DE102013218066A1

DE102013218066A1 - Eisenbahnsicherungssystem

Info

Publication number: DE102013218066A1
Application number: DE201310218066
Authority: DE
Inventors: Jens Braband
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-03-12
Also published as: WO2015036256A3; EP3024712A2; ES2645729T3; WO2015036256A2; DK3024712T3; EP3024712B1; NO2975358T3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Eisenbahnsicherungssystem mit mindestens einer Schlüsselsperre für mindestens ein Feldelement und einem Stellwerk, welches über eine Kommunikationseinrichtung mit der Schlüsselsperre verbunden ist. Um auf mechanische Schlüssel verzichten zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schlüsselsperre und das Stellwerk Authentifizierungsmittel zur gegenseitigen Authentifizierung derart aufweisen, dass nur ein gültiger von der Schlüsselsperre angeforderter und von dem Stellwerk über die Kommunikationseinrichtung bereitgestellter virtueller Schlüssel zur Bedienfreigabe des Feldelementes von der Schlüsselsperre akzeptiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Eisenbahnsicherungssystem mit mindestens einer Schlüsselsperre für mindestens ein Feldelement und einem Stellwerk, welches über eine Kommunikationseinrichtung mit der Schlüsselsperre verbunden ist.
Schlüsselsperren werden in der Eisenbahnsicherungstechnik verwendet, um handbediente Feldelemente, beispielsweise Weichen, Gleissperren, Schranken, Signale oder Signalhebel, zu sichern. Dabei funktioniert eine Schlüsselsperre üblicherweise derart, dass ein zum Stellen des Feldelementes erforderlicher mechanischer Schlüssel der Schlüsselsperre nur dann entnommen werden kann, wenn er zuvor von einem Stellwerk freigegeben worden ist. Mittels des Schlüssels kann daraufhin das Feldelement entriegelt und umgestellt werden, wobei der Schlüssel dem Feldelement erst dann wieder entnommen werden kann, wenn sich dieses wieder in seiner ursprünglichen Stellung befindet. Hierdurch ist gewährleistet, dass stellwerkseitig jederzeit die Lage beziehungsweise der Status des Feldelementes bekannt ist. Sofern der Schlüssel aus der Schlüsselsperre entnommen ist, wird durch das Stellwerk verhindert, dass das Feldelement von dem Stellwerk oder einem nicht autorisierten Fahrzeug benutzt wird. Somit wird der Schlüssel in seiner Funktion zu einem Token, der darüber entscheidet, ob das Feldelement für das Stellwerk nutzbar ist oder aber das Stellwerk die Kontrolle abgibt, um beispielsweise das handbediente Umstellen einer Weiche, zum Beispiel zwecks Befahrung eines Nebengleises, zu ermöglichen.
Eine derartige Schlüsselsperre ist aus der DE 10 2010 034 903 A1 bekannt. Nachteilig ist vor allem die Verwendung eines mechanischen Schlüssels, dessen Verwaltung aufwendig ist und Zeit kostet, da der mechanische Schlüssel transportiert werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Eisenbahnsicherungssystem gattungsgemäßer Art anzugeben, bei dem ein mechanischer Schlüssel für die Schlüsselsperre entbehrlich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schlüsselsperre und das Stellwerk Authentifizierungsmittel zur gegenseitigen Authentifizierung derart aufweisen, dass nur ein gültiger von der Schlüsselsperre angeforderter und von dem Stellwerk über die Kommunikationseinrichtung bereitgestellter virtueller Schlüssel zur Bedienfreigabe des Feldelementes von der Schlüsselsperre akzeptiert wird.
Auf diese Weise wird der mechanische Schlüssel durch ein virtuelles Token ersetzt, das eine vereinfachte Bedienung des Feldelementes ermöglicht.
Das Stellwerk und die Schlüsselsperre des zu bedienenden Feldelementes authentifizieren sich gegenseitig, zum Beispiel mittels kryptografischer Methoden. Das eigentliche Bedienelement beziehungsweise dessen Bediener kennt diese nicht und kann sie auch nicht errechnen oder auf andere Weise ermitteln.
