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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Orten eines Fahrzeugs, insbesondere
zum Orten eines Schienenfahrzeugs.
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Für einen
sicheren Betrieb beispielsweise eines Zugnetzes ist es notwendig,
dass die Position der einzelnen Fahrzeuge mit einer hohen Genauigkeit
bekannt ist. Bislang werden dazu streckenseitige Einrichtungen verwendet,
was aber aufwendig und wartungsintensiv ist.
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Aus
der
DE 10 2004
057 545 A1 ist bekannt, ein Satellitennavigationssystem
zur Zugortung und zum Erkennen einer Zugtrennung einzusetzen.
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Aus
der
DE 197 56 297
A1 ist ein Verfahren zur Aufbereitung und Bereitstellung
von satelliten- und luftbildgestützten
Bildkarten für
die verkehrstechnische Leitung von Kraftfahrzeugen bekannt. Bei dem
dort beschriebenen Verfahren kann ein Bediener eines Navigationssystems
für eine
von ihm gewählte
Route Satelliten- oder Luftbildaufnahmen auf sein Navigationssystem
herunterladen. Nachteilig an diesem System ist, dass bei der Verwendung
dieses Systems nur dann eine exakte Ortung sicherge stellt werden
kann, wenn vor Fahrtantritt jeweils eine entsprechende Karte geladen
wird, da ansonsten möglicherweise
veraltetes Kartenmaterial verwendet wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile im Stand der Technik
zu überwinden.
Die Erfindung löst
das Problem durch ein Verfahren zum Orten eines Fahrzeugs, insbesondere
eines Schienenfahrzeugs, mit den Schritten
- (a)
Ermitteln mindestens einer momentanen oder zukünftigen Position des Fahrzeugs,
- (b) Ermitteln mindestens einer in dem Fahrzeug vorgehaltenen
digitalen lokalen Karte, in der die ermittelte Position verzeichnet
ist,
- (c) Erfassen einer Aktualitätskennung
der mindestens einen lokalen Karte, die einen Zeitpunkt einer letzten Änderung
der lokalen Karte kodiert,
- (d) Ermitteln, ob die Aktualitätskennung einer vorgegebenen
Aktualitätsanforderung
entspricht,
- (e) Aktualisieren der mindestens einen lokalen Karte dann, wenn
die Aktualitätskennung
der Aktualitätsanforderung
nicht entspricht und anschließend
- (f) Orten des Fahrzeugs unter Verwendung der gegebenenfalls
aktualisierten lokalen Karte.
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Die
Erfindung löst
die Aufgabe zudem durch ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit
- (a) einer Positionsermittlungsvorrichtung,
- (b) einem Speicher zum Speichern einer digitalen Karte und
- (c) einer Rechenvorrichtung, wobei die Rechenvorrichtung eingerichtet
ist zum Ausführen
eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt löst
die Erfindung das Problem durch ein Rechenprogramm, das auf einem
Datenträger
gespeichert ist und einen Programmcode enthält, der dann, wenn er von einer
Rechenvorrichtung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs ausgeführt wird,
dazu führt,
dass ein erfindungsgemäßes Verfahren
durchgeführt
wird.
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Vorteilhaft
an der Erfindung ist, dass stets aktuelle Karten zur Ortung des
Fahrzeugs zur Verfügung
stehen. Zudem wird der Kommunikationsbedarf zwischen dem Fahrzeug
und einem zentralen Kartenverwaltungssystem, das aktuelle Karten
vorhält, minimiert.
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Durch
die Verwendung stets aktueller Karten steigt die Ortungsgenauigkeit
bei der Ortung von Fahrzeugen. Auch eine fahrzeugautarke Geschwindigkeits-
oder Wagenkastensteuerung beispielsweise von Neigezügen anhand
von Positionsdaten und die Aufnahme von Beschleunigung- und Bremskurven
sind genauer möglich.
Außerdem
können
Gleisfreimeldungen mit einer erhöhten
Sicherheit durchgeführt
werden und die Führerstandssignalisierung wird
verbessert. Durch die stets aktuellen Karten wird zudem eine Übertretung
von Höchstgeschwindigkeiten
aufgrund veralteter Daten verhindert.
