EP2879934B1 - Steuerung eines schienenfahrzeugs - Google Patents

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EP2879934B1
EP2879934B1 EP13763208.9A EP13763208A EP2879934B1 EP 2879934 B1 EP2879934 B1 EP 2879934B1 EP 13763208 A EP13763208 A EP 13763208A EP 2879934 B1 EP2879934 B1 EP 2879934B1
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EP
European Patent Office
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balise
rail vehicle
etcs
mode
infill
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP13763208.9A
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English (en)
French (fr)
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EP2879934A2 (de
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David Morton
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2879934A2 publication Critical patent/EP2879934A2/de
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Publication of EP2879934B1 publication Critical patent/EP2879934B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/121—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using magnetic induction
    • 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
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • 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
    • B61L27/30—Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/121—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using magnetic induction
    • B61L2003/123—French standard for inductive train protection, called "Contrôle de vitesse par balises" [KVB]
    • 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
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation using European Train Control System [ETCS]

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a rail vehicle, an associated system and a corresponding ETCS route equipment.
  • ETCS European Train Control System
  • An ETCS vehicle device includes e.g. a European Vital Computer (EVCS) calculator, a Driver Machine Interface (DMI), a pathway meter, a GSM-R transmitter (including Euroradio), a balise reader, and a brake access (http: //en.wikipedia. org / wiki / ETCS).
  • EVCS European Vital Computer
  • DMI Driver Machine Interface
  • GSM-R transmitter including Euroradio
  • balise reader included in a balise reader
  • brake access http: //en.wikipedia. org / wiki / ETCS.
  • ETCS Level 1 uses balises as transmission medium.
  • the information conveyed by the balises are line gradients, maximum line speeds and the point at which the vehicle should stop. Together with the mode these form the Movement Authority (MA), translated as "permission to move” or “driving license”.
  • MA Movement Authority
  • the DE 10 2007 037 603 A1 discloses such a system.
  • Fig.1 shows a schematic representation to illustrate the situation: on a route 101 run rail vehicles at a high speed, eg 300km / h. Furthermore, a branch 102 is shown from the route 101, which may for example be part of a station, and allows a rail vehicle 103 to leave the route 101 and stop on the branch 102. The branch also has a signal 104 with a balise 105.
  • the signal 104 shows STOP, an extension to the route 101 should be avoided.
  • the maximum speed allowed in the SR mode is still significantly higher than a speed ("release speed") that a rail vehicle usually has at the end of the MA (EoA) when crossing the balise 105.
  • release speed a speed that a rail vehicle usually has at the end of the MA (EoA) when crossing the balise 105.
  • the balise 105 causes emergency braking. Due to the speed that is possible in the SR mode, the path for the emergency braking may not be sufficient for the rail vehicle 103 to come to a halt before the partial entry into the track 101.
  • the rail vehicle 103 exceeds a predetermined danger point. Due to the high speed line 101, such a situation must be prevented.
  • the object of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages and in particular to prevent a dangerous situation from occurring.
  • the infill balise can be at least two balises (also referred to as a "balise group") to detect a direction of travel of the manual or non-monitored driving mode.
  • any balise mentioned here can be realized by means of at least one balise (balise group).
  • the presented solution has the advantage that security can also be ensured in an at least partially manual ETCS mode (for example an SR mode or an OS or FS mode) by means of the infill balise.
  • the solution is preferably used in conjunction with ETCS Level 1 applications. Also, the efficiency of the railway system is increased with the solution proposed here, because depending on the state of a signal early a suitable reaction (initiation of a braking process, driving on, initiation of acceleration) can be performed.
  • the infill balise is thus provided in addition to a balise (e.g., a signal balise) located near the path component.
  • the infill balise and this additional balise receive information regarding the condition of the route component.
  • the control of the rail vehicle can thus take place taking into account the condition of the track component. Since the infill balise is upstream of the route component, the rail vehicle can react in good time to the condition of the route component, possibly to a change in the state of the route component.
  • the ETCS mode change comprises a change to the monitored driving mode, which in particular initiates a braking operation, so that the rail vehicle comes to a standstill until the end of the authorization to move.
  • the infill balise e.g. depending on the state of the signal, information on how far the authorization for movement (MA) exists (for example, such information results from a known distance to a subsequent balise and a signal state HALT); without another MA, the rail vehicle stops.
