DE102016204597A1 - ATO equipment, rail vehicle and method for automated driving of a rail vehicle - Google Patents

ATO equipment, rail vehicle and method for automated driving of a rail vehicle Download PDF

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Abstract

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum automatisierten Fahren eines Schienenfahrzeugs (2) auf Fahrstrecken (4a, 4b), die mit unterschiedlichen streckenseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen (5a, 5b) ausgestattet sind, für das automatisierte Fahren nötige Informationen zumindest teilweise von unterschiedlichen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen (7, 8) an eine ATO-Einrichtung (6) übermittelt und das Schienenfahrzeug (2) von der ATO-Einrichtung (6) in Abhängigkeit von den übermittelten Informationen gesteuert.According to the inventive method for automated driving of a rail vehicle (2) on routes (4a, 4b), which are equipped with different track-side vehicle safety devices (5a, 5b), for the automated driving information required at least partially by different vehicle-side vehicle safety devices (7, 8) transmitted to an ATO device (6) and the rail vehicle (2) of the ATO device (6) controlled in dependence on the transmitted information.

Description

Der heutige Bahnverkehr wird immer weiter ausgebaut. Die Bahnverkehrsunternehmen befinden sich teilweise in einem harten Konkurrenzkampf und versuchen, den Bahnverkehr immer preiswerter anzubieten. Dabei wird immer häufiger auf eine starke Automatisierung des Bahnverkehrs gesetzt. Dies geschieht zum einen seit vielen Jahren durch eine Automatisierung der Abläufe in den Leitstellen des Bahnverkehrs, aber zum anderen zunehmend auch darin, die Fahrzeuge selber in ihrem Betrieb zu automatisieren. Dabei kommen ATO-Einrichtungen (Automated Train Operation-Einrichtungen) zum Einsatz, die bisher von einem Triebfahrzeugführer wahrgenommene Funktionen des Fahrzeugs übernehmen. Dies können beispielsweise die Bedienung von Antrieb und Bremse, Verarbeiten von aktuellen Fahrplaninformationen von der Leitstelle mit Anpassung der eigenen Fahrt oder eine Rückmeldung an die Leitstelle bezüglich der aktuellen Position sein. Today's rail traffic is being constantly expanded. The railway companies are sometimes in a fierce competition and try to offer the railways cheaper and cheaper. It is increasingly set to a strong automation of rail transport. On the one hand, this has been done for many years by automating the processes in the control centers of rail traffic, but on the other hand increasingly also in automating the vehicles themselves in their operations. In this case, ATO devices (Automated Train Operation Devices) are used which take over functions of the vehicle previously perceived by a driver. This can be, for example, the operation of drive and brake, processing of current timetable information from the control center with adjustment of their own drive or a feedback to the control center with respect to the current position.

Automatisierungslösungen für bereits im Einsatz befindliche Fahrstrecken sind häufig kostenintensiv und konstruktiv aufwendig. Automation solutions for routes already in use are often cost-intensive and structurally complex.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ATO-Einrichtung, ein Schienenfahrzeug und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine kostengünstige Automatisierung des Bahnverkehrs ermöglichen. It is therefore an object of the present invention to provide an ATO device, a rail vehicle and a method of the type mentioned, which allow a cost-effective automation of railway traffic.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine ATO-Einrichtung zum automatisierten Fahren eines Schienenfahrzeugs auf Fahrstrecken, die mit unterschiedlichen streckenseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen ausgestattet sind, wobei die ATO-Einrichtung wenigstens zwei ATP-Schnittstellen aufweist, die zum Verbinden der ATO-Einrichtung mit unterschiedlichen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen und zum Übermitteln von für das automatisierte Fahren nötige Informationen von der jeweiligen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtung an die ATO-Einrichtung ausgebildet sind. The object is achieved by an ATO device for automated driving of a rail vehicle on routes that are equipped with different trackside vehicle security devices, the ATO device has at least two ATP interfaces for connecting the ATO device with different vehicle-side vehicle security devices and Transmission of necessary for the automated driving information from the respective vehicle-mounted vehicle safety device to the ATO device are formed.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Schienenfahrzeug mit wenigstens einer erfindungsgemäßen ATO-Einrichtung und mit wenigstens zwei unterschiedlichen mit der ATO-Einrichtung über die ATP-Schnittstellen verbundenen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen, die jeweils zum Übermitteln von für das automatisierte Fahren nötigen Informationen an die ATO-Einrichtung ausgebildet sind. The object is further achieved by a rail vehicle having at least one ATO device according to the invention and at least two different vehicle-mounted vehicle safety devices connected to the ATO device via the ATP interfaces, each for transmitting information necessary for automated driving to the ATO device are formed.

