DE102021107064A1 - Verfahren zur positionsbestimmung des zugschlusses eines aus mindestens einem schienenverkehrs-fahrzeug gebildeten zuges - Google Patents

Verfahren zur positionsbestimmung des zugschlusses eines aus mindestens einem schienenverkehrs-fahrzeug gebildeten zuges Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung des Zugschlusses eines aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten und einen Positionierungsabschnitt (14) eines Schienengleises (17) entlang einer Fahrtrichtung (A) befahrenden Zuges (31). Dieses soll kostengünstiger zu realisieren sein und eine höhere Zuverlässigkeit aufweisen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass in einem ersten Verfahrensschritt an einem in Fahrtrichtung (A) des Zuges (31) ersten Erfassungsort am Beginn des Positionierungsabschnittes (14) die Gesamt-Zuglänge des in den Positionierungsabschnitt (14) einfahrenden Zuges (31) mittels eines ersten sensorischen Mittels (11) erfasst wird, in einem zweiten Verfahrensschritt an einem in Fahrtrichtung (A) des Zuges (31) zweiten Erfassungsort am Ende des Positionierungsabschnittes (14) die Teil-Zuglänge des aus dem Positionierungsabschnitt (14) ausfahrenden Teils (30) des Zuges mittels eines zweiten sensorischen Mittels (12) erfasst und hieraus ein Positionswert für die Spitze des Zuges auf dem Schienengleis (17) bestimmt werden, in einem dritten Verfahrensschritt aus dem vorgenannten Positionswert für die Spitze des Zuges und der vorgenannten Gesamt-Zuglänge ein Positionswert für den Zugschluss des Zuges (31) auf dem Schienengleis (17) bestimmt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung des Zugschlusses eines aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten und einen Positionierungsabschnitt eines Schienengleises entlang einer Fahrtrichtung befahrenden Zuges.
  • Zur Automatisierung von Betriebsabläufen beim Betrieb von Schienenverkehrssystemen ist die exakte Kenntnis der jeweils aktuellen räumlichen Positionen der sich innerhalb dieses Schienenverkehrssystems bewegenden Fahrzeuge von grundlegender Bedeutung. Bei als Eisenbahnen ausgestalteten Schienenverkehrssystemen werden Zugfahrten mittels technischer Systeme gegen Kollisionen mit anderen Schienenfahrzeugen geschützt. Hierbei ist stets vorgesehen, dass zwischen den beteiligten Schienenfahrzeugen ein definierter freier Mindestabstand gewährleistet ist. Allerdings gibt es auch Betriebsabläufe, bei denen sich ein Schienenfahrzeug an ein anderes Schienenfahrzeug soweit annähern muss, dass es mit diesem gekuppelt werden kann, und somit ein solcher freier Mindestabstand unterschritten werden muss. Solche betrieblichen Situationen treten beispielsweise beim Verstärken von Zügen mit zusätzlichen Waggons oder Zugteilen auf, ebenso wie beim Ankuppeln von Triebfahrzeugen an für eine Zugfahrt bereitgestellte Waggons. Auch beim Betrieb von rangiertechnischen Ablaufanlagen ist es erforderlich, dass eine sogenannte „Abdrücklok“ an den auf einem zu einem Ablaufberg der Ablaufanlage führenden Bereitstellungsgleis bereitgestellten und aus einer Mehrzahl von Schienengüterwagen gebildeten Zugverband heranfährt und diesen sodann zum Zweck der Verteilung von dessen Einzelwagen bzw. Wagengruppen in die Richtungsgleise der Ablaufanlage mit langsamer Geschwindigkeit aus dem Bereitstellungsgleis über den Ablaufberg drückt.
  • Aktuell werden solche Annäherungsmanöver mittels manueller Steuerung des Schienenfahrzeugs und visueller Kontrolle durch das Betriebspersonal durchgeführt. Bisherige Ansätze zur Automatisierung dieser betrieblichen Vorgänge basieren auf dem Einsatz von Annäherungssensoren. Die hierfür erforderliche Sensorik muss jedoch für die vorgenannten eisenbahnbetrieblichen Anwendungen hohe Sicherheits-Anforderungsstufen (bzw. „Safety Integrated Level“; kurz: SIL-Klassen) erfüllen. Zudem müsste eine große Anzahl von Schienenfahrzeugen mit Annäherungssensoren ausgerüstet werden, damit es zu keinen Blockaden im Betriebsablauf kommt. Im Ergebnis hat sich die Anwendung von Annäherungssensoren in der Praxis des Eisenbahnbetriebs bislang als teuer, in betrieblicher Hinsicht als unflexibel und in technischer Hinsicht als wenig zuverlässig erwiesen.
  • Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Positionsbestimmung des Zugschlusses eines aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten und einen Positionierungsabschnitt eines Schienengleises entlang einer Fahrtrichtung befahrenden Zuges bereitzustellen, welches kostengünstiger zu realisieren ist und eine höhere Zuverlässigkeit aufweist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass
    • ▪ in einem ersten Verfahrensschritt an einem in Fahrtrichtung des Zuges ersten Erfassungsort am Beginn des Positionierungsabschnittes die Gesamt-Zuglänge des in den Positionierungsabschnitt einfahrenden Zuges mittels eines ersten sensorischen Mittels erfasst wird,
    • ▪ in einem zweiten Verfahrensschritt an einem in Fahrtrichtung des Zuges zweiten Erfassungsort am Ende des Positionierungsabschnittes die Teil-Zuglänge des aus dem Positionierungsabschnitt ausfahrenden Teils des Zuges mittels eines zweiten sensorischen Mittels erfasst und hieraus ein Positionswert für die Spitze des Zuges auf dem Schienengleis bestimmt werden,
    • ▪ in einem dritten Verfahrensschritt aus dem vorgenannten Positionswert für die Spitze des Zuges und der vorgenannten Gesamt-Zuglänge ein Positionswert für den Zugschluss des Zuges auf dem Schienengleis bestimmt werden.
  • Auf diese Weise kann die Position des Zugschlusses eines einen solchen Positionierungsabschnitt befahrenden Zuges innerhalb des Positionierungsabschnitts des Schienengleises exakt ermittelt werden, sobald an einem am Ende des Positionierungsabschnitts angeordneten zweiten Erfassungsort durch das zweite sensorische Mittel eine sensorische Erfassung der Länge desjenigen Zugteils erfolgt, der aus dem Positionierungsabschnitt herausfährt und dabei das zweite sensorische Mittel passiert. Unter dem „Ende des Positionierungsabschnitts“ wird im Kontext dieser Erfindung diejenige räumliche Begrenzung des Positionierungsabschnitts des Schienengleises verstanden, an der derjenige Zug, dessen Zugschluss zu bestimmen ist, den Positionierungsabschnitt verlässt und wieder auf den außerhalb des Positionierungsabschnitts liegenden Teil des Schienengleises übergeht.
  • Gemäß der erfinderischen Grundidee wird der Positionierungsabschnitt des Schienengleises somit begrenzt durch jeweils ein erstes und ein zweites sensorisches Mittel, welches jeweils zur Ermittlung eines Wertes der Länge (in Bezug auf eine zur Fahrtrichtung des Zuges beim Befahren des jeweiligen sensorischen Mittels parallele Raumrichtung, welche der Längserstreckung des Schienengleises am jeweiligen Installationsort des sensorischen Mittels entspricht) der dieses jeweilige sensorische Mittel passierenden Schienenfahrzeuge eingerichtet ist.
  • Hierbei ist am Erfassungsort des zweiten sensorischen Mittels die sensorische Erfassung der Länge eines vergleichsweise geringen Teils des aus dem Positionierungsabschnitt ausfahrenden Zuges ausreichend, auch wenn dieser - in Relation zur Länge des gesamten Zuges - eine nur geringe Längenerstreckung aufweist. So kann beispielsweise die Überfahrt oder Vorbeifahrt der ersten führenden Achse des Zuges (also z.B. die in Fahrtrichtung vorauslaufende erste Achse eines den Zug führenden Triebfahrzeuges) am zweiten sensorischen Mittel das erfindungsgemäße Verfahren starten.
  • Die erfindungsgemäße Grundidee sieht hierbei vor, dass - ausgehend von der bekannten räumlichen Position des zweiten sensorischen Mittels am zweiten Erfassungsort bzw. am Ende des Positionierungsabschnittes - durch sensorisches Erfassen der Länge desjenigen Teils des Zuges, der den Positionierungsabschnitt des Schienengleises zum jeweiligen Mess-Zeitpunkt bereits verlassen und dabei das zweite sensorische Mittel passiert hat, die aktuelle räumliche Position der in Fahrtrichtung des Zuges vorausfahrenden Zugspitze auf dem Schienengleis bestimmt wird und hiervon ausgehend - unter Anwendung der zuvor für denselben Zug an einem ersten Erfassungsort bzw. am Beginn des Positionierungsabschnittes ebenfalls sensorisch ermittelten Gesamt-Zuglänge - die aktuelle Position des in Fahrtrichtung des Zuges nachlaufenden Zugschlusses auf dem Schienengleis bestimmt wird.
