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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines einen Schallerzeuger aufweisenden spurgebundenen Fahrzeugs in einem Verkehrssystem mit zumindest einem neben zumindest einer Fahrstrecke verlegten Wellenleiter, in den unter seiner Ausnutzung als verteilter akustischer Sensor elektromagnetische Pulse eingespeist und zumindest ein durch Rückstreuung des zumindest einen elektromagnetischen Pulses erzeugtes Rückstreumuster detektiert und einer Auswertung unterzogen wird.
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Ein solches Verfahren ist aus der internationalen Patentanmeldung
WO 2014/048718 A2 bekannt. Hierbei wird ein spurgebundenes Fahrzeug in Form eines Schienenfahrzeugs mit einem hinsichtlich seines Frequenzspektrums notfallbezeichnend einstellbaren Schallerzeuger verwendet, wobei beim Aktivieren des Schallerzeugers ein Notfall-Signal des Schienenfahrzeugs gewonnen wird, wenn im rückgestreuten Licht ein Frequenzspektrum detektiert wird, das dem eingestellten Notfall-Frequenzspektrum des Schallerzeugers entspricht. Hierdurch wird es dem Schienenfahrzeug ermöglicht, ein Notfall-Signal an eine Streckenzentrale zu übermitteln. Zur Übertragung des entsprechenden Signals wird hierbei ein System verwendet, das einen Wellenleiter als verteilten akustischen Sensor umfasst und auch unter den Begriffen „Fiber Sensing“ oder „Distributed Acoustic Sensing“ bekannt ist. Hierbei werden in den Wellenleiter, der beispielsweise als Lichtwellenleiter ausgeführt sein kann, nacheinander elektromagnetische Pulse, etwa in Form von Lichtimpulsen, eingespeist. Für jeden ausgesandten Puls wird jeweils zumindest ein durch Rückstreuung des elektromagnetischen Pulses erzeugtes Rückstreumuster empfangen und ausgewertet. Durch das Auswerten der Rückstreumuster ist hierbei u.a. eine Ortung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs möglich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einen besonders effizienten und zuverlässigen Betrieb erlaubendes Verfahren der genannten Art anzugeben.
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Diese Aufgabe wird für ein Verfahren zum Betreiben eines einen Schallerzeuger aufweisenden spurgebundenen Fahrzeugs in einem Verkehrssystem mit zumindest einem neben zumindest einer Fahrstrecke verlegten Wellenleiter, in den unter seiner Ausnutzung als verteilter akustischer Sensor elektromagnetische Pulse eingespeist und zumindest ein durch Rückstreuung des zumindest einen elektromagnetischen Pulses erzeugtes Rückstreumuster detektiert und einer Auswertung unterzogen wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Rahmen einer Betriebsaufnahme des spurgebundenen Fahrzeugs mittels des Schallerzeugers ein akustisches Signal erzeugt wird, das für das spurgebundene Fahrzeug spezifische Fahrzeugdaten codiert, die Fahrzeugdaten im Rahmen der Auswertung des zumindest einen Rückstreumusters decodiert werden, die decodierten Fahrzeugdaten anhand von für das spurgebundene Fahrzeug spezifischen Referenzdaten verifiziert werden und die Fahrzeugdaten im Falle ihrer erfolgreichen Verifikation für den weiteren Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs verwendet werden.
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Bei dem spurgebundenen Fahrzeug kann es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise um ein Schienenfahrzeug, ein spurgeführtes Fahrzeug mit Gummibereifung oder eine Magnetschwebebahn handeln. Dabei kann das spurgebundene Fahrzeug aus einer Einheit oder mehreren miteinander gekoppelten beziehungsweise gekuppelten Einheiten bestehen. Als ein Beispiel hierfür sei eine Lokomotive mit einem oder mehreren Personen- oder Güterwagen genannt. Alternativ hierzu kann das spurgebundene Fahrzeug beispielsweise auch als Triebfahrzeug ausgebildet sein, wobei dieses jeweils ein oder mehrere angetriebene und/oder nicht angetriebene Fahrzeuge beziehungsweise Wagen umfassen kann.
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Gemäß dem ersten kennzeichnenden Merkmal zeichnet sich das anmeldungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines einen Schallerzeuger aufweisenden spurgebundenen Fahrzeugs in einem Verkehrssystem mit zumindest einem neben zumindest einer Fahrstrecke verlegten Wellenleiter, in dem unter seiner Ausnutzung als verteilter akustischer Sensor elektromagnetische Pulse eingespeist und zumindest ein durch Rückstreuung des zumindest einen elektromagnetischen Pulses erzeugtes Rückstreumuster detektiert und einer Auswertung unterzogen wird, zunächst dadurch aus, dass im Rahmen einer Betriebsaufnahme des spurgebundenen Fahrzeugs mittels des Schallerzeugers ein akustisches Signal erzeugt wird, das für das spurgebundene Fahrzeug spezifische Fahrzeugdaten codiert. Eine entsprechende Codierung kann hierbei beispielsweise durch eine entsprechende Modulation des akustischen Signals erfolgen. Vorzugsweise wird das erzeugte akustische Signal hierbei in Richtung des Wellenleiters abgestrahlt, um eine zuverlässige Detektion durch das „Fiber Sensing“-System zu gewährleisten. Das erzeugte akustische Signal kann hierbei beispielsweise eine Frequenz von etwa 1kHz aufweisen, wobei ein entsprechendes Signal mittels verfügbarer „Fiber Sensing“-Systeme über bis zu 50km empfangen werden kann.
