EP3261897A1 - Verfahren und anordnung zum lokalisieren eines in einem cbtc (communication-based train control)-zugsteuerungs- und zugsicherungssystems verkehrenden schienenfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und anordnung zum lokalisieren eines in einem cbtc (communication-based train control)-zugsteuerungs- und zugsicherungssystems verkehrenden schienenfahrzeugs

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EP3261897A1
EP3261897A1 EP16713405.5A EP16713405A EP3261897A1 EP 3261897 A1 EP3261897 A1 EP 3261897A1 EP 16713405 A EP16713405 A EP 16713405A EP 3261897 A1 EP3261897 A1 EP 3261897A1
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train
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Lothar Becke
Karsten Rahn
Frauke Schossig
Rene Wettig
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Siemens Mobility GmbH
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates

Definitions

  • the invention relates to a method for locating a rail vehicle running in a CBTC (Communication-Based Train Control) train control and train protection system with an on-board train control device and trackside train protection devices and with a localization unit for detecting position values during the journey of the rail vehicle.
  • CBTC Common-Based Train Control
  • the on-board automatic train control device which is also referred to as automatic train control (ATC)
  • ATC automatic train control
  • the on-board, automatic Switzerland ensureungsein- reads directional reference points on the track, which are gebil ⁇ det by stre- cken remedye devices such as beacons.
  • the position of the beacons is defined in ei ⁇ ner configuration file that is used by the on-board automatic ⁇ rule Buch Kunststoffungs Rhein.
  • ei ⁇ ner configuration file that is used by the on-board automatic ⁇ rule Buch Kunststoffungs Rhein.
  • For the localization of a rail vehicle is erforder ⁇ Lich usually that this has two reference points happen to win Si ⁇ certainty about the shooting ⁇ nenEnglishes position and direction of travel.
  • currency ⁇ rend driving the rail vehicle - ence between two points refer- - to enable sensors are in a known manner, such as radars or odometer used. With these arrangements the respective Ge ⁇ speed and the respective position of the rail driving ⁇ zeugs is determined.
  • the object of the invention is to design a method of the type specified at the outset such that a rapid localization of a rail vehicle can be carried out with comparatively little effort.
  • An essential advantage of the inventive method is that a delocalized rail running ⁇ imaging can be localized again relatively quickly with it, because it only takes up to the next reference point to reach a localization; this is effected in a simple manner in that in addition to the receive ⁇ NEN position value of the next following passed Referenzpunk- tes a previously stored, reliable position value is used.
  • the rail vehicle must pass in which OF INVENTION ⁇ to the invention method not only two reference points rela ⁇ hung as beacons as in the known method to be localized or localized after a delocalization because instead of a beacon of the stored position value is used; only the second balise is needed.
  • the process of the invention is advantageously also be used when the rail vehicle is from a depot on the way out to the main road, because it can be used as ge Boulevard ⁇ ter, reliable position value, the starting point of the rail vehicle in the depot and then just happened to another reference point must be in order to achieve a localization of the rail vehicle.
  • Particularly advantageous inventive procedural ⁇ ren which can also be used when a delocalization occurred on the track during his journey.
  • reliable position values of the locating unit are recognized and stored and a position value last stored before the occurrence of unreliable position values is used as the stored, reliable position value.
  • a position value last stored before the occurrence of unreliable position values is used as the stored, reliable position value.
  • the reliable position values can be stored in different ways after their detection; as beneficial ⁇ way it is considered as the corresponding positions in the be stored on-board train control. However, it is also possible and under certain circumstances also advantageous if the reliable position values are stored in the track-side train control.
  • the invention further relates to an arrangement for locating a train vehicle operating in a CBTC (Communication-Based Train Control) train control and train protection system with an on-board train control device and trackside train control devices and with a localization unit for detecting position values during the journey of the rail vehicle.
  • CBTC Common-Based Train Control
  • the locating unit is suitable for recognizing and storing reliable position values of the locating unit during travel of the rail vehicle and for using the position value last stored prior to the occurrence of unreliable position values as the stored, reliable position value.
