EP2307256A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer eisenbahnsicherungsanlage - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer eisenbahnsicherungsanlage

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EP2307256A1
EP2307256A1 EP09780077A EP09780077A EP2307256A1 EP 2307256 A1 EP2307256 A1 EP 2307256A1 EP 09780077 A EP09780077 A EP 09780077A EP 09780077 A EP09780077 A EP 09780077A EP 2307256 A1 EP2307256 A1 EP 2307256A1
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EP
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track
anrückmelder
data telegram
rail vehicle
standby mode
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Klaus Basso
Christoph Kutschera
Thomas Schmidt
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/28—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated
    • B61L29/284—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated using rail-contacts, rail microphones, or the like, controlled by the vehicle
    • 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 vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/168—Specific transmission details

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for operating a railway safety system, which has track facilities for specific functions. These functions relate, in particular, to switch-on, for example, by callback switches, reversals, for example by
  • Switches or monitoring for example by means of light signals.
  • Return indicators are used to determine a switch-on time of an interlocking-controlled level crossing safety device.
  • the level crossing is usually secured by a main signal which may only signal free travel when the level crossing safeguard is activated, ie when the traffic crossing the railway is prevented. Therefore, without additional switch-on criteria, level crossing safety devices would already be switched on when setting the driveway off the signal box and remained in the secured state until the driveway was dissolved. As a result, the crossing traffic would be unnecessarily blocked for a long time. In order to achieve a timely activation of the level crossing protection system, a response is therefore used as an additional criterion.
  • a response indicator which senses a passage through a rail vehicle and reports it via buried cables to the signal box, which then sends the level crossing signal to the signal box. switching device turns on.
  • the Anschmelder is positioned on the railway track such that a rail vehicle requires a minimum approach time to the level crossing, which allows the timely recognition of the main signal by the train driver, wherein the distance between the main signal and the level crossing corresponds to at least the safe braking distance. In this positioning an unrestricted travel of the rail vehicle is possible.
  • the response indicator is often located several kilometers in front of the interlocking, so that special cables have to be laid in the track bed for the transmission of the response information over long distances. The disadvantage is above all the high cost, which arises in particular by the civil engineering and the regular maintenance of the cable channels.
  • the invention has for its object to simplify the control of track facilities for switching, reversal and monitoring purposes and in particular to make expensive wiring unnecessary.
  • the object is achieved in that a control of a first link device by a second link device, in particular a signal box, demand-based generated, wirelessly transmitted data telegram takes place.
  • the track facilities are equipped according to claim 6 with radio modules for sending and receiving functionally relevant data telegrams.
  • the track device to be activated is controlled by the data telegram from another track device, in particular a signal box, the latter track device having the information about the approach of a rail vehicle.
  • the track device in particular a signal box, the latter track device having the information about the approach of a rail vehicle.
  • the usually existing Bus connection between adjacent interlockings can be used to transfer the communication with the activated track facility to another interlocking. Extensive cable connections and civil engineering work for the erection of corresponding cable channels can be omitted.
  • the activation takes place by timely activation of the link device, wherein a data telegram generated on the interlocking side switches the link device from a standby mode to an active mode and the link device sends a data telegram to the signal box after execution of its specific function and the standby mode is switched back.
  • the radio-networked route devices are activated only when required, ie. H. activated.
  • the completion of the activation after complete execution of the specific functions of the track device can either be done automatically by the track facilities or on the part of the circuit side by another ente legramm to constructivezurine in the standby mode
  • Route setup be initiated.
  • the impetus for the timely switch to the active mode is carried out by a signal box or other track device when starting from this track device from a rail vehicle in the direction of the track device to be activated.
  • a delay time between a sensory detected crossing of a rail vehicle and a dependent of a maximum line speed approach to the track device to be activated is taken into account.
  • the time window in which the track device is operated in active mode is optimally determined.
  • the delay time is in the signal box according to the expected Travel time projected to shortly before the track device to be activated.
  • the standby mode of operation is particularly advantageous if the track device to be controlled according to claim 4 is energized by a decentralized power generating device independent of a power supply network.
  • a decentralized power generating device independent of a power supply network.
  • This may be, for example, a photovoltaic system with solar panel and battery.
  • the energy consumption is minimized by the standby mode, so that the decentralized power generation device can be dimensioned even at unfavorable route conditions even cost.
