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TECHNISCHES GEBIET
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Gemäß einer Ausführungsform wird eine Vorrichtung zur Überwachung eines Objekts im Schienenverkehr offenbart, welche mit einer verteilten Datenbank assoziiert sein kann. In einer weiteren Ausführungsform wird ein entsprechendes Verfahren zum Überwachen eines Objekts im Schienenverkehr offenbart.
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HINTERGRUND
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Die Bereitstellung einer zuverlässigen Infrastruktur im Schienenverkehr ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung, da hiervon im wesentlichen Maße das pünktliche Erreichen von Personen und Gütern an einem Bestimmungsort abhängt. So besteht beispielsweise für zu verbauende technische Komponenten das Erfordernis, derartige Komponenten am Konstruktionsort zu einem Zeitpunkt bereitzustellen, welcher bereits vorab zum Einbau dieser Komponente in eine technische Vorrichtung vorgesehen ist.
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Bislang wird versucht, eine möglichst zuverlässige Infrastruktur einer Bahnstrecke zu realisieren, indem während Vermessungsfahrten ein manuelles Vermessen der Topologie des Ist-Zustands dieser Bahnstrecke durchgeführt wird. Die sich hieraus ergebenden Messergebnisse können dabei mit den bei der anfänglichen Planung der Bahnstrecke bestimmten Daten abgeglichen werden. Im Falle von signifikanten Abweichungen können hieraus Bahnstreckenabschnitte definiert werden, in welchen ein Erfordernis für Wartungsarbeiten besteht.
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Aus der oben genannten Vorgehensweise zur Prüfung der Schieneninfrastruktur ergeben sich jedoch mehrere Nachteile. So ermöglicht eine derartige Handhabung beispielsweise kein durchgängiges Überwachen der Bahnstreckeninfrastruktur, da ein Prüfen der Bahnstrecke nur im Zusammenhang mit dem Durchführen einer Vermessungsfahrt durch ein technisches Fachpersonal erfolgt. Außerdem benötigen die gegenwärtig veranlassten Überwachungsmaßnahmen die Bereitstellung von technischem Fachpersonal. Aufgrund der Durchführung von Vermessungsfahrten durch dieses technische Fachpersonal ergeben sich hieraus ferner Zeitintervalle, in welchen bestimmte Bahnstreckenabschnitte nicht von dem Personen- und Güterverkehr benutzt werden können.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demzufolge besteht ein Bedarf an Überwachungsmaßnahmen in einer Bahnstreckeninfrastruktur, welche eine verbesserte Zuverlässigkeit im Schienenverkehr mit möglichst geringem Arbeitsaufwand ermöglichen.
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Gemäß einer Ausführungsform liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Überwachung eines Objekts im Schienenverkehr bereitzustellen, welche eine verbesserte Zuverlässigkeit und Effizienz in der Überwachung der Schieneninfrastruktur ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum Überwachen eines Objekts im Schienenverkehr bereitzustellen, welches ein Überwachen der Schieneninfrastruktur mit verbesserter Zuverlässigkeit und Effizienz durchführt.
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Diese Aufgaben werden gemäß entsprechender Ausführungsformen durch eine Vorrichtung zur Überwachung eines Objekts im Schienenverkehr gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Überwachen eines Objekts im Schienenverkehr gemäß Anspruch 14 gelöst. Weitere diese Ausführungsformen betreffende Ausgestaltungen werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
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Gemäß einer Ausführungsform wird eine Vorrichtung zur Überwachung eines Objekts im Schienenverkehr definiert. Die Vorrichtung weist dabei eine Empfangseinrichtung auf, welche zum Empfangen einer ersten Prüfsumme von einem ersten Netzwerkknoten einer verteilten Datenbank eingerichtet ist. Die Vorrichtung weist dabei ferner eine Detektionseinrichtung auf, welche zum Ermitteln mindestens eines Parameterwerts des Objekts eingerichtet ist. Ferner weist die Vorrichtung dabei eine Verarbeitungseinrichtung auf, welche zum Berechnen einer zweiten Prüfsumme basierend auf der ersten Prüfsumme und dem mindestens einen Parameterwert des Objekts eingerichtet ist. Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Ausgabeeinrichtung auf, welche zum Ausgeben der zweiten Prüfsumme an einen zweiten Netzwerkknoten der verteilten Datenbank eingerichtet ist.
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Der Parameterwert kann den Wert eines Zustandsparameters des Objekts bezeichnen. Der Zustandsparameter kann einen technisch-physikalischen Zustand des Objekts beschreiben.