  • This mechanism can be used with a corresponding change in the monitored ETCS mode, so that the rail vehicle can e.g. stops before a signal, or at least before a danger point.
  • Infill-Balise does not cause ETCS mode change of the rail vehicle, if the rail vehicle is in the monitored driving mode or in a shunting mode.
  • the monitored driving mode is an ETCS FS mode.
  • the shunting mode is an ETCS SH mode.
  • the manual drive mode is an ETCS SR mode or an ETCS OS mode.
  • An embodiment is that in addition to the infill balise, the state of the forward path component of another balise, e.g. a Signalbalise (nxx), is provided in the vicinity of the route component lying ahead.
  • a Signalbalise e.g. a Signalbalise (nxx)
  • One embodiment is that the distance between the infill balise and the other balise is dimensioned so that a deceleration of the rail vehicle to a standstill until reaching the other balise or before a danger point is possible.
  • a next embodiment is that the infill balise causes an ETCS mode change of the rail vehicle by using an identifier of the further balise instead of the identifier of the infill balise for the infill balise.
  • the identification of the infill balise is set equal to the identification of the other balise 205 (and thus the infill data packet is not sent).
  • a further development consists in that the infill balise of the further balise is arranged at such a distance that a rail vehicle can initiate a braking process when the infill balise is passed over, so that a deceleration of the rail vehicle until it comes to a standstill to reach the other balise or before a danger point is possible.
  • the distance between the infill balise and the other balise is at least 100m, at least 150m, at least 200m or at least 240m.
  • Fig.2 shows a schematic representation of a railway line with a first distance 201 and a second distance 202, wherein the second distance 202 is driven, for example, at high speed and the first distance 201, for example, part of a train station.
  • a rail vehicle 203 enters the route 202 in an SR mode, a signal 204 is set to HALT, the rail vehicle 203 is to come to a stop on the track 202 and not endanger the traffic passing on the track 201.
  • a balise 205 is provided at the signal 204.
  • the infill balise 207 causes a change of the ETCS mode to FS, whereby the authorization for movement (MA) ends at the signal 204.
  • the rail vehicle 203 is then automatically braked and comes in time before entering a danger area of the route 201 to a halt.
  • the infill balise 207 behaves as a normal infill balise and merely provides information to the rail vehicle 203, e.g. to initiate a braking action or to initiate a mode change.
  • the information of the signal 204 is provided to the infill balise 207 and the infill balise 207 provides usual infill telegrams (with an infill data packet) to the rail vehicle, provided the signal 204 is in TRANSMISSION.
  • the signal 204 is HALT
  • the infill balise 207 behaves like the balise 205 and causes the switch to the FS mode as well as causing the signal to stop at the signal 204. This can be accomplished by (signal 204 stands on HALT) eg the Identification of the infill balise 207 is set equal to the identification of the balise 205 (and thus the infill data packet is not sent).
  • FIG. 3 shows by way of example a flow chart for illustrating possible ETCS mode changes by means of the infill balise 207.
  • a step 301 it is checked whether the signal 204 is TRANSFER or HALT. If the signal 204 is TRANSMIT, the program branches to a step 302, the infill balise 207 acts only as an infill balise, provides information, but does not initiate ETCS mode change, in particular no ETCS mode change to a monitored ETCS mode.
  • a change to the FS mode takes place in a step 303 and the rail vehicle stops at the signal. If the railcar was already in the FS mode, it remains in the FS mode and its MA ("drive permission", see above) is adjusted if necessary, e.g. shortened so that it stops at the signal. If the rail vehicle was in OS mode, it will switch to FS mode and its MA will be adjusted if necessary.
  • the rail vehicle was in FS mode and changes to OS mode.
  • the MA will be adjusted if necessary. If the railcar was already in OS mode, it will remain in OS mode and its MA will be adjusted if necessary.
  • a MA transmitted to the rail vehicle specifies either FS or OS mode, preferably the FS mode, to avoid otherwise possibly required emergency braking.
  • the infill balise 207 taking into account the respective circumstances or the interpretation of the lines 201 and 202 so far from the Balise 205 is arranged so that a braking operation depending on the maximum speed in SR mode, for example, taking into account processing times of the control units and delays (due, for example, by building a brake pressure) is feasible so that the rail vehicle 203 comes to a standstill in time.
  • infill balise 207 provides information only to a rail vehicle already in FS mode and does not change the ETCS mode.
