EP1832493B1 - System und Verfahren zur Überprüfung der Zugvollständigkeit - Google Patents

System und Verfahren zur Überprüfung der Zugvollständigkeit Download PDF

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EP1832493B1
EP1832493B1 EP07290264A EP07290264A EP1832493B1 EP 1832493 B1 EP1832493 B1 EP 1832493B1 EP 07290264 A EP07290264 A EP 07290264A EP 07290264 A EP07290264 A EP 07290264A EP 1832493 B1 EP1832493 B1 EP 1832493B1
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train
length
detection circuit
circuit
short track
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EP07290264A
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Jean-Pierre Franckart
Eric Lechevin
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Alstom Belgium SA
Original Assignee
Alstom Belgium SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/14—Devices for indicating the passing of the end of the vehicle or train

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for verifying the integrity of a train.
  • Verifying the integrity of a train consists in checking that the train has not lost a car.
  • the object of the invention is therefore to provide a system and a method for verifying the integrity of a train which are of reduced cost while providing the necessary security to meet railway standards.
  • the invention also relates to a computer program comprising program code instructions for implementing the steps of the method described above when said program runs on a computer.
  • a train 1 runs on a railway track 2 comprising a detection circuit.
  • this circuit is formed of a short track circuit 3.
  • track circuit refers to the electrical circuit of a perfectly delimited portion of a known length of track that is electrically isolated and which makes it possible to control the occupation of sections of track or needles.
  • a short track circuit corresponds to a portion of track whose length is reduced to the minimum while ensuring that, during the passage of a train, at least one axle of this train is permanently on the portion of track.
  • the short circuit circuit and the corresponding channel portion will be indifferently called short circuit circuit.
  • the short track circuit 3 comprises means 4 for detecting the presence of a train thereon.
  • Train 1 has an odometer 5.
  • This odometer 5 indicates the distance traveled by the train with a relative uncertainty known to the manufacturer. As a general rule, odometers fitted on trains have a relative uncertainty of ⁇ 2%.
  • the short track circuit 3 and the train 1 also comprise communication means 6, 7 enabling them to exchange information.
  • These communication means 6, 7 are radio communication means, or power-line communication means on the rails or any other suitable system.
  • These communication means 6, 7 are adapted to allow the synchronization between the events of the beginning of presence of the train on the short track circuit 3 and the release of the train 1 on the short track circuit 3 and the odometer 5, so the odometer 5 determines the odometric values corresponding to these two events.
  • the train comprises means 8 for storing the odometric values determined by the odometer 5.
  • the train also comprises means 9 for calculating the distance traveled by the train between the moment of beginning of occupation and the instant of release.
  • Calculation means 10 for determining the minimum length of the train are connected to the means 9 for calculating the distance.
  • the train also comprises means 11 integrity information to prevent the driver for example.
  • the means 8, 9 and 10 are integrated in a computer embedded in the train.
  • the figure 2 illustrates the moment when the train 1 begins to occupy the short track circuit 3, that is to say that its first axle enters the short track circuit 3.
  • the odometer 5 indicates an odometric reference D 1 .
  • the short track circuit 3 has a length I cv , the train a length I t and the last car a length I w .
  • the figure 3 illustrates the moment when the train 1 releases the short track circuit 3.
  • the odometer 5 indicates an odometric reference D 2 .
  • the axles are supposed to be positioned at the front and rear limits of the train. It is easily understood that the length of the short track circuit 3 has a length greater than the maximum distance between two axles so that at least one axle is inside the short track circuit for the duration of the passage. of the train.
  • the length I CV of the short track circuit is perfectly known and is stored in the calculation means of the train.
  • the communication means 6 of the short channel circuit 3 have transmitted to the train the value I CV in a prior initialization step.
  • the odometric values D 1 and D 2 comprise uncertainties related to the odometer 5, to the accuracy of the synchronization between the means 4 for detecting the short track circuit and the odometer 5, and to the delays related to the delays. release or occupation of the tracks.
  • the calculation means determine an interval of distances (D min , D max ) such that the probability that the distance traveled by the train is not in this interval is less than a probability compatible with the standards of railway safety, for example 10 -12 .
  • the measured length of the train therefore varies, according to equation (1), between D min -I cv and D max -I cv with D min corresponding to the minimum value of D 2 -D 1 and D max to the value maximum of it.
  • D min D 2min - D 1max
  • D max D 2max - D 1min .
  • D min can be equal to D 2min -D 1min and D max to D 2max -D 1max .
  • the calculation means 10 compare the measured length with the predetermined length l t minus the length of the wagon I w .
