DE102014212629A1 - Method for operating a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs (101) vorgeschlagen. Hierbei ist es von Vorteil, dass eine Position des Schienenfahrzeugs (101) während der Fahrt erfasst und in einem nichtflüchtigen Speicher (104) des Schienenfahrzeugs (101) gespeichert wird (202) und dass die gespeicherte Position für einen Wiederantritt der Fahrt des Schienenfahrzeugs (101) genutzt wird (204). Außerdem werden ein Schienenfahrzeug (101), das zum Durchführen eines solchen Verfahrens ausgestaltet ist, sowie ein streckenseitiges Zugsicherungssystem (107, 108) zur Überwachung mindestens eines solchen Schienenfahrzeugs (101) vorgeschlagen. Die Erfindung kann beispielsweise in der Steuerung fahrerloser Metro-Schienenfahrzeuge eingesetzt werden.A method for operating a rail vehicle (101) is proposed. In this case, it is advantageous that a position of the rail vehicle (101) is detected during the journey and stored in a non-volatile memory (104) of the rail vehicle (202) (202) and that the stored position for restarting the travel of the rail vehicle (101 ) is used (204). In addition, a rail vehicle (101) designed to carry out such a method and a track-side train protection system (107, 108) for monitoring at least one such rail vehicle (101) are proposed. The invention can be used for example in the control of driverless metro rail vehicles.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs. Die Erfindung betrifft auch ein Schienenfahrzeug, das zum Durchführen eines solchen Verfahrens geeignet ist. Ein solches Verfahren und Schienenfahrzeug sind insbesondere im Bereich fahrerloser Metro-Schienenfahrzeuge vorteilhaft einsetzbar. The invention relates to a method for operating a rail vehicle. The invention also relates to a rail vehicle suitable for carrying out such a method. Such a method and rail vehicle can be used advantageously in particular in the area of driverless metro rail vehicles.
Beim Betrieb von fahrerlosen Bahnsystemen, insbesondere einem Metrosystem ist eine jeweils momentane Position der einzelnen Schienenfahrzeuge für Zugsicherung und Zugsteuerung essentiell. Üblicherweise wird vor Antritt einer Fahrt des Schienenfahrzeugs eine Ortung, d.h. eine Bestimmung von Position, Geschwindigkeit und Orientierung des Fahrzeugs unter der Aufsicht einer Betriebsperson mittels technischer Vorrichtungen durchgeführt und verifiziert. In the operation of driverless rail systems, in particular a metro system is a respective current position of the individual rail vehicles for train control and train control is essential. Typically, prior to commencing a journey of the rail vehicle, a location, i. a determination of position, speed and orientation of the vehicle under the supervision of an operator by means of technical devices performed and verified.
Im Bahnbetrieb kann die Ortung des Schienenfahrzeugs verloren gehen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein technischer Defekt vorliegt oder wenn eine Verifikation der Position nicht erfolgen konnte (primäre Delokalisierung). Dabei kann das Fahrzeug mit seinen technischen Vorrichtungen und Subsystemen immer noch betriebsbereit sein. In railway operation, the location of the rail vehicle can be lost. This is the case, for example, if there is a technical defect or if the position could not be verified (primary delocalization). The vehicle can still be ready for operation with its technical devices and subsystems.
