DE4425969C1 - Verfahren und Einrichtung zur Warnung von Personen im Gleisbereich - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Warnung von Personen im Gleisbereich mit den in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 5 angegebenen Merkmalen.

Bekannt ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Warnung von Personen im Gleisbereich vor herannahenden Zügen durch adressierte Warninformationen, die aus Informationen über Fahrstraßen und Zugfahrten in Stellwerken abgeleitet und durch ein Kabel über entlang der Gleise fest angeordnete Übergabeeinrichtungen an portable Warnstationen geleitet werden. Eine den Aufstellungsort der Warnstation kennzeichnende Adresse wird aus den Übergabeeinrichtungen in die Warnstation eingelesen, wobei die Warnstation bei Übereinstimmung mit der Adresse der Warninformation die Warninformation auswertet und bei Warnverzug stets eine Warnung auslöst (DE 41 23 960 C1). Die Warnstation ist zwar portabel, muß aber mit der Übergabeeinrichtung über Kabel fest verbunden sein. Die Adresse der Warninformation bezieht sich auf den unveränderlichen Ort der Übergabeeinrichtung.

Bekannt ist ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Einrichtung zur Warnung von Personen im Gleisbereich vor herannahenden Zügen durch am Gleis aufgestellte, Züge detektierende, adressierbare Meldestationen, die den Zug signalisierende Statusinformationen an eine im Arbeitsbereich der Personen befindliche, zur Alarmgebung fähige, adressierbare Warnstation im einem organisierten Zeitmultiplexbetrieb über einen hochfrequenten Nachrichtenkanal leiten, wobei die Stationen eine einstellbare, den Aufstellungsort kennzeichnende Ortsadresse aufweisen (DE 40 05 354 C2). Die Stationen sind auch hier durch die feste Ortsadresse während des Betriebs an den Aufstellungsort gebunden.

Solche Warnstationen werden im Gleisbereich an einem festen, den Statusinformationen zugeordneten Zielort aufgestellt, z. B. in der Mitte eines zu warnenden Arbeitsbereichs. Wird die Warnstation über den Arbeitsbereich in einen angrenzenden oder entfernteren Arbeitsbereich hinaus bewegt, so muß der Zielort neu festgelegt werden, wenn keine Fehlwarnung für einen falschen Arbeitsbereich erfolgen soll. Ein solches, herkömmliches Warnsystem eignet sich deshalb nur für länger bestehende, stationäre Baustellen, nicht aber für wandernde Baustellen oder gar für Schienenwege kontrollierende Gleisgänger.

Die Möglichkeit zur Anwendung des GPS Navigationssystems zur Ortung von Objekten im zivilen und militärischen Bereich ist bekannt (DE-Z: Wehrtechnik, 1990, H. 4, S. 59-61: Fritschi: GPS-NAVSTAR - das Navigtionssystem der Zukunft).

Das GPS Navigationssystems wird prinzipiell in der Eisenbahntechnik verwendet. So zur Ortskorrektur eines radgetriebenen Wegmessers einer Lokomotive. Daraus wird die aktuelle Lage, die Fahrtrichtung, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung der Lokomotive abgeleitet (US 5 129 605).

Bei einer anderen Anwendung des GPS Navigationssystems werden die Signale des Systems ebenfalls zur aktuellen Lageermittlung einer Lokomotive benutzt, um im Vergleich mit einer Geschwindigkeitserfassung der Lokomotive durch Dopplerradar und einer elektronisch abgespeicherten Streckenkarte zu erwartende Schienenkurven zu berechnen, wo die Wagenkastenneigung gesteuert wird (DE 42 44 624 A1).

Eine Anwendung des GPS Navigationssystems zur ortsbezogenen Warnung von Personen im Gleisbereich ist nicht bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Einrichtung anzugeben, bei welchen es möglich ist, Personen im Gleisbereich vor herannahenden Zügen zu warnen, und wobei zumindest eine Warnstation auch während des Betriebs frei beweglich ist und dabei selbsttätig jene die Züge signalisierende, der Warngebung dienende Statusinformationen auswertet, die dem Arbeitsbereich zugeordnet sind, in dem sich die betreffende Warnstation gerade befindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem gattungsgemäßen Verfahren bzw. der gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 5 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Melde- und eine Warnstation.

