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Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug umfassend einen Führerstand mit wenigstens einem Anzeigegerät, wobei das Schienenfahrzeug wenigstens eine Messeinrichtung zur Erfassung von Messwerten wenigstens einer zur Bilderzeugung geeigneten Messgröße aufweist, wobei das Schienenfahrzeug wenigstens eine Bilderzeugungseinheit aufweist, welche ausgebildet ist, anhand der mittels der wenigstens einen Messeinrichtung erfassten Messwerte wenigstens ein Bild zur Ausgabe über das wenigstens eine Anzeigegerät zu erzeugen.
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Schienenfahrzeuge lassen sich in Einrichtungs- und Zweirichtungsfahrzeuge gliedern. Zweirichtungsfahrzeuge sind dazu ausgebildet, im Regelbetrieb mit jedem ihrer beiden Enden voraus fahren zu können. Dazu kann an beiden Enden jeweils ein Führerstand vorgesehen sein. Bei Rangierlokomotiven sind auch in der Mitte erhöhte Mittelführerstände bekannt geworden, welche an beiden Seiten die nötigen Bedienelemente aufweisen.
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Bei Lokomotiven werden bisher für den Eisenbahnbetrieb (Rangieren und Fahren) unterschiedliche Fahrzeuge eingesetzt, die entweder nahezu ausschließlich zum Rangieren (Rangierlok) oder zum Befördern (Streckenlok) genutzt werden. Die Beschaffung mehrerer Fahrzeuge ist für den Eisenbahnbetrieb kapitalintensiv und das abwechselnde Nutzen der Fahrzeuge arbeitsintensiv sowie unflexibel.
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Gewöhnliche Rangierlokomotiven besitzen einen Mittelführerstand mit sehr guten Sichtverhältnissen zum Rangieren in beide Fahrtrichtungen. Zu beiden Fahrzeugenden hin wird der restliche Teil des Fahrzeugs abgesenkt, um die Sicht auf die Strecke zu gewährleisten. Diese Fahrzeugarchitektur bietet wenig Platz für die Antriebstechnik und zusätzliche Ausstattung des Fahrzeugs. Die Fahrzeuglänge, -breite oder -höhe auszudehnen wird durch gesetzliche Bauvorschriften, Streckengegebenheiten (Lichtraumprofil) und Anforderungen des Schienennetz-Betreibers eingeschränkt. Auch weil für den reinen Rangierbetrieb eine geringere Antriebsleistung benötigt wird, besitzen Rangierlokomotiven folglich im Vergleich zu Streckenlokomotiven eine vergleichsweise geringe Antriebsleistung.
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Streckenlokomotiven hingegen besitzen durch das Bereitstellen von Führerständen an beiden Fahrzeugenden bei gleicher Länge, Höhe und Breite im Vergleich zu Rangierlokomotiven mehr Platz für die Antriebskomponenten des Fahrzeugs. Eine wesentlich höhere Antriebsleistung kann bei dieser Fahrzeugarchitektur realisiert werden. Die Integration aller technischen Systeme auf Grund des begrenzten Bauraums des Fahrzeugs stellt jedoch auch eine Herausforderung dar. Ein Nachteil bei dieser Fahrzeugart liegt in der unpraktikablen Art und Weise zu Rangieren, da ein ständiger Führerstandwechsel zu höherem Zeitbedarf im Betrieb führt.
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Digitale oder virtuelle Rückspiegel können als Ersatz von konventionellen Rückspiegeln mit reflektierenden Flächen auch im Schienenverkehr eingesetzt werden. Entgegen der Fahrtrichtung ausgerichtete Kameras zeichnen ein Videosignal auf, welches den seitlichen Bereich des Fahrzeugs, beispielsweise einen Bahnsteigbereich, und/oder einen rückwärtigen Raum hinter dem Fahrzeug erfassen und das Signal wird auf Bildschirmen im Fahrzeug ausgegeben.
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Auch sogenannte Rückfahrkameras sind in Schienenfahrzeugen bekannt, beispielsweise durch die URL https://www.boschpresse.de/pressportal/de/de/moderne-sensortechnik-macht-denrangierbetrieb-sicherer-und-praeziser-104525.html. Videos von schwer einsehbaren Bereichen, unmittelbar vor oder hinter dem Fahrzeug, beispielsweise im Bereich einer Kupplung, werden mittels Kameras aufgezeichnet und im Führerstand des Fahrzeugs auf einem Bildschirm ausgegeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexibel einzusetzendes Schienenfahrzeug vorzuschlagen, welches für alle Arten des Betriebs ausgebildet ist.
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Gelöst wird die Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche wieder.