Schließlich wird die Aufgabe auch gelöst durch ein Verfahren zum automatisierten Fahren eines Schienenfahrzeugs auf Fahrstrecken, die mit unterschiedlichen streckenseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen ausgestattet sind, bei dem für das automatisierte Fahren nötige Informationen zumindest teilweise von unterschiedlichen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen an eine ATO-Einrichtung übermittelt werden, und bei dem das Schienenfahrzeug von der ATO-Einrichtung in Abhängigkeit von den übermittelten Informationen gesteuert wird. Finally, the object is also achieved by a method for automated driving of a rail vehicle on routes that are equipped with different trackside vehicle safety devices, in which information necessary for automated driving is at least partially transmitted from different vehicle-side vehicle safety devices to an ATO device, and in which the rail vehicle is controlled by the ATO device as a function of the transmitted information.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass an die ATO-Einrichtung durch die wenigstens zwei ATP(Automatic Train Protection)-Schnittstellen mehrere fahrzeugseitige Fahrzeugsicherungseinrichtungen angeschlossen werden können. Dadurch kann auf Fahrstrecken mit unterschiedlichen streckenseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen das Schienenfahrzeug mit der gleichen ATO-Einrichtung automatisiert gefahren werden. Bereits vorhandene fahrzeugseitige Fahrzeugsicherungseinrichtungen können weiterhin genutzt werden und eine erforderliche neue sicherungstechnische Zulassung ist einfacher zu erlangen. Weiterhin muss ein bei einem niedrigeren Automatisierungsgrad möglicherweise anwesender Triebfahrzeugführer des Schienenfahrzeugs lediglich eine ATO-Einrichtung bedienen, was den Betrieb vereinfacht. Die erfindungsgemäße ATO-Einrichtung kann also in wenigstens 2 Modi betrieben werden, die jeweils eine der ATP-Schnittstellen nutzen. The solution according to the invention has the advantage that a plurality of vehicle-mounted vehicle safety devices can be connected to the ATO device by the at least two ATP (Automatic Train Protection) interfaces. As a result, the rail vehicle with the same ATO device can be driven automatically on routes with different track-side vehicle safety devices. Existing vehicle-mounted vehicle safety devices can continue to be used and a required new safety certification is easier to obtain. Furthermore, a train driver of the rail vehicle possibly present at a lower level of automation need only operate an ATO device, which simplifies operation. The ATO device according to the invention can therefore be operated in at least two modes, each using one of the ATP interfaces.

Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt werden, die im Folgenden beschrieben sind. The solution according to the invention can be further developed by various advantageous embodiments, which are described below.

So kann die ATO-Einrichtung wenigstens eine Steuerschnittstelle aufweisen, die zum Verbinden der ATO-Einrichtung mit einer Fahrzeugsteuereinrichtung des Schienenfahrzeugs ausgebildet ist, und zum Steuern des Schienenfahrzeugs über die Steuerschnittstelle ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass die ATO-Einrichtung über die Steuerschnittstelle Einfluss auf alle Funktionen des Schienenfahrzeugs nehmen kann und das Schienenfahrzeug auf einfache Weise autonom fahren lassen kann. Da erfindungsgemäß nur eine ATO-Einrichtung für das Schienenfahrzeug nötig ist, ist auch lediglich eine Steuerschnittstelle zum Fahrzeug erforderlich. Hierdurch werden Entwicklungskosten und Bauraum eingespart. Thus, the ATO device may have at least one control interface, which is designed to connect the ATO device with a vehicle control device of the rail vehicle, and be designed to control the rail vehicle via the control interface. This has the advantage that the ATO device via the control interface can influence all functions of the rail vehicle and can leave the rail vehicle driving autonomously in a simple manner. Since, according to the invention, only one ATO device is necessary for the rail vehicle, only one control interface to the vehicle is required. As a result, development costs and space are saved.

