DE102015201059A1

DE102015201059A1 - Verfahren und Anordnung zum Durchführen eines Zugverkehrs

Info

Publication number: DE102015201059A1
Application number: DE102015201059.7A
Authority: DE
Inventors: Florian Roesch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2016-07-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Zugverkehrs auf einer Zugverkehrsanlage (10) mit mehreren streckenseitigen Zugsicherungseinheiten (11, 12), denen jeweils eine Anzahl von Zügen zugeordnet ist. Um ein solches Verfahren so auszugestalten, dass es sich vergleichsweise einfach und unkompliziert durchführen lässt und zudem in einfacher Weise erweiterbar ist, werden von jeder Zugsicherungseinheit (11, 12) die ihr zugeordneten Zügen über die gesamte Zugverkehrsanlage (10) hinweg unter Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage (10) im Hinblick auf die der jeweiligen Zugsicherungseinheit (11, 12) zugeordneten Züge gesteuert. Die Zugsicherungseinheiten (11, 12) werden zeitlich derart gesteuert, dass jeweils nur eine einzige Zugsicherungseinheit (11, 12) die Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage (10) vornimmt. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Zugverkehrs auf einer Zugverkehrsanlage mit mehreren streckenseitigen Zugsicherungseinheiten, denen jeweils eine Anzahl von Zügen zugeordnet ist.
Ein solches Verfahren wird beispielsweise bei dem Siemens- Trainguard MT-System verwendet, wie es in der 1 schematisch dargestellt ist. Bei diesem System wird eine Zugverkehrsanlage 1 geographisch beispielsweise in zwei Streckenabschnitte 2 und 3 unterteilt, auf denen bei einer entsprechenden Ausgestaltung von Zugsicherungseinheiten 4 und 5 jeweils bis 35 Züge über Funk sicher gesteuert werden können. Insgesamt lassen sich somit auf der gesamten Zugverkehrsanlage 1 70 Züge steuern bzw. sichern.
In entsprechender Weise sind Ausführungsformen mit linienförmiger Zugbeeinflussung gestaltet, die beispielsweise als LZB700/500-System in Betrieb sind. Auch bei diesen Ausführungsformen ist die gesamte Zugverkehrsanlage hinsichtlich der streckenseitigen Zugsicherungseinheiten in mehrere hintereinander liegende Streckenabschnitte unterteilt.
Ergibt sich bei den bekannten Systemen die Notwendigkeit, Zugfolgezeiten zu erhöhen, dann reicht die vorgegebene maximale Anzahl von Zügen je Streckenabschnitt, im oben gewählten Beispiel 35 Züge, unter Umständen nicht mehr aus, da sich durch diese Maßnahme mehr Züge gleichzeitig in den jeweiligen Streckenabschnitten befinden. In diesem Falle müssen die Streckenabschnitte 2 und 3 verkleinert werden unter Einrichtung eines oder mehrerer zusätzlicher Streckenabschnitte. Dies bedeutet einen erheblichen Projektierungsaufwand nicht nur hinsichtlich der Zugsicherungseinheiten sondern auch im Hinblick die jeweiligen Stellwerke.
Außerdem wirkt sich der Komplettausfall einer streckenseitigen Zugsicherungseinheit dahingehend aus, dass bei dem bekannten Verfahren sämtliche Züge in diesem Streckenabschnitt betroffen sind, was in der Regel zu einer beträchtlichen Einschränkung des Zugverkehrs führt.
Hinzu kommt, dass eine Übergabe von Zügen von dem einen Streckenabschnitt 2 (siehe 1) zu dem weiteren Streckenabschnitt 3 erfolgen muss. Diese Übergaben erfordern einen recht anspruchsvollen Design- und Implementierungsaufwand. Außerdem ergeben sich aufgrund des dynamisch ablaufenden Verfahrens – die Züge bewegen sich und sind zu gewissen Zeiten von den Zugsicherungseinheiten 4 und 5 nicht eindeutig einer Zugsicherungseinheit 4 oder 5 zuzuordnen-betrieblich "unscharfe" Situationen, die im Zusammenspiel der beteiligten Zugsicherungseinheiten einen nicht unerheblichen Aufwand für deren Beherrschung erfordern. Dadurch werden auch die Antwortzeiten und damit die gesamte Dynamik negativ beeinflusst. Hinzu kommt, dass eine Übergabe von Streckenelementen erfolgen muss, da für die Fahrerlaubnisberechnung für ein Schienenfahrzeug, das sich noch im Bereich der Zugsicherungseinheit 4 befindet und sich der Grenze zur Zugsicherungseinheit 5 nähert, Elemente aus der zweiten Zugsicherungseinheit -5 mit einbezogen werden müssen. Auch hier gilt, dass solche Übergaben das Systemantwortverhalten negativ beeinflussen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Durchführen eines Zugverkehrs auf einer Zugverkehrsanlage mit mehreren streckenseitigen Zugsicherungseinheiten vorzuschlagen, dass sich vergleichsweise einfach und unkompliziert durchführen lässt und zudem in einfacher Weise erweiterbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß von jeder Zugsicherungseinheit die ihr zugeordneten Züge über die gesamte Zugverkehrsanlage hinweg unter Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage im Hinblick auf die der jeweiligen Zugsicherungseinheit zugeordneten Züge gesteuert, und die Zugbeeinflussungseinheiten werden zeitlich derart gesteuert, dass jeweils nur eine einzige Zugsicherungseinheit die Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage vornimmt.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es hinsichtlich der sicher zu steuernden Züge in einfacher Weise erweiterbar ist, indem neben bereits vorhandenen Zugsicherungseinheiten weitere Zugsicherungseinheiten zum Einsatz kommen können, die in ihrem Aufbau identisch sind, weil auch sie sich in ihrem Wirkungsbereich über die gesamte Zugverkehrsanlage erstrecken. Ein weiterer Vorteil wird in einer Verbesserung der Systemverfügbarkeit im Falle von Ausfällen von Zugsicherungseinheiten gesehen, weil diese in einfacher Weise durch identische Zugsicherungseinheiten ersetzt werden können. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass durch den Wegfall bisher notwendiger Überschalt-Daten zwischen aneinander grenzenden Zugsicherungseinheiten die Komplexität des Systems verringert wird. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass sich einfacher und kostengünstiger Umsetzungen von Funktionserweiterungen einführen lassen und dass sich wegen der Verringerung der Komplexität Begutachtungs-/Freigabeprozesse einfacher und kostengünstiger durchführen lassen. Auch lassen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Reaktionszeiten verkürzen.