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Ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, insbesondere eine Lokomotive, umfasst
- - genau einen Führerstand mit wenigstens einem Anzeigegerät,
- - wenigstens eine Messeinrichtung zur Erfassung von Messwerten wenigstens einer zur Bilderzeugung geeigneten Messgröße,
- - wenigstens eine Bilderzeugungseinheit, die ausgebildet ist, anhand der mittels der wenigstens einen Messeinrichtung erfassten Messwerte wenigstens ein Bild zur Ausgabe über das wenigstens eine Anzeigegerät zu erzeugen,
wobei die wenigstens eine Messeinrichtung ausgebildet, am oder im Schienenfahrzeug, insbesondere im Bereich eines ersten Endes des Schienenfahrzeugs, angeordnet und geeignet ausgerichtet ist, eine Umgebung vor einem ersten Ende des Schienenfahrzeugs so zu erfassen, dass bei Ausgabe des wenigstens einen erzeugten Bildes, auf dem wenigstens einen Anzeigegerät der Eindruck einer Sicht durch eine Frontscheibe am ersten Ende des Schienenfahrzeugs entsteht. Das wenigstens eine Anzeigegerät ist entsprechend geeignet ausgebildet und bevorzugt im Führerstand des Schienenfahrzeugs angeordnet, das erzeugte Bild so anzuzeigen, dass bei Betrachtung des anzeigten Bildes der Eindruck einer Sicht durch eine Frontscheibe entsteht.
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Die wenigstens eine Messeinrichtung kann lichtsensitive Sensoren wie eine Kamera, aber auch Lidar-, Radar-, Ultraschall- oder weitere geeignete Sensoren umfassen. Das wenigstens eine Anzeigegerät kann ausgebildet sein als Bildschirm, beispielsweise als Display, als Projektor in Kombination mit einer geeigneten Projektionsfläche, wie beispielsweise eine Leinwand, als Virtual Reality Brille oder als Smart Brille oder als ein weiteres, nicht genanntes, aber geeignetes Anzeigegerät.
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Die wenigstens eine Messeinrichtung und das wenigstens eine Anzeigegerät wirken in der Art zusammen, dass ein Raum vor dem ersten Ende des Schienenfahrzeugs analog zu einem Blick durch eine Frontscheibe erfasst und abgebildet wird. Das Anzeigegerät wirkt sodann als virtuelle Frontscheibe - die Sicht durch eine Frontscheibe wird nachgebildet bzw. simuliert. Entsprechend kann eine Größe des wenigstens einen Anzeigegeräts ausgewählt sein, das erzeugte Bild nahezu lebensecht widerzugeben.
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Darüber hinaus kann das Schienenfahrzeug wenigstens ein Bedienpult mit wenigstens einem Bedienelement zur Bedienung, insbesondere zur Fahrtsteuerung, des Schienenfahrzeugs umfassen, welches Bedienpult bevorzugt ebenfalls im Führerstand angeordnet ist. Das Bedienelement kann auch als Interaktionselement einer grafischen Benutzeroberfläche ausgebildet sein. Das wenigstens eine Bedienpult kann somit beispielsweise auch als Touchscreen ausgebildet sein und das Bedienelement grafisch darstellen. Das wenigstens eine Bedienpult kann ferner auch integraler Bestandteil des wenigstens einen Anzeigegeräts sein, wobei das wenigstens eine Bedienelement in das Anzeigegerät integriert ist.
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Bei dem Schienenfahrzeug handelt es sich um ein Zweirichtungsfahrzeug, welches ausschließlich einen Führerstand aufweist. Ein zweiter Führerstand ist unter anderem dadurch ersetzbar, dass zumindest die Sicht durch eine Frontscheibe eines zweiten Führerstands durch das Zusammenwirken der wenigstens einen Messeinrichtung und des wenigstens einen Anzeigegeräts im einzigen Führerstand ersetzt wird. Des Weiteren kann das wenigstens eine Bedienpult im Führerstand ausgebildet sein zur Steuerung einer Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs in beide Fahrtrichtungen. Hierfür kann es gemäß einer Alternative ausgebildet sein zur Fahrtsteuerung des Schienenfahrzeugs in beide Fahrtrichtungen, wobei es zwischen zwei Betriebsmodi für Vorwärtsfahrten in jeweils eine Fahrtrichtung umschaltbar ist. Gemäß einer anderen Alternative sind im Führerstand zwei Bedienpulte mit jeweils wenigstens einem Bedienelement zur Bedienung, insbesondere zur Fahrtsteuerung, des Schienenfahrzeugs, angeordnet, welche jeweils ausgebildet sind zur Steuerung einer Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs in jeweils eine Fahrtrichtung.
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Das Schienenfahrzeug ist gemäß einer Weiterbildung als Lokomotive für den Zweirichtungsbetrieb ausgebildet.