Um weitere für das automatisierte Fahren nötige Informationen zu erhalten, die nicht von einer der fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen übermittelt wurden, kann die ATO-Einrichtung wenigstens eine Leitstellenschnittstelle aufweisen, die zum Verbinden der ATO-Einrichtung mit einer Betriebsleitstelle des Schienenfahrzeugs ausgebildet ist, und so ausgebildet sein, dass für das automatisierte Fahren nötige und nicht über die ATP-Schnittstellen übermittelte Informationen mittels der Leitstellenschnittstelle übermittelt werden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Leitstellenschnittstelle signaltechnisch unsicher ausgebildet werden, beispielsweise in Sicherheitsstufe SIL0 oder SIL1, so dass die Leitstellenschnittstelle weniger aufwendig und kostengünstiger entwickelt und ausgestaltet werden kann. Über die Leitstellenschnittstelle können somit sämtliche Informationen in die ATO-Einrichtung eingelesen werden, die nicht über die ATP-Schnittstellen gekommen sind. Diese Informationen müssen selbstverständlich nicht ausschließlich von der Betriebsleitstelle kommen. In order to obtain further information necessary for automated driving that has not been transmitted by one of the vehicle-side vehicle security devices, the ATO device may have at least one control center interface, which is designed to connect the ATO device to a control center of the rail vehicle, and to be configured in this way in that information necessary for automated driving and not transmitted via the ATP interfaces is transmitted by means of the Control center interface are transmitted. In a particularly advantageous embodiment, the control center interface can be designed to be unsafe in terms of signaling, for example in security level SIL0 or SIL1, so that the control center interface can be developed and configured less costly and less expensive. Via the control center interface, all information that has not arrived via the ATP interfaces can thus be read into the ATO device. Of course, this information need not come exclusively from the operations control center.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs kann eine der Fahrzeugsicherungseinrichtungen als eine ETCS-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgebildet sein. ETCS (European Train Control System) ist als ein einheitliches Zugsicherungssystem für den internationalen europäischen Schienenverkehr definiert worden. Zumindest die großen internationalen Fahrstrecken (Magistralen) sind oder werden streckenseitig mit einer ETCS-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgestattet. Damit ist das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug in dieser vorteilhaften Ausgestaltung auf vielen Fahrstrecken einsatzfähig. In an advantageous embodiment of the rail vehicle according to the invention, one of the vehicle safety devices may be designed as an ETCS vehicle safety device. ETCS (European Train Control System) has been defined as a single train control system for international European rail traffic. At least the major international routes (main roads) are or will be equipped on the track side with an ETCS vehicle safety device. Thus, the rail vehicle according to the invention in this advantageous embodiment is operational on many routes.

Ferner kann eine der Fahrzeugsicherungseinrichtungen als eine LZB- oder PZB-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgebildet sein. LZB(Linienförmige Zugbeeinflussung)- und PZB(Punktförmige Zugbeeinflussung)-Fahrzeugsicherungseinrichtungen sind bereits seit vielen Jahren auf vorhandenen Fahrstrecken im Einsatz. Daher kann das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug, das eine LZB- oder PZB-Fahrzeugsicherungseinrichtung aufweist, auf besonders vielen vorhandenen Fahrstrecken eingesetzt werden, die noch nicht mit einer moderneren Fahrzeugsicherungseinrichtung wie beispielsweise ETCS ausgestattet sind. Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug kann automatisch erkennen, mit welcher Fahrzeugsicherungseinrichtung eine Fahrstrecke ausgestattet ist. Furthermore, one of the vehicle safety devices may be designed as a LZB or PZB vehicle safety device. LZB (line-shaped train control) and PZB (point-shaped train control) vehicle safety devices have already been in use for many years on existing routes. Therefore, the rail vehicle according to the invention, which has a LZB or PZB vehicle safety device can be used on a particularly large number of existing routes that are not yet equipped with a more modern vehicle safety device such as ETCS. The rail vehicle according to the invention can automatically recognize with which vehicle safety device a driving route is equipped.

Um auch eine Kommunikation zwischen den fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen zu ermöglichen, können die wenigstens zwei mit der ATO-Einrichtung über die ATP-Schnittstellen verbundenen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen miteinander verbunden sein. So kann beispielsweise eine der Fahrzeugsicherungseinrichtungen als führend ausgebildet sein, beispielsweise die ETCS-Fahrzeugsicherungseinrichtung, und die Kontrolle an die wenigstens eine weitere Fahrzeugsicherungseinrichtung abgeben, beispielsweise die LZB- oder PZB-Fahrzeugsicherungseinrichtung, wenn eine entsprechende streckenseitige Fahrzeugsicherungseinrichtung erkannt wird. Beispielsweise kann die ETCS-Fahrzeugsicherungseinrichtung auf LZB- oder PZB-Strecken in einem STM(State Transmission Mode)-Modus betrieben werden, in dem es die Kontrolle an die LZB- oder PZB-Fahrzeugsicherungseinrichtung abgibt. In order to also enable communication between the vehicle-side vehicle security devices, the at least two vehicle-mounted vehicle security devices connected to the ATO device via the ATP interfaces can be connected to one another. Thus, for example, one of the vehicle safety devices may be designed as a leader, for example the ETCS vehicle safety device, and deliver the control to the at least one further vehicle safety device, for example the LZB or PZB vehicle safety device, if a corresponding trackside vehicle safety device is detected. For example, the ETCS vehicle protection device may be operated on LZB or PZB links in a STM (State Transmission Mode) mode in which it provides control to the LZB or PZB vehicle backup device.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine bahntechnische Anlage mit Fahrstrecken, die unterschiedliche streckenseitige Fahrzeugsicherungseinrichtungen aufweisen, und mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug, das nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. The invention further relates to a railway system with routes that have different track-side vehicle safety devices, and with at least one rail vehicle according to the invention, which is designed according to one of the embodiments described above.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können weitere für das automatisierte Fahren notwenige Informationen, die nicht von einer der Fahrzeugsicherungseinrichtungen übermittelt wurden, von einer Betriebsleitstelle an die ATO-Einrichtung übermittelt werden. Dies hat den Vorteil, dass wie oben bereits beschrieben sämtliche für das automatisierte Fahren notwendige Informationen an die ATO-Einrichtung übermittelt werden können. Dabei werden sicherheitsrelevante Informationen von den fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen und sicherheitstechnisch unkritische Informationen von der Betriebsleitstelle an die ATO-Einrichtung übermittelt. In an advantageous embodiment of the method according to the invention further information necessary for automated driving that has not been transmitted by one of the vehicle security devices can be transmitted from a control center to the ATO device. This has the advantage that, as already described above, all information necessary for automated driving can be transmitted to the ATO device. In this case, safety-relevant information is transmitted from the vehicle-side vehicle safety devices and safety-critical uncritical information from the control center to the ATO device.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen in den beigefügten Zeichnungen erläutert. In the following, the invention will be explained with reference to the exemplary embodiments in the accompanying drawings.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen bahntechnischen Anlage; 1 a schematic representation of an exemplary embodiment of the railway installation according to the invention;

