DE4434861A1 - Anordnung zur Sicherung von Bahnstrecken - Google Patents
Anordnung zur Sicherung von BahnstreckenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Sicherung von
Bahnstrecken gegen Kollisionen von Zügen mit anderen
Zügen oder mit sonstigen Hindernissen gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Zur Erhöhung der Sicherheit von Bahnstrecken ist es
notwendig, neben den bereits existierenden
Sicherheitsvorrichtungen an besonders gefährdeten
Stellen, beispielsweise Bahnübergängen oder Bahnhöfen,
weitere Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, die ihre
Wirkung auf der gesamten Strecke entfalten können.
Ein besonderes Augenmerk wird hierbei auf die
Kollisionsüberwachung gelegt, da Kollisionen von Zügen
mit anderen Zügen oder mit sonstigen Hindernissen in
aller Regel mit Personenschäden und hohen Sachschäden
verbunden sind.
Insbesondere die Absicherung von Bautrupps auf
Bahnstrecken stellt immer wieder ein Problem dar, da die
bekannten Sicherheitsvorkehrungen infolge menschlichen
Versagens häufig nicht greifen.
Aus diesen Gründen wird bei der Sicherung von
Bahnstrecken nach Möglichkeiten gesucht, eine
automatische Kollisionsüberwachung zu realisieren.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-A 39 15 466 ist
ein Verfahren zur Aufnahme und Durchführung eines
geregelten Funkbetriebes zur Kollisionsverhinderung
zwischen Fahrzeugen bekannt, bei dem sich die
beiteiligten Fahrzeuge zu erkennen geben, indem sie
wiederholt Signale aussenden. Der Abstand der Fahrzeuge
zueinander wird ermittelt, indem im nachfolgenden
Fahrzeug die Empfangsfeldstärke des von einem
vorausfahrenden Fahrzeug ausgesendeten Signal es gemessen
wird oder es werden jeweils vom vorausfahrenden Fahrzeug
Standortdaten übermittelt, die mit den eigenen verglichen
werden.
Aus dem Vergleich des Abstandes der Fahrzeuge und der
Geschwindigkeiten wird die Höchstgeschwindigkeit des
nachfolgenden Fahrzeuges ermittelt.
Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP-A 0 509 775
ist ein System zur Anzeige und Steuerung für bewegliche
Objekte bekannt. Bei diesem System enthalten die
beweglichen Objekte einen GPS-Empfänger (Global
Positioning System-Empfänger), mit dessen Hilfe sie
ihren Standort feststellen. Sie enthalten weiterhin einen
Sender, mit dem die Standortdaten an eine zentrale
Steuerung übermittelt werden. In dieser zentralen
Steuerung werden die Positionsdaten der einzelnen
beweglichen Objekte verarbeitet und zusammen mit einer
Landkarte des betreffenden Gebietes auf einer
Anzeigeeinheit dargestellt.
Der Nachteil der bekannten Anordnungen besteht
insbesondere darin, daß jeweils die Informationen nur in
einer Richtung weitergegeben werden, so daß eine
effiziente Verhinderung von Kollisionen nicht gegeben
ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine
Anordnung anzugeben, bei der eine Kollision auf
Bahnstrecken sicher verhindert werden kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des
Oberbegriffes des Anspruches 1 durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung sind die Züge oder potentielle
Hindernisse mit GPS-Empfängern ausgestattet, die jeweils
mit einer Funkstation verbunden sind. Die Funkstationen
senden zyklisch Standortinformationen, die aus dem
GPS-Signal gewonnen werden, und Identifikationssignale
aus. Die Identifikationssignale enthalten Informationen
über die Art der Sendestation, beispielsweise Eilzug,
Nahverkehrszug oder Bautrupp. Es können weiterhin
Informationen über die Geschwindigkeit des Zuges, den
voraussichtlichen Bremsweg oder das befahrene Gleis usw.
im Identifikationssignal enthalten sein.
Im weiteren sind die Funkstationen mit Auswerteeinheiten
verbunden, die bei Empfang der Standortinformationen
einer anderen Funkstation die Entfernung zum eigenen
Standort bestimmen und bei Unterschreiten einer
vorgegebenen Mindestentfernung ein Warnsignal ausgeben
und/oder eine Warnstrategie automatisch abrufen.
Das Warnsignal kann dabei eine akustische oder optische
Warnanzeige sein. Die Warnstrategie kann beispielsweise
in der Absenkung der Geschwindigkeit des Zuges und der
gleichzeitigen Betätigung einer optischen oder
akustischen Warnung bestehen.