In Fig. 1 ist eine typische Schaltung einer Meldestation (1) und einer Warnstation (5) dargestellt. Es können auch mehrere Melde- und/oder Warnstationen benutzt werden. Die Züge signalisierende, der Warngebung dienende Statusinformationen werden der Meldestation (1) über einen Eingang (29) zugeleitet und in einem Statusspeicher (19) gespeichert. Die Statusinformationen können aber auch in der Meldestation durch einen Rechner (11) aus Signalen am Eingang (29) abgeleitet werden. Die Statusinformationen sind bekannterweise z. B. gesicherte Informationen über den Zugort und -weg oder daraus abgeleiteten Warninformationen. Den Statusinformationen ist bekannterweise ein Zielort für die Informationen zugeordnet, mit dem über einen Informationskanal (3) die entsprechende Warnstation (5) im Arbeitsbereich der Personen angesprochen wird und die Statusinformation dort in einen Statusspeicher (63) gelaugt. Bei nur einem Ziel kann auf die Kenntnis des Zielortes verzichtet werden. Der Informationskanal (3) kann eine Leitung, eine induktive Schleife oder zweckmäßigerweise ein Funkkanal, ein ähnliches Übertragungsmittel oder ein Gemisch daraus sein.

Die für das Verfahren unzulänglichen, den Statusinformationen zugeordneten Informationen über die festen Zielorte werden in den Stationen (1, 5) aus dem Statusspeicher (19, 63) über eine Leitung (25, 81) in Wandler (15, 79) gelesen, die daraus die zu warnenden Arbeitsbereiche ableiten und den Statusinformationen zuordnend wieder in den Statusspeicher (19, 63) rückschreiben. Die abzuleitenden Arbeitsbereiche können z. B. in einer Tabelle im Wandler (15, 79) oder einem Rechner (11, 51) als relative oder absolute - dann zweckmäßigerweise reduzierte - Koordinaten vorbestimmt und den Zielorten zugeordnet sein. Bei einer Ableitung in der Meldestation (1) werden die Informationen über den zu warnenden Arbeitsbereich mit an die Warnstationen (5) über den Informationskanal (3) geleitet, möglicherweise ohne die darin enthaltene Information über den Zielort.

Ein Funkempfänger (53) eines globalen Positionierungssystems (GPS) in der Warnstation (5) empfängt über eine Antenne (65) Informationen über seine geografische Lage, die mit der Lage der Warnstation (5) identisch ist, und legt die Informationen über eine Leitung (67) in einen Lagespeicher (57) ab. Damit ist der Warnstation (5) bekannt, wo sie sich gerade befindet.

Ein Selektor (61) in der Warnstation (5), der mit dem Lagespeicher (57) und dem Statusspeicher (63) verbunden (73 bzw. 75) ist, kann die aktuelle Lage der Warnstation (5) aus dem Lagespeicher (57) mit den den Statusinformationen im Statusspeicher (63) zugeordneten zu warnenden Arbeitsbereichen vergleichen. Liegt die aktuelle Lage der Warnstation (5) innerhalb des zu warnenden Arbeitsbereichs, so leitet der Selektor (61) die zugeordneten Statusinformationen über eine Leitung (71) an einen Auswerter (59) und als Retriggersignal an ein Zeitglied (55). Der Auswerter (59) wertet die Statusinformationen in bekannter Weise aus und gibt entsprechende Signale - z. B. Warnung ein/aus - an seinem Ausgang (77) ab. Wird das Zeitglied (55) innerhalb einer durch das Zeitglied (55) vorgegebenen Karenzzeit nicht retriggert, so liegt eine gefährdende Informationslücke vor, woraufhin das Zeitglied über eine Leitung (69) den Auswerter (59) zur Abgabe einer Störwarnung anreizt.