  • not only control lines between the track facilities, but also energy supply lines are thus saved.
  • the track device to be controlled is provided for determining a switch-on time of a level crossing protection
  • Anschreibmelder which is controlled by means of a data generated by the frame data telegram is provided according to claim 5, that the data telegram after the expiry of a projectable delay time with the entrance of a rail vehicle in a the Anschreibmelder Track detection section begins to switch the caller from a standby mode to an active mode, then that the Anschreibmelder registers the crossing of the rail vehicle and sends a relevant data telegram to the signal box, whereupon the signal box turns on the level crossing protection device and generates another data telegram, which returns the toggle switch to standby mode.
  • Figure 1 is a schematic representation of various track facilities
  • Figure 2 shows the principle of operation of a wireless An Havenmeldung.
  • Figure 1 illustrates typical trackside components of a railway safety system, comprising a signal box 1, a An Havenmelder 2, a main signal 3 and a level crossing protection device 4. These track devices 1 to 4 are each equipped with a radio module 5 to 8. The radio modules 5 to 8 are used to send and receive functionally relevant data telegrams.
  • FIG. 2 illustrates a detailed representation with regard to the communication between the radio modules 5 to 8 of the track devices 1 to 4.
  • the signal box 1 is connected to a train detection sensor 9 at the beginning of the route.
  • a rail vehicle is registered in the selected driveway of the signal box 1 by track occupancy message of the train detection section, which includes the An Havenmelder 2.
  • the signal box 1 is connected to a further signal box 10 in the vicinity of the level crossing protection device 4 via a fiber optic bus 11.
  • This bus connection between area control computers 12 and 13 of the two interlockings 1 and 10 is used inter alia to generate a command output in the interlocking 10 after expiry of a configurable delay time.
  • the Anschreibmelder 2 detects, the Anschreibmelder 2 generates in turn a data message, which is sent via the radio module 6 of the Anschreibmelders 2 to the radio module 15 of the signal box 10.
  • the receiving radio module 15 controls a relay input on the module 14 and thus generates another data telegram, which - as with the wired Anschreibmelder - is used as a criterion for switching on the level crossing safeguard 4.
  • the maintenance of the active module of the Anschreibmelders 2 is thus no longer required and is implemented by setting a relay output of the assembly 14 in a further data telegram, which is sent from the radio module 15 of the signal box 10 to the radio module 6 of the Anschreibmelders 2.
  • the standby mode ensures low energy consumption, so that the Anschreibmelder 2 with a decentralized power supply device 16, in particular a photovoltaic system, can be energized.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Eisenbahnsicherungsanlage, welche Streckeneinrichtungen für spezifische Funktionen aufweist. Um Kabelverbindungen einzusparen, ist vorgesehen, dass eine Ansteuerung einer ersten Streckeneinrichtung durch ein von einer zweiten Streckeneinrichtung, insbesondere einem Stellwerk (1; 10), bedarfsabhängig generiertes, kabellos übertragbares Datentelegramm erfolgt.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Eisenbahnsicherungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Eisenbahnsicherungsanlage, welche Streckeneinrichtungen für spezifische Funktionen aufweist. Diese Funktionen betreffen insbesondere Einschaltungen, beispiels- weise von Anrückmeldern, Umsteuerungen, beispielsweise von
Weichen oder Überwachungen, beispielsweise mittels Lichtsignalen .
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im Wesentlichen auf die Ansteuerung eines Anrückmelders, ohne dass die Erfindung auf diese spezielle Anwendung beschränkt sein soll.
