EP3245115A1 - Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines signalbegriffes für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines signalbegriffes für ein schienenfahrzeug

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EP3245115A1
EP3245115A1 EP16706166.2A EP16706166A EP3245115A1 EP 3245115 A1 EP3245115 A1 EP 3245115A1 EP 16706166 A EP16706166 A EP 16706166A EP 3245115 A1 EP3245115 A1 EP 3245115A1
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EP
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route
cbtc
beacon
track
determining
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Pierre-Olivier GUISLAIN
Christina LÜBKE
Peter Lührs
Steffen Ueckert
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Siemens Mobility GmbH
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • 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
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    • B61L23/06—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for warning men working on the route

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a signaling condition for a rail vehicle, in particular a maintenance or construction vehicle, which represents the free or occupied state of a section on a CBTC - Communication Based Train Control route, wherein the rail vehicle does not have a CBTC on-board device has and a related device.
  • CBTC routes In the case of CBTC routes, the travel authorizations for the CBTC on-board devices of rail vehicles are transmitted by radio. Track signals are not required.
  • the problem of driving on the CBTC route is that there is no CBTC on-board unit in the rail vehicles. This applies in particular to maintenance vehicles and construction vehicles that do not run regularly on the CBTC route.
  • the driving license corresponding to the signal term or its refusal shall be identified and transmitted.
  • the drivers are guided by their route knowledge or by route markings such as mileage tables and the like.
  • route markings such as mileage tables and the like.
  • For technical support of the orientation can be provided according to EP 2 527 226 A2 track-side radio beacons, which limit individual sections of track and a local mood of the rail vehicle as a prerequisite for a
  • the invention has for its object to overcome these disadvantages and to provide a method and a device of the generic type, which allow a signal concept determination for a non CBTC-capable rail vehicle on a CBTC route with less hardware complexity.
  • the object is achieved in that an app on a smartphone initiates the following steps:
  • the object is also achieved by a device in which an app that can be activated by means of a smartphone for determining a route section to be traveled is provided on the basis of a photographically recorded route beacon ID and for interrogation of the signal concept of the route section at a CBTC route center.
  • an app that can be activated by means of a smartphone for determining a route section to be traveled is provided on the basis of a photographically recorded route beacon ID and for interrogation of the signal concept of the route section at a CBTC route center.
  • the app support according to the invention also offers the advantage that a fallback level for CBTC vehicles results in a simple manner when the CBTC on-board unit is disturbed or has failed.
  • the app transmits the signal concept to the driver, for example, analogously to a light signal, with "green” granting a driving license and “red” driving license denied, without the fault influence of the human factor.
  • the location of the rail vehicle is first determined by the app takes a picture of the next route beacon of the CBTC route by means of the camera of the smartphone.
  • route beacon any placemarks are subsumed, for example, marker boards or notice boards for marker boards.
  • Travel beacons are usually distributed along the railway line by type of motorway kilometer.Each course beacon is marked with a specific ID in the form of a visually recognizable signature.
  • the app evaluates the optical signature and sends the route beacon ID to the CBTC route center, which determines the associated route section based on the route beacon ID from a tabular register.
  • This route section information can additionally or alternatively also determined by the app and to the CBTC route center
  • a computer of the CBTC route center determines the free or busy state for the route section and transmits the associated signal concept back to the app, which This signal concept is displayed on the smartphone.
  • QR code is particularly suitable as a signature of the route beacon because of its excellent visibility and easy photographic evaluation. But other signatures, such as marker board IPs or mileage on milestones can be photographically recorded and read by the app.
  • the transmission of the route beacon ID according to step C) and the reception of the signal term according to step D) via a public communication network If available, the use of a dedicated GSM-R network for the security needs of rail transport should be preferred; However, public communication networks such as GSM and landline are essentially always and everywhere available.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines den Frei- oder Besetztzustand eines Streckenabschnittes repräsen- tierenden Signalbegriffes für ein Schienenfahrzeug, insbeson- dere ein Wartungs- oder Baufahrzeug, auf einer CBTC – Commu- nication Based Train Control – Strecke, wobei das Schienen- fahrzeug nicht über ein CBTC-Bordgerät verfügt, sowie eine entsprechende Vorrichtung. Um auf spezielle Hardware verzich- ten zu können, ist verfahrensgemäß vorgesehen, dass eine App auf einem Smartphone folgende Schritte initiiert: A) Fotografieren einer in Fahrtrichtung befindlichen Stre- ckenbake, B) Feststellen der ID – Identifikationssignatur – der Stre- ckenbake, C) Senden der Streckenbaken-ID an eine CBTC-Streckenzentrale und D) Empfangen des durch die CBTC-Streckenzentrale ermittelten Signalbegriffes für den mit der Streckenbake beginnenden Streckenabschnitt.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Signalbegriffes für ein Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines den Frei- oder Besetztzustand eines Streckenabschnittes repräsentierenden Signalbegriffes für ein Schienenfahrzeug, insbesondere ein Wartungs- oder Baufahrzeug, auf einer CBTC - Commu- nication Based Train Control - Strecke, wobei das Schienenfahrzeug nicht über ein CBTC-Bordgerät verfügt sowie eine diesbezügliche Vorrichtung.