Es ist oben bereits darauf hingewiesen worden, dass die Belegungen in der Zugverkehrsanlage in allen Zugsicherungseinheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens vollständig verfügbar sein müssen. Um dies zu gewährleisten werden in vorteilhafter Weise die Zugsicherungseinheiten mittels eines weiterreichbaren Schlüssels gesteuert, wobei insbesondere an die Anwendung eines sogenannten "Token"-Verfahrens gedacht ist, weil dieses die Verarbeitung der Beleginformationen nur im Falle von vollständigen Daten sicherstellt. Zwar kommt es dadurch zu Verzögerungen in der Verarbeitung, da Ereignisse nicht sofort verarbeitet werden können, sondern bis zum Erhalt des Token zwischengespeichert werden müssen, jedoch können diese Verzögerungen durch Wahl einer relativ hohen Frequenz für die Weitergabe des Token kurz gehalten werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich mit unterschiedlichen Zugsicherungseinheiten durchführen; so wird es als vorteilhaft angesehen, wenn als Zugsicherungseinheiten Einheiten einer linienförmigen Zugbeeinflussung verwendet werden.
Vorteilhaft erscheint es ferner, wenn als Zugsicherungseinheiten Streckenrechner verwendet werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zum Durchführen eines Zugverkehrs auf einer Zugverkehrsanlage mit mehreren streckenseitigen Zugsicherungseinheiten, denen jeweils eine Anzahl von Zügen zugordnet ist, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, und stellt sich die Aufgabe, eine solche Anordnung vergleichsweise einfach und sicher und zudem in einfacher Weise erweiterbar auszuführen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer solchen Anordnung erfindungsgemäß jede Zugsicherungseinheit geeignet, die ihr zugeordneten Züge über die gesamte Zugverkehrsanlage hinweg unter Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage im Hinblick auf die der jeweiligen Zugsicherungseinheit zugeordneten Züge zu steuern, und es sind die Zugsicherungseinheiten zeitlich derart steuerbar, dass jeweils nur eine einzige Zugsicherungseinheit die Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage vornimmt.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung lassen sich sinngemäß dieselben Vorteile erzielen, wie sie oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannt sind.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Zugsicherungseinheiten vorteilhafterweise mittels eines weiterreichbaren Schlüssels steuerbar, so dass zu einer Zeit jeweils nur eine Zugsicherungseinheit die Belegungen in der Zugverkehrsanlage aktualisieren kann.
Die Zugsicherungseinheiten können bei der erfindungsgemäßen Anordnung Einheiten einer linienförmigen Zugbeeinflussung oder Streckenrechner sein.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung schematisch dargestellt.
Die 2 zeigt eine Zugverkehrsanlage 10, der über ihre gesamte Länge jeweils eine Zugsicherungseinheit 11 und eine weitere Zugsicherungseinheit 12 zugeordnet ist, mit denen beispielsweise maximal insgesamt 36 Züge verwaltet bzw. gesteuert werden können – jeweils beispielsweise 18 Züge von einer Zugsicherungseinheit. Soll bei dieser Konfiguration für einen in 2 nicht dargestellten Zug eine Fahrerlaubnis berechnet werden, dann müssen in die Berechnung die Belegungen aller anderen sich auf der Zugverkehrsanlage 10 befindenden Züge einfließen; diese Belegungen werden in einer sogenannten Tracking Map verwaltet, welche als logisches Element der Zugverkehrsanlage 10 zugeordnet ist. Werden die Zugsicherungseinheiten 11 und 12 von Streckenrechnern gebildet, dann besitzt jeder dieser Streckenrechner eine eigene Repräsentation dieser Tracking Map in Form von Datenstrukturen. Durch das im Folgenden beschriebene Verfahren ist sichergestellt, dass die auf den verschiedenen Streckenrechnern abgelegten Tracking-Map-Repräsentationen identisch gehalten werden.
Bewegungen von Zügen auf der Zugverkehrsanlage 10 werden immer nur von der Zugsicherungseinheit 11 bzw. 12 verarbeitet, die den jeweiligen Zug verwaltet. Es ist dafür gesorgt, dass eine Aktualisierung der Tracking Map stets auf einem vollständigen Belegungsabbild der Zugverkehrsanlage 10 erfolgt. Dabei enthält das vollständige Belegungsabbild alle auf der Zugverkehrsanlage 10 befindlichen Züge. Es muss also eine Synchronisation der auf den Zugsicherungseinheiten 11 und 12 verwendeten Repräsentationen der Tracking Map stattfinden. Diese Synchronisation lässt sich durch Anwendung eines Verfahrens mit einem weiterreichbaren Schlüssel, beispielsweise einem Token-Verfahren, verwirklichen, bei dem sichergestellt wird, dass Ereignisse, die zu einer Aktualisierung der Tracking Map der Zugverkehrsanlage 10 führen, aber beispielsweise Züge betreffen, deren Verarbeitung in der Verantwortung der Zugsicherungseinheit 11 liegen, nur dann von dieser verarbeitet werden dürfen, wenn diese Zugsicherungseinheit 11 gerade im Besitz des Token ist. Es wird dann der Token an eine weitere Zugsicherungseinheit 12 weitergereicht. Sind zusätzliche Zugsicherungseinheiten vorhanden, dann wird an diese anschließend der Token weitergereicht, und es erfolgt die Aktualisierung der Tracking Map der Zugverkehrsanlage 10 durch diese zusätzlichen Zugsicherungseinheiten nach dem oben beschriebenen Muster.
Zwar kommt es durch dieses Vorgehen zu Verzögerungen in der Verarbeitung, da alle Ereignisse in der Zugverkehrsanlage 10 nicht sofort verarbeitet werden können, sondern bis zum Eingang des Token bei der jeweiligen Zugsicherungseinheit 11 bzw. 12 zwischengespeichert werden müssen, jedoch können diese Verzögerungen durch die relativ hohe Frequenz bei der Weitergabe des Token kurzgehalten werden.

