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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen auf einer Eisenbahngleisanlage, die zumindest einen Passagiertransportbereich zum Transport von Passagieren und zumindest einen Depotbereich zum Abstellen der Schienenfahrzeuge umfasst, wobei im Passagiertransportbereich ein autonomer Fahrbetrieb der Schienenfahrzeuge möglich ist.
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Passagiertransportbereiche von Eisenbahngleisanlagen können bekanntermaßen mit streckenseitigen Einrichtungen ausgestattet sein, die einem Schienenfahrzeug einen autonomen Fahrbetrieb („Automatic Train Operation“, ATO) erlaubt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen anzugeben, das einen wirtschaftlich noch effizienteren Betrieb von Eisenbahngleisanlagen als bisher ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
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Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Inbetriebnahme eines im Depotbereich abgestellten Schienenfahrzeugs zu diesem ein Fahrtbefehl übermittelt wird, der eine Fahrt zu einer vorgegebenen Übergabestelle anweist, das Schienenfahrzeug bei Vorliegen des Fahrtbefehls seine Fahrt in einem autonomen Hilfsfahrbetrieb beginnt und nach Erfüllung einer vorgegebenen Bedingung von dem autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomem Fahrbetrieb schaltet und seine Fahrt im autonomen Fahrbetrieb zu der Übergabestelle fortsetzt.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass ein autonomer Fahrbetrieb, also ohne Mitwirkung von Personal, nicht nur im Passagiertransportbereich erfolgen kann, sondern darüber hinaus auch im Depotbereich im Zusammenhang mit im Depotbereich abgestellten Fahrzeugen. Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck ein autonomer Hilfsfahrbetrieb vorgesehen, der nach einer Inbetriebnahme eines abgestellten Schienenfahrzeugs bzw. bei Vorliegen eines entsprechenden Fahrtbefehls zunächst den Fahrtbeginn bestimmt, bevor eine vorgegebenen Bedingung zum Umschalten vom autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomen Fahrbetrieb erfolgt.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Schienenfahrzeug im autonomen Fahrbetrieb von streckenseitigen Einrichtungen übertragene Signale berücksichtigt und im autonomen Hilfsfahrbetrieb unberücksichtigt lässt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Schienenfahrzeug im autonomen Fahrbetrieb von streckenseitigen Einrichtungen übertragene Steuersignale, die Höchstgeschwindigkeiten definieren, berücksichtigt und im autonomen Hilfsfahrbetrieb solche Steuersignale unberücksichtigt lässt und stattdessen beispielsweise mit einer für den autonomen Hilfsfahrbetrieb fest vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit fährt.
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Die vorgegebene Bedingung wird vorzugsweise als erfüllt angesehen, wenn das Schienenfahrzeug nach der Inbetriebnahme im autonomen Hilfsfahrbetrieb eine vorgegebene Anzahl an in der Eisenbahngleisanlage angebrachten Gleiskreisen oder Balisen überfahren hat.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die vorgegebene Bedingung als erfüllt angesehen wird, wenn das Schienenfahrzeug nach der Inbetriebnahme im autonomen Hilfsfahrbetrieb zwei schienenseitige Gleiskreise überfahren hat.
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Bei einer als besonders vorteilhaft angesehenen Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass bei Vorliegen eines leitzentralenseitig oder fahrzeugführerseitig von einem das Schienenfahrzeug nutzen wollenden Fahrer erzeugten Anforderungssignals, mit dem ein im Depotbereich abgestelltes Schienenfahrzeug zur Übergabestelle angefordert wird, geprüft wird, ob das Schienenfahrzeug den Depotbereich autonom befahren darf, ein Freigabesignal erzeugt wird, wenn die Prüfung eine gefährdungsfreie oder zumindest gefährdungsarme Befahrbarkeit der von dem Schienenfahrzeug im autonomen Hilfsbetrieb zurückzulegenden Strecke ergibt, und bei Vorliegen des Freigabesignals dieses zum Schienenfahrzeug übermittelt wird.
