DE102016108999A1

DE102016108999A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016108999A1
Application number: DE102016108999.0A
Authority: DE
Inventors: Bernd Foißner
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2017-11-23

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs (200) beschrieben. Dieses Verfahren soll ohne spezielle Sensoren die Beladung eines Schienenfahrzeugs (200) ermitteln. Zur Losung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, die Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefone (202) zu bestimmen, aus der Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefone (202) die Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Passagiere zu ermitteln und aus der Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Passagiere die Beladung des Schienenfahrzeugs (200) zu bestimmen. Es wird ferner eine Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs (200) beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs.
Die in einem Schienenfahrzeug befindliche Personenanzahl steht in Relation zum geladenen Gewicht des Schienenfahrzeugs. Um die Bremsleistung zu optimieren, muss die bewegte Masse des Schienenfahrzeugs bekannt sein. Dadurch können blockierende Räder und damit deren Abnutzung bei Bremsungen vermieden werden, was zu reduzierten Wartungskosten führt. Darüber hinaus kann bei Kenntnis der bewegten Masse des Schienenfahrzeugs der Bremsweg optimiert werden. Daher ist es erwünscht, die Zahl der an Bord eines Schienenfahrzeugs befindlichen Passagiere zu ermitteln.
Darüber hinaus kann durch eine Abschätzung der Personenzahl an Bord von Zügen auch ein Auslastungsprofil einer Strecke ermittelt werden. Gemäß dem Auslastungsprofil der Strecke kann die Transportkapazität in Form der Wagenzahl oder der Häufigkeit der Zugfahrt optimiert werden. Dies kann zu Serviceverbesserungen für die Passagiere durch Anpassung der Transportkapazität, aber auch zu Energieeinsparungen führen, wenn festgestellt wird, dass die Transportkapazität verringert werden kann.
Die Beladung von Schienenfahrzeugen wird in herkömmlichen Fahrzeugen durch Lastsensoren im Schienenfahrzeug bestimmt. Beispielsweise können Lastdrucksensoren vorgesehen sein, die einen zur Beladung proportionalen Druck in den Federbälgen einer Sekundärfederung zwischen Drehgestell und Wagenkasten messen. Dies erfordert jedoch eine spezielle Sensorik und Vorrichtungen zur Verarbeitung der Sensorsignale.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs bereitzustellen, bei denen die Ermittlung der Beladung ohne Sensoren möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs mit den Verfahrensschritten des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im erfindungsgemäßen Verfahren zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs wird zunächst eine Datenverbindung zu wenigstens einer Kommunikationseinrichtung, mit der eine Kommunikation von im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefonen mit Kommunikationsgegenstellen durchführbar ist, hergestellt. Aus der Kommunikationseinrichtung wird über die Datenverbindung die Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone ausgelesen. Aus der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone wird die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone ermittelt. Aus der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone wird die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere ermittelt. Aus der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere wird die Beladung des Schienenfahrzeugs ermittelt.
Die Beladung des personenbefördernden Schienenfahrzeugs, d. h. eines ein- oder mehrgliedrigen Triebzugs oder eines aus einem oder mehreren Waggons bestehenden Zuges zur Personenbeförderung, wird somit anhand der im Zug befindlichen Mobiltelefone bestimmt, aus der ein Rückschluss auf die an Bord befindliche Passagierzahl gezogen wird. Aus der an Bord befindlichen Passagierzahl wird dann die Beladung des Schienenfahrzeugs ermittelt bzw. abgeschätzt.
Dabei wird zunächst eine Datenverbindung zu wenigstens einer Kommunikationseinrichtung, mit der eine Kommunikation von im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefonen mit Kommunikationsgegenstellen durchführbar ist, hergestellt. Unter Kommunikationseinrichtung wird dabei eine Einrichtung verstanden, die Signale an ein Mobiltelefon senden und Signale von einem Mobiltelefon empfangen kann, so dass durch das Mobiltelefon mit Kommunikationsgegenstellen, beispielsweise mit andern Mobilfunkteilnehmern, kommuniziert werden kann. Die Kommunikation mit den Kommunikationsgegenstellen erfolgt dabei stets über die Kommunikationseinrichtung, unabhängig davon, ob die Kommunikationsgegenstelle, beispielsweise der Dritte, mit dem telefoniert oder auf weitere Weise über das Mobiltelefon kommuniziert wird, sich innerhalb des Zuges oder außerhalb des Schienenfahrzeugs befindet. Bei herkömmlichen Mobiltelefonen findet eine Kommunikation stets über derartige Kommunikationseinrichtungen, beispielsweise über Basisstationen statt, da eine direkte Kommunikation zwischen zwei Mobiltelefonen in der Regel nicht durchgeführt wird. Dadurch kann aus der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone auf die Zahl der Mobiltelefone geschlossen werden, da sich eingeschaltete Mobiltelefone stets an der Kommunikationseinrichtung, beispielsweise einer Basisstation, anmelden.
Aus der Kommunikationseinrichtung wird ausgelesen, wie viele Mobiltelefone mit der Kommunikationseinrichtung verbunden sind. Dadurch kann die Zahl der aktiven, d. h. eingeschalteten, Mobiltelefone bestimmt werden, die mit der Kommunikationseinrichtung verbunden sind. Dabei kann es sich um eine Kommunikationseinrichtung, aber auch, wie im Fall mehrerer Basisstationen mehrerer Netzbetreiber, um eine Mehrzahl von Kommunikationseinrichtungen handeln. Die Kommunikationseinrichtung muss dabei so gestaltet sein, dass aus ihr über eine Datenverbindung Informationen über die Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone ausgelesen werden können.
Anschließend wird aus der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone ermittelt. Soweit sich die Kommunikationseinrichtung im Schienenfahrzeug selbst befindet, oder so gestaltet ist, dass sich nur im Schienenfahrzeug befindliche Mobiltelefone mit der Kommunikationseinrichtung verbinden können, ist die Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone identisch mit der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone.