Die erfindungsgemäße Anordnung weist den Vorteil auf, daß
die einzelnen Funkstationen bidirektional miteinander
verbunden sind, so daß alle beiteiligten Stationen eine
Gefahrenmeldung erhalten. So wird bei einer Anordnung
gemäß der Erfindung beispielsweise ein Bautrupp durch ein
akustisches Signal vor einem herannahenden Zug gewarnt
und gleichzeitig erfolgt im Zug ein Hinweis auf den
Bautrupp. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht
darin, daß sowohl die Standortbestimmung der einzelnen
Stationen, das Senden und Empfangen der
Standortinformationen sowie die Ausgabe von Warnsignalen
bzw. die Initiierung einer Warnstrategie automatisch
erfolgt und somit Fehler auf Grund von menschlichem
Versagen weitgehend ausgeschlossen sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
wird die Mindestentfernung, bei deren Unterschreiten ein
Alarmsignal ausgegeben wird, in Abhängigkeit von den
übertragenden Identifikationssignalen vorgegeben. So kann
beispielsweise diese Entfernung geringer sein, wenn ein
Zug auf ein stehendes Hindernis zufährt als bei zwei auf
dem gleichen Gleis aufeinander zufahrenden Zügen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
sieht vor, daß die Funkstationen auf einer einzigen
Frequenz senden. Auf diese Weise wird erreicht, daß die
Sender und Empfänger der Gesamtanordnung nicht auf
mehrere Frequenzen abstimmbar ausgeführt sein müssen.
Um sicherzustellen, daß nicht mehrere Funkstationen in
einem Empfangsbereich gleichzeitig senden, ist es
vorteilhaft, Sende-/Empfangszyklen vorzusehen, die eine
Überlappung der Sendezeitpunkte zumindest weitestgehend
ausschließen.
Eine Überlappung der Sendezeitpunkte kann auch dadurch
verhindert werden, daß die Funkstationen so ausgeführt
sind, daß bei Eingehen einer Funkmeldung ein Absenden
einer Meldung nicht möglich ist. Zur Festellung, ob
gerade eine Funkmeldung eingeht, kann beispielsweise eine
Feldstärkeerkennungsschaltung eingesetzt werden.
Wenn eine Station beispielsweise einem Bautrupp
zugewiesen ist, ist es vorteilhaft, weitere Funkgeräte
vorzusehen, die von den einzelnen Mitgliedern eines
Bautrupps getragen werden und die ein von der Station
ausgegebenes Warnsignal empfangen können.
Im weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die
einzelnen Funkstationen so auszuführen, daß
Statusmeldungen abgesendet werden können, die von den
übrigen Stationen empfangen werden können. Diese
Statusmeldungen können beispielsweise angeben, daß ein
Bautrupp die Gleise verlassen hat, eine Verminderung der
Geschwindigkeit eines heranfahrenden Zuges also nicht
notwendig ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung wird vorgesehen, daß auf Streckenabschnitten,
auf denen keine GPS-Signale empfangen werden können,
elektronische Weggeber angeordnet werden, die die
Berechnung des Standortes einer Station auch ohne
GPS-Signal ermöglichen. Auf diese Weise können auch in
Tunnels, in denen GPS-Signale nicht empfangbar sind,
Standortbestimmungen erfolgen, so daß auch dort
befindliche Funkstationen Standortdaten absenden können.
Die aktuelle Position kann auch in der Weise bestimmt
werden, daß Positionsgeber beispielsweise in der
Auswerteeinheit enthalten sind, die auf Grund der letzten
ermittelten GPS-Position die aktuellen Standortdaten
ermitteln. Zur Ermittlung der aktuellen Standortdaten
kann beispielsweise die Geschwindigkeit des Zuges
herangezogen werden. Zur Erhöhung der Genauigkeit können
weiterhin z. B.. Richtungsänderungen mittels eines
Kompasses erfaßt und, eingegeben werden und somit in die
Bestimmung des aktuellen Standortes eingehen.
Zur Eingabe von Daten, insbesondere von
Identifikationsdaten über eine externe Tastatur, einen
Computer oder ähnlichem ist weiterhin mindestens eine
Schnittstelle vorgesehen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Figur
beschrieben.
Diese Figur zeigt eine Anordnung mit zwei Stationen 1 und
10. Die einzelnen Stationen bestehen aus einem
GPS-Empfänger 2, 12, der mit einer Funkstation 3, 13
verbunden ist. Die Funkstation ist zum Senden und zum
Empfang von Meldungen ausgelegt.
Die Stationen 1 und 10 enthalten weiterhin jeweils eine
Auswerteeinheit 4, 14, die mit einem Warnsignalgeber 5, 15
verbunden ist.
Der Station 10 sind weiterhin die Betriebsfunkgeräte 16,
17 und 18 zugeordnet, die zum Empfang von Meldungen der
Funkstation 13 ausgelegt sind.
Die GPS-Empfänger 2, 12 erhalten über in der Figur nicht
dargestellte Antennen Daten, mit denen sie in bekannter
Weise den Standort mit relativ hoher Genauigkeit
bestimmen können. Diese Positionsdaten werden an die
Auswerteeinheit 4, 14 und die Funkstation 3, 13 gegeben.