  • Die sensorische Erfassung der Gesamt-Zuglänge mittels des ersten sensorischen Mittels dient entweder zur erstmaligen Erfassung dieser Größe (d.h. die Gesamt-Zuglänge des in den Positionierungsabschnitt des Schiengleises einfahrenden Zuges ist beim Passieren des ersten sensorischen Mittels also noch nicht bekannt) oder alternativ zur Verifikation eines bereits bekannten (d.h. zum einem früheren Zeitpunkt und an einem anderen Ort generierten oder erfassten) Wertes für die Gesamt-Zuglänge. Zudem kann durch das erste sensorische Mittel auch eine Aktivierung des zweiten sensorischen Mittels (also z.B. durch Aussenden eines Impulses zum Umschalten des zweiten sensorischen Mittels von einem stromsparenden Ruhe-Modus in einen Betriebs-Modus) erfolgen.
  • Auf diese Weise ist die Positionsbestimmung eines Zugschlusses unter Nutzung von bewährter und kostengünstiger streckenseitiger Sensorik realisierbar und kann in nachgelagerten Systemen zur Steuerung anderer, an den Zugschluss heranfahrender Schienenfahrzeuge nutzbar gemacht werden. Dies schafft eine Grundlage für die Automatisierung von Annäherungsmanövern, ohne dass diese an den Zugschluss heranfahrenden Schienenfahrzeuge hierzu mit fahrzeugbasierten Annäherungssensoren ausgestattet werden müssten. Stattdessen werden streckenseitig sensorische Mittel an den für derartige zu automatisierende Annäherungsmanöver einzurichtenden Positionierungsabschnitten von Schienengleisen bzw. Schienengleisanlagen vorgesehen. Eine solche streckenseitige Ausstattung mit sensorischen Mitteln am Beginn und am Ende eines solchen Positionierungsabschnittes ist im Vergleich zu der von bisherigen aus dem Stand der Technik bekannten Ansätzen einer sensortechnischen Ausrüstung aller für ein solches Annäherungsmanöver in Betracht kommender Schienenfahrzeuge (z.B. mit Annäherungssensoren) deutlich kostengünstiger und ermöglicht die Anwendung technisch robusterer und in der betrieblichen Praxis leichter zu wartender Sensor-Vorrichtungen. Ebenso ist das erfindungsgemäße Verfahren kostengünstiger zu realisieren, als beispielsweise eine streckenseitige sensorgestützte Überwachung des gesamten Positionierungsabschnittes, z.B. mittels Radarsensoren. Dies ermöglicht eine erhebliche Aufwandsreduzierung bei der zur Automatisierung solcher Annäherungsmanöver erforderlichen Sensorik.
  • Das Verfahren ist im Übrigen unabhängig davon, ob der den Positionierungsabschnitt des Schienengleises befahrende Zug nach dem Befahren bzw. Passieren des zweiten Erfassungsortes bzw. des zweiten sensorischen Mittels mit zumindest einem (führenden) Teil des Zuges zum Stillstand kommt (beispielsweise durch Anhalten an einem in Fahrtrichtung auf den Positionierungsabschnitt nachfolgenden Halte-Signal oder Halte-Ort, wobei das zweite sensorische Mittel bzw. das Ende des Positionierungsabschnittes mit mindestens einem Teil des Zuges, z.B. einer Achse, überfahren sein muss) oder seine Fahrt über diesen zweiten Erfassungsort hinaus ohne Stillstand fortsetzt. Auch bei einem Passieren des zweiten Erfassungsortes ohne nachfolgendem Anhalten kann die Position des Zugschlusses erfindungsgemäß während eines Zeitraums ermittelt werden, in dem sich der Zugschluss des Zuges noch innerhalb des Positionierungsabschnittes befindet. Die Anwendbarkeit des Verfahrens endet erst nachdem der Zugschluss aus dem Positionierungsabschnitt des Schienengleises herausgefahren ist. So kann beispielsweise eine das erfindungsgemäße Verfahren nutzende Anwendung mittels einer Zeit-Ablauf-Steuerung beendet werden, sobald das zweite sensorische Mittel während einer vordefinierbaren zeitlichen Dauer keinen Messwert mehr generiert. Alternativ hierzu ist eine Steuerung mittels einer Sensorik zur Detektion der Anwesenheit eines Schienenfahrzeugs am zweiten Erfassungsort möglich (z.B. ein zusätzlicher punktuell auf den zweiten Erfassungsort ausgerichteter Radar-Scanner), die das Verfahren bei fehlendem Anwesenheits-Signal beendet.
