EP1775192A1 - Warnsystem für einen Gleisbereich - Google Patents

Warnsystem für einen Gleisbereich Download PDF

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EP1775192A1
EP1775192A1 EP05022334A EP05022334A EP1775192A1 EP 1775192 A1 EP1775192 A1 EP 1775192A1 EP 05022334 A EP05022334 A EP 05022334A EP 05022334 A EP05022334 A EP 05022334A EP 1775192 A1 EP1775192 A1 EP 1775192A1
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EP
European Patent Office
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warning
warning system
warning signal
sensor
rail vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05022334A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Schmid
Hansruedi Bättig
Jon Felix
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Schweiz AG
Original Assignee
Siemens Schweiz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Schweiz AG filed Critical Siemens Schweiz AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L13/00—Operation of signals from the vehicle or by the passage of the vehicle
    • B61L13/04—Operation of signals from the vehicle or by the passage of the vehicle using electrical or magnetic interaction between vehicle and track, e.g. by conductor circuits using special means or special conductors
    • B61L13/047—Operation of signals from the vehicle or by the passage of the vehicle using electrical or magnetic interaction between vehicle and track, e.g. by conductor circuits using special means or special conductors controlling inductively or magnetically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/06—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for warning men working on the route

Definitions

  • the present invention relates to a warning system for a track area according to the preamble of patent claim 1.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a warning system for a track area, which only generates a warning signal when a train or car actually moves, this warning system should also be created with the least possible installation effort in Rangier Symposium.
  • the sensor is mounted on the rail vehicle and designed as a motion sensor (5) and then a transmitter is provided on the rail vehicle, with the movement of the rail vehicle detected by the motion sensor can be transmitted to the control with a telegram
  • a telegram To activate warning signal; is a device created that activates a warning signal only when actually moving a rail vehicle and requires no additional installations in the track area.
  • an existing warning signal systems can continue to be used.
  • This term also includes a hand-shift zone or a shunting area 10 or a zone for loading or unloading railway carriages. In this zone 10 maneuvering compositions 7 travel on sight, i. at a speed of 0 - 40km / h.
  • FIG. Figure 2 shows a shunting locomotive 7, which is located in or to a track area 10.
  • warning lights 2 are arranged for the people present therein, eg for the loading / unloading of goods or track workers, which can be activated by a controller 4.
  • a motion sensor 5 is mounted, which emits a signal to a transmitter 8 during a movement.
  • the transmitter 8 in turn transmits via an antenna 9 a telegram Tel that contains the information, according to which the shunting locomotive 7 is in a state of motion.
  • the aforementioned controller 4 has a receiver 6. Alternatively, it is also possible that the receiver external to Control 4 is turned on.
  • the telegram Tel is decoded via an antenna 9 from the receiver 6.
  • the receiver 6 is connected to the controller.
  • the information contained in the telegram Tel "motion state" is evaluated by the controller 4, so that the warning light 2 are activated.
  • the deactivation of the warning light 2 can either be made by missing telegrams after a latency period or by evaluating a contained in telegram Tel «timestamp».
  • an audible warning signal is conceivable, depending on the application and hazard potential, a combination of audible and visual warning signals.
  • the transmitted telegram Tel has the following fields at a layer 3 level (in the sense of the ISO communication model).
  • Table 1 Structure of a telegram Tel , , "State of motion” "Vehicle ID” "Time stamp” , ,
  • the vehicle number of the relevant locomotive 7 is also transmitted as "vehicle ID”.
  • a "time stamp” can be provided, which is then used when the shunting locomotive moves away from the track area 10, for example, and the warning signaling should only be active for a specific time.
  • the activation of the warning signals by the control unit 4 can be switched off automatically after a certain time.
  • the timestamp can directly represent the warning signaling duration.
  • Another embodiment of the present invention can be realized by providing a portable device including motion sensor and transmitter.
  • This portable device can be temporarily attached to the car located in the track area concerned. As a result, a warning signal is triggered when a car should set itself in motion due to a manipulation error.
  • the aforementioned embodiments of the present invention can ensure safe operation according to the safety standards EN 50126 and EN 50129 as follows.
  • the entire transmission is secured and reported back.
  • the detection of the vehicle movement is two-channel and is converted serially and secured with a CRC, advantageously with an MD5 code.
  • the control unit 4 converts the received control commands and, in the event of non-activation or failure of the warning signal 2, reports back to the moving rail vehicle by means of a current measurement by means of a secure message.
  • the bidirectional communication is realized according to EN 50159-1 [2].

