DE10309200A1

DE10309200A1 - Verfahren zur Sicherung der Zugfolge im Zugleitbetrieb

Info

Publication number: DE10309200A1
Application number: DE10309200A
Authority: DE
Inventors: Jörn Prof. Pachl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-16
Also published as: US20060161317A1; AU2004215736B2; WO2004076258A1; EP1597129A1; US7328090B2; ATE388074T1; EP1597129B1; DK1597129T3; AU2004215736A1; DE502004006410D1; ES2300740T3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung der Zugfolge im Zugleitbetrieb, wobei eine fernmündliche Kommunikation zwischen einem Zugleiter in einer Zugleitzentrale und einem Triebfahrzeugführer stattfindet. Zur Erhöhung der Sicherheit bei fernmündlicher Kommunikation ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Zugleiter dem Triebfahrzeugführer eine Fahrerlaubnis und einen von einem Zugleitrechner ermittelten, fahrerlaubnisspezifischen Prüfcode übermittelt und der Triebfahrzeugführer die Fahrerlaubnis und den Prüfcode in ein Fahrzeuggerät eingibt, welches nach dem gleichen Algorithmus wie der Zugleitrechner den Prüfcode berechnet und den berechneten mit dem eingegebenen Prüfcode vergleicht, wobei nur im Falle der Übereinstimmung die Fahrerlaubnis bestätigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung der Zugfolge im Zugleitbetrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine diesbezügliche Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Auf Strecken mit geringem Verkehr wird die Sicherung der Zugfolge häufig im Zugleitbetrieb realisiert. Dabei regelt der Zugleiter Zug- und Rangierfahrten auf einer zugeordneten Zugleitstrecke mit Zuglaufmeldungen und anderen Meldungen. Der Zugleiter führt ein Zugmeldebuch, in das der Betriebszustand der Zugleitstrecke, d. h. die an die Triebfahrzeugführer fernmündlich übermittelten Fahrerlaubnisse zum Befahren der Zugleitstrecke eingetragen werden. Aufgrund fehlender technischer Sicherung sind im Zugleitbetrieb nur geringe Geschwindigkeiten, insbesondere bis 60 km pro Stunde und bei Erfüllung bestimmter Voraussetzungen bis 80 km pro Stunde zugelassen. Die Zuglaufverfolgung findet im Zugleitbetrieb nur in Form des handschriftlich geführten Zugmeldebuchs statt. Es stehen keine rechnergestützten Zuglaufdaten zur Anbindung an andere Informations- und Dispositionssysteme zur Verfügung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, das mit geringem technischen Aufwand eine sicherheitliche Ergänzung des Zugleitbetriebes ermöglicht.
Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Einführung des fahrerlaubnisspezifischen Prüfcodes ist die Übermittlung einer Fahrerlaubnis, für die die sicherheitlichen Voraussetzungen nicht erfüllt sind, technisch ausgeschlossen. Außerdem wird die Einhaltung der Fahrerlaubnis auf dem Triebfahrzeug technisch überwacht. Der Prüfcode garantiert eine technische Absicherung der fernmündlichen Kommunikation, wobei abgesichert ist, dass der Zugleiter keine Fahrerlaubnis erteilen kann, die er nicht vorher durch Eingabe in den Zugleitrechner auf Zuverlässigkeit geprüft hat und auch dass der Triebfahrzeugführer keine Bestätigung für eine Fahrerlaubnis erhält, wenn er in das Fahrzeuggerät eine Fahrerlaubnis eingibt, die er vorher nicht bzw. nicht in dieser Form erhalten hat. Der Prüfcode wird durch einen manuell nicht nachvollziehbaren Algorithmus aus den Daten der aktuellen Betriebssituation berechnet. Dabei ist natürlich sicherzustellen, dass sich die Prüfcodes nicht mit nachvollziehbarer Regelmäßigkeit wiederholen können. Durch den damit verbundenen Sicherheitsgewinn sind Geschwindigkeiten bis 100 km/h genehmigungsfähig.
