EP3333044A2 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer rangierlok - Google Patents

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EP3333044A2
EP3333044A2 EP17204837.3A EP17204837A EP3333044A2 EP 3333044 A2 EP3333044 A2 EP 3333044A2 EP 17204837 A EP17204837 A EP 17204837A EP 3333044 A2 EP3333044 A2 EP 3333044A2
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EP
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sensor
remote
shunting locomotive
track section
signal
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Ruprecht Anz
Florian Feile
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/041—Obstacle detection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L17/00—Switching systems for classification yards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B61L3/125—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 short-range radio transmission

Definitions

  • a shunter secures the shunting locomotive's journey by running in front of the train and remotely controlling the shunting locomotive, or by riding on the foremost cart of a pushed cart unit and remotely controlling the locomotive from there. If the train is to change direction again, the shunter must run from the end of the train away from the locomotive to the other end of the train and board the locomotive there in order to continue driving in the other direction. Especially with longer moves this running causes enormous loss of time.
  • the method according to the invention for operating a shunting locomotive that travels along a track section has the advantage over this that a movement state of the shunting locomotive is influenced as a function of a signal of a proximity sensor, wherein the proximity sensor is stationarily arranged such that it monitors the track section.
  • the proximity sensor is stationarily arranged such that it monitors the track section.
  • shunting locomotives are special rail vehicles which, for legal reasons, often can not leave an area of a shunting yard. Operation of a shunting locomotive thus takes place in a spatially limited area so that the entire potential working area of the shunting locomotive can be monitored with a finite number of fixed proximity sensors.
  • the remote-control sensor monitors the track section by checking the track section for the presence of a collision object.
  • a collision object may be humans in particular. But also objects that are suitable because of their size or nature, for example, to cause a derailment of a car, are relevant to the monitoring and can therefore represent collision objects.
  • the remote-control sensor is activated when the track section monitored by the remote-control sensor is assigned to a route which is set for the shunting locomotive.
  • Activating the remote-action sensor as a function of the assignment of the sensor to a route which is set for the shunting locomotive has the advantage that, in particular when using a plurality of remote-sensing sensors, only those are activated which have a relevance for the imminent operation of the shunting locomotive Monitor rail section. This saves energy and prevents warnings of collision objects that are in non-relevant areas.
  • the movement state of the shunting locomotive is influenced in such a way that the shunting locomotive can only be put into operation if a control unit of the shunting locomotive can access the signal of the proximity sensor.
  • the operation of the shunting locomotive is prevented if a connection between the shunting locomotive and the proximity sensor is interrupted. If it is not possible to access the signals from the proximity sensor, there is a lack of clarity about the presence of collision objects in the route of the shunting locomotive. In case of uncertainty operation of the shunting locomotive will be prevented for safety reasons.
  • control unit of the maneuvering locomotive accesses the signal of the remote-sensing sensor by establishing a radio link with a transmitting unit which is connected to the remote-action sensor.
  • the signal of the remote-action sensor is the signal of the radar sensor or video sensor or lidar sensor.
  • a device which is set up to carry out each step of the method according to the invention is advantageous.
  • the device is such that the remote-action sensor is a radar sensor or a video sensor or a lidar sensor.
  • a device comprising a plurality of remote-sensing sensors, which are stationarily arranged so as to monitor the track section. It is particularly advantageous to arrange the plurality of remote-sensing sensors such that the viewing areas of the remote-sensing sensors overlap in the region of the track section. Thus, a complete monitoring of an entire route can be guaranteed.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a shunting locomotive (10), which pushes a carriage (20) on a track section (30).
  • the shunting locomotive (10) comprises a control unit (12), which in turn comprises a storage medium (14).
  • the shunting locomotive (10) further comprises a receiving unit (16), which is connected via a signal line to the control unit (12).
  • the activated remote-sensing sensors (40, 41 and 42) monitor their assigned track section (30) for the presence of a collision object (50). If one of the remote-sensing sensors (40, 41, 42) detects the carriage (20), its position is detected and tracked. In particular, by tracking the position, it is possible for the other activated proximity sensors (41, 42) to distinguish the carriage (20) from a collision object (50) as soon as the carriage (20) moves into the field of vision of the other activated proximity sensors (41, 42) ).
