DE102022211159A1 - Procedure for creating a train control - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung (ZG-STG), mit der das Fahrverhalten und Bremsverhalten eines Zugs (ZG), der aus einem Triebfahrzeug (TFZ) und zumindest einem daran angekoppelten Wagen (WAn) besteht, beeinflusst wird. Für eine Zusammenstellung des Zugs (ZG) wird das Triebfahrzeug (TFZ) über eine Datenverbindung (DV) mit einer Leitstelle (LS) verbunden. Relevante Daten (DAT-WAn), die seitens der Leitstelle (LS) für die Wagen (WAn) vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung (ZG-STG) benötigt werden, werden von der Landseite (LS) über die Datenverbindung (DV) zu einer elektronischen Leittechnik (LEIT) des Triebfahrzeugs (TFZ) übertragen. Die Leittechnik (LEIT) verwendet die relevanten Daten (DAT-WAn) der Wagen (WAn) und relevante Daten (DAT-TFZ) des Triebfahrzeugs (TFZ), die seitens des Triebfahrzeugs (TFZ) vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung (ZG-STG) benötigt werden, um die Zugsteuerung (ZG-STG) automatisiert zu erstellen.The invention relates to a method for creating a train control (ZG-STG) with which the driving behavior and braking behavior of a train (ZG) consisting of a traction vehicle (TFZ) and at least one wagon (WAn) coupled to it is influenced. To put together the train (ZG), the traction vehicle (TFZ) is connected to a control center (LS) via a data connection (DV). Relevant data (DAT-WAn) that is available from the control center (LS) for the wagons (WAn) and is required to create the train control (ZG-STG) is transmitted from the land side (LS) via the data connection (DV) to an electronic control system (LEIT) of the traction vehicle (TFZ). The control technology (LEIT) uses the relevant data (DAT-WAn) of the wagons (WAn) and relevant data (DAT-TFZ) of the traction unit (TFZ), which are available from the traction unit (TFZ) and are required to create the train control (ZG-STG), in order to create the train control (ZG-STG) automatically.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung.The invention relates to a method for creating a train control system.
Das Fahrverhalten bzw. Bremsverhalten eines Zugs, der aus einem Triebfahrzeug und daran angekoppelten Wagen besteht, wird mit Hilfe einer Zugsteuerung beeinflusst, wobei Sicherungsvorgaben zu gewährleisten sind.The driving and braking behaviour of a train consisting of a traction vehicle and wagons coupled to it is influenced by means of a train control system, whereby safety specifications must be ensured.
Für die Erstellung bzw. Konfiguration der Zugsteuerung werden auf dem Triebfahrzeug (z.B. auf einer Lokomotive) Daten zu Eigenschaften des Zugs, des Triebfahrzeugs und der angekoppelten Wagen benötigt.To create or configure the train control, data on the properties of the train, the locomotive and the coupled wagons are required on the traction vehicle (e.g. on a locomotive).
Dazu zählen beispielsweise:
- - eine Gesamtmasse des Zugs,
- - eine Bremsart, die vom Triebfahrzeug und von vorbestimmten Wagen zu verwenden ist, z.B.:
- - Bremsart „Güterzugbremse, G“ - langsam wirkend, dadurch ergeben sich längere Bremswege,
- - Bremsart „Personenzugbremse, P“ - schnell wirkend, dadurch ergeben sich kürzere Bremswege,
- - Bremsart „Hochleistungsbremse, R (rapid)“ - optimiert für höhere Zug-Geschwindigkeiten,
- - andere Bremsarten, die ggf. länderspezifisch vorgegeben sind,
- - ein Bremsvermögen des Zugs, beschrieben durch
- - einen Wert „Bremshundertstel“: das sind dimensionslose Zahlen zur Bewertung des Bremsvermögens eines Zugs, die eine zulässige Streckengeschwindigkeit in einem Streckenabschnitt bestimmen, und
- - einen Wert „Bremsgewicht“: das ist eine in der Einheit „Tonne, t“ (=1000 kg) angegebene Gewichtsgröße zur Bewertung des Bremsvermögens eines Zugs; das Bremsgewicht gibt an, welche Fahrzeugmasse von den Bremsen innerhalb eines vorgegebenen Bremswegs und ausgehend von einer vorgegebenen Geschwindigkeit zum Stillstand gebracht werden kann,
- - eine Zuglänge,
- - eine zulässige Maximalgeschwindigkeit des Zuges,
- - eine Zugart (z.B. Güterzug, Personenzug, Zug im Nahverkehr, Zug im Fernverkehr, etc.)
- - einen Typ der im Zug vorhandenen Bremsen (z. B. Scheibenbremse, etc.)
- - a total mass of the train,
- - a type of braking to be used by the traction unit and predetermined wagons, e.g.:
- - Brake type “Freight train brake, G” - slow acting, resulting in longer braking distances,
- - Brake type “Passenger train brake, P” - fast acting, resulting in shorter braking distances,
- - Brake type “high-performance brake, R (rapid)” - optimized for higher train speeds,
- - other types of brakes, which may be specified in specific countries,
- - a braking capacity of the train, described by
- - a ‘braking percentage’ value: these are dimensionless numbers for evaluating the braking capacity of a train, which determine a permissible line speed on a section of line, and
- - a "braking weight" value: this is a weight value expressed in the unit "tonne, t" (=1000 kg) for assessing the braking capacity of a train; the braking weight indicates which vehicle mass can be brought to a standstill by the brakes within a given braking distance and starting from a given speed,
- - a train length,
- - a maximum permissible speed of the train,
- - a train type (e.g. freight train, passenger train, local train, long-distance train, etc.)