  • Figure 1 is a delocalized train in a track arrangement
  • FIG. 2 shows the same rail vehicle in the same Gleisanord ⁇ voltage now isolated by the known method with two beacons, in
  • Figure 3 is a delocalized rail vehicle in one
  • Figure 4 shows the position of the rail vehicle of Figure 3 in the localized state according to the invention.
  • FIGs 1 to 4 show a track assembly 1, which has a distance 2 with a switch 3 shown only schematically, from the straight ahead a distance 4 and branched ei ⁇ ne further distance 5 continue. Behind the switch 3 are located on the further route 5 a balise 6 and on the one stretch 4 as a reference point a balise 7, which at some distance - indicated by dashed lines - another balise 8 follows.
  • a rail vehicle 9 has already moved over the switch 3 in the direction of the arrow 10 and is delocalized because the switch 3 is not locked in its straight-ahead position, which is indicated by an underscore 11.
  • the rail vehicle 3 has with its receiving device 3a for

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren eines in einem CBTC (Communication-Based Train Control)-Zugsteuerungs- und Zugsicherungssystems verkehrenden Schienenfahrzeugs (9) mit einer bordeigenen Zugsteuerungseinrichtung und streckenseitigen Zugsicherungseinrichtungen sowie mit einer Lokalisierungseinheit zum Erfassen von Positionswerten (P1) während der Fahrt des Schienenfahrzeugs (9). Um mit einem solchen Verfahren eine schnelle Lokalisierung eines Schienenfahrzeugs mit vergleichsweise geringem Aufwand durchführen zu können, wird mittels der Lokalisierungseinheit mit einem in einer Position des Schienenfahrzeugs (9) gespeicherten, zuverlässigen Positionswert (P1) und einem empfangenen Positionswert eines bei der Fahrt des Schienenfahrzeugs (9) nächst folgend passierten Referenzpunktes (7) eine Lokalisierung des Schienenfahrzeugs (9) vorgenommen. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zum Lokalisieren eines Schienenfahrzeugs.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zum Lokalisieren eines in einem CBTC (Communication-Based Train Control ) -Zugsteuerungs- und Zugsi- cherungssystems verkehrenden Schienenfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren eines in einem CBTC (Communication-Based Train Control) - Zugsteuerungs- und Zugsicherungssystems verkehrenden Schie- nenfahrzeugs mit einer bordeigenen Zugsteuerungseinrichtung und streckenseitigen Zugsicherungseinrichtungen sowie mit einer Lokalisierungseinheit zum Erfassen von Positionswerten während der Fahrt des Schienenfahrzeugs. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art kennt die bordeigene, automatische Zugsteuerungseinrichtung, die auch als auto- matic train control (ATC) bezeichnet wird, stets die genaue Position des Schienenfahrzeugs auf der Strecke. Zu diesem Zwecke liest die bordeigene, automatische Zugsteuerungsein- richtung Referenzpunkte an der Strecke aus, die durch stre- ckenseitige Einrichtungen, wie beispielsweise Balisen, gebil¬ det sind. Die Position der Balisen ist dabei definiert in ei¬ ner Konfigurationsdatei, die von der bordeigenen automati¬ schen Zugsteuerungseinrichtung benutzt wird. Zur Lokalisie- rung eines Schienenfahrzeugs ist es in der Regel erforder¬ lich, dass dieses zwei Referenzpunkte passieren muss, um Si¬ cherheit über die Position und die Fahrtrichtung des Schie¬ nenfahrzeuges zu gewinnen. Um eine ständige Lokalsierung wäh¬ rend der Fahrt des Schienenfahrzeugs - zwischen zwei Refe- renzpunkten - zu ermöglichen, werden in bekannter Weise Sensoren, wie beispielsweise Radar-Einrichtungen oder Odometer verwendet. Mit diesen Anordnungen wird die jeweilige Ge¬ schwindigkeit und die jeweilige Position des Schienenfahr¬ zeugs bestimmt.