Der Bediener fordert einen Schlüssel für ein bestimmtes Feldelement an. Dazu kann gemäß Anspruch 2 in die Kommunikationseinrichtung eine portable Sende-/Empfangseinrichtung eingebunden sein, welche eine Einrichtung zur Near-Field-Communication – NFC – umfasst. Mittels NFC kann der Bediener Daten, insbesondere eine Feldelement-ID, direkt aus dem Feldelement entnehmen. Daraufhin sperrt das Stellwerk das angeforderte Feldelement und erzeugt einen virtuellen Schlüssel, der, vorzugsweise drahtlos, an die Sende-/Empfangseinrichtung übertragen wird.
Dieser virtuelle Schlüssel ist gemäß Anspruch 3 vorzugsweise als Datentelegramm ausgebildet, welches eine Stellwerk-ID und eine Feldelement-ID sowie gegebenenfalls Benutzungsbeschränkungen für das Feldelement und/oder eine fortlaufende Sequenznummer umfasst. Der virtuelle Schlüssel beziehungsweise das Datentelegramm wird vorzugsweise drahtlos an die Sende-/Empfangseinrichtung übertragen. Durch die Mitübertragung von Benutzungsbeschränkungen des Feldelementes, beispielsweise zeitlich oder bezüglich Anzahl und Art der Nutzungen, ergibt sich ein zusätzliches Feature, welches herkömmliche mechanische Schlüssel nicht bieten können. Vorzugsweise stellt das Stellwerk entweder nur einen Schlüssel mit fortlaufender Sequenznummer aus oder Schlüssel für disjunkte Zeitintervalle.
Danach überträgt der Bediener den Schlüssel per NFC von der Sende-/Empfangseinrichtung auf die Schlüsselsperre des zugeordneten Feldelementes, welche nur gültige Schlüssel akzeptiert. Vorzugsweise müssen diese auch mittels Sequenznummernvergleich und/oder Zeitvergleich korrekt sein.
Wenn die Bedienung des Feldelementes abgeschlossen ist, übermittelt der Bediener ein Abschlusskommando per NFC an die Schlüsselsperre, welche den Schlüssel daraufhin ungültig macht, das heißt in einer Weise verändert, die nur dem Feldelement und dem Stellwerk bekannt ist. Dazu kann eine bestimmte Datentransformation, beispielsweise eine Invertierung der Information, vorgesehen sein. Der ungültige Schlüssel wird an das Stellwerk übertragen, das die Schlüsselsperre dann wieder aufhebt. Das Feldelement lässt sich daraufhin erst wieder mit einem neuen Schlüssel bedienen.
Prinzipiell kann der virtuelle Schlüssel gemäß Anspruch 4 auch zur Übertragung an mehrere Schlüsselsperren, die mehreren Feldelementen zugeordnet sind, ausgebildet sein. Dann muss dafür gesorgt werden, dass alle angeforderten Feldelemente, die unter Umständen räumlich in großer Entfernung voneinander angeordnet sind, zur zeitgerechten Schlüsselrückgabe mittels Bediener oder automatisch befähigt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010034903 A1 [0003]

Claims

Eisenbahnsicherungssystem mit mindestens einer Schlüsselsperre für mindestens ein Feldelement und einem Stellwerk, welches über eine Kommunikationseinrichtung mit der Schlüsselsperre verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlüsselsperre und das Stellwerk Authentifizierungsmittel zur gegenseitigen Authentifizierung derart aufweisen, dass nur ein gültiger von der Schlüsselsperre angeforderter und von dem Stellwerk über die Kommunikationseinrichtung bereitgestellter virtueller Schlüssel zur Bedienfreigabe des Feldelementes von der Schlüsselsperre akzeptiert wird.
Eisenbahnsicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung eine portable Sende-/Empfangseirichtung mit einer Einrichtung zur Near Field-Communication – NFC – umfasst.
Eisenbahnsicherungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der virtuelle Schlüssel als Datentelegramm ausgebildet ist, welches eine Stellwerk-ID und eine Feldelement-ID sowie gegebenenfalls Benutzungsbeschränkungen für das Feldelement und/oder eine fortlaufende Sequenznummer umfasst.
Eisenbahnsicherungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der virtuelle Schlüssel zur Übertragung an mehrere Schlüsselsperren, die mehreren Feldelementen zugeordnet sind, ausgebildet ist.