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Das Anforderungssignal und/oder der Fahrtbefehl gibt vorzugsweise die vorgegebene Übergabestelle im Passagiertransportbereich an.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Anforderungssignal die vorgegebene Übergabestelle im Passagiertransportbereich angibt und das Anforderungssignal gemeinsam mit dem Freigabesignal den Fahrtbefehl bildet.
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Bei einer weiteren als besonders vorteilhaft angesehenen Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass das Anforderungssignal fahrzeugführerseitig erzeugt und zu dem Schienenfahrzeug übermittelt wird, das Schienenfahrzeug nach Empfang des Anforderungssignals eine Anfrage, ob das Schienenfahrzeug den Depotbereich autonom befahren darf, an eine depotseitige Überwachungseinrichtung sendet, die depotseitige Überwachungseinrichtung nach Empfang der Anfrage die autonome Befahrbarkeit prüft, die depotseitige Überwachungseinrichtung das Freigabesignal erzeugt, wenn die Prüfung eine gefährdungsfreie oder zumindest gefährdungsarme Befahrbarkeit der von dem Schienenfahrzeug im autonomen Hilfsbetrieb zurückzulegenden Strecke ergibt, und das Schienenfahrzeug bei Vorliegen des Freigabesignals das Anforderungssignal als Fahrtbefehl ausführt.
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Bei einer anderen als besonders vorteilhaft angesehenen Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass das Anforderungssignal leitzentralenseitig erzeugt wird, seitens einer depotseitigen Überwachungseinrichtung geprüft wird, ob das Schienenfahrzeug den Depotbereich autonom befahren darf, die Überwachungseinrichtung das Freigabesignal erzeugt, wenn die Prüfung eine gefährdungsfreie oder zumindest gefährdungsarme Befahrbarkeit der von dem Schienenfahrzeug im autonomen Hilfsbetrieb zurückzulegenden Strecke ergibt, und bei Vorliegen des Freigabesignals das Anforderungssignal gemeinsam mit dem Freigabesignal oder ohne dieses als Fahrtbefehl zu dem Schienenfahrzeug gesendet wird.
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Die depotseitige Überwachungseinrichtung umfasst vorzugsweise zumindest eine Kamera, die auf den Depotbereich oder zumindest einen Abschnitt davon gerichtet ist.
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Die depotseitige Überwachungseinrichtung kann in vorteilhafter Weise einen Bestandteil der Leitzentrale bilden oder eine separate Einrichtung sein, die mit der Leitzentrale verbunden sein kann.
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Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Eisenbahngleisanlage, die zumindest einen Passagiertransportbereich zum Transport von Passagieren und zumindest einen Depotbereich zum Abstellen von Schienenfahrzeugen umfasst, wobei im Passagiertransportbereich streckenseitige Einrichtungen vorhanden sind, die einen autonomen Fahrbetrieb der Schienenfahrzeuge ermöglichen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Depotbereich oder zumindest ein oder mehrere Abschnitte des Depotbereichs mit einer oder mehreren streckenseitigen Einrichtungen ausgestattet sind, die den Schienenfahrzeugen den autonomen Fahrbetrieb ermöglichen.
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Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Eisenbahngleisanlage sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
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Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Schienenfahrzeug zum Betrieb auf einer Eisenbahngleisanlage, die zumindest einen Passagiertransportbereich zum Transport von Passagieren und zumindest einen Depotbereich zum Abstellen der Schienenfahrzeuge umfasst, wobei das Schienenfahrzeug geeignet ist, im Passagiertransportbereich in einem autonomen Fahrbetrieb betrieben zu werden.
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Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Schienenfahrzeugs vorgesehen, dass das Schienengfahrzeug dazu ausgestaltet ist, im im Depotbereich abgestellten Zustand bei Vorliegen eines Fahrtbefehls, der eine Fahrt zu einer vorgegebenen Übergabestelle anweist, seine Fahrt in einem autonomen Hilfsfahrbetrieb zu beginnen und nach Erfüllung einer vorgegebenen Bedingung von dem autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomem Fahrbetrieb zu schalten und seine Fahrt im autonomen Fahrbetrieb zu der Übergabestelle fortzusetzen.