  • Die Erfindung sieht in bevorzugter Weise vor, dass das erste sensorische Mittel als ein Mittel zur Erfassung der Geschwindigkeit jeder den ersten Erfassungsort passierenden Achse des Zuges in Fahrtrichtung sowie zur Erfassung von deren zeitlichem Abstand zur jeweils nächstfolgenden Achse des Zuges eingerichtet ist. Dies kann beispielsweise durch einen Schienenkontakt realisiert sein, der durch Überfahren mit einem Schienenfahrzeugrad ausgelöst wird, und eine hieran gekuppelte zweite sensorische Einrichtung zur Erfassung der Geschwindigkeit dieses den Schienenkontakt überfahrenden Schienenfahrzeugrades (z.B. ein Geschwindigkeitsradar). Schienenkontakte sind sehr kostengünstig und haben sich in der betrieblichen Praxis des Schienenverkehrs als sehr robust bewährt. In bevorzugter Weise sieht die Erfindung jedoch die Anwendung eines Doppel-Schienenschalters (bzw. Doppel-Schienenkontaktes) vor, welcher eine Anordnung von zwei zueinander in Fahrtrichtung eines Schienenfahrzeugs entlang des Schienengleises seriell angeordneten Schienenkontakten bzw. Schaltkontakten aufweist. Aus dem zeitlichen Versatz des Befahrens beider Schienenkontakte und dem bekannten geometrischen Abstand beider Schienenkontakte zueinander kann auf einfache Weise die Geschwindigkeit des den Doppel-Schienenschalters befahrenden Schienenfahrzeugs ermittelt werden. Aus dem zeitlichen Abstand jeweils aufeinanderfolgender Schienenfahrzeugräder kann sodann der geometrische Abstand beider Schienenfahrzeugräder zueinander ermittelt und zur Gesamt-Länge des Zuges aufsummiert werden. Diese bevorzugte Ausführungsvariante des sensorischen Mittels als Doppel-Schienenschalter weist einen äußerst geringen Installationsaufwand auf.
  • In hierzu analoger Weise sieht die Erfindung weiters vor, dass auch das zweite sensorische Mittel als ein solches Mittel zur Erfassung der Geschwindigkeit jeder den zweiten Erfassungsort passierenden Achse des Zuges in Fahrtrichtung sowie zur Erfassung von deren zeitlichem Abstand zur jeweils nächstfolgenden Achse des Zuges eingerichtet und in besonders bevorzugter ebenfalls als ein solcher DoppelSchienenkontakt (bzw. Doppel-Schienenschalter) ausgeführt ist.
  • Gemäß einer hierzu alternativen Ausführungsvariante ist das zweite sensorische Mittel als ein Mittel zur Erfassung der Anzahl der den zweiten Erfassungsort passierenden Achsen des Zuges in Fahrtrichtung eingerichtet. Hierzu wird mittels des sensorischen Mittels ein Zählimpuls für jede den zweiten Erfassungsort befahrende Achse des Zuges erzeugt und die kumulierte Anzahl von Zählimpulsen erfasst. Dies ermöglicht eine Reduzierung des sensortechnischen Aufwandes am zweiten Erfassungsort. Hierfür besteht allerdings die Voraussetzung, dass die geometrischen Abstände aufeinanderfolgender Schienenfahrzeugräder bekannt sind und in für das erfindungsgemäße Verfahren nutzbarer Form vorliegen. Gemäß der vorgenannten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden deshalb diese Abstände bereits durch das erste sensorische Mittel am ersten Erfassungsort am Beginn des Positionierungsabschnittes erfasst und zur weiteren Nutzung in einer Vorrichtung zur Steuerung des Verfahrens zwischengespeichert.
  • Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage, welche umfasst:
    • ▪ ein Schienengleis mit einem Positionierungsabschnitt, welches eingerichtet ist zur Bereitstellung eines ersten aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten Zuges auf einem den Positionierungsabschnitt zumindest teilweise überdeckenden Abschnitt des Schienengleises,
    • ▪ sowie eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist zur Ansteuerung von Fahrbewegungen eines zweiten auf der Schienenverkehrsanlage verfahrbaren Schienenverkehrs-Fahrzeuges,
    wobei der Positionswert für den Zugschluss des ersten Zuges auf dem Schienengleis mittels eines Verfahrens gemäß einem der vorgenannten Patentansprüche ermittelt und an die Steuereinrichtung als Zielvorgabe zur Ansteuerung einer in Richtung auf den Zugschluss des ersten Zuges gerichteten Fahrbewegung des zweiten Schienenverkehrs-Fahrzeuges übertragen wird.
  • Die im Hinblick auf den Betrieb einer Schienenverkehrsanlage wichtigste Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Bestimmung der Position des Zugschlusses eines am Ende des Positionierungsabschnittes zum Stillstand gekommenen Zuges und deren Nutzung als Zielvorgabe für automatisierte Annährungsfahrten anderer Schienenfahrzeuge, beispielsweise zum Zwecke des Ankuppelns an den Zugschluss. Die erfindungsgemäß bestimmbare Position des Zugschlusses nach Stillstand des Zuges wird einer Steuervorrichtung zur Ansteuerung eines zweiten Schienenfahrzeuges übergeben, welches kein Bestandteil dieses vorgenannten Zuges ist, und welches zur Annäherung an die erfindungsgemäße ermittelte Position des Zugschlusses des vorgenannten Zuges mittels einer solchen Ansteuerung eingerichtet ist. Ein typisches Anwendungsbeispiel hierfür ist das automatisierte Heranfahren einer Abdrücklok an den Zugschluss eines zur rangiertechnischen Behandlung vor dem Ablaufberg einer Rangieranlage bereitgestellten Güterzuges.
  • Ferner umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage, welche umfasst
    • ▪ ein Schienengleis mit einem Positionierungsabschnitt, welches eingerichtet ist zur Bereitstellung eines ersten aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten Zuges,
    • ▪ sowie eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist zur Ermittlung der Reihenfolge der Schienenverkehrs-Fahrzeuge des ersten Zuges,
    wobei ein Positionswert für den Zugschluss des ersten Zuges auf dem Schienengleis mittels eines Verfahrens gemäß einem der vorgenannten Patentansprüche ermittelt und an die Steuereinrichtung zur Ermittlung der Reihenfolge der Schienenverkehrs-Fahrzeuge des Zuges übertragen wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und dazugehöriger Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    • 1: schematischer Gleisplan einer Schienenverkehrsanlage
    • 2: Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm des Gesamt-Zuges am Beginn des Positionierungsabschnitts
    • 3: Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm des führenden Teil-Zuges am Ende des Positionierungsabschnitts
  • Die in 1 dargestellte Gleisanlage betrifft eine Ablaufanlage zum rangiertechnischen Behandeln eines aus einzelnen Waggons bestehenden Zuges (31), wobei die Waggons mittels Abdrückens über einen Ablaufberg (20) in eine Mehrzahl talseitig gelegener Richtungsgleise zu verteilen sind. Die Gleisanlage umfasst ein Bereitstellungsgleis (17), in welchem ein für das Abdrücken vorgesehener Zug mittels einer Zugfahrt bereitstellbar ist, wobei das Bereitstellungsgleis zur Einfahrt eines Zuges mittels eines den Zug führenden Triebfahrzeuges (30) entlang einer Fahrtrichtung (A) eingerichtet ist. Das Bereitstellungsgleis (17) weist hierzu einen Positionierungsabschnitt (14) auf, der beidseitig durch jeweils einen Doppel-Schienenschalter (11, 12) begrenzt ist. Der in Fahrtrichtung (A) erste Doppel-Schienenschalter (11) bildet dabei den Beginn des Positionierungsabschnittes (14) aus, der in Fahrtrichtung (A) zweite Doppel-Schienenschalter (12) bildet das Ende des Positionierungsabschnittes (14). Zusätzlich sind zum Zwecke der Gleisfreimeldung bzw. signaltechnischen Belegungsprüfung des Bereitstellungsgleises zwei weitere Schienenkontakte (10, 13) vorgesehen, welche in Gleislängsrichtung in jeweils einem Abstand (s) vor bzw. nach den