Auch kann es vorkommen, dass wesentliche Subsysteme des Schienenfahrzeugs, der Zugsteuerung oder der Zugsicherung ausfallen, beispielsweise aufgrund einer Sicherheitsabschaltung, eines technischen Defekts, eines Systemfehlers oder eines Verlust von verifikationspflichtigen Informationen. Zumeist besteht ein erster Versuch, solche Fehler zu beheben, in einem Neustart von mindestens einem System des Schienenfahrzeugs. Hierbei ist es von Nachteil, dass das System zwar nach dem Neustart wieder verfügbar sein kann, jedoch die Ortung, insbesondere die Position des Schienenfahrzeugs nicht mehr vorhanden ist und somit ein automatischer Betrieb, insbesondere ein Betrieb ohne Fahrer nicht mehr möglich ist (sekundäre Delokalisierung). It can also happen that essential subsystems of the rail vehicle, the train control or the train protection fail, for example because of a safety shutdown, a technical defect, a system error or a loss of information requiring verification. In most cases, a first attempt to remedy such errors is to restart at least one system of the rail vehicle. In this case, it is disadvantageous that, although the system can be available again after the restart, the location, in particular the position of the rail vehicle no longer exists and thus an automatic operation, in particular operation without a driver is no longer possible (secondary delocalization) ,
Bisher wurde nach einer Delokalisierung des Schienenfahrzeugs dieses manuell in Betrieb genommen und die Ortung abhängig von der Funktion des Ortungssystems wiederhergestellt. So far, after a delocalization of the rail vehicle this was manually put into operation and the location is restored depending on the function of the positioning system.
Ein solcher Ansatz hat den Nachteil, dass Betriebspersonal vorgehalten werden muss, um im Fall einer Delokalisierung das System einschreiten zu können. Ein anderer Nachteil ist es, dass eine gewisse Zeit vergehen kann, bis das Betriebspersonal am delokalisierten Schienenfahrzeug eintrifft. Dies ist für einen effizienten und möglichst unterbrechungsfreien Betrieb ineffizient. Such an approach has the disadvantage that operating personnel must be kept in order to be able to intervene in the event of a delocalization system. Another disadvantage is that a certain amount of time may pass before the operator arrives at the delocalized rail vehicle. This is inefficient for efficient and uninterrupted operation.
Somit ist es also von Nachteil, dass das Schienenfahrzeug nach dem Neustart (auch bezeichnet als "Reboot") eines seiner Systeme (z.B. eines Steuerungssystems) zwar fahrtüchtig ist, jedoch keine (verifizierte) Ortungsinformation verfügbar ist, um einen beispielsweise fahrerlosen Betrieb aufzunehmen oder fortzusetzen. Thus, it is therefore a disadvantage that the rail vehicle after restarting (also referred to as "reboot") of one of his systems (eg a control system) is roadworthy, but no (verified) location information is available to accommodate or continue, for example, driverless operation ,
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs anzugeben, bei dem auch nach einem Neustart eines Systems des Schienenfahrzeugs die momentane Position zumindest grob wiederherstellbar ist. The object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned above and in particular to provide a method for operating a rail vehicle, in which the current position is at least roughly recoverable even after a restart of a system of the rail vehicle.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs vorgeschlagen, bei dem eine Position des Schienenfahrzeugs während der Fahrt erfasst und in einem nichtflüchtigen Speicher des Schienenfahrzeugs gespeichert wird und bei dem die nichtflüchtig gespeicherte Position für einen Wiederantritt der Fahrt des Schienenfahrzeugs genutzt wird. To achieve the object, a method for operating a rail vehicle is proposed, in which a position of the rail vehicle is detected while driving and stored in a non-volatile memory of the rail vehicle and in which the non-volatile stored position is used for a resumption of the travel of the rail vehicle.
Die Position umfasst beispielsweise der Position zugeordnete Daten, insbesondere Koordinaten oder Streckendaten in Bezug auf den Verlauf einer zu befahrenden Strecke. Derartige Daten sind beispielsweise mittels einer Steuereinrichtung verarbeitbar und zur Steuerung des Schienenfahrzeugs einsetzbar. The position includes, for example, data associated with the position, in particular coordinates or route data relating to the course of a route to be traveled. Such data can be processed, for example, by means of a control device and used to control the rail vehicle.
Dabei wird zum Betreiben des Schienenfahrzeugs eine momentane Position des Schienenfahrzeugs verwendet, die ggfs. basierend auf einer letzten verifizierten Position und zusätzlicher Daten einer Fortbewegung des Schienenfahrzeugs aktualisiert wird. In this case, an instantaneous position of the rail vehicle is used to operate the rail vehicle, which is updated if necessary. Based on a last verified position and additional data of locomotion of the rail vehicle.