Auch die Meldestation (1) wird zweckmäßigerweise mit einem Funkempfänger (13) eines globalen Positionierungssystems (GPS), ausgestattet, der über eine Antenne (21) Informationen über seine geografische Lage, die mit der Lage der Meldestation (1) identisch ist, empfängt und über eine Leitung (23) in einen Lagespeicher (17) ablegt. Die Lage kann über eine Leitung (27) dem Statusspeicher (19) mitgeteilt und dort z. B. mit ortsgebundenen Statusinformationen verknüpft werden. Solche Statusinformationen sind z. B. Zugortungssensoren oder Radzähler, die an die Meldestation (1) über die Leitung 29 angeschlossen sind und in den Statusspeicher (19) gelangen. Hierdurch wird auch die Meldestation (1) frei beweglich und die Statusinformationen werden stets mit der aktuellen Lage verknüpft.

Wenn die Rechner (11, 51) in den Stationen (1, 5) im Lagespeicher (17, 57) durch Vergleich eine zeitliche Lageänderung der durch das globale Positionierungssystem ermittelten Lagen feststellen, die einen vorgegebenen Karenzwert überschreiten, der z. B. der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit der Stationen entspricht, so kann ein fehlerhaftes Verhalten des globalen Positionierungssystems vorliegen. Die Rechner (11, 51) veranlassen dann eine Störmeldung in bekannter Weise.

Die Meßtoleranz des globalen Positionierungssystems kann zur lückenfreien Erfassung der Arbeitsbereiche kompensiert werden, wenn der Rechner (11, 51) die Lagen im Lagespeicher (17, 57) oder Statusspeicher (19, 63) um diese Meßtoleranz durch Addition erweitert. Bei größerer Erweiterung lassen sich zweckmäßige Überschneidungen der Arbeitsbereiche darstellen.

Um die Sicherheit zu erhöhen, können z. B. in einer Station (1, 5) durch Funkempfänger (13, 53) zwei unterschiedliche globale Positionierungssysteme (OPS) ausgewertet und die Ergebnisse durch den Rechner (11, 51) verglichen werden, wobei der Rechner (11, 51) bei zuvor festgelegten unzulässigen Abweichungen in bekannter Weise eine Störmeldung veranlaßt. Dieses Prinzip läßt sich in bekannter Weise auch auf alle weiteren Anlagenteile (11, 51) anwenden.

Die oben dargestellten Mittel können durch die genannten Schaltelemente (13 bis 19, 53 bis 79) und/oder die Rechner (11, 51) durchgeführt oder darauf angewendet werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Warnung von Personen im Gleisbereich vor heranahenden Zügen durch Meldestationen (1), die Züge signalisierende, der Warngebung dienende Statusinformationen mindestens einem Zielort zuordnen können und an den Zielort im Arbeitsbereich der Personen befindliche, zur Warngebung fähige Warnstationen (5) über einen Informationskanal (3) leiten, dadurch gekennzeichnet,

• - daß aus den Statusinformationen zugeordneten Zielorten die Lagen der zu warnenden Arbeitsbereiche abgeleitet und den Statusinformation zugeordnet werden,
• - daß von Funkempfängern (53) eines globalen Positionierungssystems in den Warnstationen (5) Informationen über ihre Lage empfangen werden und damit die Lage der Warnstation (5) ermittelt wird,
• - daß durch die Warnstationen (5) über den Informationskanal (3) empfangene Statusinformationen als für sie bestimmt zur Warngebung ausgewertet werden, wenn die darin enthaltenen Informationen über die Lage des Arbeitsbereichs mit der ermittelten Lage der Warnstation (5) übereinstimmt, und
• - daß durch die Warnstationen (5) eine Störwarnung veranlaßt wird, wenn in einer vorgegebenen Karenzzeit keine für sie bestimmte, gültige Information eintrifft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß von Funkempfängern (13) eines globalen Positionierungssystems in den Meldestationen (1) Informationen über ihre Lage empfangen werden und damit die Lage der Meldestation (1) und/oder die Lage der mit ihr örtlich verbundenen, Züge signalisierende Einrichtungen ermittelt werden, und
• - daß die ermittelte Lage mit den Statusinformationen verknüpft werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den Stationen (1, 5) eine Störmeldung abgegeben wird, wenn die durch das globale Positionierungssystem ermittelte Lagen eine zeitliche Lageänderung aufweisen, die einen vorgegebenen Karenzwert überschreiten.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen um einen Lagebereich erweitert werden, der mindestens der Meßtoleranz des globalen Positionierungssystems entspricht.

