DE102005047700B4

DE102005047700B4 - Verfahren zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke

Info

Publication number: DE102005047700B4
Application number: DE102005047700A
Authority: DE
Inventors: Olaf Richter; Gunther Wahl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2025-09-28
Also published as: ATE453554T1; WO2007036468A1; EP1931550A1; EP1931550B1; DE102005047700A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke, wobei eine Zugleitstelle (1) mit mindestens einer Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugleitstelle (1) triebfahrzeugspezifische Daten (invKEY1, invKEY2) an einen streckenseitigen Datenträger übermittelt, wobei die Daten beim Überfahren des Datenträgers durch ein Triebfahrzeug (Tfz, Tfz1, Tfz2) mit. den Daten (KEY1, KEY2) dieses Triebfahrzeuges (Tfz1, Tfz2) verglichen werden und die Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) derart angesteuert wird, dass bei Übereinstimmung der Daten die Fahrt freigegeben wird und andernfalls eine Gefahrensignalisierung und/oder eine Zwangsbremsung ausgelöst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke, wobei eine Zugleitstelle mit mindestens einer Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung zusammenwirkt sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Die punktförmige Zugbeeinflussung ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Unterstützung des Zugleitbetriebes. Der Zugleitbetrieb wird insbesondere auf eingleisigen Strecken mit geringem Verkehr zur Sicherung der Zugfolge eingesetzt. Dabei regelt ein Zugleiter Zug- und Rangierfahrten auf einer zugeordneten Zugleitstrecke mit Zuglaufmeldungen und anderen Meldungen. Der Zugleiter führt ein Zugmeldebuch, in das der Betriebszustand der Zugleitstrecke, d. h. die an den Triebfahrzeugführer fernmündlich übermittelten Fahrerlaubnisse zum Befahren mindestens eines Teils der Zugleitstrecke eingetragen werden. Zur Erhöhung der Sicherheit können zusätzlich Einrichtungen zur punktförmigen Zugbeeinflussung, insbesondere vor Bahnhofseinfahrten, eingesetzt werden. Eine derartige Einrichtung besteht im Wesentlichen aus einem gleisseitigen Elektromagneten und einem triebfahrzeugseitigen Schwingkreis. Der Schwingkreis wird bei aktiviertem Elektromagneten und Überfahrt desselben, insbesondere bezüglich seiner Frequenz, beeinflusst. Die Aktivierung oder Deaktivierung des gleisseitigen Elektromagneten erfolgt von der Zugleitstelle aus. Üblicherweise ist der Elektromagnet in der Grundstellung aktiviert, so dass bei nicht autorisierter Überfahrt der triebfahrzeugseitige Schwingkreis ein Ausgangssignal erzeugt, das zur Ansteuerung einer Zwangsbremsung verwendet wird. Bei erlaubter Überfahrt wird der Elektromagnet durch die Zugleitstelle kurzzeitig deaktiviert. Dieses Verfahren setzt die Kenntnis der aktuellen Positionen aller auf der Strecke befindlichen Triebfahrzeuge in der Zugleitstelle voraus.
Bei einem anderen Verfahren, dem so genannten Tokenverfahren, wird jedem Streckenabschnitt ein Schlüssel zugeordnet, der auf dem Triebfahrzeug mitgeführt und an Kreuzungsstellen, beispielsweise mittels Teleskopstab, an das entgegenkommende Triebfahrzeug übergeben wird. Nur mit diesem Schlüssel kann die punktförmige Zugbeeinflussung unwirksam geschaltet und damit überfahren werden. Die Unwirksamschaltung, d. h. Deaktivierung, endet nach einer vordefinierten Zeit selbstständig. Nachteilig bei dieser Schlüsselvariante ist neben der Störanfälligkeit vor allem die Beschränkung auf getakteten Fahrbetrieb.
Aus der DE 100 18 967 C1 ist eine Buchführungseinrichtung bekannt, an welche die Schienenfahrzeuge ihre Identifikation oder Zugnummern übermitteln. Aufgrund eines Vergleiches der Zugnummern und einer Fahrtfreigabe im Fahrzeug bestimmen die Fahrzeuge, ob sie die Streckenabschnitte befahren dürfen oder nicht. Eine punktförmige Zugbeeinflussung ist nicht vorgesehen.