2 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs der Anlage aus 1. 2 a schematic representation of an exemplary embodiment of a rail vehicle according to the invention of the plant 1 ,

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform in den 1 und 2 beschrieben. In the following the invention with reference to the exemplary embodiment in the 1 and 2 described.

Eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen bahntechnischen Anlage 1, wie sie in 1 dargestellt ist, weist wenigstens ein Schienenfahrzeug 2, eine Betriebsleitstelle 3 und mehrere Fahrstrecken 4a, 4b auf. Die Fahrstrecken 4a, 4b umfassen jeweils unterschiedliche streckenseitige Fahrzeugsicherungseinrichtungen 5a, 5b. An exemplary embodiment of a railway installation according to the invention 1 as they are in 1 is shown, has at least one rail vehicle 2 , a control center 3 and several routes 4a . 4b on. The routes 4a . 4b each include different trackside vehicle protection devices 5a . 5b ,

Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug 2 umfasst in der gezeigten beispielhaften Ausführungsform eine ATO-Einrichtung 6, eine erste Fahrzeugsicherungseinrichtung 7, eine zweite Fahrzeugsicherungseinrichtung 8, eine Fahrzeugsteuereinrichtung 9, eine Hinderniserkennungseinrichtung 10, eine Anzeigeeinrichtung 11, weitere Ein- und Ausgänge 12 und weitere Fahrzeugelemente 13. The rail vehicle according to the invention 2 includes an ATO device in the exemplary embodiment shown 6 , a first vehicle safety device 7 , a second vehicle safety device 8th , a vehicle control device 9 , an obstacle detection device 10 , one display 11 , further inputs and outputs 12 and other vehicle elements 13 ,

Die ATO-Einrichtung ist für ein automatisiertes Fahren des Schienenfahrzeugs 2 ausgebildet und weist eine erste ATP-Schnittstelle 14, eine zweite ATP-Schnittstelle 15, eine Steuerschnittstelle 16 und eine Leitschnittstelle 17 auf. Die ATO-Einrichtung 6 ist über die erste ATP-Schnittstelle 14 mit der ersten Fahrzeugsicherungseinrichtung 7 verbunden und über die zweite ATP-Schnittstelle 15 mit der zweiten Fahrzeugsicherungseinrichtung 8. Die Steuerschnittstelle 16 verbindet die ATO-Einrichtung 6 mit der Fahrzeugsteuereinrichtung 9 und auch mit der lediglich optionalen Hinderniserkennungseinrichtung 10. Die Leitschnittstelle 17 verbindet die ATO-Einrichtung 6 mit der Betriebsleitstelle 3, wobei diese Verbindung in der Ausführungsform der Figuren als eine Funkverbindung 18, beispielsweise durch GSM oder GSM-R, ausgebildet ist. The ATO facility is for automated driving of the rail vehicle 2 formed and has a first ATP interface 14 , a second ATP interface 15 , a control interface 16 and a routing interface 17 on. The ATO facility 6 is via the first ATP interface 14 with the first vehicle safety device 7 connected and via the second ATP interface 15 with the second vehicle safety device 8th , The control interface 16 connects the ATO facility 6 with the vehicle control device 9 and also with the only optional obstacle detection device 10 , The control interface 17 connects the ATO facility 6 with the operations control center 3 in the embodiment of the figures, this connection being a radio link 18 , for example by GSM or GSM-R, is formed.