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Zur Sicherung eines Gleisbereichs (10) wird ein Warnsystem mit folgenden Komponenten vorgeschlagen:
- :Ein im Gleisbereich (10) angeordnetes Warnsignal (2);
- eine mit dem Warnsignal (2) verbundene Steuerung (4) zur Aktivierung/Deaktivierung des warnsignals (2);
- einen mit der Steuerung (4) verbundenen Sensor (5); wobei der Sensor (5) auf dem Schienenfahrzeug (7) angebracht und als Bewegungssensor (5) ausgebildet ist und auf dem Schienenfahrzeug (7) ein Sender (8) vorgesehen ist, mit dem durch den Bewegungssensor (5) detektierte Bewegungen des schienenfahrzeugs (7) an die Steuerung (4) mit einem Telegramm (Tel) übermittelbar ist, um das Warnsignal (2) zu aktivieren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein warnsystem für einen Gleisbereich gemäss dem oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei der Beladung und Entladung von Gütern auf Güterwagen entstehen Gefahren hinsichtlich der Bewegung der involvierten schienengebundenen Fahrzeuge. Die Sicherstellung der Personensicherheit bei Verladezonen, insbesondere bei den sogenannten Handverschubszonen mit Bahnanschluss wird heute mit einem enormen technischen Aufwand gelöst.
  • In Figur 1 ist die prinzipielle heutige Lösung dargestellt. In einem Gleisbereich - auch Handverschubszone oder Rangierbereich genannt - wird die optische und/oder akustische Warnung der Zugsbewegungen mittels Schienenkontakten und einer Steuerung realisiert. Die Befahrung eines Abschnittes wird von einem Schienenkontakt erfasst und die Steuerung aktiviert die dezentral montierten Warn- oder Drehleuchten. Diese gebräuchliche Lösung ist mit folgenden Nachteilen verbunden;
    • Kostenintensiv,
    • es ist keine genaue Positionserkennung des (sich bewegenden) Fahrzeuges möglich,
    • die Warnlichter sind aktiv auch wenn das Fahrzeug still steht.
    Insbesondere der letzte Nachteil führt indirekt zu einer zusätzlichen Gefährdung der im Gleisbereich tätigen Personen, da die Warnung nicht streng mit einer Bewegung der Fahrzeuge verbunden ist.
  • In US 5,924,651 [1] ist ein Warnsystem für Gleisarbeiter offenbart, das wie folgt ein Warnsignal für Gleisarbeiter erzeugt und dazu folgende Komponenten aufweist:
    • Einen Gleissensor, der das Überfahren einer bestimmten Stelle durch einen Zug detektiert;
    • eine mit dem Gleissensor verbundene Sendeeinrichtung, die die Detektion eines Zuges mit einem Telegramm aussendet;
    • ein tragbarer Empfänger, der den Empfang eines von der Sendeeinrichtung ausgesandten Telegramms auswertet und ein taktiles oder akustisches Warnsignal erzeugt.
  • Diese Lösung gemäss US 5,924,651 [1] bedingt, dass die Gleisarbeiter oder Rangierarbeiter stets ein solches Gerät auf sich tragen. Für die Sicherung eines Rangierbereiches ist dieses Warnsystem nur bedingt geeignet, da damit das Herannahen eines zuges, nicht aber das in Bewegung setzen eines Zuges oder Wagens signalisiert werden kann.
  • Der Vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Warnsystem für einen Gleisbereich anzugeben, das nur dann ein Warnsignal erzeugt, wenn ein Zug oder Wagen sich tatsächlich bewegt, Dieses warnsystem soll darüber hinaus mit möglichst geringem Installationsaufwand im Rangierbereich erstellt werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch das im Anspruch 1 angegebene Warnsystem.
  • Mit dem erfindungsgemässen Warnsystem, wonach der Sensor auf dem Schienenfahrzeug angebracht und als Bewegungssensor (5) ausgebildet ist und wonach auf dem Schienenfahrzeug ein Sender vorgesehen ist, mit dem durch den Bewegungssensor detektierte Bewegungen des Schienenfahrzeugs an die Steuerung mit einem Telegramm übermittelbar ist, um das Warnsignal zu aktivieren;
    ist eine Einrichtung geschaffen, die nur bei tatsächlicher Bewegung eines Schienenfahrzeuges ein Warnsignal aktiviert und das im Gleisbereich keine zusätzlichen Installationen erfordert. Darüber hinaus können mit der vorliegenden Erfindung ein bestehende Warnsignalanlagen weiter verwendet werden.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
  • Ein Ausruhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    Warnsystem für einen Gleisbereich gemäss dem Stand der Technik;
    Figur 2
    Prinzipdarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Warnsystems für einen Gleisbereich.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte Lösung gemäss der Figur 1 wird hier nicht noch einmal wiedergegeben, da bereits in der Beschreibungseinleitung dieser Schrift wiedergegeben.
  • Vorgängig noch eine Bemerkung zum Begriff «Gleisbereich» 10. Dieser Begriff umfasst auch eine Handverschubszone oder eine Rangierbereich 10 oder eine Zone zum Beladen oder Entladen von Eisenbahnwagen. In dieser Zone 10 fahren Rangierkompositionen 7 auf Sicht, d.h. mit einer Geschwindigkeit von 0 - 40km/h.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der Figur 2 erläutert. Figur 2 zeigt eine Rangierlokomotive 7, die sich in oder zu einem Gleisbereich 10 befindet. Im Gleisbereich 10 sind zuhanden der darin befindlichen Personen, z.B. für die Beladung/Entladung von Gütern oder Gleisarbeiter, Warnleuchten 2 angeordnet, die von einer Steuerung 4 aktiviert werden können. Auf der Rangierlokomotive 7 ist ein Bewegungssensor 5 angebracht, der bei einer Bewegung ein Signal an einen Sender 8 abgibt. Der Sender 8 seinerseits sendet über eine Antenne 9 ein Telegramm Tel aus, dass die Information enthält, wonach die Rangierlokomotive 7 sich in einem Bewegungszustand befindet. Die vorgenannte Steuerung 4 weist einen Empfänger 6 auf. Alternativ ist es auch möglich, dass der Empfänger extern zur Steuerung 4 angeschaltet ist. Das Telegramm Tel wird über eine Antenne 9 vom Empfänger 6 decodiert. Der Empfänger 6 ist dabei mit der Steuerung verbunden. Die im Telegramm Tel enthaltene Information «Bewegungszustand» wird von der Steuerung 4 ausgewertet, dass damit die Warnleuchte 2 aktiviert werden. Die Deaktivierung der Warnleuchte 2 kann entweder durch Ausbleiben von Telegrammen nach einer Latenzzeit oder durch Auswertung eines im Telgramm Tel enthaltenen «Zeitstempels» vorgenommen werden.