Anrückmelder dienen der Bestimmung eines Einschaltzeitpunktes einer stellwerksgesteuerten Bahnübergangssicherungseinrich- tung. Üblicherweise ist der Bahnübergang mit einem Hauptsignal gesichert, welches erst dann freie Fahrt signalisieren darf, wenn die Bahnübergangssicherungseinrichtung aktiviert ist, d. h. wenn die Bahnstrecke kreuzender Verkehr verhindert wird. Ohne zusätzliche Einschaltkriterien würden Bahnüber- gangssicherungseinrichtungen daher bereits mit dem Einstellen der Fahrstraße vom Stellwerk eingeschaltet und blieben bis zur Auflösung der Fahrstraße im gesicherten Zustand. Der kreuzende Verkehr würde infolge dessen unnötig lange gesperrt werden. Um eine zeitgerechte Einschaltung der Bahnübergangs- Sicherungsanlage zu erreichen, wird deshalb eine Anrückmeldung als zusätzliches Kriterium herangezogen. Dazu dient ein Anrückmelder, der sensorisch eine Überfahrt durch ein Schienenfahrzeug detektiert und über erdverlegte Kabel an das Stellwerk meldet, welches daraufhin die Bahnübergangssiche- rungseinrichtung einschaltet. Der Anrückmelder ist dabei derart an der Bahnstrecke positioniert, dass ein Schienenfahrzeug eine Mindestannäherungszeit an den Bahnübergang benötigt, welche das rechtzeitige Erkennen des Hauptsignals durch den Zugführer ermöglicht, wobei der Abstand zwischen dem Hauptsignal und dem Bahnübergang mindestens dem sicheren Bremsabstand entspricht. Bei dieser Positionierung ist eine ungebremste Fahrt des Schienenfahrzeugs möglich. Der Anrückmelder befindet sich häufig mehrere Kilometer vor dem Stell- werk, so dass für die Übertragung der Anrückmeldeinformation über weite Strecken spezielle Kabel im Gleisbett verlegt werden müssen. Nachteilig ist vor allem der hohe Kostenaufwand, der insbesondere durch den Tiefbau und die regelmäßige Wartung der Kabelkanäle entsteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ansteuerung von Streckeneinrichtungen für Schalt-, Umsteuerungs- und Überwachungszwecke zu vereinfachen und insbesondere aufwendige Verkabelungen entbehrlich zu machen.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Ansteuerung einer ersten Streckeneinrichtung durch ein von einer zweiten Streckeneinrichtung, insbesondere einem Stellwerk, bedarfsabhängig generiertes, kabellos übertragbares Da- tentelegramm erfolgt. Die Streckeneinrichtungen sind dazu gemäß Anspruch 6 mit Funkmodulen zum Senden und Empfangen funktionsrelevanter Datentelegramme ausgestattet.
Die zu aktivierende Streckeneinrichtung wird über das Daten- telegramm von einer anderen Streckeneinrichtung, insbesondere einem Stellwerk, angesteuert, wobei letztere Streckeneinrichtung die Information über die Annäherung eines Schienenfahrzeuges besitzt. Im Falle der stellwerksbewirkten Aktivierung der Streckeneinrichtung kann die üblicherweise vorhandene Bus-Verbindung zwischen benachbarten Stellwerken genutzt werden, um die Kommunikation mit der zu aktivierenden Streckeneinrichtung auf ein anderes Stellwerk zu übertragen. Umfangreiche Kabelverbindungen und Tiefbauarbeiten für die Errich- tung entsprechender Kabelkanäle können entfallen.
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Ansteuerung durch zeitgerechte Aktivierung der Streckeneinrichtung erfolgt, wobei ein stellwerkseitig generiertes Datentelegramm die Streckeneinrichtung von einem Standby-Modus in einen Aktiv- Modus umschaltet und die Streckeneinrichtung nach Ausführung ihrer spezifischen Funktion ein Datentelegramm an das Stellwerk sendet und in den Standby-Modus zurückgeschaltet wird. Auf diese Weise werden die über Funk vernetzten Streckenein- richtungen nur noch bei Bedarf aktiviert, d. h. wirksam geschaltet. Die Beendigung der Aktivierung nach vollständiger Ausführung der spezifischen Funktionen der Streckeneinrichtung kann entweder selbsttätig durch die Streckeneinrichtungen erfolgen oder stellwerkseitig durch ein weiteres Datente- legramm an die in den Standby-Modus zurückzuschaltende
Streckeneinrichtung initiiert werden. Der Anstoß für die zeitgerechte Umschaltung in den Aktiv-Modus erfolgt dabei von einem Stellwerk oder einer anderen Streckeneinrichtung, wenn von dieser Streckeneinrichtung aus ein Schienenfahrzeug in Richtung auf die zu aktivierende Streckeneinrichtung startet.