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Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Schienenfahrzeug eine Fahrzeugsteuereinrichtung aufweist, die eine Recheneinrichtung und einen Speicher umfasst, in dem Speicher ein Fahrmodul abgespeichert ist, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung einen autonomen Fahrbetrieb ermöglicht, im Speicher ein Hilfsmodul abgespeichert ist, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung einen autonomen Hilfsfahrbetrieb ermöglicht, und in dem Speicher ein Steuermodul abgespeichert ist, das dazu ausgestaltet, bei Inbetriebnahme des Schienenfahrzeugs zunächst das Hilfsmodul zu aktiveren und vom Hilfsmodul auf das Fahrmodul erst umzuschalten, wenn eine vorgegebene Umschaltbedingung erfüllt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
- 1-8 ein Ausführungsbeispiel für eine Eisenbahngleisanlage, anhand derer Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden, und
- 9 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, das zur Fahrt auf der Eisenbahngleisanlage gemäß den 1-8 geeignet ist.
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In den Figuren werden für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt eine Eisenbahngleisanlage 10, die einen Passagiertransportbereich 11 und einen Depotbereich 12 umfasst. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 weist der Passagiertransportbereich 11 zwei Gleise 111 und 112 auf, die mit drei Haltestellen bzw. Bahnhöfen 113a, 113b und 113c ausgestattet sind.
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Der Passagiertransportbereich 11 weist eine Vielzahl an streckenseitigen Einrichtungen auf, die einem autonom fahrfähigen Schienenfahrzeug einen autonomen Fahrbetrieb ermöglichen. Die streckenseitigen Einrichtungen für diesen autonomen Fahrbetrieb sind für den Passagiertransportbereich 11 aus Gründen der Übersicht in der 1 nicht näher dargestellt.
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Der Depotbereich 12 der Eisenbahngleisanlagen 10 weist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 drei Abstellgleise 121, 122 und 123 auf. Die Abstellgleise bzw. der Depotbereich 12 insgesamt sind ebenfalls mit streckenseitigen Einrichtungen ausgestattet, die einem autonom fahrfähigen Schienenfahrzeug einen autonomen Fahrbetrieb ermöglichen; die streckenseitigen Einrichtungen im Depotbereich 12 sind in der 1 durch Kreise symbolisiert, von denen beispielhaft drei mit den Bezugszeichen 124a, 124b und 124 gekennzeichnet sind.
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Bei den streckenseitigen Einrichtungen 124 kann es sich beispielsweise um im Gleisbett der Eisenbahngleisanlage 10 angebrachte Gleiskreise oder Balisen handeln.
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Der Depotbereich 12 ist außerdem mit einer Überwachungseinrichtung 30 ausgestattet, die eine Überwachung des Depotbereichs 12 oder zumindest von Abschnitten des Depotbereichs 12 ermöglicht. Die Überwachungseinrichtung 30 ist zu diesem Zweck mit Kameras 31 ausgestattet, deren Kamerasignale KS von einer Auswerteinrichtung 32 der Überwachungseinrichtung 30 ausgewertet werden. Die Überwachungseinrichtung 30 steht beispielsweise mit einer übergeordneten Leitzentrale 40 in Verbindung.
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Bei der Darstellung gemäß 1 befindet sich ein autonom fahrfähiges Schienenfahrzeug 20 auf dem Abstellgleis 123 und ist dort abgestellt.
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Nachfolgend werden anhand der 2 bis 8 Ausführungsbeispiele für Verfahren erläutert, mit denen das Schienenfahrzeug 20 ohne Fahrzeugführer, also in einem autonomen Fahrbetrieb, in Betrieb genommen und von dort in den Passagiertransportbereich 11 überführt werden kann:
- Die 2 zeigt eine zur Führung des Schienenfahrzeugs 20 befähigte Person, nachfolgend kurz Fahrzeugführer FF genannt, der sich im Bahnhof 113b des Passagiertransportbereichs 11 befindet. Der Fahrzeugführer FF möchte das Schienenfahrzeug 20 in Betrieb nehmen und im Rahmen eines autonomen Fahrbetriebs zum die Übergabestelle bildenden Bahnhof 113b fahren lassen, wo er das Schienenfahrzeug zur weiteren Fahrt übernehmen möchte. Zu diesem Zweck erzeugt der Fahrzeugführer FF ein Anforderungssignal AS, das er beispielsweise per Funk zu dem im Depotbereich 12 abgestellten Schienenfahrzeug 20 übermittelt.
