DE602005006081T2

DE602005006081T2 - Vorrichtung zum Schutz von Gleisarbeitern

Info

Publication number: DE602005006081T2
Application number: DE602005006081T
Authority: DE
Inventors: Matthieu Merlin; Dominique Burton
Original assignee: Alstom Belgium SA
Current assignee: Alstom Belgium SA
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2025-12-10
Also published as: DK1674370T3; NO20056102L; EP1674370B1; DE602005006081D1; FR2879550B1; ATE392349T1; EP1674370A1; NO331728B1; ES2304169T3; FR2879550A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von Gleisarbeitern in einem Schienennetz, das in einzelne Zonen unterteilt ist, mit:

– einem Zentralroboter zur Steuerung der Regelorgane des Verkehrs;
– wenigstens einem Steuerterminal seitlich des Netzes zur Bestimmung der Sicherheitseinstellung einer Zone des Netzes durch Wirkung des Zentralcomputers; und
– Verbindungsmittel für den oder jedes Steuerterminal zum Zentralcomputer.

In Phasen der Aufrechterhaltung, der Änderung oder von Bewegungen des Schienennetzes ist es notwendig, dass sich Arbeiter an den Gleisen befinden. Die Arbeitszonen müssen sichergehalten werden, d. h., dass die Signalanlage des Schienennetzes sowie die Mittel zur Leitung der Züge verhindern, dass Züge in die Arbeitszone gelangen.
Es ist wichtig, dass die sichergehaltenen Arbeitszonen nicht ohne Information des Arbeitspersonals geändert oder freigegeben werden dürfen. Daher dürfen im Fall von Abwandlungen oder Freigaben die Arbeiter, die sich in einer Zone in Sicherheit wähnen, die zuvor als unzugänglich für Züge definiert worden ist, nicht von der Durchfahrt eines Zuges überrascht werden.
Einrichtungen zum Schutz der Arbeiter existieren bereits zur Herstellung der Sicherheit in bestimmten Arbeitszonen.
Insbesondere ist aus EP 1 308 366 eine Vorrichtung zum Schutz von Arbeitern in einem Gleisnetz bei der Arbeit bekannt. Ferner ist insbesondere aus dem Dokument EP 0 286 627 eine Alarmvorrichtung bekannt, die an den geschützten Gleisen mit Signalmitteln versehen ist. Es ist ferner aus dem Dokument WO 2005/047074 eine Installation zum Schutz von Arbeitern in einem Gleisnetz bekannt, das in Zonen unterteilt ist.
In diesen Vorrichtungen stellt, wie in jedem modernen Gleisnetz, ein Computer die Organe zur Verkehrsregelung, wie beispielsweise die Signalleuchten und die Stellung der Weichen. Zur Sicherung einer Arbeitszone ist eines oder mehrere Steuerterminals des Computers entlang der Arbeitszone angeordnet. Diese Steuerterminals werden im allgemeinen als "Schalterkästen" bezeichnet. Es handelt sich um Terminals mit einer Anordnung von verriegelbaren Schaltern und Kontrollleuchten, die durch eine Telefonvorrichtung vervollständigt werden. Diese Steuerterminals sind entlang der Gleise angeordnet und mit dem Computer durch ein Kabelnetz oder durch ein Netz optischer Fasern verbunden.
Jeder Schalterkasten umfaßt zumindest einen Schalter, der es ermöglicht, die Sicherstellung der betroffenen Zonen zu steuern. Zur Verriegelung des Schalters in der Stellung, die die Sicherheit gewährleistet und eine Einfahrt von Zügen unterbindet, wird das Steuerorgan des Schalters in seiner Stellung beispielsweise durch ein Schloß gesichert, zu welchem lediglich der für die Arbeitszone Verantwortliche einen Schlüssel zur Verfügung hat. Somit kann niemand die Zone freigeben und die Passage eines Zugs ermöglichen, der über keinen Schlüssel verfügt. Verschiedene Schlösser können am gleichen Steuerorgan eines Schalters vorgesehen sein, so dass mehrere Personen die Sicherheit in der Zone ihrerseits gewährleisten können.
Durch diese Schalterkästen wird zuverlässig eine Sicherheit in den Arbeitszonen gewährleistet. Sie benötigen jedoch ein Kommunikationsnetz durch Kabel oder optischer Art entlang der Gleise, insbesondere in der Arbeitszone. Ferner müssen die Schalterkästen körperlich entlang der Gleise eingesetzt sein, unter Umständen unter Einsetzung des Kommunikationsnetzes, sofern dies nicht bereits vorhanden ist, was die Kosten beim Eingriff in das Schienennetz beträchtlich erhöht.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Steuerung des Gleisverkehrs zu schaffen, die es ermöglicht, bestimmte Arbeitszonen in Sicherheit zu halten, insbesondere für Arbeiten, welche Vorrichtung reduzierte Installations- und Betriebskosten gewährleistet, zur Schaffung einer erhöhten Sicherheit für Gleisarbeiter in den sicheren Zonen unter Vermeidung der Durchfahrt von Zügen.
Hierzu betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schutz von Gleisarbeitern in einem Schienennetz, das in einzelne Zonen unterteilt ist, gemäß Anspruch 1.