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Grundsätzlich ist ein komplett frontscheibenloser Führerstand denkbar, beispielsweise auch mittig im Schienenfahrzeug angeordnet. Dann kann das Fahrzeug wenigstens eine weitere Messeinrichtung zur Erfassung von Messwerten wenigstens einer zur Bilderzeugung geeigneten Messgröße aufweisen, die ausgebildet, am oder im Schienenfahrzeug, insbesondere im Bereich eines zweiten Endes des Schienenfahrzeugs, angeordnet und geeignet ausgerichtet ist, eine Umgebung vor einem zweiten Ende des Schienenfahrzeugs so zu erfassen, dass bei Ausgabe des wenigstens einen erzeugten Bildes auf dem wenigstens einen Anzeigegerät der Eindruck einer Sicht durch eine Frontscheibe am zweiten Ende des Schienenfahrzeugs entsteht. Entsprechend wäre die wenigstens eine Bilderzeugungseinheit ausgebildet, anhand der mittels der wenigstens einen weiteren Messeinrichtung erfassten Messwerte wenigstens ein weiteres Bild zur Ausgabe über das wenigstens eine Anzeigegerät zu erzeugen und das wenigstens eine Anzeigegerät wäre geeignet ausgebildet und bevorzugt im Führerstand des Schienenfahrzeugs angeordnet, das wenigstens eine weitere erzeugte Bild so anzuzeigen, dass bei Betrachtung des anzeigten Bildes der Eindruck einer Sicht durch eine Frontscheibe entsteht. Es könnte auch analog zum wenigstens einen Anzeigegerät wenigstens ein weiteres Anzeigegerät vorgesehen sein zur Ausgabe des wenigstens einen weiteren erzeugten Bildes auf dem wenigstens einen weiteren Anzeigegerät, so dass der Eindruck einer Sicht durch eine Frontscheibe am zweiten Ende des Schienenfahrzeugs entsteht.
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Gemäß einer vorteilhaften weiteren Weiterbildung ist der Führerstand jedoch an einem zweiten Ende des Schienenfahrzeugs angeordnet und das Schienenfahrzeug weist am zweiten Ende wenigstens eine Frontscheibe aufweist, durch die eine Umgebung vor dem zweiten Ende des Schienenfahrzeugs aus dem Führerstand sichtbar ist.
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Eine weitere Weiterbildung ist darin zu sehen, dass das wenigstens eine Anzeigegerät beweglich im Führerstand angeordnet ist, so dass es in einem Anzeigezustand vor der wenigstens einen Frontscheibe angeordnet und in einem Ruhezustand die Sicht durch die Frontscheibe frei gibt.
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Ist das wenigstens eine Anzeigegerät beispielsweise als Display oder eine andere Art von starrem Bildschirm ausgebildet, kann es drehbar, schwenkbar, klappbar oder fahrbar im Führerstand angeordnet sein. Beispielsweise ist es in einem Ruhezustand hinter einer Konsole oder dem wenigstens einen Bedienpult eingefahren und somit versenkt im Führerstand angeordnet. Im Anzeigezustand ist es hingegen ausgefahren und somit für den Fahrzeugführer sichtbar. Oder es ist im Ruhrzustand zur Decke hin weggeklappt und im Anzeigezustand vor die Frontscheibe ausgeklappt. Handelt es sich bei dem Anzeigegerät um eine Kombination aus Projektor und Leinwand, kann der Projektor, beispielsweise unterhalb einer Decke, unbeweglich im Führerstand angeordnet sein, die Leinwand kann hingegen ausrollbar ausgebildet sein. Ebenfalls möglich ist, dass das wenigstens eine Anzeigegerät abnehmbar ausgebildet ist. So kann es im Ruhezustand abgenommen im Führerstand verstaut sein und für den Anzeigezustand, beispielsweise an einer festen Halterung, angebracht werden.
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Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass das wenigstens eine Anzeigegerät ausgebildet ist, eine Projektion des erzeugten Bildes auf zumindest einen Teilabschnitt der Frontscheibe auszugeben, welcher ausgebildet ist, die Projektion zu reflektieren.
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Zumindest ein Teilabschnitt, der wenigstens einen Frontscheibe kann als sogenanntes schaltbares oder intelligentes Glas ausgebildet sein oder eine entsprechende Folie auf dem zumindest einen Teilabschnitt, der wenigstens einen Frontscheibe appliziert sein. In einem Anzeigezustand, insbesondere bei Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem ersten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende, ist der zumindest eine Teilbereich der wenigstens einen Frontscheibe diffus reflektierend, insbesondere opak, so dass eine Projektion des erzeugten Bildes, auf dem zumindest einen Teilabschnitt, der wenigstens einen Frontscheibe wiedergegeben wird. Im Ruhezustand, insbesondere bei Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem ersten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende, ist der zumindest eine Teilbereich der wenigstens einen Frontscheibe hingegen transluzent, insbesondere transparent, so dass die Sicht durch den zumindest einen Teilabschnitt, der wenigstens einen Frontscheibe freigegeben ist.
