面，借助实施例更详细地解释本发明。为此，
图1为了解释根据本发明的方法的实施例以示意性草图示出了具有根据本发明的定位设备的实施例的布置。
具体实施方式
图1示出了定位设备10，其包括脉冲产生设备20、检测设备30、耦合设备40、波导50、分析设备60、安全定位计算机70、线路侧的传感器设备80、81和82以及轴计数计算机90。
脉冲产生设备20优选具有未进一步示出的激光器，其使得能够规律地、例如以固定地预先给定的脉冲速率产生短的电磁脉冲、特别是光脉冲，并且经由耦合设备40馈入波导50中。在此，脉冲产生设备20优选由分析设备60控制，从而分析设备60至少大概知道脉冲产生的时间点。
检测设备30例如具有使得能够检测到电磁辐射的光电检测器。检测设备30将其测量信号传输到分析设备60，分析设备60分析该测量信号。因此，通过脉冲产生设备20、检测设备30、耦合设备40、波导50以及分析设备60形成传感器系统，其通常被称为“光纤感测”或者“分布式声音感测”系统，其本身是已知的并且在市场上可以获得。
在图1中可以看到，波导50沿着行驶线路200布置。轨道车辆形式的有轨车辆210在行驶线路200上行驶。在此假设有轨车辆210在所示出的实施例中从右向左移动。
在所描述的实施例的范围内，线路侧的传感器设备80、81和82被构造为计轴器，其中，假设这些计轴器在信号技术上安全地实施，即，满足铁路信号技术的高安全性要求。与图1的图示对应，线路侧的传感器设备80、81、82通过通信技术连接到轴计数计算机90，轴计数计算机90一方面也像分析设备60一样又通过通信技术与安全定位计算机70连接。在此，定位计算机70是“安全的”，因为其被实施为在信号技术上是安全的，因此满足铁路安全技术的高安全性要求。
应当注意，与下面描述的实施例对应，使用线路侧的传感器设备80本身就已经足够了，从而原则上可以省去线路侧的传感器设备81和82。
在这一点上还应当指出，在图1中借助相应的线表示的通信连接可以被构造为用于单向或者双向通信。如果相应的箭头表示相应的方向，则这仅用于示出结合对本发明的实施例的描述相关的通信流或者信号流，因此特别是也不排除相关部件之间的双向通信。
安全定位计算机70一方面通过通信技术连接到集控站100。在此，安全定位计算机70的任务特别是在于，将在信号技术上安全的定位信号传输到集控站100。在集控站100侧，在保证有轨车辆210以及在行驶线路200上行驶的其它有轨车辆的行驶路径的安全时，考虑该定位信号以及包含在其中的定位信息。
安全定位计算机70以及集控站100还通过通信技术经由通信接口110连接到与相邻的线路区域相关联的安全定位计算机。
现在，例如在图1中示出的定位设备10可以运行，使得例如线路侧的传感器设备81在有轨车辆210进入与定位设备10相关联的、在图1的实施例中从线路侧的传感器设备81延伸至耦合设备40的位置的线路区域中时采集或者在图1的情况下采集与有轨车辆210相关的测量数据。相应的线路区域例如可以对应于两个站之间的距离，因此依据相应的情况，相应的线路区域例如具有10km和40km之间的范围内的长度。
假设由线路侧的传感器设备81或者轴计数计算机90(其也可以共同视为对应的传感器设备)采集了测量数据，这些测量数据作为测量参量包括有轨车辆210的速度、车辆长度以及轴数。此外，存在有轨车辆210在线路侧的传感器设备81检测到其第一个轴的时间点到达线路侧的传感器设备81的位置的另一个测量参量。应当指出，作为其替换，线路侧的传感器设备81也可以仅检测所提及的测量参量中的一个或者多个。
现在，借助脉冲产生设备20，随后经由耦合设备40将至少一个电磁脉冲馈入波导50中，其中，在所描述的实施例的范围中假设波导是光波导。然后，通过检测设备30检测通过至少一个电磁脉冲的反向散射产生的至少一个反向散射模式，并且在分析设备60侧进行分析。通过由于由有轨车辆210引起的振动触发的相应的调制，分析设备60在此可以检测到有轨车辆210在行驶线路200上的存在。此外，通过考虑所馈入的电磁脉冲在波导50中的传播时间以及通过反向散射产生的反向散射模式，能够使分析设备60确定有轨车俩210的位置。在此，目前在市场上可获得的系统达到一般大约5至10m范围内的分辨率，从而可以以相对高的精度确定有轨车辆210的位置。然而，相应的“光纤感测”系统通常不满足铁路信号技术关于其信号技术安全的高要求。这导致借助光波导50确定的轨道车辆210的位置不能在没有其它措施的情况下用于安全关键的应用，例如与用于行驶路径安全保证的轨道空闲通知相关或者与列车控制系统相关的应用。