Befindet sich die Kommunikationseinrichtung jedoch außerhalb des Schienenfahrzeugs, wie zum Beispiel eine Basisstation, die so aufgestellt ist, dass sie auch einen Schienenstrang mit abdeckt, so sind mit der Kommunikationseinrichtung in der Regel auch weitere Mobiltelefone verbunden, die sich jedoch nicht im Schienenfahrzeug befinden. Die mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen, jedoch nicht im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone müssen bei der Ermittlung der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone aus der Gesamtzahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone berücksichtigt werden.
Aus der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone wird anschließend die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere ermittelt. Hierbei sind beispielsweise Annahmen darüber zu treffen, wie viele der Passagiere ein Mobiltelefon mit sich führen, welcher Anteil der Passagiere mehr als ein Mobiltelefon mit sich führt, und welcher Anteil an Mobiltelefonen nicht eingeschaltet ist.
Aus der ermittelten Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere wird anschließend die Beladung des Schienenfahrzeugs bestimmt. Dabei werden aus der ermittelten Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere Rückschlüsse auf das vom Schienenfahrzeug geladene Gewicht gezogen.
Ein im Sinne der Erfindung ausgebildetes Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Ermittlung der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs ohne weitere Sensoren, beispielsweise ohne Lastdrucksensoren, möglich ist. Daneben kann die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelte Beladung auch zur Diagnose von Lastsensoren des Schienenfahrzeugs genutzt werden, indem die mit dem Lastsensor ermittelten Beladungswerte mit den durch das erfindungsgemäße Verfahren ermittelten Werten abgeglichen werden und damit die Funktion des oder der Sensoren überprüft wird.
Der Begriff Ermitteln soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bestimmen einer exakten Anzahl als auch ein Abschätzen einer Größenordnung umfassen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden beim Ermitteln der Zahl der Passagiere aus der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone statistische Informationen über die durchschnittliche Zahl der von Bahnreisenden mitgeführten Mobiltelefone berücksichtigt. Diese statistischen Informationen können beispielsweise durch Befragungen ermittelt werden. Dabei kann auch nach Zugarten, Tageszeiten, Typus des Reisenden, etc. unterschieden werden. So ist davon auszugehen, dass Geschäftsleute in der Regel ein Mobiltelefon mit sich führen, während dies bei älteren Reisenden nicht immer der Fall sein muss. Auch in Zügen oder Abteilen, die sich an Familien richten, ist davon auszugehen, dass nicht jedes Familienmitglied ein Mobiltelefon mit sich führt. In Ruhezonen ist davon auszugehen, dass ein größerer Anteil der Mobiltelefone ausgeschaltet ist.
Aus der ermittelten Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone können anhand dieser statistischen Informationen somit Abschätzungen über die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere vorgenommen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden beim Bestimmen der Beladung des Schienenfahrzeugs aus der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere statische Informationen über das von Bahnreisenden durchschnittlich mitgeführte Gepäckgewicht berücksichtigt. Dabei wird davon ausgegangen, dass Passagiere häufig nicht unbeladen reisen, sondern Gepäck mit sich führen. Dies ist jedoch beispielsweise von der Zuggattung abhängig. So führen Reisende in Nahverkehrszügen in der Regel weniger Gepäck mit sich als Reisende in Fernzügen. Die statistischen Informationen über das von Bahnreisenden durchschnittlich mitgeführte Gepäckgewicht können daher nach Zuggattungen differenziert werden und diese differenzierten Informationen bei der Bestimmung der Beladung des Schienenfahrzeugs berücksichtigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden beim Bestimmen der Beladung des Schienenfahrzeugs aus der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere statistische Informationen über das durchschnittliche Körpergewicht von Bahnreisenden berücksichtigt. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Passagiere unterschiedlich schwer sind. Es kann daher ein Durchschnittsgewicht herangezogen werden, oder es kann eine weitere Differenzierung, beispielsweise nach männlichen oder weiblichen Reisenden sowie nach Kindern im Zug, vorgenommen werden. Dafür ist zu ermitteln, welche Geschlechts- und Altersgruppen den jeweiligen Zug benutzen. Aufgrund der zu erwartenden Streuung des Gewichts der Passagiere im Zug ist jedoch davon auszugehen, dass mit der Annahme eines Durchschnittsgewichts für die Passagiere, ohne weitere Differenzierung, die Beladung des Schienenfahrzeugs aus der ermittelten Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere bereits sehr gut bestimmt werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden beim Ermitteln der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone die Zahl sonstiger mobiler, mit der Kommunikationseinrichtung verbundener Geräte, wie beispielsweise Laptops oder Tablet-Computer, ermittelt, und die Zahl der sonstigen mobilen, mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Geräte wird zum Ermitteln der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone von der Gesamtzahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Geräte abgezogen.
Passagiere führen häufig weitere mobile Geräte, wie beispielsweise Laptops oder Tablet-Computer mit sich, die häufig, um beispielsweise einen Datenaustausch mit dem Internet zu ermöglichen, mit einem Mobiltelefonnetz verbunden sind. Auch diese Geräte können daher mit der Kommunikationseinrichtung verbunden sein. Da die zusätzlichen Geräte, wie beispielsweise Laptops oder Tablet-Computer, das Ermitteln der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere aus der ermittelten Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone verfälschen können, ist die Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen sonstigen Geräte, wie Laptops oder Tablet-Computer, zu berücksichtigen. Es ist somit eine Unterscheidung vorzunehmen, welche der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Geräte Mobiltelefone sind, und welche der Geräte sonstige Geräte sind. Diese Unterscheidung kann beispielsweise bereits in der Kommunikationseinrichtung vorgenommen werden, wenn diese unterscheiden kann, welche der mit ihr verbundenen Geräte Mobiltelefone sind, und welche der Geräte weitere Geräte wie Laptops oder Tablet-Computer sind. Dies kann beispielsweise anhand der Art oder des Formates der zwischen Kommunikationseinrichtung und Gerät übertragenen Daten, d. h. beispielsweise Sprachdaten oder Informationsdaten, erfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung ein im Schienenfahrzeug angeordneter Intrain-Repeater, auch als Im-Zug-Verstärker bezeichnet.