  • SR mode also apply accordingly to an OS mode.
  • One option is to have the infill balise 207 for a rail vehicle in a shunting mode (SH mode) not change the mode.
  • infill telegrams can be ignored by the ETCS computer when the rail vehicle is in SR mode.
  • a position that is scheduled for an odometry balise can be used for the infill balise.
  • an existing odometry balise can be supplemented or replaced.
  • the Odometry-Balise becomes Infill-Balise as described above;
  • no further balises need to be laid.
  • the presented solution has the advantage that by means of the infill balise security can also be ensured in an at least partially manual ETCS mode (eg an SR mode or an OS mode).
  • the solution is preferably used in conjunction with ETCS Level 1 applications.
  • the efficiency of the railway system with the proposed here Solution increased, because depending on the state of the signal early a suitable reaction (initiation of a braking process, driving on, initiation of acceleration) can be performed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs, ein zugehöriges System sowie eine entsprechende ETCS-Streckenausrüstung.
  • Das "European Train Control System" (ETCS) ist eine Komponente eines einheitlichen europäischen Eisenbahnverkehrsleitsystems, das unter dem Buchstabenkürzel ERTMS entwickelt wurde. Die zweite technische Komponente dieser digitalen Bahntechnologie ist das Bahn-Mobilfunksystem GSM-R. ETCS soll die Vielzahl der in den Ländern eingesetzten Zugsicherungssysteme ablösen, mittelfristig im Hochgeschwindigkeitsverkehr Verwendung finden und langfristig im gesamten europäischen Schienenverkehr umgesetzt werden.
  • Eine ETCS-Fahrzeugeinrichtung umfasst z.B. einen ETCS-Rechner (EVC, European Vital Computer), eine Führerstandsanzeige (DMI, Driver Machine Interface), eine Wegmesseinrichtung, eine GSM-R-Übertragungseinrichtung (einschließlich Euroradio), einen Balisenleser und einen Bremszugriff (http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS).
  • ETCS Level 1 benutzt Balisen als Übertragungsmedium. Die von den Balisen übermittelten Informationen sind Streckengradienten, Streckenhöchstgeschwindigkeiten und der Punkt, an dem das Fahrzeug wieder stehen soll. Zusammen mit dem Modus bilden diese die Movement Authority (MA), übersetzt etwa "Berechtigung zur Bewegung" oder "Fahrerlaubnis". Damit kann die fahrzeugseitige ETCS-Ausrüstung kontinuierlich die Einhaltung der erlaubten Geschwindigkeit (und Richtung) überwachen und rechtzeitig eine Zwangsbremsung auslösen, unabhängig von national definierten Streckengeometrien und Signalabständen. Die DE 10 2007 037 603 A1 offenbart ein derartiges System.
  • Am Ende der MA (End of Authority, EoA) - klassischerweise ein auf HALT zeigendes Signal - soll das Schienenfahrzeug zum Stehen kommen.
  • Neben den ETCS-Levels sind auch ETCS-Modi definiert. Die Modi beschreiben die Zustände, in denen sich der EVC befinden kann. Unter anderem gibt es die folgenden Modi (siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS):
    • FS (Full Supervision) Modus: Das Schienenfahrzeug wird voll vom ETCS überwacht. Voraussetzung für diesen Modus ist, dass eine MA von der Strecke gegeben wurde.
    • SR (Staff Responsible) Modus: Der Triebfahrzeugführer ist selbst für die Sicherung des Zuges verantwortlich, allerdings ist in vielen Ländern nur eine maximale Geschwindigkeit von 30km/h oder 40km/h erlaubt, die noch vom ETCS überwacht wird. Dieser Modus wird eingenommen, wenn keine MA vorliegt.
    • OS (On Sight) Modus: Das Schienenfahrzeug wird vom ETCS überwacht, aber der Triebfahrzeugführer fährt auf Sicht.
    • SH (Shunting) Modus: Modus zum Rangieren; der erlaubte Bereich kann vom ETCS vorgegeben werden; in vielen Ländern ist nur eine Höchstgeschwindigkeit von 30km/h erlaubt.
  • Fig.1 zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Situation: Auf einer Strecke 101 verkehren Schienenfahrzeuge mit einer hohen Geschwindigkeit, z.B. 300km/h. Weiterhin ist eine Abzweigung 102 von der Strecke 101 gezeigt, die z.B. Teil eines Bahnhofs sein kann, und es einem Schienenfahrzeug 103 ermöglicht, die Strecke 101 zu verlassen und auf der Abzweigung 102 anzuhalten. Die Abzweigung weist auch ein Signal 104 mit einer Balise 105 auf.