  • the minimum measured length is less than the predetermined length of the train minus the length of a wagon, then the train is considered not to be intact.
  • the system thus described therefore advantageously makes it possible to detect the integrity of a train at a reduced cost since the short track circuits are already installed on the tracks to detect the presence or the absence of a train and the new trains currently put in place. in service include onboard odometers.
  • a specially programmed on-board computer connected to the odometer 5 and the control means 4 of the short channel circuit then makes it possible to perform the calculations and to transmit the integrity information.
  • figure 5 two short track circuits 3, 50 spaced by a length I 12 are used to delimit the detection circuit, such that this length I 12 is less than the length of the train.
  • the moments of reading of the odometric references then correspond to the moment when the train 1 enters the second short track circuit 50 and at the instant when it releases the first short track circuit 3, which is therefore upstream. the second short track circuit 50 relative to the train running.
  • the calculated length of the train is equal to the sum between the minimum distance traveled and the distance between these two short track circuits, and is therefore independent of the length of the short track circuits.
  • This variant embodiment makes it possible, by lengthening the measured distance traveled, to reduce the uncertainty of the measurement and therefore to increase the accuracy of the detection system.
  • figure 6 the system comprises means 60 for validating the measurement.
  • These validation means 60 use the maximum distance traveled D max .
  • the measured length of the train is in the range (D min -I cv , D max -I cv ).
  • the validation means 60 conclude that the measurement is invalid and trigger an alarm.
  • This variant is advantageously usable during the formation of the convoy at the marshalling yard, in addition to a conventional car counting system to validate the integrity control system.
  • the short channel circuits are adapted to transmit the occupancy / release detection information accompanied by the time at which this occupancy / release occurred.
  • the accuracy of the system is increased by reducing the uncertainties of the odometric values D1 and D2 related to the delay of transmission of the signal.
  • the system and method thus described thus advantageously make it possible to check the integrity of the trains at a reduced cost by the use of pre-existing elements on railway networks and traction machines.
  • the length I cv of the track circuit used in equation (1) of the embodiment of the figure 1 and the distance between the two short channel circuits -I 12 used in equation (2) corresponds to a generic term termed algebraic length offset of the detection circuit, the detection circuit being able to be described as a channel segment oriented in the direction of travel of the train.
  • the algebraic offset of the detection circuit length reflects a predetermined algebraic bias involved in the calculation of the length of the train.
  • step f) In the case where the result of the test performed in step f) is positive, the train is then suspected of not being integrity and step e) is not performed.

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  • Automation & Control Theory (AREA)
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Claims (12)

  1. System zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zugs vorbestimmter Länge, welches System an Bord dieses Zugs installiert ist und umfaßt:
    - Mittel (7) zur Kommunikation und Synchronisation mit Detektionsmitteln (4) eines Detektionsstromkreises (3), welche Detektionsmittel (4) dazu vorgesehen sind, die Anwesenheit/Abwesenheit eines Zugs auf dem Detektionsstromkreis (3) zu detektieren,
    - Schrittmesser-Mittel (5), die mit den Mitteln (7) zur Kommunikation und Synchronisation verbunden und dazu vorgesehen sind, eine Schrittmesser-Referenz am Anfang der Belegung des Detektionsstromkreises durch den Zug und beim Verlassen des Detektionsstromkreises durch den Zug zu liefern,
    - Mittel (9) zur Berechnung der zurückgelegten Distanz durch den Zug zwischen dem Moment des Beginns der Belegung und dem Moment der Freigabe durch Differenz der zwei Schrittmesser-Referenzen,
    - Mittel (10) zur Berechnung einer minimalen Schätzung der Länge des Zuges, welche gleich dem berechneten zurückgelegten Abstand ist, vermindert um eine algebraische Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises,
    - Mittel (11) zur Information über die Vollständigkeit, die dazu vorgesehen sind, eine Information zu übertragen, die anzeigt, dass der Zug vollständig ist, wenn die berechnete Länge des Zugs größer ist als die vorbestimmte Länge des Zugs minus die Länge eines Wagons,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schrittmesser-Mittel eine vorbestimmte relative Unsicherheit aufweisen, und dass die berechnete zurückgelegte Distanz sich ausdrückt in Form eines Sicherheitsintervalls zwischen einer minimalen Distanz und einer maximalen Distanz, derart, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der Zug eine Distanz nicht zurückgelegt hat, die in diesem Sicherheitsintervall eingeschlossen ist, kleiner ist als eine Wahrscheinlichkeit, die den Normen der Schienensicherheit entspricht, und dass die Länge des Zugs demnach wie die Differenz zwischen der minimalen Distanz und der algebraischen Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises berechnet wird.
