EP3337709A1 - Verfahren und vorrichtung zur stillstandsüberwachung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur stillstandsüberwachungInfo
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- EP3337709A1 EP3337709A1 EP16766576.9A EP16766576A EP3337709A1 EP 3337709 A1 EP3337709 A1 EP 3337709A1 EP 16766576 A EP16766576 A EP 16766576A EP 3337709 A1 EP3337709 A1 EP 3337709A1
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- European Patent Office
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- rail vehicle
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- standstill
- vehicle
- monitored
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Classifications
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- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
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-
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- 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
- B61L25/021—Measuring and recording of train speed
Definitions
- the invention relates to a method for
- Standstill monitoring of a moving object, in particular a rail vehicle, relative to a fixed base and a device for carrying out the method in a rail vehicle is provided.
- the following description refers essentially to the standstill monitoring in rail vehicles, without the invention being limited to this particular application.
- the invention can be used for standstill detection and monitoring in any relative movements, for example in industrial manufacturing processes or vehicles of all kinds.
- Control center determined and the individual rail vehicles transmitted by radio.
- the movement authority contains information walls ⁇ ren the velocity profile of the route and the distance between the current position and the next monitored holding location. While driving a driving ⁇ compelling device determines the distance traveled and prevented by timely automatic activation of the brake, the overspeeding and BY- drive at the monitored stopping place.
- a prerequisite for the safe operation of these train control systems is that in the trackside control center, the actual current position of the rail vehicle is known, so that the distance can be calculated up to the stop for the to be transmitted drive ⁇ permit.
- the driving ⁇ zeugposition is determined by means of track-side reference points, for example Ortungsbaiisen.
- a path measuring device of the vehicle continuously determines the relative position of the vehicle to the reference point and transmits the Posi ⁇ tion data to the line center.
- GPS - Global Positioning System - it would be possible to use GPS - Global Positioning System - to determine the parking place before switching off the vehicle device and store it remanently and to determine the current location after switching on again and to compare it with the stored location.
- GPS - Global Positioning System - it would be possible to use GPS - Global Positioning System - to determine the parking place before switching off the vehicle device and store it remanently and to determine the current location after switching on again and to compare it with the stored location.
- a sufficiently strong satellite signal is not available, for example in maintenance halls and covered or underground stations.
- the invention is accordingly based on the object, a Ver ⁇ drive and a device for standstill monitoring of a moving object, in particular a rail vehicle to specify that allow a current-less switching of the moving object during the standstill phase.
- the object is achieved in that a connection made at standstill between a fixed and a movable component of the moving object to change, in particular interruption is monitored.
- the object is achieved according to claim 2 for a rail vehicle by a device in which on a fixed component of the rail vehicle, a carrier for connecting material is arranged such that during standstill least one coupling of connecting material to a movable ⁇ liches component, in particular a Wheel, the rail vehicle can be produced, wherein the resulting connection can be monitored by means of a monitoring device for interruption.
- the solution principle is that any rotational movement of the wheel of the rail vehicle leads to an easily detectable demolition of the connection between the wheel and the solid support of the connecting material.
- the carrier should be located as close as possible to the wheel, so that the compound to be generated from the connecting material can be very short.
- the compound may for example be bionic nature, for example in the manner of a spun yarn or a resin drop formed.
- the compound material is a fast-curing plastic material according to claim 3, wherein the surveil ⁇ monitoring device is configured to feed signals into the plastic compound and to monitor the signal echoes.
- Plastic material or polymer material is available with different consistencies.
- a viscous, drop-forming material can be used to produce the porous connection between the material carrier and the vehicle wheel can be used.
- the material hardens very quickly, so that a sufficiently stable connection with desired properties is produced.
- the material drop or material thread must be suitable in order to be able to ascertain the existence or nonexistence of an uninterrupted connection between wheel and carrier in a simple manner, for example by determining an echo signal.
- connection in particular with a plastic material, Herge ⁇ presents and by means of test measurement is checked whether the connection is correct. If during the standstill phase no
- the device may additionally or alternatively be designed according to claim 4 with two connections for the production of a circuit, wherein the Sprintungsseinrich ⁇ tion has a current flow detecting device. In this way, the monitoring device must determine only the presence or absence of a current flow instead of a signal echo according to claim 3.