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Vorteilhaft
ist zudem, dass kleine Änderungen
in den digitalen Karten mit nur einem geringen Aufwand übertragbar
sind. Es ist zudem günstig, dass
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
die Möglichkeit
geschaffen wird, Änderungen
zielgerichtet nur an diejenigen Fahrzeuge zu übermitteln, die die entsprechenden
Karten auch benötigen.
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Es
ist ein weiterer Vorteil, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
automatisch durchführbar
sind, so dass unabhängig
von der Sorgfalt eines Bedieners stets die aktuelle Karte verwendet
wird
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Es
ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass keine Datenträger zum Übermitteln
von aktualisierten Kartendaten an das Fahrzeug notwendig sind. Derartige
Speichermedien, wie beispielsweise CDs, DVDs, Disketten oder Speicherkarten,
können
während
des Transports von einem zentralen Kartenverwaltungssystem zu dem
jeweiligen Fahrzeug beschädigt
werden. Der Transport von festen Datenträgern erfordert zudem eine deutlich
längere
Zeit als die Übertragung von
Daten über
rein elektronische Kommunikationswege. Der geringe Aufwand zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens
ermöglicht
es zudem, Kartendaten in regelmäßigen Intervallen,
beispielsweise monatlich, pro Quartal oder jährlich zu aktualisieren, ohne dass
ein signifikanter Mehraufwand bei der Übertragung der Daten an die
Fahrzeuge entsteht.
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Durch
die kostengünstige
und zeitnahe Aktualisierung der lokalen Daten ergibt sich zudem
ein Gewinn an Sicherheit bei gleichzeitig sinkendem Aufwand zum
Betreiben des Streckennetzes. Schließlich ist es ein Vorteil, dass
dann, wenn eine lokale Karte sich als veraltet erweisen sollte,
von einem stationären
System der Unterschied zwischen der lokalen Karte und der jeweils
aktuellen Karte berechnet und auf das Fahrzeug übertragen werden kann. Hierdurch
ergibt sich wiederum ein verringerter benötigter Datenaustausch zwischen
dem Fahrzeug und der zentralen, stationären Kartenverwaltung.
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Im
Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter einem Schienenfahrzeug
ein einzelnes Fahrzeug, insbesondere aber auch ein Fahrzeugverbund,
wie beispielsweise ein Zug, verstanden. Das Orten des Fahrzeugs
kann in letzterem Fall auch darin bestehen, dass zwei Positionen
des Schienenfahrzeugs erfasst werden, die ein vorderes Ende und ein
hinteres Ende des Schienenfahrzeugs darstellen.
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Unter
einer lokalen Karte wird eine Karte verstanden, die auf dem Fahrzeug,
insbesondere in einem digitalen Speicher, vorgehalten wird. Unter
einer digitalen Karte wird insbesondere jeder Datensatz verstanden,
der geografische Daten so kodiert, dass die Position des Fahrzeugs
relativ zu Landmarken oder in absoluten Koordinaten ermittelbar
ist. Es ist bevorzugt, nicht aber notwendig, dass eine derartige digitale
Karte grafisch darstellbar ist bzw. grafisch dargestellt wird.
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Unter
einer Aktualitätskennung
wird insbesondere jede Information verstanden, die eine Auskunft
darüber
gibt, zu welchem Zeitpunkt die entsprechende Karte zum letzten Mal
aktualisiert worden ist oder welchen Stand die lokale Karte hat.
Unter dem Stand der lokalen Karte wird der Zeitpunkt verstanden,
zu dem die Karte letztmalig aktualisiert wurde. Die Aktualitätskennung
wird beispielsweise in einer Datei mit den Kartendaten gespeichert.
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Unter
einer Aktualitätsanforderung
wird insbesondere jede Angabe verstanden, die eine lokale Karte
dahingehend klassifiziert, dass sie entweder verwendbar ist oder
nicht. Eine Aktualitätsanforderung
kann daher ein Datum sein, zu dem oder nach dem eine Karte lokalisiert
worden sein muss.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Ermitteln der momentanen Position und/oder das Orten
des Fahrzeugs das Erfassen von Koordinaten des Fahrzeugs mittels
Satellitennavigation. Vorteilhaft hieran ist, dass mittels Satellitennavigation
bereits eine genaue Bestimmung der Koordinaten möglich ist. Anhand der durch
Satellitennavigation ermittelten Koordinaten kann das Fahrzeug beispielsweise
dadurch geortet werden, dass die erfassten Koordinaten in einer
lokalen Karte nachgeschlagen werden und dass die tatsächliche
Position des Fahrzeugs anhand der Kartendaten ermittelt wird. Werden
beispielsweise bei einem Schienenfahrzeug Koordinaten ermittelt,
die einer Position jenseits der Schienen entsprechen, so werden
die wahren Koordinaten des Fahrzeugs ermittelt, indem die nächstliegende
Position berechnet wird, die auf den Schienen liegt.