现在，为了使相应的信息也可以用于安全相关的应用，或者也为了针对其它应用提高系统的安全性和可靠性，通过安全定位计算机70根据由线路侧的传感器设备81采集并且由或者经由轴计数计算机90传输到安全定位计算机70的测量数据，验证在分析设备60的分析过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量。至少在有轨车辆210进入相关线路区域的时刻，即，在有轨车辆210刚好到达线路侧的传感器设备81的时刻，在此例如可以使用有轨车辆210的位置或者有轨车辆210的速度作为特定于车辆的特征参量。
此外，借助“光纤感测”系统，还可以确定有轨车辆210的长度以及轴数作为特定于车辆的特征参量。由于这些参量还可以根据由线路侧的传感器设备81采集的测量数据来确定，所以这些参数同样可以用于根据测量数据验证至少一个特定于车辆的特征参量。此外，车辆长度和轴数提供如下优点：这些参数在有轨车辆210在线路区域中行驶期间不会改变。因此，当有轨车辆210已经离开了线路侧的传感器设备81时，相应的测量数据也仍然可以用作用于验证特定于车辆的特征参量的比较参考。由此，有利地使得也能够在较长的时间段内在不通过其它线路侧的传感器设备的情况下验证由“光纤感测”系统确定的、由该系统与确定的有轨车辆210的位置一起传输到安全定位计算机70的至少一个特定于车辆的特征参量。在此，相应的验证例如可以通过相应地将所采集的测量数据与在分析过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量进行比较来进行，其中，如果相应的参量在相同的意义上或者在一定的公差区域的范围内彼此一致，则依据相应的特定于车辆的特征参量的验证成功。
现在，通过相应地验证由“光纤感测”系统提供的数据或者信息，安全定位计算机70随后可以有利地将相关信息或者“光纤感测”系统本身认定为是可信的，因此认定为依据相应的要求和情况在信号技术上安全的值得信任的定位信息的提供方。因此，这提供如下优点：由定位设备10或者其安全定位计算机70提供或者输出基于对至少一个反向散射模式的分析的、由分析设备60确定并且传输到安全定位计算机70的、指示有轨车辆210的相应的位置的定位信号，因此该定位信号也可以用于对信息的安全性或者可靠性有要求的应用。反之，如果验证不成功，则在定位设备10侧不提供定位信号或者丢弃已经产生的定位信号或者将其标记为不可信。
应当指出，线路侧的传感器设备81、82、82有利地至少关于所考虑的线路部分不是独立的轨道空闲通知系统。因此，线路侧的传感器设备81仅用于在进入相关线路区域时最初采集或者采集一次相应的测量数据。然后，随后可以使用这些测量数据，而为此不需要另外的线路侧的传感器设备。
此外，作为对前面描述的验证的补充，还存在如下的可能性，即，通过分析设备60监视所确定的至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向，并且如果至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向被评价为是可信的，则提供定位信号。反之，这意味着，如果至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向产生不期望的变化，则不提供或者丢弃定位信号。在此，不期望的变化例如可以是轴数或者列车长度的变化以及不可信的速度变化或者时间走向的不期望的跳变。
此外，还存在如下可能，即，通过定位设备10从列车控制系统的控制设备接收特定于有轨车辆210的车辆数据，并且定位设备10或者其安全定位计算机70将接收到的这些车辆数据用于至少一个特定于车辆的特征参量的另外的可信度测试或者检查。接收到的特定的车辆数据在此例如可以是有轨车辆210的车辆长度或其制动能力。虽然例如可以在速度变化的可信度测试的过程中使用制动能力，但是可以直接使用轴数或者车辆长度用于与相应的特定于车辆的特征参量的相应的比较。因此，根据从列车控制系统的控制设备接收到的车辆数据，在必要时可以进一步对“光纤感测”系统的功能进行检查，其中，在这种情况下，也仅当通过比较确定车辆数据与至少一个特定于车辆的特征参量的匹配或者一致时，定位设备10输出定位信号。