  • Anstelle einer Warnleuchte 2 oder Drehleuchte 2 kann auch ein akustisches Warnsignal vorgesehen sein, denkbar ist je nach Einsatzgebiet und Gefährdungspotential auch eine Kombination von akustischen und optischen Warnsignalen.
  • Das übermittelte Telegramm Tel weist auf einer Schicht 3 Ebene (im Sinne des ISO-Kommunikationsmodells) folgende Felder auf. Tabelle 1: Struktur eines Telegramms Tel
    . .
    «Bewegungszustand»
    «Fahrzeug-ID»
    «Zeitstempel»
    . .
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Fahrzeug-Nummer der betreffenden Lokomotive 7 als «Fahrzeug-ID» ebenfalls übermittelt wird. Ebenso kann ein «Zeitstempel» vorgesehen werden, der dann verwendet wird, wenn sich die Rangierlokomotive z.B. aus dem Gleisbereich 10 wegbewegt und die Warnsignalisierung nur für eine bestimmte Zeit aktiv sein soll. Dadurch kann nach einer bestimmten Zeit die Aktivierung der Warnsignale durch die Steuereinheit 4 automatisch abgeschaltet werden. Denkbar ist auch, dass in einem nicht dargestellten Feld des Telegramms Tel durch eine Interaktion des Lokomotivführers eine zusätzliche Information zur Aktivierung oder Deaktivierung der warnsignale 2 enthalten ist. Ebenso kann der Zeitstempel die warnsignalisierungsdauer direkt repräsentieren.
  • Der Bewegungssensor 5 kann ein Drehzahlgeber 5 oder ein Beschleunigungssensor 5 eingesetzt werden. Ebenso ist denkbar, einen allfällig bereits vorhandenes GPS-Modul dazu zu verwenden, eine Positionsänderung an den auf dem Fahrzeug befindlichen Sender 8 zu übermitteln. Die Steuerung 4 wertet im Falle eines GPS-Moduls die damit errechneten Fahrzeug- und Geschwindigkeitsparameter aus, und kann so gezielt im Rangierbereich 10 die Warnsingale 2 aktivieren. Als Bewegungssensoren sind weiter möglich:
    • Rotationsgeber an einer Aches eines Radsatzes;
    • Pattern-/Bilderkennug von festen Objekten wie Schwellen, Masten;
    • als RFID-Tags ausgebildet und entlang eines Geleises angebracht und mit entsprechenden RFID-Lesern am Fahrzeug ausgewertet.
    Diese Aufzählung von Sensoren ist nicht abschliessend.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann dadurch realisiert werden, dass ein portables Gerät enthältend Bewegungssensor und Sender vorgesehen ist. Dieses portable Gerät kann dabei an die im betreffenden Gleisbereich befindlichen Wagen temporär angebracht werden. Dadurch wird auch ein Warnsignal ausgelöst, wenn sich ein Wagen infolge eines Manipulationsfehlers von selber in Bewegung setzen sollte.
  • Die vorgenannten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können wie folgt einen sicheren Betrieb nach den Sicherheitsstandards EN 50126 bzw. EN 50129 gewährleisten.
    • a) Mit einer Betriebsvorschrift
  • Nachdem der Lokomotivführer die Rangierlokomotive 7 in Bewegung gesetzt hat, muss er sich vergewissern, dass die Warnlichter aktiviert sind. Sind diese inaktiv, so muss er das Fahrzeug zum Stillstand bringen. So wird die Überprüfung der gesamten Kette und im Fehlerfall einen sicherer zustand erreicht.
    • b) Mit einer zweikanaligen Ausführung
  • Durch eine zweikanalige Ausführung des Bewegungssensors 5 und der Realisation der Übertragungsseinrichtung nach EN 50159-1 [2] wird die gesamte Übertragung gesichert und zurückgemeldet. Dies kann wie folgt realisiert werden: Die Erfassung der Fahrzeugbewegung erfolgt zweikanalig und wird seriell gewandelt und mit einem CRC, vorteilhaft mit einem MD5-Code gesichert. Die Steuerung 4 setzt die empfangenen Ansteuerungsbefehle um und meldet bei Nichtaktivierung oder Ausfall des Warnsignals 2 mittels Strommessung durch eine gesicherte Meldung an das in Bewegung gebrachte Schienenfahrzeug zurück. Die bidirektionale Kommunikation wird gemäss EN 50159-1 [2] realisiert.
    • Liste der verwendeten Bezugszeichen
    • 1
    Schienenkontakt
    2
    optisches Warnsignal, Warnleuchte, Drehleuchte, akustisches Warnsignal
    3
    Gleis
    4
    Steuerung
    5
    Bewegungssensor, Drehzahlgeber, Beschleunigungssensor, GPS-Modul
    6
    Empfänger
    7
    Rangierzug, Rangierkomposition, Wagen, Lokomotive, Rangierlokomotive, Schienenfahrzeug
    8
    Sender
    9
    Antenne
    10
    Gleisbereich, Handverschubszone, Rangierbereich
    Tel
    Telegramm
    Liste der verwendeten Akronyme
    • CRC
    Cyclic Redundancy Check
    EN
    European Norm
    GPS
    Global Positioning System
    ISO
    International Organization for Standardization.
    CRC
    Literaturliste
    • [1] US 5,924,651 Penza et al.
      Tactile and audible warning system for railroad workers
      Filed march 17, 1998; date of Patent July 20, 1999
    • [2] EN 50159
      Railway applications - Communication, signalling and processing systems
      Part 1:
      Safety-related communication in closed transmission Systems
    • [3] EN 50126
      specification and demonstration of reliability, availability, maintainability and safety