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Ein
bevorzugtes Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Ermitteln
von Unterschieden zwischen der lokalen Karte und einer aktuellen
Karte und Übertragen
eines Signals an das Fahrzeug, das die Unterschiede kodiert. Dieser
Schritt des Ermittelns des Unterschieds wird bevorzugt in einer
streckenseitigen Vorrichtung durchgeführt, beispielsweise einem zentralen
Kartenverwaltungssystem. Hierdurch ist vorteilhaft möglich, nur
eine geringe Datenmenge an das Fahrzeug zu übermitteln und trotzdem eine
vollständig
aktualisierte lokale Karte zu erhalten.
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In
einem bevorzugten Verfahren wird die mindestens eine zukünftige Position
des Fahrzeugs aus Streckendaten einer geplanten Fahrtstrecke ermittelt.
Wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein Schienenfahrzeug handelt, so
wird die zukünftige
Position beispielsweise aus einem Fahrtauftrag ermittelt, der vor
Fahrtbeginn dem Schienenfahrzeug mitgeteilt wird. Hierdurch wird
sichergestellt, dass bereits vor Antritt der Fahrt die aktuellen
Kartendaten vorliegen und Ortungsfehler aufgrund von veralteten Karten
ausgeschlossen werden können.
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In
einem bevorzugten Verfahren wird die momentane Situation des Fahrzeugs
mittels einer Funkverbindung zwischen einer fahrzeugseitigen Kommunikationsvorrichtung
und einer streckenseitigen Kommunikationsvorrichtung ermittelt.
Die Kommunikationsvorrichtungen arbeiten beispielsweise nach dem GSM-R-,
DECT- oder WLAN-Standard. Aus der exakt bekannten Position der streckenseitigen
Kommunikationsvorrichtung kann die Position des Fahrzeugs genau
bestimmt werden. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut für Schienenfahrzeuge.
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Bevorzugt
ist, dass in dem Fahrzeug mehrere lokale Karten vorgehalten werden,
die Teilkarten einer Gesamtkarte sind. Beispielsweise ist es möglich, dass
die lokalen Karten die Strecken verzeichnen, die einzelnen Betriebsleitzentralen
oder Stellwerken zugeordnet sind. Möglich ist auch, dass die digitalen
Karten nur Teile eines Gesamt-Streckennetzes beinhalten, beispielsweise
nur die Strecken eines Hochgeschwindigkeitsnetzes, eines Güterzugs-Netzes
oder eines Nahverkehrsnetzes. Vorteilhafterweise wird dadurch erreicht,
dass nur jeweils diejenige Teilkarte aktualisiert werden muss, die
für das
entsprechende Fahrzeug relevant ist.
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Ein
bevorzugtes Verfahren umfasst die Schritte: (d1) Ermitteln, ob eine
Gesamtkartenaktualitätskennunng
der Gesamtkarte einer vorgegebenen Gesamtkartenaktualitätsanforderung
entspricht und (d2) dann, wenn das nicht der Fall ist, Ermitteln,
ob eine Teilkartenaktualitätskennung
einer Teilkarte, in der die ermittelte Position verzeichnet ist,
einer Teilkartenaktualitätsanforderung
entspricht. Vorteilhaft daran ist, dass dann, wenn die Teilkarte
der Teilkartenaktualitätsanforderung
entspricht, zunächst
keine weiteren Schritte notwendig sind. Es kann nämlich die
Ortung des Fahrzeugs allein anhand der Teilkarte durchgeführt werden.