  • Nun ist es möglich, dass ein Schienenfahrzeug 103 im SR Modus auf die Abzweigung 102 fährt. Das Signal 104 zeigt auf HALT, ein Ausfahren auf die Strecke 101 soll vermieden werden.
  • Hierbei ist die in dem SR Modus erlaubte maximale Geschwindigkeit immer noch deutlich höher als eine Geschwindigkeit ("Release-Geschwindigkeit"), die ein Schienenfahrzeug üblicherweise am Ende der MA (EoA) beim Überfahren der Balise 105 hat. Bremst der Triebfahrzeugführer das Schienenfahrzeug 103 nicht rechtzeitig vor der Balise 105 ab, so veranlasst die Balise 105 eine Zwangsbremsung. Aufgrund der im SR Modus möglichen Geschwindigkeit reicht der Weg für die Zwangsbremsung ggf. nicht aus, dass das Schienenfahrzeug 103 vor der teilweisen Einfahrt in die Strecke 101 zum Stehen kommt. Das Schienenfahrzeug 103 überschreitet einen vorgegebenen Gefahrenpunkt. Aufgrund der mit hoher Geschwindigkeit befahrenen Strecke 101 muss eine derartige Situation verhindert werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere zu verhindern, dass eine Gefahrensituation eintritt.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs vorgeschlagen,
    • bei dem einer Infill-Balise ein Zustand von einer in Fahrtrichtung vorausliegenden Streckenkomponente bereitgestellt wird,
    • bei dem abhängig von dem Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente die Infill-Balise einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs veranlasst, sofern sich das Schienenfahrzeug in einem manuellen Fahrmodus oder nicht in einem überwachten Fahrmodus befindet.
  • Bei der Infill-Balise kann es sich insbesondere um mindestens zwei Balisen (auch bezeichnet als "Balisengruppe") handeln, um eine Fahrtrichtung des manuellen bzw. nicht überwachten Fahrmodus zu erkennen. Grundsätzlich kann jede hier genannte Balise (z.B. auch die Signalbalise) mittels mindestens einer Balise (Balisengruppe) realisiert sein.
  • Die vorgestellte Lösung hat den Vorteil, dass mittels der Infill-Balise Sicherheit auch in einem zumindest teilweise manuellen ETCS Modus (z.B. einem SR Modus oder einem OS bzw. FS Modus) gewährleistet werden kann. Die Lösung ist vorzugsweise in Verbindung mit ETCS Level 1 Anwendungen einsetzbar. Auch wird die Effizienz des Bahnsystems mit der hier vorgeschlagenen Lösung gesteigert, weil abhängig von dem Zustand eines Signals frühzeitig eine passende Reaktion (Einleitung eines Bremsvorgangs, Weiterfahrt, Einleitung einer Beschleunigung) ausgeführt werden kann.
  • Die Infill-Balise ist somit zusätzlich zu einer Balise (z.B. einer Signalbalise), die in der Nähe der Streckenkomponente angeordnet ist, vorgesehen. Die Infill-Balise und diese weitere Balise erhalten eine Information betreffend den Zustand der Streckenkomponente. Die Steuerung des Schienenfahrzeugs kann somit unter Berücksichtigung des Zustands der Streckenkomponente erfolgen. Da die Infill-Balise der Streckenkomponente vorgelagert ist, kann das Schienenfahrzeug noch rechtzeitig auf den Zustand der Streckenkomponente, ggf. auf eine Zustandsänderung der Streckenkomponente, reagieren.
  • Eine Weiterbildung ist es, dass
    • die vorausliegende Streckenkomponente ein Signal ist, das einen Zustand HALT oder einen Zustand DURCHFAHRT aufweisen kann,
    • wobei für den Fall, dass der Zustand des Signals HALT ist, die Infill-Balise einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs veranlasst, sofern sich das Schienenfahrzeug in einem manuellen Fahrmodus oder nicht in einem überwachten Fahrmodus befindet.
  • Eine Weiterbildung ist es, dass für den Fall, dass der Zustand des Signals DURCHFAHRT ist, die Infill-Balise keinen ETCS Moduswechsel veranlasst.
  • Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass der ETCS Moduswechsel ein Wechsel in den überwachten Fahrmodus umfasst, der insbesondere einen Bremsvorgang einleitet, so dass das Schienenfahrzeug bis zu einem Ende der Berechtigung zur Bewegung zum Stillstand kommt.
  • Vorzugsweise erhält die Infill-Balise, z.B. abhängig von dem Zustand des Signals, eine Information, wie weit die Berechtigung zur Bewegung (MA) vorliegt (beispielsweise ergibt sich eine solche Information aus einer bekannten Entfernung zu einer nachfolgenden Balise und einem Signalzustand HALT); ohne eine weitere MA bleibt das Schienenfahrzeug stehen. Dieser Mechanismus kann mit einem entsprechenden Wechsel in den überwachten ETCS Modus genutzt werden, damit das Schienenfahrzeug z.B. vor einem Signal, zumindest aber vor einem Gefahrenpunkt, anhält.
  • Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Infill-Balise keinen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs veranlasst, sofern sich das Schienenfahrzeug in dem überwachten Fahrmodus oder in einem Rangiermodus befindet.
  • Ferner ist es eine Weiterbildung, dass der überwachte Fahrmodus ein ETCS FS Modus ist.
  • Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung ist der Rangiermodus ein ETCS SH Modus.
  • Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass der manuelle Fahrmodus ein ETCS SR Modus oder ein ETCS OS Modus ist.
  • Eine Ausgestaltung ist es, dass zusätzlich zu der Infill-Balise der Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente einer weiteren Balise, z.B. einer Signalbalise(ngruppe), in der Nähe der vorausliegenden Streckenkomponente bereitgestellt wird.
  • Eine Ausführungsform besteht darin, dass die Entfernung zwischen der Infill-Balise und der weiteren Balise so bemessen ist, dass ein Abbremsen des Schienenfahrzeugs bis zum Stillstand bis zum Erreichen der weiteren Balise oder vor einem Gefahrenpunkt möglich ist.
  • Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass die Infill-Balise einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs veranlasst, indem für die Infill-Balise eine Kennung der weiteren Balise anstelle der Kennung der Infill-Balise verwendet wird.
  • Beispielsweise kann für den Fall, dass das Signal auf HALT steht, z.B. die Identifikation der Infill-Balise gleich der Identifikation der weiteren Balise 205 gesetzt werden (und somit nicht das Infill-Datenpaket gesendet werden).
  • Auch ist es eine Ausgestaltung, dass die Streckenkomponente mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:
    • eine Signalisierungseinheit für eine Geschwindigkeitsbegrenzung, insbesondere eine vorübergehende Geschwindigkeitsbegrenzung,
    • eine Weiche,
    • ein Bahnübergang,
    • eine Komponente des Bahnbetriebs, die mindestens einen Zustand aufweisen kann, wobei der Zustand mittels einer Balise dem Schienenfahrzeug bereitstellbar ist.
  • Die Ausführungen betreffend das Verfahren gelten für die anderen Anspruchskategorien entsprechend.
  • Die vorstehende Aufgabe wird auch gelöst mittels eines Systems zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs
    • mit einer in Fahrtrichtung vorausliegenden Streckenkomponente,
    • mit einer Infill-Balise, der ein Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente bereitstellbar ist,
    • mit einer weiteren Balise in der Nähe oder kurz vor der vorausliegenden Streckenkomponente, der der Zustand der Streckenkomponente bereitstellbar ist,
    • bei dem abhängig von dem Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente die Infill-Balise einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs veranlasst, sofern sich das Schienenfahrzeug in einem manuellen Fahrmodus oder nicht in einem überwachten Fahrmodus befindet.
  • Weiterhin wird die obige Aufgabe gelöst mittels einer ETCS-Streckenausrüstung
    • mit einer Infill-Balise,
    • mit einer weiteren Balise in der Nähe einer Streckenkomponente, wobei die weitere Balise in Fahrtrichtung nach der Infill-Balise angeordnet ist,
    • wobei abhängig von dem Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente die Infill-Balise einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs veranlasst, sofern sich das Schienenfahrzeug in einem manuellen Fahrmodus oder nicht in einem überwachten Fahrmodus befindet.