Da in vielen Schienenfahrzeugen eine unmittelbare Kommunikation von im Schienenfahrzeug befindlichen Mobilfunkgeräten zu außerhalb des Schienenfahrzeugs befindlichen Basisstationen nicht möglich ist, da das Innere des Schienenfahrzeugs gegenüber dem Äußeren des Schienenfahrzeugs durch die Wagenhülle und mit Metall beschichtete Fenster abgeschirmt ist, müssen im Schienenfahrzeug Intrain-Repeater/Im-Zug-Verstärker angeordnet werden, um mit einem im Schienenfahrzeug befindlichen Mobilfunkgerät mit der Umgebung des Schienenfahrzeugs zu kommunizieren, und insbesondere mit einer außerhalb des Schienenfahrzeugs befindlichen Basisstation Kontakt aufzunehmen. Ohne einen Intrain-Repeater wäre eine störungsfreie Verbindung eines im Schienenfahrzeug befindlichen Mobilfunkgeräts mit einer außerhalb des Schienenfahrzeugs befindlichen Basisstation für möglich, wenn das Innere des Schienenfahrzeugs nur geringfügig gegenüber dem Äußeren abgeschirmt ist, beispielsweise wenn keine metallbeschichteten Fenster vorhanden sind, oder in Gebieten, wie beispielsweise Städten, wo die Feldstärken ausreichend hoch sind, um die Abschirmung moderner Reisezüge zu überwinden.
In der Regel sind in jedem Wagen eines Zugs Intrain-Repeater angeordnet, die einerseits mit einer Antenne am Fahrzeugäußeren, beispielsweise einer Dachantenne, sowie Antennen im Inneren des Fahrzeugs, die beispielsweise als Schlitzkabel ausgestaltet sein können, verbunden sind. Die Antenne am Äußeren des Fahrzeugs stellt dabei die Verbindung zur Mobilfunkstation/Basisstation sicher, während durch die Antenne im Inneren des Fahrzeugs, beispielsweise ein Schlitzkabel, die Verbindung zu den im Fahrzeug befindlichen Mobilfunkgeräten hergestellt wird.
Sind im Schienenfahrzeug Intrain-Repeater angeordnet, so kann, wenn die Intrain-Repeater entsprechend dafür ausgebildet sind, ermittelt werden, wie viele Mobiltelefone mit dem Intrain-Repeater verbunden sind. Dadurch kann direkt auf die im Schienenfahrzeug befindliche Zahl der Mobiltelefone geschlossen werden. Kann der Intrain-Repeater hingegen nicht selbst feststellen, wieviel Mobiltelefone mit ihm verbunden sind, sondern leitet er nur die Funksignale eines Mobiltelefons an eine außerhalb des Schienenfahrzeugs befindliche Basisstation weiter, so kann die Information, wie viele Mobiltelefone mit der Kommunikationseinrichtung verbunden sind, nur seitens der Basisstation bereitgestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist die Kommunikationseinrichtung eine oder mehrere Basisstationen eines Mobilfunknetzes oder mehrerer Mobilfunknetze. Die Daten, aus denen die Zahl der mit einer Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone ausgelesen werden können, können damit von einer oder von mehreren Basisstationen eines Mobilfunknetzes oder auch mehrerer Mobilfunknetze erhalten werden.
Wird der momentane Aufenthaltsort eines Schienenfahrzeugs von den Zellen mehrerer Basisstationen abgedeckt, so ist es beispielsweise möglich, dass einige der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone an einer dieser Basisstationen, und andere Mobiltelefone an anderen Basisstationen angemeldet sind. Daher sind aus mehreren Basisstationen Daten erforderlich, um die Zahl der im Schienenfahrzeug. befindlichen Mobiltelefone zu ermitteln. Würden nur Daten einer Basisstation ausgelesen, so würden die Mobiltelefone nicht berücksichtigt, die in anderen Basisstationen angemeldet sind.
Des Weiteren wird der Ort, an dem sich das Schienenfahrzeug befindet, in der Regel von den Netzen verschiedener Mobilfunkbetreiber abgedeckt. Die Passagiere im Schienenfahrzeug sind in der Regel Kunden verschiedener Mobilfunkbetreiber, so dass ihre Mobiltelefone an den Basisstationen verschiedener Mobilfunkbetreiber angemeldet sind. Daher müssen in der Regel auch Daten aus den Basisstationen mehrerer Mobilfunknetze der unterschiedlichen Betreiber ausgelesen werden, um zu ermitteln, wie viele Mobiltelefone sich im Schienenfahrzeug befinden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Zahl der an der Basisstation angemeldeten, sich im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone zur Unterscheidung gegenüber sich außerhalb des Schienenfahrzeugs befindlichen Mobiltelefonen, die aber an derselben Basisstation angemeldet sind, ermittelt, indem die Verweildauer der Mobiltelefone in der Zelle der Basisstation ermittelt wird, und die Mobiltelefone, deren Verweildauer einen Schwellwert überschreitet, wird als außerhalb des Schienenfahrzeugs befindlich erkannt.