- - a type of brakes present on the train (e.g. disc brake, etc.)
Zur Erstellung der Zugsteuerung werden diese Daten in eine elektronische Leittechnik im Triebfahrzeug eingegeben, die unter Verwendung von Algorithmen die Zugsteuerung dann konfiguriert bzw. erstellt.To create the train control, this data is entered into an electronic control system in the locomotive, which then configures or creates the train control using algorithms.
Da diese Daten von der Zusammenstellung des Zuges und den dabei verwendeten Wagentypen abhängig sind, müssen sie bei jeder erfolgenden bzw. neuen Zug-Zusammenstellung dem Triebfahrzeugführer manuell zur Verfügung gestellt werden.Since this data depends on the composition of the train and the types of wagons used, it must be made available to the driver manually each time a new train is composed.
Für einen betrachteten Wagen des Zugs wird von der Zugsteuerung in Abhängigkeit von der Wagen-Position im Zug eine Bremsart ermittelt, die dann am Wagen vor Beginn der Fahrt manuell eingestellt werden muss.For a particular car in the train, the train control system determines a type of braking depending on the car's position in the train, which must then be manually set on the car before the journey begins.
Die oben genannten Daten werden bei jeder Zug-Zusammenstellung von einer Leitstelle bzw. von einer Fahrzeugdisposition für den Zug gesammelt und dem Triebfahrzeugführer mit einem Handzettel oder auch in elektronischer Form zur Verfügung gestellt.The above-mentioned data is collected by a control centre or by a vehicle dispatcher for each train assembly and made available to the train driver in a leaflet or in electronic form.
Der Triebfahrzeugführer gibt diese Daten vor Fahrtbeginn über ein Führerstands-Display in die Leittechnik des Triebfahrzeugs ein.Before the journey begins, the train driver enters this data into the train's control system via a display in the driver's cab.
Der Triebfahrzeugführer muss sich durch eine manuell durchgeführte Sichtkontrolle davon überzeugen, dass die elektronische Fahrzeugleittechnik die Daten korrekt übernommen hat.The train driver must perform a manual visual inspection to ensure that the electronic vehicle control system has correctly received the data.
Zukünftig sollen Züge automatisiert und damit ohne aktive Beteiligung eines Triebfahrzeugführers bewegt werden, so dass dessen Mitwirkung bei der Erstellung der Zugsteuerung entfallen wird.In the future, trains will be automated and thus moved without the active involvement of a train driver, so that his involvement in the creation of train control will be eliminated.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung anzugeben, das in einem automatisierten Betrieb eines Zugs und damit ohne Beteiligung eines Triebfahrzeugführers anwendbar ist.It is therefore the object of the present invention to provide a method for creating a train control which can be used in an automated operation of a train and thus without the involvement of a train driver.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is solved by the features of patent claim 1. Advantageous further developments are specified in the dependent claims.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung, mit der das Fahrverhalten und Bremsverhalten eines Zugs, der aus einem Triebfahrzeug und zumindest einem daran angekoppelten Wagen besteht, beeinflusst wird.The invention relates to a method for creating a train control system with which the driving and braking behavior of a train consisting of a traction vehicle and at least one wagon coupled to it is influenced.
Für eine Zusammenstellung des Zugs wird das Triebfahrzeug über eine Datenverbindung mit einer Leitstelle verbunden. To assemble the train, the locomotive is connected to a control center via a data connection.
Relevante Daten, die seitens der Leitstelle für die Wagen vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung benötigt werden, werden von der Landseite über die Datenverbindung zu einer elektronischen Leittechnik des Triebfahrzeugs übertragen.Relevant data that is available from the control center for the wagons and is required to create the train control is transmitted from the land side via the data connection to an electronic control system of the locomotive.
Die Leittechnik verwendet die relevanten Daten der Wagen und relevante Daten des Triebfahrzeugs, die seitens des Triebfahrzeugs vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung benötigt werden, um die Zugsteuerung (ZG-STG) automatisiert zu erstellen.The control system uses the relevant data of the wagons and relevant data of the locomotive, which are available from the locomotive and are required to create the train control, in order to create the train control (ZG-STG) automatically.
In einer bevorzugten Weiterbildung liegen die relevanten Daten des Triebfahrzeugs seitens der Leitstelle vor und werden von der Landseite über die Datenverbindung zur elektronischen Leittechnik des Triebfahrzeugs übertragen.In a preferred further development, the relevant data of the locomotive are available from the control center and are transmitted from the land side via the data connection to the electronic control system of the locomotive.
In einer bevorzugten Weiterbildung werden die relevanten Daten mit einem Verfahren gegen Datenverfälschung gesichert und über die als Funkverbindung betriebene Datenverbindung an das Triebfahrzeug TFZ übertragen.In a preferred further development, the relevant data is secured using a procedure to prevent data falsification and transmitted to the TFZ traction vehicle via the data connection operated as a radio connection.