Bei der Durchführung des bekannten Verfahrens kann der Fall eintreten, dass das Schienenfahrzeug delokalisiert wird, weil beispielsweise ein Odometer versagt hat oder Balisen fehler- haft gearbeitet haben. In diesem Falle entstehen Sicherheits¬ risiken, weil der Zugführer die Verantwortlichkeit übernehmen muss, bis das CBTC-Zugsteuerungs- und Zugsicherungssystem wieder in Ordnung ist bzw. eine Lokalisierung erfolgt ist. Bei führerlosen Schienenfahrzeugen muss der Operator die Verantwortlichkeit für die Weiterfahrt des Schienenfahrzeugs übernehmen .
Es besteht nun zur optimalen Abwicklung des Schienenfahrzeug- Verkehrs in einem CBTC-Zugsteuerungs- und Zugsicherungssys¬ tems Bedarf, möglichst schnell im Falle einer Delokalisierung wieder eine Lokalisierung des Schienenfahrzeugs zu erreichen. Deshalb könnte man daran denken, die streckenseitigen Einrichtungen, wie zum Beispiel die Balisen, in kürzeren Abstän- den anzuordnen, um möglichst alsbald nach einer Delokalisie¬ rung wieder eine Lokalisierung zu erreichen. Auch ließe sich bei einer Ausfahrt eines Schienenfahrzeugs aus einem Depot eine Lokalisierung schneller erreichen, wenn bis zum Übergang des Zuges in die Hauptstrecke auf der Depotzufahrtsstrecke mehrere Balisen angeordnet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, dass mit ihm eine schnelle Lokalisierung eines Schienenfahrzeugs mit ver- gleichsweise geringem Aufwand durchgeführt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Lokalisieren eines in einem CBTC-Zugsteuerungs- und Zugsiche¬ rungssystems verkehrenden Schienenfahrzeugs mittels der Loka- lisierungseinheit mit einem in einer Position des Schienenfahrzeugs gespeicherten, zuverlässigen Positionswert und ei¬ nem empfangenen Positionswert eines bei der Fahrt des Schie¬ nenfahrzeugs nächst folgend passierten Referenzpunktes eine Lokalisierung des Schienenfahrzeugs vorgenommen wird.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass mit ihm ein delokalisiertes Schienenfahr¬ zeug vergleichsweise schnell wieder lokalisiert werden kann, weil es nur der Fahrt bis zu einem nächstfolgenden Referenzpunktes bedarf, um eine Lokalisierung zu erreichen; dies ist in einfacher Weise dadurch bewirkt, dass neben dem empfange¬ nen Positionswert des nächstfolgend passierten Referenzpunk- tes ein vorher gespeicherter, zuverlässiger Positionswert herangezogen wird. Das Schienenfahrzeug muss bei dem erfin¬ dungsgemäßen Verfahren nicht erst zwei Referenzpunkte bezie¬ hungsweise Balisen wie bei dem bekannten Verfahren passieren, um lokalisiert beziehungsweise nach einer Delokalisierung wieder lokalisiert zu werden, weil anstelle der einen Balise der gespeicherte Positionswert benutzt wird; nur die zweite Balise ist also noch erforderlich.
Dabei ist das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil auch dann einzusetzen, wenn das Schienenfahrzeug aus einem Depot hinaus auf dem Weg zur Hauptstrecke ist, weil als gespeicher¬ ter, zuverlässiger Positionswert der Startpunkt des Schienenfahrzeugs im Depot verwendet werden kann und dann nur noch ein weiterer Referenzpunkt passiert werden muss, um eine Lo- kalisierung des Schienenfahrzeugs zu bewirken.
Besonders vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Verfah¬ ren auch dann einsetzen, wenn eine Delokalisierung während seiner Fahrt auf der Strecke eingetreten ist. In diesem Fall werden nämlich mittels der Lokalisierungseinheit während der Fahrt des Schienenfahrzeugs zuverlässige Positionswerte der Lokalisierungseinheit erkannt und gespeichert und ein vor dem Auftreten von unzuverlässigen Positionswerten zuletzt gespeicherter Positionswert wird als der gespeicherte, zuverlässige Positionswert verwendet. Auch hier lässt sich bei einer Delo¬ kalisierung relativ schnell eine Lokalisierung erneut erreichen, weil nur noch ein nächstfolgender Referenzpunkt an der Strecke nach Auftreten der Delokalisierung passiert werden muss .