Die DE 33 37 183 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem an der Bahnstrecke Ortscodesender angebracht sind. An diesen Ortscodesendern liest der Zug die Ortsinformation aus und überträgt sie zusammen mit der Zugnummer an ein Stellwerk. Aufgrund dieser Information steuert das Stellwerk eine punktförmige Zugbeeinflussung, wobei keine Übergabe der Zugnummer erfolgt.
Aus Pesche, Martin: ARKOS – Automated Identification for Process Optimisiation. In: Signal+Draht (95) 9/2003, Seiten 55–57 ist eine Datenübertragung auf Basis von Oberflächenwellen-Identifikationssystemen bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der gattungsgemäßen Art anzugeben, welche auf einfachere Weise eine technische Unterstützung des sicheren Betriebes auf Eisenbahnstrecken, insbesondere eingleisigen Eisenbahnstrecken mit schwacher Belastung, gestatten.
Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5 gelöst. Durch die Zwischenschaltung eines streckenseitigen Datenträgers, der durch die Zugleitstelle mit triebfahrzeugspezifischen Daten geladen wird, entfällt das unflexible Schlüsselübergabe- oder Tokenverfahren. Stattdessen werden entsprechend der Projektierung in der Zugleitstelle die Daten, beispielsweise in Form einer Triebfahrzeugnummer, des nach der Projektierung geplanten Triebfahrzeuges an den auf dem entsprechenden Streckenabschnitt befindlichen Datenträger übermittelt. Bei der Überfahrt des Datenträgers werden die tatsächlichen Daten des Triebfahrzeugs mit den in dem streckenseitigen Datenträger gespeicherten Daten verglichen, wobei nur bei Gleichheit der Daten eine zugeordnete punktförmige Zugbeeinflussung auf Fahrtfreigabe gestellt, d. h. deaktiviert wird. Bei Nichtübereinstimmung der Daten wird das Vergleichsergebnis dazu genutzt, die punktförmige Zugbeeinflussung in ihrer Grundstellung zu belassen, wodurch eine Gefahrensignalisierung, insbesondere an den Triebfahrzeugführer und/oder an die Zugleitstelle, und/oder eine Zwangsbremsung ausgelöst wird.
Gemäß Anspruch 2 bzw. 6 ist ein Gleisanschlusskasten vorgesehen, der die triebfahrzeugspezifischen Daten empfängt und an den streckenseitigen Datenträger weiterleitet und das Vergleichsergebnis empfängt oder nach Empfang der triebfahrzeugseitigen Daten ermittelt, wobei dieses Vergleichsergebnis sowohl an die Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung weitergeleitet wird, als auch an die Zugleitzentrale übertragen wird. In der Zugleitzentrale wird diese Rückmeldung zur Kontrolle des planmäßigen Betriebes der Eisenbahnstrecke und zur Zuglaufverfolgung, insbesondere durch Visualisierung auf einem PC-Monitor, verwendet. Der Gleisanschlusskasten dient quasi zur Bündelung verschiedener Funktionen.
Es ist aber auch möglich, die triebfahrzeugseitigen Daten über den Gleisanschlusskasten an die Zugleitstelle zu übertragen, welche den Vergleich der triebfahrzeugspezifischen mit den tatsächlichen Daten des Triebfahrzeugs durchführt. Das Vergleichsergebnis wird bei dieser Variante anschließend an den Gleisanschlusskasten übertragen, der die punktförmige Zugbeeinflussung entsprechend ansteuert.
Eine Rücksetzung der auf Fahrt gestellten punktförmigen Zugbeeinflussung in die Grundstellung, nämlich die Sperrfunktion, kann auf einfache Weise gemäß Anspruch 3 bzw. Anspruch 7 durch eine Zeitschaltuhr erfolgen.
Zusätzlich oder alternativ kann die Rücksetzung in die Grundstellung der punktförmigen Zugbeeinflussung auch über Schienenkontakte bewirkt werden, wie in Anspruch 4 bzw. Anspruch 8 gekennzeichnet. Bei dieser Variante erfolgt die Rücksetzung, wenn der in Fahrtrichtung hinter der Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung angeordnete Schienenkontakt von dem Triebfahrzeug überfahren wurde.