In einer bevorzugten Weiterbildung werden die Daten vom Triebfahrzeug des Zugs empfangen und gespeichert, wenn für diese eine korrekte Datenübertragung erkannt wurde.In a preferred further development, the data is received and stored by the train's traction unit if correct data transmission has been detected.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird bei einem erkannten Fehler bei der Daten-Übertragung eine entsprechende Rückmeldung an die Leitstelle durchgeführt. Anschließend erfolgt eine erneute Übertragung der Daten.In a preferred further development, if an error is detected during data transmission, a corresponding feedback is sent to the control center. The data is then transmitted again.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird die erneute Übertragung nach einer einstellbaren Zeit bzw. nach einer vorbestimmten Anzahl an fehlerhaften Übertragungsversuchen abgebrochen.In a preferred development, the retransmission is aborted after an adjustable time or after a predetermined number of faulty transmission attempts.
Bei einem erkannten Fehler wird durch die Leitstelle oder durch die Leittechnik des Triebfahrzeugs eine Fahrt des Zugs unterbunden.If an error is detected, the control center or the control system of the locomotive will prevent the train from moving.
Alternativ oder ergänzen hierzu werden bei einem erkannten Fehler seitens der Leitstelle oder seitens der Leittechnik des Triebfahrzeugs für den Zug allgemein gültige Standard-Daten für benötigte Steuerungsaufgaben gesetzt, übertragen und verwendet.Alternatively or in addition to this, if an error is detected by the control center or by the control technology of the locomotive, generally valid standard data for the required control tasks are set, transmitted and used for the train.
In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt bei einer fehlerfreien Übertragung der Daten eine Verteilung und Prüfung der Daten innerhalb der elektronischen Leittechnik des Triebfahrzeugs bzw. des Zugs.In a preferred further development, if the data is transmitted without errors, the data is distributed and checked within the electronic control system of the locomotive or train.
In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt die Speicherung seitens des Triebfahrzeugs in einer zentralen Speicherstelle.In a preferred further development, the data is stored by the traction vehicle in a central storage location.
In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt von der zentralen Speicherstelle aus eine Übertragung der Daten auf unterlagerte Systeme, wie beispielsweise auf Zugsicherungssysteme LZB oder ETCS.In a preferred further development, the data is transferred from the central storage location to subordinate systems, such as the LZB or ETCS train protection systems.
In einer bevorzugten Weiterbildung werden bei korrekt übertragenen Daten diese in der elektronischen Leittechnik des Zugs gespeichert und zur Leitstelle zurück übermittelt.In a preferred further development, if the data is transmitted correctly, it is stored in the train's electronic control system and transmitted back to the control center.
In einer bevorzugten Weiterbildung werden seitens der Leitstelle die zurückübertragenen Daten mit den ursprünglich dort gespeicherten Daten verglichen und auf Korrektheit überprüft.In a preferred further development, the control center compares the data transmitted back with the data originally stored there and checks it for correctness.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird dann bei einem erkannten Fehler die Datenübertragung wiederholt.In a preferred further development, the data transfer is repeated if an error is detected.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird bei erkannter Fehlerfreiheit von der Leitstelle eine Freigabeinformation an die Leittechnik übermittelt und eine Triebfahrzeug-seitige Verwendung der Daten für Steuerungsaufgaben bzw. für die Erstellung der Zugsteuerung autorisiert.In a preferred further development, if the control center detects that there are no errors, a release message is sent to the control system and the use of the data by the locomotive for control tasks or for creating the train control is authorized.
In einer bevorzugten Weiterbildung beschreiben die relevanten Daten
- - eine Reihung der Wagen bzw. eine Position eines Wagens im Zug,
- - eine Gesamtmasse eines Wagens bzw. des Triebfahrzeugs,
- - eine Länge des Wagens bzw. des Triebfahrzeugs,
- - eine Wagenart des Wagens bzw. eine Art des Triebfahrzeugs,
- - eine vorhandene Bremsvorrichtung im Wagen bzw. im Triebfahrzeug, und/oder
- - ein Bremshundertstel und ein Bremsgewicht.
- - a sequence of carriages or a position of a carriage in the train,
- - a total mass of a wagon or traction vehicle,
- - a length of the wagon or the traction vehicle,
- - a type of wagon or a type of traction vehicle,
- - an existing braking device in the wagon or traction vehicle, and/or
- - a brake hundredth and a brake weight.
In einer bevorzugten Weiterbildung errechnet die Leittechnik aus den Daten eine Gesamtmasse des Zugs und/oder eine Gesamtlänge des Zugs, bzw. bestimmt die Leittechnik basierend auf der Reihung der Wagen im Zug eine Bremsart für jeden einzelnen Wagen festlegt, und/oder eine zulässige Maximalgeschwindigkeit für den Zug.In a preferred further development, the control system calculates a total mass of the train and/or a total length of the train from the data, or the control system determines a type of braking for each individual car and/or a permissible maximum speed for the train based on the sequence of the cars in the train.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird basierend auf den Daten von der Leittechnik für einen spezifischen Wagen eine spezifische Bremsart festgelegt. Diese wird vom Triebfahrzeug über eine Datenverbindung zum spezifischen Wagen übertragen und dort automatisiert eingestellt.In a preferred further development, a specific type of braking is determined for a specific wagon based on the data from the control system. This is transmitted from the traction vehicle via a Data connection transferred to the specific vehicle and set there automatically.