Somit wird vorteilhaft z.B. ein fahrerloser Wiederantritt der Fahrt des Schienenfahrzeugs nach dem Neustart eines seiner Systeme ermöglicht. Thus, advantageously, e.g. a driverless resumption of the journey of the rail vehicle after restarting one of its systems allows.
Bei dem System handelt es sich beispielsweise um ein (Sub-)System für die Steuerung des Schienenfahrzeugs. Das System hat insbesondere Zugriff auf die gespeicherte Position bzw. den nichtflüchtigen Speicher. Das System kann eine oder mehrere physikalische Komponenten oder Rechnereinheiten umfassen. For example, the system is a (sub-) system for controlling the rail vehicle. In particular, the system has access to the stored position or nonvolatile memory. The system may include one or more physical components or computing units.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die nichtflüchtig gespeicherte Position nach oder bei einem Neustart zumindest eines Systems des Schienenfahrzeugs für den Wiederantritt der Fahrt verwendet wird. One embodiment is that the non-volatile stored position is used after a restart of the ride after or at a restart of at least one system of the rail vehicle.
Eine andere Ausgestaltung ist es, dass im Fall des Wiederantritts der Fahrt ein Notbetrieb basierend auf der gespeicherten Position eingeleitet wird bis zur Verifikation einer aktuellen Position. Another embodiment is that in the case of the restart of the journey, an emergency operation based on the stored position is initiated until the verification of a current position.
Ein solcher Notbetrieb stellt sicher, dass bei Verwendung der nichtflüchtig gespeicherten Position, die von einer tatsächlichen Position des Schienenfahrzeugs abweichen mag, trotzdem ein ausreichend sicherer Fahrbetrieb ermöglicht wird. Sobald die Position des Schienenfahrzeugs verifiziert wurde, kann der normale Fahrbetrieb fortgesetzt werden. Such an emergency operation ensures that when using the non-volatile stored position, which may differ from an actual position of the rail vehicle, nevertheless a sufficiently safe driving operation is made possible. Once the position of the rail vehicle has been verified, normal driving can continue.
Eine Ausgestaltung ist, dass im Fall des Wiederantritts die Fahrt in einem vorgegebenen Tempo, insbesondere einem Kriechtempo durchgeführt wird bis zu der Verifikation der aktuellen Position. One refinement is that, in the case of a restart, the drive is carried out at a predefined speed, in particular a crawl pace, up to the verification of the current position.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Verifikation mittels einer Balise durchgeführt wird. An embodiment is that the verification is performed by means of a balise.
Von der Balise empfängt das Schienenfahrzeug die aktuelle Position. Hiermit kann die zuvor nur ungenau bekannte Position des Schienenfahrzeugs verifiziert werden. From the balise the rail vehicle receives the current position. Hereby, the previously inaccurately known position of the rail vehicle can be verified.
Eine andere Ausgestaltung besteht darin, dass die Verifikation mittels einer Kommunikation mit einem Zugsicherungssystem durchgeführt wird. Another embodiment is that the verification is performed by means of communication with a train protection system.
Eine Ausgestaltung besteht auch darin, dass die Position gemäß mindestens einer der folgenden Möglichkeiten erfasst und/oder verifiziert wird:
- – induktiv,
- – per Funk,
- – mittels einer elektromagnetisch empfangenen Information,
- – mittels eines GPS-Signals,
- – mittels einer Bildinformation, insbesondere von einer Kamera.
- - Inductive,
- - by radio,
- By means of electromagnetically received information,
- By means of a GPS signal,
- - By means of image information, in particular from a camera.
Eine Ausgestaltung ist es, dass ein solches Verfahren zum Betreiben eines führerlosen Metro-Schienenfahrzeugs verwendet wird. One embodiment is that such a method is used for operating a driverless metro rail vehicle.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Schienenfahrzeug mit
- – einem Ortungssystem, das eingerichtet ist, eine momentane Position zu erfassen,
- – einem nichtflüchtigen Speicher, in dem die Position speicherbar ist,
- – einer Steuereinrichtung anhand derer die gespeicherte Position bei einem Wiederantritt der Fahrt nutzbar ist.
