DE102009015540A1 - Method and device for speed monitoring - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeitsüberwachung von Schienenfahrzeugen (5) sowie eine diesbezügliche Vorrichtung. Um eine Verringerung und Vereinfachung der erforderlichen Systemkomponenten sowie eine nicht nur punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass das Schienenfahrzeug (5) ein Signal abstrahlt, dessen Laufzeit streckenseitig bezüglich der Geschwindigkeit ausgewertet wird und dass das ausgewertete Signal an das Schienenfahrzeug (5) zurückübertragen wird.The invention relates to a method for speed monitoring of rail vehicles (5) and a related device. In order to enable a reduction and simplification of the required system components and not only punctual speed monitoring, it is provided that the rail vehicle (5) emits a signal, the term of the track is evaluated in terms of speed and that the evaluated signal back to the rail vehicle (5) becomes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeitsüberwachung von Schienenfahrzeugen sowie eine diesbezügliche Vorrichtung.The The invention relates to a method for speed monitoring Rail vehicles and a related device.

Geschwindigkeitsüberwachungsvorrichtungen dienen üblicherweise zur Regelung der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs auf einen Sollwert und/oder zur Auslösung einer Zwangsbremsung im Falle der Überschreitung einer maximal zulässigen Geschwindigkeit. Häufig handelt es sich bei den maximal zulässigen Geschwindigkeiten um streckenspezifische Maximalgeschwindigkeiten, beispielsweise bei Gefällestrecken, Gleisbögen mit geringen Radien, Stumpfgleisen oder Kehranlagen sowie bei Strecken mit verkürzten Durchrutschwegen. Dazu sind zwei Teilfunktionen zu realisieren, nämlich Messung und Auswertung der Annäherungsgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs an eine streckenseitige Einrichtung und bei überhöhter Geschwindigkeit Übertragung eines Bremsbefehls auf das Schienenfahrzeug.Speed monitoring devices usually serve for controlling the speed of the rail vehicle to a Setpoint and / or tripping an emergency stop in case of exceeding a maximum permissible Speed. Often the maximum permissible speeds are around line-specific maximum speeds, for example at Gradients, track curves with low radii, stump tracks or sweeping systems as well as on routes with shortened Slip roads. For this purpose, two sub-functions are to be realized, namely Measurement and evaluation of the approach speed the rail vehicle to a trackside facility and at excessive speed transmission a brake command to the rail vehicle.

1 veranschaulicht eine typische Konfiguration bekannter Bauart für die Lösung dieses Problems. Die streckenseitige Einrichtung besteht dabei aus einer Fahrsperre 1, beispielsweise auf der Grundlage induktiv wirkender Koppelspulen oder magnetisch, elektro-mechanisch oder mechanisch wirkender Kontakte, und einer vorgeschalteten Messstrecke 2 mit zwei Messpunkten 3 und 4, beispielsweise auf der Grundlage induktiv wirkender Radsensoren. Das Schienenfahrzeug 5 ist mit einer Einrichtung 6 ausgestattet, welche beim Überfahren der streckenseitigen Fahrsperre 1 deren Aktivierungszustand oder Deaktivierungszustand erkennt. In der Grundstellung ist die Fahrsperre 1 immer aktiviert und führt somit zur Zwangsbrem sung des darüberfahrenden Schienenfahrzeuges. Die Messung und Auswertung der Geschwindigkeit basiert auf dem festgelegten Abstand der beiden Messpunkte 3 und 4 und dem ermittelten Zeitintervall der von den Messpunkten 3 und 4 registrierten Impulse. Die ermittelte Geschwindigkeit wird mit der maximal zulässigen Streckengeschwindigkeit verglichen, wobei die Fahrsperre 1 nur dann deaktiviert wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit kleiner oder gleich der Maximalgeschwindigkeit ist. Bei Überschreitung der Maximalgeschwindigkeit bleibt die Fahrsperre 1 aktiv und führt somit in Zusammenwirkung mit der schienenfahrzeugseitigen Einrichtung 6 zur Zwangsbremsung. Nachteilig bei dieser bekannten Geschwindigkeitsmesseinrichtung ist neben dem erheblichen Aufwand für die Sensorik vor allem das punktuelle Messprinzip. 1 illustrates a typical configuration of known type for solving this problem. The trackside facility consists of a driving lock 1 , For example, based on inductively acting coupling coils or magnetically, electro-mechanically or mechanically acting contacts, and an upstream measuring section 2 with two measuring points 3 and 4 , for example, based on inductively acting wheel sensors. The rail vehicle 5 is with a facility 6 equipped, which when driving over the track-side driving lock 1 detects their activation state or deactivation state. In the basic position is the driving lock 1 always activated and thus leads to Zwangsbrem solution of the overlying rail vehicle. The measurement and evaluation of the speed is based on the specified distance between the two measuring points 3 and 4 and the determined time interval of the measuring points 3 and 4 registered impulses. The determined speed is compared with the maximum permissible line speed, with the driving lock 1 is deactivated only if the determined speed is less than or equal to the maximum speed. If the maximum speed is exceeded, the driving lock remains 1 active and thus leads in cooperation with the rail vehicle side device 6 for emergency braking. A disadvantage of this known speed measuring device is in addition to the considerable effort for the sensor, especially the punctual measuring principle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine einfachere und dabei kontinuierliche Geschwindigkeitsmessung ermöglichen.Of the Invention is based on the object, a method and an apparatus specify a simpler and thereby continuous speed measurement enable.

Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Schienenfahrzeug ein Signal abstrahlt, dessen Laufzeit streckenseitig bezüglich der Geschwindigkeit ausgewertet wird und dass das ausgewertete Signal an das Schienenfahrzeug zurückübertragen wird.According to the method, the Task solved by that the rail vehicle emits a signal whose transit time on the trackside the speed is evaluated and that the evaluated signal transferred back to the rail vehicle becomes.

Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4 zur Durchführung des Verfahrens weist dazu ein Fahrzeuggerät mit einem Sender/Empfänger-Modul und eine streckenseitige Einrichtung mit einem Empfänger/Sender-Modul auf, wobei die streckenseitige Einrichtung eine Auswerteeinheit zur Geschwindigkeitsauswertung eines von dem Sender/Empfänger-Modul des Fahrzeuggerätes empfangenen Signals aufweist.A Device according to claim 4 for implementation of the method has for this purpose a vehicle device with a transmitter / receiver module and a trackside device with a receiver / transmitter module on, wherein the trackside device is an evaluation unit for speed evaluation, one of the transceiver module of the vehicle unit received signal.

Auf diese Weise ist eine Geschwindigkeitsüberwachung auch ohne Einsatz der herkömmlichen, kostenintensiven, gleisseitigen Sensorik möglich. Ortsfeste Messpunkte und die zugehörige Verkabelung entfallen. Durch die Möglichkeit der bidirektionalen Signalübertragung ist auch eine Fahrsperre mit zugehöriger Verkabelung entbehrlich. Es sind wesentlich weniger streckenseitige Komponenten, die aufgrund mechanischer, klimatischer sowie biologisch/chemischer Umweltbedingungen besonders verschleißanfällig sind, erforderlich.On This way is a speed control even without use the conventional, costly, trackside sensors possible. stationary Measuring points and the associated Cabling omitted. Due to the possibility of bidirectional signal transmission is also a driving lock with associated wiring dispensable. There are significantly fewer trackside components due to mechanical, climatic and biological / chemical environmental conditions are particularly susceptible to wear, required.