beiden Doppel-Schienenschaltern (11, 12) und somit außerhalb des Positionierungsabschnittes (14) angeordnet sind, so dass sich im Ergebnis die nutzbare Länge bzw. Nutzlänge (NL) des Bereitstellungsgleises (17) beidseitig über den Positionierungsabschnitt (14) hinaus erstreckt. Der Abstand (s) beträgt bevorzugt die 1- bis 1 ,5-fache Länge eines üblichen Triebfahrzeugs (somit also 20 - 30 Meter). Weiters weist das Bereitstellungsgleis (17) ein am Ende der Nutzlänge (NL) bzw. an dem diese begrenzenden Schienenkontakt (13) positioniertes Zielsignal (16) auf, welches das Ziel einer entlang der Fahrtrichtung (A) in das Bereitstellungsgleis führenden Zugfahrt darstellt. Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das Bereitstellungsgleis auch an der hierzu gegenüberliegenden Begrenzung der Nutzlänge (NL) bzw. am gegenüberliegenden Schienenkontakt (10) ein zweites Zielsignal (15) aufweist, welches als Ziel für Zugfahrten in Gegenrichtung, d.h. entgegen der Fahrtrichtung (A), in das Bereitstellungsgleis dient. Auf diese Weise ist eine symmetrische Anordnung sowohl der Doppel-Schienenschalter (11, 12) als auch der Gleisfreimeldungs-Schienenkontakte (10, 13) realisierbar, so dass das erfindungsgemäße Verfahren auch für Zugfahrten in Gegenrichtung mit denselben Sensoren durchgeführt werden kann.
  • Dieses zweite Zielsignal (15) hat im Kontext dieses Ausführungsbeispiels jedoch keine funktionale Relevanz. Die in Bezug auf den Ablaufberg (20) talseitig angeordneten Richtungsgleise der Ablaufanlage sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 ebenfalls nicht dargestellt.
  • Weiters ist in 1 ein auf dem Bereitstellungsgleis (17) stehender Zug (31) dargestellt, welcher aus einer Mehrzahl von Waggons und einem führenden Triebfahrzeug gebildet ist. Dieser Zug ist zu einem früheren Zeitpunkt in Fahrtrichtung (A) in das Bereitstellungsgleis (17) eingefahren, wobei der Zug zu einem ersten Zeitpunkt den Doppel-Schienenschalter (11), der die in Fahrtrichtung (A) erste Begrenzung des Positionierungsabschnitts (14) bildet, befahren hat. Die Längen des Positionierungsabschnittes (14) und des Abstands (s) zwischen dem zweiten Doppel-Schienenschalter (12) und dem zweiten Schienenkontakt (13) der Gleisfreimeldung sind derart ausgelegt, dass ein den Positionierungsabschnitt (14) bzw. das Bereitstellungsgleis (17) in Fahrtrichtung (A) befahrender Zug bei Erreichen des Zielsignals (16) bzw. des Schienenkontakts (13) der Gleisfreimeldung den ersten Doppel-Schienenschalter (11) vollständig passiert hat. Dies bedeutet, dass die Längserstreckung des Positionierungsabschnittes (14) mindestens der maximalen auf dem Bereitstellungsgleis (17) zugelassenen Zuglänge entspricht. Im Zuge dieser Befahrung des Doppel-Schienenschalters (11) durch den Zug (31) wurden für jede Achse des Zuges zwei zeitlich aufeinanderfolgende Zählimpulse erzeugt. Aus deren zeitlicher Differenz und dem bekannten fixen geometrischen Abstand beider Kontakte des Doppel-Schienenschalters (11) wird auf diese Weise ein Geschwindigkeitswert für jede Achse des Zuges (31) zum Zeitpunkt des Befahrens des Doppel-Schienenschalters (11) ermittelt. In 2 sind die zu den verschiedenen Zeitpunkten des Befahrens ermittelten Geschwindigkeitswerte für jede der Achsen des Zuges dargestellt. Aus diesen diskreten Messwerten ist eine stetige und differenzierbare Funktion bzw. graphisch darstellbare „Bremskurve“ ermittelbar. Auf dieser Basis wird aus den zeitlichen Abständen der gemessenen Geschwindigkeitswerte aller Achs-Überfahrten des Zuges (31) am Doppel-Schienenschalter (11) die Gesamt-länge des Zuges (31) ermittelt. In 2 ist auch deutlich ersichtlich, dass mittels des Verfahrens die Abstände der Einzelachsen zueinander und somit das Abfolge-Muster der Einzelachsen des Zuges ermittelt werden können. Sehr kurze Abstände zwischen zwei Einzelachse sind typisch für die einem gemeinsamen Drehgestell zugehörigen Achsen; etwas größere Abstände sind charakteristisch für den Zwischenraum im Kupplungsbereich zwischen zwei aneinandergekuppelten Waggons; die größten Abstände bezeichnen den Abstand zwischen vorderem und hinterem Laufwerk desselben Waggons. Das auf diese Weise ermittelt Abfolge-Muster kann für die Bestimmung oder Plausibilitätsprüfung der Reihenfolge der Waggons innerhalb des Zuges genutzt werden.