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Gemäß dem nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Fahrzeugdaten im Rahmen der Auswertung des zumindest einen Rückstreumusters decodiert. Dies bedeutet, dass basierend auf der Auswertung des zumindest einen Rückstreumusters die in das akustische Signal codierte Information in Form der für das spurgebundene Fahrzeug spezifischen Fahrzeugdaten zurückgewonnen wird. Mittels des Wellenleiters als verteiltem akustischem Sensor und gleichzeitig als Übertragungsmedium für die betreffende Information wird es hierdurch somit ermöglicht, die Fahrzeugdaten von dem spurgebundenen Fahrzeug an eine streckenseitige Einrichtung zu übermitteln.
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Im nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die decodierten Fahrzeugdaten anhand von für das spurgebundene Fahrzeug spezifischen Referenzdaten verifiziert. Durch einen Vergleich mit den Referenzdaten ist dabei eine Überprüfung dahingehend möglich, ob die decodierten Fahrzeugdaten mit Erwartungswerten übereinstimmen. In Abhängigkeit davon, welche Größe beziehungsweise Größen die Fahrzeugdaten sowie die Referenzdaten umfassen, kann hierbei eine erfolgreiche Verifikation beispielsweise eine vollständige Übereinstimmung in Sinne einer Identität oder aber eine Übereinstimmung innerhalb eines Toleranzbereichs voraussetzen.
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Gemäß dem letzten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Fahrzeugdaten im Falle ihrer erfolgreichen Verifikation für den weiteren Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs verwendet. Im Falle einer erfolgreichen Verifikation der Fahrzeugdaten anhand der Referenzdaten ist einerseits gewährleistet, dass die auf dem spurgebundenen Fahrzeug vorliegenden Fahrzeugdaten mit Solldaten in Form der Referenzdaten übereinstimmen. Damit können die Fahrzeugdaten seitens des spurgebundenen Fahrzeugs in der Folge für den Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs verwendet werden. Dies betrifft beispielsweise solche Fahrzeugdaten, die von einer fahrzeugseitigen Steuereinrichtung eines Zugsicherungssystems verwendet werden und beispielsweise zuvor manuell von einem Fahrzeugführer des spurgebundenen Fahrzeugs eingegeben worden sind. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird in einem solchen Fall somit auf einfache und effiziente Weise sichergestellt, dass die Fahrzeugdaten den maßgeblichen Referenzdaten entsprechen und folglich für eine Sicherung beziehungsweise Steuerung des spurgebundenen Fahrzeugs verwendet werden können. Andererseits erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren auch einen Funktionstest des „Fiber Sensing“-Systems und verifiziert, dass dem richtigen spurgebundenen Fahrzeug auf dem richtigen Bereitstellungsgleis die richtigen Fahrzeugdaten vorliegen. Dabei ist der Begriff „richtig“ dahingehend zu verstehen, dass die betreffenden Größen beziehungsweise Parameter einer vorliegenden Planung entsprechen, die auch den Referenzdaten zugrunde liegt. Damit können die Fahrzeugdaten in der Folge auch seitens streckenseitiger Steuereinrichtungen für den weiteren Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs verwendet werden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Fahrzeugdaten zumindest eine der folgenden Größen: Kennung des spurgebundenen Fahrzeugs, Bremsvermögen des spurgebundenen Fahrzeugs, Länge des spurgebundenen Fahrzeugs, Achsanzahl des spurgebundenen Fahrzeugs. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorteilhaft, da es sich bei den genannten Größen um solche handelt, die häufig von einem Fahrer beziehungsweise Fahrzeugführer in eine fahrzeugseitige Einrichtung eines Zugsicherungssystems einzugeben sind. Dabei ist die entsprechende Eingabe sicherheitsrelevant, da fehlerhafte Eingaben schwerwiegende Auswirkungen haben können. Durch eine Übertragung der betreffenden Fahrzeugdaten unter Ausnutzung des Wellenleiters als verteilter akustischer Sensor an eine streckenseitige Einrichtung ist es dieser oder einer dieser nachgeordneten weiteren Einrichtung möglich, die eingegebenen Fahrzeugdaten anhand der Referenzdaten zu verifizieren und damit Fehler im Betriebsablauf, insbesondere bei einer Eingabe der entsprechenden Daten, zu vermeiden beziehungsweise zuverlässig zu erkennen. So kann für den Fall, dass die Verifikation nicht erfolgreich ist, beispielsweise eine entsprechende Warnmeldung ausgegeben und bis zu einer Klärung der Ursache des Fehlers beziehungsweise deren Behebung eine Fortsetzung der Betriebsaufnahme des spurgebundenen Fahrzeugs verhindert werden.