- the carrier for the connecting material and the monitoring device according to claim 5 are designed as a structural unit. This results in a particularly compact construction ⁇ form, with only an accessory to the rail vehicle it is ⁇ conducive. In principle, however, it is also possible to use the carrier for the connecting material and / or the monitoring to provide facilities at the locations where a standstill monitoring is required, for example in railway depots. These external devices can then be required, for example magnetically, with the ones to be monitored
- a particular advantage of the method and the device is that these relate only to the vehicle equipment, while on the track side no devices or special conditions are required.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stillstandsüberwachung eines beweglichen Objektes, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, gegenüber einem festen Grund, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bei einem Schienenfahrzeug. Um die Einhaltung des Stillstandes bei vollständiger Stromlosschaltung des Schienenfahrzeuges sicher feststellen zu können, ist vorgesehen, dass eine bei Stillstandsbeginn hergestellte Verbindung zwischen einem festen und einem beweglichen Bauteil, insbesondere einem Rad, des Schienenfahrzeuges auf Unterbrechung überwacht wird.
Description
Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Stillstandsüberwachung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Stillstandsüberwachung eines beweglichen Objektes, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, gegenüber einem festen Grund sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bei einem Schienenfahrzeug.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im Wesentlichen auf die Stillstandsüberwachung bei Schienenfahrzeugen, ohne dass die Erfindung auf diese spezielle Anwendung beschränkt ist. Die Erfindung kann für die Stillstandserkennung und -Überwachung bei jeglichen Relativbewegungen, beispielsweise bei industriellen Fertigungsprozessen oder Fahrzeugen aller Art, eingesetzt werden.
Im Bahnverkehr stellt sich das Problem, dass betrieblich feststellbar sein muss, ob ein abgestelltes und ausgeschalte¬ tes Schienenfahrzeug während dieses ausgeschalteten Zustandes bewegt wurde .
Moderne Zugebeeinflussungseinrichtungen benötigen genaue Weg- bzw. Ortsinformationen sowohl abgestellter als auch fahrender Schienenfahrzeuge. Konventionelle Zugbeeinflussungssysteme werden zunehmend durch funkbasierte Zugbeeinflussungssysteme ergänzt oder abgelöst. Bei funkbasierten Zugbeeinflussungs¬ systemen, wie z. B. ETCS - European Train Control System - Level 2, werden Fahrterlaubnisse in einer streckenseitigen
Steuerzentrale ermittelt und den einzelnen Schienenfahrzeugen per Funk übermittelt. Die Fahrterlaubnis enthält neben ande¬ ren Informationen das Geschwindigkeitsprofil der Strecke und die Distanz zwischen der aktuellen Position und dem nächsten überwachten Halteort. Während der Fahrt ermittelt eine Fahr¬ zeugeinrichtung die zurückgelegte Entfernung und verhindert durch rechtzeitige automatische Ansteuerung der Bremse das Überschreiten der zulässigen Geschwindigkeit und das Vorbei-
fahren an dem überwachten Halteort. Voraussetzung für die sichere Funktionsweise dieser Zugbeeinflussungssysteme ist, dass in der streckenseitigen Steuerzentrale die tatsächliche momentane Position des Schienenfahrzeuges bekannt ist, damit die Distanz bis zum Halteort für die zu übermittelnde Fahrt¬ erlaubnis berechnet werden kann. Üblicherweise wird die Fahr¬ zeugposition mittels streckenseitiger Referenzpunkte, zum Beispiel Ortungsbaiisen, ermittelt. Eine Wegmesseinrichtung des Fahrzeuges ermittelt kontinuierlich die relative Position des Fahrzeuges zu dem Referenzpunkt und übermittelt die Posi¬ tionsdaten an die Streckenzentrale.
Bisher ist es jedoch nicht möglich, auch bei ausgeschalteter Fahrzeugeinrichtung festzustellen, ob der bei diesem Be- triebszustand vorausgesetzte Stillstand des Schienenfahrzeu¬ ges tatsächlich eingehalten wurde. Werden Schienenfahrzeuge zum Betriebsende an Parkpositionen komplett ausgeschaltet, geht für die Zugbeeinflussung die genaue sicherungstechnische Fahrzeugposition verloren. Nach dem Wiedereinschalten des Schienenfahrzeuges ist die sicherungstechnische Position des Fahrzeuges nicht bekannt und die Initialisierung der Fahr¬ zeugposition kann erst durch das Überfahren von mindestens zwei Ortsreferenzpunkten, zum Beispiel Balisen, ermittelt werden. Erst danach kann das Fahrzeug aus Zugbeeinflussungs- sieht in Betrieb genommen werden. Das bedeutet, dass Fahrzeu¬ ge in Parkpositionen nicht komplett ausgeschaltet werden dür¬ fen; zumindest die Zugbeeinflussung muss aktiv bleiben. Nachteilig ist vor allem der dazu erforderliche erhebliche Ener¬ giebedarf .