有利地可以借助布置在行驶线路200上的声音发射器进一步对定位设备10进行功能检查，为了清楚起见，在图1中未示出声音发射器。如果声音发射器产生特定于声音发射器的测试信号，则该测试信号一方面可以用于检查检测设备30、耦合设备40、波导50以及分析设备60的功能。在此，通过测试信号的特定于相应的声音发射器的相应的编码，排除了信号的串扰，并且保证接收到的测试信号实际上源自相关联的声音发射器。
由定位设备10的安全定位计算计70提供的定位信号可以有利地用于在定位设备10中规划的空闲通知部分的空闲或者占用通知。这些虚拟的空闲通知部分以在图1中用附图标记220、221、222和223表示的空闲通知点为边界。这意味着，在执行前面提到的比较和一致性检查之后，在信号技术上安全的定位计算机70将与这些虚拟的空闲通知部分有关的空闲或者占用通知发送到集控站100。在此，可以有利地与相应的要求和需求对应地选择虚拟的空闲通知点220、221、222、223的位置或者由其形成的空闲通知部分的长度。
与上面结合所描述的根据本发明的方法以及根据本发明的定位设备的实施例的描述对应，其特别是具有如下优点：其使得由“光纤感测”系统提供的位置或者方位信息也能够用于如下应用，对于这些应用来说由相关系统本身提供的安全性对于信息的可靠性来说是不够的。有利地，在此仅需要采集一次与“光纤感测”系统无关的传感器数据，然后这些传感器数据随后可以持久地用于验证“光纤感测”系统。如果与上面描述的实施例对应，由在信号技术上安全的定位计算机70进行验证，并且所使用的线路侧的传感器设备81也被构造为在信号技术上是安全的，则这使得能够以可靠地方式检验“光纤感测”系统的可靠性，并且该系统或者由该系统输出的定位信号在必要时本身由于其包含在定位设备10中而能够获得信号技术上的安全性。因此，“光纤感测”系统也可以有利地用于对所提供的信息的安全性有高要求的应用，由此在铁路信号技术领域开辟了新的应用可能性。
Claims (18)
1.一种用于运行定位设备(10)的方法，所述定位设备为了在行驶线路(200)上定位有轨车辆(210)而包括至少一个沿着行驶线路(200)铺设的波导(50)，其特征在于，
-由线路侧的传感器设备(81)采集与相应的有轨车辆(210)相关的测量数据，
-将至少一个电磁脉冲馈入波导(50)中，
-检测通过至少一个电磁脉冲的反向散射产生的至少一个反向散射模式并且进行分析，
-根据所采集的测量数据验证在分析过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量，以及
-在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下，由定位设备(10)提供基于对至少一个反向散射模式的分析的、指示有轨车辆(210)的相应的位置的定位信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
-在有轨车辆(210)进入与定位设备(10)相关联的线路区域中时，由所述线路侧的传感器设备(81)采集测量数据，
-在有轨车辆(210)停留在所述线路区域期间使用所采集的测量数据来验证相应地确定的至少一个特定于车辆的特征参量，以及
-相应地在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下，由定位设备(10)提供定位信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述线路侧的传感器设备(81)采集的测量数据包括以下测量参量中的至少一个：
-有轨车辆(210)的位置，
-有轨车辆(210)的速度，
-有轨车辆(210)的车辆长度，
-有轨车辆(210)的轴数。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，测量数据由在信号技术上安全的线路侧的传感器设备(81)采集。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，测量数据由计轴器形式的线路侧的传感器设备(81)采集。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，
-监视所确定的至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向，以及
-如果至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向被评价为是可信的，则提供定位信号。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，