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Grundsätzlich können die Fahrzeugdaten auf beliebige Art und Weise auf das spurgebundene Fahrzeug beziehungsweise eine entsprechende Steuereinrichtung desselben gelangen. Wie bereits erläutert, kann dies beispielsweise derart geschehen, dass dem jeweiligen Fahrzeugführer betriebliche Daten in Form der Fahrzeugdaten in Papierform mitgeteilt werden und diese in der Folge vom Fahrzeugführer per Hand in das Zugsicherungssystem eingegeben werden. Auch wenn bei der entsprechenden Eingabe vorzugsweise sichere Verfahren zum Einsatz kommen, weist die beschriebene Vorgehensweise den Nachteil auf, dass sie vergleichsweise aufwendig und daher kostenintensiv ist.
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Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren daher auch derart weitergebildet sein, dass die Fahrzeugdaten von dem spurgebundenen Fahrzeug über eine Funkschnittstelle empfangen werden und die empfangenen Fahrzeugdaten seitens des spurgebundenen Fahrzeugs für die Erzeugung des akustischen Signals verwendet werden. Eine entsprechende Übertragung der Fahrzeugdaten per Funk an das spurgebundene Fahrzeug weist den Vorteil auf, dass ein automatisierter Ablauf ermöglicht wird und etwaige Eingaben per Hand entfallen. Vorzugsweise wird hierbei eine ohnehin vorhandene Funkschnittstelle verwendet, bei der es sich in Abhängigkeit von der Art des spurgebundenen Fahrzeugs sowie einem verwendeten Zugbeeinflussungs- und Zugsicherungssystem beispielsweise um GSM-R (Global System for Mobile Communications – Railway) oder ein WLAN (Wireless Local Area Network), etwa gemäß dem Standard IEEE 802.11, handeln kann.
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Die Verifikation der decodierten Fahrzeugdaten anhand der für das spurgebundene Fahrzeug spezifischen Referenzdaten kann grundsätzlich durch eine beliebige stationäre Komponente des Verkehrssystems erfolgen. Dies schließt insbesondere entsprechende Komponenten der Leit- und Sicherungstechnik ein.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Fahrzeugdaten durch eine Freimeldungseinrichtung verifiziert, die einem Streckenbereich der Fahrstrecke zugeordnet ist, in dem das spurgebundene Fahrzeug lokalisiert ist. Eine wesentliche im Betrieb spurgebundener Fahrzeuge seitens des „Fiber Sensing“-Systems bereitgestellte Messgröße ist der Ort des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs. Dieser kann von einer Freimeldungseinrichtung dafür verwendet werden, Belegt- und Freimeldungen für Abschnitte der Fahrstrecke zu erzeugen und beispielsweise zur Fahrwegsicherung einem Stellwerk zur Verfügung zu stellen. Nachdem die Freimeldungseinrichtung in einer solchen Anordnung an einer Auswerteeinrichtung des „Fiber Sensing“-Systems kommunikationstechnisch angebunden ist, um beispielsweise die entsprechende Ortsinformation zu empfangen, ist es vorteilhaft, wenn auch die Verifikation der Fahrzeugdaten anhand der Referenzdaten durch die Freimeldungseinrichtung erfolgt.
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Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren hierbei weiterhin derart ausgestaltet sein, dass die Referenzdaten durch die Freimeldungseinrichtung empfangen werden und die Fahrzeugdaten von der Freimeldungseinrichtung anhand der empfangenen Referenzdaten verifiziert werden. Vorteilhafterweise empfängt die Freimeldungseinrichtung die Referenzdaten hierbei von einer Komponente der Leit- und Sicherungstechnik, d.h. beispielsweise einer Steuereinrichtung eines Zugsicherungssystems oder eines Leitsystems. Unabhängig davon, von welcher Komponente die Freimeldungseinrichtung die Referenzdaten empfängt, stellen diese vorteilhafterweise den Erwartungswert beziehungsweise die Erwartungswerte dar, welche die maßgeblichen Komponenten des Verkehrssystems in Bezug auf die dem spurgebundenen Fahrzeug vorliegenden Fahrzeugdaten haben.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Falle einer erfolgreichen Verifikation der Fahrzeugdaten von der Freimeldungseinrichtung eine gültige Belegtmeldung erzeugt. Durch die erfolgreiche Verifikation ist es der Freimeldungseinrichtung gegebenenfalls verbunden mit einer von dem „Fiber Sensing“-System bereitgestellten Ortsinformation möglich, eine Belegung eines Streckenabschnitts zuverlässig dem spurgebundenen Fahrzeug zuzuordnen. Dies kann dadurch dokumentiert werden, dass die entsprechende Belegtmeldung als gültig beziehungsweise verifiziert gekennzeichnet wird. Hierbei kann eine entsprechende gültige Belegtmeldung beispielsweise im Stellwerk oder in einer Leitzentrale durch eine entsprechende graphische Darstellung angezeigt werden.