Die erste fahrzeugseitige Fahrzeugsicherungseinrichtung 7 ist in der beispielhaften Ausführungsform der Figuren als eine an sich bekannte LZB-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgebildet und weist ein Kommunikationsmittel 19 auf. Das Kommunikationsmittel 19 ist zur Kommunikation mit der entsprechenden streckenseitigen ebenfalls gemäß der LZB-Technologie ausgebildeten Fahrzeugsicherungseinrichtung 5a vorgesehen. Alternativ könnte die erste Fahrzeugsicherungseinrichtung 7 auch als eine PZB-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgebildet sein. The first vehicle-side vehicle safety device 7 is formed in the exemplary embodiment of the figures as a per se known LZB vehicle safety device and has a communication means 19 on. The means of communication 19 is for communication with the corresponding trackside vehicle safety device also designed according to the LZB technology 5a intended. Alternatively, the first vehicle safety device could 7 also be designed as a PZB vehicle safety device.

Die zweite Fahrzeugsicherungseinrichtung 8 ist in der beispielhaften Ausführungsform der Figuren als eine ETCS-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgebildet und umfasst ein Kommunikationsmittel 20, das zur Kommunikation mit der entsprechenden streckenseitigen ETCS-Fahrzeugsicherungseinrichtung 5b ausgebildet ist. The second vehicle safety device 8th In the exemplary embodiment of the figures, it is embodied as an ETCS vehicle safety device and comprises a communication means 20 for communication with the corresponding track-side ETCS vehicle safety device 5b is trained.

Die Fahrzeugsteuereinrichtung 9 ist mit den weiteren Fahrzeugelementen 13, wie Antrieb, Bremse, etc., verbunden. Die Fahrzeugsteuereinrichtung 9 gibt Steuerbefehle an die weiteren Fahrzeugelemente 13 aus, um das Schienenfahrzeug 2 zu steuern und auf der Fahrstrecke 4a, 4b zu fahren. In der Fahrzeugsteuereinrichtung 9 ist beispielsweise auch eine automatische Fahr- und Bremssteuerung (AFB) integriert. The vehicle control device 9 is with the other vehicle elements 13 , such as drive, brake, etc., connected. The vehicle control device 9 gives control commands to the other vehicle elements 13 out to the rail vehicle 2 to control and on the route 4a . 4b to drive. In the vehicle control device 9 For example, an automatic driving and braking control (AFB) is also integrated.

Die Hinderniserkennungseinrichtung 10 ist sowohl mit der ATO-Einrichtung 6 als auch der Fahrzeugsteuereinrichtung 9 verbunden. Die Hinderniserkennungseinrichtung 10 ist zum Erkennen von Hindernissen vor dem Schienenfahrzeug 2 im Bereich der Fahrstrecke 4a, 4b ausgebildet und gibt bei erkanntem Hindernis entsprechende Steuersignale an die ATO-Einrichtung 6 und die Fahrzeugsteuereinrichtung 9. The obstacle detection device 10 is both with the ATO facility 6 as well as the vehicle control device 9 connected. The obstacle detection device 10 is for detecting obstacles in front of the rail vehicle 2 in the area of the route 4a . 4b trained and are given detected obstacle corresponding control signals to the ATO device 6 and the vehicle control device 9 ,

Die Anzeigeeinrichtung 11 ist beispielsweise ein Monitor in einem Führerstand des Schienenfahrzeugs 2, die einem gegebenenfalls noch vorhandenen Triebfahrzeugführer Informationen anzeigt. The display device 11 is for example a monitor in a cab of the rail vehicle 2 which indicates information to a possibly existing driver.

Die weiteren Ein- und Ausgänge 12 sind ebenfalls mit der ATO-Einrichtung 6 verbunden und geben beispielsweise sichere oder nicht sichere Informationen an die ATO-Einrichtung 6, wie beispielsweise ein GPS-Ortssignal, Schaltstellungen von Schaltern oder Knöpfen auf einem Bedienpult oder Signale von einem Wegimpulsgeber. The other inputs and outputs 12 are also with the ATO facility 6 For example, they provide secure or non-secure information to the ATO facility 6 such as a GPS location signal, switch positions of switches or buttons on a control panel or signals from a position encoder.

Die Kommunikation zwischen der ATO-Einrichtung 6 und der Betriebsleitstelle 3 geschieht bei der dargestellten beispielhaften Ausführungsform über eine streckenseitig angeordnete Kommunikationseinrichtung 21, die beispielsweise in Form von Funkmasten entlang der Fahrstrecke 4a, 4b ausgebildet ist. Eine Kombination mit den Kommunikationsmitteln 19 und/oder 20 ist gegebenenfalls möglich. Communication between the ATO facility 6 and the operations control center 3 occurs in the illustrated exemplary embodiment via a track side arranged communication device 21 , for example in the form of radio masts along the route 4a . 4b is trained. A combination with the means of communication 19 and or 20 may be possible.