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Weist das Schienenfahrzeug im Führerstand ein Bedienpult auf, welches ausgebildet ist zur Fahrtsteuerung des Schienenfahrzeugs in beide Fahrtrichtungen, wobei es zwischen zwei Betriebsmodi für Vorwärtsfahrten in jeweils eine Fahrtrichtung umschaltbar ist, so kann die Umschaltung zwischen den zwei Betriebsmodi für Vorwärtsfahrten in jeweils eine Fahrtrichtung zusammen mit einer Umschaltung des wenigstens einen Anzeigegeräts zwischen Ruhezustand und Anzeigezustand erfolgen.
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Weitergebildet ist die Ausgabe des wenigstens einen erzeugten Bildes auf dem wenigstens einen Anzeigegerät gekoppelt an einen ersten der zwei Betriebsmodi des Bedienpults für eine Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem ersten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende. Eine Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem ersten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende ist eine Fahrt in eine erste Fahrtrichtung, in welcher das erste Ende des Schienenfahrzeugs eine Fahrzeugfront bildet und das zweite Ende das Fahrzeugheck oder das nachfahrende Ende. Bei Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem ersten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende ist das wenigstens eine Anzeigegerät somit im Anzeigezustand, ein Display ist ausgefahren oder ausgeklappt oder der zumindest eine Teilabschnitt der wenigstens einen Frontscheibe ist reflektierend geschaltet. Bei einer Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem zweiten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende ist hingegen das wenigstens eine Anzeigegerät im Ruhezustand, ein Display ist eingefahren oder eingeklappt oder der zumindest eine Teilabschnitt der wenigstens einen Frontscheibe ist transluzent geschaltet und die Sicht, durch die wenigstens eine Frontscheibe ist freigegeben. Die Umschaltung zwischen den beiden Fahrtrichtungen bewirkt sowohl die Umschaltung des Bedienpults als auch die Umschaltung der Ausgabe des Bildes in die jeweilige Fahrtrichtung.
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Das wenigstens eine erzeugte Bild kann auch bei Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem zweiten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende auf dem wenigstens einen Anzeigegerät oder bevorzugt auf einem weiteren, insbesondere kleineren, Anzeigegerät ausgegeben werden, welches so ausgebildet und im Führerstand angeordnet ist, dass es die Sicht, durch die wenigstens eine Frontscheibe freigibt. Das wenigstens eine Anzeigegerät oder das weitere Anzeigegerät wirkt dann als digitaler Rückspiegel wirkt. Bei einer schaltbaren Frontscheibe könnte dann beispielsweise nur ein kleinerer Teilabschnitt reflektierend geschaltet werden und die Projektion entsprechend darauf fokussiert sein.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist das wenigstens eine Anzeigegerät zur Ausgabe des wenigstens einen erzeugten Bildes auf einer der Frontscheibe gegenüberliegenden Rückwand des Führerstands ausgebildet ist. Insbesondere ist es dann nicht im Anzeigezustand vor der Frontscheibe angeordnet und gibt entsprechend auch im Anzeigezustand die Sicht durch die Frontscheibe frei. So können Bildschirme fest an der Rückwand montiert sein oder ein Projektor ist fest zur Projektion auf die Rückwand hin ausgerichtet. Im Ruhezustand ist das an der Rückwand des Führerstands angeordnete, wenigstens eine Anzeigegerät beispielsweise ausgeschaltet oder zeigt anderweitige, insbesondere schienenfahrzeugbezogene Daten, an.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist das Schienenfahrzeug im Führerstand ein Bedienpult mit wenigstens einem Bedienelement zur Bedienung, insbesondere zur Fahrtsteuerung des Schienenfahrzeugs in beide Fahrtrichtungen auf, welches insbesondere zwischen zwei Betriebsmodi für Vorwärtsfahrten in jeweils eine Fahrtrichtung umschaltbar ist und welches auf einem bodenseitigen Drehteller angeordnet ist, welcher im Führerstand derart drehbar ausgebildet und so angeordnet ist, dass das darauf angeordnete Bedienpult in einer ersten Position zur Rückwand des Führerstands und in einer zweiten Position zur Frontscheibe hin ausgerichtet ist. Auf dem Drehteller kann auch ein Fahrersitz angeordnet sein, der vor dem Bedienpult angeordnet ist, um einem im Fahrersitz sitzenden Fahrzeugführer die Bedienung des Bedienpults zu ermöglichen. Der Fahrersitz dreht sich entsprechend mit. Der Drehteller kann mit der Umschaltung des Bedienpults und mit der Schaltung des wenigstens einen Anzeigegeräts zwischen einem Ruhezustand und einem Anzeigezustand gekoppelt sein. Ist der Drehteller in einer ersten Position gestellt, in welchem das Bedienpult vor der Rückwand des Führerstands, und somit zwischen dem dort angebrachten wenigstens einen Anzeigegerät und dem Fahrersitz, platziert ist, so ist das Anzeigegerät in den Anzeigezustand geschaltet und das Bedienpult ist für die Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem ersten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende geschaltet. Ist der Drehteller hingegen in einer zweiten Position gestellt, in welchem das Bedienpult vor der Frontscheibe des Führerstands, und somit zwischen der wenigstens einen Frontscheibe und dem Fahrersitz, platziert ist, so ist das Anzeigegerät in den Ruhezustand geschaltet, und das Bedienpult ist für die Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem zweiten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende geschaltet.