Claims

Verfahren zum Durchführen eines Zugverkehrs auf einer Zugverkehrsanlage (10) mit mehreren streckenseitigen Zugsicherungseinheiten (11, 12), denen jeweils eine Anzahl von Zügen zugeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass von jeder Zugsicherungseinheit (11, 12) die ihr zugeordneten Züge über die gesamte Zugverkehrsanlage (10) hinweg unter Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage (10) im Hinblick auf die der jeweiligen Zugsicherungseinheit (11, 12) zugeordneten Züge gesteuert werden und die Zugsicherungseinheiten (11, 12) zeitlich derart gesteuert werden, dass jeweils nur eine einzige Zugsicherungseinheit (11, 12) die Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage (10) vornimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugsicherungseinheiten (11, 12) mittels eines weiterreichbaren, elektronischen Schlüssels gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass als Zugsicherungseinheiten (11, 12) Einheiten einer linienförmigen Zugbeeinflussung verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Zugsicherungseinheiten (11, 12) Streckenrechner verwendet werden.
Anordnung zum Durchführen eines Zugverkehrs auf einer Zugverkehrsanlage (10) mit mehreren streckenseitigen Zugsicherungseinheiten (11, 12), denen jeweils eine Anzahl von Zügen zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zugsicherungseinheit (11, 12) geeignet ist, die ihr zugeordneten Züge über die gesamte Zugverkehrsanlage (10) hin- weg unter Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage (10) im Hinblick auf die der jeweiligen Zugsicherungseinheit (11, 12) zugeordneten Züge zu steuern und die Zugsicherungseinheiten (11, 12) zeitlich derart steuerbar sind, dass jeweils nur eine einzige Zugsicherungseinheit (11, 12) die Aktualisierung der Belegungen der Zugverkehrsanlage (10) vornimmt.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugsicherungseinheiten (11, 12) mittels eines weiterreichbaren, elektronischen Schlüssels steuerbar sind.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugsicherungseinheiten (11, 12) Einheiten einer linienförmigen Zugbeeinflussung sind.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugsicherungseinheiten (11, 12) Streckenrechner sind.