CN110520344A - 次级信号装置的指示以及铁路车辆的安全装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在铁路车辆(1)行驶期间向铁路车辆(1)的车辆驾驶员指示次级信号装置(2)的方法，其中，根据铁路车辆(1)的当前的车辆位置(P1)和次级信号装置(2)的事先已知的信号位置(P2)，来确定铁路车辆(1)相对于次级信号装置(2)的实际距离(DA，DA>DW)，并且在实际距离(DA)低于(DA≤DW)铁路车辆(1)相对于次级信号装置(2)的预先确定的实际警告距离(DW)时，向车辆驾驶员指示铁路车辆(1)关于次级信号装置(2)的靠近。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在铁路车辆行驶期间向铁路车辆的车辆驾驶员指示次级信号装置的方法。此外，本发明涉及一种具有程序代码部件的计算机程序或计算机程序产品，程序代码部件被构造为用于执行根据本发明的方法。此外，本发明涉及一种计算单元或处理装置、尤其是用于铁路车辆的控制器或控制装置以及用于铁路车辆的安全装置。
背景技术
对于铁路车辆(用于铁路运行任务的牵引车辆(Triebfahrzeug)、机车、牵引车、机动车、自动驾驶专用车辆等)的车辆驾驶员来说，在关于铁路车辆不利的天气条件(雾、大雨、大雪、逆光、曙暮光等)下，有时很难识别出铁路车辆经过的线路上的外部信号设备或信号装置。存在识别出外部信号设备或信号装置太晚或者没有看到其信号的危险。因为车辆驾驶员(也)在驾驶室中获得来自信号装置或信号设备的初级、优先或与安全有关的信号，因此虽然没有看到线路上的次级信号装置没有产生危险，但是由此可能在铁路网络中出现延迟和干扰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是给出一种方法，通过该方法，可以减少或避免铁路网络中的延迟和干扰。此外，本发明要解决的技术问题是，给出一种相应的计算机程序或计算机程序产品、用于铁路车辆的相应的计算单元或处理装置、尤其是控制器或控制装置以及用于铁路车辆的相应的安全装置。下面，术语“次级信号装置”应当理解为非初级的、非优先的、与安全不相关的或与安全无关的信号设备或信号装置(也参见下面)。
本发明要解决的技术问题通过根据独立权利要求的用于在铁路车辆行驶期间向铁路车辆的车辆驾驶员指示次级信号装置的方法；借助计算机程序或计算机程序产品；借助用于铁路车辆的计算单元或处理装置、尤其是控制器或控制装置；以及借助用于铁路车辆的安全装置来解决。本发明的有利的扩展方案、附加特征和/或优点由从属权利要求和/或下面对本发明的描述中得到。
在根据本发明的用于尤其是仅指示次级信号装置的方法中，根据铁路车辆的当前的车辆位置和次级信号装置的事先已知的信号位置，来确定铁路车辆相对于次级信号装置的实际距离，其中，在实际距离低于铁路车辆相对于次级信号装置的预先确定的实际警告距离时，向车辆驾驶员指示铁路车辆相对于次级信号装置的靠近。实际距离或实际警告距离可以是时间上和/或空间上的距离。类似的情况适用于铁路车辆相对于次级信号装置的(时间上和/或空间上的)靠近。
铁路车辆的车辆驾驶员必须注意初级、即与安全有关并且优先的信号装置，否则除了通过其它安全机制(行驶调度控制、自动化等)的预防措施以外，对人和环境存在危险。初级信号装置(特定于国家)例如可以是：预示信号装置(德国)、主信号装置(德国)、锁定信号装置(德国)、缓慢行驶信号、交通信号灯等。车辆驾驶员应当注意次级信号装置。次级信号装置(特定于国家)例如可以是用于如下内容的信号装置：行驶控制信号(德国)、用于铁路交叉道口监控信号装置的告示信号装置(德国)、站台(德国)等。