In einer bevorzugten Weiterbildung liest das Triebfahrzeug zur Prüfung und Absicherung aus allen Wagen des Zugs die dort jeweils eingestellte Bremsart über die Datenverbindung aus und vergleicht sie mit den gemachten Vorgaben der Leittechnik.In a preferred further development, the traction vehicle reads the braking type set in each of the train's carriages via the data connection for testing and safety purposes and compares it with the specifications made by the control system.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird bei einem detektierten Fehler bei der rückgemeldeten Bremsart oder bei einer fehlenden Rückmeldung der Bremsart mit einer einstellbaren Anzahl an Wiederholungen eine wiederholte Bremsart-Übertragung an einen betroffenen Wagen und nachfolgender Rückmeldung der Bremsart durchgeführt, bis eine vorgegebene Anzahl an Wiederholungen erreicht wurde oder bis deren korrekte Einstellung durch die Rückübertragung und den Vergleich seitens des Triebfahrzeugs festgestellt wird.In a preferred further development, if an error is detected in the reported braking type or if there is no feedback of the braking type with an adjustable number of repetitions, a repeated braking type transmission is carried out to an affected wagon and subsequent feedback of the braking type until a predetermined number of repetitions has been reached or until their correct setting is determined by the feedback and comparison on the part of the traction vehicle.
Durch die vorliegende Erfindung werden bisher notwendige, manuelle Vorgänge (z.B. manuelle Berechnung der Bremsart der Wagen, manuelle Einstellung der Bremsart an den Wagen, manuelle Dateneingabe durch den Triebfahrzeugführer am Triebfahrzeug) eingespart und damit zusammenhängende Fehlerquellen bzw. Fehler vermieden.The present invention eliminates previously necessary manual processes (e.g. manual calculation of the braking type of the wagons, manual setting of the braking type on the wagons, manual data entry by the train driver on the train) and avoids associated sources of error or errors.
Durch die vorliegende Erfindung entfallen bislang benötigte Arbeitsschritte des Bedienpersonals, so dass ein automatisierter bzw. autonomer Betrieb des Zugs unterstützt bzw. realisierbar wird.The present invention eliminates work steps previously required by operating personnel, so that automated or autonomous operation of the train is supported or realized.
Durch die vorliegende Erfindung werden Aufrüstzeiten des Zugs reduziert und damit erhebliche Kosteneinsparungen erreicht.The present invention reduces train upgrade times and thus achieves significant cost savings.
Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht, dass für eine Leitstelle zu jedem Zeitpunkt die Möglichkeit besteht, aktuell verwendete Daten zu überprüfen und für spätere Verwendungszecke zu archivieren.The present invention ensures that a control center has the possibility to check currently used data at any time and to archive it for later use.
Damit werden bei gleichbleibenden betrieblichen Abläufen bzw. Zugzusammenstellungen Einsparungen an Arbeitszeit erreicht, Fehlerquellen eliminiert und Betriebskosten des Zugs reduziert.This means that working time is saved, sources of error are eliminated and the operating costs of the train are reduced while maintaining the same operational processes and train compositions.
Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht, dass bei einem grenzüberschreitenden Betrieb des Zugs eine beträchtliche Zeit für den Triebfahrzeugführer eingespart wird - beim Grenzübergang müssen die erforderlichen Daten für die Zugsteuerung nicht erneut eingeben werden, eine Bestätigung durch den Triebfahrzeugführer bezüglich der Gültigkeit reicht aus, um den Zug entsprechend den vorgegebenen Länderregelungen weiterzubetreiben.The present invention ensures that a considerable amount of time is saved for the train driver when the train is operated across borders - when crossing the border, the data required for train control does not have to be entered again, a confirmation by the train driver regarding the validity is sufficient to continue operating the train in accordance with the specified country regulations.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine Übersicht zum erfindungsgemäßen Verfahren, -
2 zeigt Details des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines prinzipiellen Ablaufplans, und -
3 mit Bezug auf die vorstehenden Figuren weitere Details zu den Schritten, die in2 beschrieben sind.
-
1 an overview of the method according to the invention, -
2 shows details of the method according to the invention using a basic flow chart, and -
3 with reference to the above figures further details on the steps that are2 are described.
Ein Triebfahrzeug TFZ wird mit Wägen WA1 bis WA4 gekoppelt, um einen Zug ZG zu bilden.A traction vehicle TFZ is coupled with wagons WA1 to WA4 to form a train ZG.
Zwischen dem Triebfahrzeug TFZ und einer Leitstelle LS wird eine Datenverbindung DV, die bevorzugt als Funkverbindung ausgeführt ist, derart eingerichtet und initialisiert, dass auf die Wagen WA1 bis WA4 bezogene relevante Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 von der Leitstelle LS zum Triebfahrzeug TFZ bzw. zu dessen Leittechnik LEIT übertragen werden.A data connection DV, which is preferably designed as a radio connection, is set up and initialized between the traction vehicle TFZ and a control center LS in such a way that relevant data DAT-WA1 to DAT-WA4 relating to the wagons WA1 to WA4 are transmitted from the control center LS to the traction vehicle TFZ or to its control technology LEIT.