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Besonders
bevorzugt umfasst das Verfahren den folgenden Schritt: Wenn die
Teilkartenaktualitätskennung
nicht der vorgegebenen Teilkartenaktualitätsanforderung entspricht, Übertragen
der Teilkartenaktualitätskennung
an eine streckenseitige Kartenverwaltungsvorrichtung. Bevorzugt
folgt dem der Schritt: Vergleichen der in dem Fahrzeug vorgehaltenen
lokalen Teilkarte mit einer aktuellen Teilkarte und Übertragen
von Änderungen
zum Aktualisieren der in dem Fahrzeug vorgehaltenen lokalen Teilkarte
an das Fahrzeug. Vorteilhaft an diesem Vorgehen ist, dass nicht
die um fangreiche Gesamtkarte aktualisiert werden muss, sondern lediglich
eine kleinere Teilkarte.
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Bevorzugt
werden die Schritte, die sich auf das Aktualisieren der Karte beziehen,
im Rahmen einer Einsatzplanung des Fahrzeugs durchgeführt, insbesondere
unmittelbar nach Übermitteln
eines Fahrauftrages. Wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein Schienenfahrzeug
handelt, so wird diesem Schienenfahrzeug vor Beginn seiner Fahrt
der Fahrauftrag mitgeteilt. Zu diesem Zeitpunkt besteht eine Kommunikationsverbindung
zwischen dem Fahrzeug und einer zentralen Steuereinheit zur Steuerung
des Fahrzeugverkehrs. Diese Kommunikationsverbindung zu nutzen bedeutet,
dass ein erfindungsgemäßes Verfahren
mit besonders geringem technischem Aufwand durchführbar ist.
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Besonders
bevorzugt wird beim Übermitteln des
Fahrauftrags die Aktualitätsanforderung
mit übermittelt.
Dazu wird bei der Ermittlung des Fahrauftrags für die fahrzeugseitig zu verwendenden
Karten der jeweils aktuelle Stand ermittelt und dem Fahrzeug mitgeteilt.
Das ermöglicht
es, vor Fahrtantritt durch das Fahrzeug sicherzustellen, dass die
jeweils aktuelle Karte zur Ortung des Fahrzeugs verwendet wird.
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In
einem bevorzugten Verfahren sind in den Teilkarten nur Strecken
eines vorgegebenen Streckentyps und/oder eines vorgegebenen Gebiets
verzeichnet. Eine Teilkarte kann einen lokalen oder organisatorischen
Ausschnitt der Gesamtkarte darstellen. So können einzelnen Teilkarten beispielsweise nach
Betriebsleitzentralen oder organisatorischen Einheiten des Streckennetzes
eingeteilt sein, das von dem Fahrzeug befahren wird. Alternativ
oder additiv stellen Teilkarten ausgewählte Teilbereiche des Streckennetzes
dar, beispielsweise diejenigen Strecken, die das Fahrzeug ausschließlich befährt, solche
Strecken, die einem bestimmten Besitzer bzw. Eigentümer zugeordnet
sind oder Strecken, die einer vorgegebenen technischen Klassifikation
entsprechen, wie beispielsweise Hochgeschwindigkeitsnetze, Nebenstreckennetze
oder Leistungsnetze oder mautpflichtige oder mautfreie Strecken.
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Es
ist günstig,
wenn das Aktualisieren mittels Leiterschleifen und/oder lokaler
Funknetze erfolgt. Derartige Leiterschleifen sind beispielsweise
EuroLoops. Als lokales Funknetz kann beispielsweise ein DECT-Funknetz
verwendet werden, wenn das Fahrzeug, insbesondere das Schienenfahrzeug,
an einer Station wie beispielsweise einem Bahnhof steht. Vorteilhaft
hieran sind die geringen Kosten für die Datenübertragung.
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In
einem bevorzugten Verfahren wird die Aktualisierung dann durchgeführt, wenn
das Fahrzeug stillsteht, insbesondere dann, wenn sich das Fahrzeug
in einer Station wie einem Bahnhof befindet. Unter derartigen Randbedingungen
kann eine drahtlose Kommunikationsverbindung zu dem Fahrzeug besonders
einfach und besonders sicher aufgebaut werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Verfahren
unter Verwendung der beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Dabei zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer aus mehreren Teilkarten bestehenden
Gesamtkarte mit einem schematisch eingezeichneten Schienenfahrzeug
und
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2 eine
schematische Darstellung der Kommunikation zwischen dem Fahrzeug
und einem zentralen Kartenverwaltungssystem.
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1 zeigt
ein schematisch eingezeichnetes Fahrzeug in Form eines Zugs 10,
der sich auf einer Strecke S eines Streckennetzes N bewegt. Die Strecke
S umfasst mehrere Streckenabschnitte S1, S2, ....