根据本发明，根据关于(相关的)铁路车辆的当前的车辆位置/该当前的车辆位置的至少一个信息，并且根据关于(相关的)次级信号装置/该(相关的)次级信号装置的事先已知的信号位置/该事先已知的信号位置的至少一个信息，来确定铁路车辆相对于次级信号装置/该次级信号装置的时间上和/或空间上的实际距离/该时间上和/或空间上的实际距离。此外，根据本发明，根据关于铁路车辆相对于(相关的)次级信号装置/该(相关的)次级信号装置的特定的时间上和/或空间上的实际警告距离/该特定的时间上和/或空间上的实际警告距离的信息，向车辆驾驶员输出关于铁路车辆相对于(相关的)次级信号装置的时间上和/或空间上的靠近/该时间上和/或空间上的靠近的至少一个信息。在此，优选通过计算来确定铁路车辆相对于次级信号装置的实际距离/该实际距离和/或实际警告距离/该实际警告距离。
预先确定的时间上的实际警告距离可以是如下预先确定的持续时间，对于在到达次级信号装置之前还要经过的线路长度，铁路车辆需要该持续时间。此外，预先确定的空间上的实际警告距离可以是铁路车辆在到达次级信号装置之前还要经过的预先确定的线路长度，和/或铁路车辆在到达次级信号装置之前还要渡过的预先确定的直线路程。在此，预先确定的时间上的实际警告距离可以是多级的。
例如，预先确定的时间上的实际警告距离可以是至少45s、至少30s、至少20s、至少15s、至少10s、至少7.5s或至少5s的持续时间，其中，铁路车辆相对于次级信号装置越靠近，向车辆驾驶员指示次级信号装置的时间上的重复率优选越小。这也可以换算为空间上的等同方案，其中，必要时可以根据特定的次级信号装置来计算其它线路长度。
为了确定铁路车辆相对于次级信号装置的实际距离，可以使用铁路车辆的当前行驶速度和/或平均速度，可以使用铁路车辆在经过的特定时间段中的行驶速度和/或平均速度，和/或可以使用预期的铁路车辆在将来的特定时间段中的行驶速度和/或平均速度。
优选通过定位方法来确定铁路车辆的当前的车辆位置。这种定位方法可以通过基于卫星的定位方法、连续式列车自动控制(LZB，Linienzugbeeinflussung)或(稍后的)欧洲列车控制系统(ETCS：European Train Control System)内的定位方法、GIS定位方法(GIS：Geographic Information System，地理信息系统)、基于电子地图和用于识别路径点的方法的照相机定位方法等来实现。
可以基于具有线路数据的目录来确定次级信号装置的事先已知的信号位置，其中，从线路数据中提取信号位置。这种具有线路数据的目录例如可以是具有用于节能行驶的线路数据的目录。在一个实施方式中，可以在铁路车辆的安全装置中确定铁路车辆相对于次级信号装置的时间上和/或空间上的距离。
在一个实施方式中，可以通过铁路车辆行驶期间的指示方法，来指示基本上所有次级信号装置或仅次级信号装置的一个选择。此外，可以根据次级信号装置的类型和/或地点来选择次级信号装置。在此，地点可以是特定的，和/或可以对地点进行分类(例如空闲的线路、火车站等)。此外，在一个实施方式中，可以以可单独配置的方式设计指示方法的指示行为。
在一个实施方式中，对于车辆驾驶员来说，铁路车辆向次级信号装置靠近的指示可以是视觉指示、声音指示和/或触觉指示。视觉指示例如可以是在监视器上进行(必要时专门的)显示、警告灯发亮等。声音指示例如可以是发出警告音等。触觉指示例如可以是在驾驶盘、操作杆、开关元件等上进行的运动输出。此外，为了指示铁路车辆相对于次级信号装置的靠近，可以使用已经存在的指示装置或专门用于这种指示的指示装置。
根据本发明，指示方法可以被配置为仅可以指示次级信号装置。此外，指示方法可以被配置为还可以附加地指示初级信号装置。铁路车辆的安全装置优选构造为电气和/或电子安全装置。此外，安全装置可以包括根据本发明的计算机程序。此外，安全装置可以具有根据本发明的计算单元或处理装置。
本发明可以作为计算机程序例如在根据本发明的计算单元或根据本发明的处理装置中实现。也就是说，根据本发明的计算机程序产品、例如数据载体上的计算机程序包括程序代码，程序代码包括用于执行或实施根据本发明的方法的程序代码部件。在此，计算机程序可以在(微)处理器或(微型或小型)计算机上实施，和/或可以存储在数据载体或数字存储介质上。