  2. System zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zugs gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (60) zur Überprüfung der Messung derart, dass dann, wenn die vorbestimmte Länge des Zugs größer ist als die maximale Länge des Zugs, diese maximale gemessene Länge berechnet wird wie die Differenz zwischen der maximalen Distanz und der algebraischen Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises, und dass folglich die Messung der zurückgelegten Distanz als ungültig betrachtet wird.
  3. System zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zugs gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (60) zur Überprüfung der Messung derart, dass dann, wenn die vorbestimmte Länge des Zugs größer ist als eine minimale vergrößert gemessene Länge des Zugs, diese minimale vergrößert gemessene Länge berechnet wird gemäß der Differenz zwischen der minimalen Distanz und der algebraischen Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises, vergrößert um die Länge eines Fahrzeugs, wonach vermutet wird, dass der Zug nicht vollständig ist.
  4. System zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionsstromkreis einen ersten Kurzweg-Stromkreis und einen zweiten Kurzweg-Stromkreis umfaßt, welcher um einen vorbestimmten Abstand vom ersten Kurzweg-Stromkreis beabstandet ist, welcher Abstand kleiner ist als die vorbestimmte Länge des Zugs, und welcher nach dem ersten Kurzweg-Stromkreis bezüglich der Fahrtrichtung des Zugs angeordnet ist, wobei jeder Kurzweg-Stromkreis Mittel zur Detektion der Anwesenheit des Zugs umfaßt, wobei der Beginn der Belegung des Detektionsstromkreises dem Beginn der Belegung des zweiten Kurzweg-Stromkreises entspricht, die Freigabe des Detektionsstromkreises der Freigabe des ersten Kurzweg-Stromkreises entspricht, die algebraische Länge des Detektionsstromkreises gleich der Messung in der Fahrtrichtung des Zuges des Vektors ist, der als Ausgangspunkt den Punkt der Freigabe des Detektionsstromkreises und als Endpunkt den Punkt des Beginns der Belegung des Detektionsstromkreises aufweist, und dass die algebraische Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises der algebraischen Länge des Detektionsstromkreises entspricht.
  5. System zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zugs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionsstromkreis einen Kurzweg-Stromkreis mit Mitteln zur Detektion der Anwesenheit eines Zugs umfaßt, wobei der Beginn der Belegung des Detektionsstromkreises dem Beginn der Belegung des Kurzweg-Stromkreises entspricht, und die Freigabe des Detektionsstromkreises der Freigabe des Kurzweg-Stromkreises entspricht, und die algebraische Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises der algebraischen Länge des Kurzweg-Stromkreises entspricht, welche algebraische Länge des Kurzweg-Stromkreises gleich der Messung des Vektors in Fahrtrichtung des Zuges mit dem Punkt der Freigabe des Kurzweg-Stromkreises als Ausgangspunkt und dem Punkt der Belegung des Kurzweg-Stromkreises als Endpunkt ist.
  6. Verfahren zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zugs mit vorbestimmter Länge aufgrund der Durchfahrt dieses Zugs auf einem Detektionsstromkreis vorbestimmter Länge, welcher Zug mit einer Schrittmessereinrichtung ausgestattet ist, welches Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
    a) Speicherung (40) der Schrittmesser-Referenz des Zuges im Moment des Beginns der Belegung des Detektionsstromkreises durch den Zug,
    b) Speicherung (41) der Schrittmesser-Referenz des Zuges im Moment der Freigabe des Detektionsstromkreises durch den Zug,
    c) Berechnung (42) der zurückgelegten Distanz durch den Zug zwischen dem Moment des Beginns der Belegung und dem Moment der Freigabe durch Differenz der zwei Schrittzähler-Referenzen, die zuvor gespeichert wurden,
    d) Berechnung (43) der Länge des Zuges, welche gleich der berechneten zurückgelegten Distanz vermindert um eine algebraische Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises ist,
    e) Überprüfung (44) der Vollständigkeit des Zuges durch Überprüfung, ob die berechnete Länge größer ist als eine vorbestimmte Länge des Zuges minus eine Länge eines Waggons, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrittzähler-Mittel eine vorbestimmte relative Unsicherheit aufweisen, dass die zurückgelegte Distanz sich ausdrückt in Form eines Sicherheitsintervalls zwischen einer minimalen Distanz und einer maximalen Distanz, derart, dass die Wahrscheinlichkeit, dass der Zug eine Distanz nicht zurückgelegt hat, die in diesem Sicherheitsintervall eingeschlossen ist, kleiner ist als eine Wahrscheinlichkeit, die den Normen der Schienensicherheit entspricht, und dass die Länge des Zugs berechnet wird wie die Differenz zwischen der minimalen Distanz und der algebraischen Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises.