  • an emergency braking signal in the presence of an emergency braking signal, it is first analyzed at which distance from the carriage (20) the collision object (50) is located. If the distance exceeds a predetermined minimum distance, a warning sound may be output from the shunting locomotive (10) in response to the presence of the emergency brake signal. Only when the distance between carriage (20) and collision object (50) falls below the minimum distance, the emergency braking is initiated in response to the presence of the emergency braking signal.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Rangierlok, die einen Gleisabschnitt befährt, wobei ein Bewegungszustand der Rangierlok in Abhängigkeit eines Signals eines Fernwirkungssensors beeinflusst wird, wobei der Fernwirkungssensor ortsfest derart angeordnet ist, dass er den Gleisabschnitt überwacht.

Description

    Stand der Technik
  • Beim Betrieb von Bahnanlagen, insbesondere beim Zusammenstellen von Güterzügen, treten häufig Rangiervorgänge auf. Das bedeutet, einzelne Zugteile wie z. B. einzelne Wagen werden von speziellen Rangierlokomotiven von einem Gleis zu einem anderen verbracht und dort beispielsweise zu einem neuen Zug zusammengestellt. Hierbei tritt oft die Situation auf, dass eine auf einem ersten Gleis vorwärts fahrende Rangierlokomotive die Fahrtrichtung wechseln muss, um mittels einer Weiche auf ein zweites Gleis zu gelangen. Ist die Rangierlok dabei mit einem Wagen gekoppelt, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Rangierlok zumindest einen Teil der Strecke ohne direkte Sicht auf den vor sich befindlichen Streckenabschnitt zurücklegen muss. In solchen Situationen sichert ein Rangierer die Fahrt der Rangierlokomotive, indem er vor dem Zug herläuft und die Rangierlok fernsteuert, oder indem er auf dem vordersten Wagen eines geschobenen Wagenverbandes mitfährt und von dort aus die Lok fernsteuert. Soll der Zug erneut die Fahrtrichtung wechseln, muss der Rangierer von dem Ende des Zuges, das der Lok abgewandt ist, zum anderen Ende des Zuges laufen und dort die Lok besteigen, um die Fahrt in die andere Richtung fortsetzen zu können. Gerade bei längeren Zügen verursacht dieses Laufen enormen Zeitverlust.
  • Es sind Ideen bekannt, um Rangierlokomotiven zu automatisieren und diese dafür mit Radar- oder Lidarsensoren auszustatten. Diese Sensoren lassen sich allerdings nicht verwenden, wenn die Rangierlok einen Zug voranschiebt und daher die Sicht für den Lidar- oder Radarsensor in Fahrtrichtung durch einen Wagen verdeckt ist. Es besteht also weiterhin Bedarf, ein sicheres und effizientes Verfahren zum Betreiben einer Rangierlok bereitzustellen.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Rangierlok, die einen Gleisabschnitt befährt, hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Bewegungszustand der Rangierlok in Abhängigkeit eines Signals eines Fernwirkungssensors beeinflusst wird, wobei der Fernwirkungssensor ortsfest derart angeordnet ist, dass er den Gleisabschnitt überwacht. Durch die Verwendung ortsfester Sensoren kann eine Unabhängigkeit von der Fahrtrichtung der Rangierlok erreicht werden.
  • Gleichzeitig handelt es sich bei Rangierloks um spezielle Schienenfahrzeuge, die aus rechtlichen Gründen oftmals einen Bereich eines Rangierbahnhofs nicht verlassen dürfen. Ein Betrieb einer Rangierlok findet somit in einem räumlich begrenzten Bereich statt, sodass der gesamte potentielle Arbeitsbereich der Rangierlok mit einer endlichen Anzahl an ortsfesten Fernwirkungssensoren überwacht werden kann.
  • Vorteilhaft ist, wenn der Fernwirkungssensor den Gleisabschnitt überwacht, indem er den Gleisabschnitt auf die Anwesenheit eines Kollisionsobjektes überprüft. Bei einem Kollisionsobjekt kann es sich dabei insbesondere um Menschen handeln. Aber auch Objekte, die aufgrund ihrer Größe oder Beschaffenheit geeignet sind, beispielsweise ein Entgleisen eines Wagens herbeizuführen, sind für die Überwachung relevant und können daher Kollisionsobjekte darstellen.