-通过定位设备(10)从列车控制系统的控制设备接收特定于相应的有轨车辆(210)的车辆数据，
-定位设备(10)在对至少一个特定于车辆的特征参量进行检查或者可信度测试的过程中使用接收到的车辆数据，以及
-在检查或者可信度测试成功的情况下由定位设备(10)提供定位信号。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，
-借助布置在行驶线路(200)上的声音发射器产生特定于所述声音发射器的测试信号，以及
-根据测试信号对定位设备(10)进行功能检查。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所提供的定位信号用于在定位设备(10)中规划的虚拟的空闲通知部分的空闲或者占用通知。
10.一种定位设备(10)，所述定位设备具有：
-至少一个沿着有轨车辆(210)的行驶线路(200)铺设的波导(50)，
其特征在于，所述定位设备还具有：
-用于采集与相应的有轨车辆(210)相关的测量数据的线路侧的传感器设备(81)，
-用于产生电磁脉冲并将其馈入波导(50)中的脉冲产生设备(20)，
-用于检测通过电磁脉冲的反向散射产生的反向散射模式的检测设备(30)，以及
-用于分析检测到的反向散射模式的分析设备(60)，
-其中，所述定位设备(10)被构造为，
-根据所采集的测量数据验证在分析过程中确定的至少一个特定于车辆的特征参量，以及
-在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下，提供基于对至少一个反向散射模式的分析的、指示有轨车辆(210)的相应的位置的定位信号。
11.根据权利要求10所述的定位设备，其特征在于，
所述定位设备(10)被构造为，
-存储在有轨车辆(210)进入与所述定位设备(10)相关联的线路区域时由线路侧的传感器设备(81)采集的测量数据，
-在有轨车辆(210)停留在所述线路区域期间使用所存储的测量数据来验证相应地确定的至少一个特定于车辆的特征参量，以及
-相应地在成功验证至少一个特定于车辆的特征参量的情况下提供定位信号。
12.根据权利要求10所述的定位设备，其特征在于，线路侧的传感器设备(81)被构造为用于采集包括以下测量参量中的至少一个的测量数据：
-有轨车辆(210)的位置，
-有轨车辆(210)的速度，
-有轨车辆(210)的车辆长度，
-有轨车辆(210)的轴数。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的定位设备，其特征在于，线路侧的传感器设备(81)是在信号技术上安全的线路侧的传感器设备。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的定位设备，其特征在于，线路侧的传感器设备(81)是计轴器。
15.根据权利要求10至12中任一项所述的定位设备，其特征在于，
所述定位设备(10)被构造为，
-监视所确定的至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向，以及
-如果至少一个特定于车辆的特征参量的时间走向被评价为是可信的，则提供定位信号。
16.根据权利要求10至12中任一项所述的定位设备，其特征在于，
-所述定位设备(10)具有用于从列车控制系统的控制设备接收特定于相应的有轨车辆(210)的车辆数据的接收设备，并且被构造为，
-在对至少一个特定于车辆的特征参量进行检查或者可信度测试的过程中使用接收到的车辆数据，以及
-在检查或者可信度测试成功的情况下提供定位信号。
17.根据权利要求10至12中任一项所述的定位设备，其特征在于，
-所述定位设备(10)包括至少一个布置在行驶线路(200)上的声音发射器，所述声音发射器被构造为用于产生特定于所述声音发射器的测试信号，以及
-所述定位设备(10)被构造为，借助测试信号对所述定位设备(10)进行功能检查。
18.根据权利要求10至12中任一项所述的定位设备，其特征在于，
所述定位设备(10)被构造为，将所提供的定位信号用于在所述定位设备(10)中规划的虚拟的空闲通知部分的空闲或者占用通知。
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