DE202006020100U1 - Vorrichtung zu Ortung und Lokalisierung von Fahrzeugen - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Ortung und Lokalisierung von Fahrzeugen, die auf einem Streckennetz verkehren, dadurch gekennzeichnet, dass am Streckennetz an mindestens einer festgelegten Stelle ortsfest mindestens ein Transpondersystem angebracht ist und das Fahrzeug mittels mindestens einer mobilen Sende- und Empfangseinheit die im Transpondersystem abgelegten Daten abfragt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ortung und Lokalisierung von Fahrzeugen, die auf einem Streckennetz verkehren.
  • Zur Ortung und Lokalisierung sind im Stand der Technik verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt.
  • So kann insbesondere der Ort, an dem sich ein Fahrzeug befindet über die Anzahl von Umdrehungen seiner Räder ermittelt werden. Ein Zähler zählt die Umdrehungen eines Rades und mittels des bekannten Umfang des Rades kann hierdurch die zurückgelegte Strecke und mittels eines bekannten Ausgangspunktes die Position des Fahrzeugs auf einer Strecke ermittelt werden. Nachteilhaft ist hierbei jedoch, dass Räder einem Verschleiß unterliegen und somit der Umfang eines Rades mit zunehmender Benutzungsdauer abnimmt. Des Weiteren weisen Räder Schlupf auf, d.h. der vom Fahrzeug zurückgelegte Weg ist kürzer als der vom Zähler ermittelte. Deshalb ist diese Methode relativ ungenau und erfordert von Zeit zu Zeit eine Synchronisation mittels bekannter Zwischenpunkte.
  • Derartige Zwischenpunkte sind bei Fahrzeugen des Schienenverkehrs insbesondere sogenannte Hektometertafeln, d.h. Tafeln am Streckenrand, die dem Triebfahrzeugführer im (Zwei-)Hundertmeter-Abstand die Position auf der Strecke anzeigen.
  • Weiterhin kann der Ort eines Fahrzeugs mittels GPS bestimmt werden, wobei das Fahrzeug mit einem entsprechenden GPS-Empfänger ausgerüstet ist. Nachteilhaft ist hierbei jedoch, dass GPS-Signale nicht überall verfügbar sind, so dass insbesondere in Geländeeinschnitten, Tunneln oder seitlich dicht bewaldeten Strecken eine Ortung und Lokalisierung nicht möglich ist.
  • Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der eine Ortung und Lokalisierung von Fahrzeugen, die auf einem Streckennetz verkehren schnell und ohne großen Aufwand ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung aus Anspruch 1.
  • Erfindungsgemäß sind Transpondersysteme, die insbesondere passiv ausgeführt sind, oder vergleichbare Komponenten zur funkabfragbaren Positionsangabe im Streckennetz zur vorteilhaften Nutzung in der Inspektion und Instandhaltung verteilt angebracht.
  • Transponder sind insbesondere passive Elemente, die über geeignete Funksignale aktiviert und ggf. codierte Informationen zurücksenden. Sie sind vorteilhaft sehr klein (mm bis cm) und kostengünstig herzustellen (Centbereich bei großen Stückzahlen, RFIDs).
  • Beim Begehen oder Befahren entsprechend ausgerüsteter Strecken werden über ein mitgeführtes einfaches Sendesystem die Transponder aktiviert und die den technischen Platz charakterisierenden zugehörigen Daten/Information (Streckeninformationen) ausgelesen. Die ausgelesenen Informationen sind Basis für eine schnelle, einfache und sichere Ortsbestimmung und automatische Zuscheidung detektierter Befunde zu den jeweiligen technischen Plätzen der Infrastruktur.
  • Denkbar ist auch, derartige Systeme zur einfachen Stützung der genauen, netzgebundenen Ortung von Schienenfahrzeugen im Rahmen der Inspektion (DVT aber auch Regelzüge) zu nutzen. D.h. an signifikanten, genau vermessenen Stellen werden funkabfragbare Transponder mit entspr. codierten Ortsinformationen platziert, die mit den Sende- und Empfangseinheiten der entspr. ausgerüsteten Inspektions-/Mess-/Regelfahrzeuge abgefragt werden können und mit den dortigen Weg- und Streckeninformationen zu einer verbesserten Ortung der Fahrzeuge auf dem Schienennetz beitragen.
  • Durch eine einfache und sichere Ortung und Lokalisierung einzelner Komponenten und Systeme der Infrastruktur lässt sich der Aufwand für die Inspektion und Instandhaltung deutlich verringern sowie eine deutlich höhere Datenqualität erreichen.
  • Besonders vorteilhaft werden passive Transpondersysteme, insbesondere RFIDs (Radio Frequency Identification), verwendet, wie sie z.B. zur Lokalisierung von Waren im Bereich der Logistik angewendet werden.
  • Fährt ein Fahrzeug (Inspektions-/Instandhaltungsfahrzeug, Lok, Regelzug) mit einer auf den Transponder bzw. dessen Resonanzfrequenz abgestimmten Sende- und Empfangseinheit das Streckennetz ab, so wird an den Stellen, an denen eine Transpondereinheit angebracht ist, vom angepeilten Transponder ein Antwortsignal (codiert mit Merkmals-/Streckendaten) abgesetzt. Die Stelle ist somit lokalisiert und das Fahrzeug kann seine Position berechnen, indem
    • • das Signal des Transponders die genaue Position des Transponders enthält und somit das Fahrzeug hieraus direkt seine Position ermitteln kann und/oder
    • • eine Ordnungsnummer oder andere Zuordnungsmerkmale des Transponders zusammen mit der genauen Position des Transponders in einer Datenbank abgespeichert sind, die Datenbank auch auf dem Fahrzeug abfragbar ist und das Fahrzeug anhand der Datenbank seine Position ermittelt und/oder
    • • die Transponder fortlaufend nummeriert sind und in gleichbleibenden Abständen voneinander entfernt angeordnet sind.