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Durch die Ermittlung des mindestens einen Parameterwerts des Objekts können Daten betreffend einen Zustand des Objekts automatisiert erlangt werden, sodass keine manuelle Überprüfung des Objekts durch ein technisches Fachpersonal am Ort der Anbringung des Objekts im Schienenverkehr erforderlich ist. Hierdurch wird erfindungsgemäß eine verbesserte Effizienz in der Überwachung des Objekts im Schienenverkehr ermöglicht.
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Durch die zum Empfangen einer ersten Prüfsumme eingerichtete Empfangseinrichtung kann die Vorrichtung ferner Informationen der verteilten Datenbank betreffend Zustände von Objekten im Schienenverkehr, die assoziierter Netzwerkknoten entsprechen, erlangen.
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Die zur Verrechnung der ersten Prüfsumme mit dem mindestens ersten Parameters eingerichtete Verarbeitungseinrichtung ermöglicht ferner die Bereitstellung eines für den Zustand des Objekts im Schienenverkehr charakteristischen Wert, wodurch Informationen, welche Betriebszustände oder insbesondere etwaige Fehlzustände des Objekts im Schienenverkehr und/oder assoziierter Netzwerkknoten betreffen, an assoziierte Netzwerkknoten weitergeleitet werden können, sodass das Objekt im Schienenverkehr verbessert überwacht werden kann und charakteristische, die Überwachung betreffenden Daten zuverlässig an assoziierte Netzwerkknoten weitergeleitet werden können.
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Derart können mehrere Schienenverkehr-Objekte eines Schienenverkehrsnetzwerks ihre jeweiligen Zustände über den Austausch der Prüfsummen austauschen. Die Prüfsummen werden damit zuverlässig mitgeschrieben.
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In einer Ausführungsform umfasst ein System eine erste Vorrichtung zur Überwachung eines ersten Objekts im Schienenverkehr, sowie eine zweite Vorrichtung zur Überwachung eines zweiten Objekts im Schienenverkehr. Das erste Objekt und das zweite Objekt sind in einem Schienennetzwerk angeordnet. Beispielsweise könnte das erste Objekt und das zweite Objekt nächste Nachbarn im Schienennetzwerk sein. Die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung können gemäß der Vorrichtung, wie voranstehend beschrieben, eingerichtet sein. Dann könnte zum Beispiel die erste Vorrichtung zum Ausgeben der ersten Prüfsumme an die zweite Vorrichtung eingerichtet sein. Dabei kann die erste Vorrichtung zum Berechnen der Prüfsumme, wie obenstehend beschrieben, den mindestens einen Parameterwert berücksichtigen. Die erste Vorrichtung könnte beispielsweise wiederrum eine Prüfsumme von einer weiteren Vorrichtung erhalten. Die zweite Vorrichtung kann dann, wie oben stehend beschrieben, die zweite Prüfsumme Berechnen und Ausgeben, etwa an eine dritte Vorrichtung zur Überwachung eines dritten Objekts, dass auch im Schienennetzwerk angeordnet ist. Derart können mehrere Objekte des Schienennetzwerks überwacht werden. Die Topologie der verteilten Datenbank kann dabei der Topologie des Schienennetzwerks entsprechen. All dies entspricht einem iterativen Verfahren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Überwachen eines Objekts im Schienenverkehr definiert. Das Verfahren weist dabei die Schritte a) Empfangen einer ersten Prüfsumme von einem ersten Netzwerkknoten einer verteilten Datenbank, b) Ermitteln mindestens eines Parameterwertes des Objekts, c) Berechnen einer zweiten Prüfsumme basierend auf der ersten Prüfsumme und dem mindestens einen Parameterwertes des Objekts und d) Ausgeben der zweiten Prüfsumme an einen zweiten Netzwerkknoten der verteilten Datenbank auf.
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Durch das Ermitteln des mindestens einen Parameterwerts des Objekts werden Daten betreffend einen Zustand des Objekts automatisiert erlangt, sodass kein manuelles Überprüfen des Objekts durch ein technisches Fachpersonal am Ort des Anbringens des Objekts im Schienenverkehr erforderlich ist. Hierdurch wird erfindungsgemäß eine verbesserte Effizienz im Überwachen des Objekts im Schienenverkehr erzielt. Durch das Empfangen einer ersten Prüfsumme werden ferner Informationen der verteilten Datenbank betreffend Fehlzustände assoziierter Netzwerkknoten erlangt. Durch das Verrechnen der ersten Prüfsumme mit dem mindestens ersten Parameters wird ferner ein für den Zustand des Objekts im Schienenverkehr charakteristischer Wert bereitgestellt, wodurch Informationen, welche etwaige Fehlzustände des Objekts im Schienenverkehr und/oder assoziierter Netzwerkknoten betreffen, an assoziierte Netzwerkknoten weitergeleitet werden. Dadurch wird das Objekt verbessert im Schienenverkehr überwacht und charakteristische, die Überwachung betreffenden Daten werden zuverlässig an assoziierte Netzwerkknoten weitergeleitet.