这种机器可读或计算机可读的数据载体或这种数字存储介质例如可以是硬盘、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器或闪存存储器、存储器模块、软盘、CD-ROM、DVD或蓝光盘。此外，可以以固件的形式存储计算机程序。在此，计算机程序可以在可编程的处理器或计算机装置或相应的系统中，与可以以电子的形式提供或读出的信号(必要时为控制/调节信号)、例如传感器、评估单元和/或执行器的信息共同起作用，使得可以执行或实施根据本发明的方法的实施方式。
根据本发明的计算单元例如可以构造为算术逻辑单元或根据本发明的处理装置的子单元。处理装置例如构造为电子计算装置或计算单元，例如构造为微控制器或处理器，构造为(微型或小型)计算机、控制装置或控制器，或构造为其它装置/设备或机构，其当然仍然也可以执行或实施其它任务。此外，计算单元或处理装置可以具有根据本发明的计算机程序产品。
根据本发明，所述方法可以在安全装置中、例如在铁路车辆的辅助系统中和/或铁路车辆的自动驾驶功能中使用或应用，用于提高安全性。因此，必要时部分借助铁路车辆的底盘装置、尤其是制动和/或阻尼控制/调节，和/或必要时部分借助铁路车辆的驱动系装置、尤其是发动机(例如加速度干预)和/或变速器控制/调节执行本发明。
附图说明
下面，借助实施例，参考示意性的不是按正确比例的附图，来详细说明本发明。具有相同的、单义的或类似的构造和/或功能的部分、元素、构件、单元、图解和/或部件，在附图描述(参见下面)、附图标记列表、权利要求书和附图的各个图中，用相同的附图标记表示。此外，在描述(发明内容(参见上面)、附图描述)中未说明的、在附图中未示出的和/或非决定性的、关于本发明的实施例或其部件、图示、单元、构件、元素或部分的可能的替换方案、静态和/或动态反转、组合等，可以从附图标记列表中得到。
在本发明中，特征(部分、元素、构件、单元、部件、功能、尺寸等)可以设计为否定的(即存在)或肯定的(即不存在)，其中，否定特征不明确地解释为特征，除非根据本发明，强调该特征不存在。本说明书(描述、附图标记列表、权利要求、附图)的特征，不仅可以以给出的方式和/或方法使用，而且也可以以其它方式和/或方法使用(分离、概括、替换、添加、单独使用、去除等)。尤其是，可以根据附图标记和与附图标记相关联的特征或者反之亦然，在描述、附图标记列表、权利要求和/或附图中，替换、添加或去除权利要求和/或描述中的特征。此外，由此可以在权利要求中设计和/或指定特征。
本说明书的特征(由于(通常是未知的)现有技术)也可以解释为可选的特征；即，每个特征都可以理解为任选的、任意的或优选的特征，即可以理解为非强制性的特征。因此，可以从实施例中解析特征(必要时包括其周边)，其中，然后，该特征可以转用于本发明的一般的思想。在实施例中没有特征(否定特征)表示该特征对于本发明是可选的。此外，在一个特征的一个类型概念下，也可以一起读取该特征的类概念(必要时进一步以分级的方式划分为子类、节等)，由此例如在考虑相同的作用和/或相同的价值的情况下，可以将一个特征或该特征一般化。在仅仅为示例性的附图中：
图1示出了铁路网络的线路区段的示意性的俯视图，其中，铁路车辆靠近次级信号装置，并且借助其来详细说明根据本发明的方法的第一实施方式；以及
图2同样示出了铁路网络的线路区段的示意性的俯视图，其中，铁路车辆又靠近次级信号装置，并且借助其来详细说明根据本发明的方法的第二实施方式。
具体实施方式
下面，根据可执行的根据本发明的方法的变形方案的两个实施方式的实施例，来详细说明本发明，根据本发明的方法用于在铁路车辆1行驶期间，向铁路车辆1的车辆驾驶员指示次级信号装置2。然而，本发明不局限于该变形方案、这些实施方式和/或下面说明的实施例，而是具有更基本的性质，从而本发明可以应用于次级信号装置的所有指示方法。