  • Eine Weiterbildung besteht darin, dass die Infill-Balise von der weiteren Balise in einer solchen Entfernung angeordnet ist, dass ein Schienenfahrzeug bei Überfahren der Infill-Balise einen Bremsvorgang einleiten kann, so dass ein Abbremsen des Schienenfahrzeugs bis zum Stillstand bis zum Erreichen der weiteren Balise oder vor einem Gefahrenpunkt möglich ist.
  • Eine zusätzliche Ausgestaltung ist es, dass die Entfernung zwischen der Infill-Balise und der weiteren Balise mindestens 100m, mindestens 150m, mindestens 200m oder mindestens 240m beträgt.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
  • Es zeigen:
    • Fig.2
    eine schematische Darstellung einer Bahnstrecke mit einer ersten Strecke und einer zweiten Strecke, wobei die zweite Strecke mit einer hohen Geschwindigkeit befahren werden kann, wobei mittels einer Infill-Balise sichergestellt ist, dass ein Schienenfahrzeug nicht ungewollt über einen Gefahrenpunkt hinaus in den Bereich der zweiten Strecke einfährt;
    Fig.3
    beispielhaft ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung möglicher ETCS Moduswechsel mittels der Infill-Balise.
  • Fig.2 zeigt eine schematische Darstellung einer Bahnstrecke mit einer ersten Strecke 201 und einer zweiten Strecke 202, wobei die zweite Strecke 202 beispielsweise mit hoher Geschwindigkeit befahren wird und die erste Strecke 201 beispielsweise Teil eines Bahnhofs ist.
  • Der Einfachheit halber zeigt Fig.2 einen Fahrbetrieb in einer Fahrtrichtung 206, wobei die vorliegende Erfindung auch für in unterschiedliche Richtungen verkehrende Schienenfahrzeuge anwendbar ist.
  • Ein Schienenfahrzeug 203 fährt in einem SR Modus in die Strecke 202 ein, ein Signal 204 steht auf HALT, das Schienenfahrzeug 203 soll auf der Strecke 202 zum Stehen kommen und nicht den auf der Strecke 201 vorbeifahrenden Verkehr gefährden. An dem Signal 204 ist eine Balise 205 vorgesehen.
  • Überfährt das Schienenfahrzeug 203 eine Infill-Balise 207, so veranlasst die Infill-Balise 207, dass ein Wechsel des ETCS Modus in FS erfolgt, wobei die Berechtigung zur Bewegung (MA) an dem Signal 204 endet. Das Schienenfahrzeug 203 wird daraufhin automatisch abgebremst und kommt rechtzeitig vor dem Eintritt in einen Gefahrenbereich der Strecke 201 zum Stehen.
  • Sofern das Signal 204 auf DURCHFAHRT steht, d.h. ein Anhalten des Schienenfahrzeugs nicht erforderlich ist, verhält sich die Infill-Balise 207 als normale Infill-Balise und stellt dem Schienenfahrzeug 203 lediglich Informationen bereit, ohne z.B. eine Bremsaktion einzuleiten oder einen Modus-Wechsel zu veranlassen.
  • Eine mögliche Realisierung besteht darin, dass der Infill-Balise 207 die Information des Signals 204 bereitgestellt wird und die Infill-Balise 207 übliche Infill-Telegramme (mit einem Infill-Datenpaket) dem Schienenfahrzeug bereitstellt, sofern das Signal 204 auf DURCHFAHRT steht. Falls das Signal 204 auf HALT steht, verhält sich die Infill-Balise 207 beispielsweise wie die Balise 205 und bewirkt die Umschaltung in den FS Modus sowie die Veranlassung des Anhaltens an dem Signal 204. Dies kann erreicht werden, indem für diesen Fall (Signal 204 steht auf HALT) z.B. die Identifikation der Infill-Balise 207 gleich der Identifikation der Balise 205 gesetzt wird (und somit nicht das Infill-Datenpaket gesendet wird).
  • Fig.3 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung möglicher ETCS Moduswechsel mittels der Infill-Balise 207. In einem Schritt 301 wird geprüft, ob das Signal 204 auf DURCHFAHRT oder HALT steht. Steht das Signal 204 auf DURCHFAHRT, so wird zu einem Schritt 302 verzweigt, die Infill-Balise 207 agiert nur als eine Infill-Balise, stellt Information bereit, veranlasst aber keinen ETCS Moduswechsel, insbesondere keinen ETCS Moduswechsel in einen überwachten ETCS Modus.