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Das
Streckennetz N ist auf einer Gesamtkarte G verzeichnet, die aus
mehreren Teilkarten T1, T2, T3... besteht. Die Teilkarten T1,
T2, ... können einander teilweise überlappen.
Das heißt,
dass einzelne Teile der Strecke S auf mehr als einer Teilkarte T1, T2, T3... verzeichnet
sind. Der tiefgestellte Index ist im vorliegenden Beispiel ein fortlaufender
Zählindex
i für den Streckenabschnitt
Si und die zugehörige Teilkarte Ti.
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Der
Streckenabschnitt S2 hatte bis zu einem Zeitpunkt
t1 den in 1 mit einer
gestrichelten Linie und dem Bezugszeichen S 1 / 2 gezeichneten Verlauf. Nach
dem Zeitpunkt t1 hatte der Streckenabschnitt
S2 den mit einer durchgezogenen Linie und
dem Bezugszeichen S 2 / 2 gezeichneten Verlauf. Der hochgestellte Index
ist kein Exponent, sondern ist ein fortlaufender Zählindex
j für den
Zeitpunkt, zu dem der entsprechende Streckenabschnitt S j / i den angegebenen Verlauf
hatte.
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Der
Zug 10 bewegt sich in Richtung eines Pfeils 11 und
weist an seinem vorderen Ende einen GNSS-Empfänger 12 auf, mit dessen
Hilfe eine satellitengestützte
Koordinatenbestimmung des Zugs möglich
ist (GNSS = Global Navigation Satellite System, weltweites Satellitennavigationssystem).
Die so ermittelten Koordinaten sind jedoch mit einem unvermeidlichen
Messfehler behaftet.
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Da
die Ortung des Zugs 10 für den Betrieb des Streckennetzes
N sicherheitsrelevant ist, muss die Ortung mit einer hohen Genauigkeit
durchgeführt werden.
Werden beispielsweise Koordinaten gemessen, die nicht auf der Strecke
S des Streckennetzes N liegen, so muss aus den gemessenen Koordinaten die
korrekte Position des Zugs 10 bestimmt werden. Dazu wird
die gemessene Koordinate mit einer Teilkarte T j / i abgeglichen und diejenige
Position bestimmt, die auf der Strecke S des Streckennetzes N liegt
und den kleinsten Abstand zu den gemessenen Koordinaten hat.
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Um
Ortungsfehler durch veraltete Karten zu vermeiden, ist an einer
Position P1, die sich an einer Grenze des
ersten Streckenabschnitts S1 der Strecke S
befindet, eine streckenseitige Kommunikationsvorrichtung 14.1 angeordnet.
Sobald sich der Zug 10 auf eine vorgegebene Distanz der
Kommunikationsvorrichtung 14.1 nähert, sendet die Kommunikationsvorrichtung 14.1 ein
Funksignal an eine fahrzeugseitige Kommunikationsvorrichtung 16.
Eine Steuerung 15 des Zuges 10 ermittelt aus diesem
Funksignal die Position des Zuges 10. Dazu ist es ausreichend,
dass die Steuerung 15 ein Funksignal von der streckenseitigen
Kommunikationsvorrichtung 14.1 erhält, da daraus geschlossen werden
kann, dass sich der Zug in einer engen Umgebung der streckenseitigen
Kommunikationsvorrichtung 14.1 befindet. Diese Positionsermittlung
ist zum Ermitteln der lokalen Karte ausreichend, deren Aktualität überprüft werden
muss.
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Alternativ
wird die Position des Zuges 10 durch den GNSS-Empfänger 12 ermittelt
und an die Kommunikationsvorrichtung 14.1 übertragen.
Danach greift sie auf einen nicht eingezeichneten digitalen Speicher
zu, in dem eine digitale lokale Karte, nämlich die digitale Gesamtkarte
G, abgelegt ist, und erfasst deren Aktualitätskennung A. Die Aktualitätskennung
A gibt an, wann die Gesamtkarte G das letzte Mal aktualisiert worden
ist.
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Im
vorliegenden Fall werde angenommen, dass die Gesamtkarte G zu einem
Zeitpunkt t0 aktualisiert wurde, der vor
dem Zeitpunkt t1 liegt, in dem die Veränderung
an dem Streckenabschnitt S2 vorgenommen
wurde. Die Aktualitätskennung
ist also A(G) = t0.