In der Regel dienen Basisstationen von Mobilfunknetzen, die sich in der Nähe von Schienenwegen befinden, nicht ausschließlich der Kommunikation von Teilnehmern, die sich in den Schienenfahrzeugen befinden, sondern bedienen auch außerhalb des Schienenfahrzeugs befindliche Kommunikationsteilnehmer, die sich in der Nähe der Basisstation, d. h. in deren Zelle, befinden. Daher ist es bei derartigen Basisstationen nicht ausreichend, lediglich die Zahl der mit der Basisstation verbundenen Mobiltelefone zu bestimmen, um die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone zu ermitteln. Vielmehr muss unterschieden werden, welche Mobiltelefone sich im Schienenfahrzeug befinden, und welche Mobiltelefone sich außerhalb des Schienenfahrzeugs befinden. Dies kann wie vorgeschlagen dadurch geschehen, dass ermittelt wird, wie lange sich ein Mobiltelefon in der Zelle der Basisstation aufhält. befindet sich das Mobiltelefon in einem fahrenden Schienenfahrzeug, so wird die Zelle der Basisstation durchfahren und nach einer bestimmten Zeit wieder verlassen. Überschreitet daher die Verweildauer der Mobiltelefone in der Zelle der Basisstation einen Schwellwert, so ist davon auszugehen, dass es sich um ein Mobiltelefon handelt, das sich nicht in dem fahrenden Schienenfahrzeug befindet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Schwellwert für die Verweildauer in der Zelle einer Basisstation, anhand dessen entschieden wird, ob sich ein Mobiltelefon in einem Schienenfahrzeug oder außerhalb des Schienenfahrzeugs befindet, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs und/oder der Größe der Zelle der Basisstation festgelegt. Je schneller ein Schienenfahrzeug fährt, desto kürzer ist das Mobiltelefon an der Basisstation angemeldet, da die Zelle der Basisstation schneller durchfahren und wieder verlassen wird. Dabei ist auch die Größe der Zelle zu berücksichtigen, da eine große Zelle, beispielsweise in ländlichen Gebieten, dazu führt, dass das Mobiltelefon vergleichsweise länger an der Basisstation angemeldet ist. Bei kleinen Zellen, beispielsweise in Städten, ist das Mobiltelefon, das sich in einem fahrenden Schienenfahrzeug befindet, hingegen (bei gleicher Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs) nur über eine kürzere Zeitdauer an der Basisstation angemeldet.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Geschwindigkeitsvektor der Bewegung eines Mobiltelefons (220) bestimmt und mit dem Geschwindigkeitsvektor des Schienenfahrzeugs (200) verglichen. Ein sich mit näherungsweise gleichem Betrag und Richtung der Geschwindigkeit wie das Schienenfahrzeug (200) bewegendes Mobiltelefon (220) wird als im Schienenfahrzeug (200) befindlich erkannt. Die Geschwindigkeit, mit der sich das Mobiltelefon bewegt, bzw. der Geschwindigkeitsvektor, d. h. der Betrag der Geschwindigkeit und die Richtung der Bewegung, kann dabei beispielsweise durch die Basisstation ermittelt werden und ist daher an die Vorrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren durchführt, zu übermitteln, so dass dieser die für die Auswertung erforderlichen Daten zur Verfügung stehen.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ermittelt, ob sich innerhalb der Zelle der Basisstation (204) eine Gruppe bestehend aus einer Mehrzahl von Mobiltelefonen (220) bewegt, wobei die Zugehörigkeit eines Mobiltelefons (220) zur Gruppe dadurch ermittelt wird, dass sich die Mobiltelefone (220) mit näherungsweise gleichem Betrag und Richtung ihrer Geschwindigkeit bewegen. Die Gruppe der sich mit näherungsweise gleichem Betrag und Richtung ihrer Geschwindigkeit bewegenden Mobiltelefone (220) wird als im Schienenfahrzeug (200) befindlich erkannt. Dadurch wird eine Clusterbildung der Mobiltelefone erkannt, wobei zum Cluster alle Mobiltelefone gehören, die sich mit ungefähr gleichem Betrag und Richtung ihrer Geschwindigkeit bewegen, wobei die Voraussetzung einer ungefähr gleichem Betrag und Richtung der Geschwindigkeit beispielsweise berücksichtigt, das sich ein Mobiltelefon mit seinem Nutzer innerhalb des Zuges bewegen kann. Besonders vorteilhaft ist hier ein Vergleich des Betrages und der Richtung der Geschwindigkeit der in der Gruppe befindlichen Mobiltelefone mit dem Betrag und der Richtung der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, wodurch eine weitere Überprüfung möglich ist, ob sich die Gruppe von Mobiltelefonen innerhalb des Schienenfahrzeugs befindet.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird ermittelt, ob in der Zelle der Basisstation eine Autobahn oder eine Schnellstraße liegt, und die Daten in diesen Basisstationen werden nicht zur Bestimmung der im Schienenfahrzeug befindlichen Zahl an Mobiltelefonen herangezogen.
Wird die Zeitdauer, wie vorstehend beschrieben, in der die sich ein Mobiltelefon in der Zelle einer Basisstation aufhält, herangezogen, um zu bestimmen, ob sich das Mobiltelefon in einem fahrenden Schienenfahrzeug oder außerhalb des Schienenfahrzeugs befindet, kann bei einem bewegten Mobiltelefon, das sich außerhalb des Schienenfahrzeugs befindet, sich aber mit einer ähnlichen Geschwindigkeit wie das Schienenfahrzeug bewegt, nicht unterschieden werden, ob sich das Mobiltelefon im Schienenfahrzeug oder außerhalb des Schienenfahrzeugs befindet. Dies trifft insbesondere auf Mobiltelefone zu, die sich in einem fahrenden Auto, und hier insbesondere in einem auf einer Autobahn oder einer Schnellstraße fahrenden Auto befinden.
Bei diesen Mobiltelefonen kann das Kriterium der Aufenthaltsdauer in einer Zelle einer Basisstation nicht zur Bestimmung der im Schienenfahrzeug befindlichen Zahl an Mobiltelefonen herangezogen werden. Deshalb werden gemäß dieser Ausgestaltung des Verfahrens Daten dieser in der Nähe von Autobahnen oder Schnellstraßen liegenden Basisstationen nicht zur Bestimmung der im Schienenfahrzeug befindlichen Zahl an Mobiltelefonen herangezogen, da die Zahl der sich in Bewegung befindlichen Mobiltelefone innerhalb der Zelle der Basisstation nicht allein einen Rückschluss auf die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone ermöglicht.
Auch kann es erforderlich sein, Basisstationen in Gebieten, in denen sich das Schienenfahrzeug sehr langsam bewegt, nicht zur Bestimmung der im Schienenfahrzeug befindlichen Zahl an Mobiltelefonen heranzuziehen, beispielsweise Basisstationen, die Bahnhöfe abdecken, da hier anhand der Geschwindigkeit, mit der sich ein Mobiltelefon bewegt, nicht zuverlässig ermittelt werden kann, ob sich das Mobiltelefon im Schienenfahrzeug befindet, oder außerhalb.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden zur Ermittlung der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefone (220) geographische Daten über die Verläufe von Schienenwegen durch die Zellen von den Schienenwegen benachbarten Basisstationen (204) berücksichtigt.