在附图中，仅示出了理解本发明所需要的本发明的主题的部分。虽然通过优选实施例进一步更详细地描述和说明本发明，但是本发明不局限于所公开的实施例。可以从中和/或从上面(发明内容)推导出其它变形方案，而不脱离本发明的保护范围。
图1和2分别以俯视图示出了铁路网络的轨道0的纵向截面，在轨道0上，相应的铁路车辆1靠近次级信号装置2。在最初的相应的观察时间点，铁路车辆1具有关于轨道0当前的、但是在时间上可改变的车辆位置P1。次级信号装置2关于轨道0的事先已知的信号位置P2是固定的。根据本发明，要在行驶期间，向铁路车辆1的车辆驾驶员指示铁路车辆1关于次级信号装置2在时间上或空间上的靠近。在此，在铁路车辆1经过相关的次级信号装置2之前至少5s到至少45s的用于指示相关的次级信号装置2的时间段是优选的。
根据本发明，对于铁路车辆1靠近的必要时(预先)选择的次级信号装置2，通过定位方法来确定铁路车辆1的当前的车辆位置P1。例如可以基于具有线路数据的目录，来确定次级信号装置2的事先已知的信号位置P2。根据当前的车辆位置P1和事先已知的信号位置P2，来确定铁路车辆1相对于次级信号装置2在时间上和/或空间上的实际距离DA。这原则上可以以两种方式来进行。一方面，如图1所示出的，可以确定铁路车辆1在到达相关的次级信号装置2之前实际上还要行驶的时间上和/或空间上的实际距离DA。另一方面，如图2所示出的，可以确定铁路车辆1直到相关的次级信号装置2的直线路程。
在铁路车辆1相对于次级信号装置2的时间上和/或空间上的实际距离DA，低于预先确定的时间上和/或空间上的实际警告距离DW(DA≤/<DW)时，向车辆驾驶员指示铁路车辆1关于次级信号装置2的时间上和/或空间上的靠近。在此，选择时间上和/或空间上的实际警告距离DW，使得车辆驾驶员基本上具有充分的时间(参见上面的时间段)来结束可能已经开始的操作，并且随后致力于出现的次级信号装置2的信号，并且识别该信号。
优选通过铁路车辆1的速度来确定时间上和/或空间上的实际距离DA。在此，可以使用铁路车辆1的当前速度和/或平均速度。尤其是，在此，可以使用经过的特定时间段中和/或预期的将来的特定时间段中的铁路车辆1的行驶速度和/或平均速度。
铁路车辆经常具有例如用于节能行驶的线路数据，这些线路数据基本上包含铁路网络中的信号装置的准确的位置。根据本发明，通过将铁路车辆的车辆位置与线路数据进行比较，来确定相关的铁路车辆相对于相关的信号装置的距离。如果铁路车辆靠近信号装置，则适当地(以声音、视觉和/或触觉方式)向铁路车辆的相关的车辆驾驶员指示这一点。
优选信号装置是次级信号装置2。当然，这可以附加地或替换地应用于初级信号装置。根据本发明，可以使得指示所有信号装置，或例如根据类型和/或地点仅受限制地指示特定的信号装置，其中，地点可以是特定的，或者可以对地点进行分类(例如空闲的线路、火车站等)。在此，可以使用已经存在的或专门用于这种功能的指示装置。此外，可以使得客户自己能够实现指示行为(哪些信号装置、类型、地点等)、指示装置等。
Claims (12)
1.一种用于在铁路车辆(1)行驶期间向铁路车辆(1)的车辆驾驶员指示次级信号装置(2)的方法，其中，
根据铁路车辆(1)的当前的车辆位置(P1)和次级信号装置(2)的事先已知的信号位置(P2)，来确定铁路车辆(1)相对于次级信号装置(2)的实际距离(DA，DA>DW)，并且
在所述实际距离(DA)低于(DA≤DW)铁路车辆(1)相对于次级信号装置(2)的预先确定的实际警告距离(DW)时，向车辆驾驶员指示铁路车辆(1)相对于次级信号装置(2)的靠近。
2.根据前述权利要求所述的指示方法，其特征在于，预先确定的时间上的实际警告距离(DW)是如下的预先确定的持续时间，对于在到达次级信号装置(2)之前还要经过的线路长度，铁路车辆(1)需要所述预先确定的持续时间，和/或