  • Vorteilhaft ist, dass der Fernwirkungssensor aktiviert wird, wenn der vom Fernwirkungssensor überwachte Gleisabschnitt einer Fahrstraße zugeordnet ist, die für die Rangierlok gestellt ist. Ein Aktivieren des Fernwirkungssensors in Abhängigkeit der Zuordnung des Sensors zu einer Fahrstraße, die für die Rangierlok gestellt ist, hat den Vorteil, dass insbesondere bei einer Verwendung von einer Vielzahl von Fernwirkungssensoren nur diejenigen aktiviert werden, die einen für den unmittelbar bevorstehenden Betrieb der Rangierlok relevanten Schienenabschnitt überwachen. Dies spart Energie und verhindert Warnungen vor Kollisionsobjekten, die sich in nicht relevanten Bereichen aufhalten.
  • Vorteilhaft ist, wenn der Bewegungszustand der Rangierlok derart beeinflusst wird, dass ein Inbewegsetzen der Rangierlok nur möglich ist, wenn eine Steuereinheit der Rangierlok auf das Signal des Fernwirkungssensors zugreifen kann. Mit anderen Worten wird der Betrieb der Rangierlok verhindert, sofern eine Verbindung zwischen Rangierlok und Fernwirkungssensor unterbrochen ist. Wenn der Zugriff auf die Signale des Fernwirkungssensors nicht möglich ist, herrscht Unklarheit über die Anwesenheit von Kollisionsobjekten in der Fahrstraße der Rangierlok. Bei bestehender Unklarheit wird ein Betrieb der Rangierlok aus Sicherheitsgründen somit unterbunden.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Steuereinheit der Rangierlok auf das Signal des Fernwirkungssensors zugreift, indem sie eine Funkverbindung mit einer Sendeeinheit aufbaut, die mit dem Fernwirkungssensor verbunden ist.
  • Vorteilhaft ist, wenn eine Zwangsbremsung der Rangierlok eingeleitet wird, wenn die Verbindung des Steuergeräts mit der Sendeeinheit unterbrochen wird. Auch dies bietet den Vorteil eines sicheren Betriebs.
  • Vorteilhaft ist, wenn eine Position eines Wagens, der mit der Rangierlok gekoppelt ist, durch den Fernwirkungssensor erfasst und ausgehend vom Signal des Fernwirkungssensors verfolgt wird. Durch Ermitteln und Verfolgen der Position des Wagens können Fehlalarme vermieden werden, da eventuell vorhandene weitere Fernwirkungssensoren, die die gleiche Fahrstraße überwachen, den Wagen somit als Teil des Zuges und nicht als potentielles Hindernis auffassen. Die Erfassung und Verfolgung der Position des Wagens dient somit der Unterscheidung zwischen Wagen und Kollisionsobjekt.
  • Vorteilhaft ist, wenn es sich bei dem Signal des Fernwirkungssensors um das Signal des Radarsensors oder Videosensors oder Lidarsensors handelt.
  • Vorteilhaft ist eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Vorrichtung derart beschaffen ist, dass es sich bei dem Fernwirkungssensor um einen Radarsensor oder einen Videosensor oder einen Lidarsensor handelt.
  • Vorteilhaft ist eine Vorrichtung, bei der der Fernwirkungssensor neben dem Gleisabschnitt angeordnet ist. Aus dieser Position ist eine besonders effiziente und robuste Überwachung des zu überwachenden Gleisabschnitts möglich.
  • Vorteilhaft ist eine Vorrichtung, die eine Vielzahl von Fernwirkungssensoren umfasst, die ortsfest derart angeordnet sind, dass sie den Gleisabschnitt überwachen. Besonders vorteilhaft ist dabei, die Vielzahl von Fernwirkungssensoren derart anzuordnen, dass sich die Sichtbereiche der Fernwirkungssensoren im Bereich des Gleisabschnitts überlappen. Somit kann eine lückenlose Überwachung einer gesamten Fahrstraße gewährleistet werden.