Streckenverläufe von Schienenwegen sind sehr genau vermessen. Durch Nutzung dieser Vermessungsdaten kann festgestellt werden, ob ein Schienenweg durch eine Zelle einer Basisstation verläuft. Diese Information bzw. diese Vermessungsdaten können zur Bestimmung der Mobiltelefone, die sich in einem auf dem Schienenweg befindlichen Schienenfahrzeug befinden, herangezogen werden. Darüber hin kann beispielsweise, wenn die Position eines Mobiltelefons bekannt ist, was beispielsweise durch eine Basisstation ermittelt werden kann, oder durch eine GPS-Positionsbestimmung, durch Abgleich mit den geographischen Daten über den Verlauf des Schienenwegs ermittelt werden, ob sich das Mobiltelefon auf dem Schienenweg befindet, und damit auch im Schienenfahrzeug, oder daneben. Ist die Position eines Mobiltelefons bekannt, dann kann auch, wenn die Position des Schienenfahrzeugs ebenfalls bekannt ist ein Vergleich zwischen den Positionen durchgeführt werden und dadurch bestimmt werden, ob sich das Mobiltelefon im Schienenfahrzeug befindet.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden für den Fall, dass Daten aus mehreren Basisstationen gleichzeitig ausgelesen werden, die mit mehreren Basisstationen gleichzeitig verbundenen Mobiltelefone bei der Ermittlung der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere nur einfach berücksichtigt.
Mobiltelefone können in bestimmten Fällen (sog. Soft-Handover) an mehreren Basisstationen gleichzeitig angemeldet sein. Werden zum Ermitteln der Beladung des Schienenfahrzeugs Daten von mehreren Basisstationen genutzt, so kann dies dazu führen, dass ein an mehreren Basisstationen gleichzeitig angemeldetes Mobiltelefon bei der Bestimmung der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone mehrfach berücksichtigt wird. Dies führt zu einer Verfälschung der ermittelten Beladung des Schienenfahrzeugs. Daher ist zu ermitteln, welche der Mobiltelefone an mehreren Basisstationen gleichzeitig angemeldet sind, und die Mobiltelefone, die an mehreren Basisstationen gleichzeitig angemeldet sind, sind bei der Ermittlung der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone nur einmal zu berücksichtigen.
In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs weist die Vorrichtung Mittel zum Herstellen einer Datenverbindung zu wenigstens einer Kommunikationseinrichtung auf, mit der eine Kommunikation von im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefonen mit Kommunikationsgegenstellen, beispielsweise den Mobiltelefonen Dritter, durchführbar ist. Die Vorrichtung ist dabei so gestaltet, dass sie eines der vorstehend beschriebenen Verfahren zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs durchführen kann.
Die Vorrichtung weist damit Mittel auf, mittels denen sie mit Kommunikationseinrichtungen, mit denen Mobiltelefone zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung verbunden werden können, beispielsweise mit Basisstationen oder mit Intrain-Repeatern, kommunizieren kann. Durch die Datenverbindung der Vorrichtung zu der Kommunikationseinrichtung kann die Vorrichtung aus der Kommunikationseinrichtung Daten auslesen, die Informationen insbesondere über die Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone enthalten. Dadurch erhält die Vorrichtung die Daten über die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone, die sie benötigt, um daraus die Passagierzahl und die Beladung zu bestimmen. Für diese Bestimmung ist die Vorrichtung so gestaltet, dass sie eines der vorstehend beschriebenen Verfahren zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs durchführen kann durchführen kann.
Eine erfindungsgemäße Bremssteuerung oder Bremsregelung für ein personenbeförderndes Schienenfahrzeug ist so gestaltet, dass die Bremssteuerung oder die Bremsregelung eine vorstehend beschriebene Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs aufweist. Die Bremssteuerung oder Bremsregelung ist des Weiteren so gestaltet, dass sie die mittels der Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs ermittelte Beladung des Schienenfahrzeugs bei der Steuerung oder Regelung von Bremskräften berücksichtigen kann. Damit kann die Bremssteuerung oder Bremsregelung die aufgebrachten Bremskräfte an das Gewicht des Schienenfahrzeugs anpassen. Bei einem stark beladenen Schienenfahrzeug können beispielsweise die Bremskräfte erhöht werden, um einen geforderten Bremsweg einhalten zu können. Eine derartige Bremssteuerung oder Bremsregelung benötigt damit keine Signale separater Lastsensoren, beispielsweise in Form von Lastdrucksensoren, um die Bremskräfte an die Beladung des Schienenfahrzeugs anzupassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen der Beladung eines Schienenfahrzeugs,
2 die Kommunikation eines in einem Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefons mit einer außerhalb des Schienenfahrzeugs befindlichen Basisstation.
In 1 ist der Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen der Beladung eines Schienenfahrzeugs schematisch dargestellt. Im Schritt S10 wird durch eine das erfindungsgemäße Verfahren durchführende Vorrichtung eine Datenverbindung zu einer Kommunikationseinrichtung, über die ein in einem Schienenfahrzeug befindliches Mobiltelefon mit Kommunikationsgegenstellen, beispielsweise mit anderen Mobiltelefonen, kommunizieren kann, hergestellt. Dadurch ist es der das erfindungsgemäße Verfahren durchführenden Vorrichtung möglich, Daten aus der Kommunikationseinrichtung auszulesen. Dies kann beispielsweise über einen Datenbus geschehen, über den eine Anfrage an die Kommunikationseinrichtung gesendet wird, auf die die Kommunikationseinrichtung an die das erfindungsgemäße Verfahren durchführende Vorrichtung mit einer Busnachricht antwortet, die den gewünschten Inhalt enthält. Die das erfindungsgemäße Verfahren durchführende Vorrichtung kann jedoch auch direkt in der Kommunikationseinrichtung angeordnet sein und dann beispielsweise über Software direkt auf die erforderlichen Daten zugreifen.