Gemaß besonderen Ausführungsformen umfaßt die Vorrichtung eines oder mehrere der folgenden Merkmale:

– das oder jedes Steuerterminal umfaßt Mittel zur Identifikation einer Zone des Netzes zur Steuerung des Niveaus der einzustellenden Sicherheit;
– die Steuereinheit für den Zugang umfaßt Mittel zur Evaluierung jedes Steuerbefehls, der von dem Steuerterminal übertragen worden ist, zum Suchen des Steuerterminals, das den Befehl abgegeben hat, und die bei einer Übereinstimmung des Steuerbefehls ein entsprechendes Betätigungssignal abgeben, und dass die Steuereinheit über den Zugang geeignet ist zur Sicherung der Steuerung des Zentralcomputers von dem Steuerterminal aus nur dann, wenn das Betätigungssignal von dem Steuerterminal empfangen worden ist;
– das Bestätigungssignal entspricht einem Originalsignal, aus einer neuen Bildung des ursprünglichen Signals, das mit einer unterschiedlichen Semantik gegenüber dem ursprünglichen Original mit identischer Signifikation gebildet worden ist;
– die Zugangssteuereinheit des Automaten ist geeignet zur Sicherung des Steuerzustandes für jede Zone des Netzes, und die Zugangssteuereinheit ist geeignet, lediglich bestimmte Befehle des oder der Steuerterminals entsprechend dem Zustand der betrachteten Zone zuzulassen;
– die Zugangssteuereinheit ist geeignet, eine Identifikationssteuerung des Benutzers vorzunehmen und sie umfaßt Mittel zur Identifikation des Benutzers des Steuerterminals, und die Zugangssteuereinheit ist geeignet, lediglich bestimmte Befehle von dem oder jedem Terminal in Funktion der Identifikation des Benutzers des Terminals zuzulassen;
– die Mittel zur Zugangssteuerung sind geeignet zur Übertragung einer Beschreibung des Netzes an das Steuerterminal, die das Niveau der Sicher heitseinstellung der jeweiligen Zonen nach jedem Befehl des Computers überträgt, der vom Steuerterminal bewirkt worden ist, und dass das oder jedes Steuerterminal Mittel aufweist, die den Empfang einer Beschreibung, die von der Zugangssteuerung gesendet worden ist, bestätigt und Mittel, dem Benutzer diese Beschreibung des Netzes zur Verfügung zu stellen;
– das oder jedes Steuerterminal umfaßt Mittel zur Definition eines geeigneten Steuersignals an ein bestimmtes Regelorgan für den Verkehr einer Zone des Netzes insbesondere an einer Verzweigung, und Mittel zur Zugangsgewährung mit Mitteln zur Ausführung des Befehls durch den Zentralcomputer;
– die Mittel zur Verbindung zwischen dem Steuerterminal und der Zugangssteuereinheit sind geeignet zur Sicherung der drahtlosen Verbindung; und
– das oder jedes Steuerterminal weist eine Identifizierungseinrichtung auf, und die Einrichtung weist Mittel zur Deaktivierung bestimmter Steuerterminals in Funktion ihrer Identifizierungseinrichtungen auf.

Die Erfindung wird besser anhand der folgenden Beschreibung verdeutlicht, die ausschließlich beispielhaft anhand der folgenden Zeichnungen erfolgt:
1 ist eine schematische Teilansicht eines Gleisnetzes, das mit einer Vorrichtung zum Schutz von Gleisarbeitern gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
2 ist ein Schema einer Anordnung gesicherter Zonen eines Schienennetzes, das die Zuständigkeiten der unterschiedlichen Teilnehmer zeigt;
3 ist ein Organigramm, das die unterschiedlichen möglichen Zustände für eine gesicherte Zone zeigt;
4 ist ein Organigramm, das die Kommunikation aufgrund einer Änderung des Zustands einer gesicherten Zone zeigt; und
5, 6 und 7 sind Ansichten wie in 1, welche aufeinanderfolgende Phasen zur Sicherung bestimmter Zonen des Netzes zeigen.
Das in 1 gezeigte Schienennetz umfaßt eine Anordnung von Gleisen, die miteinander durch Gleisvorrichtungen wie etwa Weichen verbunden sind.
Genauer gesagt, zwei Hauptgleise 12,14 sind miteinander durch Verbindungsabschnitte 16a, 16b, 16c, 16d verbunden, von denen jeder mit den Hauptgleisen 12 und 14 jeweils durch Weichen 18a, 18b, 18c, 18d und 20a, 20b, 20c, 20d verbunden ist.
Das Netz ist mit einer Verkehrssteuereinrichtung 22 ausgestattet, die einen Zentralcomputer 30 zur Steuerung von Verkehrsregelorganen umfaßt. Ferner ist dieser Computer durch geeignete Mittel, wie etwa ein Kabelnetz 30a zur Übertragung, mit verschiedenen Verkehrsregelorganen verbunden, wie etwa Lichtzeichenanlagen oder Anzeigetafeln 31 oder ferner Mitteln zur Verkehrsleitung wie etwa den Weichen 18a, 18b, 18c, 18d; 20a, 20b, 20c und 20d.
Der Zentralcomputer 30 ist dazu vorgesehen. Verkehrsregeln zur Verkehrsleitung anzuwenden und insbesondere die Zugleitung sicherzustellen, sowie die Steuerung der Verkehrsregelorgane zur Sicherstellung dieser Leitung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt zur Verkehrsleitung und insbesondere zur Sicherung bestimmter Eingriffszonen die Steuereinrichtung 22 eine Einrichtung zum Schutz von Gleisarbeitern.
Letztere umfaßt zumindest ein Steuerterminal 32, das entlang des Gleisnetzes vorgesehen ist. Dieses Terminal ist dazu vorgesehen, die Sicherstellung einer Eingriffszone durch eine Handlung des Zentralcomputers 30 sicherzustellen. Die Zonen sind aufgrund der Konzeption des Schienennetzes vorbestimmt und werden durch einen kleineren Teilabschnitt des Netzes gebildet.
Die Schutzeinrichtung kann auch in Zonen vorgesehen sein, die bei kurzen Verkehrsunterbrechungen nicht mehr belegt sind.