Der Zugleiter verfügt in der Zugleitzentrale über einen Zugleitrechner, in den – anstelle oder zusätzlich zum Zugmeldebuch – alle Zuglaufmeldungen eingegeben werden und indem somit ständig eine Datenbasis zur aktuellen Betriebslage auf der Zugleitstrecke vorliegt. Jede Fahrerlaubnis ist vor der fernmündlichen Übermittlung an den Triebfahrzeugführer in den Zugleitrechner einzugeben. Die Eingabe kann auf effektivste Weise ähnlich wie bei Fahrstraßen durch Start-Ziel-Bedienung erfolgen. Der Zugleitrechner nimmt eine Zulässigkeitsprüfung vor und weist bei einem sicherheitskritischen Konflikt die Fahrerlaubnis zurück. Für eine abgewiesene Fahrerlaubnis wird durch den Zugleitrechner kein Prüfcode ermittelt.
An Bord des Triebfahrzeuges befindet sich ein einfaches Fahrzeuggerät. Die vom Zugleiter fernmündlich an den Triebfahr zeugführer übermittelte Fahrerlaubnis wird zusammen mit dem Prüfcode vom Triebfahrzeugführer in das Fahrzeuggerät eingegeben. Das Fahrzeuggerät überprüft die Richtigkeit der eingegebenen Fahrerlaubnis und vergleicht das Fahrziel mit dem aktuellen Zugstandort. Steht der Fahrerlaubnis nichts entgegen, wird diese auf dem Display des Fahrzeuggerätes als gültige Fahrerlaubnis angezeigt, andernfalls wird sie vom Fahrzeuggerät zurückgewiesen. Beim Erreichen der Fahrerlaubnisgrenze, d. h. des Fahrzieles, für das die Fahrerlaubnis erteilt wurde, wird der Triebfahrzeugführer durch eine Anzeige und gegebenenfalls ein akustisches Signal auf das Einholen einer neuen Fahrerlaubnis hingewiesen. Wird die Fahrerlaubnisgrenze überfahren, ertönt ein Warnsignal, das den Triebfahrzeugführer zum sofortigen Halten auffordert.
Bei der Eingabe der von dem Zugleiter fernmündlich übermittelten Fahrerlaubnis in das Fahrzeuggerät durch den Triebfahrzeugführer ist der ebenfalls übermittelte Prüfcode mit einzugeben. Das Fahrzeuggerät berechnet nach dem gleichen Algorithmus wie der Zugleitrechner für jede eingegebene Fahrerlaubnis den Prüfcode und vergleicht diesen mit dem vom Triebfahrzeugführer eingegebenen Prüfcode. Bei Nichtübereinstimmung des manuell eingegebenen mit dem berechneten Prüfcode wird die Fahrerlaubnis zurückgewiesen. Da der Triebfahrzeugführer den Prüfcode selbst nicht bestimmen kann und somit zur Eingabe einer gültigen Fahrerlaubnis auf die Übermittlung des Prüfcodes durch den Zugleiter angewiesen ist, ist es nicht möglich, für eine irrtümlich eingegebene Fahrerlaubnis, für die nicht zuvor in der Zugleitzentrale die Zulässigkeit überprüft wurde und somit ein Prüfcode vorhanden ist, eine Bestätigung dieser Fahrerlaubnis, d. h. eine gültige Fahrerlaubnis, zu erhalten.