Bei CBTC-Strecken werden die Fahrterlaubnisse an die CBTC- Bordgeräte der Schienenfahrzeuge per Funk übermittelt. Streckensignale sind nicht erforderlich. Problematisch ist die Befahrung der CBTC-Strecke , wenn in den Schienenfahrzeugen kein CBTC-Bordgerät vorhanden ist. Das betrifft insbesondere Wartungsfahrzeuge und Baufahrzeuge, die nicht regelmäßig auf der CBTC-Strecke verkehren.
Damit auch Schienenfahrzeuge ohne CBTC-Bordgerät die CBTC- Strecke befahren können, sind folgende Vorgehensweisen bekannt :
1. Mittels mündlicher oder schriftlicher Kommunikation zwischen einer CBTC-Streckenzentrale und dem Fahrzeugführer wird die dem Signalbegriff entsprechende Fahrterlaubnis oder deren Verweigerung festgestellt und übermittelt. Die Fahrzeugführer orientieren sich dabei mit ihrer Streckenkenntnis oder anhand von Streckenmarkierungen wie Kilometertafeln und dergleichen. Zur technischen Unterstützung der Orientierung können gemäß EP 2 527 226 A2 streckenseitige Funkbaken vorgesehen sein, die einzelne Streckenabschnitte begrenzen und eine Ortsbe- Stimmung des Schienenfahrzeuges als Voraussetzung für eine
Fahrterlaubnis ermöglichen, indem der Fahrzeugführer über ein Mobilgerät die Position der Funkbake abfragt. 2. Eine weitere Verfahrensweise besteht darin, feste Signale zu installieren oder transportable Signale für den Zeitraum der Befahrung durch das nicht CBTC- fähige Schienenfahrzeug aufzustellen und durch die Streckenzentrale anzusteuern.
3. Prinzipiell ist es auch möglich, alle Wartungs- und Baufahrzeuge, die die CBTC-Strecke befahren sollen, mit einer weitestgehend abgerüsteten CBTC-Bordausstattung auszustatten. Diese Lösungsansätze beruhen auf extrem hohem Hardware- Aufwand oder genügen zumindest teilweise nur zweckgebunden verringerten sicherheitstechnischen Bestimmungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art anzugeben, welche eine Signalbegriffsermittlung für ein nicht CBTC- fähiges Schienenfahrzeug auf einer CBTC- Strecke mit geringerem Hardware-Aufwand ermöglichen. Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine App auf einem Smartphone folgende Schritte initiiert:
A) Fotografieren einer in Fahrtrichtung befindlichen Streckenbake ,
B) Feststellen der ID - Identifikationssignatur - der Stre- ckenbake,
C) Senden der Streckenbaken- ID an eine CBTC-Streckenzentrale und
D) Empfangen des durch die CBTC-Streckenzentrale ermittelten Signalbegriffes für den mit der Streckenbake beginnenden Streckenabschnitt.
Die Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung gelöst, bei der eine mittels Smartphone aktivierbare App zur Ermittlung eines zu befahrenden Streckenabschnittes anhand einer fotografisch erfassten Streckenbaken- ID und zur Abfrage des Signalbegriffes des Streckenabschnittes bei einer CBTC-Streckenzentrale vorgesehen ist. Gegenüber den oben beschriebenen Lösungsansätzen 1. bis 3. besteht vor allem der Vorteil, dass weder Funkbaken noch Streckensignale noch CBTC-Bordausstattung erforderlich ist. Außerdem kann die Fehlerrate, die insbesondere bei dem 1. Lö- sungsansatz aufgrund des „menschlichen Faktors" besonders groß ist, auf ein Minimum reduziert werden. Die Ausstattung aller Wartungs- und Baufahrzeuge mit CBTC-Bordgeräten gemäß dem 3. Lösungsansatz ist darüber hinaus hinsichtlich fehlender Kompatibilität mit anderen streckenseitigen Zugbeeinflus- sungssystemen nachteilig.
Die erfindungsgemäße App-Unterstützung bietet außerdem den Vorteil, dass sich auf einfache Weise eine Rückfallebene für CBTC-Fahrzeuge ergibt, wenn das CBTC-Bordgerät gestört oder ausgefallen ist.