Die Einrichtung 22 umfaßt u. a. gemäß der vorliegenden Erfindung eine Zugangssteuereinheit 34 für den Computer 30 von dem Steuerterminal 32. Diese Einheit ist dazu vorgesehen, die Autorisation des Befehls des Computers von dem oder jedem Steuerterminal 32 sicherzustellen.
Die Einrichtung umfaßt eine Kommunikationsschnittstelle 36, die durch einen drahtlosen Sender-Empfänger gebildet wird, der beispielsweise mit der Norm GSM kompatibel ist und dazu vorgesehen ist, mit jedem Terminal 32 zu kommunizieren, sowie durch ein Ethernet-Kommunikationsmodul durch welches die Schnittstelle 36 mit der Zugangssteuereinheit 34 verbunden ist.
Jedes Terminal 32 umfaßt drahtlose Kommunikationsmittel 38a zur Sicherung einer bidirektionalen Kommunikation zwischen dem Steuerterminal 32 und der Zugangssteuereinheit 34 durch die Schnittstelle 36.
Das Steuerterminal 32 wird gebildet durch eine tragbare Einrichtung wie etwa einen numerischen persönlichen Assistenten, der unter dem Akronym PDA bekannt ist und mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, wie etwa einem Bildschirm 38b und einer Eingabetastatur 38c ausgestattet ist, sowie mit Mitteln zur Speicherung und Behandlung von Informationen 38d. Insbesondere ist er dazu geeignet, aus dem drahtlosen Netz Informationen über das Netz aufzunehmen, sowie Eingaben und Protokolle von Befehlen.
Schließlich umfaßt die Einrichtung 22 eine zentrale Leitstelle 40 mit Mensch-Maschine-Schnittstellen für Befehle des Netzes und Mitteln zur Planung der Zugstrecken. Diese zentrale Leitstelle 40 ist mit dem Computer 30 zur direkten Adressierung von Befehlen und zum Empfang entsprechender Informationen über den Zustand des Netzes ausgestattet.
Bevor im einzelnen die Befehle beschrieben werden, die von dem Steuerterminal 32 an den Computer 30 über die Zugangssteuereinheit 34 gesendet werden können, zeigt 2 schematisch die Teilnehmer mit ihren Rechten und Verantwortlichkeiten an der Steuervorrichtung. Diese Rechte sind nach Bedarf vergeben und nicht am Ort der Vorrichtung vorbestimmt.
In dieser Figur sind drei bestimmte Eingriffszonen 50,52 und 54 bezeichnet.
Jede der Zonen steht, wie das gesamte Netz, unter der Verantwortlichkeit eines zentralen Steueroperators 60. Dieser Operator sitzt in der zentralen Leitstelle 40 und ist dafür verantwortlich, die Sicherstellung bestimmter Eingriffszonen zu autorisieren oder nicht zu autorisieren.
Ferner dient ein Betreuer der Zone 62 zur Steuerung einer oder mehrerer Eingriffszonen, die sichergestellt werden. Er ist mit einem Steuerterminal 32 ausgestattet und kann hierdurch auf die Zonen einwirken, für die er verantwortlich ist. Der Betreuer für eine Zone ist einer der Gleisarbeiter der betroffenen Zone.
Der Betreuer für eine Zone kann die gleiche Person sein, die zuvor für mehrere Zonen in der betrachtenen Zone verantwortlich war.
Die Gleisarbeiter können unter anderem für die Zone und/oder bestimmte Gleise in der Zone verantwortlich werden, während die Zone einen Betreuer hat. Die Verantwortlichen können demnach auf die Vorrichtung durch das Steuertermin 32, das ihnen vorliegt, zur Vorgabe bestimmter Befehle zur Leitung von Zügen in der Zone einwirken, in der sie sich befinden, um ihre Sicherheit zu gewährleisten.
Schließlich hat ein Meister-Benutzer oder Ober-Benutzer, der mit 66 bezeichnet ist, die Möglichkeit, alle Funktionen der Vorrichtung auszuüben und demnach einen Betreuer oder einen Verantwortlichen der Zonen im Fall des Versagens von einem derselben zu ersetzen.
Die Vorrichtung zur Verkehrsleitung sieht vier bestimmte logische Zustände vor, die in 3 dargestellt sind, für jede mögliche Eingriffszone. Diese Zustände werden durch den Computer 30 und/oder die Zugangssteuereinheit 34 erzeugt.
Demnach ist jede Zone in jedem Moment durch einen Zustand gekennzeichnet.
Die Zustände sind derart hierarchisiert, dass ein Austausch eines Zustands gegen einen anderen nicht möglich ist als durch den Übergang über einen Zwischenzustand, falls der Ausgangszustand und der Endzustand nicht einander benachbart sind.
In einem ersten Zustand, der als normal bezeichnet wird ("normal"), ist die Zone nicht sichergehalten und verbietet demnach den Zugriff der Gleisarbeiter. Dieser Zustand entspricht einem normalen Nutzungszustand des Netzes, in welchem die Züge ungehindert durchfahren können, entsprechend der Streckenführung durch den Computer 30.
In dem zweiten Zustand, der als "gegeben" bezeichnet ist ("given") und der zu dem Normalzustand ("normal") benachbart ist, ist die Eingriffszone dafür empfänglich, auf Abfrage eines zukünftigen Betreuers sichergestellt zu werden. Dieser Zustand ist daher ein Übergangszustand.
Der Übergang vom Normalzustand ("normal") zum Zustand "gegeben" ("given") kann ausschließlich durch den zentralen Steueroperator 60 aus der zentralen Leitstelle 40 gegeben werden.