- A locating system arranged to detect a current position,
- A non-volatile memory in which the position can be stored,
- - A control device by means of which the stored position is usable at a restart of the ride.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist zum Durchführen eines solchen hier beschrieben Verfahrens. One embodiment is that the control device is set up to carry out such a method described here.
Die hier genannte Steuereinrichtung kann insbesondere als eine Prozessoreinheit und/oder eine zumindest teilweise festverdrahtete oder logische Schaltungsanordnung ausgeführt sein, die beispielsweise derart eingerichtet ist, dass das Verfahren wie hierin beschrieben durchführbar ist. Besagte Verarbeitungseinheit kann jede Art von Prozessor oder Rechner oder Computer mit entsprechend notwendiger Peripherie (Speicher, Input/Output-Schnittstellen, Ein-Ausgabe-Geräte, etc.) sein oder umfassen. The control device mentioned here may in particular be embodied as a processor unit and / or an at least partially hard-wired or logical circuit arrangement, which is set up, for example, such that the method can be carried out as described herein. Said processing unit may be or include any type of processor or computer or computer with correspondingly necessary peripherals (memory, input / output interfaces, input / output devices, etc.).
Die vorstehenden Erläuterungen betreffend das Verfahren gelten für das Schienenfahrzeug und/oder dessen zumindest einer für den Fahrbetrieb eingerichteten Steuereinrichtung entsprechend. The above explanations concerning the method apply to the rail vehicle and / or or its at least one set up for driving control accordingly.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Zugsicherungssystem zur Überwachung mindestens eines Schienenfahrzeugs wie hierin beschrieben. The above object is also achieved by a train protection system for monitoring at least one rail vehicle as described herein.
Eine Weiterbildung ist es, dass das Zugsicherungssystem eingerichtet ist zur Übermittlung einer Positionsinformation an das Schienenfahrzeug. A further development is that the train protection system is set up to transmit position information to the rail vehicle.
Die hier vorgestellte Lösung umfasst ferner ein Computerprogrammprodukt, das direkt in einen Speicher eines digitalen Computers ladbar ist, umfassend Programmcodeteile, die dazu geeignet sind, Schritte des hier beschriebenen Verfahrens durchzuführen. The solution presented here further comprises a computer program product which can be loaded directly into a memory of a digital computer, comprising program code parts which are suitable for performing steps of the method described here.
Auch wird die oben genannte Aufgabe gelöst mittels eines Systems umfassend mindestens eine der hier beschriebenen Vorrichtungen. Ein solches System kann neben dem Schienenfahrzeug und dessen Steuereinrichtung auch Komponenten außerhalb des Schienenfahrzeugs umfassen, wie z.B. eine Balise oder sonstige Signalgeber, die eine Position bereitstellen, insbesondere aussenden. Auch können Komponenten einer Steuerzentrale oder eines Zugsicherungssystems Bestandteil sein, die mit dem Schienenfahrzeug kommunizieren, um das in diesem durchgeführte Verfahren zu unterstützen. Also, the above object is achieved by means of a system comprising at least one of the devices described here. In addition to the rail vehicle and its control device, such a system may also comprise components outside the rail vehicle, such as e.g. a Balise or other signal generator, which provide a position, in particular send out. Also, components of a control center or train control system may be included that communicate with the rail vehicle to assist in the process performed therein.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein. The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of an embodiment which will be described in detail in conjunction with the drawings. In this case, the same or equivalent elements may be provided with the same reference numerals for clarity.