Vorzugsweise wird gemäß Anspruch 3 für die Umschaltung in den Aktiv-Modus eine Verzögerungszeit zwischen einer sensorisch erfassten Überfahrt eines Schienenfahrzeugs und einer von einer maximalen Streckengeschwindigkeit abhängigen Annäherung an die zu aktivierende Streckeneinrichtung berücksichtigt. Dadurch wird das Zeitfenster, in dem die Streckeneinrichtung im Aktiv-Modus betrieben wird, optimal festgelegt. Die Verzögerungszeit wird im Stellwerk entsprechend der zu erwartenden Fahrzeit bis kurz vor der zu aktivierenden Streckeneinrichtung projektiert.
Die Standby-Betriebsweise ist besonders vorteilhaft, wenn die anzusteuernde Streckeneinrichtung gemäß Anspruch 4 durch eine von einem Energieversorgungsnetz unabhängige dezentrale Energieerzeugungseinrichtung bestromt wird. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Photovoltaikanlage mit Solarpanel und Batterie handeln. Der Energieverbrauch wird durch den Standby-Modus minimiert, so dass die dezentrale Energieerzeugungseinrichtung auch bei ungünstigen Streckenverhältnissen noch kostengünstig dimensioniert werden kann. Letztlich werden somit nicht nur Ansteuerleitungen zwischen den Streckeneinrichtungen, sondern auch Energieversorgungsleitungen ein- gespart.
Wenn die anzusteuernde Streckeneinrichtung ein zur Bestimmung eines Einschaltzeitpunktes einer Bahnübergangssicherungseinrichtung vorgesehener Anrückmelder ist, der mittels eines stellwerkseitig generierten Datentelegrammes angesteuert wird, ist gemäß Anspruch 5 vorgesehen, dass das Datentelegramm nach Ablauf einer projektierbaren Verzögerungszeit, die mit der Einfahrt eines Schienenfahrzeugs in einen den Anrückmelder aufweisenden Gleisfreimeldeabschnitt beginnt, den An- rückmelder von einem Standby-Modus in einen Aktiv-Modus umschaltet, dass danach der Anrückmelder die Überfahrt des Schienenfahrzeuges registriert und ein diesbezügliches Datentelegramm an das Stellwerk sendet, woraufhin das Stellwerk die Bahnübergangssicherungseinrichtung einschaltet und ein weiteres Datentelegramm erzeugt, welches den Anrückmelder in den Standby-Modus zurückschaltet.
Nachfolgend wird die Erfindung am Beispiel der Anrückmeldung anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen :
Figur 1 eine schematische Darstellung verschiedener Streckeneinrichtungen und
Figur 2 das Funktionsprinzip einer kabellosen Anrückmeldung.
Figur 1 veranschaulicht typische streckenseitige Komponenten einer Eisenbahnsicherungsanlage, umfassend ein Stellwerk 1, einen Anrückmelder 2, ein Hauptsignal 3 und eine Bahnübergangssicherungseinrichtung 4. Diese Streckeneinrichtungen 1 bis 4 sind jeweils mit einem Funkmodul 5 bis 8 ausgestattet. Die Funkmodule 5 bis 8 dienen zum Senden und Empfangen funktionsrelevanter Datentelegramme.