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Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgeprägt sein, dass die verifizierten Fahrzeugdaten von der Freimeldungseinrichtung remanent gespeichert werden. Dies bietet den Vorteil, dass die verifizierten Fahrzeugdaten der Freimeldungseinrichtung für eine spätere Verwendung zur Verfügung stehen. Vorzugsweise kann hierbei zusammen mit den Fahrzeugdaten der jeweilige aktuelle Ort des betreffenden spurgebundenen Fahrzeugs gespeichert werden.
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Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart weitergebildet sein, dass nach einer temporären Störung der Freimeldungseinrichtung oder eines die Freimeldungseinrichtung umfassenden Freimeldesystems anhand einer Auswertung zumindest eines aktuellen Rückstreumusters die Länge und/oder die Achsanzahl des spurgebundenen Fahrzeugs ermittelt wird und anhand eines Vergleichs der ermittelten Länge und/oder Achsanzahl mit den gespeicherten Fahrzeugdaten die Vollständigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs verifiziert wird. Bei einer Störung oder einem Ausfall der Freimeldungseinrichtung beziehungsweise des die Freimeldungseinrichtung umfassenden Freimeldesystems kann vorteilhafterweise auf die in der Freimeldungseinrichtung remanent gespeicherten verifizierten Fahrzeugdaten zurückgegriffen werden. Vorzugsweise steht hierbei zusätzlich auch der zuletzt gespeicherte aktuelle Ort des spurgebundenen Fahrzeugs zur Verfügung. Beim Wiederanlaufen der Freimeldungseinrichtung beziehungsweise des Freimeldesystems kann anhand einer Auswertung zumindest eines aktuellen Rückstreumusters die Länge und/oder die Achsanzahl des spurgebundenen Fahrzeugs ermittelt werden. In Abhängigkeit von der jeweiligen Realisierung des „Fiber Sensing“-Systems sowie den jeweiligen Umständen kann hierbei ein kurzes Anfahren des spurgebundenen Fahrzeugs erforderlich sein, um mittels des „Fiber Sensing“-Systems eine zuverlässige Information zur Länge und/oder Achsanzahl des spurgebundenen Fahrzeugs zu ermitteln. Anhand eines Vergleichs der ermitteln Länge und/oder Achsanzahl mit den gespeicherten Fahrzeugdaten kann vorteilhafterweise eine automatische Zuordnung von in der Freimeldungseinrichtung gespeicherten Fahrzeugdaten unterschiedlicher spurgebundener Fahrzeuge zu von dem „Fiber Sensing“-System aktuell ermittelten Informationen erfolgen. Dies gilt vorteilhafterweise auch für solche spurgebundenen Fahrzeuge, die selbst keinen Schallerzeuger aufweisen. Anhand eines Vergleichs der ermittelten Länge und/oder Achsanzahl mit den gespeicherten Fahrzeugdaten kann vorteilhafterweise die Vollständigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs verifiziert werden. Indem dies für alle in einem Streckenbereich lokalisierten spurgebundenen Fahrzeuge durchgeführt wird, kann nach der temporären Störung vorteilhafterweise wieder ein Normalbetrieb aufgenommen werden, ohne dass hierfür weitere Aktionen, etwa in Form einer so genannten „Bügelfahrt“ oder einer visuellen Inspektion des Streckenbereichs, erforderlich sind.
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Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin auch derart ausgestaltet sein, dass nach der Störung mittels des Schallerzeugers ein weiteres, die für das spurgebundene Fahrzeug spezifischen Fahrzeugdaten codierendes akustisches Signal erzeugt wird und seitens der Freimeldungseinrichtung anhand der im Rahmen der Auswertung des zumindest einen Rückstreumusters decodierten Fahrzeugdaten eine Belegungsinformation mit dem spurgebundenen Fahrzeug verknüpft wird. Dies ist vorteilhaft, da durch eine Erzeugung eines weiteren, die für das spurgebundene Fahrzeug spezifische Fahrzeugdaten codierenden akustischen Signals nach Beendigung der Störung eine besonders zuverlässige Zuordnung des spurgebundenen Fahrzeugs zu einer mittels des „Fiber Sensing“-Systems ermittelten Ortsinformationen beziehungsweise einer seitens der Freimeldungseinrichtung bereitgestellten Belegungsinformation möglich ist. Damit kann nach einer temporären Störung oder einem temporären Ausfall der Freimeldungseinrichtung beziehungsweise des Freimeldesystems die entsprechende Belegungsinformation auf besonders sichere und zuverlässige Weise mit dem spurgebundenen Fahrzeug beziehungsweise seinen Fahrzeugdaten verknüpft werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verkehrssystem mit zumindest einem entlang einer Fahrstrecke eines einen Schallerzeuger aufweisenden spurgebundenen Fahrzeugs verlegten Wellenleiter, einer Pulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen und Einspeisen elektromagnetischer Pulse in den Wellenleiter, einer Detektionseinrichtung zum Detektieren von durch Rückstreuung der elektromagnetischen Pulse erzeugten Rückstreumustern und einer Auswerteeinrichtung zum Auswerten der detektierten Rückstreumuster.