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Alternativ kann das Schienenfahrzeug im Führerstand zwei Bedienpulte aufweisen, wobei ein erstes der zwei Bedienpulte vor der Rückwand des Führerstands angeordnet ist und ein zweites der zwei Bedienpulte vor der Frontscheibe des Führerstands angeordnet ist. Das erste der zwei Bedienpulte ist zur Steuerung einer Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem ersten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende ausgebildet und es ist zum wenigstens einen Anzeigegerät hin ausgerichtet. Das zweite der zwei Bedienpulte ist zur Steuerung einer Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs mit dem zweiten Ende des Schienenfahrzeugs als vorausfahrendes Ende ausgebildet und es ist zur wenigstens einen Frontscheibe hin ausgerichtet.
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Zu jedem der zwei Bedienpulte kann jeweils ein Fahrersitz vorgesehen sein, die jeweils entsprechend vor den Bedienpulten platziert und zur Bedienung der jeweiligen Bedienpulte durch den im jeweiligen Fahrersitz sitzenden Fahrzeugführer ausgerichtet sind. Zusätzlich oder alternativ ist ein Fahrersitz vorgesehen, der drehbar ausgebildet und so im Führerstand angeordnet ist, dass er in einer ersten Position zur Bedienung des ersten der zwei Bedienpulte ausgerichtet ist und in einer zweiten Position zur Bedienung des zweiten der zwei Bedienpulte.
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Wie oben ausgeführt, kann das Schienenfahrzeug eine Lokomotive sein. Diese könnte dann Einzel-Endführerstand Lokomotive genannt werden.
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Gemäß einer weiteren Weiterbildung handelt es sich bei dem Schienenfahrzeug um ein Schienenfahrzeugzug umfassend mehrere Wagen. Ein Verbund aus mehreren einzelnen angetriebenen und/oder nicht angetriebenen Schienenfahrzeugen, wie ein Triebzug oder ein Schienenfahrzeugzug mit einer oder mehreren Lokomotiven und damit verbundenen Reisezugwagen und/oder Güterwagen wird als Schienenfahrzeugzug bezeichnet. Sind zwei Lokomotiven, beispielsweise je eine Lokomotive am Anfang und am Ende des Schienenfahrzeugzugs angeordnet und werden beide Lokomotiven, insbesondere aufeinander abgestimmt, angetrieben, so wird von Doppeltraktion gesprochen.
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Das Schienenfahrzeug, insbesondere eine Einzel-Endführerstand Lokomotive, ist weitergebildet geeignet ausgebildet zur Doppeltraktion. Insbesondere in der Art und Weise, dass eine erste Einzel-Endführerstand Lokomotive an einem Ende eines Schienenfahrzeugzugs und eine weitere Einzel-Endführerstand Lokomotive am anderen Ende des Schienenfahrzeugzugs angeordnet ist.
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Weitergebildet umfasst das Schienenfahrzeug, insbesondere die Lokomotive, wenigstens eine Sende- und Empfangseinrichtung zur Übermittlung
- - der mittels der wenigstens einen Messeinrichtung erfassten Messwerte wenigstens einer zur Bilderzeugung geeigneten Messgröße und/oder
- - des mittels der wenigstens einen Bilderzeugungseinheit anhand der erfassten Messwerte erzeugten wenigstens einen Bilds
und/oder zum Empfang
- - von mittels wenigstens einer Messeinrichtung eines weiteren Schienenfahrzeugs erfassten Messwerte wenigstens einer zur Bilderzeugung geeigneten Messgröße und/oder
- - von mittels wenigstens einer Bilderzeugungseinheit eines weiteren Schienenfahrzeugs anhand der mittels wenigstens einer Messeinrichtung des weiteren Schienenfahrzeugs erfassten Messwerte erzeugten wenigstens einen Bilds zur Ausgabe über das wenigstens eine Anzeigegerät.