Die erfindungsgemäße ATO-Einrichtung 6 weist die zwei ATP-Schnittstellen 14, 15 auf und ist folglich mit den unterschiedlichen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen 7, 8 signaltechnisch verbunden. Dadurch kann das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug 2 gesteuert von der ATO-Einrichtung 6 auf den Fahrstrecken 4a, 4b automatisiert fahren, die mit unterschiedlichen streckenseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen 5a, 5b ausgestattet sind. Die ATO-Einrichtung 6 übernimmt dabei in der Ausführungsform der Figuren die Funktionen:
Fahren (Antriebssteuerung), Bremsen (Bremssteuerung), Halten mit hoher Genauigkeit, Überwachung einer Haltetoleranz, Freigabe der Türen an einer vorgesehenen Seite, Türschließkommandos, Anzeigen einer Haltedauer, Anzeigen einer gewollten Abfahrtszeit, Anzeigen einer gewollten Ankunftszeit, energieoptimiertes Fahren und Bremsen, Nachberechnung des energieoptimierten Fahrens bei Veränderung des Fahrwegs während der Fahrt, Kontrolle eines maximalen Rucks des sogenannten Jerks, , bei Lastwechsel, pünktliche Ankunft nach Offline-Fahrplänen, Empfang und Berücksichtigung von Online-Fahrplankorrekturen, Fahrgastinformationsausgabe, Bereitstellung eines Streckenatlasses, Update eines Streckenatlasses mit aktualisierten Daten, Kommunikation mit der Betriebsleitstelle 3, Transport fremder Daten von und zu Kommunikationseinrichtungen entlang der Strecke, Offline-Betrieb mit vordefinierten Daten und Offline-Betrieb mit gänzlich oder teilweise aktualisierten Daten, die über geeignete Kommunikationsstrecken ausgetauscht werden. Selbstverständlich kann die ATO-Einrichtung 6 auch mehr oder weniger Funktionen erfüllen. The ATO device according to the invention 6 has the two ATP interfaces 14 . 15 and consequently with the different vehicle-mounted vehicle safety devices 7 . 8th connected by signal technology. As a result, the rail vehicle according to the invention 2 controlled by the ATO facility 6 on the routes 4a . 4b automated driving, with different trackside vehicle safety devices 5a . 5b are equipped. The ATO facility 6 assumes the functions in the embodiment of the figures:
Driving (traction control), braking (brake control), high accuracy holding, monitoring of a holding tolerance, release of doors on a designated side, door closing commands, display of a holding period, display of a desired departure time, display of a desired arrival time, energy optimized driving and braking, recalculation of the energy-optimized driving when the route is changed while driving, controlling a maximum jerk jerk, load changes, timely arrival according to offline timetables, receiving and accounting for online timetable corrections, passenger information output, providing a route atlas, updating a route atlas with updated data, Communication with the operations control center 3 , Transport of external data to and from communication devices along the route, offline operation with predefined data and offline operation with fully or partially updated data exchanged over suitable communication links. Of course, the ATO device 6 also fulfill more or less functions.

Für die genannten Funktionen und allgemein für das automatisierte Fahren eines Schienenfahrzeugs sind eine Vielzahl von Informationen, beispielsweise Führungsgrößen, auf Seiten der ATO-Einrichtung 6 notwendig. Diese Informationen werden der ATO-Einrichtung 6 von den fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen 7, 8 und von der Betriebsleitstelle 3 übermittelt. Je nach sicherungstechnischer Ausstattung der Fahrstrecke 4a, 4b empfängt entweder die erste Fahrzeugsicherungseinrichtung 7 oder die zweite Fahrzeugsicherungseinrichtung 8 verschiedene Informationen von den streckenseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen 5a, 5b. Alle darüber hinaus für das automatisierte Fahren nötigen Informationen erhält die ATO-Einrichtung 6 von der Betriebsleitstelle 3 oder über die Hinderniserkennungseinrichtung 10 oder beispielsweise eine andere Sensorik. For the above functions and in general for the automated driving of a rail vehicle are a variety of information, such as reference variables, on the part of the ATO device 6 necessary. This information will be the ATO facility 6 from the vehicle-mounted vehicle safety devices 7 . 8th and from the operations control center 3 transmitted. Depending on the securing equipment of the route 4a . 4b receives either the first vehicle backup device 7 or the second vehicle safety device 8th various information from the trackside vehicle security devices 5a . 5b , All information needed for automated driving is also provided by the ATO facility 6 from the operations control center 3 or via the obstacle detection device 10 or for example another sensor.