In dem Zustand "gegeben" ("given") ist die Einfahrt von Zügen in die Zone normalerweise unmöglich und der Computer 30 verbietet durch ein Signal die Einfahrt eines Zuges in die Zone und stellt ggf. die Weichen zur körperlichen Verhinderung eines Eindringens in die Zone durch Anwendung von Sicherheitsvorkehrungen, die an sich bekannt sind.
Der Zustand, der unmittelbar auf den Zustand "gegeben" ("given") folgt, ist der Zustand, der als "besetzt" ("possessed") bezeichnet wird. Dieser Zustand kann beispielsweise durch einen Befehl eines Gleisarbeiters in das Steuerterminal 32 angenommen werden, falls die Zone zuvor den Zustand "gegeben" ("given") hatte. Der Gleisarbeiter wird damit zum Betreuer 62. Schließlich ist ein letzter Zustand, der auf den Zustand "besetzt" ("possessed") folgt, ein Zustand "blockiert" ("block"). Dieser Zustand kann eingenommen oder freigegeben werden aufgrund eines Befehls eines Gleisarbeiters in das Steuerterminal 32. Der Gleisarbeiter wird damit der Verantwortliche für die Zone. Verschiedene blockierte Zustände ("block") können in der gleichen Zone koexistieren, wobei jeder Zustand einem Veranwortlichen zugeordnet ist.
In diesem Zustand kann der Verantwortliche auf bestimmte Weichen einwirken, um ihre Stellung zu verändern.
Die Zustände "normal" ("normal"), "gegeben" ("given") und "besetzt" ("possessed") können durch den Computer 30 erzeugt werden, während der Zustand "besetzt" ("block") ausschließlich durch die Zugangssteuereinheit 34 erzeugt werden kann. Demnach kann der Zustand "blockiert" ("block") nicht existieren, wenn nicht der Zustand "besetzt" ("possessed") durch den Computer in der betreffenden Zone aktiviert worden ist.
So lange zumindest ein Zustand "blockiert" ("block") existiert, kann die Zone nicht den Zustand "besetzt" ("possessed") zum Zustand "gegeben" ("given") durchlaufen.
Der Zustand einer Zone wird durch eine Marke definiert, die zwischen verschiedenen Zuständen zirkuliert, aufeinanderfolgend von einem Niveau zum nächsten, wobei die Zustände wie in 3 geordnet sind, nämlich gemäß der Reihenfolge "normal" ("normal"), "gegeben" ("given"), "besetzt" ("possessed") und "blockiert" ("block").
Bis auf die Übergänge der Marke zwischen dem Zustand "normal" ("normal") und dem Zustand "gegeben" ("given") werden die anderen Zustandsänderungen oder die anderen Befehle zur Definition der Sicherheit einer Zone durch einen der Handelnden in der Zone, nämlich einen Betreuer und/oder einen Verantwortlichen oder schließlich den Meister-Benutzer 66 ausgelöst.
Ferner bildet jede Weiche ein Mittel zur Verkehrsregelung 18a, 18b, 18c, 18d, 20a, 20b, 20c, 20d und ist gekennzeichnet durch einen geeigneten Zustand, der entweder "blockiert" oder "nicht blockiert" sein kann. In dem betrachteten Beispiel werden die Organe zur Verkehrsregelung lediglich durch Weichen gebildet.
Jede Weiche im Netz in einem Zustand "nicht blockiert" kann durch unmittelbare Wirkung auf diese vom Steuerterminal 32 aus in bestimmten Zuständen gestellt werden, wenn die Zone, die diese Weiche enthält, sich im Zustand "blockiert" ("block") befindet.
Wenn sich hingegen eine Weiche im Zustand "blockiert" befindet, kann kein Steuerbefehl auf diese Weiche ausgeübt werden, und die Zone, die diesen Punkt enthält, kann den Zustand "blockiert" ("block") nicht verlassen.
Zur Ausführung eines Steuerbefehls wird der Algorithmus, der in 4 gezeigt ist, angewendet, und die erzeugten Steuerbefehle stammen vom Steuerterminal 32.
In einer Eingangssequenz, bei der das Steuerterminal 32 sich noch nicht in Funktion befindet, findet eine Eröffnungssequenz 100 statt. Hierzu läßt sich eine geeignete Schnittstelle an dem Steuerterminal 32 anbringen. An dieser Schnittstelle gibt der Benutzer seine Identifikation ein, bei welcher beispielsweise ein Authentifizierungsmittel wie etwa ein geeignetes Passwort verwendet wird. Er wählt ferner eine Zugangssteuereinheit 34. Die Informationen werden an die ausgewählte Zugangssteuereinheit übertragen.
Falls die Identifizierung und das Authentifizierungsmittel korrekt sind, liefert wiederum die Zugangssteuereinheit 34 an das Steuerterminal 32 eine Beschreibung der Eingriffszonen und der Weichen, die durch die Zugangssteuereinheit überwacht werden, und insbesondere ihrer augenblicklichen Zustände.
Zur Ausführung eines Steuerbefehls zur Sicherstellung gibt der Gleisarbeiter in der Sequenz 102 in das Steuerterminal 32 einen Identifikator der Zone ein, auf die der Steuerbefehl angewendet werden soll.
In einer ersten Ausführungsform wird dieser Identifikator in einem Menü des Terminals ausgewählt. In einer Abwandlung wird dieser auf der Tastatur eingegeben oder wird unmittelbar an einer Tafel abgelesen, die körperlich an der Zone vorhanden ist, beispielsweise mit Hilfe eines Strichcodelesers.
In der Sequenz 104 wird ein Befehl von dem Steuerterminal ausgewählt, beispielsweise durch Auswahl in einem Menü. Die unterschiedlichen Befehle, die zur Verfügung stehen, werden im folgenden dargelegt. Diese Befehle ermöglichen insbesondere eine Änderung des Zustands der Eingriffszone oder die Betätigung einer Weiche.