Im Schritt S12 liest die das erfindungsgemäße Verfahren durchführende Vorrichtung aus der Kommunikationseinrichtung über die Datenverbindung die Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone aus. Wie vorstehend beschrieben, kann dies beispielsweise über eine Busanfrage erfolgen, oder über direkten Zugriff auf den Speicher der Kommunikationseinrichtung. Die Kommunikationseinrichtung übermittelt damit die Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone an die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die Kommunikationseinrichtung ist dabei vorzugsweise so gestaltet, dass sie die mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone von den mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen sonstigen mobilen Kommunikationsgeräten, beispielsweise Tablet-Computer oder Laptops, unterscheiden kann, so dass sie nur die Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone an die Vorrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren durchführt, übermittelt.
Im Schritt S14 ermittelt die erfindungsgemäße Vorrichtung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone. Dieser Schritt ist davon abhängig, ob die Kommunikation eines im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefons über einen Intrain-Repeater zu einer außerhalb des Schienenfahrzeugs befindlichen Basisstation des Mobilfunknetzes durchgeführt wird, oder ob ein Mobiltelefon direkt mit der Basisstation kommuniziert. In letzterem Fall ist zu berücksichtigen, dass Mobiltelefone verschiedener Netzbetreiber im Schienenfahrzeug vorhanden sein können, die demgemäß meist mit verschiedenen Basisstationen der einzelnen Netzbetreiber kommunizieren, und es ist des Weiteren zu berücksichtigen, dass an außerhalb eines Schienenfahrzeugs befindlichen Basisstationen auch außerhalb des Schienenfahrzeugs befindliche Mobiltelefone angemeldet sein können.
Beim oder vor dem Ermitteln S14 der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone kann, soweit erforderlich, die Zahl sonstiger mobiler mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Geräte wie Laptops oder Tablet-Computer ermittelt werden. Die Zahl dieser sonstigen mobilen mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Geräte kann zum Ermitteln der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone von der Gesamtzahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Geräte abgezogen werden, um eine Verfälschung durch zusätzliche Mobilgeräte zu verhindern.
Die Zahl der an einer Basisstation angemeldeten, sich im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone kann zur Unterscheidung von den sich außerhalb des Schienenfahrzeugs befindlichen, an der Basisstation angemeldeten Mobiltelefonen ermittelt werden, indem die Verweildauer der Mobiltelefone in der Zelle der Basisstation ermittelt wird, und die Mobiltelefone, deren Verweildauer einen Schwellwert überschreitet, werden dann als außerhalb des Schienenfahrzeugs befindlich erkannt und werden nicht bei der Bestimmung der Beladung berücksichtigt. Dabei kann der Schwellwert in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs und/oder der Größe der Zelle der Basisstation festgelegt werden.
Zur Bestimmung, ob sich ein Mobiltelefon im Schienenfahrzeug befindet, kann im Schritt S14 auch der Geschwindigkeitsvektor der Bewegung des Mobiltelefons bestimmt werden und mit dem Geschwindigkeitsvektor des Schienenfahrzeugs verglichen werden. Es wird dann angenommen, dass sich ein mit näherungsweise gleichem Betrag und Richtung der Geschwindigkeit wie das Schienenfahrzeug bewegendes Mobiltelefon im Schienenfahrzeug befindet. Es kann auch ermittelt werden, ob sich innerhalb der Zelle der Basisstation eine Gruppe bestehend aus einer Mehrzahl von Mobiltelefonen bewegt, wobei die Zugehörigkeit eines Mobiltelefons zur Gruppe dadurch ermittelt wird, dass sich die Mobiltelefone mit näherungsweise gleichem Betrag und Richtung ihrer Geschwindigkeit bewegen. Es wird dann angenommen, dass sich die Gruppe der sich mit näherungsweise gleichem Betrag und Richtung ihrer Geschwindigkeit bewegenden Mobiltelefone im Schienenfahrzeug befindet. Dabei kann auch, wie vorstehend beschrieben, ein Vergleich der Geschwindigkeitsvektoren der Gruppenmitglieder oder beispielsweise eines gemittelten Geschwindigkeitsvektors der Gruppe mit dem Geschwindigkeitsvektor des Schienenfahrzeugs vorgenommen werden.
Zur Ermittlung der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone im Schritt S14 können auch geographische Daten über die Verläufe von Schienenwegen durch die Zellen von den Schienenwegen benachbarten Basisstationen 204 berücksichtigt werden. Dabei können beispielsweise anhand des derzeitigen Aufenthaltsortes des Schienenfahrzeugs die relevanten Zellen der Basisstationen im Umkreis des Aufenthaltsortes bestimmt werden.
Werden Daten aus mehreren Basisstationen gleichzeitig ausgelesen, dann ist es erforderlich, um eine Verfälschung der ermittelten Beladung zu vermeiden, dass die mit mehreren Basisstationen gleichzeitig verbundenen Mobiltelefone bei der Ermittlung der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere nur einfach berücksichtigt werden. Dies kann dadurch bedingt sein, dass Mobiltelefone in bestimmten Fällen, beispielsweise bei einem Soft-Handover, an mehreren Basisstationen gleichzeitig angemeldet sein können. Werden zum Ermitteln der Beladung des Schienenfahrzeugs Daten von mehreren Basisstationen genutzt, so kann dies dazu führen, dass ein an mehreren Basisstationen gleichzeitig angemeldetes Mobiltelefon bei der Bestimmung der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone mehrfach berücksichtigt wird. Dies führt zu einer Verfälschung der ermittelten Beladung des Schienenfahrzeugs. Daher ist zu ermitteln, welche der Mobiltelefone an mehreren Basisstationen gleichzeitig angemeldet sind-. Die Mobiltelefone, die an mehreren Basisstationen gleichzeitig angemeldet sind, sind bei der Ermittlung der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone nur einmal zu berücksichtigen.
Im Schritt S16 wird die Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere aus der ermittelten Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone ermittelt. Dabei wird von statistischen Daten Gebrauch gemacht, wie hoch die Quote von Mobiltelefonen je Passagier bei Bahnreisenden durchschnittlich ist.