预先确定的空间上的实际警告距离(DW)是铁路车辆(1)在到达次级信号装置(2)之前还要经过的预先确定的线路长度，和/或在到达次级信号装置(2)之前铁路车辆(1)还要经过的预先确定的直线距离。
3.根据前述权利要求中任一项所述的指示方法，其特征在于，预先确定的时间上的实际警告距离(DW)是至少45s、至少30s、至少20s、至少15s、至少10s、至少7.5s或至少5s的持续时间，其中，
铁路车辆(1)相对于次级信号装置(2)越靠近，向车辆驾驶员指示次级信号装置(2)的时间上的重复率优选越小。
4.根据前述权利要求中任一项所述的指示方法，其特征在于，为了确定铁路车辆(1)相对于次级信号装置(2)的实际距离(DA)，使用：
·铁路车辆(1)的当前行驶速度和/或平均速度，
·在经过的特定时间段中的铁路车辆(1)的行驶速度和/或平均速度，和/或
·预测的在将来的特定时间段中的铁路车辆(1)的行驶速度和/或平均速度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的指示方法，其特征在于，通过定位方法来确定铁路车辆(1)的当前的车辆位置(P1)，和/或
基于具有线路数据的目录，来确定次级信号装置(2)的事先已知的信号位置(P2)，其中，从线路数据中提取信号位置(P2)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的指示方法，其特征在于，在铁路车辆(1)行驶期间，通过所述指示方法：
·指示基本上所有次级信号装置(2)或仅次级信号装置的一个选择，
·根据次级信号装置(2)的类型和/或地点来选择次级信号装置(2)，和/或
·以能够单独配置的方式设计所述指示方法的指示行为。
7.根据前述权利要求中任一项所述的指示方法，其特征在于，在铁路车辆的安全装置中确定铁路车辆相对于次级信号装置的时间上和/或空间上的距离。
8.根据前述权利要求中任一项所述的指示方法，其特征在于，向车辆驾驶员指示铁路车辆相对于次级信号装置的靠近，是视觉指示、声音指示和/或触觉指示，和/或
为了指示铁路车辆(1)相对于次级信号装置(2)的靠近，使用已经存在的指示装置或专门用于这种指示的指示装置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的指示方法，其特征在于：
·所述指示方法被配置为，仅能够指示次级信号装置(2)，
·所述指示方法被配置为，还能够附加地指示初级信号装置(2)，
·安全装置构造为电气和/或电子安全装置，和/或
·安全装置构造为根据下面的权利要求中任一项所述的安全装置。
10.一种具有程序代码部件的计算机程序或计算机程序产品，所述程序代码部件被构造为，当所述程序代码部件在计算单元或处理装置上运行时，执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法，或者所述程序代码部件存储在计算机可读的数据载体上。
11.一种用于铁路车辆的计算单元或处理装置、尤其是控制器或控制装置，其被构造为，
通过所述计算单元或处理装置能够执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法，
通过所述计算单元或处理装置能够运行根据权利要求10所述的计算机程序，和/或
所述计算单元或处理装置具有根据权利要求10所述的计算机程序或计算机程序产品。
12.一种用于铁路车辆的安全装置，其特征在于，
所述安全装置被配置为，由此能够执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法，
所述安全装置包括根据权利要求10所述的计算机程序或计算机程序产品，和/或
所述安全装置具有根据权利要求11所述的计算单元或处理装置。
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