EP2619067B1 - Verfahren zur automatischen steuerung einer mehrzahl spurgebundener fahrzeuge - Google Patents

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EP2619067B1
EP2619067B1 EP11757254.5A EP11757254A EP2619067B1 EP 2619067 B1 EP2619067 B1 EP 2619067B1 EP 11757254 A EP11757254 A EP 11757254A EP 2619067 B1 EP2619067 B1 EP 2619067B1
Authority
EP
European Patent Office
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travel
vehicle
track
vehicles
bound
Prior art date
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Revoked
Application number
EP11757254.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2619067A2 (de
Inventor
Rolf Detering
Karl-Heinz Erhard
Jens-Harro Oechsner
York Schmidtke
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 Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44651735&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2619067(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP2619067A2 publication Critical patent/EP2619067A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2619067B1 publication Critical patent/EP2619067B1/de
Revoked legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/10—Operations, e.g. scheduling or time tables
    • B61L27/16—Trackside optimisation of vehicle or train operation

Definitions

  • Track-bound vehicles i.
  • rail vehicles, maglev trains or track-guided vehicles with rubber tires are controlled by central control or monitoring systems to the extent that dangerous situations or accidents are avoided.
  • track-bound vehicles in the form of rail vehicles for example, a safe interlocking operation
  • a train tracking and an automatic train steering required or desirable tasks of a corresponding system of control technology This applies in particular to the case that is usually present in practice, that several track-bound vehicles are traveling at the same time on a route or in an area, for example in a station area.
  • an automatic control of lane-bound vehicles is increasingly carried out in that operator actions of a driver are partially or completely replaced by an automatic, computer-aided control of the respective vehicle.
  • the vehicles of a system of track-bound traffic are controlled or directed by a central control device, ie, for example, a computer of a control center, in accordance with a desired timetable.
  • a central control device ie, for example, a computer of a control center
  • delays or malfunctions can occur, which lead to conflicts between the intended driving routes and travel times of different vehicles.
  • disposition systems are used, which usually try to driving if possible while maintaining the planned routes.
  • the occurrence of disturbances ie, for example, door or signal interference
  • this redesign or changes may be required, which are often made manually by a dispatcher.
  • the present invention has for its object to provide a particularly efficient method for automatically controlling a plurality of track-bound vehicles.
  • a method for automatically controlling a plurality of track-bound vehicles wherein a modified actual timetable is generated by a central control device taking into account a target timetable and the position of the track-bound vehicles, based on the changed actual timetable at least one of the track-bound vehicles vehicle-specific driving information are transmitted, which include a next destination and an associated driving time, and on the part of the at least one of the track-bound vehicles based on the received driving information determines a driving profile and is used for the control of the respective track-bound vehicle.
  • a modified actual timetable is thus initially generated by a central control device, which may be, for example, a computer of a control center or control center, taking into account a target timetable and the position of the track-bound vehicles.
  • a central control device which may be, for example, a computer of a control center or control center, taking into account a target timetable and the position of the track-bound vehicles.
  • a corresponding automatic, computer-assisted generation of the modified actual timetable can, for example, using the published German patent application DE 10 2007 047 474 A1 known method for scheduling done. It is essential here that the generation of the modified actual timetable takes place in real time or online for the purpose of timetable planning during the current driving operation.
  • the driving dynamics of the respective track-bound vehicles can be taken into account on the part of the central control device.
  • properties of the respective route or sections ie, for example, gradients or curves, to be considered in the preparation or generation of the modified actual timetable.
  • vehicle-specific driving information is transmitted to at least one of the track-bound vehicles, comprising a next destination point and an associated driving time.
  • corresponding vehicle-specific driving information is transmitted in each case for all those track-bound vehicles that are monitored or controlled by the central control device and for which have changed due to the changed actual timetable changes in terms of the next target point or the associated travel time.
  • this can only be done for one of the lane-bound vehicles, for several of the lane-bound vehicles or also for all of the lane-bound vehicles.
  • the following method step uses the received driving information, i. Taking into account the next destination point and the associated travel time, a driving profile is determined and used in the sequence for the control of the respective track-bound vehicle. This means that the actual control of the respective track-bound vehicle is thus decentralized by a corresponding device of the respective vehicle itself.
  • the next destination which may be, for example, a railway station or the end of a track or track section
  • the associated travel time i.
  • the respective track-bound vehicle can decide for themselves how it complies with the relevant requirements.
  • the respective track-bound vehicle may have its driving profile, i. especially speed and acceleration at a given time, determine yourself.
  • the respective track-bound vehicle can advantageously use all the information available to it about its operating state and consequently determine a driving profile which is particularly favorable or best under the respective circumstances.