  7. Verfahren zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zuges gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es vor Schritt e) einen Schritt der Überprüfung der Messung umfaßt, wobei dann, wenn die vorbestimmte Länge des Zugs größer ist als die maximale Länge des Zugs, diese maximale Länge berechnet wird wie die Differenz zwischen der maximalen Distanz und der algebraischen Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises, und die Messung der zurückgelegten Distanz folglich als nicht gültig betrachtet wird und der Schritt e) der Überprüfung der Vollständigkeit nicht durchgeführt wird.
  8. Verfahren zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zuges gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es vor Schritt e) einen Schritt f) der Überprüfung der Messung umfaßt, wobei dann, wenn die vorbestimmte Länge des Zuges größer ist als eine minimale vergrößert gemessene Länge des Zugs, diese minimale vergrößerte gemessene Länge berechnet wird wie die Differenz zwischen der minimalen Distanz und der algebraischen Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises, vergrößert um die Länge eines Fahrzeugs, und der Zug demnach für nicht vollständig gehalten wird und der Schritt e) der Überprüfung der Vollständigkeit nicht durchgeführt wird.
  9. Verfahren zur Überprüfung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionsstromkreis einen ersten Kurzwegschaltkreis und einen zweiten Kurzweg-Stromkreis umfaßt, welcher um eine vorbestimmte Länge von dem ersten Kurzweg-Stromkreis beabstandet ist, welcher Abstand kleiner ist als eine vorbestimmte Länge des Zugs, und welcher vor dem ersten Kurzweg-Stromkreis bezüglich der Fahrtrichtung des Zuges angeordnet ist, wobei jeder Kurzweg-Stromkreis Mittel zur Detektion der Anwesenheit des Zugs umfaßt, und der Beginn der Belegung des Detektionsstromkreises dem Beginn der Belegung des zweiten Kurzweg-Stromkreises entspricht, die Freigabe des Detektionsstromkreises der Freigabe des ersten Kurzwegschaltkreises entspricht, die algebraische Länge des Detektionsstromkreises gleich der Messung bezüglich der Fahrtrichtung des Zuges des Vektors mit dem Punkt der Freigabe des Detektionsstromkreises als Ausgangspunkt und dem Punkt des Beginns der Belegung des Detektionsstromkreises als Endpunkt entspricht, und die algebraische Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises gleich der algebraischen Länge des Detektionsstromkreises ist.
  10. Verfahren zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zuges gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionsstromkreis einen Kurzweg-Stromkreis mit Mitteln zur Detektion der Anwesenheit des Zuges umfaßt, wobei der Beginn der Belegung des Detektionsstromkreises dem Beginn der Belegung des Kurzweg-Stromkreises entspricht, und die Freigabe des Detektionsstromkreises der Freigabe des Kurzweg-Stromkreises entspricht, und die algebraische Verschiebung der Länge des Detektionsstromkreises gleich der algebraischen Länge des Kurzweg-Stromkreises ist, welche algebraische Länge des Kurzweg-Stromkreises gleich der Messung in Fahrtrichtung des Zuges des Vektors ist, welcher als Ausgangspunkt den Punkt der Freigabe des Kurzweg-Stromkreises als Ausgangspunkt und dem Punkt des Beginns der Belegung des Kurzweg-Stromkreises als Endpunkt aufweist.
  11. Computerprogramm, umfassend Programmbefehle zur Ausführung der Schritte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 10, welches Programm auf einem Computer ausgeführt wird.
  12. System zur Überprüfung der Vollständigkeit eines Zugs vorbestimmter Länge, gekennzeichnet durch:
    - ein System zur Überprüfung, das in dem Zug vorgesehen ist, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und
    - zumindest eine Vorrichtung zur Detektion durch einen Schienenstromkreis, welche Vorrichtung dazu vorgesehen ist, die Anwesenheit/Abwesenheit eines Zuges auf dem Schienenstromkreis zu detektieren und Mittel zur Kommunikation und zur Synchronisation mit dem Überprüfungssystem umfaßt, die dazu vorgesehen sind, an dieses System den Moment des Beginns oder des Endes der Belegung des Schienenstromkreises durch den Zug zu übertragen.
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