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Hinsichtlich des Verkehrssystems liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verkehrssystem anzugeben, das einen besonders effizienten und zuverlässigen Betrieb erlaubt.
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Ein solches Verkehrssystem ist ebenfalls aus dem bereits genannten Dokument
WO 2014/048718 A2 bekannt.
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Diese Aufgabe wird für ein Verkehrssystem mit zumindest einem entlang einer Fahrstrecke eines einen Schallerzeuger aufweisenden spurgebundenen Fahrzeugs verlegten Wellenleiter, einer Pulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen und Einspeisen elektromagnetischer Pulse in den Wellenleiter, einer Detektionseinrichtung zum Detektieren von durch Rückstreuung der elektromagnetischen Pulse erzeugten Rückstreumustern und einer Auswerteeinrichtung zum Auswerten der detektierten Rückstreumuster erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das spurgebundene Fahrzeug ausgebildet ist, im Rahmen seiner Betriebsaufnahme mittels des Schallerzeugers ein akustisches Signal zu erzeugen, das für das spurgebundene Fahrzeug spezifische Fahrzeugdaten codiert, die Auswerteeinrichtung ausgebildet ist, die Fahrzeugdaten im Rahmen der Auswertung des zumindest einen Rückstreumusters zu decodieren, eine Überprüfungseinrichtung vorgesehen ist zum Verifizieren der decodierten Fahrzeugdaten anhand von für das spurgebundene Fahrzeug spezifischen Referenzdaten und das Verkehrssystem ausgebildet ist, die Fahrzeugdaten im Falle ihrer erfolgreichen Verifikation für den weiteren Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs zu verwenden.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verkehrssystems entsprechen im Wesentlichen denjenigen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Gleiches gilt hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verkehrssystems in Bezug auf die entsprechenden bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass auch diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Erläuterungen verwiesen wird.
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Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verkehrssystem derart weitergebildet, dass das spurgebundene Fahrzeug ausgebildet ist, mittels des Schallerzeugers ein akustisches Signal zu erzeugen, das Fahrzeugdaten codiert, die zumindest eine der folgenden Größen umfassen: Kennung des spurgebundenen Fahrzeugs, Bremsvermögen des spurgebundenen Fahrzeugs, Länge des spurgebundenen Fahrzeugs, Achsanzahl des spurgebundenen Fahrzeugs.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verkehrssystems ist das spurgebundene Fahrzeug ausgebildet, die Fahrzeugdaten über eine Funkschnittstelle zu empfangen und die empfangenen Fahrzeugdaten für die Erzeugung des akustischen Signals zu verwenden.
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Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verkehrssystems auch derart ausgestaltet sein, dass die Überprüfungseinrichtung Bestandteil einer Freimeldungseinrichtung ist, die einem Streckenbereich der Fahrstrecke zugeordnet ist, in dem das spurgebundene Fahrzeug lokalisiert ist.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verkehrssystems ist die Freimeldungseinrichtung ausgebildet, die Referenzdaten zu empfangen und die Fahrzeugdaten anhand der empfangenen Referenzdaten zu verifizieren.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verkehrssystems ist die Freimeldungseinrichtung ausgebildet, im Falle einer erfolgreichen Verifikation der Fahrzeugdaten eine gültige Belegtmeldung zu erzeugen.
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Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verkehrssystem auch derart weitergebildet sein, dass die Freimeldungseinrichtung ausgebildet ist, die verifizierten Fahrzeugdaten remanent zu speichern.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Verkehrssystem derart ausgestaltet, dass die Auswerteeinrichtung ausgebildet ist, nach einer temporären Störung der Freimeldungseinrichtung oder eines die Freimeldungseinrichtung umfassenden Freimeldesystems anhand einer Auswertung zumindest eines aktuellen Rückstreumusters die Länge und/oder die Achsanzahl des spurgebundenen Fahrzeugs zu ermitteln, und die Freimeldungseinrichtung ausgebildet ist, anhand eines Vergleichs der ermittelten Länge und/oder Achsanzahl mit den gespeicherten Fahrzeugdaten die Vollständigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs zu verifizieren.
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Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verkehrssystem auch derart weitergebildet sein, dass das spurgebundene Fahrzeug ausgebildet ist, nach der Störung mittels des Schallerzeugers ein weiteres, die für das spurgebundene Fahrzeug spezifischen Fahrzeugdaten codierendes akustisches Signal zu erzeugen, und die Freimeldungseinrichtung ausgebildet ist, anhand der durch die Auswerteeinrichtung decodierten Fahrzeugdaten eine Belegungsinformation mit dem spurgebundenen Fahrzeug zu verknüpfen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu zeigt die
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Figur zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verkehrssystems.