Claims (6)

  1. Warnsystem zu einen Gleisbereich (10) für darauf verkehrende Schienenfahrzeuge (7), welches Warnsystem enthält:
    - ein im Gleisbereich (10) angeordnetes Warnsignal (2);
    - eine mit dem Warnsignal (2) verbundene Steuerung (4) zur Aktivierung/Deaktivierung des Warnsignals (2);
    - einen mit der Steuerung (4) verbundenen Sensor (5);
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Sensor (5) auf dem Schienenfahrzeug (7) angebracht und als Bewegungssensor (5) ausgebildet ist;
    - auf dem Schienenfahrzeug (7) ein Sender (8) vorgesehen ist, mit dem durch den Bewegungssensor (5) detektierte Bewegungen des Schienenfahrzeugs (7) an die Steuerung (4) mit einem Telegramm (Tel) übermittelbar ist, um das Warnsignal (2) zu aktivieren.
  2. Warnsystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Bewegungssensor (5) als Drehzahlgeber (5) oder als Beschleunigungssensor (5) oder als GPS-Modul (5) ausgebildet ist.
  3. Warnsystem nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Telegramm (Tel) folgende Felder enthält:
    - Feld «Bewegungszustand» des betreffenden Schienenfahrzeuges (7);
    - Feld «Fahrzeug-ID», das das Schienenfahrzeug (7) identifiziert;
    - Feld «Zeitstempel», das eine Zeit repräsentiert, um das Warnsignal (2) durch die Steuerung (4) in einer definierten weise zu deaktivieren.
  4. Warnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    für den Empfang des Telegramms (Tel) die Steuerung (4) entweder einen Empfänger (6) enthält oder extern mit einem Empfänger (6) verbunden ist.
  5. Warnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Warnsignal (2) ausgebildet ist als optisches Warnsignal (2) wie warnleuchte (2) oder Drehleuchte (2) oder als akustisches Warnsignal (2).
  6. Warnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Bewegungssensor (5) und der Sender (8) in einem portablen Gerät integriert sind, das an einem Schienenfahrzeug anbringbar ist.
EP05022334A 2005-10-13 2005-10-13 Warnsystem für einen Gleisbereich Withdrawn EP1775192A1 (de)

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