In der Sequenz 106 wird dieser Befehl sowie die in der Sequenz 102 identifizierte Zone auf einem Funkkanal übertragen, insbesondere in einem Netz der Norm GSM, über eine Schnittstelle 36, welche die empfangene Identifikation der Zone und den Steuerbefehl an die Zugangssteuereinheit 34 übermittelt.
In der Sequenz 108 bestimmt die Zugangssteuereinheit 34 aufgrund des aktuellen Zustands der betrachteten Zone und der Informationen, die von dem Computer 30 vorliegen, ob der Befehl ausgeführt werden kann oder nicht.
Im Fall der Zurückweisung des Befehls, beispielsweise wenn der aktuelle Zustand der Zone "normal" ist ("normal") und diese nicht sichergestellt werden kann, wird der Befehl in der Sequenz 110 durch Absendung einer Zurückweisungsmeldung zum Steuerterminal 32 zurückgewiesen. Diese Meldung wird in der Sequenz 112 dargestellt, um den Benutzer des Steuerterminals zu informieren.
Wenn hingegen der Befehl in der Sequenz 108 angenommen wird, wird eine Einverständnismeldung in der Sequenz 114 an das Steuerterminal 32 geschickt. Ferner wird eine Bestätigungsabfrage 116 von der Zugangssteuereinheit 34 an das Steuerterminal 32 geschickt. Diese Bestätigungsabfrage entspricht der Anfrage, bei welcher der Benutzer den Befehl neu formulieren muß, und die neue Formulierung muß entsprechend einer bestimmten Semantik des ersten Befehls erfolgen, gemäß einer identischen Bedeutung.
In der Sequenz 118 gibt der Gleisarbeiter in das Steuerterminal 32 sein bestimmtes Steuerkommando ein, welches von der Zugangssteuereinheit 34 empfangen wird.
Ein Übereinstimmungstest zwischen dem anfänglichen Steuerbefehl und dem bestätigten Steuerbefehl wird in der Sequenz 120 durchgeführt.
Bei Nichtübereinstimmung werden die Sequenzen 110 und 112 ausgeführt. Hingegen wird bei Übereinstimmung der Steuerbefehl in der Sequenz 122 ausgeführt.
In der Sequenz 124 wird eine neue Beschreibung des Netzes aufgrund der Anwendung des Steuerbefehls, welche den augenblicklichen Zustand der Wei chen und der überwachten Zonen enthält, von der Zugangssteuereinheit 34 zurück zum Steuerterminal 32 gesendet.
Die Steuerbefehle, die vom Steuerterminal 32 zur Verfügung stehen und zur Ausführung durch die Zugangssteuereinheit 34 geeignet sind, entweder unmittelbar oder durch den Computer 30, werden im folgenden beschrieben.
1 – Einnahme der Zone ("Take an area")
Dieser Befehl wird nachdem Algorithmus in 4 nach einer doppelten Eingabe des Befehls ausgeführt. Er ermöglicht den Übergang der betreffenden Zone aus dem Zustand "gegeben" ("given") zum Zustand "besetzt" ("possessed"). Demnach kann dieser Befehl nicht ausgeübt werden, wenn der Anfangszustand der Zone nicht gleich "gegeben" ("given") ist, ein Zustand, der nur durch ein Befehl des zentralen Steueroperators in der zentralen Leitstelle 40 ausgegeben werden kann.
Die Zugangssteuereinheit 34 übergibt auf Empfang eines Befehls "Take an area" an den Computer 30 Parameter zur Konfiguration, die eine Isolierung der betreffenden Zone vom Rest des Verkehrs ermöglicht, wie es an sich bekannt ist.
Der Gleisarbeiter, der diesen Steuerbefehl ausgeübt hat, wird zum Betreuer der Zone.
2 – Blockieren einer Zone ("Block an area")
Dieser Befehl wird von dem Algorithmus gemäß 4 ausgeführt. Er ermöglicht den Übergang der betreffenden Zustand "besetzt" ("possessed") zum Zustand "blockiert" ("block").
Dieser Befehl hat keine weitere Wirkung auf den Computer 30. Er wird lokal durch die Zugangssteuereinheit 34 erzeugt und stellt nur sicher, dass die Marke den Zustand "blockiert" ("block") einnimmt. Die Marke kann nur durch einen gegenteiligen Befehl des gleichen Gleisarbeiters freigegeben werden, der den Befehl zum Blockieren der Zone bewirkt hat.
Der Gleisarbeiter, der das Blockieren der Zone bewirkt hat, wird zum Verantwortlichen der Zone.
3 – Befehl zur lokalen Weichenstellung ("operate points locally")
Dieser Befehl kann nur von einem Gleisarbeiter ausgeübt werden, der der Veranwortliche der Zone ist, in der sich die Weiche befindet.
Bei Wahl dieses Befehls für eine gegebene Zone fragt das Steuerterminal 32 die Zugangssteuereinheit 34 ab, um den Zustand der Zone zu erfahren.
Die Weiche, die gesteuert werden soll, wird vom Steuerterminal 32 bei Eintreffen einer Identifikation der betreffenden Weiche definiert. Von der Schnittstelle wählt der Gleisarbeiter auf dem Steuerterminal die gewünschte Bewegung der Weiche. Wie in 4 dargestellt ist, wird die Bewegung der Weiche durch Formulierung eines Bestätigungsbefehls bestätigt und ausschließlich im Fall der Übereinstimmung wird die Weiche wirksam gesteuert.
Wenn sich die Weiche im blockierten Zustand befindet ("block"), wird die Abfrage der Bewegung der Weiche durch die Zugangssteuereinheit zurückgewiesen, und eine Fehlermeldung wird an den Benutzer ausgegeben.