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Sind zwei Schienenfahrzeuge, insbesondere in Doppeltraktion, gegebenenfalls mit weiteren Wagen, zu einem Schienenfahrzeugzug verbunden, sind die jeweiligen Sende- und Empfangseinrichtungen zur gegenseitigen Übertragung und Weiterverarbeitung der erfassten Messwerte und/oder der erzeugten Bilder ausgebildet, so dass
- - anhand der mittels der wenigstens einen Messeinrichtung eines ersten Schienenfahrzeugs erfassten und mittels der Sende- und Empfangseinrichtung des ersten Schienenfahrzeugs übermittelten Messwerte wenigstens einer zur Bilderzeugung geeigneten Messgröße wenigstens ein Bild mittels der wenigstens einen Bilderzeugungseinheit eines zweiten Schienenfahrzeugs erzeugt werden kann zur Ausgabe über das wenigstens eine Anzeigegerät des zweiten Schienenfahrzeugs oder
- - dass mittels der wenigstens einen Bilderzeugungseinheit des ersten Schienenfahrzeugs anhand der mittels der wenigstens einen Messeinrichtung des ersten Schienenfahrzeugs erfassten Messwerte erzeugte und mittels der Sende- und Empfangseinrichtung des ersten Schienenfahrzeugs übermittelte wenigstens eine Bild mittels des wenigstens einen Anzeigegerät des zweiten Schienenfahrzeugs ausgegeben werden kann.
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Hierzu ist weitergebildet die Sende- und Empfangseinrichtung des Schienenfahrzeugs verbunden mit dem wenigstens einen Anzeigegerät und/oder der wenigstens einen Bilderzeugungseinheit des Schienenfahrzeugs.
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Die Übertragung zwischen den Sende- und Empfangseinrichtungen der Schienenfahrzeuge kann drahtlos oder drahtgebunden erfolgen. Die Sende- und Empfangseinrichtungen der Schienenfahrzeuge können entsprechend miteinander gekoppelt sein.
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Die Erfindung bezieht sich darauf, dass das zu konstruierende Schienenfahrzeug lediglich mit nur einem Führerstand gefertigt wird. Dieser Führerstand befindet sich an einem zweiten Ende des Schienenfahrzeugs. Um dem Triebfahrzeugführer die Sicht auf die dem Führerstand abgewandte Seite zu ermöglichen, wird ein bildgebendes Verfahren nach SIL 2 (IEC 61508/IEC61511) eingesetzt. Dieses bildgebende Verfahren gestaltet sich so, dass an dem, dem Führerstand abgewandten, ersten Ende des Schienenfahrzeugs Messeinrichtungen, insbesondere Bildaufnahmegeräte, wie beispielsweise Kameras, verbaut sind, die dem Triebfahrzeugführer über eine Form von Bildanzeigegerät (Monitor, Virtual-Reality-Headset, Klappdisplays, etc.) im Führerstand Sicht auf den ansonsten nicht einsehbaren Streckenabschnitt gewähren. Somit wird es möglich, dass der Triebfahrzeugführer das Fahrzeug aus dem einzigen Führerstand heraus in beide Richtungen bis zur Maximalgeschwindigkeit steuern kann. In einer Richtung kann er durch die eine Frontscheibe auf die Strecke sehen. In der anderen Richtung wird ihm die Strecke durch das Bildanzeigegerät gezeigt.
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Ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, insbesondere eine Lokomotive, kann zeiteffizient Wagons zu einem Zugverbund zusammenstellen und gleichermaßen über lange Strecken diese Wagons mit hoher Geschwindigkeit bzw. maximaler Leistung ziehen. Weder eine Streckenlok noch eine Rangierlok sind gleichermaßen dazu in der Lage. Die Lokomotive stellt eine Universallokomotive dar, die auch als Ein-Endführerstand-Lokomotive bezeichnet werden könnte, die daher die Vorteile einer Rangierlokomotive und einer Streckenlokomotive vereint:
- - einfache Integration und Instandhaltung von technischen Systemen in einem maximal großen Maschinenraum;
- - zusätzlicher Platz im Fahrzeug für gegebenenfalls hybride Antriebskonzepte mit hohem Platzbedarf;
- - zeiteffizientes Rangieren von Wagons.
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Die Erfindung ändert die Art und Weise wie Lokomotiven in ihrem Fahrzeugaufbau entwickelt werden.
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Folgende weitere Vorteile bieten sich im Vergleich zum Vorgehen nach heutigem Stand der Technik:
- - durch den Entfall eines zweiten Führerstands wird Platz im Fahrzeug frei und Gewicht reduziert. Es könnten zusätzliche große und schwere technische Systeme eingesetzt werden (z.B. ein sehr großer Akku für Rangierfahrten oder kurze Streckenfahrten);
- - durch den Entfall eines zweiten Führerstands kann die Ausstattung eines Führerraums (Sitze, Türen, Fenster, Verkleidungen, Heizungen, usw.) eingespart werden, was zu einem merkbaren finanziellen Vorteil führen kann. Natürlich müssen hierbei noch die Kosten für die bildgebende Anzeigevorrichtung (Displays, Kameras, Steuergeräte) berücksichtigt werden.