Gemäß Anspruch 2 ist ein ähnliches Sicherungsverfahren auch bei der Übermittlung einer Zuglaufmeldung von dem Triebfahrzeugführer an den Zugleiter vorgesehen. Vor Abgabe der Zuglaufmeldung, die zur sicherheitlichen Freigabe von vorausliegenden Gleisabschnitten vorgesehen ist, wird diese Meldung zunächst von den Triebfahrzeugführer in das Fahrzeuggerät eingegeben, welches den zugehörigen Prüfcode berechnet. Anschließend übermittelt der Triebfahrzeugführer die Zuglaufmeldung samt Prüfcode an den Zugleiter, der beide Datensätze in den Zugleitrechner eingibt. Der Zugleitrechner berechnet nach dem gleichen Algorithmus wie das Fahrzeuggerät für jede eingegebne Zuglaufmeldung den Prüfcode und vergleicht diesen mit dem manuell eingegebenen Prüfcode. Bei Nichtübereinstimmung des eingegebenen mit dem berechneten Prüfcode wird die Zuglaufmeldung zurückgewiesen. Dadurch, dass der Zugleiter den Prüfcode nicht selbst bestimmen kann und somit zur Eingabe einer gültigen Zuglaufmeldung auf die Übermittlung des Prüfcodes durch den Triebfahrzeugführer angewiesen ist, besteht keine Möglichkeit, einen zugehörigen Gleisabschnitt irrtümlicherweise freizugeben.
Die Übermittlung einer Zuglaufmeldung von einem örtlichen Bahnhofsfahrdienstleiter an den Zugleiter wäre bei Bedarf in ähnlicher Weise zu realisieren.
Gemäß Anspruch 3 sind bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Wesentlichen folgende Komponenten erforderlich:

– ein Zugleitrechner in der Zugleitzentrale für die Zulässigkeitsprüfung und die Berechnung des Prüfcodes
– eine Kommunikationseinrichtung zwischen Zugleitzentrale und Triebfahrzeug sowie
– ein Fahrzeuggerät zur Berechung des fahrerlaubnisspezifischen Prüfcodes und mit einer Vergleichseinrichtung zum Vergleich des manuell eingegebenen mit dem berechneten Prüfcode.

Für Strecken mit schwachem Verkehr sind somit nur relativ wenig neue Infrastrukturkomponenten erforderlich. Die Kommunikation erfolgt dabei über die vorhandene Kommunikationstechnik. Ein Sicherheitsgewinn ergibt sich auch, wenn nicht alle Triebfahrzeuge mit dem Fahrzeuggerät ausgestattet sind. Zwar können sich gewisse betriebliche Einschränkungen, insbesondere hinsichtlich Geschwindigkeitsbeschränkungen, ergeben, jedoch sind keine aufwendigen technischen Zusatzeinrichtungen in der Zugleitzentrale erforderlich.
Der Zugleitrechner ist gemäß Anspruch 4 vorzugsweise als signaltechnisch sicherer Rechner mit History-Funktionen ausgebildet. Nur diese signaltechnisch sichere Lösung ermöglicht, auf die Führung des handschriftlichen Zugmeldebuches für den Zugleitbetrieb zu verzichten. Um bei Ausfall des Zugleitrechners dem Betrieb mit einem handschriftlichen Zugmeldebuch weiterführen zu können, muss der Zugleitrechner über eine gesicherte History-Funktion verfügen, aus der die unmittelbar vor dem Ausfall bestehende Betriebslage mit allen Zugstandorten und erteilten Fahrerlaubnissen abgerufen und ins Zugmeldebuch übertragen werden kann.
Die Wahl einer signaltechnisch sicheren Lösung würde auch die Integration des Zugleitrechners in die Bedienoberfläche von elektronischen Stellwerken erlauben. Damit wäre es möglich, aus einer Bedienoberfläche sowohl stellwerksgesteuerte Strecken als auch Zugleitstrecken zu steuern. Die Datenbasis des Zugleitrechners erlaubt auch die Anbindung an Dispositionssysteme, also dass auch in den Betriebsleitstellen regionale Netze in die Disposition von stellwerkgesteuerten Strecken und Zugleitstrecken in ein System integriert werden können.