  • Vorteilhaft sind außerdem ein Computerprogramm, das eingerichtet ist, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen sowie ein Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, die eingerichtet ist, ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Rangierlok (10), die einen Wagen (20) auf einem Gleisabschnitt (30) schiebt. Die Rangierlok (10) umfasst dabei eine Steuereinheit (12), die wiederum ein Speichermedium (14) umfasst. Die Rangierlok (10) umfasst ferner eine Empfangseinheit (16), die über eine Signalleitung mit der Steuereinheit (12) in Verbindung steht.
  • Figur 1 zeigt außerdem schematisch die Lage mehrerer Gleisabschnitte (30, 31, 32, 33, 34), wobei sich einige der Gleisabschnitte (31, 32, 33, 34) zu einer Fahrstraße verbinden lassen. Im vorliegenden Beispiel wird die Fahrstraße, die zur Befahrung durch die Rangierlok (10) vorgesehen ist, durch die Gleisabschnitte 30, 31 und 32 gebildet.
  • Auf dem Gleisabschnitt 30, der Teil der Fahrstraße ist, befindet sich ein Kollisionsobjekt (50). Hierbei kann es sich insbesondere um eine Person handeln.
  • Figur 1 zeigt außerdem eine ortsfeste Vorrichtung, die eingerichtet ist, einen Gleisabschnitt (30, 31, 32, 33, 34) zu überwachen. Die Vorrichtung umfasst eine Sendeeinheit (45), die mit einer Vielzahl von Fernwirkungssensoren (40, 41, 42, 43) über eine Signalleitung verbunden ist. Die Signalleitung, die den Fernwirkungssensor (43) mit der Sendeeinheit (45) verbindet, ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 1 nicht dargestellt. Die Fernwirkungssensoren (40, 41, 42, 43) sind derart angeordnet, dass ihr jeweiliges Sichtfeld (46) in Richtung jeweils eines Gleisabschnitts zeigt. Aus Gründend er Übersichtlichkeit ist das Sichtfeld (46) in Figur 1 nur im Falle des Fernwirkungssensors 42 explizit mit Bezugszeichen angegeben.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. In einem ersten Schritt wird der Rangierlok (10), die einen Wagen (20) schiebt, eine Fahrstraße zugewiesen, die sich aus den Streckenabschnitten 32, 30 und 31 zusammensetzt. Daraufhin werden die Fernwirkungssensoren 40, 41 und 42 aktiviert, bei denen es sich insbesondere um Radarsensoren handeln kann. Der Fernwirkungssensor 43 wird nicht aktiviert, da er dem Streckenabschnitt 33 zugeordnet ist, der wiederum kein Teil der der Rangierlok (10) zugewiesenen Fahrstraße bildet. In einem nächsten Schritt überprüft die Steuereinheit (12) der Rangierlok (10), ob diese mittels der Empfangseinheit (16) und der Sendeeinheit (45) eine Verbindung zu allen Fernwirkungssensoren (40, 41, 42), die der Fahrstraße der Rangierlok (10) zugeordnet sind, aufbauen kann. Ist dies der Fall, geht die Steuereinheit (12) in einen Fahrbereitschaftsmodus über. Ist die Verbindung zu einem Fernwirkungssensor der Fahrstraße der Rangierlok (10) zugeordnet ist, nicht möglich, verbleibt die Steuereinheit (12) in einem Stillstandsmodus, so dass ein Anfahren der Rangierlok (10) nicht möglich ist.
  • Die aktivierten Fernwirkungssensoren (40, 41 und 42) überwachen den ihnen zugeordneten Gleisabschnitt (30) auf die Anwesenheit eines Kollisionsobjektes (50). Ermittelt einer der Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) den Wagen (20), so wird dessen Position erfasst und verfolgt. Insbesondere durch Verfolgung der Position ist es den anderen aktivierten Fernwirkungssensoren (41 ,42) möglich, den Wagen (20) von einem Kollisionsobjekt (50) zu unterscheiden, sobald sich der Wagen (20) in den Sichtbereich der anderen aktivierten Fernwirkungssensoren (41, 42) hineinbewegt.