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Unter einer Prüfsumme im Sinne der Erfindung ist ein Wert zu verstehen, welcher für einen bestimmten Datensatz charakteristisch ist und zur Überprüfung der Integrität von Daten herangezogen werden kann. Die Prüfsumme kann mit Daten der verteilten Datenbank assoziiert sein. Die Prüfsumme kann mit allen in der verteilten Datenbank aufgenommenen Daten assoziiert sein. Die verteilte Datenbank kann eine Blockchain basierte Datenbank sein. Die Prüfsumme kann ein kryptographisch ermittelter Hash-Wert sein. Die Prüfsumme kann dazu eingerichtet sein, bei Verifikation der Datenintegrität eines neuen Datenblocks diesen neuen Datenblock mit einer bestehenden Blockchain der Blockchain basierten Datenbank zu verlinken.
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Unter einem Netzwerkknoten im Sinne der Erfindung ist ein Element eines Datennetzwerkes zu verstehen, welches zum Versenden und/oder Empfangen von Daten eingerichtet ist. Der Netzwerkknoten kann dazu eingerichtet sein, eine Prüfsumme zu versenden und/oder zu empfangen. Ein Netzwerkknoten kann durch die Vorrichtung zur Überwachung eines Objekts im Schienenverkehr in einer verteilten Datenbank implementiert werden. Beispielsweise wäre es möglich, dass ein solchen Datennetzwerk mit einem Schienennetzwerk korreliert, d.h. z.B. Netzwerkknoten des Datennetzwerks ein oder mehreren Objekten des Schienennetzwerks zugeordnet sind.
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Unter einer verteilten Datenbank im Sinne der Erfindung ist ein Sicherung und/oder Verwaltung von Daten an verschiedenen Lokalitäten zu verstehen. Die Daten der verteilten Datenbank können auf verschiedenen rechnerbasierten Systemen gesichert werden. Die Daten der verteilten Datenbank können auf den verschiedenen rechnerbasierten Systemen in vervielfältigter Form gesichert sein. Die verteilte Datenbank kann eine Blockchain basierte Datenbank sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst der durch die Detektionseinrichtung ermittelbare mindestens eine Parameterwert einen Positionswert und/oder einen Ausrichtungswert des Objekts.
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Auf diese Weise können Fehlzustände des Objekts, welche auf einer Verschiebung und/oder Verdrehung des Objekts relativ zu einer Idealposition des Objekts basieren, ermittelt und an assoziierte Knoten der verteilten Datenbank weitergeleitet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung basiert der mindestens eine ermittelbare Parameterwert auf einem Parameter, welcher einen Raumparameter des Objekts, eine Gattungsbezeichnung des Objekts, eine Softwareversion des Objekts, eine Hardwareversion des Objekts und/oder eine Konfigurationsversion des Objekts umfasst.
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Auf diese Weise können Änderungen und/oder Aktualisierungen des Objekts, beispielsweise betreffend dessen IT-Infrastruktur, zuverlässig an assoziierte Netzwerkknoten einer verteilten Datenbank ausgegeben werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung indiziert der mindestens einen Parameterwert des Objekts, ob das Objekt im Schienenverkehr seine bestimmungsgemäße Funktion erfüllt.
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Die bestimmungsgemäße Funktion kann z.B. einen fehlerfreien und sicheren Betrieb des Objekts im Schienenverkehr bezeichnen. Z.B. kann die bestimmungsgemäße Funktionen einen Betrieb des Objekts innerhalb bestimmter Vorgaben im Zusammenhang mit dem entsprechenden Parameter beschreiben. Derart können z.B. Fehlerzustände erkannt werden.
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Auf diese Weise können Informationen, welche das Erfordernis einer etwaigen Wartung des Objekts im Schienenverkehr betreffen, auf eine möglichst benutzerfreundliche Weise, beispielsweise mittels einer digitalen Anzeige, an ein Schienenprüfpersonal ausgegeben werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Berechnen der zweiten Prüfsumme basierend auf einem kryptographischen Verschlüsselungsverfahren zu bewerkstelligen.
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Auf dieser Weise können die Informationen betreffend das zu überwachende Objekts im Schienenverkehr möglichst manipulationssicher an assoziierte Netzwerkknoten einer verteilten Datenbank ausgegeben werden. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit der Daten, die von einem Schienenprüfpersonal erlangt werden kann, verbessert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die verteilte Datenbank eine Blockchain basierte Datenbank.