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Das
von der streckenseitigen Kommunikationsvorrichtung 14.1 abgegebene
Funksignal kodiert zusätzlich
eine Aktualitätsanforderungen
Aaktuell, die den Zeitpunkt kodiert, zu
dem an der Gesamtkarte G die letzte Änderung vorgenommen wurde.
Im vorliegenden Fall sei das der Zeitpunkt t1,
so dass Aaktuell = t1 gilt.
Die Aktualitätsanforderung
Aaktuell ist in einem zentralen Kartenverwaltungssystem 18 hinterlegt, das
unten näher
beschrieben ist und über
eine Kommunikationsverbindung 19 mit der streckenseitigen Kommunikationsvorrichtung 14.1 in
Verbindung steht.
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Die
Steuerung 15 vergleicht die Aktualitätsanforderung Aaktuell mit
der Aktualitätskennung
A der Gesamtkarte G und stellt fest, ob die Aktualitätskennung
A der Aktualitätsanforderung
Aaktuell entspricht, das heißt, ob beide
angegebenen Zeitpunkte gleich sind bzw. die Aktualitätskennung
jünger
ist als die Aktualitätsanforderung
Aaktuell.
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Wenn
sich wie im vorliegenden Fall herausstellt, dass die Aktualitätskennung
A der Gesamtkarte G der Aktualitätsanforderung
Aaktuell nicht entspricht, greift die Steuerung
auf die lokale digitale Teilkarte T1 zu,
in der die Position P1 verzeichnet ist, und
ermittelt die Aktualitätskennung
A dieser Teilkarte T1. Im vorliegenden Fall
gelte A(T1) = t1,
so dass Aaktuell = A(T1)
gilt. Da die lokale Teilkarte T1 folglich
die Aktualitätsanforderung
Aaktuell erfüllt, erfolgt keine Aktualisierung
einer lokalen Karte im Zug 10 und die Ortung des Zugs 10 erfolgt
mit Hilfe der Teilkarte T1 = T 1 / 1.
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Gelangt
der Zug 10 in der Position P2 auf eine
vorgegebene Distanz zu der Kommunikationsvorrichtung 14.2,
sendet die Kommunikationsvorrichtung 14.2 ein Funksignal
an die fahrzeugseitige Kommunikationsvorrichtung 16. Die
Steuerung 15 des Zuges 10 ermittelt erneut die
Position des Zuges 10, greift auf die Gesamtkarte G zu
und erfasst deren Aktualitätskennung
A(G) = t0, die nicht der gesendeten Aktualitätsanforderung
Aaktuell = t2 entspricht.
Die Aktualitätsanforderung
Aaktuell ist im vorliegenden Fall t2, weil zum Zeitpunkt t2 die
neue, gestrichelt eingezeichnete Strecke S 2 / 2 verzeichnet wurde.
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Daraufhin
greift die Steuerung auf die lokal vorliegende Teilkarte T 1 / 2 zu und
ermittelt deren Aktualitätskennung
A(T 1 / 2) = t1, die ebenfalls nicht der Aktualitätsanforderung
Aaktuell = t2 entspricht.
Das heißt, dass
die lokale Teilkarte T 1 / 2 veraltet ist. Die fahrzeugseitige Kommunikationsvorrichtung 16 sendet
daraufhin ein entsprechendes Signal an die streckenseitige Kommunikationsvorrichtung 14.2.
Es ist alternativ auch möglich,
dass eine derartige Nachricht über eine
andere Kommunikationsverbindung aufgebaut wird, beispielsweise über einen
Betriebsfunk.
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Dieses
Signal kodiert die Aktualitätskennung A(T 1 / 2)
= t1 der in dem Zug 10 vorhandenen
Teilkarte T 1 / 2 und wird an ein zentrales Kartenverwaltungssystem 18 weitergeleitet.
Das zentrale Kartenverwaltungssystem 18 hält alle
Teilkarten T j / i mit jeweils allen Aktualitätskennungen A vor, ermittelt
aus der übermittelten
Aktualitätskennung
A der Teilkarte T 1 / 2 und der zugehörigen
aktuellen Teilkarte T 2 / 2 den Unterschied ΔT2 zwischen
den beiden Teilkarten und übermittelt den
Unterschied den Unterschied ΔT2 in kodierter Form an den Zug 10.