Die zuverlässigen Positionswerte können nach ihrer Erfassung in unterschiedlicher Weise gespeichert werden; als vorteil¬ haft wird es angesehen, wenn diese Positionswerte in der bordeigenen Zugsteuerung gespeichert werden. Es ist aber auch möglich und unter Umständen auch vorteilhaft, wenn die zuverlässigen Positionswerte in der streckenseitigen Zugsteuerung gespeichert werden.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anordnung zum Lokalisieren eines in einem CBTC (Communication-Based Train Control ) -Zugsteuerungs- und Zugsicherungssystems verkehrenden Schienenfahrzeugs mit einer bordeigenen Zugsteuerungseinrich- tung und streckenseitigen Zugsicherungseinrichtungen sowie mit einer Lokalisierungseinheit zum Erfassen von Positions¬ werten während der Fahrt des Schienenfahrzeugs.
Um mit einer solchen Anordnung mit vergleichsweise geringem Aufwand und schnell eine Lokalisierung eines delokalisierten Schienenfahrzeugs zu erreichen, ist erfindungsgemäß mittels der Lokalisierungseinheit mit einem in einer Position des Schienenfahrzeugs gespeicherten, zuverlässigen Positionswert und einem empfangenen Positionswert eines bei der Fahrt des Schienenfahrzeugs nächst folgend passierten Referenzpunktes eine Lokalisierung des Schienenfahrzeugs vorgenommen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile, wie sie oben zum erfindungsgemäßen Verfahren aufgeführt worden sind.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Lokalisierungseinheit geeignet, während der Fahrt des Schienenfahrzeugs zuverlässige Positionswerte der Lokalisierungseinheit zu erkennen und zu speichern und einen vor dem Auftreten von unzuverlässigen Positionswerten zuletzt gespeicherten Positionswert als den gespeicherten, zuverlässigen Positionswert zu verwenden. Dadurch ist auch hier die Möglichkeit gegeben, auf der Strecke schnell und mit geringem Aufwand eine Lokalisierung wieder vorzunehmen, nachdem das Schienenfahrzeug delokalisiert worden ist.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in Figur 1 ein delokalisierter Zug in einer Gleisanordnung, in
Figur 2 dasselbe Schienenfahrzeug in derselben Gleisanord¬ nung nunmehr lokalisiert nach dem bekannten Verfahren mit zwei Balisen, in
Figur 3 ein delokalisiertes Schienenfahrzeug in einer
letztgespeicherten zuverlässigen Position in derselben Gleisanordnung und in
Figur 4 die Position des Schienenfahrzeugs nach Figur 3 im lokalisierten Zustand gemäß der Erfindung gezeigt .
Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Gleisanordnung 1, die eine Strecke 2 mit einer nur schematisch dargestellten Weiche 3 aufweist, von der geradeaus eine Strecke 4 und abgezweigt ei¬ ne weitere Strecke 5 fortführen. Hinter der Weiche 3 befinden sich an der weiteren Strecke 5 eine Balise 6 und an der einen Strecke 4 als ein Referenzpunkt eine Balise 7, der in einiger Entfernung - strichliert angedeutet - eine weitere Balise 8 folgt . Schematisch angedeutet ist in Figur 1, dass sich ein Schienenfahrzeug 9 bereits über die Weiche 3 hinweg in Richtung des Pfeiles 10 bewegt hat und delokalisiert ist, weil die Weiche 3 nicht in ihrer Geradeaus-Position verriegelt ist, was durch einen Unterstrich 11 angedeutet ist. Das Schienen- fahrzeug 3 hat dabei mit seiner Empfangseinrichtung 3a für