Vorzugsweise ist der streckenseitige Datenträger gemäß Anspruch 9 als Bestandteil eines Oberflächenwellen-Identifikationssystems, beispielsweise SOFIS der Siemens AG, ausgebildet. Dabei fungiert der streckenseitige Datenträger als Daten-Lesegerät, das mit einem triebfahrzeugseitigen Datenspeicher, der als ID-Tag fungiert, zusammenwirkt. In den ID-Tag sind die triebfahrzeugseitigen Daten fest eingespeichert, wobei das streckenseitige Daten-Lesegerät diese fest eingespeicherten Daten beim Überfahren übernimmt und mit den durch die Zugleitstelle in das Daten-Lesegerät eingespeicherten Daten vergleicht. Der Vergleich kann aber auch extern, insbesondere durch eine Vergleichseinrichtung im Gleisanschlusskasten oder in der Zugleitstelle erfolgen. Außerdem können die Daten, die von der Zugleitstelle an den streckenseitigen Datenträger übertragen werden, aus Sicherheitsgründen in ein inverses Datenformat gegenüber den im triebfahrzeugseitigen Datenspeicher gespeicherten Daten erzeugt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher beschrieben. Es zeigen:
Die 1 und 2 die wesentlichen Komponenten einer Anordnung zum Betreiben einer eingleisigen Eisenbahnstrecke,
die 3a bis 3e den Ablauf der Zugbeeinflussung und
die 4a bis 4f ein Beispiel anhand einer vorgegebenen Streckentopologie.
1 zeigt eine Zugleitstelle 1, die über eine ISDN-Verbindung mit einer ersten Sende/Empfangs-Einrichtung 2 verbunden ist. Diese Sende/Empfangs-Einrichtung 2 kommuniziert via GPRS mit einer zweiten, streckenseitigen Sende/Empfangs-Einrichtung 3, welche mit einem Gleisanschlusskasten 4 verbunden ist. Der Gleisanschlusskasten 4 enthält eine Steuereinrichtung 5 (2), die über ein erstes Verbindungskabel eine Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung 6 beaufschlagt. Der Gleisanschlusskasten 4 beinhaltet außerdem ein GPRS-Modem 7 (2), das über ein zweites Verbindungskabel mit einem zwischen den Gleisen positionierten Daten-Lesegerät 8 verbunden ist. Jedes Triebfahrzeug Tfz ist mit einem als ID-Tag ausgebildeten Datenspeicher 9 ausgestattet. Das streckenseitige Daten-Lesegerät 8 und der triebfahrzeugseitige Datenspeicher 9 bilden zusammen ein Oberflächenwellen-Identifikationssystem.
2 zeigt darüber hinaus einen Schienenkontakt 10, der über ein drittes Verbindungskabel mit dem Gleisanschlusskasten 4 verbunden ist. Die Zugleitstelle 1 erzeugt für jedes Triebfahrzeug Tfz triebfahrzeugspezifische Daten, invKEY1, invKEY2, die via ISDN, Internet und GPRS an das GPRS-Modem 7 des Gleisanschlusskastens 4 übertragen werden. Diese Daten invKEY1, invKEY2 werden in einer Verarbeitungseinheit im Gleisanschlusskasten 4 mit den Daten KEY1 des triebfahrzeugseitigen Datenspeichers 9 bei der Überfahrt verglichen. Wenn der fahrzeugseitige Datenspeicher 9 die inversen Daten KEY1 zu den durch die Zugleitstelle 1 übertragenen Daten invKEY1 beinhaltet, wird über die Steuereinrichtung 5 des Gleisanschlusskastens 4 die Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung 6 von der Grundstellung, durch die die Strecke ge sperrt wird, in die Fahrtstellung umgeschaltet. Über eine Zeitschaltuhr 11 im Gleisanschlusskasten 4 wird die punktförmige Zugbeeinflussung 6 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit in die Grundstellung zurückgesetzt. Dieses Zurücksetzen kann alternativ oder zusätzlich auch durch den Schienenkontakt 10 bei dessen Überfahrt durch das Triebfahrzeug Tfz erfolgen.
Die Triebfahrzeuge Tfz können zur Erhöhung der Sicherheit auch mit mehreren gleichartigen Datenspeichern ausgestattet sein.