Die fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen 7, 8 sind gemäß einem hohen Sicherheitsstandard, beispielsweise SIL3 oder SIL4, ausgebildet, so dass die Informationsübermittlung hierüber als besonders sicher angesehen werden kann. Beispielsweise werden über die ATP-Schnittstellen 14, 15 eine zulässige Höchstgeschwindigkeit und Bremssignale an die ATO-Einrichtung 6 übermittelt. Die Anzahl oder Art von Informationen, die die ATO-Einrichtung 6 von den fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen 7, 8 erhält, ist ggf. unterschiedlich. So übermittelt die als LZB-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgebildete erste Fahrzeugsicherungseinrichtung 7 weniger Informationen an die ATO-Einrichtung 6 als die als modernere ETCS-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgebildete zweite Fahrzeugsicherungseinrichtung 8. Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug 2 hat in der in den Figuren dargestellten beispielhaften Ausführungsformen den Vorteil, dass es sowohl auf LZB ausgestatteten Fahrstrecken 4a und auch auf ETCS ausgestatteten Fahrstrecken 4b automatisch fahren kann. LZB ausgerüstete Fahrstrecken 4a sind beispielsweise in Deutschland und einigen anderen mitteleuropäischen Staaten sehr verbreitet. ETCS ausgestattete Fahrstrecken 4b werden immer häufiger gebaut und bilden insbesondere im länderübergreifenden Verkehr den Standard. The vehicle-side vehicle safety devices 7 . 8th are designed according to a high safety standard, for example SIL3 or SIL4, so that the transmission of information can be regarded as particularly safe. For example, via the ATP interfaces 14 . 15 a maximum permissible speed and braking signals to the ATO device 6 transmitted. The number or type of information provided by the ATO facility 6 from the vehicle-mounted vehicle safety devices 7 . 8th receives, may be different. Thus, the first vehicle safety device designed as the LZB vehicle safety device transmits 7 less information to the ATO facility 6 as the second vehicle safety device designed as a more modern ETCS vehicle safety device 8th , The rail vehicle according to the invention 2 has in the exemplary embodiments shown in the figures the advantage that it is on both LZB equipped routes 4a and ETCS-equipped routes 4b can drive automatically. LZB equipped routes 4a are very common in Germany and some other Central European countries. ETCS equipped routes 4b Build more and more often and form the standard, especially in cross-border traffic.

Mit Hilfe der Erfindung können auch bereits vorhandene Schienenfahrzeuge, die bereits eine erste Fahrzeugsicherungseinrichtung 7 aufweisen, leicht mit einer erfindungsgemäßen ATO-Einrichtung 6 nachgerüstet werden. Die zweite Fahrzeugsicherungseinrichtung 8 wird ergänzt, so dass das nachgerüstete erfindungsgemäße Schienenfahrzeug 2 die verschiedenen Fahrstrecken 4a, 4b automatisch befahren kann. With the aid of the invention, already existing rail vehicles, which already have a first vehicle safety device 7 have, easily with an ATO device according to the invention 6 be retrofitted. The second vehicle safety device 8th is supplemented, so that the retrofitted rail vehicle according to the invention 2 the different routes 4a . 4b can drive automatically.

Claims (10)