  • Das führende Triebfahrzeug des Zuges (31) hat vor Erreichen des Stillstands auch den zweiten Doppel-Schienenschalter (12) in Richtung auf das Zielsignal (16) hin mit allen Achsen überfahren und bildet somit den aus dem Positionierungsabschnitt (14) ausfahrenden Teil (30) des Zuges aus. Sofern das Triebfahrzeug den zweiten Doppel-Schienenschalter (12) mit weniger Achsen (aber zumindest einer Achse) überfahren hätte, dann würde dieser Teil des Triebfahrzeugs den aus dem Positionierungsabschnitt ausfahrenden Teil des Zuges ausbilden. Bei Anlagenkonfigurationen, bei denen der Abstand (s) zwischen den Gleisfreimeldungs-Schienenkontakten und den den Positionierungsabschnitt begrenzenden Doppel-Schienenschaltern größer als die 1-fache Länge eines üblichen Triebfahrzeugs ist, können auch ein oder mehrere auf das Triebfahrzeug folgende Waggons zu diesem aus dem Positionierungsabschnitt ausgefahrenen Teil des Zuges gehören.
  • Beim Ausfahren aus dem Positionierungsabschnitt (14) bzw. Überfahren des zweiten Doppel-Schienenschalters (12) sind für jede Achse des Triebfahrzeugs Zählimpulse erzeugt worden, aus denen in analoger Weise wie schon beim Überfahren des ersten Doppel-Schienenschalters (11) Geschwindigkeitswerte der Achs-Überfahrten und die Teil-Zuglänge (d.h. hier: die Länge des Triebfahrzeugs) ermittelt werden. In 3 sind die ermittelten Geschwindigkeitswerte für die Achsen des Triebfahrzeugs dargestellt. Somit kann ausgehend vom bekannten und unveränderlichen geometrischen Ort des zweiten Erfassungsortes (identisch mit dem Ort des Doppel-Schienenschalters (12)) die geometrische Position der ersten Achse des Zuges (31) in Bezug auf diesen zweiten Erfassungsort, sowie von dort aus unter Berücksichtigung der am ersten Erfassungsort ermittelten Gesamt-Zuglänge der geometrische Ort bzw. die Position der letzten Achse des Zuges (31) ermittelt werden. Hierbei kann entweder die Position des Zugschlusses näherungsweise mit der Position der letzten Achse des Zuges gleichgesetzt werden. Bevorzugt werden in hierzu alternativer Weise aber der Überhang des letzten Waggons am Zugschluss sowie die Streckung des Zuges nach Stillstand anhand von empirisch ermittelten Erfahrungswerten zusätzlich berücksichtigt.
  • Der solchermaßen ermittelte Position des Zugschlusses wird als Ortskoordinate an eine (in 1 graphisch nicht dargestellte) Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Fahrbewegungen eines zweiten Schienenfahrzeuges übertragen, welches diese Ortskoordinate als Zielgröße für eine auf den Zugschluss des Zuges (31) gerichtete Annäherungsbewegung nutzt und hierauf basierend eine solche auf den Zugschluss des Zuges (31) gerichtete Annäherungsbewegung des zweiten Schienenfahrzeugs veranlasst.