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Die Figur zeigt ein Verkehrssystem 10, das streckenseitig ein „Fiber Sensing“-System aufweist, welches eine Pulserzeugungseinrichtung 20, eine Detektionseinrichtung 30, eine Koppeleinrichtung 40, einen Wellenleiter 50 sowie eine Auswerteeinrichtung 60 umfasst. Die Pulserzeugungseinrichtung 20 weist vorzugsweise einen nicht weiter gezeigten Laser auf, der es ermöglicht, regelmäßig, beispielsweise in einer fest vorgegebenen Pulsrate, kurze elektromagnetische, insbesondere optische, Pulse zu erzeugen und über die Koppeleinrichtung 40 in den Wellenleiter 50 einzuspeisen. Vorzugsweise ist der Wellenleiter 50 hierbei als Lichtwellenleiter ausgebildet. Die Pulserzeugungseinrichtung 20 wird vorzugsweise von der Auswerteeinrichtung 60 angesteuert, so dass der Auswerteeinrichtung 60 die Zeitpunkte der Pulserzeugung zumindest näherungsweise bekannt sind.
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Die Detektionseinrichtung 30 weist beispielsweise einen Photodetektor auf, der das Detektieren elektromagnetischer Strahlung ermöglicht. Die Detektionseinrichtung 30 übermittelt ihre Messsignale an die Auswerteeinrichtung 60, welche diese auswertet. Wie bereits erwähnt, wird durch die beschriebenen Komponenten ein Sensorsystem gebildet, das üblicherweise als „Fiber Sensing“- beziehungsweise „Distributed Acoustic Sensing“-System bezeichnet wird und als solches bekannt sowie am Markt verfügbar ist.
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In der Figur ist erkennbar, dass der Wellenleiter 50 entlang einer Fahrstrecke 200 angeordnet ist. Auf der Fahrstrecke 200 fährt ein spurgebundenes Fahrzeug 210 in Form eines Schienenfahrzeugs. Dabei sei angenommen, dass sich das spurgebundene Fahrzeug 210 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von rechts nach links bewegt. Das spurgebundene Fahrzeug 210 weist einen Schallerzeuger 220 auf, mittels dessen akustische Signale erzeugbar sind. Ein entsprechendes Signal ist in der Figur durch Schallwellen 230 angedeutet.
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Das spurgebundene Fahrzeug 210 weist weiterhin eine Funkschnittstelle beziehungsweise Antenne 240 auf, mittels derer das spurgebundene Fahrzeug 210 Daten von einer Steuereinrichtung 80 empfangen kann, bei der es sich im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels um eine Steuereinrichtung der Leit- und Sicherungstechnik handeln soll. Hierzu weist auch die Steuereinrichtung 80 eine Funkschnittstelle beziehungsweise Antenne 90 auf.
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Die Steuereinrichtung 80 sowie die Auswerteeinrichtung 60 sind darüber hinaus kommunikationstechnisch an eine Freimeldungseinrichtung 70 angebunden und können hierdurch somit insbesondere Daten beziehungsweise Informationen an die Freimeldungseinrichtung 70 übertragen. Die Freimeldungseinrichtung 70 ist ihrerseits kommunikationstechnisch an ein Stellwerk 100 angebunden. Dabei besteht die Aufgabe der Freimeldungseinrichtung 70 insbesondere darin, Frei- und Belegtmeldungen beziehungsweise signaltechnisch sichere Ortungssignale an das Stellwerk 100 zu übermitteln. Seitens des Stellwerks 100 wird die empfangene Information bei einer Sicherung eines Fahrwegs des spurgebundenen Fahrzeugs 210 sowie weiterer auf der Fahrstrecke 200 verkehrender spurgebundener Fahrzeuge berücksichtigt.
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Die Freimeldungseinrichtung 70 sowie das Stellwerk 100 sind weiterhin über eine Kommunikationsschnittstelle 110 mit benachbarten Streckenbereichen zugeordneten Freimeldungseinrichtungen kommunikationstechnisch verbunden.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die in der Figur mittels entsprechender Linien angedeuteten Kommunikationsverbindungen für eine unidirektionale oder auch eine bidirektionale Kommunikation ausgebildet sein können. Sofern durch entsprechende Pfeile eine entsprechende Richtung angedeutet ist, so dient dies lediglich dazu, den in Zusammenhang mit der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung relevanten Kommunikations- beziehungsweise Signalfluss zu veranschaulichen und schließt damit insbesondere auch eine bidirektionale Kommunikation zwischen den betreffenden Komponenten nicht aus.