Balisensignale bereits die eine Balise 7 passiert, ist jedoch nach wie vor delokalisiert, weil es dazu der Passage der wei¬ teren Balise 8 bedarf, was Figur 2 zeigt. Von der Stellung in der Figur 2 ab ist das Schienenfahrzeug 9 wieder lokalisiert; der Ablauf der Lokalisierung gemäß den Figuren 1 und 2 entspricht dem derzeitigen Verfahren. Die Figuren 3 und 4 zeigen, wie das erfindungsgemäße Verfah¬ ren abläuft. Hier ist wiederum angenommen, dass die Weiche 3 nicht in Geradeaus-Richtung verriegelt ist, wodurch das Schienenfahrzeug 9 auch hier delokalisiert ist. Allerdings hat hier das Schienenfahrzeug 9 entsprechend dem erfindungs¬ gemäßen Verfahren vor der Weiche 3 noch einen letzten zuverlässigen Positionswert PI erfasst und in einem Speicher 12 gespeichert. Passiert das Schienenfahrzeug 9 - wie die Figur 4 zeigt - nun lediglich noch die eine Balise 7, so erfolgt hierbei bereits unter Heranziehung des letztgespeicherten, zuverlässigen Positionswert PI des Schienenfahrzeugs 9 eine Lokalisierung und nicht erst bei der weiteren Balise 8.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Lokalisieren eines in einem CBTC (Communica- tion-Based Train Control ) -Zugsteuerungs- und Zugsicherungs- Systems verkehrenden Schienenfahrzeugs (9) mit einer bordei¬ genen Zugsteuerungseinrichtung und streckenseitigen Zugsicherungseinrichtungen sowie mit einer Lokalisierungseinheit zum Erfassen von Positionswerten (PI) während der Fahrt des
Schienenfahrzeugs (9), dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Lokalisierungseinheit mit einem in einer Position des
Schienenfahrzeugs (9) gespeicherten, zuverlässigen Positions¬ wert (PI) und einem empfangenen Positionswert eines bei der Fahrt des Schienenfahrzeugs (9) nächst folgend passierten Re¬ ferenzpunktes (7) eine Lokalisierung des Schienenfahrzeugs (9) vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Lokalisierungseinheit während der Fahrt des
Schienenfahrzeugs (9) zuverlässige Positionswerte (PI) der Lokalisierungseinheit erkannt und gespeichert werden und ein vor dem Auftreten von unzuverlässigen Positionswerten zuletzt gespeicherter Positionswert (PI) als der gespeicherte, zuverlässige Positionswert verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zuverlässigen Positionswerte (PI) in der bordeigenen Zugsteuerung gespeichert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zuverlässigen Positionswerte in den streckenseitigen
Zugsicherungseinrichtungen gespeichert werden.
5. Anordnung zum Lokalisieren eines in einem CBTC (Communica- tion-Based Train Control ) -Zugsteuerungs- und Zugsicherungs- Systems verkehrenden Schienenfahrzeugs (9) mit einer bordei¬ genen Zugsteuerungseinrichtung und streckenseitigen Zugsteuerungseinrichtung sowie mit einer Lokalisierungseinheit zum Erfassen von Positionswerten (PI) während der Fahrt des
Schienenfahrzeugs (9), dadurch gekennzeichnet, dass
die Lokalisierungseinheit geeignet ist, mit einem in einer Position des Schienenfahrzeugs (9) gespeicherten, zuverlässi- gen Positionswert (PI) und einem empfangenen Positionswert eines bei der Fahrt des Schienenfahrzeugs (9) nächst folgend passierten Referenzpunktes (7) eine Lokalisierung des Schie¬ nenfahrzeugs (9) vorzunehmen.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalisierungseinheit geeignet ist, während der Fahrt des Schienenfahrzeugs (9) zuverlässige Positionswerte (PI) zu er¬ kennen und zu speichern und
einen vor dem Auftreten von unzuverlässigen Positionswerten zuletzt gespeicherten Positionswert (PI) als den gespeicher¬ ten, zuverlässigen Positionswert zu verwenden.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zuverlässigen Positionswerte (PI) in der bordeigenen Zugsteuerung gespeichert sind.
8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zuverlässigen Positionswerte in den streckenseitigen Zugsicherungseinrichtungen gespeichert sind.
EP16713405.5A 2015-04-21 2016-03-30 Verfahren und anordnung zum lokalisieren eines in einem cbtc (communication-based train control)-zugsteuerungs- und zugsicherungssystems verkehrenden schienenfahrzeugs Active EP3261897B1 (de)

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