Das Fahrzeuggerät ist gemäß einer in Anspruch 5 gekennzeichneten bevorzugten Ausführungsform als signaltechnisch nicht sicherer Rechner mit History-Funktion ausgebildet. Der Fahrzeugrechner erteilt dem Triebfahrzeugführer keine unmittelbare Freigabe zur Fahrt, sondern greift beim Offenbaren von Fehlern nur hemmend in den Betrieb ein. Ein Versagen des Fahrzeuggerätes kann allein nicht zu einer Gefährdung führen. Dazu muss immer ein Fehlverhalten des Triebfahrzeugführers vorliegen. Folglich ist eine signaltechnisch nicht sichere und damit technisch weniger aufwendige Lösung ausreichend. Dennoch sollten alle Anzeigen und Eingaben des Fahrzeuggerätes für nachträgliche Auswertungen bei Unregelmäßigkeiten mittels History-Funktionen protokollierbar sein.
Falls örtliche Bahnhofsfahrdienstleiter mit Rechnern zur Berechnung der Prüfcodes ausgestattet werden, gelten ähnliche Anforderungen wie für die Fahrzeuggeräte. Auf eine gesicherte History-Funktion kann jedoch bei diesen Rechnern gegebenenfalls verzichtet werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung zur Übermittlung einer Fahrerlaubnis von einem Zugleiter an einen Triebfahrzeugführer und
2 eine schematische Darstellung zur Übermittlung einer Zuglaufmeldung vom Triebfahrzeugführer an den Zugleiter.
Aus 1 ist der Verfahrensablauf zur Erteilung einer Fahrerlaubnis durch eine Zentrale an ein Fahrzeug ersichtlich. Nachdem einem Zugleiter in der Zentrale eine von einem Fahrzeugführer fernmündlich übermittelte Fahranfrage vorliegt, wird durch den Zugleiter eine entsprechende Fahrerlaubnis in einen Zugrechner eingegeben. Dieser prüft anhand des Belegungszustandes des angefragten Gleisabschnittes die Zulässigkeit der Fahrerlaubnis und berechnet einen fahrerlaubnisspezifischen Prüfcode. Die Fahrerlaubnis wird hernach in einer History-Datei des Zugleitrechners abgespeichert und auf einer Bildschirmanzeige des Zugleitrechners zusammen mit dem Prüfcode quasi erteilt. Diese Fahrerlaubnis wird durch den Zugleiter zusammen mit dem Prüfcode fernmündlich an den Fahrzeugführer übermittelt. Der Fahrzeugführer gibt die Fahrerlaubnis und den Prüfcode in ein Fahrzeuggerät ein, welches eine Plausibilitätsprüfung, insbesondere hinsichtlich der aktuellen Fahrzeugposition und des Fahrtzieles, durchführt und den Prüfcode analog zum Zugleitrechner fahrerlaubnisspezifisch ermittelt. Danach wird die Fahrerlaubnis in einer History-Datei des Fahrzeuggerätes abgespeichert und als gültige Fahrerlaubnis angezeigt.
In die Berechnung des Prüfcodes können insbesondere Angaben bezüglich Datum, Zugnummer und Ziel der Fahrerlaubnis einfließen.
Auf diese Weise wird ein Sicherheitsniveau erreicht, das mit der Zugfolgesicherung auf Strecken mit nicht selbsttätigem Streckenblock ohne Zugbeeinflussung vergleichbar ist. Es ist auch eine stufenweise Umsetzung möglich, indem die Sicherung der Übermittlung von Meldungen auf das Erteilen der Fahrerlaubnis gemäß 1 beschränkt wird. Damit wird durch Ver hinderung der unzulässigen Abfahrt ohne Fahrerlaubnis bereits die größte Sicherheitslücke des Zugleitbetriebes geschlossen.