Hingegen kann ein solcher Steuerbefehl ausgeübt werden, wenn sich die Zone im blockierten Zustand befindet ("block") unter der Bedingung, dass die betreffende Weiche sich nicht selbst im blockierten Zustand befindet ("block").
4 – Blockieren einer Weiche ("block a point")
Dieser Befehl ist ausschließlich einem Gleisarbeiter zugänglich, der der Verantwortliche der Zone ist, in welcher sich die Weiche befindet.
Dieser Befehl ist nur für eine Weiche möglich in einer Zone, die sich im Zustand "blockiert" ("block") befindet.
Nach Bestimmung der Weiche, die in den Zustand "blockiert" übergehen soll, gibt nach Eingabe seiner Identifikation in das Steuerterminal 32 der Gleisarbeiter einen Blockierbefehl dieser Weiche ein und bestätigt diesen durch ei nen entsprechenden Bestätigungsbefehl, entsprechend dem Algorithmus in 4. Danach ändert die Zugangssteuereinheit 34 den Zustand dieser Weiche zum Übergang in den Zustand "blockiert" derart, dass der Befehl "operate points locally") nicht an dieser Weiche ausgeführt werden kann.
5 – Lösen der Weiche ("unblock a point")
Dieser Befehl bewirkt die gegenteilige Operation zum Blockieren der Weiche durch "block a point". Das Lösen einer Weiche kann nur durchgeführt werden, wenn der verantwortliche Gleisarbeiter zuvor die Prozedur zum Blockieren der Weiche durchgeführt hat.
6 – Freigeben einer Zone ("unblock an area")
Dieser Befehl ist nur einem Verantwortlichen der Zone zugänglich, der einen Befehl zum Blockieren der Zone bewirkt hat ("block an area"). Er entspricht der umgekehrten Operation zum Blockieren einer Zone ("block an area").
7 – Rückgabe einer Zone ("give back an area")
Dieser Befehl ist nur einem Betreuer einer Zone zugänglich. Er entspricht dem umgekehrten Steuerbefehl zum Befehl zur Einnahme einer Zone ("take an area").
Die Zugangssteuereinheit 34 ist dazu vorgesehen, die Marke des Zustands "besetzt" ("possessed") zum Zustand "gegeben" ("given") nur dann weiterzugeben, wenn der Zustand der Zone anfangs "besetzt" ("possessed") war und sich keine Weiche im Zustand "blockiert" befindet.
8 – Übertragung der Betreuung ("transfer of ownership")
Dieser Befehl ermöglicht einem Gleisarbeiter die Einnahme des Platzes eines anderen Gleisarbeiters, der Betreuer einer Zone oder einer Weiche ist, zur Steuerung des Zustands einer Zone oder einer Weiche, in Übernahme seiner Verantwortung über die eingenommenen Zustände, so dass er der Einzige wird, der die Zustände, die von seinem Vorgänger eingestellt wurden, ändern kann.
Hierzu stellen die Steuerterminals der zwei Operatoren und die Zugangssteuereinheit 34 eine Kommunikation sicher, zur Rückänderung jedes Anfangszustands, der mit der Identifikation des anfänglichen Operators verknüpft ist, auf die Identifikation des ersetzenden Operators.
9 – Deaktivierung eines Terminals ("close session")
Dieser Befehl ist ausschließlich einem Meister-Benutzer im Fall eines Ausfalls eines Gleisarbeiters zugänglich, der mit einem tragbaren Terminal 32 ausgestattet ist.
Er ermöglicht, dass das tragbare Terminal 32 von der Zugangssteuereinheit 34 getrennt wird, und dass das tragbare Terminal ausgeschaltet wird.
Diese Funktion ermöglicht dem System die Deaktivierung eines Terminals durch eine identifizierte Person, wenn dieses sich in Reparatur befindet oder gestohlen wird, um nicht autorisierten Personen den Zugang zum System zu untersagen, welche von einer Blockierung des Terminals zum Studieren oder Eindringen in das System profitieren könnten.
10 – Erzwungene Rückgabe einer Zone ("Force give back an area")
Dieser Befehl ist ausschließlich einem Meister-Benutzer 66 zugänglich, im Fall eines Ausfalls eines Gleisarbeiters.
Der Meister-Benutzer stellt sicher, dass die Sicherheitsbedingungen in der Zone vor Anwendung dieses Befehls gewährleistet sind.
Dieser Befehl ermöglicht, dass die Marke vom Zustand "besetzt" ("possessed") zum Zustand "gegeben" ("given") auf den Befehl des Meister-Benutzers übergeht, ohne Einverständnis des Betreuers der Zone. Dieser Befehl wird bewirkt durch die Prozedur der doppelten Eingabe, die in 4 dargestellt ist.
11 – Erzwungene Freigabe der Zone ("Force unblock")
Dieser Befehl ist lediglich einem Meister-Benutzer 66 zugänglich, im Fall des Ausfalls eines Gleisarbeiters.
Der Meister-Benutzer stellt sicher, dass die Sicherheitsbedingungen in der Zone vor der Anwendung dieses Befehls sichergestellt sind.
Dieser Befehl bewirkt den Wechsel der Marke vom Zustand "blockiert" ("block") in den Zustand "besetzt" ("possessed") aufgrund des Befehls des Meister-Benutzers, ohne Zustimmung des Betreuers. Dieser Befehl wird durch die Prozedur der doppelten Eingabe bewirkt, die in 4 dargestellt ist.
Im folgenden Beispiel werden auf Grundlage des Netzabschnitts aus 1 die Veränderungen der Zustände bestimmter Zonen im Hinblick auf die Ausführung von Arbeiten durch Erläuterung der verschiedenen Steuerbefehle erläutert, die durch die Operatoren von ihrem Steuerterminal adressiert werden, und welche an die Zugangssteuereinheit gerichtet sind.