  • the inventive method is advantageous because it is particularly efficient due to the interaction between the generation of the modified actual timetable by the central control device and the subsequent determination of the applicable for the respective tracked vehicle driving profile by the vehicle itself. This applies on the one hand with regard to that the generation of the modified actual timetable by the central control device avoids or automatically resolves occupancy conflicts and thus maximizes throughput also with reference to a route network or a section of the route. Moreover, on the part of the central control device, advantageously only the specifications in the form of the driving information are transmitted to the respective track-bound vehicle, which are actually necessary in order to coordinate the different track-bound vehicles. By implementing the vehicle-specific driving information in the respective vehicle by determining the respective driving profile, the actual automatic control of the respective track-bound vehicle is advantageously carried out on the respective vehicle itself. This results from the use of the determined driving profile for the automatic control of the respective track-bound vehicle, the possibility of a reduction in staff, since, for example, a driver depending on the other circumstances is not or at least not mandatory.
  • the inventive method can also be configured such that the modified actual timetable is generated by changes in travel times, driving routes and / or driving sequences of at least a portion of the track-bound vehicles.
  • the variables mentioned are those which, in the context of the disposition of a plurality of track-bound vehicles, can usually be used to make changes to a desired timetable with regard to the respective concrete situation.
  • the inventive method is developed such that the modified actual timetable is generated by the central control device with further consideration of at least one existing fault message.
  • existing fault messages ie, for example, information on door, signal or turnouts, be considered in the generation of the modified actual timetable.
  • a periodic or cyclical generation of the modified actual timetable is possible taking into account the respective current position of the track-bound vehicles.
  • a corresponding generation of a modified actual timetable takes place at regular time intervals as well as additionally event-based, ie triggered by occurring events, in particular in the form of disturbances.
  • the inventive method can also be developed such that the driving profile is optimized by the at least one of the track-bound vehicles taking into account the received driving information in terms of the energy required to reach the next target point.
  • the driving profile is optimized by the at least one of the track-bound vehicles taking into account the received driving information in terms of the energy required to reach the next target point.
  • the driving profile is determined on the part of the at least one of the track-bound vehicles taking into account the driving dynamics of the respective track-bound vehicle and / or a digital Streckenatlasses.
  • the driving dynamics i. For example, the acceleration capability of the maximum speed or the load, can be considered in the determination of the driving profile. This ensures that the determined driving profile takes the best possible account of the particular circumstances of the route as well as of the track-bound vehicle.
  • the inventive method can also be so pronounced that the vehicle-specific driving information is radio-based transmitted to the at least one of the track-bound vehicles.
  • a radio-based transmission of the vehicle-specific driving information to the at least one of the track-bound vehicles offers the advantage that such a radio transmission is usually particularly robust, reliable and flexible.
  • the vehicle-specific driving information by means of other, known per se transmission method, ie for example by means of or in the Route provided transmission facilities to transmit to the respective track-bound vehicle.
  • the vehicle-specific driving information is transmitted to the at least one of the track-bound vehicles using a transmission channel of a train protection system.
  • a transmission channel of a train protection system is advantageous since, for the purpose of train control or train control, corresponding transmission channels are usually already available between the central control device and the respective track-bound vehicles.
  • These can advantageously also be used to transmit the driving information to the respective track-bound vehicle and thus enable it to determine the driving profile and to use it in the sequence for the automatic control of the respective track-bound vehicle.
  • the inventive method can also be developed such that the vehicle-specific driving information using a transmission channel of the European Train Control System ETCS (European Train Control System) are transmitted to the at least one of the track-bound vehicles.
  • ETCS European Train Control System
  • the use of a transmission channel of the European Train Control System ETCS to transmit the vehicle-specific driving information to the at least one of the rail-bound vehicles is advantageous as ETCS is an efficient train protection system replacing to a lesser extent existing national train protection systems.
  • the driving profile is determined on the part of the at least one of the track-bound vehicles by a control device of a system for automated driving operation.
  • a control device of a system for automated driving operation offers the advantage that corresponding automated driving systems, also referred to as ATO (Automatic Train Operation) systems, are often already used on track-bound vehicles for automatic control thereof.
  • ATO Automatic Train Operation
  • a central control device 10 of a system of track-bound traffic can be seen. It is assumed that the central control device 10 is a control computer of a signal box or a control center 20. As part of the described embodiment, the control center 20 is used for securing and automatic control of a plurality of track-bound vehicles in the form of a railway network using rail vehicles.
  • the control center 20 is connected via a first communication link 30 to a radio control center 40.
  • a corresponding radio control center 40 may, for example, be a so-called RBC (Radio Block Center), which is used within the framework of the ETCS Level 2 train control system for the transmission of such information that is required for safe driving in a certain route area .
  • RBC Radio Block Center
  • the radio control center 40 is connected to a trackside transmitting / receiving device 70 via a communication network 60, which may be the digital rail mobile radio system GSM-R (Global System for Mobile Communication - railways).
  • GSM-R Global System for Mobile Communication - Railways
  • the trackside transceiver 70 it is possible via a radio link 80, between the link, i. ultimately exchange information or data between the control center 20 and the central control device 10, and a track-bound vehicle 100.
  • the track-bound vehicle 100 has a radio antenna 110 and a control device 120 connected to the radio antenna 110.
  • the central control device 10 is also communicatively connected to other track-bound vehicles in communication, which are not shown in the figure for reasons of clarity.
  • a modified actual timetable is generated.
  • a corresponding change in the target timetable for example, due to delays or disturbances may be required.