Eine Detaildarstellung bezüglich der Kommunikation zwischen den Funkmodulen 5 bis 8 der Streckeneinrichtungen 1 bis 4 veranschaulicht Figur 2. Es ist ersichtlich, dass das Stellwerk 1 mit einem Gleisfreimeldesensor 9 am Beginn der Strecke verbunden ist. Ein Schienenfahrzeug wird bei eingestellter Fahrstraße von dem Stellwerk 1 durch Gleisbesetztmeldung des Gleisfreimeldeabschnittes, der den Anrückmelder 2 enthält, registriert. Das Stellwerk 1 ist mit einem weiteren Stellwerk 10 in der Nähe der Bahnübergangssicherungseinrichtung 4 über einen LWL-Bus 11 verbunden. Diese Bus-Verbindung zwischen Bereichsstellrechnern 12 und 13 der beiden Stellwerke 1 und 10 wird unter anderem dazu verwendet, im Stellwerk 10 nach Ab- lauf einer projektierbaren Verzögerungszeit eine Kommandoausgabe zu erzeugen. Daraufhin setzt der Bereichsstellrechner 12 des Stellwerkes 10 einen Relaisausgang auf einer speziellen Baugruppe 14 und kann diesen bei nicht mehr vorhandenem Bedarf, nämlich nach Übertragung der Anrückmeldung, jederzeit wieder zurücksetzen. Ein dem Stellwerk 10 zugeordnetes Funkmodul 15 baut daraufhin eine Funkverbindung zu dem Funkmodul 6 des Anrückmelders 2 auf und aktiviert über ein spezielles Datentelegramm die Überwachungsfunktion des Anrückmelders 2. Wenn der Anrückmelder 2 die Überfahrt des sich nähernden
Schienenfahrzeugs erkennt, generiert der Anrückmelder 2 seinerseits ein Datentelegramm, welches über das Funkmodul 6 des Anrückmelders 2 an das Funkmodul 15 des Stellwerkes 10 gesendet wird. Das empfangende Funkmodul 15 steuert daraufhin einen Relaiseingang auf der Baugruppe 14 an und generiert somit ein weiteres Datentelegramm, welches - genau wie beim verkabelten Anrückmelder - als Kriterium für die Einschaltung der Bahnübergangssicherungseinrichtung 4 verwendet wird. Die Aufrechterhaltung des Aktiv-Moduls des Anrückmelders 2 ist damit nicht mehr erforderlich und wird durch Setzen eines Relaisausgangs der Baugruppe 14 in ein weiters Datentelegramm umgesetzt, welches von dem Funkmodul 15 des Stellwerks 10 an das Funkmodul 6 des Anrückmelders 2 gesendet wird. Durch dieses Datentelegramm wird der Anrückmelder 2 von dem Aktiv-Mo- dus in den Standby-Modus zurückgschaltet . Der Standby-Modus sorgt für geringen Energieverbrauch, so dass der Anrückmelder 2 mit einer dezentralen Energieversorgungseinrichtung 16, insbesondere einer Photovoltaikanlage, bestromt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Eisenbahnsicherungsanlage, welche Streckeneinrichtungen für spezifische Funktionen auf- weist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Ansteuerung einer ersten Streckeneinrichtung durch ein von einer zweiten Streckeneinrichtung, insbesondere einem Stellwerk (1; 10), bedarfsabhängig generiertes, kabellos übertragbares Datentelegramm erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ansteuerung durch zeitgerechte Aktivierung der Streckeneinrichtung erfolgt, wobei ein stellwerkseitig generiertes Datentelegramm die Streckeneinrichtung von einem Standby-Modus in einen Aktiv-Modus umschaltet und die Streckeneinrichtung nach Ausführung ihrer spezifischen Funktion ein Datentelegramm an dass Stellwerk (1; 10) sendet und in den Standby-Modus zurückgeschaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Datentelegramm zur Umschaltung in den Aktiv-Modus nach Ablauf einer projektierbaren Verzögerungszeit zwischen einer sensorisch erfassten Überfahrt eines Schienenfahrzeugs und einer von einer maximalen Streckengeschwindigkeit abhängigen Annäherung des Schienenfahrzeuges an die zu aktivierende Streckeneinrichtung generiert wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die anzusteuernde Streckeneinrichtung durch eine von einem Energieversorgungsnetz unabhängige dezentrale Energieerzeugungseinrichtung (16) bestromt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein zur Bestimmung eines Einschaltzeitpunktes einer Bahnübergangssicherungseinrichtung (4) vorgesehener Anrückmelder (2) mittels eines stellwerkseitig generierten Datente- legramms angesteuert wird, wobei das Datentelegramm nach Ablauf einer projektierbaren Verzögerungszeit, die mit der Einfahrt eines Schienenfahrzeuges in einen den Anrückmelder (2) aufweisenden Gleisfreimeldeabschnitt beginnt, den Anrückmelder (2) von einem Standby-Modus in einen Aktiv-Modus umschaltet,
- der Anrückmelder (2) die Überfahrt des Schienenfahrzeuges registriert und ein diesbezügliches Datentelegramm an das Stellwerk (1; 10) sendet und
- das Stellwerk (1; 10) die Bahnübergangssicherungseinrichtung (4) einschaltet und ein weiteres Datentelegramm erzeugt, welches den Anrückmelder (2) in den Standby-Modus zurückschaltet.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Streckeneinrichtungen Funkmodule (5, 6, 7, 8, 15) zum Senden und Empfangen funktionsrelevanter Datentelegrammen aufweisen .
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