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Hierdurch kann die zweite Prüfsumme, welche Informationen betreffend den Zustand des überwachten Objekts enthält, in die lokalen Blockchains der jeweiligen Netzwerkknoten aufgenommen werden. Durch die Aufnahme der zweiten Prüfsumme in eine Blockchain sind die Daten unwiderruflich gegen Manipulationen gesichert, es wird somit eine besonders zuverlässige Sicherung und Wiedergabe des Zustands betreffend das überwachte Objekt ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Detektionseinrichtung ferner zum Ermitteln eines Informationsdatensatzes des Objekts eingerichtet, und die Vorrichtung weist ferner eine Datenblockerzeugungseinheit zur Erzeugung eines Datenblocks auf, wobei die Datenblockerzeugungseinheit auf dem ermittelbaren Informationsdatensatz des Objekts basiert, und wobei der erzeugte Datenblock mittels der ersten Prüfsumme mit einer Blockchain der Blockchain basierten Datenbank verkettet werden kann.
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Hierdurch können weitere Informationen betreffend den Zustand des überwachten Objekts in die lokalen Blockchains der jeweiligen Netzwerkknoten aufgenommen und besonders vorteilhaft gegen Manipulationen gesichert werden.
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Beispielsweise könnte der Informationsdatensatz einen Kontext des Betriebs des Objekts beschreiben, etwa in zeitlicher Hinsicht - wie z.B. in Bezug auf erfolgte Wartungen, Fehlerzustände, usw. - und/oder in sachlicher Hinsicht - wie z.B. in Bezug auf eine Umgebung des Objekts, Umgebungsbedingungen, etc.. Beispielsweise wäre es insbesondere möglich, dass der Informationsdatensatz einen Kontext des zum mindestens einen Parameterwert zugehörigen Parameters beschreibt. Ein Beispiel wäre die Spezifikation eines physikalisch-technischen Kontexts, also etwa Bedingungen, die grundsätzlich geeignet sind, den Parameterwert zu beeinflussen. Derart können z.B. Drifts oder Hysteresen des Parameterwerts erfasst werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Datenblockerzeugungseinheit zur Erzeugung von Datenblöcken variabler Größe eingerichtet.
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Auf diese Weise kann die Geschwindigkeit des Erstellens neuer Blöcke der Blockchain in der Blockchain basierten Datenbank beziehungsweise deren Weitergabe an assoziierte Netzwerkknoten an die jeweiligen Benutzerbedürfnisse angepasst werden. Hierdurch können beispielsweise Änderungen von Betriebszuständen eines Schienennetzes hinreichend schnell erkannt und verarbeitet werden, sodass dies den Realbetrieb im Schienenverkehr beeinflussen und/oder steuern kann.
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Im Allgemeinen könnte also weiterhin eine Rückkopplung aus der verteilten Datenbank in die Steuerung des Schienenverkehrs erfolgen. Beispielsweise könnte eine Zeitdauer zwischen dem Ermitteln des mindestens einen Parameterwerts und der Steuerung des Realbetriebs im Schienenverkehr im Bereich von Sekunden bis Minuten liegen.
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Beispiele für die Steuerung des Realbetriebs im Schienenverkehr beinhaltet z.B. Überführung des entsprechenden Schienennetzen in einen vorgegebenen Zustand, etwa einen Sicherungszustand. Hierzu könnten z.B. die Zustände die in der verteilten Datenbank hinterlegten Parameterwerte bzw. daraus abgeleitete Prüfsummen berücksichtig werden. Z.B. könnten bestimmte Einstellungen für Weichen oder Signale gewählt werden.
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Dadurch ergibt sich der Nutzen, dass Bahnsysteme (z.B. Stellwerke) bzw. die Verfahren / Prüfungen die heute in den Bahnsystemen implementiert werden können, einfacher / effizienter ablaufen, wenn man sich jederzeit auf eine sichere Topologie abstützen kann, die in der verteilten Datenbank hinterlegt ist.
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Beispielsweise kann das Objekt ein Element eines Schienennetzwerks sein. Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung weist das Objekt mindestens eines von einer Weiche, einem Signal, einer Balise und einem Achszähler auf.
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Hiernach bezieht sich die Überprüfung des Objekts auf Elemente, deren Funktionalität besonders bedeutsam für die Aufrechterhaltung der Schieneninfrastruktur sowie der Regelung im Schienenverkehr ist, wodurch somit eine verbesserte Zuverlässigkeit und Sicherheit im Schienenverkehr erzielt werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Detektionseinrichtung zum wiederholten Ermitteln des mindestens einen Parameters des Objekts eingerichtet.