- - durch die Möglichkeit, das Fahrzeug von einem Führerstand aus in zwei Richtungen mit voller Geschwindigkeit zu bewegen, wird während des Betriebs Zeit beim Rangieren und beim Führerstandwechsel eingespart;
- - durch den freiwerdenden Platz im Maschinenraum, können gegebenenfalls klassische Unterflur-Komponenten (z.B. Transformatoren) in den Maschinenraum integriert werden, um Drehgestelle mit mehr als zwei Achsen bei gleichen Fahrzeugabmessungen zu realisieren, um die Zugkraft des Fahrzeugs signifikant steigern zu können;
- - aus dem einzigen Führerstand kann das Schienenfahrzeug in beide Richtungen bis zur maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt werden.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Sie wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, in denen jeweils ein Ausgestaltungsbeispiel dargestellt ist. Gleiche Elemente in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
- 1 zeigt schematisch ein Ausgestaltungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einzel-Endführerstand Lokomotive,
- 2 zeigt schematisch ein Ausgestaltungsbeispiel eines Führerstands der Lokomotive,
- 3 zeigt schematisch ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel eines Führerstands der Lokomotive,
- 4 zeigt schematisch ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel eines Führerstands der Lokomotive.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug schematisch von der Seite dargestellt. Die veranschaulichte Ausführungsform beschreibt ein Schienenfahrzeug 1, hier eine Lokomotive, welche über nur einen Führerstand bedient werden kann, welcher im Bereich eines zweiten Endes 6 des Schienenfahrzeugs 1 angeordnet ist. Dort, wo sich normalerweise der andere Führerstand befinden würde, also im Bereich eines ersten Endes 5 des Schienenfahrzeugs 1, wird das Fahrzeug mit einer Messeinrichtung, hier einem SIL2-Kamerasystem ausgerüstet. Die Messeinrichtung 2 dient einer Erfassung von Messwerten wenigstens einer zur Bilderzeugung geeigneten Messgröße. Dies sorgt für maximales Platzangebot im Inneren des Schienenfahrzeugs 1, wodurch sich die Integration zahlreicher technischer Ausrüstungspakete leichter realisieren lässt. Für eine Vorwärtsfahrt 11 des Schienenfahrzeugs 1 mit dem zweiten Ende 6 des Schienenfahrzeugs 1 als vorausfahrendes Ende wird das Schienenfahrzeug 1, wie bei einer normalen Rangierlok über den Führerstand bedient. An seinem zweiten Ende 6 sind Frontscheiben 7 vorgesehen, durch die der Fahrzeugführer eine Umgebung vor dem zweiten Ende 6 des Schienenfahrzeugs 1 sehen kann. Eine Vorwärtsfahrt 12 des Schienenfahrzeugs 1 mit dem ersten Ende 5 des Schienenfahrzeugs 1) als vorausfahrendes Ende läuft über das Kamerasystem auf der Rückseite des Fahrzeugs ab. Der Triebfahrzeugführer bedient in diesem Fall das Fahrzeug über wenigstens ein Anzeigegerät aus nur einem Führerstand. Die Messeinrichtungen 2 ermöglichen zusammen mit dem wenigstens einen Anzeigegerät im Führerstand eine Sicht in die Umgebung des Schienenfahrzeugs 1 über das erste Ende 5 hinaus, so dass der Eindruck einer Sicht durch eine Frontscheibe am ersten Ende 5 des Schienenfahrzeugs 1 entsteht.
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Im Vergleich zu Rangierlokomotiven kann eine wesentlich höhere Leistung abgerufen werden und das Schienenfahrzeug 1 als Streckenlokomotive eingesetzt werden. Im Vergleich zu Streckenlokomotiven bietet das Schienenfahrzeug 1 im Maschinenraum Platz für die technische Ausrüstung alternativer Antriebskonzepte sowie Antriebskonzepte mit höherer Leistung und kann zusätzlich noch optimal für Rangierfahrten eingesetzt werden.
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Nicht skizziert ist ein Schienenfahrzeug mit einem vollkommen Frontscheibenlosen Führerstand, der beispielsweise bei einem autonom fahrenden Schienenfahrzeug vorgesehen sein kann, um eine Steuerungs- und/oder eine manuelle Eingriffsmöglichkeit auf dem Schienenfahrzeug zu bieten, beispielsweise bei einem teilweisen Systemausfall. Dann könnten entsprechende Messeinrichtungen an beiden Enden des Schienenfahrzeugs angeordnet sein. Damit ließe sich das Fahrzeug auch fernsteuern, beispielsweise in einem landseitigen virtuellen Führerstand, welcher die entsprechenden Anzeigegerät umfasst.