  • Erfasst einer der aktivierten Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) ein Kollisionsobjekt (50), das sich in einem Gleisabschnitt (30, 31, 32) der der Fahrstraße der Rangierlok (10) zugeordnet werden kann, befindet, so wird eine Zwangsbremsung der Rangierlok (10) ausgelöst. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass die Verbindung zwischen der Steuereinheit (12) der Rangierlok (10) und der Sendeeinheit (45) absichtlich unterbrochen wird. Alternativ kann die Verbindung beibehalten werden und stattdessen ein Zwangsbremsungssignal an die Steuereinheit (12) der Rangierlok (10) gesendet werden oder durch die Steuereinheit (12) gebildet werden. In Reaktion auf das Vorhandensein des Zwangsbremsungssignals kann die Zwangsbremsung unmittelbar eingeleitet werden.
  • Alternativ wird bei Vorhandensein eines Zwangsbremsungssignals zunächst analysiert, in welcher Entfernung zum Wagen (20) sich das Kollisionsobjekt (50) befindet. Übersteigt die Entfernung einen zuvor festgelegten Mindestabstand, kann in Reaktion auf das Vorhandensein des Zwangsbremsungssignals ein Warnton von der Rangierlok (10) ausgegeben werden. Erst wenn der Abstand zwischen Wagen (20) und Kollisionsobjekt (50) den Mindestabstand unterschreitet, wird in Reaktion auf das Vorhandensein des Zwangsbremsungssignals die Zwangsbremsung eingeleitet.
  • Nach erfolgter Zwangsbremsung beginnt das Verfahren von vorne. D. h. ein Wiederinbewegsetzen der Rangierlok (10) ist nur dann möglich, wenn die Steuereinheit (12) eine Verbindung zu allen aktivierten Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) aufbauen kann und diese keine Anwesenheit eines Kollisionsobjektes (50) ermitteln. Somit kann mittels des vorgestellten Verfahrens auch die Funktionalität eines Anfahrwarners für die Rangierlok (10) realisiert werden.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Rangierlok die einen Gleisabschnitt befährt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungszustand der Rangierlok in Abhängigkeit eines Signals eines Fernwirkungssensors beeinflusst wird, wobei der Fernwirkungssensor ortsfest derart angeordnet ist, dass er den Gleisabschnitt überwacht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fernwirkungssensor den Gleisabschnitt überwacht indem er den Gleisabschnitt auf die Anwesenheit eines Kollisionsobjekts überprüft.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fernwirkungssensor aktiviert wird, wenn der vom Fernwirkungssensor überwachte Gleisabschnitt einer Fahrstraße zugeordnet ist, die für die Rangierlok gestellt ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungszustand der Rangierlok derart beeinflusst wird, dass ein Inbewegsetzen der Rangierlok nur möglich ist, wenn eine Steuereinheit der Rangierlok auf das Signal des Fernwirkungssensors zugreifen kann.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit der Rangierlok auf das Signal des Fernwirkungssensors zugreift, indem sie eine Funkverbindung mit einer Sendeeinheit aufbaut, die mit dem Fernwirkungssensor verbunden ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwangsbremsung der Rangierlok eingeleitet wird, wenn die Verbindung des Steuergeräts mit der Sendeeinheit unterbrochen wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position eines Wagens, der mit der Rangierlok gekoppelt ist durch den Fernwirkungssensor erfasst und ausgehend vom Signal des Fernwirkungssensors verfolgt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Signal des Fernwirkungssensors um das Signal eines Radarsensors oder Videosensors oder Lidarsensors handelt.
  9. Vorrichtung, eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fernwirkungssensor um einen Radarsensor oder einen Videosensor oder einen Lidarsensor handelt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fernwirkungssensor neben dem Gleisabschnitt angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von Fernwirkungssensoren umfasst, die ortsfest derart angeordnet sind, dass sie den Gleisabschnitt überwachen.
  13. Computerprogramm, eingerichtet jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
  14. Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.
EP17204837.3A 2016-12-09 2017-12-01 Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer rangierlok Withdrawn EP3333044A3 (de)

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