Im Schritt S18 wird aus der Zahl der ermittelten Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere die Beladung des Schienenfahrzeugs bestimmt. Dabei können einerseits statistische Informationen über das von Bahnreisenden durchschnittlich mitgeführte Reisegepäck, ggf. auch differenziert nach Zugarten, Reisezeiten, Regionen, etc., sowie Informationen über ein durchschnittliches Körpergewicht von Bahnreisenden herangezogen werden.
Die auf diesem Weg bestimmte Beladung des Schienenfahrzeugs kann herangezogen werden, um eine Bremssteuerung bzw. eine Bremsregelung des Schienenfahrzeugs zu optimieren und an die tatsächliche Last anzupassen. Die Informationen können aber auch für weitere Zwecke verwendet werden, beispielsweise für Statistiken über die Zugauslastung auf einer bestimmten Strecke zu unterschiedlichen Tageszeiten, beispielsweise, um ein Zugangebot besser an den Bedarf anzupassen.
2 zeigt den Kommunikationsweg zwischen einem in einem Schienenfahrzeug 200 befindlichen Mobiltelefon 202 sowie einer außerhalb des Schienenfahrzeugs 200 befindlichen Basisstation 204 eines Mobilfunknetzes. 2 zeigt dabei die Kommunikation zwischen dem im Schienenfahrzeug 200 befindlichen Mobiltelefon 202 und der außerhalb des Schienenfahrzeugs 200 befindlichen Basisstation für den Fall, dass eine direkte Kommunikation des Mobiltelefons 202 mit der Basisstation 204 nicht möglich ist, da der Wagenkörper des Schienenfahrzeugs 200 Mobilfunksignale in einem so hohen Maß abschirmt, dass eine Verbindungsqualität erheblich beeinträchtigt würde.
Daher wird im Schienenfahrzeug 200 ein Intrain-Repeater 206 angeordnet. Dieser weist ein Schlitzkabel 208 auf, das entlang des Schienenfahrzeugs 200, in 2 entlang eines Wagons eines Schienenfahrzeugs 200, verlegt ist, und die von einem Mobiltelefon 202 gesendeten Signale empfängt bzw. Signale an das Mobiltelefon 202 aussendet.
Der Intrain-Repeater 206 ist des Weiteren mit einer auf dem Dach des Schienenfahrzeugs 200 angeordneten Dachantenne 210 verbunden. Über die Dachantenne 210 werden die vom Mobiltelefon 202 ausgesendeten und empfangenen Signale, die über das Schlitzkabel 208 vom und zum Intrain-Repeater 206 übermittelt werden, zum Fahrzeugäußeren übertragen. Die Dachantenne 210 sendet Funksignale 212 an die außerhalb des Schienenfahrzeugs 200 befindliche Basisstation 204 des Mobilfunknetzes aus bzw. empfängt Funksignale 212 von der Mobilfunkstation 204. Der Intrain-Repeater 206 kommuniziert damit über das Schlitzkabel 208 mit im Schienenfahrzeug 200 befindlichen Mobiltelefonen 202 sowie über die Dachantenne 210 mit außerhalb des Schienenfahrzeugs 200 befindlichen Basisstationen 204.
Ist für die Kommunikation eines im Schienenfahrzeug 200 befindlichen Mobiltelefons 202 aufgrund der Abschirmung des Schienenfahrzeugs 200 ein Intrain-Repeater 206 erforderlich, d. h. findet keine direkte Kommunikation des Mobiltelefons 202 mit der Basisstation 204 statt, so kann die Zahl der im Schienenfahrzeug 200 befindlichen Mobiltelefone 202 aus Daten des Intrain-Repeaters 206 ermittelt werden. Dieser ist dabei so zu gestalten, dass er feststellen kann, welche Zahl an Mobiltelefonen 202 mit ihm verbunden ist. Da mit dem Intrain-Repeater 206 nur im Schienenfahrzeug 200 befindliche Mobiltelefone 202 verbunden sind, und ein Intrain-Repeater 206 in der Regel die Kommunikation für Mobiltelefone 202 mehrerer Netzbetreiber gleichzeitig durchführt, kann aus den Daten des Intrain-Repeaters 206 sehr einfach ermittelt werden, wie viele Mobiltelefone 202 sich im Schienenfahrzeug 200 befinden. Ist der Intrain-Repeater 206 hingegen nicht so ausgestaltet, dass er die Zahl der mit ihm verbundenen Mobiltelefone 202 ermitteln und ausgeben kann, so ist es für das Ermitteln der Anzahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone, und das darüber erfolgende Bestimmen der Beladung eines Schienenfahrzeugs erforderlich, mit der Basisstation 204 selbst zu kommunizieren und aus der Zahl der an der Basisstation 204 bzw. den Basisstationen 204 verschiedener Netzbetreiber angemeldeten Mobiltelefonen die Zahl der im Schienenfahrzeug 200 befindlichen Mobiltelefone 202 zu ermitteln. Dabei können die Verfahren eingesetzt werden, die vorstehend bei der Beschreibung des Schrittes S14 in 1 beschrieben wurden.
Das Schienenfahrzeug 200 ist mit einer erfindungsgemäße Bremssteuerung oder Bremsregelung ausgerüstet. Die Bremssteuerung oder die Bremsregelung weist eine vorstehend beschriebene Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs auf, die die in 1 dargestellten schritte ausführen kann. Die Bremssteuerung oder Bremsregelung kann die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs ermittelte Beladung des Schienenfahrzeugs bei der Steuerung oder Regelung von Bremskräften berücksichtigen. Damit kann die Bremssteuerung oder Bremsregelung des Schienenfahrzeugs 200 die aufgebrachten Bremskräfte an das Gewicht des Schienenfahrzeugs 200 anpassen. Bei einem stark beladenen Schienenfahrzeug 200 können dann beispielsweise die Bremskräfte erhöht werden, um einen geforderten Bremsweg einhalten zu können.