2 veranschaulicht den Verfahrensablauf zur Zuglaufmeldung seitens des Fahrzeugführers an die Zentrale. Hat das Fahrzeug eine von gegebenenfalls mehreren Zuglaufmeldstellen innerhalb einer Zugleitstrecke, für die die Zentrale zuständig ist, erreicht, wird zunächst die Zugvollständigkeit geprüft und in den Fahrzeugrechner eingegeben. Dieser berechnet den Prüfcode, der auch in der History-Datei abgespeichert wird. Der Prüfcode wird angezeigt und zusammen mit der Zuglaufmeldung fernmündlich an den Zugleiter in der Zentrale übermittelt. Zuglaufmeldung und Prüfcode werden in den Zugleitrechner eingegeben, der eine Plausibilitätsprüfung durchführt und ebenfalls den Prüfcode berechnet und diesen mit dem manuell eingegebenen Prüfcode vergleicht. Daraufhin werden die freizugebenden Gleisabschnitte festgelegt und in die History-Datei eingetragen. Die Bildschirmanzeige bestätigt die Korrektheit der Zuglaufmeldung oder signalisiert gegebenenfalls einen Fehlerzustand.
In die Berechnung des Prüfcodes für die Zuglaufmeldung können insbesondere das Datum, die Zugnummer, die Art der Zuglaufmeldung und die aktuelle Zuglaufmeldestelle einbezogen werden.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.

Claims

Verfahren zur Sicherung der Zugfolge im Zugleitbetrieb, wobei eine fernmündliche Kommunikation zwischen einem Zugleiter in einer Zugleitzentrale und einem Triebfahrzeugführer stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugleiter dem Triebfahrzeugführer eine Fahrerlaubnis und einen von einem Zugleitrechner ermittelten, fahrerlaubnisspezifischen Prüfcode übermittelt und der Triebfahrzeugführer die Fahrerlaubnis und den Prüfcode in ein Fahrzeuggerät eingibt, welches nach dem gleichen Algorithmus wie der Zugleitrechner den Prüfcode berechnet und den berechneten mit dem eingegebenen Prüfcode vergleicht, wobei nur im Falle der Übereinstimmung die Fahrerlaubnis bestätigt wird und bei Nichtübereinstimmung eine Verweigerung der Fahrerlaubnis signalisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, da gekennzeichnet, dass der Triebfahrzeugführer dem Zugleiter eine zur Freigabe eines Gleisabschnittes erforderliche Zuglaufmeldung und einen von dem Fahrzeuggerät ermittelten, zuglaufmeldungsspezifischen Prüfcode übermittelt und der Zugleiter die Zuglaufmeldung und den Prüfcode in den Zugleitrechner eingibt, welcher nach dem gleichen Algorithmus wie das Fahrzeuggerät den Prüfcode berechnet und den berechneten mit dem eingegebenen Prüfcode vergleicht, wobei nur im Falle der Übereinstimmung der Gleisabschnitt freigegeben wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch – einen in der Zugleitzentrale angeordneten Zugleitrechner, der eine Prüfvorrichtung zur Zulässigkeitsprüfung einer manuell eingebbaren Fahrerlaubnis für eine Zugleitstrecke auf der Basis der aktuellen Betriebslage auf dieser Zugleitstrecke aufweist, wobei nur im Falle der Zulässigkeit der Fahrerlaubnis eine Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines fahrerlaubnisspezifischen Prüfcodes aktivierbar ist, – eine Kommunikationseinrichtung zur fernmündlichen Übermittlung der Fahrerlaubnis und des Prüfcodes an den Triebfahrzeugführer und – einem auf dem Triebfahrzeug angeordneten Fahrzeuggerät, das eine Ortungseinrichtung, die Berechnungseinrichtung zur Berechnung des fahrerlaubnisspezifischen Prüfcodes und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich des berechneten Prüfcodes mit dem fernmündlich übermittelten, zusammen mit der Fahrerlaubnis manuell eingebbaren Prüfcode aufweist, wobei ein Display zur Visualisierung der Vergleichsergebnisse vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugleitrechner als signaltechnisch sicherer Rechner ausgebildet ist und eine History-Funktion aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeuggerät als signaltechnisch nicht sicherer Rechner ausgebildet ist und eine History-Funktion aufweist.