  • the generation of the modified actual timetable is preferably carried out by changes in travel times, driving routes and / or driving sequences of at least part of the track-bound vehicles 100, which are monitored or controlled by the central control device 10.
  • the generation or generation of the modified actual timetable for example, according to the from the DE 10 2007 047 474 A1 can be made known methods, 10 taken into account by the central control device optionally present fault messages.
  • the central control device 10 radio-based vehicle-specific driving information to the track-bound via the first communication link 30, the radio control center 40, the second communication link 50, the communication network 60 and the trackside transmitting / receiving device 70 radio-based Transfer vehicle 100.
  • the vehicle-specific driving information includes a next destination point and an associated travel time, i. to that effect, a specification for the tracked vehicle 100 that it is informed by the central control device 10 when it has to reach which next destination point.
  • the vehicle-specific driving information in addition, in principle, also include other information, such as the respective train number.
  • the other lane-bound vehicles monitored by the central controller 10 and the changes in the current schedule are also compared the target timetable are concerned, for the respective track-bound vehicle specific driving information is transmitted to the respective vehicle.
  • the driving information transmitted by means of a corresponding radio signal or data telegram is forwarded by the radio antenna 110 to the control device 120.
  • the determination of the driving profile by the control device 120 of the track-bound vehicle 100 takes place in this case taking into account the driving dynamics of the track-bound vehicle 100 and a digital Streckenatlasses.
  • an optimization is advantageously carried out in that the control device 120 determines the driving profile in such a way that the punctual attainment of the next target point, i. in compliance with the driving time received with the driving information, the lowest possible energy consumption is required. This offers the advantage that, with the punctuality of the track-bound vehicle 100 unchanged, a reduction or minimization of the energy consumption of the track-bound vehicle 100 can be achieved.
  • the vehicle-specific driving information can be transmitted to the track-bound vehicle 100 using a transmission channel of the European Train Control System ETCS.
  • ETCS European Train Control System
  • any other, known per se, sufficiently powerful train protection system can be used for this purpose.
  • control device 120 is a component of an automatic train operation (ATO) system, as this allows for a particularly simple and direct automatic control of the tracked vehicle 100.
  • ATO automatic train operation
  • the described method for automatic control of the plurality of track-bound vehicles preferably proceeds in real time. This applies both with regard to the generation of the modified actual timetable by the central control device and with regard to the transmission of the vehicle-specific driving information to the respective track-bound vehicle and the subsequent determination of the driving profile by the respective track-bound vehicle. This ensures an immediate and timely response to possible disruptions and delays.
  • the method described is characterized by the fact that a particularly efficient division of functionality into the central control device and the respective track-bound vehicle results in particularly powerful automatic control of the respective track-bound vehicle.
  • benefits in terms of disposition i. With regard to the avoidance of occupancy conflicts, the maximization of throughput, the minimization of delays as well as the minimization of dispositive response times, this also continues to provide advantages in particular with regard to possible energy savings.
  • savings may also be made in terms of required resources, i. the number of vehicles required and the number of personnel required.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

  • Spurgebundene Fahrzeuge, d.h. beispielsweise Schienenfahrzeuge, Magnetschwebebahnen oder auch spurgeführte Fahrzeuge mit Gummibereifung, werden in der Regel durch zentrale Leit- beziehungsweise Überwachungssysteme dahingehend gesteuert, dass Gefahrensituationen beziehungsweise Unfälle vermieden werden. So sind im Falle von spurgebundenen Fahrzeuge in Form von Schienenfahrzeugen beispielsweise eine sichere Stellwerkbedienung, eine Zuglaufverfolgung sowie eine automatische Zuglenkung erforderliche beziehungsweise wünschenswerte Aufgaben eines entsprechenden Systems der Leittechnik. Dies gilt insbesondere für den in der Praxis in der Regel vorliegenden Fall, dass auf einer Strecke oder in einem Bereich, etwa in einem Bahnhofsbereich, zeitgleich mehrere spurgebundene Fahrzeuge unterwegs sind. Darüber hinaus erfolgt zunehmend auch eine automatische Steuerung spurgebundener Fahrzeuge dahingehend, dass Bedienhandlungen eines Fahrzeugführers teilweise oder vollständig durch eine automatische, rechnergestützte Steuerung des jeweiligen Fahrzeugs ersetzt werden.