5. Einrichtung zur Warnung von Personen im Gleisbereich vor herannahenden Zügen durch Meldestationen (1), die Züge signalisierende, der Warngebung dienende Statusinformationen mindestens einem Zielort zuordnen können und an den Zielort im Arbeitsbereich der Personen befindliche, zur Warngebung fähige Warnstationen (5) über einen Informationskanal (3) leiten, wobei die Stationen (1, 5) einen Rechner (11, 51) mit seiner Peripherie (15, 19, 55, 57, 59, 61, 63, 79) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Warnstationen (5) einen Funkempfänger (53) eines globalen Positionierungssystems aufweisen,
• - daß in den Meldestationen (1) oder in den Warnstationen (5) aus den Statusinformationen zugeordneten Zielorte aus einem Statusspeicher (19, 63) durch einen Wandler (15, 79) die Lagen der zu warnenden Arbeitsbereiche abgeleitet und den Statusinformationen in dem Statusspeicher (19, 63) zugeordnet werden,
• - daß der Funkempfänger (53) Informationen über seine Lage empfängt und damit die Lage der Warnstation (5) ermittelt und in einen Lagespeicher (57) speichert,
• - daß der Rechner (51) in den Warnstationen (5) über den Informationskanal (3) Statusinformationen empfängt und in einen Statusspeicher (63) speichert,
• - daß die Statusinformationen in dem Statusspeicher (63) über einen Selektor (61) an einen Auswerter (59) als für die Warnstation (5) bestimmt geleitet werden, wenn der Selektor (61) eine Übereinstimmung der in den Statusinformationen enthaltenen Lage des Arbeitsbereichs mit der ermittelten Lage der Warnstation (5) in dem Lagespeicher (57) feststellt,
• - daß der Auswerter (59) die Statusinformationen zur Warngebung (77) auswertet, und
• - daß der Auswerter (59) eine Störwarnung an seinem Ausgang (77) veranlaßt, wenn eine durch ein Zeitglied (55) vorgegebene Karenzzeit verstreicht, ohne daß das Zeitglied (55) durch eine für die Warnstation (5) bestimmte, gültige Information aus dem Selektor (61) retriggert wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Meldestationen (1) einen Funkempfänger (13) eines globalen Positionierungssystems und weitere Peripherie des Rechners (11, 17) aufweisen,
• - daß der Funkempfänger (13) Informationen über seine Lage empfängt und damit die Lage der Meldestation (1) und/oder die Lage der mit ihr örtlich verbundenen, Züge signalisierende Einrichtungen ermittelt und in einen Lagespeicher (17) speichert, und
• - daß der Rechner (11) die Lage in dem Lagespeicher (17) mit den Statusinformationen in dem Statusspeicher (19) verknüpft.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stationen (1, 5) eine Störmeldung abgeben, wenn der Rechner (11, 51) im Lagespeicher (17, 57) eine zeitliche Lageänderung der durch das globale Positionierungssystem ermittelten Lagen feststellt, die einen vorgegebenen Karenzwert überschreitet.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (11, 51) die Lagen in dem Lagespeicher (17, 57) oder Statusspeicher (19, 63) um einen Lagebereich erweitert, der mindestens der Meßtoleranz des globalen Positionierungssystems entspricht.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Funkempfänger und/oder Rechner (11, 13, 51, 53) der Stationen (1, 5) redundant sind und sich gegenseitig überwachen.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Funkempfänger und/oder Rechner (11, 13, 51, 53) diversitär redundant sind und sich gegenseitig überwachen.