Zusätzlich werden auf das Triebfahrzeug TFZ bezogene relevante Daten DAT-TFZ über die Datenverbindung DV von der Leitstelle LS zum Triebfahrzeug TFZ bzw. zu dessen Leittechnik LEIT übertragen.In addition, relevant data DAT-TFZ relating to the traction vehicle TFZ is transmitted via the data connection DV from the control center LS to the traction vehicle TFZ or to its control technology LEIT.
Alternativ dazu sind die auf das Triebfahrzeug TFZ bezogenen relevanten Daten DAT-TFZ seitens des Triebfahrzeugs TFZ abgespeichert, um der elektronischen Leittechnik LEIT des Triebfahrzeugs TFZ zugeführt zu werden.Alternatively, the relevant data DAT-TFZ relating to the TFZ traction vehicle are stored by the TFZ traction vehicle in order to be fed into the LEIT electronic control system of the TFZ traction vehicle.
Die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ sind dazu geeignet, Eigenschaften des Zuges ZG derart zu beschreiben, dass basierend darauf durch die Leittechnik eine Zugsteuerung ZG-STG des Zugs ZG erstellbar ist.The data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ are suitable for describing properties of the train ZG in such a way that, based on this, a train control ZG-STG of the train ZG can be created by the control technology.
Diese Erstellung der Zugsteuerung ZG-STG erfolgt mit Hilfe bekannter Algorithmen und Funktionalitäten.This creation of the ZG-STG train control is carried out using known algorithms and functionalities.
Die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 sind spezifisch für jeden der Wagen WA1 bis WA4 und werden entsprechend seitens der Leitstelle LS abgesichert bzw. abgespeichert.The data DAT-WA1 to DAT-WA4 are specific to each of the cars WA1 to WA4 and are secured or stored accordingly by the control center LS.
Die Daten DAT-TFZ sind spezifisch für das Triebfahrzeug TFZ und werden seitens der Leitstelle LS oder seitens des Triebfahrzeugs TFZ abgesichert bzw. abgespeichert.The DAT-TFZ data are specific to the TFZ traction vehicle and are secured or stored by the LS control center or by the TFZ traction vehicle.
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 die Reihung bzw. Reihenfolge oder Position der Wagen WA bis WA4 im Zug ZG.For example, the data DAT-WA1 to DAT-WA4 describe the sequence or position of the cars WA to WA4 in the train ZG.
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ eine Gesamtmasse jedes einzelnen Wagens WA1 bis WA4 und eine Gesamtmasse des Triebfahrzeugs TFZ.For example, the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ describe a total mass of each individual wagon WA1 to WA4 and a total mass of the traction vehicle TFZ.
Das ermöglicht es der Leittechnik LEIT, daraus eine Gesamtmasse des Zugs ZG zu errechnen bzw. herzuleiten.This enables the control system LEIT to calculate or derive a total mass of the train ZG.
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ eine Länge jedes einzelnen Wagens WA1 bis WA4 und eine Länge des Triebfahrzeugs TFZ.For example, the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ describe a length of each individual wagon WA1 to WA4 and a length of the traction vehicle TFZ.
Das ermöglicht es der Leittechnik LEIT, daraus eine Gesamtlänge des Zugs ZG zu errechnen bzw. herzuleiten.This enables the control system LEIT to calculate or derive a total length of the train ZG.
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ eine Wagenart jedes einzelnen Wagens WA1 bis WA4 und eine Bauart des Triebfahrzeugs TFZ.For example, the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ describe a wagon type of each individual wagon WA1 to WA4 and a design of the traction vehicle TFZ.
Das ermöglicht es der Leittechnik LEIT, daraus eine Zugart (z.B. Güterzug, Personenzug, Zug im Nahverkehr, Zug im Fernverkehr, etc.) für den Zug ZG herzuleiten bzw. zu erstellen.This enables the LEIT control system to derive or create a train type (e.g. freight train, passenger train, local train, long-distance train, etc.) for the train ZG.
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ einen Typ der in jedem einzelnen Wagen WA1 bis WA4 vorhandenen Bremsen und einen Typ der im Triebfahrzeug TFZ vorhandenen Bremsen.For example, the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ describe a type of brakes present in each individual car WA1 to WA4 and a type of brakes present in the traction vehicle TFZ.
Aufgrund der Reihung der Wagen im Zugverband wird über die Leittechnik LEIT die Bremsart für jeden einzelnen Wagen festgelegt.Based on the sequence of the wagons in the train, the LEIT control system determines the type of braking for each individual wagon.
Die jeweilige Bremsart wird über eine weitere Datenverbindung DVW, die zwischen dem Triebfahrzeug TFZ und jedem der Wagen WA1 bis WA4 eingerichtet ist, an die jeweils zugeordneten Wagen WA1 bis WA4 übertragen und dort bevorzugt automatisiert für jeden einzelnen Wagen WA1 bis WA4 eingestellt.The respective braking type is transmitted to the respectively assigned wagons WA1 to WA4 via a further data connection DVW, which is set up between the traction vehicle TFZ and each of the wagons WA1 to WA4, and is then preferably set automatically for each individual wagon WA1 to WA4.