  • Bezugszeichenliste
  • 10, 13
    Schienenkontakte für Gleisfreimeldung
    11, 12
    Doppelschienenkontakte
    14
    Positionierungsabschnitt
    15, 16
    Zielsignal
    17
    Bereitstellungsgleis
    20
    Ablaufberg
    30
    aus Positionierungsabschnitt (14) ausfahrender Zugteil
    31
    Zug
    A
    Fahrtrichtung
    NL
    Nutzlänge Bereitstellungsgleis
    s
    Abstand zwischen Gleisfreimeldungskontakt und Doppelschienenkontakt

Claims (6)

  1. Verfahren zur Positionsbestimmung des Zugschlusses eines aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten und einen Positionierungsabschnitt (14) eines Schienengleises (17) entlang einer Fahrtrichtung (A) befahrenden Zuges (31), dadurch gekennzeichnet, dass ▪ in einem ersten Verfahrensschritt an einem in Fahrtrichtung (A) des Zuges (31) ersten Erfassungsort am Beginn des Positionierungsabschnittes (14) die Gesamt-Zuglänge des in den Positionierungsabschnitt (14) einfahrenden Zuges (31) mittels eines ersten sensorischen Mittels (11) erfasst wird, ▪ in einem zweiten Verfahrensschritt an einem in Fahrtrichtung (A) des Zuges (31) zweiten Erfassungsort am Ende des Positionierungsabschnittes (14) die Teil-Zuglänge des aus dem Positionierungsabschnitt (14) ausfahrenden Teils (30) des Zuges mittels eines zweiten sensorischen Mittels (12) erfasst und hieraus ein Positionswert für die Spitze des Zuges auf dem Schienengleis (17) bestimmt werden, ▪ in einem dritten Verfahrensschritt aus dem vorgenannten Positionswert für die Spitze des Zuges und der vorgenannten Gesamt-Zuglänge ein Positionswert für den Zugschluss des Zuges (31) auf dem Schienengleis (17) bestimmt werden.
  2. Verfahren zur Positionsbestimmung des Zugschlusses eines aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten Zuges nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste sensorische Mittel (11) als ein Mittel zur Erfassung der Geschwindigkeit jeder den ersten Erfassungsort passierenden Achse des Zuges (31) in Fahrtrichtung (A) sowie zur Erfassung von deren zeitlichem Abstand zur jeweils nächstfolgenden Achse des Zuges eingerichtet ist.
  3. Verfahren zur Positionsbestimmung des Zugschlusses eines aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten Zuges nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite sensorische Mittel (12) als ein Mittel zur Erfassung der Geschwindigkeit jeder den zweiten Erfassungsort passierenden Achse des Zuges in Fahrtrichtung (A) sowie zur Erfassung von deren zeitlichem Abstand zur jeweils nächstfolgenden Achse des Zuges eingerichtet ist.
  4. Verfahren zur Positionsbestimmung des Zugschlusses eines aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten Zuges nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite sensorische Mittel (12) als ein Mittel zur Erfassung der Anzahl der den zweiten Erfassungsort passierenden Achsen des Zuges in Fahrtrichtung (A) eingerichtet ist.
  5. Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage, welche umfasst: ▪ ein Schienengleis mit einem Positionierungsabschnitt, welches eingerichtet ist zur Bereitstellung eines ersten aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten Zuges auf einem den Positionierungsabschnitt zumindest teilweise überdeckenden Abschnitt des Schienengleises, ▪ sowie eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist zur Ansteuerung von Fahrbewegungen eines zweiten auf der Schienenverkehrsanlage verfahrbaren Schienenverkehrs-Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionswert für den Zugschluss des ersten Zuges auf dem Schienengleis mittels eines Verfahrens gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 4 ermittelt und an die Steuereinrichtung als Zielvorgabe zur Ansteuerung einer in Richtung auf den Zugschluss des ersten Zuges gerichteten Fahrbewegung des zweiten Schienenverkehrs-Fahrzeuges übertragen wird.
  6. Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage, welche umfasst: ▪ ein Schienengleis mit einem Positionierungsabschnitt, welches eingerichtet ist zur Bereitstellung eines ersten aus mindestens einem Schienenverkehrs-Fahrzeug gebildeten Zuges, ▪ sowie eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist zur Ermittlung der Reihenfolge der Schienenverkehrs-Fahrzeuge des ersten Zuges, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionswert für den Zugschluss des ersten Zuges auf dem Schienengleis mittels eines Verfahrens gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 4 ermittelt und an die Steuereinrichtung zur Ermittlung der Reihenfolge der Schienenverkehrs-Fahrzeuge des Zuges übertragen wird.
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DE102012217591A1 (de) 2012-09-27 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zum Überwachen eines durch zwei Achszähl-Sensoreinheiten begrenzten Streckenabschnitts

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