DE102014225683A1 - Verfahren zur Positionsdatenerfassung und diesbezügliches Schienenfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Schienenfahrzeug (1) zur fahrzeugseitigen Positionsdatenerfassung, wobei Positionsdaten von Smartphones (5), die sich in dem Schienenfahrzeug (1) befinden, als Crowdsourcing-Daten von einem Fahrzeugrechner (3) abgerufen werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fahrzeugseitigen Positionsdatenerfassung bei einem Schienenfahrzeug sowie ein diesbezüglich ausgerüstetes Schienenfahrzeug.
• Zugsicherungssysteme benötigen zur Ermittlung ihrer absoluten Position in Abständen signaltechnisch sicher erfasste Positionsdaten. Diese dienen als Referenzpunkte, zwischen denen signaltechnisch nicht sichere Positionsmessverfahren, zum Beispiel auf der Basis von Radumdrehungen, Dopplerradar oder digitaler Streckenkarte eingesetzt werden. Die Abstände zwischen den sehr genau zu ermittelnden Referenzpunkten sind jedoch häufig derart groß, dass der Messfehler zwischen den Referenzpunkten, beispielsweise im Hinblick auf Gefahrenpunkte, die Toleranzgrenze überschreiten kann. Folgende Streckendaten werden üblicherweise zur Positionsdatenerfassung der Referenzpunkte verwendet:
• – Ortsmarkierungen, zum Beispiel Balisen oder Transponder ( DE 32 00 811 A1 )
• – Koppelspulen ( DE 31 06 629 C2 )
• – Gleismagnete
• – Blockabschnittsgrenzen
• – Einspeisepunkte von Gleisstromkreisen ( DE 10 2012 217 426 A1 )
• – Linienleiterschleifen ( EP 0 593 910 A1 ) sowie
• – Weichen mittels fahrzeugseitiger Wirbelstromsensoren.
• Nachteilig ist neben den teilweise erheblichen Abständen zwischen den als Referenzpunkte fungierenden Streckenelementen vor allem deren Unterschiedlichkeit, so dass je nach vorhandener Streckenausrüstung sehr unterschiedliche und teilweise aufwändige Messverfahren verwendet werden müssen. Problematisch ist außerdem, dass bei ETCS (European Train Control System) höheren Levels keine Balisen oder andere Referenzpunkte vorhanden sind. Infolgedessen wird die kontinuierliche Ermittlung der Position des Schienenfahrzeuges mittels satellitengestützter Verfahren, wie beispielsweise in der US 5,129,605 beschrieben, zunehmend bedeutsam. Die erreichbare Genauigkeit ist jedoch begrenzt und häufig nicht ausreichend. Darüber hinaus ist die Satellitenortung, beispielsweise wegen Abschattungen oder Tunneldurchfahrten, nicht kontinuierlich verfügbar. In der Eisenbahnsicherungstechnik ist die Satellitenortung als Stand-Alone-Ortung folglich nicht ausreichend. Um die erforderliche Genauigkeit und Verfügbarkeit der Positionsdaten zu erreichen, werden gemäß der EP 1 300 316 B1 zwei verschiedene Messverfahren und gemäß der DE 195 32 104 C2 sogar drei verschiedene Messverfahren miteinander korreliert.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Schienenfahrzeug gattungsgemäßer Art anzugeben, welche eine einfache Positionsdatenerfassung, insbesondere zur Unterstützung von Satellitenortung, ermöglichen.
• Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Positionsdaten von Smartphones, die sich in dem Schienenfahrzeug befinden, als Crowdsourcing-Daten von einem Fahrzeugrechner abgerufen werden.
• Die Aufgabe wird auch durch ein Schienenfahrzeug gelöst, bei dem ein Internet-Zugang mit WLAN-Anschluss vorgesehen ist, der durch Smartphones nutzbar ist, wobei Positionsdaten des Smartphones als Crowdsourcing-Daten von einem Fahrzeugrechner abrufbar sind.
• Crowdsourcing ist ein Verfahren, bei dem interne Teilaufgaben an eine Gruppe ausgelagert werden. Durch die Gruppe – hier eine Anzahl von Smartphones – werden bestimmte Daten – hier die mittels GPS oder GSM ermittelten Positionsdaten der Smartphones – gesammelt und einem Drittuser – hier dem Fahrzeugrechner – zur Verfügung gestellt. Es ist bekannt, auf diese Weise beispielsweise Daten bezüglich Straßenverkehrsdichte zu ermitteln. Durch die wachsende Verbreitung von Smartphones können deren Ortungsdaten zum Beispiel für Stauprognosen verwendet werden. Die Fahrzeugrechner der Schienenfahrzeuge können die Crowdsourcing-Daten zur Plausibilisierung der Messwerte anderer Ortungssensoren verwenden. Außerdem können die Messwerte der Sensorik des Fahrzeugrechners, insbesondere GPS-Messwerte, hinsichtlich ihres systemspezifischen Messfehlers verbessert werden. Der WLAN-Anschluss innerhalb des Schienenfahrzeuges garantiert, dass nur Smartphones an Bord des Schienenfahrzeuges Crowdsourcing-Daten liefern.
• Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Crowdsourcing-Daten durch Laden einer App auf dem Smartphone dem Fahrzeugrechner zur Verfügung gestellt werden. Bei den Smartphones handelt es sich um Mobiles des Fahrzeugspersonals und/oder von Fahrgästen. Durch das Laden der speziellen App werden vorzugsweise nicht nur die Positionsdaten des Smartphones zur Nutzung durch den Fahrzeugrechner freigegeben, sondern gleichzeitig wird über den WLAN-Anschluss des Schienenfahrzeuges auch eine kostenlose Benutzung des Internets freigeschaltet. Auf diese Weise besteht für die Fahrgäste ein Anreiz, die Positionsdaten des Smartphones den Crowdsourcing-Daten hinzuzufügen.
• Vorzugsweise werden die Crowdsourcing-Daten gemäß Anspruch 3 zur Plausibilisierung von Messwerten mindestens eines weiteren Verfahrens zur Positionsdatenerfassung verwendet. Die Crowdsourcing-Daten als alleinige Messwerte für die Fahrzeugortung zu verwenden, kann zumindest derzeitig die Sicherheitsanforderungen und die Zulassungsbedingungen nicht realisieren. Es ist aber möglich, mit den Crowdsourcing-Daten der im Fahrzeug befindlichen Smartphones die Messwerte eines Primärverfahrens zur Positionsdatenerfassung, beispielsweise Satellitenortung, zu verifizieren und den Messfehler zu verringern.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer figürlichen Darstellung näher erläutert.
• Die Figur zeigt ein Ortungssystem für den Schienenverkehr. Es ist ersichtlich, dass ein Schienenfahrzeug 1 Satellitendaten empfängt, wobei mehrere Satelliten 2 genutzt werden. Auf einem Fahrzeugrechner 3 werden die Satellitendaten derart miteinander korreliert, dass die Fahrzeugposition mit einem möglichst geringen Fehlerintervall 4 festgestellt wird. Um die Messwerte der Satellitenortung zu plausibilisieren und das Fehlerintervall 4 zu bestätigen oder zu verringern, werden in dem Schienenfahrzeug 1 befindliche Smartphones 5 genutzt, indem deren eigene GSM/GPS-Positionsdaten als Crowdsourcing-Daten von dem Fahrzeugrechner 3 zur Ermittlung der Fahrzeugposition mitbenutzt werden. Die Erlaubnis für diese Mitbenutzung wird von den Usern der Smartphones 5 durch das Laden einer bestimmten App erteilt. Im Gegenzug erhalten diese Smartphone-User über ein WLAN 6 des Schienenfahrzeuges 1 einen kostenlosen Internetzugang. Die Crowdsourcing-Daten werden fahreugseitig zur Plausibilisierung und Verifizierung der mit einem primären Messverfahren – bei dem Ausführungsbeispiel Satellitenortung – mitverwendet.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 3200811 A1 [0002]
• DE 3106629 C2 [0002]
• DE 102012217426 A1 [0002]
• EP 0593910 A1 [0002]
• US 5129605 [0003]
• EP 1300316 B1 [0003]
• DE 19532104 C2 [0003]

Claims (4)

1. Verfahren zur fahrzeugseitigen Positionsdatenerfassung bei einem Schienenfahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass Positionsdaten von Smartphones (5), die sich in dem Schienenfahrzeug (1) befinden, als Crowdsourcing-Daten von einem Fahrzeugrechner (3) abgerufen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Crowdsourcing-Daten durch Laden einer App auf dem Smarphone (5) dem Fahrzeugrechner (3) zur Verfügung gestellt werden.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Crowdsourcing-Daten zur Plausibilisierung von Messwerten mindestens eines weiteren Verfahrens zur Positionsdatenerfassung verwendet werden.
4. Schienenfahrzeug (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Internetzugang mit WLAN-Anschluss (6) vorgesehen ist, der durch Smartphones (5) nutzbar ist, wobei Positionsdaten des Smartphones (5) als Crowdsourcing-Daten von einem Fahrzeugrechner (3) abrufbar sind.

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