Das ermöglicht es der Leittechnik LEIT, darauf basierend ein für den Zug ZG optimiertes Bremsverfahren bzw. die Bremsart herzuleiten, um ein optimiertes Bremsvermögen des Zugs ZG zu erreichen.This enables the LEIT control system to derive a braking procedure or type of braking that is optimized for the ZG train in order to achieve optimized braking performance of the ZG train.
Dabei werden seitens der Leittechnik LEIT auch Werte für „Bremshundertstel“ und „Bremsgewicht“ berücksichtigt, die für die Wagen WA1 bis WA4 und/oder für das Triebfahrzeug TFZ vorgegeben sind bzw. vorgegeben werden.The LEIT control technology also takes into account values for “brake percentage” and “brake weight” that are or will be specified for the wagons WA1 to WA4 and/or for the TFZ traction vehicle.
Anhand der Daten wird seitens der Leittechnik LEIT für den Zug ZG auch eine zulässige Maximalgeschwindigkeit bestimmt bzw. festgelegt.Based on the data, the control system LEIT also determines or sets a permissible maximum speed for the train ZG.
Für die Übertragung der Daten zwischen der Leitstelle LS und dem Triebfahrzeug TFZ bzw. für die Übertragung der einzustellenden Bremsart vom Triebfahrzeug TFZ zu den einzelnen Wagen WA1 bis WA4 wird ein sicheres Datenübertragungsverfahren verwendet, das die Übertragung ausreichend gegen unbeabsichtigte oder unberechtigte Datenverfälschung sichert und zugleich ausreichend ausfallsicher ist.For the transmission of data between the control center LS and the traction vehicle TFZ or for the transmission of the braking type to be set from the traction vehicle TFZ to the individual cars WA1 to WA4, a secure data transmission procedure is used that sufficiently protects the transmission against unintentional or unauthorized data falsification and at the same time is sufficiently fail-safe.
In einem ersten Schritt S1 werden für die vorzunehmende Zusammenstellung des Zugs ZG die relevanten Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 der Wagen WA1 bis WA4 und die relevanten Daten DAT-TFZ des Triebfahrzeugs von einer landseitigen Fahrzeugdisposition bzw. von der Leitstelle LS ermittelt.In a first step S1, the relevant data DAT-WA1 to DAT-WA4 of the wagons WA1 to WA4 and the relevant data DAT-TFZ of the traction vehicle are determined by a land-based vehicle dispatcher or by the control center LS for the composition of the train ZG.
Diese Ermittlung erfolgt entweder manuell durch damit beauftragtes Personal oder automatisiert anhand einer vorbekannten Zusammenstellung des Zugs ZG.This determination is carried out either manually by authorized personnel or automatically based on a previously known composition of the train ZG.
Die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ werden landseitig in der Leistelle LS oder in einer landseitigen Infrastruktur gespeichert und für die Datenübertragung an den Zug ZG bzw. an dessen Triebfahrzeug TFZ vorbereitet.The data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ are stored on land in the control center LS or in a land-based infrastructure and prepared for data transmission to the train ZG or its traction vehicle TFZ.
In einem dem ersten Schritt S1 nachfolgenden zweiten Schritt S2 werden die DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ mit einem entsprechenden Verfahren gegen Datenverfälschung gesichert und über die als Funkverbindung betriebene Datenverbindung DV an das Triebfahrzeug TFZ übertragen.In a second step S2 following the first step S1, the DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ are secured against data falsification using an appropriate procedure and transmitted to the traction vehicle TFZ via the data connection DV operated as a radio connection.
In einem dem zweiten Schritt S2 nachfolgenden dritten Schritt S3 werden die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ vom Triebfahrzeug TFZ des Zugs ZG empfangen und gespeichert, sofern für diese eine korrekte Datenübertragung erkannt wurde.In a third step S3 following the second step S2, the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ are received and stored by the traction vehicle TFZ of train ZG, provided that correct data transmission was detected for them.
Wird durch entsprechenden Sicherungsverfahren erkannt, dass die Daten nicht korrekt übertragen wurden bzw. wird ein zugehöriger Fehler FEH erkannt, erfolgt eine entsprechende Rückmeldung an die Leitstelle LS.If it is detected by appropriate security procedures that the data has not been transmitted correctly or if an associated error FEH is detected, a corresponding feedback is sent to the control center LS.
Anschließend wird eine Wiederholung des zweiten Schritts S2 initiiert, d.h. es wird eine erneute Datenübertragung angefordert und durchgeführt.Subsequently, a repetition of the second step S2 is initiated, i.e. a new data transmission is requested and carried out.
Nach einer einstellbaren Zeit bzw. nach einer vorbestimmten Anzahl an fehlerhaften Übertragungsversuchen wird dies als Fehler FEH erkannt, die wiederholte Datenübertragung wird in einem Schritt FEH-ABB abgebrochen und nachfolgend ein neunter Schritt S9 durchgeführt.After an adjustable time or after a predetermined number of faulty transmission attempts, this is recognized as an error FEH, the repeated data transmission is aborted in a step FEH-ABB and a ninth step S9 is subsequently carried out.