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Das in der Figur dargestellte Verkehrssystem 10 kann beispielsweise derart betrieben werden, dass im Rahmen einer Betriebsaufnahme des spurgebundenen Fahrzeugs 210 mittels des Schallerzeugers 220 ein akustisches Signal erzeugt wird, das für das spurgebundene Fahrzeug 210 spezifische Fahrzeugdaten codiert. Bei den betreffenden Fahrzeugdaten kann es sich beispielsweise um eine Kennung, das Bremsvermögen, die Länge und/oder die Achsanzahl des spurgebundenen Fahrzeugs 210 handeln. Vorzugsweise sind die Fahrzeugdaten hierbei von dem spurgebundenen Fahrzeug 210 zuvor über die Funkschnittstelle 240 von der Steuereinrichtung 80 beziehungsweise deren Funkschnittstelle / Antenne 90 empfangen worden. Die entsprechende Übertragung kann hierbei mittels eines beliebigen, für sich bekannten Funkstandards erfolgen, wobei sich aufgrund ihrer Verfügbarkeit in Zusammenhang mit spurgebundenen Fahrzeugen in Form von Schienenfahrzeugen insbesondere GSM-R beziehungsweise WLAN anbieten.
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Durch die Pulserzeugungseinrichtung 20 werden in regelmäßigen zeitlichen Abständen elektromagnetische Pulse erzeugt und über die Koppeleinrichtung 40 in den Wellenleiter 50 eingespeist. In umgekehrter Richtung werden von der Detektionseinrichtung 30 durch Rückstreuung dieser elektromagnetischen Pulse erzeugte Rückstreumuster detektiert und der Auswerteeinrichtung 60 zwecks Auswertung zugeführt. In den Rückstreumustern ist nun das von dem Schallerzeuger 220 erzeugte akustische Signal nachweisbar, wobei es der Auswerteeinrichtung 60 im Rahmen der Auswertung möglich ist, anhand des zumindest einen Rückstreumusters die Fahrzeugdaten zu decodieren.
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Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels sei angenommen, dass die decodierten Fahrzeugdaten von der Auswerteeinrichtung 60 zusammen mit einer Information zum Ort des spurgebundenen Fahrzeugs 210 sowie gegebenenfalls weiteren im Rahmen der Auswertung gewonnenen Informationen an die Freimeldungseinrichtung 70 übermittelt wird. Diese empfängt darüber hinaus von der Steuereinrichtung 80 für das spurgebundene Fahrzeug 210 spezifische Referenzdaten. Hierdurch wird es der Freimeldungseinrichtung 70 beziehungsweise einer Überprüfungseinrichtung derselben ermöglicht, die von der Auswerteeinrichtung 60 empfangenen decodierten Fahrzeugdaten anhand der von der Steuereinrichtung 80 empfangenen Referenzdaten zu verifizieren.
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Im Falle einer erfolgreichen Verifikation, d.h. bei einer Übereinstimmung beziehungsweise Konsistenz der Fahrzeugdaten mit den Referenzdaten, werden die Fahrzeugdaten für den weiteren Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs 210 verwendet. Dies bedeutet einerseits, dass die auf dem spurgebundenen Fahrzeug 210 vorliegenden Fahrzeugdaten aufgrund der vorgenommenen Verifikation vertrauenswürdig sind und damit seitens des spurgebundenen Fahrzeugs 210 beispielsweise durch eine fahrzeugseitige Einrichtung zur Zugsicherung und/oder Zugbeeinflussung verwendet werden können. Darüber hinaus liegt nun vorteilhafterweise auch der Freimeldungseinrichtung 70 eine Information dahingehend vor, welches spurgebundene Fahrzeug 210 sich an welcher Stelle der Fahrstrecke 200 befindet und welche Länge beziehungsweise welche Achsanzahl das spurgebundene Fahrzeugs 210 aufweist. Anhand der vorgenommenen Verifikation ist der Freimeldungseinrichtung 70 somit bekannt, dass sich das richtige spurgebundene Fahrzeug 210 auf der richtigen Fahrstrecke 200 beziehungsweise dem richtigen Bereitstellungsgleis aufhält und von dem spurgebundenen Fahrzeug 210 die richtigen, d.h. aufgrund der Referenzdaten erwarteten Fahrzeugdaten übermittelt worden sind. Basierend auf einer entsprechenden Meldung der Freimeldungseinrichtung 70 an das Stellwerk 100 beziehungsweise ein übergeordnetes leittechnisches System kann nun eine Freigabe dahingehend erfolgen, dass das spurgebundene Fahrzeug 210 seinen Fahrbetrieb aufnehmen kann. In Abhängigkeit von der konkreten Ausführungsform des Verkehrssystems 10 beziehungsweise dessen Zugbeeinflussungs- beziehungsweise Zugsicherungssystems kann dies beispielsweise derart erfolgen, dass dem spurgebundenen Fahrzeug 210 ein Fahrauftrag erteilt oder eine Fahrerlaubnis in Form einer „Movement Authority“ übermittelt wird.