Die aufeinanderfolgenden Zustände der unterschiedlichen Zonen sind in den 5 und den folgenden dargestellt. Zwei potentielle Eingriffszonen A und B sind definiert, wie in 5 gezeigt ist. Anfangs wird angenommen, dass sich die Zone A und B im Zustand "normal" ("normal") befinden.
Im Hinblick auf die Ausführung von Arbeiten in der Eingriffszone A verifiziert der für die Arbeiten zuständige Gleisarbeiter visuell die Eingriffszone A. Anschließend fragt er mündlich, beispielsweise durch eine Anfrage per Mobiltelefon, beim zentralen Steueroperator 60 den Übergang der Marke der Eingriffszone A von ihrem Normalzustand ("normal") zum Zustand "gegeben" ("given") ab.
Beim Übergang zum Zustand "gegeben" ("given") steuert die Zugangssteuereinheit 34 den Computer 30 zum Einsatz der Sicherheitsmaßnahmen, die die Eingriffszone A begrenzen. Demnach stellt und verriegelt der Computer alle betroffenen Weichen in einer Stellung, in der keine Zugbewegung aus und in die Eingriffszone A möglich ist. Die Setzung der begrenzenden Sicherheitsmaßnahmen ist nur optional und beziehen sich lediglich auf dieses Beispiel.
Nach Einrichtung der Maßnahmen zur Grenzsicherung wird der Zustand der Zone "gegeben" ("given"). Maßnahmen zur Beschränkung der augenblicklichen Geschwindigkeit werden vorteilhafterweise an Teilstücken des Netzes vorge nommen, die zu der Eingriffszone A benachbart sind. Solche Maßnahmen sind sämtlich optional.
Die Veränderung des Zustands der betrachteten Eingriffszone wird zum Steuerterminal zur Information zurückgegeben. Vorteilhafterweise wird ein Bericht an den zentralen Steueroperator 60 adressiert.
In diesem Zustand kann eine Leitung der Züge durch den Computer 30 nicht mehr unter Durchfahrt durch die Eingriffszone A erfolgen, wie in 5 dargestellt ist.
Wenn sich die Zone in ihrem Zustand "gegeben" ("given") befindet, kann der Gleisarbeiter Besitz von der Zone ergreifen und sie in ihren Zustand "besetzt" ("blockiert") bringen. Er wird damit also ihr Betreuer. Hierzu identifiziert er gemäß dem Algorithmus in 4 die Zone und befiehlt die Änderung ihres Zustands durch sein Steuerterminal.
Die Gleisarbeiter, die für Arbeiten in der Eingriffszone A zuständig sind, können gleichermaßen die Zone in ihrem blockierten Zustand ("block") bringen, indem der Befehl "block an area" von ihren Steuerterminals abgegeben wird. Wenn die Zone blockiert ist, übernimmt ein Gleisarbeiter die lokale Verantwortlichkeit in der Zone und wird zu einem der Verantwortlichen, und diese Zone kann durch den Befehl "give back" zurückgegeben werden.
Der Verantwortliche ist somit dafür zuständig, für die Arbeiten notwendige Züge in die Zone einzulassen. Zur Sicherstellung dieses Einlassen steht der Verantwortliche in Kontakt mit dem zentralen Steueroperator 60, um ihn anzuweisen, die Deaktivierung der Maßnahmen zur Grenzsicherung vorzunehmen.
Der Verantwortliche kann auch lokal eine Weiche durch den Befehl "operate points locally" von seinem Steuerterminal 32 steuern.
Um zu verhindern, dass andere Gleisarbeiter, die am Ort anwesend sind, die gleiche Weiche stellen, blockiert der Verantwortliche die Weiche durch den Befehl "block a point".
Ein solcher Befehl wird beispielsweise auf die Weiche 20B ausgeübt.
Nach der Ausführung dringt der Zug in die Eingriffszone A ein, wonach der Verantwortliche die Weiche freigibt, die zuvor durch den Befehl "unblock a point" gesteuert worden ist.
Wenn kein Zug mehr in die Zone eindringen oder diese verlassen darf, stellt der zentrale Steueroperator 60 die Maßnahmen zur Grenzsicherung wieder her.
In gleicher Weise kann die Eingriffszone B aufeinanderfolgend vom Zustand "besetzt" ("possessed") vom Betreuer in den Zustand "blockiert" ("block") durch einen Gleisarbeiter in dieser Zone gebracht werden, wie in 6 dargestellt ist. Wenn die Arbeiten in der Eingriffszone A beendet worden sind, kann der Zug bis zur Eingriffszone B fahren, nachdem der Verantwortliche der Zone B sein Einverständnis gegeben hat.
Die Eingriffszone A kann also frei sein. Für diese Freigabe vergewissert sich der Verantwortliche der Zone A, dass sich kein Gleisarbeiter mehr in der Eingriffszone A befindet. Er befiehlt dann den Übergang der Zone vom Zustand "besetzt" ("possessed") von seinem Steuerterminal durch den Befehl "unblock an area". Danach ist der Betreuer der Gleiche, der den Übergang der Zone vom Zustand "besetzt" ("possessed") zum Zustand "gegeben" ("given") befiehlt, indem er das Kommando "give back an area" von seinem Steuerterminal 32 aus absendet. Der zentrale Steueroperator 60 ändert dann die Zone A in ihren Zustand "normal" ("normal") insbesondere durch Deaktivierung der Maßnahmen zur Grenzsicherung.