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Durch das wiederholte Überprüfen des Objekts im Schienenverkehr kann eine Echtzeitprüfung betreffend das Erfordernis etwaiger Wartungsarbeiten ermöglicht werden. Erforderliche Wartungen an Objekten können somit frühzeitig ermittelt und behoben werden. Somit kann hierdurch die Zuverlässigkeit in der Schieneninfrastruktur verbessert werden. Dies kann insbesondere dann erstrebenswert sein, wenn der Parameterwert eine Zeitabhängigkeit aufweist. Eine Frequenz des wiederholten Überprüfens kann einer Änderungsrate der Zeitabhängigkeit des Parameterwerts entsprechen. Typische Frequenzen können im Bereich von Hz liegen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben der zweiten Prüfsumme an eine mit dem zweiten Netzwerkknoten der verteilten Datenbank assoziierte, weitere Vorrichtung zur Überwachung eines weiteren Objekts eingerichtet.
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Auf diese Weise wird eine unmittelbare Kommunikation verschiedener Vorrichtungen zur Überwachung verschiedener Objekte im Schienenverkehr ermöglicht. Informationen betreffend Fehlzustände oder Änderungen der Objekte im Schienenverkehr können somit direkt zwischen den Objekten ausgetauscht werden, wodurch deren Betriebsstatus basierend auf dem Zustand anderer Objekte im Schienenverkehr, beispielsweise benachbarter Objekte, möglichst schnell an geänderte Gegebenheiten angepasst werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung weist die Ausgabeeinrichtung ferner eine erste Antenneneinrichtung auf, welche zum drahtlosen Übertragen der zweiten Prüfsumme an eine weitere verteilte Datenbank eingerichtet ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist die Empfangseinrichtung ferner eine zweite Antenneneinrichtung auf, welche zum drahtlosen Empfangen einer weiteren zweiten Prüfsumme von einer weiteren verteilten Datenbank eingerichtet ist.
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Auf diese Weise können Prüfsummen zwischen verschiedenen verteilten Datenbanken ausgetauscht werden. Die Verwendung drahtloser Übertragungstechniken ermöglicht ferner eine schnelle Signalübertragung, Zustände von Schienenobjekten verschiedener verteilter Datenbanken können somit effizient ausgetauscht werden. Insbesondere kann es derart möglich sein, die Prüfsummen zwischen nächsten Nachbarn eines Kommunikationsnetzwerks auszutauschen. Zwischen nicht-nächsten Nachbarn kann ein hop oder multi-hop Verbindung mit vermittelnden, dazwischen angeordneten Netzwerkknoten implementiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird dieses Verfahren mit einer Vorrichtung gemäß einer der zuvor genannten Ausführungsformen durchgeführt.
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Auf diese Weise kann das Verfahren für eine spezifische Applikation mit einer besonders geeignet ausgestalteten Vorrichtung durchgeführt werden.
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Die im Vorstehenden beschriebenen, die jeweilige Ausführungsform betreffenden Aspekte und die dazugehörigen, zur Weiterbildung der Vorrichtung zur Überwachung eines Objekts im Schienenverkehr offenbarten Merkmale gelten auch für die Ausführungsformen und die dazugehörigen Weiterbildungen des Verfahrens zum Überwachen eines Objekts im Schienenverkehr und umgekehrt.
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Unter einer Antenneneinrichtung im Sinne der Erfindung eine technische Komponente zu verstehen, welche zur drahtlosen Signalübertragung eingerichtet ist. Die Antenneneinrichtung kann zum Aussenden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen eingerichtet sein. Die Antenneneinrichtung kann zur Übertragung von Telekommunikationssignalen eingerichtet sein. Die Telekommunikationssignale können LTE-Signale und/oder 5G-Signale umfassen.
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Obige sowie weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten einer Ausführungsform ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand von wenigsten teilweise schematischen Figuren.
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Figurenliste
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- In 1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines Objekts im Schienenverkehr gemäß einer Ausführungsform schematisch dargestellt.
- In 2 ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines Objekts im Schienenverkehr gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt.
- In 3 sind miteinander assoziierte Vorrichtungen einer verteilten Datenbank gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt, welche zur Überwachung von Objekten im Schienenverkehr eingerichtet sind.
- In 4 sind miteinander assoziierte Vorrichtungen verschiedener verteilter Datenbanken gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt, welche zur Überwachung von Objekten im Schienenverkehr eingerichtet sind.