Die App übermittelt dem Fahrzeugführer den Signalbegriff beispielsweise analog zu einem Lichtsignal, wobei „grün" Fahrterlaubnis erteilt und „rot" Fahrterlaubnis verweigert bedeu- ten, ohne den Fehlereinfluss des menschlichen Faktors. Dazu wird zunächst der Ort des Schienenfahrzeuges festgestellt, indem die App mittels der Kamera des Smartphones ein Bild der nächsten Streckenbake der CBTC-Strecke aufnimmt. Unter „Streckenbake" sind hier jegliche Ortsmarkierungen subsummiert, beispielsweise auch Marker Boards oder Ankündigungstafeln für Marker Boards. Streckenbaken sind üblicherweise entlang der Bahnstrecke nach Art der Autobahnkilometersteine verteilt. Jede Streckenbake ist mit einer bestimmten ID in Form einer optisch erkennbaren Signatur gekennzeichnet. Die App wertet die optische Signatur aus und sendet die Streckenbaken- ID an die CBTC-Streckenzentrale , die anhand der Streckenbaken- ID aus einem tabellarischen Register den zugehörigen Streckenabschnitt ermittelt. Diese Streckenabschnitts-Information kann zusätzlich oder alternativ auch von der App ermittelt und an die CBTC-Streckenzentrale, vorzugsweise per Funk, übermittelt werden. Ein Rechner der CBTC-Streckenzentrale ermittelt für den Streckenabschnitt den Frei- oder Belegtzustand und übermittelt den zugehörigen Signalbegriff zurück an die App, wel- che diesen Signalbegriff auf dem Smartphone zur Anzeige bringt .
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass das Feststellen der Streckenbaken- ID gemäß Schritt B) durch Lesen eines
streckenbakenspezifischen QR-Codes erfolgt. Der QR-Code ist wegen besonders guter Erkennbarkeit und einfacher fotografischer Auswertbarkeit als Signatur der Streckenbake besonders geeignet. Aber auch andere Signaturen, beispielsweise Marker Board IPs oder Kilometerangaben auf Kilometersteinen können von der App fotografisch erfasst und gelesen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 3 erfolgt das Senden der Streckenbaken- ID gemäß Schritt C) und das Emp- fangen des Signalbegriffes gemäß Schritt D) über ein öffentliches Kommunikationsnetz. Falls vorhanden, sollte zwar die Nutzung eines speziell für die Sicherheitsbedürfnisse des Bahnverkehrs vorgesehenen GSM-R-Netzes bevorzugt werden; öffentliche Kommunikationsnetze wie GSM und Festnetz stehen je- doch im Wesentlichen immer und an jedem Ort zur Verfügung.
Gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, dass das Senden der Streckenbaken- ID gemäß Schritt C) , das Empfangen des Signalbegriffes gemäß Schritt D) und die Datenverarbeitung durch die App sowie die Visualisierung des Signalbegriffes auf dem
Smartphone unter Einbeziehung sicherheitstechnischer Verfahren erfolgt .
Insbesondere bei Nutzung eines öffentlichen Kommunikations- netzes, bei dem die Sicherheit durch unerwünschte Eingriffe, beispielsweise Hackerattacken, besonders gefährdet ist, bewirkt die App, dass zum Beispiel Verschlüsselungsverfahren, Sicherheitsprotokolle oder Authentifikationsverfahren automatisch ausgeführt werden.
Andererseits wird durch spezielle sicherheitstechnische Verfahren, beispielsweise diversifizierte Übertragung als Text- und Bildinformation, auch der Schutz gegen technische Fehl- funktionen verbessert.
Auf diese Weise kann signaltechnische Sicherheit auf CBTC- Strecken auch für Schienenfahrzeuge erreicht werden, welche selbst nicht mit CBTC-Bordgeräten ausgestattet sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln eines den Frei- oder Besetztzustand eines Streckenabschnittes repräsentierenden Signalbe- griffes für ein Schienenfahrzeug, insbesondere ein Wartungsoder Baufahrzeug, auf einer CBTC - Communication Based Train Control - Strecke, wobei das Schienenfahrzeug nicht über ein CBTC-Bordgerät verfügt,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine App auf einem Smartphone folgende Schritte initiiert:
A) Fotografieren einer in Fahrtrichtung befindlichen Streckenbake ,
B) Feststellen der ID - Identifikationssignatur - der Streckenbake ,
C) Senden der Streckenbaken- ID an eine CBTC-Streckenzentrale und
D) Empfangen des durch die CBTC-Streckenzentrale ermittelten Signalbegriffes für den mit der Streckenbake beginnenden Streckenabschnitt .
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
das Feststellen der Streckenbaken- ID gemäß Schritt B) durch
Lesen eines streckenbakenspezifischen QR-Codes erfolgt.
3. 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
das Senden der Streckenbaken- ID gemäß Schritt C) und das Empfangen des Signalbegriffes gemäß Schritt D) über ein öffent- liches Kommunikationsnetz erfolgt.
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
das Senden der Streckenbaken- ID gemäß Schritt C) , das Empfan- gen des Signalbegriffes gemäß Schritt D) und die Datenverarbeitung durch die App sowie die Visualisierung des Signalbegriffes auf dem Smartphone unter Einbeziehung sicherheitstechnischer Verfahren erfolgt.
5. 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
eine mittels Smartphone aktivierbare App zur Ermittlung eines zu befahrenden Streckenabschnittes anhand einer fotografisch erfassten Streckenbaken- ID und zur Abfrage des Signalbegriffes des Streckenabschnittes bei einer CBTC-Streckenzentrale vorgesehen ist.
EP16706166.2A 2015-03-12 2016-02-22 Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines signalbegriffes für ein schienenfahrzeug Not-in-force EP3245115B1 (de)

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