Die Zone A ist damit aufs Neue für Gleisverkehr zugänglich, ggf. mit Geschwindigkeitsbeschränkungen aufgrund von Arbeiten, die in der Eingriffszone B stattfinden, wie in 7 dargestellt ist.
Es versteht sich, dass eine solche Vorrichtung zur Steuerung des Gleisverkehrs durch Verwendung von Steuerterminals, die verschiedenen Eingriffspersonen zugeordnet sind und durch drahtlose Verbindung in Kommunikation mit einer Zugangssteuereinheit 34 stehen, erlaubt, dass verschiedene Zonen auf einfache Weise sichergestellt werden können, ohne dass zuvor eine Verkabelung der Zone zum Verbinden mit den Schalterkästen stattfinden muß.
Ferner erlaubt das Protokoll zur Bestätigung der Befehle, die den aufeinanderfolgenden Zuständen für jede Zone entsprechen, einen erhöhten Sicherheitsgrad für die Gleisarbeiter.

Claims

Vorrichtung zum Schutz von Gleisarbeitern in einem Schienennetz, das in einzelne Zonen unterteilt ist, mit – einem Zentralroboter (30) zur Steuerung der Regelorgane des Verkehrs (18A, 18B, 18C, 18D, 20A, 20B, 20C, 20D, 31); – wenigstens ein Steuerterminal (32) seitlich des Netzes zur Bestimmung der Sicherheitseinstellung einer Zone des Netzes durch Wirkung des Zentralcomputers (30) und – Verbindungsmittel für den oder jeden Steuerterminal (32) zum Zentralcomputer (30), welche Verbindungsmittel umfassen: – Mittel (38A, 38B, 36) zur Verbindung zwischen dem Steuerterminal (32) und einer Zugangssteuereinheit (34) zur Übertragung von Steuerbefehlen von dem Steuerterminal (32) zur Zugangssteuereinheit (34) und – eine Einheit (34) zur Zugangssteuerung zum Computer (30) von dem Steuerterminal (32) zur Sicherung einer Auswahl des Befehls des Computers (30) von dem oder jedem Steuerterminal (32) in Funktion von Informationen der Steuerbefehle, die von dem Steuerterminal (32) übertragen worden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Steuerterminal (32) mit Mitteln zur Identifikation und Authentifikation wenigstens eines Benutzers versehen ist, der betraut ist mit der Steuerung des Niveaus der Sicherheitseinstellung einer Zone, wobei die Steuereinheit (34) in der Lage ist, die Intervention jeder anderen Person in der Zone zur Reduzierung des Sicherheitsniveaus zu begrenzen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Steuerterminal (32) Mittel zur Identifikation einer Zone des Netzes, zur Steuerung des Niveaus der einzustellenden Sicherheit aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit für den Zugang (34) Mittel zur Evaluierung jedes Steuerbefehls, der von dem Steuerterminal (32) übertragen worden ist, und Mittel aufweist zum Suchen des Steuerterminals, das den Befehl abgegeben hat, bei einer Übereinstimmung des Steuerbefehls, ein entsprechendes Bestätigungssignals abgibt, und dass die Steuereinheit über den Zugang (34) geeignet ist zur Sicherung der Steuerung des Zentralcomputers (30) von dem Steuerterminal (32) aus nur dann, wenn das Bestätigungssignal von dem Steuerterminal (32) empfangen. worden ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestätigungssignal, das einem Originalsignal entspricht, aus einer neuen Bildung des ursprünglichen Signals, das mit einer unterschiedlichen Semantik gegenüber dem ursprünglichen Original mit identischer Signifikation gebildet worden ist, gebildet ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangssteuereinheit (34) des Automaten (30) geeignet ist zur Sicherung des Steuerzustandes für jede Zone des Netzes und dass die Zugangssteuereinheit (34) geeignet ist, lediglich bestimmte Befehle des oder der Steuerterminale (32) in Funktion des Zustands der betrachteten Zone zuzulassen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangssteuereinheit (34) geeignet ist, eine Identifikationssteuerung des Benutzers vorzunehmen, und dass sie Mittel zur Identifikation des Benutzers des Steuerterminals (32) umfaßt, und dass die Zugangssteuerungseinheit (34) geeignet ist, lediglich bestimmte Befehle von dem oder jedem Terminal (32) in Funktion der Identifikation des Benutzers des Terminals (32) zuzulassen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangssteuereinheit (34) geeignet sind zur Übertragung einer Beschreibung des Netzes an den Steuerterminal (32), die das Niveau der Sicherheitseinstellung der jeweiligen Zonen nach jedem Befehl des Computers überträgt, das bewirkt worden ist vom Steuerterminal (32), und dass der oder jeder Steuerterminal (32) Mittel aufweist, die den Empfang einer Beschreibung, die von der Zugangssteuerung (34) gesendet worden ist, bestätigt und Mittel, dem Benutzer diese Beschreibung des Netzes zur Verfügung zu stellen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steuerterminal (32) Mittel aufweist zur Definition eines geeigneten Steuersignals an ein bestimmtes Regelorgan für den Verkehr (18a, 18b, 18c, 18d, 20a, 20b, 20c, 20d, 31) einer Zone des Netzes insbesondere an einer Verzweigung, und Mittel zur Zugangsgewährung (34) mit Mitteln zum Ausführen des Befehls durch den Hauptcomputer (30).
Vorrichtung gemäß einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (38A, 38B, 36) zur Verbindung zwischen dem Steuerterminal und der Zugangssteuereinheit (34) geeignet sind zur Sicherung der drahtlosen Verbindung.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Steuerterminal (32) eine Identifizierungseinrichtung aufweist, und dass die Einrichtung Mittel zur Deaktivierung bestimmter Steuerterminal (32) in Funktion ihrer Identifizierungseinrichtungen aufweist.