Es ist möglich,
dass das zentrale Kartenverwaltungssystem 18 nur Teilkarten
T vorhält,
die eine Aktualitätskennungen
A ab einem vorgegebenen Zeitpunkt aufweisen. Wird eine lokale Teilkarte
mit einer älteren
Aktualitätskennungen
A ermittelt, wird eine vollständige
Teilkarte an den Zug 10 gesendet.
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Die
Steuerung 15 im Zug 10 aktualisiert daraufhin
die Teilkarte T 1 / 2 und erhält
so die aktuelle Teilkarte T 2 / 2. Wird von dem GNSS-Empfänger 12 nun
beispielsweise die Position P3 gemessen,
so ermittelt die Steuerung die richtige Position P4 statt
der falschen Position P5, die unter Verwendung
der veralteten Teilkarte T 1 / 2 ermittelt würde.
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Das
Streckennetz N umfasst neben der Strecke S weitere Strecken R und
U. Wenn die Strecken R und U beispielsweise zu einem Hochgeschwindigkeitsnetz
gehören,
das in der Regel nicht von Zügen 10 befahren
wird, die auf der Strecke S fahren, so kann vorgesehen sein, dass
die Teilkarten T ausschließlich
nicht zum Hochgeschwindigkeitsnetz gehörende Strecken verzeichnet.
Es ist zudem möglich, dass
die Teilkarten nach Bundesländern
oder Regionalnetzen aufgeteilt sind.
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In
einer alternativen Ausführungsform
wird im Rahmen der Fahrtplanung des Zugs 10, also von Antritt
einer Fahrt, dessen Fahrtstrecke S ermittelt und die Karte G bzw.
die lokalen Karten T werden gegebenenfalls aktualisiert. Dieser
Vorgang wird beispielsweise dann durchgeführt, wenn sich der Zug 10 in
einem Bahnhof oder einer anderen Halteposition befindet.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung der Kommunikation zwischen dem Zug 10 und
dem zentralen Kartenverwaltungssystem 18. Zunächst überträgt das Fahrzeug,
hier in Form des Zugs 10, eine Anfrage an das zentrale
Kartenverwaltungssystem 18 nach der Aktualität der Gesamtkarte
G. Das heißt,
dass die Aktualitätskennung
A der lokalen Gesamtkarte G mit der Aktualitätskennung A der von dem zentrale
Kartenverwaltungssystem 18 vorgehaltenen aktuellen Gesamtkarte
G verglichen wird. Ist die Gesamtkarte G aktuell, wird die Gesamtkarte
G zur Ortung verwendet.
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Ist
die Gesamtkarte G nicht aktuell, wird die Aktualität der Teilkarte
für die
Zone ermittelt, in der sich der Zug befindet oder in der er sich
in Zukunft befinden wird. Ist die Teilkarte aktuell, so wird sie
zu Ortung verwendet.
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Ist
auch die Teilkarte nicht aktuell, so wird die Aktualitätskennung
der lokalen Karten G und/oder T an das zentrale Kartenverwaltungssystem 18 gesendet,
das alle alten Versionen und die aktuelle Version der lokalen Karte
vorhält.
Anhand der Aktualitätskennung
A errechnet das zentrale Kartenverwaltungssystem 18 die
Unterschiede zwischen der im Zug 10 vorliegende lokalen
Karte und der aktuellen Karte und schickt eine Nachricht an den
Zug, woraufhin die lokale Karte auf den aktuellen Stand gebracht
wird.
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- 10
- Zug
- 11
- Pfeil
- 12
- GNSS-Empfänger
- 14.1,
14.2, ...
- streckenseitige
Kommunikationsvorrichtung
- 15
- Steuerung
- 16
- fahrzeugseitige
Kommunikationsvorrichtung
- 18
- zentrales
Kartenverwaltungssystem
- 19
- Kommunikationsverbindung
- A
- Aktualitätskennung
- G
- Gesamtkarte
- N
- Streckennetz
- Pi
- Position
- R
- Strecke
- S
- Strecke
- tj
- Zeitpunkt
- T j / i
- Teilkarte
zum Streckenabschnitt Si, die zum Zeitpunkt
tj zum letzten Mal aktualisiert wurde
- ΔT
- Unterschied
zwischen der aktuellen Teilkarte und der lokalen Teilkarte
- U
- Strecke