Gemäß Anspruch 2 wird ein RFID – radio frequency identification – Signal abgestrahlt, ausgewertet und zurückübertragen. Die Laufzeit des RFID-Signals, die ein Maß für den Abstand und in ihrer zeitlichen Veränderung damit ein Geschwindigkeitsmaß darstellt, lässt sich bequem mit höchster Genauigkeit ermitteln. Damit ist sowohl eine kontinuierliche Geschwindigkeitsmessung als auch eine kontinuierliche Rückübertragung eines Antwortsignals an das zu überwachenden Schienenfahrzeugs möglich. Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass ein RFID-Fahrzeuggerät neben dem Regelzugbetrieb auch für Sonderfahrten, z. B. nicht regelmäßig auf den Strecken verkehrender Baufahrzeuge, eingesetzt werden kann. Durch eine tragbare Ausführung des Fahrzeuggerätes ist eine Mitführung auch durch kleine Einheiten möglich. Aufgrund der Tragbarkeit des Fahrzeuggerätes besteht außerdem die Möglichkeit, dieses vor Einfahrt in den auf Geschwindigkeitsüberschreitung zu überwachenden Streckenabschnitt zu übergeben und am Ende dieses Streckenabschnitts zurückzunehmen oder zu deaktivieren. Darüber hinaus ist auch eine Nutzung als Rückfallebene bei Hauptbahnen denkbar oder auch bei temporären, beispielsweise bauarbeitenbedingten Gleissperrungen, wodurch nur eine eingleisige Befahrung möglich ist. Von Vorteil ist dabei auch, dass auch die streckenseitige Einrichtung ortsvariabel ausgebildet sein kann. Die Positionierung der fahrzeugseitigen und streckenseitigen RFID-Komponenten bedarf keiner präzisen Ausrichtung zwischen einem RFID-Sender/Empfänger-Modul auf dem Schienenfahrzeug und einem RFID-Empfänger/Sender-Modul an der Strecke. Vorteilhaft bei der Geschwindigkeitsmessung mittels RFID-Komponenten ist darüber hinaus deren Robustheit und geringe Größe, wodurch ein temporärer, vom Bedarf bestimmter Einsatz wesentlich erleichtert wird.According to claim 2, an RFID radio frequency identification signal is radiated, evaluated and retransmitted. The transit time of the RFID signal, which is a measure of the distance and its temporal change thus represents a measure of speed, can be conveniently determined with maximum accuracy. Thus, both a continuous speed measurement and a continuous retransmission of a response signal to the monitored rail vehicle is possible. It is also advantageous that an RFID vehicle device in addition to the regular train operation for special trips, z. B. not regularly on the routes of running construction vehicles, can be used. By a portable version of the vehicle unit entrainment is also possible by small units. Due to the portability of the vehicle device, it is also possible to transfer it before entering the section to be monitored for exceeding the speed limit and to withdraw or deactivate it at the end of this section of the route. In addition, a use as a fallback level for main lines is conceivable or even temporary, for example, construction-related track closures, making only a one-track ride is possible. It is also advantageous that the trackside device can be made variable in location. The positioning of the vehicle side and trackside RFID compo There is no need for precise alignment between an RFID transmitter / receiver module on the rail vehicle and an RFID receiver / transmitter module on the line. In addition, its robustness and small size are advantageous in the speed measurement by means of RFID components, as a result of which a temporary use determined by the requirement is made considerably easier.

Vorzugsweise wird bei Überschreitung einer maximal zulässigen Geschwindigkeit gemäß Anspruch 3 ein eine Zwangsbremsung auslösendes Signal an das Schienenfahrzeug zurückübertragen. Nur bei überhöhter Geschwindigkeit ist aus Sicherheitsgründen eine Zwangsbremsung erforderlich, so dass bei angepasster Geschwindigkeit auf die Signal-Rückübertragung verzichtet werden kann.Preferably will be exceeded a maximum allowable Speed according to claim 3 an emergency braking triggering Signal back to the rail vehicle. Only at excessive speed is for security reasons a forced braking required, so with adjusted speed to the signal retransmission can be waived.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to figurative representations. It demonstrate:

1 eine Geschwindigkeitsüberwachungsvorrichtung bekannter Bauart und 1 a speed monitoring device of known type and

2 eine erfindungsgemäße Geschwindigkeitsüberwachungsvorrichtung. 2 a speed monitoring device according to the invention.