  • In der Regel werden die Fahrzeuge einer Anlage des spurgebundenen Verkehrs von einer zentralen Steuer-Einrichtung, d.h. etwa einem Rechner einer Leitstelle, gemäß einem Soll-Fahrplan gesteuert beziehungsweise geleitet. Während des Betriebes können hierbei jedoch Verspätungen oder Störungen auftreten, die zu Konflikten zwischen den vorgesehenen Fahrrouten und Fahrzeiten verschiedener Fahrzeuge führen. Zur Erkennung sowie Lösung entsprechender Konflikte werden als Bestandteil des jeweiligen Leitsystems üblicherweise Dispositionssysteme verwendet, die in der Regel versuchen, den Fahrbetrieb nach Möglichkeit unter Beibehaltung der geplanten Fahrrouten beizubehalten. Insbesondere beim Auftreten von Störungen, d.h. beispielsweise Tür- oder Signalstörungen, können hierbei Umplanungen oder Änderungen erforderlich werden, die häufig manuell durch einen Disponenten vorgenommen werden. Um eine aufgetretene Störung möglichst effizient zu regeln, ist hierbei ein schnelles und zielgerichtetes Handeln des jeweiligen Disponenten notwenig, um trotz der erforderlichen Abweichungen vom Soll-Fahrplan eine bestmögliche Aufrechterhaltung des Fahrbetriebes zu ermöglichen. Manuelle Umplanungen des Disponenten beziehen sich hierbei insbesondere auf eine Nutzung alternativer Fahrrouten. Unabhängig von der Art der Änderung des Soll-Fahrplans durch den Disponenten ist es nach erfolgter Disposition erforderlich, die entsprechenden Informationen sowohl streckenseitig als auch an die jeweiligen betroffenen spurgebundenen Fahrzeuge zu verteilen.
  • Aus der veröffentlichten internationalen Patentanmeldung WO 2009/149073 A1 ist ein Verfahren zur automatischen Steuerung einer Mehrzahl spurgebundener Fahrzeuge bekannt, bei dem von einer Steuereinrichtung Vorgaben in Form von Geschwindigkeitsplänen an Lokomotiven übermittelt werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders leistungsfähiges Verfahren zur automatischen Steuerung einer Mehrzahl spurgebundener Fahrzeuge anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur automatischen Steuerung einer Mehrzahl spurgebundener Fahrzeuge, wobei von einer zentralen Steuer-Einrichtung unter Berücksichtigung eines Soll-Fahrplans sowie der Position der spurgebundenen Fahrzeuge ein geänderter Ist-Fahrplan erzeugt wird, auf Grundlage des geänderten Ist-Fahrplans an zumindest eines der spurgebundenen Fahrzeuge fahrzeugspezifische Fahrinformationen übertragen werden, die einen nächsten Zielpunkt sowie eine zugehörige Fahrzeit umfassen, und seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge anhand der empfangenen Fahrinformationen ein Fahrprofil ermittelt und für die Steuerung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs verwendet wird. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit zunächst von einer zentralen Steuer-Einrichtung, bei der es sich beispielsweise um einen Rechner einer Leitstelle beziehungsweise Leitzentrale handeln kann, unter Berücksichtigung eines Soll-Fahrplans sowie der Position der spurgebundenen Fahrzeuge ein geänderter Ist-Fahrplan erzeugt. Eine entsprechende automatische, rechnergestützte Generierung des geänderten Ist-Fahrplans kann beispielsweise unter Verwendung des aus der veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 047 474 A1 bekannten Verfahrens zur Fahrplangenerierung erfolgen. Wesentlich hierbei ist, dass die Erzeugung des geänderten Ist-Fahrplans in Echtzeit beziehungsweise online zum Zwecke der Fahrplandisposition während des laufenden Fahrbetriebes erfolgt. Vorzugsweise kann hierbei seitens der zentralen Steuer-Einrichtung die Fahrdynamik der jeweiligen spurgebundenen Fahrzeuge berücksichtigt werden. Des Weiteren ist es mittels eines digitalen Streckenatlasses weiterhin auch möglich, Eigenschaften der jeweiligen Strecke beziehungsweise Streckenabschnitte, d.h. beispielsweise Steigungen oder Kurven, bei der Erstellung beziehungsweise Erzeugung des geänderten Ist-Fahrplans zu berücksichtigen.
  • Auf Grundlage des geänderten Ist-Fahrplans werden im nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens an zumindest eines der spurgebundenen Fahrzeuge fahrzeugspezifische Fahrinformationen übertragen, die einen nächsten Zielpunkt sowie eine zugehörige Fahrzeit umfassen. Dabei werden entsprechende fahrzeugspezifische Fahrinformationen jeweils für alle diejenigen spurgebundenen Fahrzeuge übertragen, die von der zentralen Steuer-Einrichtung überwacht beziehungsweise gesteuert werden und für die sich aufgrund des geänderten Ist-Fahrplans Änderungen hinsichtlich des nächsten Zielpunkts beziehungsweise der zugehörigen Fahrzeit ergeben haben. In Abhängigkeit von der jeweiligen Situation kann dies somit lediglich für eines der spurgebundenen Fahrzeuge, für mehrere der spurgebundenen Fahrzeuge oder auch für alle der spurgebundenen Fahrzeuge der Fall sein.
  • Seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge wird im folgenden Verfahrensschritt anhand der empfangenen Fahrinformationen, d.h. unter Berücksichtigung des nächsten Zielpunktes sowie der zugehörigen Fahrzeit, ein Fahrprofil ermittelt und in der Folge für die Steuerung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs verwendet. Dies bedeutet, dass die eigentliche Steuerung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs somit dezentral durch eine entsprechende Vorrichtung des jeweiligen Fahrzeugs selbst erfolgt. Unter Berücksichtigung des nächsten Zielpunktes, bei dem es sich beispielsweise um einen Bahnhof oder auch das Ende eines Gleis- beziehungsweise Streckenabschnitts handeln kann, sowie der zugehörigen Fahrzeit, d.h. der Zeitdauer, die das spurgebundene Fahrzeug für die Strecke bis zum nächsten Zielpunkt benötigen soll, kann das jeweilige spurgebundene Fahrzeug selbst entscheiden, wie es die betreffenden Vorgaben einhält. Somit kann das jeweilige spurgebundene Fahrzeug sein Fahrprofil, d.h. insbesondere Geschwindigkeit und Beschleunigung zu einem gegebenen Zeitpunkt, selbst bestimmen. Dabei kann das jeweilige spurgebundene Fahrzeug vorteilhafterweise alle ihm vorliegenden Informationen zu seinem Betriebszustand verwenden und folglich ein unter den jeweiligen Umständen besonders günstiges beziehungsweise bestmögliches Fahrprofil ermitteln.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft, da es aufgrund des Zusammenspiels zwischen der Erzeugung des geänderten Ist-Fahrplans durch die zentrale Steuer-Einrichtung und die nachfolgende Ermittlung des für das jeweilige spurgebundene Fahrzeug geltenden Fahrprofils durch das Fahrzeug selbst besonders leistungsfähig ist. Dies gilt einerseits im Hinblick darauf, dass durch die Erzeugung des geänderten Ist-Fahrplans durch die zentrale Steuer-Einrichtung Belegungskonflikte vermieden beziehungsweise automatisch gelöst und damit auch bezogen auf ein Streckennetz beziehungsweise einen Streckenabschnitt eine Maximierung des Durchsatzes erzielt werden kann. Darüber hinaus werden seitens der zentralen Steuer-Einrichtung vorteilhafterweise nur die Vorgaben in Form der Fahrinformationen an das jeweilige spurgebundene Fahrzeug übertragen, die im Sinne einer Koordinierung der unterschiedlichen spurgebundenen Fahrzeuge tatsächlich notwendig sind. Durch eine Umsetzung der fahrzeugspezifischen Fahrinformationen in dem jeweiligen Fahrzeug durch Ermittlung des jeweiligen Fahrprofils wird vorteilhafterweise die eigentliche automatische Steuerung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs auf dem jeweiligen Fahrzeug selbst durchgeführt. Dabei ergibt sich durch die Verwendung des ermittelten Fahrprofils für die automatische Steuerung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs die Möglichkeit einer Personalreduzierung, da beispielsweise ein Fahrzeugführer in Abhängigkeit von den jeweiligen sonstigen Gegebenheiten nicht oder zumindest nicht zwingend erforderlich ist.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgestaltet sein, dass der geänderte Ist-Fahrplan durch Änderungen von Fahrzeiten, Fahrrouten und/oder Fahrreihenfolgen zumindest eines Teils der spurgebundenen Fahrzeuge erzeugt wird. Dies ist vorteilhaft, da es sich bei den genannten Größen um solche handelt, die im Rahmen der Disposition einer Mehrzahl spurgebundener Fahrzeuge üblicherweise dazu verwendet werden können, um Änderungen eines Soll-Fahrplans im Hinblick auf die jeweilige konkrete Situation vorzunehmen.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Verfahren derart weitergebildet, dass der geänderte Ist-Fahrplan von der zentralen Steuer-Einrichtung unter weiterer Berücksichtigung zumindest einer vorliegenden Störungsmeldung erzeugt wird. Vorteilhafterweise können somit vorliegende Störungsmeldungen, d.h. beispielsweise Informationen zu Tür-, Signal- oder Weichenstörungen, bei der Erzeugung des geänderten Ist-Fahrplans berücksichtigt werden. Dies bedeutet somit, dass vorzugsweise insbesondere solche Ereignisse, die eine Änderung des Soll-Fahrplans überhaupt erst erforderlich machen, bei der Erzeugung beziehungsweise Ermittlung des geänderten Ist-Fahrplans berücksichtigt werden. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass neben einer entsprechenden ereignisbasierten Erzeugung eines geänderten Ist-Fahrplans, d.h. beispielsweise ausgelöst durch eine entsprechende Störungsmeldung, auch eine periodische beziehungsweise zyklische Erzeugung des geänderten Ist-Fahrplans unter Berücksichtigung der jeweiligen aktuellen Position der spurgebundenen Fahrzeuge möglich ist. So ist es beispielsweise denkbar, dass eine entsprechende Generierung eines geänderten Ist-Fahrplans in regelmäßigen zeitlichen Abständen sowie darüber hinaus zusätzlich ereignisbasiert, d.h. ausgelöst durch auftretende Ereignisse, insbesondere in Form von Störungen, erfolgt.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart weitergebildet sein, dass das Fahrprofil seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge unter Berücksichtigung der empfangenen Fahrinformationen im Hinblick auf den zum Erreichen des nächsten Zielpunktes erforderlichen Energiebedarf optimiert wird. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch eine Minimierung des Energieverbrauchs des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs bei unveränderter Einhaltung der mit den fahrzeugspezifischen Fahrinformationen übermittelten Vorgaben in Form des nächsten Zielpunktes sowie der dazugehörigen Fahrzeit erreicht werden kann. Auch hier bietet sich der Vorteil, dass eine entsprechende Optimierung im Hinblick auf eine Minimierung des erforderlichen Energiebedarfs in der Regel am besten von dem jeweiligen spurgebundenen Fahrzeug selbst vorgenommen werden kann. Folglich stellt sich auch diesbezüglich die dezentrale, fahrzeugseitige Ermittlung der Fahrprofile der spurgebundenen Fahrzeuge als vorteilhaft dar.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Fahrprofil seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge unter Berücksichtigung der Fahrdynamik des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs und/oder eines digitalen Streckenatlasses ermittelt. Dies ist vorteilhaft, da somit seitens des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs sowohl Informationen hinsichtlich des zu befahrenden Streckenabschnitts als auch hinsichtlich der eigenen Fahrdynamik, d.h. beispielsweise der Beschleunigungsfähigkeit der maximalen Geschwindigkeit oder auch der Beladung, bei der Ermittlung des Fahrprofils berücksichtigt werden können. Hierdurch wird sichergestellt, dass das ermittelte Fahrprofil den jeweiligen Gegebenheiten der Strecke sowie des spurgebundenen Fahrzeugs bestmöglich Rechnung trägt.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgeprägt sein, dass die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen funkbasiert an das zumindest eine der spurgebundenen Fahrzeuge übertragen werden. Eine funkbasierte Übertragung der fahrzeugspezifischen Fahrinformationen an das zumindest eine der spurgebundenen Fahrzeuge bietet den Vorteil, dass eine solche Funkübertragung üblicherweise besonders robust, zuverlässig und flexibel ist. Unabhängig hiervon ist es grundsätzlich jedoch auch möglich, die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen mittels anderer, für sich bekannter Übertragungsverfahren, d.h. beispielsweise mittels an oder in der Strecke vorgesehener Übertragungs-Einrichtungen, an das jeweilige spurgebundene Fahrzeug zu übertragen.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen unter Verwendung eines Übertragungskanals eines Zugsicherungssystems an das zumindest eine der spurgebundenen Fahrzeuge übertragen. Dies ist vorteilhaft, da zum Zwecke der Zugsicherung beziehungsweise Zugbeeinflussung üblicherweise bereits entsprechende Übertragungskanäle zwischen der zentralen Steuer-Einrichtung sowie den jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugen zur Verfügung stehen. Diese können vorteilhafterweise zusätzlich auch dafür genutzt werden, die Fahrinformationen an das jeweilige spurgebundene Fahrzeug zu übertragen und es diesem somit zu ermöglichen, das Fahrprofil zu ermitteln und in der Folge für die automatische Steuerung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs zu verwenden.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart weitergebildet sein, dass die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen unter Verwendung eines Übertragungskanals des europäischen Zugsicherungssystems ETCS (European Train Control System) an das zumindest eine der spurgebundenen Fahrzeuge übertragen werden. Die Verwendung eines Übertragungskanals des europäischen Zugsicherungssystems ETCS zur Übertragung der fahrzeugspezifischen Fahrinformationen an das zumindest eine der spurgebundenen Fahrzeuge ist vorteilhaft, da es sich bei ETCS um ein leistungsfähiges Zugsicherungssystem handelt, das im zunehmenden Maße bestehende nationale Zugsicherungssysteme ablöst.
  • Grundsätzlich kann die Ermittlung des Fahrprofils seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge von einer beliebigen Komponente des betreffenden Fahrzeugs vorgenommen werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Fahrprofil seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge von einer Steuer-Vorrichtung eines Systems zum automatisierten Fahrbetrieb ermittelt. Dies bietet den Vorteil, dass entsprechende Systeme zum automatisierten Fahrbetrieb, die auch als ATO (Automatic Train Operation)-Systeme bezeichnet werden, häufig bereits auf spurgebundenen Fahrzeugen zur automatischen Steuerung derselben eingesetzt werden. Vorteilhafterweise kann somit eine entsprechende Steuer-Vorrichtung eines ATO-Systems im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung des Fahrprofils anhand der empfangenen Fahrinformationen sowie nachfolgend zur Steuerung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs gemäß dem ermittelten Fahrprofil verwendet werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierzu zeigt die
    • Figur
    zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine schematische Skizze einer Anlage des spurgebundenen Verkehrs.
  • In der Figur ist eine zentrale Steuer-Einrichtung 10 einer Anlage des spurgebundenen Verkehrs erkennbar. Dabei sei angenommen, dass es sich bei der zentralen Steuer-Einrichtung 10 um einen Steuerrechner eines Stellwerks beziehungsweise einer Leitzentrale 20 handelt. Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels dient die Leitzentrale 20 zur Sicherung sowie automatischen Steuerung einer Mehrzahl spurgebundener Fahrzeuge in Form von ein Streckennetz befahrenden Schienenfahrzeugen.