- In 5 ist ein Flussdiagramm betreffend ein Verfahren zum Überwachen eines Objekts im Schienenverkehr gemäß einer Ausführungsform dargestellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Überwachung eines Objekts 2 im Schienenverkehr 3 gemäß einer Ausführungsform schematisch dargestellt. Dabei kann die Vorrichtung 1 zur Verknüpfung mit einem ersten Netzwerkknoten 6 und einem zweiten Netzwerkknoten 13 einer verteilten Datenbank 7 eingerichtet sein. Die Vorrichtung 1 kann eine Empfangseinrichtung 4 aufweisen, welche zum Empfangen einer ersten Prüfsumme 5 von dem ersten Netzwerkknoten 6 der verteilten Datenbank 7 eingerichtet ist. Ferner kann die Vorrichtung 1 eine Detektionseinrichtung 8 aufweisen, welche zum Ermitteln mindestens eines Parameterwerts 11 des Objekts 2 eingerichtet ist. Dabei kann das Objekt 2 mindestens eines der Elemente Weiche, Signal, Balise und Achszähler aufweisen. Dabei kann der durch die Detektionseinrichtung 8 ermittelbare mindestens eine Parameter 11 einen Positionswert und/oder einen Ausrichtungswert des Objekts umfassen. Ferner kann der mindestens eine ermittelbare Parameterwert 11 auf einem Parameter basieren, welche einen Raumparameter des Objekts 2, eine Gattungsbezeichnung des Objekts 2, eine Softwareversion des Objekts 2, eine Hardware-Version des Objekts 2 und/oder eine Konfigurationsversion des Objekts 2 umfasst. Außerdem kann der mindestens eine Parameterwert 11 des Objekts 2 indizieren, ob das Objekt 2 im Schienenverkehr 3 seine bestimmungsgemäße Funktion erfüllt. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Detektionseinrichtung 8 zum wiederholten Ermitteln des mindestens einen Parameters des Objekts 2 eingerichtet ist.
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Die Vorrichtung 1 kann ferner eine Verarbeitungseinrichtung 9 aufweisen, welche zum Berechnen einer zweiten Prüfsumme 10 basierend auf der ersten Prüfsumme 5 und dem mindestens einen Parameterwert 11 des Objekts 2 eingerichtet ist. Dabei kann die Verarbeitungseinrichtung 9 dazu eingerichtet sein, das Berechnen der zweiten Prüfgröße 10 basierend auf einem kryptographischen Verschlüsselungsverfahren zu bewerkstelligen.
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Außerdem kann die Vorrichtung 1 eine Ausgabeeinrichtung 12 aufweisen, welche zum Ausgeben der zweiten Prüfsumme 10 an einen zweiten Netzwerkknoten 13 der verteilten Datenbank 7 eingerichtet ist.
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In 2 ist eine Vorrichtung 1 zur Überwachung eines Objekts 2 im Schienenverkehr 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt. Dabei basiert die in 2 dargestellte weitere Ausführungsform auf der in 1 dargestellten Ausführungsform. Gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform kann jedoch darüber hinaus die verteilte Datenbank 7 als eine Blockchain basierte Datenbank 14 ausgestaltet sein. Ferner kann hiernach die Detektionseinrichtung 8 zum Ermitteln eines Informationsdatensatzes 15 des Objekts 2 eingerichtet sein. Ein derartiger Informationsdatensatz 15 des Objekts 2 kann sich beispielsweise auf weitere Daten und/oder Informationen des Objekts 2 beziehen. Beispielsweise könnte sich der Informationsdatensatz 15 des Objekts 2 auf einen Kontext von ein oder mehreren Zustandsparametern des Objekts 2 beziehen. So wäre es etwa möglich, dass der Informationsdatensatz 15 eine Betriebshistorie des Objekts 2 beschreibt, etwa erfolgte Wartungen oder Fehlerspeicher etc. Die Vorrichtung 1 gemäß 2 kann ferner eine Datenblockerzeugungseinheit 16 zur Erzeugung eines Datenblocks aufweisen, wobei der Datenblock auf dem ermittelbaren Informationsdatensatz 15 des Objekts 2 basiert, wobei der erzeugte Datenblock mittels der ersten Prüfsumme 5 mit einer Blockchain der Blockchain basierten Datenbank 14 verkettet werden kann. Dabei kann die Datenblockerzeugungseinheit 16 von der Verarbeitungseinrichtung 9 aufgenommen sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Datenblockerzeugungseinheit 16 der Vorrichtung 1 außerhalb der Verarbeitungseinrichtung 9 angeordnet ist. Die Datenblockerzeugungseinheit 16 kann ferner zur Erzeugung von Datenblöcken variabler Größe eingerichtet sein.