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Die verifizierten Fahrzeugdaten werden von der Freimeldungseinrichtung 70 vorteilhafterweise remanent, d.h. bleibend, gespeichert. Darüber hinaus speichert die Freimeldungseinrichtung 70 auch die jeweilige aktuelle, von der Auswerteeinrichtung 60 empfangene Position des spurgebundenen Fahrzeugs 210. Über die Kommunikationsschnittstelle 110 ist die Freimeldungseinrichtung 70 mit benachbarten Freimeldungseinrichtungen datentechnisch verbunden. Hierdurch wird es ermöglicht, dass das spurgebundene Fahrzeug 210 bei einem Systemübergang von der Freimeldungseinrichtung 70 zu einer in Fahrtrichtung nachfolgenden weiteren Freimeldungseinrichtung inklusive der zugehörigen Zugdaten übergeben werden kann.
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Bei einem Ausfall oder einer Störung der Freimeldungseinrichtung 70 beziehungsweise des dieses umfassenden Freimeldesystems sind die aktuellen Standorte beziehungsweise Positionen sowie die Fahrzeugdaten des spurgebundenen Fahrzeugs 210 sowie weiterer auf der Fahrstrecke 200 verkehrender spurgebundener Fahrzeuge fest in der Freimeldungseinrichtung 70 gespeichert. Bei einem Wiederanlaufen des Systems nach Behebung der Störung kann beispielsweise durch ein kurzes Anfahren aller im System vorhandenen spurgebundenen Fahrzeuge die Zugvollständigkeit durch die vom „Fiber Sensing“-System bereitgestellte Fahrzeuglänge beziehungsweise Achsanzahl verifiziert werden. Darüber hinaus besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit, dass sich das spurgebundene Fahrzeug 210 mittels des Schallerzeugers 220 dadurch aktiv meldet, dass es ein weiteres, die für das spurgebundene Fahrzeug 210 spezifischen Fahrzeugdaten codierendes akustisches Signal erzeugt. Hierdurch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, in automatisierter Form alle spurgebundenen Fahrzeuge mit einer entsprechenden Belegungsinformation des Freimeldesystems zu verknüpfen. Dies bietet den Vorteil, dass anschließend ohne weitere Maßnahmen, etwa in Form einer Bügelfahrt, sofort wieder der volle Betrieb, d.h. der Normalbetrieb, aufgenommen werden kann.
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Vorzugsweise sind auch solche spurgebundenen Fahrzeuge, die keinen Schallerzeuger aufweisen, mit ihren bekannten Fahrzeugdaten in der Freimeldungseinrichtung 70 gespeichert. Auch für diese Fahrzeuge kann damit bei einem Wiederanfahren beziehungsweise Neustart des Freimeldesystems nach einer Störung durch ein kurzes Anfahren aller im System vorhandenen spurgebundenen Fahrzeuge eine automatische Zuordnung der abgespeicherten Fahrzeugdaten zu den von dem „Fiber Sensing“-System ermittelten Informationen erfolgen. Basierend auf der Achsanzahl beziehungsweise Achsmustern und/oder der Fahrzeuglänge kann hierbei ebenfalls eine eindeutige Zuordnung erfolgen. Somit besteht auch in diesem Fall vorteilhafterweise die Möglichkeit, den Fahrbetrieb nach einer Störung ohne weitere Aktionen, wie beispielsweise eine Bügelfahrt, wieder aufzunehmen. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass der mit entsprechenden Bügelfahrten nach einem Systemausfall verbundene Zeitaufwand eingespart wird.
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Entsprechend den vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen weisen diese insbesondere den Vorteil auf, dass fahrzeugseitig vorliegende Fahrzeugdaten, etwa in Form von Zugparametern, ohne weitere Infrastruktur unter Verwendung des Schallerzeugers 220 des spurgebundenen Fahrzeugs 210 sowie des „Fiber Sensing“-Systems sicherungstechnisch verifiziert werden können. Hierdurch werden vorteilhafterweise die Effizienz sowie die Zuverlässigkeit des Betriebs des Verkehrssystems 10 erhöht sowie letztlich eine Kosteneinsparung erzielt. Weiterhin wird hierdurch die praktische Einsetzbarkeit eines „Fiber Sensing“-Systems zur Gleisfreimeldung weiter erhöht. Ein entsprechendes System weist generell den Vorteil auf, dass es die Systemverfügbarkeit der Signaltechnik durch einen verminderten Hardwareaufwand erhöhen kann und somit ebenfalls über den Lebenszyklus des Systems zu einer Kosteneinsparung beitragen kann. Zur Übertragung beziehungsweise Rückübertragung der Fahrzeugdaten zwecks Verifikation wird mit dem „Fiber Sensing“-System vorteilhafterweise ein hochverfügbares System verwendet, wobei zugleich zusätzliche Infrastrukturkomponenten vermieden werden. Gleichzeitig wird hierbei vorteilhafterweise auch ein Funktionstest des „Fiber Sensing“-Systems durchgeführt. Als zusätzliche Komponente erforderlich ist hierbei lediglich der fahrzeugseitige Schallerzeuger 220, der als solcher vorteilhafterweise vergleichsweise einfach und kostengünstig realisierbar sowie ansteuerbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2014/048718 A2 [0002, 0022]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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