Das Vergleichsergebnis oder der Datensatz KEY1 wird über die Funk/Festnetz-Verbindung an die Zugleitstelle 1 übertragen, wodurch eine Zuglaufverfolgung unterstützt wird.
Die 3a bis 3e veranschaulichen das Funktionsprinzip der Zugbeeinflussung.
3a zeigt die Grundstellung, in der ein Triebfahrzeug, das durch die Daten KEY1 gekennzeichnet ist, an einem Haltepunkt H auf seine Fahrerlaubnis wartet.
Durch Eingabe der zugspezifischen Daten invKEY1 in der Zugleitstelle 1 wird dieser inverse Zugschlüssel invKEY1 an den Gleisanschlusskasten 4 übermittelt, wie 3b zeigt.
Nachdem das Triebfahrzeug die Fahrerlaubnis erhalten und den Haltepunkt H verlassen hat, erfolgt bei Überfahrt des streckenseitigen Daten-Lesegerätes 8 der Vergleich der Daten KEY1 und invKEYl und die Übertragung des Vergleichsergebnisses an die Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (3c).
Wie 3d zeigt, wird bei Übereinstimmung der Daten invKEY1–KEY1 = 0 die punktförmige Zugbeeinflussung 6 mittels Zeitschaltuhr 11 für eine definierte Zeit deaktiviert und die Daten invKEYl werden durch die Steuereinrichtung 5 gelöscht.
Nach Ablauf dieser definierten Zeit oder Überfahrt über den Schienenkontakt 10 wird die punktförmige Zugbeeinflussung 6 in den Grundzustand zurückgestellt; wie 3e veranschaulicht.
Die 4a bis 4f zeigen eine Beispielstrecke, auf der zwei Triebfahrzeuge Tfz1 und Tfz2 mit den Kennungen KEY1 und KEY2 verkehren. Die Strecke ist eingleisig, wobei vier Bahnhöfe Bhf A bis Bhf D vorgesehen sind, von denen der Bahnhof C Bhf C ein Kreuzungsbahnhof ist und in Bahnhof D Bhf D eine Ausweichanschlussstelle Awanst eingerichtet ist. Die für ein bestimmtes Triebfahrzeug Tfz1 oder Tfz2 freigegebenen Streckenabschnitte sind dabei als verbreitete Striche dargestellt.
Gemäß 4a befindet sich das erste Triebfahrzeug Tfz1 im Bahnhof A Bhf A und das zweite Triebfahrzeug Tfz2 im Bahnhof D Bhf D.
4b zeigt das Einstellen des Fahrweges für das erste Triebfahrzeug Tfz1. Der Zugleiter stellt den Fahrweg für das Triebfahrzeug 1 Tfz1 vom Bahnhof A Bhf A zum Bahnhof C Bhf C ein. Die Schlüsselnummern bzw. triebfahrzeugspezifischen Daten für das erste Triebfahrzeug Tfz1, nämlich invKEY1, werden an die in Fahrtrichtung liegenden Gleisanschlusskästen 4.1 und 4.2 übertragen.
Anschließend erfolgt der fernmündliche Fahrauftrag an das Triebfahrzeug Tzf1, wie 4c veranschaulicht. Das Trieb fahrzeug Tfz1 fährt in den Streckenabschnitt zwischen Bahnhof A Bhf A und Bahnhof B Bhf B ein. Bei Überfahrung des Daten-Lesegerätes 8.1 wird der Datensatz KEY1 eingelesen, zur Zugleitstelle 1 gesendet und mit dem hinterlegten inversen Datensatz invKEY1 verglichen. Bei Übereinstimmung wird die punktförmige Zugbeeinflussung 6.1 für eine definierte Zeit unwirksam geschaltet. Die inversen Daten invKEY1 werden gelöscht.
4d zeigt die Einfahrt des Triebfahrzeuges Tfz1 in den Bahnhof B Bhf B. Der Streckenabschnitt zwischen Bahnhof A Bhf A und Bahnhof B Bhf B ist für Gegenfahrt gesperrt.