ATO-Einrichtung (6) zum automatisierten Fahren eines Schienenfahrzeugs (2) auf Fahrstrecken (4a, 4b), die mit unterschiedlichen streckenseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen (5a, 5b) ausgestattet sind, wobei die ATO-Einrichtung (6) wenigstens zwei ATP-Schnittstellen (14, 15) aufweist, die zum Verbinden der ATO-Einrichtung (6) mit unterschiedlichen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen (7, 8) und zum Übermitteln von für das automatisierte Fahren nötigen Informationen von der jeweiligen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtung (7, 8) an die ATO-Einrichtung (6) ausgebildet sind. ATO facility ( 6 ) for the automated driving of a rail vehicle ( 2 ) on routes ( 4a . 4b ) with different track-side vehicle safety devices ( 5a . 5b ), the ATO facility ( 6 ) at least two ATP interfaces ( 14 . 15 ) for connecting the ATO device ( 6 ) with different vehicle-side vehicle safety devices ( 7 . 8th ) and for transmitting information necessary for automated driving from the respective vehicle-side vehicle safety device ( 7 . 8th ) to the ATO ( 6 ) are formed. ATO-Einrichtung (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ATO-Einrichtung (6) wenigstens eine Steuerschnittstelle (16) aufweist, die zum Verbinden der ATO-Einrichtung (6) mit einer Fahrzeugsteuereinrichtung (9) des Schienenfahrzeugs (2) ausgebildet ist, und zum Steuern des Schienenfahrzeugs (2) über die Steuerschnittstelle (16) ausgebildet ist. ATO facility ( 6 ) according to claim 1, characterized in that the ATO device ( 6 ) at least one control interface ( 16 ) for connecting the ATO device ( 6 ) with a vehicle control device ( 9 ) of the rail vehicle ( 2 ) and for controlling the rail vehicle ( 2 ) via the control interface ( 16 ) is trained. ATO-Einrichtung (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ATO-Einrichtung (6) wenigstens eine Leitschnittstelle (17) aufweist, die zum Verbinden der ATO-Einrichtung mit einer Betriebsleitstelle (3) ausgebildet ist, und so ausgebildet ist, dass für das automatisierte Fahren nötige und nicht über die ATP-Schnittstellen (14, 15) übermittelte Informationen mittels der Leitschnittstelle (17) übermittelt werden. ATO facility ( 6 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the ATO device ( 6 ) at least one control interface ( 17 ) for connecting the ATO device to a control center ( 3 ) and is designed so that it is necessary for automated driving and not via the ATP interfaces ( 14 . 15 ) transmitted via the control interface ( 17 ). Schienenfahrzeug (2) mit wenigstens einer ATO-Einrichtung (6) nach einem der oben genannten Ansprüche und mit wenigstens zwei unterschiedlichen mit der ATO-Einrichtung über die ATP-Schnittstellen (14, 15) verbundenen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen (7, 8), die jeweils zum Übermitteln von für das automatisierte Fahren nötigen Informationen an die ATO-Einrichtung (6) ausgebildet sind. Rail vehicle ( 2 ) with at least one ATO device ( 6 ) according to one of the above claims and with at least two different ones with the ATO device via the ATP interfaces ( 14 . 15 ) vehicle-mounted vehicle safety devices ( 7 . 8th ), each for transmitting information necessary for automated driving to the ATO device ( 6 ) are formed. Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Fahrzeugsicherungseinrichtungen (7, 8) als eine ETCS-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgebildet ist. Rail vehicle ( 2 ) according to claim 4, characterized in that one of the vehicle safety devices ( 7 . 8th ) is designed as an ETCS vehicle safety device. Schienenfahrzeug (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Fahrzeugsicherungseinrichtungen (7, 8) als eine LZB- oder PZB-Fahrzeugsicherungseinrichtung ausgebildet ist. Rail vehicle ( 2 ) according to claim 4 or 5, characterized in that one of the vehicle safety devices ( 7 . 8th ) is designed as a LZB or PZB vehicle safety device. Schienenfahrzeug (2) nach einem der oben genannten Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei mit der ATO-Einrichtung über die ATP-Schnittstellen verbundenen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtung miteinander verbunden sind. Rail vehicle ( 2 ) according to one of the above claims 4 to 6, characterized in that the at least two connected to the ATO device via the ATP interfaces vehicle-side vehicle safety device are interconnected. Bahntechnische Anlage (1) mit Fahrstrecken (4a, 4b), die unterschiedliche streckenseitige Fahrzeugsicherungseinrichtungen (5a, 5b) aufweisen, und mit wenigstens einem Schienenfahrzeug (2), das nach einem der oben genannten Ansprüche 4 bis 7 ausgebildet ist. Railway installation ( 1 ) with routes ( 4a . 4b ), the different track-side vehicle safety devices ( 5a . 5b ), and with at least one rail vehicle ( 2 ), which is designed according to one of the above claims 4 to 7. Verfahren zum automatisierten Fahren eines Schienenfahrzeugs (2) auf Fahrstrecken (4a, 4b), die mit unterschiedlichen streckenseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen (5a, 5b) ausgestattet sind, bei dem für das automatisierte Fahren nötige Informationen zumindest teilweise von unterschiedlichen fahrzeugseitigen Fahrzeugsicherungseinrichtungen (7, 8) an eine ATO-Einrichtung (6) übermittelt werden und bei dem das Schienenfahrzeug (2) von der ATO-Einrichtung (6) in Abhängigkeit von den übermittelten Informationen gesteuert wird. Method for automated driving of a rail vehicle ( 2 ) on routes ( 4a . 4b ) with different track-side vehicle safety devices ( 5a . 5b ), in the case of information necessary for automated driving, at least partially from different vehicle-mounted vehicle safety devices ( 7 . 8th ) to an ATO facility ( 6 ) and where the rail vehicle ( 2 ) from the ATO ( 6 ) is controlled in dependence on the transmitted information. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass weitere für das automatisierte Fahren notwendige Informationen, die nicht von einer der Fahrzeugsicherungseinrichtungen (7, 8) übermittelt wurden, von einer Betriebsleitstelle (3) an die ATO-Einrichtung (6) übermittelt werden. Method according to claim 9, characterized in that further information necessary for the automated driving which is not provided by one of the vehicle safety devices ( 7 . 8th ) by a control center ( 3 ) to the ATO ( 6 ).
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