  • Die Leitzentrale 20 ist über eine erste Kommunikationsverbindung 30 an eine Funkstreckenzentrale 40 angebunden. Bei einer entsprechenden Funkstreckenzentrale 40 kann es sich beispielsweise um ein so genanntes RBC (Radio Block Center) handeln, das im Rahmen des Zugsicherungssystems ETCS Level 2 für die Übertragung von solchen Informationen, die für die sichere Fahrt in einem bestimmten Streckenbereich erforderlich sind, verwendet wird. Über eine zweite Kommunikationsverbindung 50 ist die Funkstreckenzentrale 40 über ein Kommunikationsnetzwerk 60, bei dem es sich um das digitale Bahnmobilfunksystem GSM-R (Global System for Mobile Communication - Railways) handeln kann, an eine streckenseitige Sende-/Empfangs-Einrichtung 70 angebunden. Mittels der streckenseitigen Sende-/Empfangs-Einrichtung 70 ist es über eine Funkverbindung 80 möglich, zwischen der Strecke, d.h. letztlich zwischen der Leitzentrale 20 beziehungsweise der zentralen Steuer-Einrichtung 10, und einem spurgebundenen Fahrzeug 100 Informationen beziehungsweise Daten auszutauschen. Hierzu verfügt das spurgebundene Fahrzeug 100 über eine Funkantenne 110 sowie eine an die Funkantenne 110 angebundene Steuer-Vorrichtung 120.
  • In entsprechender Weise steht die zentrale Steuer-Einrichtung 10 gleichzeitig auch mit weiteren spurgebundenen Fahrzeugen kommunikationstechnisch in Verbindung, die in der Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind.
  • Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt nun derart eine automatische Steuerung einer Mehrzahl spurgebundener Fahrzeuge, dass von der zentralen Steuer-Einrichtung 10 unter Berücksichtung eines Soll-Fahrplans sowie der Position der spurgebundenen Fahrzeuge 100 ein geänderter Ist-Fahrplan erzeugt wird. Dabei kann eine entsprechende Änderung des Soll-Fahrplans beispielsweise aufgrund von Verspätungen oder Störungen erforderlich werden. Die Erzeugung des geänderten Ist-Fahrplans erfolgt vorzugsweise durch Änderungen von Fahrzeiten, Fahrrouten und/oder Fahrreihenfolgen zumindest eines Teils der spurgebundenen Fahrzeuge 100, die von der zentralen Steuer-Einrichtung 10 überwacht beziehungsweise gesteuert werden. Darüber hinaus werden bei der Erzeugung beziehungsweise Generierung des geänderten Ist-Fahrplans, die beispielsweise gemäß dem aus der DE 10 2007 047 474 A1 bekannten Verfahren erfolgen kann, von der zentralen Steuer-Einrichtung 10 gegebenenfalls vorliegende Störungsmeldungen berücksichtigt.
  • Auf Grundlage des erzeugten geänderten Ist-Fahrplans werden von der zentralen Steuer-Einrichtung 10 über die erste Kommunikationsverbindung 30, die Funkstreckenzentrale 40, die zweite Kommunikationsverbindung 50, das Kommunikationsnetzwerk 60 sowie die streckenseitige Sende-/Empfangs-Einrichtung 70 funkbasiert fahrzeugspezifische Fahrinformationen an das spurgebundene Fahrzeug 100 übertragen. Die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen umfassen einen nächsten Zielpunkt sowie eine zugehörige Fahrzeit, d.h. dahingehend eine Vorgabe für das spurgebundene Fahrzeug 100, dass diesem von der zentralen Steuer-Einrichtung 10 mitgeteilt wird, wann es welchen nächsten Zielpunkt zu erreichen hat. Neben den genannten Angaben können die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen darüber hinaus grundsätzlich auch weitere Angaben, wie beispielsweise die jeweilige Zugnummer, umfassen.
  • In entsprechender Weise werden auch an die übrigen spurgebundenen Fahrzeuge, die von der zentralen Steuer-Einrichtung 10 überwacht werden und von den Änderungen des Ist-Fahrplans gegenüber dem Soll-Fahrplan betroffen sind, für das jeweilige spurgebundene Fahrzeug spezifische Fahrinformationen an das jeweilige Fahrzeug übertragen werden.
  • Seitens des spurgebundenen Fahrzeugs 100 werden die mittels eines entsprechenden Funksignals beziehungsweise Datentelegramms übertragenen Fahrinformationen von der Funkantenne 110 an die Steuer-Vorrichtung 120 weitergegeben. Diese ermittelt anhand der empfangenen Fahrinformationen ein Fahrprofil, welches nachfolgend seitens der Steuer-Vorrichtung 120 für die Steuerung des spurgebundenen Fahrzeugs 100 verwendet wird. Vorteilhafterweise erfolgt die Ermittlung des Fahrprofils durch die Steuer-Vorrichtung 120 des spurgebundenen Fahrzeugs 100 hierbei unter Berücksichtigung der Fahrdynamik des spurgebundenen Fahrzeugs 100 sowie eines digitalen Streckenatlasses. Darüber hinaus findet bei der Ermittlung des Fahrprofils vorteilhafterweise dahingehend eine Optimierung statt, dass die Steuer-Vorrichtung 120 das Fahrprofil derart ermittelt, dass zur pünktlichen Erreichung des nächsten Zielpunktes, d.h. unter Einhaltung der mit den Fahrinformationen empfangenen Fahrzeit, ein möglichst geringer Energiebedarf erforderlich ist. Dies bietet den Vorteil, dass bei unveränderter Pünktlichkeit des spurgebundenen Fahrzeugs 100 eine Reduzierung beziehungsweise Minimierung des Energieverbrauchs des spurgebundenen Fahrzeugs 100 erzielt werden kann.