Die Funkstation 3, 13. sendet die im GPS-Empfänger 2, 12
gewonnenen Standortinformationen in vorgegebenen
zyklischen Abständen an die übrigen Funkstationen und
empfängt ebenso die von anderen Funkstationen zyklisch
ausgesendeten Signale, die an die Auswerteeinheit 4, 14
weitergegeben werden.
In der Auswerteeinheit 4, 14 werden die empfangenen
Standortdaten anderer Stationen mit den eigenen
verglichen und daraus der Abstand zu der oder den anderen
Stationen ermittelt. Unterschreitet dieser Abstand einen
vorgegebenen Grenzwert, wird ein Warnsignal ausgegeben
oder es wird eine Warnstrategie eingeleitet, die von
Station zu Station unterschiedlich vorgegeben werden
kann.
So kann beispielsweise eine Station, die in einem Zug
angeordnet ist, in ihrer Warnstrategie vorsehen, daß der
Zugführer durch ein akustische Warnsignal auf die
Situation aufmerksam gemacht wird und daß gleichzeitig
die Geschwindigkeit des Zuges vermindert wird.
Ist die Station einem Bautrupp zugeordnet, kann ebenfalls
ein akustisches Warnsignal ausgegeben werden und
zusätzlich automatisch eine Warnmeldung an die
verschiedenen Handfunkgeräte 16, 17, 18 abgesendet
werden. Auf diese Weise kann jedes Mitglied eines
Bautrupps auf die Gefahr aufmerksam gemacht werden.
In dem Fall, daß die Funkstation so ausgeführt ist, daß
Statusmeldungen abgesendet und empfangen werden können,
kann beispielsweise einer bestimmten Bedienungstaste eine
vorgegebene Statusmeldung zugeordnet sein. So kann
beispielsweise der Bautruppleiter, nachdem er vor einem
herannähenden Zug gewarnt wurde und die Räumung des
Gefahrenbereiches veranlaßt hat, eine Statusmeldung
absenden, die besagt, daß die Gleise frei sind. Im
empfangenden Zug kann daraufhin eine bereits eingeleitete
Warnstrategie abgebrochen werden oder sie wird erst gar
nicht eingeleitet.
Claims (10)
1. Anordnung zur Sicherung von Bahnstrecken gegen
Kollisionen von Zügen mit anderen Zügen oder sonstigen
Hindernissen, wobei die Züge bzw. potentielle Hindernisse
mit GPS-Empfängern (2, 12) ausgestattet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die GPS-Empfänger (2, 12) mit Funkstationen (3, 13) verbunden sind, die zyklisch Standortinformationen, die im GPS-Empfänger (2, 12) gewonnen werden, und Identifikationssignale aussenden,
- - die Funkstationen (3, 13) weiterhin mit Auswerteeinheiten (4, 14) verbunden sind, die bei Empfang einer Standortinformation die Entfernung vom eigenen Standort bestimmen, und
- - die Auswerteeinheiten (4, 14) so ausgeführt sind, daß bei Unterschreiten einer vorgegebenen Mindestentfernung ein Warnsignal ausgegeben oder eine Warnstrategie eingeleitet wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mindestentfernung in Abhängigkeit von den übertragenen
Identifikationssignalen vorgegeben werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Funkstationen (3, 13) so ausgeführt sind, daß sie auf
einer einzigen Trägerfrequenz senden.
4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die einzelnen Funkstationen (3, 13) vorgegebene
Sende-/Empfangszyklen aufweisen, die verhindern, daß
mehrere Funkstationen zur gleichen Zeit senden.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Funkstationen (3, 13) so ausgeführt sind, daß bei
Eingehen einer Funkmeldung ein Absenden einer Meldung
nicht möglich ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
Funkgeräte (16, 17, 18) vorgesehen sind, die nicht mit
einem GPS-Empfänger ausgestattet sind und so ausgeführt
sind, daß sie ein von einer Funkstation (13) gesendetes
Warnsignal empfangen können.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Funkstationen (3, 13) so ausgeführt sind, daß sie
Statusmeldungen senden können, die von den übrigen
Funkstationen empfangen werden können.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf Streckenabschnitten, auf denen keine GPS-Signale
empfangen werden können, elektronische Weggeber
angeordnet sind, die eine Berechnung des Standortes
zulassen.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf Streckenabschnitten, auf denen keine GPS-Signale
empfangen werden können, die aktuelle Postition aus der
letzten ermittelten GPS-Position berechnet wird.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Funkstation (3, 13) oder die Auswerteeinheit (4, 14)
eine Schnittstelle aufweist, mit der Identifikationsdaten
eingegeben werden können.
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8131 | Rejection |