Es zeigen: Show it:
Das Schienenfahrzeug
Das Schienenfahrzeug
Ein Schritt
In einem Abfrageschritt
Falls der Abfrageschritt
Eine Weiterfahrt erfolgt in einem solchen Fall beispielsweise in einem Notbetrieb
Nach der Verifikation der Position des Schienenfahrzeugs
Mit einer Anordnung gemäß
Das Ortungssystem
Der nichtflüchtige Speicher
Ist ein Neustart von einem System des Schienenfahrzeugs
Insbesondere kann nach einem Neustart des Systems das Schienenfahrzeug
- (1)
Das Zugsicherungssystem 107 desSchienenfahrzeugs 101 fragt bei dem derStrecke 102 zugeordneten Zugsicherungssystem 108 an, in welchem Streckenblock sich das Schienenfahrzeug befindet. Eine Grobortung ist fürdas zentrale Zugsicherungssystem 108 aufgrund einer Gleisfreimeldung und eines Stellwerks möglich. Die möglicherweise betroffenen Gleisabschnitte (Streckenblock) teiltdas zentrale Zugsicherungssystem 108 dem Zugsicherungssystem 107 desSchienenfahrzeugs 101 mit. - (2)
Das Zugsicherungssystem 107 desSchienenfahrzeugs 101 prüft, ob die anhand des nichtflüchtigen Speichers104 ermittelte Position in den empfangenen Gleisabschnitten liegt (erste Verifikation der gespeicherten Position). Ist dies der Fall,fordert das Zugsicherungssystem 107 eine automatische Ortungsfahrt beim zentralen Zugsicherungssystem108 an. - (3)
Das zentrale Zugsicherungssystem 108 sperrt die betroffenen Gleisabschnitte für andere Zugfahrten und bestätigt dann (sofern die betroffenen Gleisabschnitte frei sind)dem Zugsicherungssystem 107 desSchienenfahrzeugs 101 , dass die Ortungsfahrt durchgeführt werden kann. - (4)
Das Schienenfahrzeug 101 führt die Ortungsfahrt als eine Initialisierungsfahrt zur Positionsbestimmung durch. Beispielsweise kann die Position des Schienenfahrzeugs durch Überfahren der nächsten Balise106 (anhand derer die absolute Position des Schienenfahrzeugs auf der Strecke bestimmt werden kann) verifiziert werden. - (5) Die Position des
Schienenfahrzeugs 101 auf derStrecke 102 ist verifiziert, der reguläre Fahrtbetrieb kann wieder aufgenommen werden.
- (1) The
train protection system 107 of therail vehicle 101 ask at thetrack 102 assignedtrain protection system 108 in which route block the rail vehicle is located. A rough location is for the centraltrain control system 108 due to a track vacancy and a signal box possible. The track sections that may be affected (line block) will share the centraltrain control system 108 thetrain protection system 107 of therail vehicle 101 With. - (2) The
train protection system 107 of therail vehicle 101 Checks whether the basis ofnon-volatile memory 104 determined position lies in the received track sections (first verification of the stored position). If so, the train control system demands107 an automatic positioning drive at the centraltrain control system 108 at. - (3) The central
train protection system 108 blocks the affected track sections for other train journeys and then confirms (provided that the affected track sections are free) to thetrain protection system 107 of therail vehicle 101 in that the positioning can be carried out. - (4) The
rail vehicle 101 performs the positioning as an initialization drive for position determination. For example, the position of the rail vehicle by passing over the next balise106 (by which the absolute position of the rail vehicle on the track can be determined). - (5) The position of the
rail vehicle 101 on theroute 102 is verified, the regular driving operation can be resumed.
Weitere Vorteile: Other advantages:
Durch das Speichern der letzten Position in dem nichtflüchtigen Speicher kann eine Lokalisierung durchgeführt werden. Der beschriebene Weg mittels Gleisfreimeldung ist vorteilhaft einsetzbar, um auszuschließen, dass das Schienenfahrzeug sich während des Wiedereinschaltens bzw. beim Neustart des Systems nicht bewegt hat. Optional kann dies auch über ein (sicheres) Kommando eines Bedieners des zentralen Zugsicherungssystems
Mit der gespeicherten Position kann also in Abhängigkeit der Geschehnisse während des Neustarts des Schienenfahrzeuges eine Ausganssituation für die hier beschriebene Initialisierung geschaffen werden. With the stored position can thus be created depending on the events during the restart of the rail vehicle Ausganssituation for the initialization described here.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das mindestens eine gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by the at least one embodiment shown, the invention is not so limited and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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