Wurden die Daten korrekt übertragen erfolgt in einem dem dritten Schritt S3 nachfolgenden vierten Schritt S4 eine Verteilung und Prüfung der Daten innerhalb der elektronischen Leittechnik LEIT des Zugs ZG.If the data has been transmitted correctly, the data is distributed and checked within the electronic control system LEIT of the train ZG in a fourth step S4 following the third step S3.
Nach dem Empfang der Daten von der Leitstelle LS werden die Daten auf dem Triebfahrzeug zentral in einer Speicherstelle abgespeichert.After receiving the data from the LS control center, the data is stored centrally in a storage location on the locomotive.
Von dieser zentralen Speicherstelle aus erfolgt eine Übertragung der Daten auf unterlagerte Systeme, wie beispielsweise auf Zugsicherungssysteme LZB oder ETCS, und dort abgespeichert.From this central storage location, the data is transferred to subordinate systems, such as the LZB or ETCS train protection systems, and stored there.
Optional werden bei dieser im Triebfahrzeug TFZ intern durchgeführten Daten-Übertragung Sicherheitsprüfungen auf Vollständigkeit und Datenverfälschungen durchgeführt.Optionally, security checks for completeness and data falsification are carried out during this data transfer, which is carried out internally in the TFZ locomotive.
Optional werden die in den unterlagerten Systemen gespeicherten Daten ausgelesen und mit den in der zentralen Speicherstelle abgelegten Daten verglichen.Optionally, the data stored in the underlying systems is read out and compared with the data stored in the central storage location.
Wird bei der Verteilung der Daten in der Leittechnik ein Fehler FEH festgestellt, wird die Einstellung der Daten abgebrochen und der neunte Schritt S9 durchgeführt.If an error FEH is detected during the distribution of the data in the control system, the setting of the data is aborted and the ninth step S9 is carried out.
Wurden die Daten korrekt übertragen, werden sie gemäß einer ersten Option OPT1 in einem dem vierten Schritt S4 nachfolgenden fünften Schritt S5 in der elektronischen Leittechnik des Zugs gespeichert und auf dem gleichen Übertragungsweg zur Leitstelle LS zurück übermittelt.If the data have been transmitted correctly, they are stored in the train's electronic control system in a fifth step S5 following the fourth step S4 according to a first option OPT1 and transmitted back to the control center LS via the same transmission path.
Alternativ dazu werden die als „korrekt übertragen“ erkannten Daten gemäß einer zweiten Option OPT2 einem achten Schritt S8 zugeführt bzw. unterzogen.Alternatively, the data recognized as “correctly transmitted” are fed to or subjected to an eighth step S8 according to a second option OPT2.
In einem dem fünften Schritt S5 nachfolgenden sechsten Schritt S6 werden seitens der Leitstelle LS die zurückübertragenen Daten mit den ursprünglich gespeicherten Daten verglichen und auf Korrektheit überprüft.In a sixth step S6 following the fifth step S5, the control center LS compares the retransmitted data with the originally stored data and checks them for correctness.
Diese Prüfung erfolgt entweder manuell durch damit beauftragtes Personal oder automatisiert.This check is carried out either manually by authorized personnel or automatically.
Wird bei der Prüfung als Fehler FEH erkannt, dass die Daten nicht übereinstimmen, so wird die Datenübertragung beginnend ab dem zweiten Schritt S2 so lange wiederholt, bis die Daten übereinstimmen.If the test detects an error FEH that the data do not match, the data transfer is repeated starting from the second step S2 until the data match.
Ist die Datenübertragung zu häufig oder zu lange nicht erfolgreich, wird ein Fehler FEH oder eine Zeitüberschreitung TOUT erkannt. In diesem Fall erfolgt ein Abbruch der wiederholten Datenübertragung und der neunte Schritt S9 wird durchgeführt.If the data transmission is unsuccessful too often or for too long, an error FEH or a timeout TOUT is detected. In this case, the repeated data transmission is aborted and the ninth step S9 is carried out.
Eine Anzahl an tolerierbaren Fehlversuche bzw. ein Wert für die Zeitüberschreitung sind dabei wählbar bzw. einstellbar und spezifisch an die betrieblichen Abläufe angepasst.A number of tolerable failed attempts or a value for the timeout can be selected or set and specifically adapted to the operational processes.
Wurde im sechsten Schritt S6 die Korrektheit der übertragenen Daten bestätigt, so wird in einem dem sechsten Schritt S6 nachfolgenden siebten Schritt S7 von der Leitstelle LS eine Freigabeinformation an die Leittechnik des Zugs übermittelt und Triebfahrzeug-seitige Verwendung der Daten autorisiert.If the correctness of the transmitted data was confirmed in the sixth step S6, in a seventh step S7 following the sixth step S6, the control center LS transmits release information to the control system of the train and authorizes the use of the data on the locomotive side.
In einem dem siebten Schritt S7 nachfolgenden achten Schritt S8 verwendet die Leittechnik des Zugs die empfangenen Daten für Steuerungsaufgaben bzw. für die Erstellung der Zugsteuerung.In an eighth step S8 following the seventh step S7, the train's control system uses the received data for control tasks or for creating the train control.