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2 lehrt eine Ausführungsform eines Führerstands 3 des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs 1. Der Führerstand 3 umfasst einen Fahrersitz 10 sowie ein Bedienpult 9 zur Steuerung des Schienenfahrzeugs 1. Das Bedienpult 9 ist vor einer Frontscheibe 7 angeordnet, durch die der Fahrzeugführer blicken kann. Neben dem Fahrersitz 10 kann ein weiterer Sitz 14 vorgesehen sein. Zugang zum Führerstand 3 gewähren hier beidseitige Einstiegstüren 15. Darüber hinaus umfasst der Führerstand 3 klappbare Monitore als Anzeigegeräte 4 an der Decke. Die Monitore sind in einem Ruhezustand zur Decke hin geklappt und geben die Sicht für den, insbesondere auf dem Fahrersitz sitzenden, Fahrzeugführer durch die Frontscheibe 7 frei, wodurch er bei einer Vorwärtsfahrt 11 des Schienenfahrzeugs 1 mit dem zweiten Ende 6 des Schienenfahrzeugs 1 als vorausfahrendes Ende die Umgebung wahrnehmen kann. In dem hier gezeigten Anzeigezustand sind die Monitore hingegen vor die Frontscheibe 7 heruntergeklappt. Auf ihnen wird bei einer Vorwärtsfahrt 12 des Schienenfahrzeugs 1 mit dem ersten Ende 5 des Schienenfahrzeugs 1 als vorausfahrendes Ende ein Bild, beispielsweise ein Videostream, angezeigt, welches den Eindruck einer Sicht durch eine Frontscheibe am ersten Ende des Schienenfahrzeugs vermittelt.
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Das angezeigte Bild wird anhand von mittels der Messeinrichtung 2 erfassten Messwerten erzeugt und mittels des Anzeigegeräts 4 dem Fahrzeugführer im Führerstand 3 ausgegeben. Das Anzeigegerät 4 ist entsprechend eingerichtet, das mittels der erfassten Messwerte erzeugte Bild wiederzugeben. Nicht veranschaulicht ist wenigstens eine Bilderzeugungseinheit, welche ausgebildet ist, anhand von mittels der Messeinrichtung 2 erfassten Messwerten ein Bild zu erzeugen, welches vom Anzeigegerät 4 angezeigt werden kann.
Bedient werden die Fahrten in beide Richtungen mit ein und demselben Bedienpult, welches entsprechend ausgebildet ist. Bei einem Richtungswechsel kann es umgeschaltet werden, wobei dadurch auch die Monitore ein- bzw. ausgeklappt werden können.
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In 3 ist eine weitere Ausprägung eines Führerstands 2 schematisch in der Draufsicht dargestellt. Er umfasst zwei Bedienpulte 9a und 9b, Frontscheiben 7 und Anzeigegeräte 4, beispielsweise Displays, an einer Rückwand 8 des Führerstands 3. Der Fahrzeugführer dreht sich für bei einem Fahrtrichtungswechsel einfach um 180°. Die Bedienpulte 9a und 9b können auch in einen um den Fahrzeugführer geschlungenen, u-förmigen Bedientisch integriert sein. Ein solcher Bedientisch könnte auch als Bedienpult bezeichnet werden umfassend zwei Bedientafeln.
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Die zwei Bedienpulte 9a und 9b sind für die Fahrt in mindestens je eine Richtung ausgelegt. Hierfür können zwei Fahrersitze 10 zwischen den Bedienpulten 9a und 9b sein, die jeweils zu einem Bedienpult 9a oder 9b ausgerichtet sind oder es ist ein drehbarer Fahrersitz zwischen den Bedienpulten 9a und 9b vorgesehen.
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In der Ausführungsform gemäß der 4 ist ein Drehteller 13 am Boden des Führerstands montiert, auf welchem der Fahrersitz 10 und ein Bedienpult 9 fest angeordnet sind. An einer Vorderseite sind wiederum die Frontscheiben 7 und an einer Rückwand die Anzeigegeräte 4 angeordnet. Das Bedienpult 9 dient wiederum zur Fahrzeugsteuerung in beide Fahrtrichtungen. Bei einem Fahrtrichtungswechsel wird der Drehteller um 180° rotiert. Dies kann wiederum gekoppelt sein mit einer Umschaltung des Bedienpults 9 für die Fahrtrichtung und/oder einer Umschaltung zwischen dem Ruhezustand und dem Anzeigezustand der Anzeigegeräte 4.