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Nach Empfang des Anforderungssignals AS erzeugt das Schienenfahrzeug 20 eine Anfrage A (siehe 3), die es an die depotseitige Überwachungseinrichtung 30 übersendet. Mit der Anfrage A fragt das Schienenfahrzeug an, ob es den Depotbereich autonom befahren darf oder nicht.
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Nach Empfang der Anfrage A prüft die depotseitige Überwachungseinrichtung 30 anhand der Kamerasignale KS der Kameras 31, ob der Depotbereich 12 insgesamt oder zumindest der Streckenabschnitt 200 frei ist und ohne Gefährdung vom Schienenfahrzeug 20 in einem autonomen Hilfsfahrbetrieb durchfahren werden kann.
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Bei den Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den 1 bis 8 wird beispielhaft davon ausgegangen, dass das Schienenfahrzeug 20 nach Inbetriebnahme zunächst noch nicht im autonomen Fahrbetrieb fahren darf, sondern zunächst in einem autonomen Hilfsfahrbetrieb betrieben werden muss. Das Umschalten von dem autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomen Fahrbetrieb soll erst möglich bzw. erlaubt sein, wenn das Schienenfahrzeug 20 - ausgehend von der in den 1 bis 4 gezeigten Halteposition - die erste und zweite streckenseitige Einrichtung 124a und 124b passiert hat.
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Mit anderen Worten soll also der Streckenabschnitt 200, der sich von der Halteposition bis zur zweiten streckenseitigen Einrichtung 124b erstreckt, zunächst im autonomen Hilfsfahrbetrieb durchfahren werden; erst anschließend soll das Schienenfahrzeug 20 in den autonomen Fahrbetrieb umschalten und in diesem durch den übrigen Depotbereich 12 in Richtung des Passagiertransportbereichs 11 fahren dürfen.
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Stellt die Überwachungseinrichtung 30 fest, dass der Streckenabschnitt 200 bis zur zweiten streckenseitigen Einrichtung 124b frei ist bzw. gefährdungsfrei durchfahren werden kann, so erzeugt sie ausgangsseitig ein Freigabesignal FS, das die Befahrbarkeit signalisiert. Das Freigabesignal FS wird von der Überwachungseinrichtung 30 zum Schienenfahrzeug 20 übertragen (siehe 4).
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Sobald das Schienenfahrzeug 20 das Freigabesignal FS erhalten hat, sieht es das Anforderungssignal AS als Fahrtbefehl an und beginnt seine Fahrt in Richtung des Passagiertransportbereichs 11 zum Bahnhof 113b, der als Fahrtziel beispielsweise in dem Anforderungssignal AS angegeben ist. Dabei wird das Schienenfahrzeug 20 im Streckenabschnitt 200, also bis zum Passieren der zweiten streckenseitigen Einrichtung 124b, zunächst im autonomen Hilfsfahrbetrieb fahren. In dem autonomen Hilfsfahrbetrieb wird es Signale, die es von den beiden streckenseitigen Einrichtungen 124a und 124b oder anderen streckenseitigen Einrichtungen empfängt und die beispielsweise erlaubte Höchstgeschwindigkeiten angeben, unberücksichtigt lassen (siehe 5) und vorzugsweise eine für den autonomen Hilfsfahrbetrieb fest vorgegebene Maximalgeschwindigkeit nicht überschreiten.
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Erst nach dem Passieren der zweiten streckenseitigen Einrichtung 124b (siehe 6) wird es in den autonomen Fahrbetrieb umschalten und in diesem - in bekannter Weise unter Heranziehung bzw. Beachtung von Steuersignalen, die von streckenseitigen Einrichtungen 124 empfangen werden und beispielsweise Höchstgeschwindigkeiten angeben - durch den Depotbereich 12 in den Passagiertransportbereich 11 und zum Bahnhof 113b fahren. Sobald es den Bahnhof 113b erreicht hat, kann der Fahrzeugführer FF das Schienenfahrzeug 20 übernehmen und von dort weiterfahren.