  • Steht das Signal auf HALT, so erfolgt in einem Schritt 303 ein Wechsel in den FS Modus und das Schienenfahrzeug hält an dem Signal an. Sofern das Schienenfahrzug bereits in dem FS Modus war, bleibt es in dem FS Modus und seine MA ("Fahrerlaubnis", siehe oben) wird ggf. angepasst, z.B. verkürzt, so dass es am Signal anhält. Falls das Schienenfahrzeug im OS Modus war, wechselt es in dem FS Modus und seine MA wird ggf. angepasst.
  • Alternativ ist es möglich, dass das Schienenfahrzeug im FS Modus war und in den OS Modus wechselt. Die MA wird ggf. angepasst. Falls das Schienenfahrzeug bereits in dem OS Modus war, bleibt es in diesem Fall in dem OS Modus und seine MA wird ggf. angepasst.
  • Somit legt eine an das Schienenfahrzeug übertragene MA entweder den FS oder den OS Modus fest, vorzugsweise den FS Modus, um eine ansonsten ggf. erforderliche Notbremsung zu vermeiden.
  • Hierbei sei angemerkt, dass vorzugsweise die Infill-Balise 207 unter Berücksichtigung der jeweiligen Gegebenheiten bzw. der Auslegung der Strecken 201 und 202 soweit von der Balise 205 entfernt angeordnet wird, dass ein Bremsvorgang abhängig von der z.B. im SR Modus maximal zulässigen Geschwindigkeit unter Berücksichtigung von Verarbeitungszeiten der Steuereinheiten und Verzögerungen (bedingt z.B. durch das Aufbauen eines Bremsdrucks) so durchführbar ist, dass das Schienenfahrzeug 203 rechtzeitig zum Stehen kommt.
  • Vorzugsweise stellt die Infill-Balise 207 für ein Schienenfahrzeug, das sich bereits im FS Modus befindet lediglich Informationen bereit und führt keinen Wechsel des ETCS Modus durch.
  • Die vorstehenden Ausführungen für den SR Modus gelten entsprechend auch für einen OS Modus. Eine Option besteht darin, dass von der Infill-Balise 207 für ein Schienenfahrzeug in einem Rangiermodus (SH Modus) keine Veränderung des Modus veranlasst wird.
  • Hierbei sei angemerkt, dass optional Infill-Telegramme (umfassend Infill-Datenpakete) von dem ETCS Rechner ignoriert werden können, wenn sich das Schienenfahrzeug in dem SR Modus befindet.
  • Eine Option besteht darin, dass eine Position, die für eine Odometrie-Balise geplant ist, für die Infill-Balise verwendet werden kann. Insbesondere kann eine bereits bestehende Odometrie-Balise ergänzt oder ersetzt werden. In diesem Fall wird die Odometrie-Balise zur Infill-Balise im Sinne der vorstehenden Ausführungen; vorteilhaft müssen keine weiteren Balisen verlegt werden.
  • Die vorgestellte Lösung hat den Vorteil, dass mittels der Infill-Balise Sicherheit auch in einem zumindest teilweise manuellen ETCS Modus (z.B. einem SR Modus oder einem OS Modus) gewährleistet werden kann. Die Lösung ist vorzugsweise in Verbindung mit ETCS Level 1 Anwendungen einsetzbar. Auch wird die Effizienz des Bahnsystems mit der hier vorgeschlagenen Lösung gesteigert, weil abhängig von dem Zustand des Signals frühzeitig eine passende Reaktion (Einleitung eines Bremsvorgangs, Weiterfahrt, Einleitung einer Beschleunigung) ausgeführt werden kann.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das mindestens eine gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 101
    Strecke
    102
    Abzweigung
    103
    Schienenfahrzeug
    104
    Signal
    105
    Balise
    201
    Strecke
    202
    Strecke
    203
    Schienenfahrzeug
    204
    Signal
    205
    Balise
    206
    Fahrtrichtung
    207
    Infill-Balise
    301-303
    Schritte eines Verfahrens zur Durchführung von ETCS-Moduswechseln mittels einer Infill-Balise

Claims (16)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs (203), bei dem einer Infill-Balise (207) ein Zustand von einer in Fahrtrichtung vorausliegenden Streckenkomponente (204) bereitgestellt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    abhängig von dem Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente (204) die Infill-Balise einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs (207) veranlasst, sofern sich das Schienenfahrzeug in einem manuellen Fahrmodus oder nicht in einem überwachten Fahrmodus befindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    - bei dem die vorausliegende Streckenkomponente ein Signal ist, das einen Zustand HALT oder einen Zustand DURCHFAHRT umfasst,
    - wobei für den Fall, dass der Zustand des Signals HALT ist, die Infill-Balise einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs veranlasst (304), sofern sich das Schienenfahrzeug in einem manuellen Fahrmodus oder nicht in einem überwachten Fahrmodus befindet (303).