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In 3 sind miteinander assoziierte Vorrichtungen 1, 19 einer verteilten Datenbank 7 gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt. Dabei sind die Vorrichtungen 1, 19 jeweils zur Überwachung von Objekten 2, 20 im Schienenverkehr 3 eingerichtet. In dem Szenario der 3 kann also ein Kommunikationsnetzwerk durch die Vorrichtungen 1, 19 ausgebildet werden, welches dem Schienennetzwerk der Objekte 2, 20 entspricht. Zur besseren Darstellung wurde in 3 auf die spezifische Ausgestaltung der Vorrichtungen 1,19 verzichtet. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die weiteren Vorrichtungen 19 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ausgestaltet sein können. Auch kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 1 und mindestens eine der weiteren Vorrichtungen 19 aus 3 identisch ausgestaltet sind. Jede der in 3 dargestellten Vorrichtungen 1,19 kann zur Überwachung eines Objekts 2,20 im Schienenverkehr 3 eingerichtet sein. Dabei kann jede der Vorrichtungen 1,19 zum Ermitteln mindestens eines Parameterwerts 11,23 des jeweiligen Objekts 2,20 eingerichtet sein. Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform kann die Vorrichtung 1 zum Ausgeben der zweiten Prüfsumme 10 an eine mit dem zweiten Netzwerkknoten 13 der verteilten Datenbank 7 assoziierte, weitere Vorrichtung 19 zur Überwachung eines weiteren Objekts 20 eingerichtet sein. Ein derartiges Ausgeben der zweiten Prüfsumme 10 kann beispielsweise durch die in 1 dargestellte Ausgabeeinrichtung 12 der Vorrichtung 1 vorgesehen sein.
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Wie in 3 dargestellt, können auch die Vorrichtungen 19 zur Überwachung der Objekte 20 im Schienenverkehr 3 eingerichtet sein. Dabei können die Vorrichtungen 19 zum Empfangen einer weiteren ersten Prüfsumme 17 eingereicht sein. Ferner können diese zum Ermitteln mindestens eines weiteren Parameterwerts 23 des jeweiligen weiteren Objekts 20 eingerichtet sein. Die Vorrichtungen 19 können ferner zum Berechnen einer weiteren zweiten Prüfsumme 18 basierend auf der jeweiligen weiteren ersten Prüfsumme 17 und dem jeweiligen mindestens einen weiteren Parameterwert 23 des weiteren Objekts 20 eingerichtet sein. Die weiteren zweiten Prüfsummen 18 der jeweiligen Vorrichtung 19 können dabei an die Vorrichtung 1 der verteilten Datenbank 7 ausgegeben werden.
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In einer ähnlichen, nicht in 3 dargestellten Ausführungsform können alle ersten Prüfsummen 5, 17 und/oder alle zweiten Prüfsummen 10, 18 in dieselbe Richtung entlang einer Fahrtrichtung eines Vehikels im Schienenverkehr 3 gerichtet sein. Dadurch kann beispielsweise eine geographische Anordnung von den Objekten 2 im Schienenverkehr 3 möglichst abbildungsgetreu auf eine Ausgestaltung einer Vernetzung der verteilten Datenbank 7 übertragen werden. Im Allgemeinen ist es aber möglich, dass die Verteilung der Prüfsummen 5, 17, 10, 18 gemäß einer Vorgabe der verteilten Datenbank 7 erfolgt. Insbesondere kann es erstrebenswert sein, die Prüfsummen über die verschiedenen Knoten der verteilte Datenbank 7 zu verteilen, um derart eine Ausfallsicherheit zu gewährleisten.