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Alternativ ist es möglich, dass das Anforderungssignal AS von der Leitzentrale 40 erzeugt und zu dem Schienenfahrzeug 20 übermittelt wird (siehe 7). Auch in diesem Fall kann das Schienenfahrzeug 20 bei der Überwachungseinrichtung 30 anfragen (Anfrage A), ob der Streckenabschnitt 200 befahrbar ist und die Fahrt in Richtung des Passagiertransportbereichs 11 - wie im Zusammenhang mit den 1 bis 6 beschrieben - erfolgen kann; und die Überwachungseinrichtung 30 kann ggf. das Freigabesignal FS erzeugen.
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Darüber hinaus ist es alternativ möglich, dass die Leitzentrale 40 das Anforderungssignal AS direkt an die Überwachungseinrichtung 30 leitet, die nach Prüfung der Befahrbarkeit des Depotbereichs 12 bzw. des Streckenabschnitts 200 das Freigabesignal FS gemeinsam mit dem Anforderungssignal AS als Fahrtbefehl FB an das Schienenfahrzeug 20 übermittelt (siehe 8).
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Die 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Schienenfahrzeug 20 gemäß den 1 bis 8 näher im Detail. Das Schienenfahrzeug 20 weist eine Fahrzeugsteuereinrichtung 210 auf, die eine Recheneinrichtung 211 und einen Speicher 212 umfasst. In dem Speicher 212 ist ein Fahrmodul ATO abgespeichert, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung 211 einen autonomen Fahrbetrieb ermöglicht, wie er im Bereich der Eisenbahntechnik, insbesondere im Bereich des schienengebundenen Nahverkehrs, allgemein bekannt ist.
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Darüber hinaus ist im Speicher 212 ein Hilfsmodul HM abgespeichert, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung einen autonomen Hilfsfahrbetrieb ermöglicht, bei dem - anders als im autonomen Fahrbetrieb - von streckenseitigen Einrichtungen übertragene Steuersignale unberücksichtigt gelassen werden und vorzugsweise unabhängig von empfangenen Steuersignalen eine für den autonomen Hilfsfahrbetrieb vorgegebene Maximalgeschwindigkeit nicht überschritten wird.
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Ein Steuermodul SM ist dazu ausgestaltet, bei Inbetriebnahme zunächst den autonomen Hilfsfahrbetrieb, also das Hilfsmodul HM, zu aktiveren und vom Hilfsmodul auf das Fahrmodul ATO erst umzuschalten, wenn eine vorgegebene Umschaltbedingung erfüllt wird, beispielweise nach der Inbetriebnahme im autonomen Hilfsfahrbetrieb eine vorgegebene Anzahl an in der Eisenbahngleisanlage 10 angebrachten streckenseitigen Einrichtungen 124a und 124b (z. B. Gleiskreisen oder Balisen) überfahren worden ist.
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Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den 1 bis 8 entsprechend.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Eisenbahngleisanlage
- 11
- Passagiertransportbereich
- 12
- Depotbereich
- 20
- Schienenfahrzeug
- 30
- Überwachungseinrichtung
- 31
- Kamera
- 32
- Auswerteinrichtung
- 40
- Leitzentrale
- 111
- Gleis
- 112
- Gleis
- 113a
- Bahnhof
- 113b
- Bahnhof
- 113c
- Bahnhof
- 121
- Abstellgleis
- 122
- Abstellgleis
- 123
- Abstellgleis
- 124
- streckenseitige Einrichtung
- 124a
- streckenseitige Einrichtung
- 124b
- streckenseitige Einrichtung
- 200
- Streckenabschnitt
- 210
- Fahrzeugsteuereinrichtung
- 211
- Recheneinrichtung
- 212
- Speicher
- A
- Anfrage
- AS
- Anforderungssignal
- ATO
- Fahrmodul
- FB
- Fahrtbefehl
- FF
- Fahrzeugführer
- FS
- Freigabesignal
- KS
- Kamerasignal
- HM
- Hilfsmodul
- SM
- Steuermodul