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    bei dem für den Fall, dass der Zustand des Signals DURCHFAHRT ist, die Infill-Balise keinen ETCS Moduswechsel veranlasst (302).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei dem der ETCS Moduswechsel ein Wechsel in den überwachten Fahrmodus umfasst, der insbesondere einen Bremsvorgang einleitet, so dass das Schienenfahrzeug bis zu einem Ende der Berechtigung zur Bewegung zum Stillstand kommt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei dem die Infill-Balise keinen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs veranlasst, sofern sich das Schienenfahrzeug in dem überwachten Fahrmodus oder in einem Rangiermodus befindet.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    bei dem der überwachte Fahrmodus ein ETCS FS Modus ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5,
    bei dem der Rangiermodus ein ETCS SH Modus ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei dem der manuelle Fahrmodus ein ETCS SR Modus oder ein ETCS OS Modus ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei dem zusätzlich zu der Infill-Balise (207) der Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente (204) einer weiteren Balise (205) in der Nähe der vorausliegenden Streckenkomponente (204) bereitgestellt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    bei dem die Entfernung zwischen der Infill-Balise (207) und der weiteren Balisen (205) so bemessen ist, dass ein Abbremsen des Schienenfahrzeugs bis zum Stillstand bis zum Erreichen der weiteren Balise oder vor einem Gefahrenpunkt möglich ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
    bei dem die Infill-Balise einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs veranlasst, indem für die Infill-Balise eine Kennung der weiteren Balise anstelle der Kennung der Infill-Balise verwendet wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei dem die Streckenkomponente mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:
    - eine Signalisierungseinheit für eine Geschwindigkeitsbegrenzung, insbesondere eine vorübergehende Geschwindigkeitsbegrenzung,
    - eine Weiche,
    - ein Bahnübergang,
    - eine Komponente des Bahnbetriebs, die mindestens einen Zustand aufweisen kann, wobei der Zustand mittels einer Balise dem Schienenfahrzeug bereitstellbar ist.
  13. System zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs (203),
    - mit einer in Fahrtrichtung vorausliegenden Streckenkomponente (204),
    - mit einer Infill-Balise (207), der ein Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente (204) bereitstellbar ist,
    - mit einer weiteren Balise (205) in der Nähe oder kurz vor der vorausliegenden Streckenkomponente (204), der der Zustand der Streckenkomponente (204) bereitstellbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    abhängig von dem Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente (204) die Infill-Balise (207) einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs (203) veranlasst, sofern sich das Schienenfahrzeug (203) in einem manuellen Fahrmodus oder nicht in einem überwachten Fahrmodus befindet.
  14. ETCS-Streckenausrüstung
    - mit einer Infill-Balise (207),
    - mit einer weiteren Balise (205) in der Nähe einer Streckenkomponente (204), wobei die weitere Balise (205) in Fahrtrichtung nach der Infill-Balise (207) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    abhängig von dem Zustand der vorausliegenden Streckenkomponente (204) die Infill-Balise (207) einen ETCS Moduswechsel des Schienenfahrzeugs (203) veranlasst, sofern sich das Schienenfahrzeug (203) in einem manuellen Fahrmodus oder nicht in einem überwachten Fahrmodus befindet.
  15. ETCS-Streckenausrüstung nach Anspruch 14,
    bei der die Infill-Balise (207) von der weiteren Balise (205) in einer solchen Entfernung angeordnet ist, dass ein Schienenfahrzeug bei Überfahren der Infill-Balise einen Bremsvorgang einleiten kann, so dass ein Abbremsen des Schienenfahrzeugs bis zum Stillstand bis zum Erreichen der weiteren Balise oder vor einem Gefahrenpunkt möglich ist.
  16. ETCS-Streckenausrüstung nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
    bei der die Entfernung zwischen der Infill-Balise (207) und der weiteren Balise (205) mindestens 100m, mindestens 150m, mindestens 200m oder mindestens 240m beträgt.
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