Die Einstellung des Fahrweges für das zweite Triebfahrzeug Tfz2 ist in 4e dargestellt. Der Zugleiter stellt die Fahrtstrecke von Bahnhof D Bhf D nach Bahnhof C Bhf C ein. Der Datensatz KEY2 für das Triebfahrzeug Tfz2 wird an den Gleisanschlusskasten 4.3 am Bahnhof D Bhf D in Fahrtrichtung übertragen. Der Streckenabschnitt zwischen Bahnhof A Bhf A und Bahnhof B Bhf B ist inzwischen für Folgefahrten frei.
4f zeigt die Einfahrt des ersten Triebfahrzeuges Tfz1 in den Bahnhof C Bhf C. Damit ist der Streckenabschnitt zwischen Bahnhof B Bhf B und Bahnhof C Bhf C für Gegenfahrt frei, so dass das zweite Triebfahrzeug Tfz2 nach Erhalt des mündlichen Fahrbefehls den Bahnhof C Bhf C in Richtung Bahnhof A Bhf A verlassen kann.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke, wobei eine Zugleitstelle (1) mit mindestens einer Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugleitstelle (1) triebfahrzeugspezifische Daten (invKEY1, invKEY2) an einen streckenseitigen Datenträger übermittelt, wobei die Daten beim Überfahren des Datenträgers durch ein Triebfahrzeug (Tfz, Tfz1, Tfz2) mit. den Daten (KEY1, KEY2) dieses Triebfahrzeuges (Tfz1, Tfz2) verglichen werden und die Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) derart angesteuert wird, dass bei Übereinstimmung der Daten die Fahrt freigegeben wird und andernfalls eine Gefahrensignalisierung und/oder eine Zwangsbremsung ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugleitstelle (1) die triebfahrzeugspezifischen Daten (invKEY1, invKEY2) via Festnetz und/oder Funknetz an einen Gleisanschlusskasten (4, 4.1, 4.2, 4.3) überträgt, welcher die Daten (invKEYl, invKEY2) an den streckenseitigen Datenträger weiterleitet, das Vergleichsergebnis empfängt oder nach Empfang der triebfahrzeugseitigen Daten ermittelt, die Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) ansteuert und das Vergleichsergebnis an die Zugleitstelle (1) überträgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtfreigabe nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer beendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtfreigabe beendet wird, wenn das Triebfahrzeug (Tfz, Tfz1, Tfz2) einen in Fahrtrichtung hinter der Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) angeordneten Schienenkontakt (10) überfahren hat.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet, dass die Zugleitstelle (1) eine Sende/Empfangs-Einrichtung (2) zur Übermittlung triebfahrzeugspezifischer Daten (invKEYl, invKEY2) an einen streckenseitigen Datenträger aufweist, dass Mittel zum Vergleich der übermittelten mit den triebfahrzeugseitigen Daten (KEY1, KEY2) vorgesehen sind, und dass das Vergleichsergebnis der Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) als Ansteuersignal zugeführt ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gleisanschlusskasten (4, 4.1, 4.2, 4.3) vorgesehen ist, der eine Sende/Empfangs-Einrichtung (3) zum Empfang der fahrzeugspezifischen Daten (invKEY1, invKEY2) und eine Steuereinrichtung (5) zur Ansteuerung der Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) aufweist und mit dem streckenseitigen Datenträger zur Weitergabe der triebfahrzeugspezifischen Daten (invKEY1, invKEY2) und zum Empfang des Vergleichsergebnisses oder der triebfahrzeugseitigen Daten (KEY1, KEY2) verbunden ist, wobei das Vergleichsergebnis oder die triebfahrzeugseitigen Daten (KEY1, KEY2) mittels der Sende/Empfangs-Einrichtung (3) an die Zugleitstelle (1) übertragen wird/werden.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) mit einer Zeitschaltuhr (11) zur Beendigung einer Fahrtfreigabe durch die Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) verbunden ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) mit einem Schienenkontakt (10) zur Beendigung einer Fahrtfreigabe durch die Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung (6, 6.1) bei Überfahrung des Schienenkontaktes (10) verbunden ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der streckenseitige Datenträger als Daten-Lesegerät (8) und ein triebfahrzeugseitiger Datenspeicher (9) als ID-Tag auf der Basis eines Oberflächenwellen-Identifikationssystems ausgebildet sind, wobei in dem ID-Tag die triebfahrzeugseitigen Daten (KEY1, KEY2) gespeichert sind.