  • Entsprechend der Darstellung der Figur können die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen unter Verwendung eines Übertragungskanals des europäischen Zugsicherungssystems ETCS an das spurgebundene Fahrzeug 100 übertragen werden. Alternativ hierzu kann hierfür jedoch auch ein beliebiges anderes, für sich bekanntes, ausreichend leistungsfähiges Zugsicherungssystem verwendet werden.
  • Bei der Steuer-Vorrichtung 120 handelt es sich vorteilhafterweise um eine Komponente eines Systems zum automatisierten Fahrbetrieb (Automatic Train Operation, ATO), da hierdurch auf besonders einfache Art und Weise eine unmittelbare automatische Steuerung des spurgebundenen Fahrzeugs 100 ermöglicht wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass das beschriebene Verfahren zur automatischen Steuerung der Mehrzahl der spurgebundenen Fahrzeuge vorzugsweise in Echtzeit abläuft. Dies gilt sowohl hinsichtlich der Erzeugung des geänderten Ist-Fahrplans durch die zentrale Steuer-Einrichtung als auch hinsichtlich der Übertragung der fahrzeugspezifischen Fahrinformationen an das jeweilige spurgebundene Fahrzeug sowie die nachfolgende Ermittlung des Fahrprofils seitens des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs. Hierdurch wird eine unmittelbare und zeitnahe Reaktion auf mögliche Störungen und Verzögerungen gewährleistet.
  • Entsprechend den vorstehenden Ausführungen zeichnet sich das beschriebene Verfahren dadurch aus, dass durch eine besonders zweckmäßige Aufteilung von Funktionalität auf die zentrale Steuer-Einrichtung sowie das jeweilige spurgebundene Fahrzeug eine besonders leistungsfähige automatische Steuerung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs erzielt wird. Neben Vorteilen im Hinblick auf die Disposition, d.h. hinsichtlich der Vermeidung von Belegungskonflikten, der Maximierung des Durchsatzes, der Minimierung von Verspätungen sowie der Minimierung der dispositiven Reaktionszeiten, ergeben sich hierbei weiterhin insbesondere auch Vorteile im Hinblick auf mögliche Energieeinsparungen. Darüber hinaus können unter Umständen auch Einsparungen im Hinblick auf die erforderlichen Ressourcen, d.h. die Anzahl der benötigten Fahrzeuge sowie des benötigten Personals, erzielt werden.

Claims (9)

  1. Verfahren zur automatischen Steuerung einer Mehrzahl spurgebundener Fahrzeuge (100), wobei
    - von einer zentralen Steuer-Einrichtung (10) unter Berücksichtigung eines Soll-Fahrplans sowie der Position der spurgebundenen Fahrzeuge (100) ein geänderter Ist-Fahrplan erzeugt wird,
    - auf Grundlage des geänderten Ist-Fahrplans an zumindest eines der spurgebundenen Fahrzeuge (100) fahrzeugspezifische Fahrinformationen übertragen werden, die einen nächsten Zielpunkt sowie eine zugehörige Fahrzeit umfassen, und
    - seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge (100) anhand der empfangenen Fahrinformationen ein Fahrprofil ermittelt und für die Steuerung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs (100) verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der geänderte Ist-Fahrplan durch Änderungen von Fahrzeiten, Fahrrouten und/oder Fahrreihenfolgen zumindest eines Teils der spurgebundenen Fahrzeuge (100) erzeugt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der geänderte Ist-Fahrplan von der zentralen Steuer-Einrichtung (10) unter weiterer Berücksichtigung zumindest einer vorliegenden Störungsmeldung erzeugt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrprofil seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge (100) unter Berücksichtigung der empfangenen Fahrinformationen im Hinblick auf den zum Erreichen des nächsten Zielpunktes erforderlichen Energiebedarf optimiert wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrprofil seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge (100) unter Berücksichtigung der Fahrdynamik des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs (100) und/oder eines digitalen Streckenatlasses ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen funkbasiert an das zumindest eine der spurgebundenen Fahrzeuge (100) übertragen werden.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen unter Verwendung eines Übertragungskanals eines Zugsicherungssystems an das zumindest eine der spurgebundenen Fahrzeuge (100) übertragen werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugspezifischen Fahrinformationen unter Verwendung eines Übertragungskanals des europäischen Zugsicherungssystems ETCS (European Train Control System) an das zumindest eine der spurgebundenen Fahrzeuge (100) übertragen werden.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrprofil seitens des zumindest einen der spurgebundenen Fahrzeuge (100) von einer Steuer-Vorrichtung (120) eines Systems zum automatisierten Fahrbetrieb ermittelt wird.
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