Bezugszeichenliste

S10: Herstellen einer Datenverbindung zu einer Kommunikationseinrichtung
S12: Auslesen der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung verbundenen Mobiltelefone
S14: Ermitteln der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Mobiltelefone
S16: Ermitteln der Zahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Passagiere
S18: Bestimmen der Beladung des Schienenfahrzeugs
200: Schienenfahrzeug
202: Mobiltelefon
204: Basisstation
206: Intrain-Repeater
208: Schlitzkabel
210: Dachantenne
212: Funksignale zur Basisstation

Claims

Verfahren zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs (200), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Herstellen (S10) einer Datenverbindung zu wenigstens einer Kommunikationseinrichtung (204, 206), mit der eine Kommunikation von im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefonen (202) mit Kommunikationsgegenstellen durchführbar ist, Auslesen (S12) der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung (204, 206) verbundenen Mobiltelefone (202) aus der Kommunikationseinrichtung (204, 206) über die Datenverbindung, Ermitteln (S14) der Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefone (202) aus der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung (204, 206) verbundenen Mobiltelefone (202), Ermitteln (S16) der Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Passagiere aus der ermittelten Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefone (202), Ermitteln (S18) der Beladung des Schienenfahrzeugs (200) aus der ermittelten Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Passagiere.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Ermitteln (S16) der Zahl der Passagiere aus der Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefone (202) statistische Informationen über die durchschnittliche Zahl der von Bahnreisenden mitgeführten Mobiltelefone (202) berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei beim Ermitteln (S18) der Beladung des Schienenfahrzeugs (200) aus der Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Passagiere statistische Informationen über das von Bahnreisenden durchschnittlich mitgeführte Gepäckgewicht berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei beim Ermitteln (S18) der Beladung des Schienenfahrzeugs (200) aus der Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Passagiere statistische Informationen über das durchschnittliche Körpergewicht von Bahnreisenden berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei beim oder vor dem Ermitteln (S14) der Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefone (202) die Zahl sonstiger mobiler mit der Kommunikationseinrichtung (204, 206) verbundener Geräte wie Laptops oder Tablet-Computer ermittelt wird und die Zahl der sonstigen mobilen mit der Kommunikationseinrichtung (204, 206) verbundenen Geräte zum Ermitteln der Zahl der mit der Kommunikationseinrichtung (204, 206) verbundenen Mobiltelefone (202) von der Gesamtzahl der mit der Kommunikationseinrichtung (204, 206) verbundenen Geräte abgezogen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung (204, 206) ein im Schienenfahrzeug (200) angeordneter Intrain-Repeater/Im-Zug-Verstärker (206) ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die wenigstens Kommunikationseinrichtung (204, 206) eine oder mehrere Basisstationen (204) eines Mobilfunknetzes oder mehrerer Mobilfunknetze ist bzw. sind.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Zahl der an der Basisstation (204) angemeldeten, sich im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefone (202) zur Unterscheidung gegenüber sich außerhalb des Schienenfahrzeugs (200) befindlichen, an der Basisstation (204) angemeldeten Mobiltelefonen (202) ermittelt wird, indem die Verweildauer der Mobiltelefone (202) in der Zelle der Basisstation (204) ermittelt wird, und die Mobiltelefone (202), deren Verweildauer einen Schwellwert überschreitet, als außerhalb des Schienenfahrzeugs (200) befindlich erkannt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schwellwert in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (200) und/oder der Große der Zelle der Basisstation (204) festgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Geschwindigkeitsvektor der Bewegung eines Mobiltelefons (220) bestimmt und mit dem Geschwindigkeitsvektor des Schienenfahrzeugs (200) verglichen wird und ein sich mit näherungsweise gleichem Betrag und Richtung einer Geschwindigkeit wie das Schienenfahrzeug (200) bewegendes Mobiltelefon (220) als im Schienenfahrzeug (200) befindlich erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei ermittelt wird, ob sich innerhalb der Zelle der Basisstation (204) eine Gruppe bestehend aus einer Mehrzahl von Mobiltelefonen (220) bewegt, wobei die Zugehörigkeit eines Mobiltelefons (220) zur Gruppe dadurch ermittelt wird, dass sich die Mobiltelefone (220) mit näherungsweise gleichem Betrag und Richtung ihrer Geschwindigkeit bewegen, und die Gruppe der sich mit näherungsweise gleichem Betrag und Richtung ihrer Geschwindigkeit bewegenden Mobiltelefone (220) als im Schienenfahrzeug (200) befindlich erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei ermittelt wird, ob in der Zelle der Basisstation (204) eine Autobahn oder eine Schnellstraße liegt, und wobei Daten dieser Basisstationen (204) nicht zur Bestimmung der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Zahl an Mobiltelefonen (202) herangezogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei zur Ermittlung der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefone (220) geographische Daten über die Verläufe von Schienenwegen durch die Zellen von den Schienenwegen benachbarten Basisstationen (204) berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei für den Fall, dass Daten aus mehreren Basisstationen (204) gleichzeitig ausgelesen werden, die mit mehreren Basisstationen (204) gleichzeitig verbundenen Mobiltelefone (202) bei der Ermittlung der Zahl der im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Passagiere nur einfach berücksichtigt werden.
Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs (200), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zum Herstellen einer Datenverbindung zu wenigstens einer Kommunikationseinrichtung (204, 206), mit der eine Kommunikation von im Schienenfahrzeug (200) befindlichen Mobiltelefonen (202) mit Kommunikationsgegenstellen durchführbar ist, aufweist, und die Vorrichtung so gestaltet ist, dass sie ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 durchführen kann.
Bremssteuerung oder Bremsregelung für ein personenbeförderndes Schienenfahrzeug (200), dadurch gekennzeichnet, dass die Bremssteuerung oder Bremsregelung eine Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs (200) nach Anspruch 15 aufweist, und die Bremssteuerung oder Bremsregelung ferner so gestaltet ist, dass sie die mittels der Vorrichtung zum Ermitteln der Beladung eines personenbefördernden Schienenfahrzeugs (200) ermittelte Beladung des Schienenfahrzeugs (200) bei der Steuerung oder Regelung von Bremskräften berücksichtigt.