Im neunten Schritt S9, der bei den erkannten Fehlerzuständen FEH bzw. TOUT ausgeführt wird, wird je nach betrieblichen Vorgaben durch die Leitstelle LS oder durch die Leittechnik LEIT des Triebfahrzeugs TFZ entweder eine Fahrt des Zugs ZG nicht begonnen bzw. eine Sperrung eines Antriebs des Triebfahrzeugs TFZ veranlasst.In the ninth step S9, which is carried out when the error states FEH or TOUT are detected, depending on the operational specifications by the control center LS or by the control technology LEIT of the traction vehicle TFZ, either a journey of the train ZG is not started or a drive of the traction vehicle TFZ is blocked.
Alternativ oder ergänzend dazu werden für die benötigten Steuerungsaufgaben seitens der Leitstelle LS oder seitens der Leittechnik des Triebfahrzeugs für den Zug ZG allgemein gültige Standard-Daten gesetzt und verwendet, die ggf. nicht auf die aktuelle Zusammenstellung des Zugs ZG optimiert sind.Alternatively or in addition to this, generally valid standard data are set and used for the required control tasks by the control center LS or by the control technology of the locomotive for the train ZG, which may not be optimized for the current composition of the train ZG.
Für den Fall, dass die Datenübertragung nicht erfolgen konnte bzw. nicht erfolgreich war, erfolgt alternativ dazu eine Eingabe der Daten am Triebfahrzeug gemäß dem eingangs beschriebenen Stand der Technik.In the event that the data transfer could not take place or was not successful, the data is alternatively entered on the traction vehicle in accordance with the state of the art described above.
Die Schritte S4, S5 und S6 sind ggf. optional, wenn die bei der Übertragung der Daten von der Leitstelle LS zum Triebfahrzeug TFZ verwendeten Datensicherungsverfahren als ausreichend erachtet werden.Steps S4, S5 and S6 may be optional if the data transmission protocols used from the control centre LS to the traction vehicle TFZ Data backup procedures are considered sufficient.
Die Schritte S4, S5 und S6 stellen sicher, dass eine Speicherung der Daten auf dem Triebfahrzeug erfolgreich und korrekt erfolgt ist.Steps S4, S5 and S6 ensure that the data has been saved on the locomotive successfully and correctly.
Sie bieten der Leitstelle LS eine Möglichkeit, die auf dem Triebfahrzeug TFZ aktuell verwendeten Daten zu kontrollieren.They offer the LS control center a way to control the data currently used on the TFZ locomotive.
Ob diese Schritte zur Anwendung kommen, hängt letztlich von betrieblichen Aspekten bzw. von einer im Triebfahrzeug verwendeten Leittechnik-Architektur ab.Whether these steps are applied ultimately depends on operational aspects or on the control technology architecture used in the locomotive.
Insbesondere wird eine Verteilung und Prüfung der Daten innerhalb der elektronischen Leittechnik LEIT dargestellt.In particular, a distribution and testing of the data within the electronic control system LEIT is presented.
Die relevanten Daten DAT-WAn (mit n=1 bis 4) und DAT-TFZ werden seitens der Leitstelle LS in einem Speicher bereitgestellt.The relevant data DAT-WAn (with n=1 to 4) and DAT-TFZ are provided by the control center LS in a memory.
Eine Funktion DAT-UEB ist für die Übertragung der Daten vorgesehen. Diese erfolgt über ein so genanntes „Ground Communication Gateway“ GCG durch eine sichere Verbindung zum Triebfahrzeug TFZ, wo die Daten als Datensatz von einem so genannten „Mobile Communication Gateway“ MCG empfangen werden.A DAT-UEB function is provided for the transmission of data. This takes place via a so-called "Ground Communication Gateway" GCG through a secure connection to the traction vehicle TFZ, where the data is received as a data set by a so-called "Mobile Communication Gateway" MCG.
Das Mobile Communication Gateway MCG stellt dann die Daten einer Funktion „Automatische Zugdateneingabe“ AZDE zur Verfügung.The Mobile Communication Gateway MCG then makes the data available to an “Automatic Train Data Entry” AZDE function.
Die Funktion AZDE verteilt dann relevante Parameter ZD1, ZD2, ZDn an einzelne Zugsicherungssysteme SG1, SG2, SGn.The AZDE function then distributes relevant parameters ZD1, ZD2, ZDn to individual train protection systems SG1, SG2, SGn.
Um sicherzustellen, dass die übermittelten Daten DAT-WAn und DAT-TFZ mit korrespondierenden Daten ZD1, ZD2, ZDn von Zugsicherungssystemen SG1, SG2, SGn übereinstimmen, wird dies anschließend über eine Funktion DAT-CHK untersucht bzw. geprüft.In order to ensure that the transmitted data DAT-WAn and DAT-TFZ match the corresponding data ZD1, ZD2, ZDn from train protection systems SG1, SG2, SGn, this is subsequently examined or checked using a DAT-CHK function.
Nach der Prüfung erfolgt eine Rückmeldung eines Prüfungsergebnisses an die Leittechnik LEIT über eine Funktion STAT-DAT.After the test, a test result is sent back to the control system LEIT via a STAT-DAT function.
Weiter wird das Ergebnis der Prüfung zur Leitstelle LS zur weiteren Verarbeitung übermittelt, wobei auch hier eine Funktion DAT-CHK zur Prüfung vorgesehen ist bzw. durchgeführt wird.The result of the test is then transmitted to the LS control center for further processing, whereby a DAT-CHK function is also provided or carried out for testing.
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