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In 4 sind miteinander assoziierte Vorrichtungen 1, 19 verschiedener verteilter Datenbanken 7, 7' gemäß einer weiteren Ausführungsform schematisch dargestellt. Dabei ist die Vorrichtung 1 zur Überwachung des Objekts 2 im Schienenverkehr 3 eingerichtet. Ferner ist die weitere Vorrichtung 19 zur Überwachung des weiteren Objekts 20 im Schienenverkehr 3` eingerichtet. In dem Szenario der 4 kann also ein Kommunikationsnetzwerk durch die Vorrichtungen 1, 19 ausgebildet werden, welches dem Schienennetzwerk der Objekte 2, 20 entspricht. Aus Gründen der verbesserten Darstellung sind die Komponenten der Vorrichtung 1 und der weiteren Vorrichtung 19, welche innerhalb dieser Vorrichtungen 1,19 angeordnet sind und welche aus den vorhergehenden Ausführungsformen bekannt sind, nicht dargestellt. Die Vorrichtung 1 ist gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsform mit dem ersten Netzwerkknoten 6 und dem zweiten Netzwerkknoten 13 assoziiert. Die weitere Vorrichtung 19 ist gemäß der Ausführungsform aus 4 mit den weiteren Netzwerkknoten 24 assoziiert. Die Vorrichtung 1 und 19 können identisch, ähnlich oder unterschiedlich ausgestaltet sein. Sie können zum Ermitteln mindestens eines Parameterwertes 11, 23 ausgestaltet sein. Sie können ferner dazu ausgestaltet sein, eine erste Prüfsumme 5, 17 von einem assoziierten Netzwerkknoten 6, 24 einer verteilten Datenbank 7' zu erhalten. Dabei sei darauf verwiesen, dass gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsform die Vorrichtung 1 in der verteilten Datenbank 7 implementiert ist und die weitere Vorrichtung 19 in der weiteren verteilten Datenbank 7' implementiert ist. Die Vorrichtungen 1 und 19 können ferner zum Berechnen einer zweiten Prüfsumme 10, 18 basierend auf der jeweiligen ersten Prüfsumme 5, 17 und dem jeweiligen mindestens einen Parameterwert 11, 23 des jeweiligen Objekts 2, 20 eingerichtet sein.
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Gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsform kann die Vorrichtung 1 eine erste Antenneneinrichtung 21 aufweisen, welche zum drahtlosen Übertragen der zweiten Prüfsumme 10 an eine weitere verteilte Datenbank 7' eingerichtet ist. Eine derartige Übertragung der zweiten Prüfsumme 10 kann beispielsweise unter der Verwendung von elektromagnetischen Wellen erfolgen. Es kann hierfür eine Telekommunikationsübertragung vorgesehen sein, welche beispielsweise auf einer LTE-Technologie und/oder einer 5G-Technologie basiert. Die erste Antenneneinrichtung 21 kann als Bestandteil der Ausgabeeinrichtung 12 der Vorrichtung 1 gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsformen eingerichtet sein. Diese drahtlose Übertragung ermöglicht einen Informationsaustausch von Objekten 2, 20 im Schienenverkehr 3, 3', welche in unterschiedlichen verteilten Datenbanken 7' angeordnet sind.
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Gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsform kann die Vorrichtung 1 ferner eine zweite Antenneneinrichtung 22 aufweisen, welche zum drahtlosen Empfangen einer weiteren zweiten Prüfsumme 18 von der weiteren verteilten Datenbank 7' eingerichtet ist. Das Empfangen der weiteren zweiten Prüfsumme 18 kann beispielsweise unter der Verwendung von elektromagnetischen Wellen erfolgen. Es kann hierfür eine Telekommunikationstechnologie vorgesehen sein, welche beispielsweise auf einer LTE-Technologie und/oder einer 5G-Technologie basiert. Die zweite Antenneneinrichtung 22 kann als ein Bestandteil der Empfangseinrichtung 4 der Vorrichtung 1 gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsformen eingerichtet sein. Diese drahtlose Übertragung ermöglicht einen Informationsaustausch von Objekten 2, 20 im Schienenverkehr 3, 3', welche in unterschiedlichen verteilten Datenbanken 7, 7' angeordnet sind.
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In 5 ist ein Flussdiagramm betreffend ein Verfahren 100 zum Überwachen eines Objekts 2 im Schienenverkehr 3 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Dabei kann das Verfahren 100 den Schritt Empfangen 110 einer Prüfsumme 5 von einem Netzwerkknoten 6 einer verteilten Datenbank 7 aufweisen. Das Verfahren 100 kann ferner den Schritt Ermitteln 115 mindestens eines Parameterwertes 11 des Objekts 2 aufweisen. Das Verfahren kann ferner den Schritt Berechnen 120 einer zweiten Prüfsumme 10 basierend auf der ersten Prüfsumme 5 und dem mindestens einen Parameterwert des Objekts 2 aufweisen. Das Verfahren kann ferner den Schritt Ausgeben 130 der zweiten Prüfsumme 10 an einen zweiten Netzwerkknoten 13 der verteilten Datenbank 7 aufweisen. Das Verfahren 100 kann ferner mit einer Vorrichtung 1,19 gemäß einer der zuvor dargestellten Ausführungsformen durchgeführt werden.
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Selbstverständlich können die Merkmale der vorab beschriebenen Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.
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Beispielsweise wurden voranstehend verschiedene Implementierungen beschrieben, bei denen eine Übertragung von Prüfsummen drahtlos erfolgt. Entsprechend wäre es aber auch möglich, dass eine Übertragung drahtgebunden oder gemischt drahtlos/drahtgebunden erfolgt.