  • Die Position des Transponders kann im Transponder oder der Datenbank enthalten sein insbesondere in Form von
    • • Streckenkilometer und Richtung bzw. Richtungsgleis, z.B. Streckenkilometer 125,3 und Richtung bzw. Richtungsgleis nach Hamburg und/oder
    • • als geographische Ortsangabe wie geographische Länge und Breite, z.B. 54° 12,6' Nord und 010° 17,8' Ost und/oder
    • • als fortlaufende Nummer wie z.B. 1.1, 1.2, 1.3, ... und/oder
    • • in Form von Auffälligkeiten der Geographie oder der Strecke, wie z.B. Brücken, Abzweigungen oder Haltestellen.
  • Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch nicht nur auf Anlagen des Schienenverkehrs beschränkt. Vielmehr kann sie für alle Arten von Fahrzeugen verwendet werden, die auf festgelegten Streckennetzen verkehren und somit an bestimmten festgelegten Orten innerhalb des Streckennetzes vorbeifahren.
  • So können bei Fahrzeugen des Straßenverkehrs erfindungsgemäße Transpondersysteme in die Fahrbahn integriert sein, so dass vorteilhaft auch ermittelt werden kann, auf welcher Spur das Fahrzeug verkehrt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • In dem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind Transponder entlang der Strecke verteilt angebracht. Ein Fahrzeug mit einer auf den Transponder bzw. dessen Resonanzfrequenz abgestimmten Sende- und Empfangseinheit fährt entlang des entsprechenden Streckenabschnitts. An der Stelle, an der ein Transponder an der Strecke angebracht wurde, wird von dem angepeilten Transponder ein Antwortsignal abgesetzt. Somit ist die Stelle lokalisiert und kann das Fahrzeug seine Position ermitteln.
  • Vorteilhaft wird eine derartiges System zur genaue Ortung auf Streckennetzen in Kombination mit einfachen inkrementalbasierten Positionserfassungsystemen herangezogen, bei denen über die Zahl der erfassten Radumdrehungen die Streckenposition ermittelt wird. Dabei wird die inkrementale Positionsermittlung in ausreichend kurzen Abständen durch die über die Transponder abgesetzten Streckendaten synchronisiert und mögliche, durch die rein inkrementale Positionserfassung resultierende Abweichungen verringert. Vorhandene Sprünge in der fortlaufenden Streckenkilometrierung (Kilometersprung) können dadurch sowohl bei der Erfassung als auch Analyse von streckenrelevanten Daten einfach und sicher berücksichtigt werden. Durch eine gleis- und streckenselektive Codierung der Transponder wird eine sichere Ortung und Positionsermittlung in dicht verzweigten Streckennetzen erreicht.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Ortung und Lokalisierung von Fahrzeugen, die auf einem Streckennetz verkehren, dadurch gekennzeichnet, dass am Streckennetz an mindestens einer festgelegten Stelle ortsfest mindestens ein Transpondersystem angebracht ist und das Fahrzeug mittels mindestens einer mobilen Sende- und Empfangseinheit die im Transpondersystem abgelegten Daten abfragt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transpondersystem eine Information über den Ort, an dem es angebracht ist, enthält.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mobile Sende- und Empfangseinheit aufgrund der im Transpondersystem abgelegten Daten eine Zuordnung über den Ort, an dem das Transpondersystem angebracht ist, ermittelt.
  4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug seine Position ermittelt, indem • das Signal des Transpondersystems die genaue Position des Transpondersystems enthält und somit das Fahrzeug direkt seine Position ermittelt und/oder • eine Ordnungsnummer oder andere Zuordnungsmerkmale des Transpondersystems zusammen mit der genauen Position des Transpondersystems in einer Datenbank abgespeichert sind, die Datenbank auch auf dem Fahrzeug abfragbar ist und das Fahrzeug anhand der Datenbank seine Position ermittelt und/oder • die Transpondersysteme fortlaufend nummeriert sind und in gleichbleibenden Abständen voneinander entfernt angeordnet sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Transpondersystems im Transpondersystem oder der Datenbank in Form von Streckenkilometer und Richtungsgleis und/oder als geographische Ortsangabe und/oder als fortlaufende Nummer und/oder in Form von Auffälligkeiten der Geographie oder der Strecke enthalten ist.
  6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tanspondersystem zur Stützung anderer Positionserfassungssysteme heranziehbar ist.
  7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transpondersystem mittels einer Halteklammer an einem Bauteil des Streckennetzes befestigt ist.
  8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge Schienenfahrzeuge sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Transpondersystem an Oberleitungsmasten angebracht ist.
  10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Transpondersystem ein RFID (Radio Frequency Identification) ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010040654A1 (de) * 2008-10-09 2010-04-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur erhöhung der haltegenauigkeit eines bewegten objektes
EP2230148A1 (de) * 2009-03-20 2010-09-22 Siemens Schweiz AG Verfahren und System zur Identifizierung von Gleissicherungseinrichtungen

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