In 2 sind die für die bekannte Geschwindigkeitsüberwachungsvorrichtung, die in 1 dargestellt und oben erläutert ist, identischen Baugruppen mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es ist ersichtlich, dass eine streckenseitig durch feste Messpunkte 3 und 4 – 1 – installierte Messstrecke 2 – 1 –, die mit einer Fahrsperre 1 – 1 – verkabelt ist, entfällt. Stattdessen ist ein Fahrzeuggerät 7 mit einem Sender/Empfänger-Modul der Transponder/Reader-Technologie vorgesehen, das RFID-Signale 8 abstrahlt, die von einer streckenseitigen Einrichtung 9 mit einem Empfänger/Sender-Modul der Transponder/Reader-Technologie empfangen und hinsichtlich der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewertet werden. Die Auswertung erfolgt derart, dass eine aus der Laufzeit der Signale 8 abgeleitete Geschwindigkeit mit einer maximal zulässigen Geschwindigkeit verglichen wird. Dazu dient eine Auswerteeinheit 10 der streckenseitigen Einrichtung 9. Im Falle der Überschreitung der maximal zulässigen Geschwindigkeit wird ein RFID-Antwortsignal 11 erzeugt, das ein Kommando zur Auslösung einer Zwangsbremsung beinhaltet und an das Fahrzeuggerät 7 übertragen.In 2 are the for the known speed monitoring device, which in 1 illustrated and explained above, identical assemblies with the same reference numerals. It can be seen that a track side by fixed measuring points 3 and 4 - 1 - installed measuring section 2 - 1 - that with a driving lock 1 - 1 - is wired, not applicable. Instead, is a vehicle device 7 provided with a transmitter / receiver module of the transponder / reader technology, the RFID signals 8th radiates from a trackside facility 9 be received with a receiver / transmitter module of the transponder / reader technology and evaluated in terms of vehicle speed. The evaluation takes place in such a way that one out of the transit time of the signals 8th derived speed is compared with a maximum allowable speed. This is done by an evaluation unit 10 the trackside facility 9 , In case of exceeding the maximum permissible speed becomes an RFID response signal 11 generated, which includes a command to initiate emergency braking and to the vehicle unit 7 transfer.

Die Messung der aktuellen Geschwindigkeit erfolgt auf diese Weise nicht nur punktuell – wie bei der Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtung gemäß 1 – sondern kontinuierlich. Auch die Übertragung eines Kommandos zur Zwangsbremsung an das Schienenfahrzeug 5 erfolgt kontinuierlich und nicht nur bei Überfahrt einer Fahrsperre 1 – 1 –. Dadurch ergibt sich neben einer Vereinfachung und Verringerung der Anzahl der Systemkomponenten auch eine erhöhte Zuverlässigkeit des Gesamtsystems zur Geschwindigkeitsüberwachung.The measurement of the current speed is done in this way not only punctually - as in the speed monitoring device according to 1 - but continuously. Also, the transmission of a command for emergency braking to the rail vehicle 5 takes place continuously and not only when crossing a driving lock 1 - 1 -. This results in addition to a simplification and reduction of the number of system components and increased reliability of the overall system for speed monitoring.

Claims (4)

Verfahren zur Geschwindigkeitsüberwachung von Schienenfahrzeugen (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Schienenfahrzeug (5) ein Signal abstrahlt, dessen Laufzeit streckenseitig bezüglich der Geschwindigkeit ausgewertet wird und dass das ausgewertete Signal an das Schienenfahrzeug (5) zurückübertragen wird.Method for monitoring the speed of rail vehicles ( 5 ), characterized in that the rail vehicle ( 5 ) emits a signal whose term is evaluated on the track side with respect to the speed and that the evaluated signal to the rail vehicle ( 5 ) is retransmitted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein RFID – radio frequency identification – Signal (8) abgestrahlt, ausgewertet und zurückübertragen wird.Method according to Claim 1, characterized in that an RFID radio frequency identification signal ( 8th ) is emitted, evaluated and transferred back. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung einer maximal zulässigen Geschwindigkeit ein eine Zwangsbremsung auslösendes Signal an das Schienenfahrzeug (5) zurückübertragen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when a maximum permissible speed is exceeded, a signal triggering emergency braking is transmitted to the rail vehicle ( 5 ) is retransmitted. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeuggerät (7) mit einem Sender/Empfänger-Modul und eine streckenseitige Einrichtung (9) mit einem Empfänger/Sender-Modul vorgesehen sind, wobei die streckenseitige Einrichtung (9) eine Auswerteeinheit (10) zur Geschwindigkeitsauswertung eines von dem Sender/Empfänger-Modul des Fahrzeuggerätes (7) empfangenen Signals aufweist.Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that a vehicle device ( 7 ) with a transceiver module and a trackside device ( 9 ) are provided with a receiver / transmitter module, wherein the trackside device ( 9 ) an evaluation unit ( 10 ) for speed evaluation of one of the transmitter / receiver module of the vehicle device ( 7 ) received signal.
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