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das Schienenfahr¬ zeug seine sicherungstechnische Position vor dem Abschalten abspeichert und diese Position nach dem Wiedereinschalten als Initialisierungsposition verwendet wird. Notwendige siche- rungstechnische Voraussetzung für die Verwendbarkeit der ge¬ speicherten Fahrzeugposition ist, dass das Fahrzeug bei ausgeschalteter Fahrzeugeinrichtung nicht bewegt wurde - Cold Movement Detection - CMD. Erfolgt dennoch eine Bewegung des
Schienenfahrzeuges, beispielsweise durch Abschleppen, Rollen am Hang oder Vorschub infolge Rangierfahrten, muss die Verwendung der ursprünglichen Position für Initialisierungszwecke durch Personal verhindert werden. Diese nicht technische Lösung ist in der Realität oft nicht umsetzbar.
Zur Lösung des Problems werden derzeit häufig zusätzliche Re¬ ferenzpunkte an den geplanten Abstellorten installiert. Diese Referenzpunkte müssen zur Bestätigung der Korrektheit der ab- gespeicherten Position zunächst passiert werden. Nachteilig dabei ist vor allem die Notwendigkeit, eine erhebliche Gleis¬ länge zwischen dem Referenzpunkt und dem eigentlichen Start¬ punkt freizuhalten. Abstellgleise müssen gegebenenfalls für längere Fahrzeuge verlängert werden oder die Fahrzeuglänge muss eingeschränkt werden. Nachteilig ist darüber hinaus, dass die Fahrt bis zu dem Referenzpunkt, das heißt bis zur Positionserkennung, unter Fahrerverantwortung erfolgen muss. Erst nach der Passage des Referenzpunktes kann eine Fahrter¬ laubnis aufgrund der Positionsinitialisierung per Funk er- teilt werden, während zuvor keine technische Sicherung be¬ steht und die Fahrzeuggeschwindigkeit sehr niedrig sein muss.
Möglich wäre die Nutzung von GPS - Global Positioning System -, um den Abstellort vor dem Ausschalten der Fahrzeugein- richtung zu ermitteln und remanent abzuspeichern und nach dem Wiedereinschalten den aktuellen Ort zu ermitteln und mit dem abgespeicherten Ort zu vergleichen. Problematisch ist dabei jedoch, dass bei einer Vielzahl von Abstellorten kein ausreichend starkes Satellitensignal zur Verfügung steht, bei- spielsweise in Wartungshallen und überdachten oder unterirdischen Bahnhöfen.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Ver¬ fahren und eine Vorrichtung zur Stillstandsüberwachung eines beweglichen Objektes, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, anzugeben, die eine Stromlosschaltung des beweglichen Objektes während der Stillstandsphase ermöglichen.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine bei Stillstandsbeginn hergestellte Verbindung zwischen einem festen und einem beweglichen Bauteil des beweglichen Objektes auf Veränderung, insbesondere Unterbrechung, überwacht wird.
Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 2 für ein Schienenfahrzeug durch eine Vorrichtung gelöst, bei der an einem festen Bauteil des Schienenfahrzeuges ein Träger für Verbindungsmaterial derart angeordnet ist, dass während des Stillstandes min- destens eine Ankopplung von Verbindungsmaterial an ein beweg¬ liches Bauteil, insbesondere ein Rad, des Schienenfahrzeuges herstellbar ist, wobei die resultierende Verbindung mittels einer Überwachungseinrichtung auf Unterbrechung überwachbar ist .
Auf diese Weise ist eine Stillstandsüberwachung unabhängig von dem Fahrzeuggerät des Schienenfahrzeuges möglich, so dass in der Parkposition alle Energieverbraucher inklusive des Fahrzeuggerätes des Schienenfahrzeuges ausgeschaltet werden können.
Das Lösungsprinzip besteht darin, dass jede Drehbewegung des Rades des Schienenfahrzeuges zu einem leicht feststellbaren Abriss der Verbindung zwischen dem Rad und dem festen Träger des Verbindungsmateriales führt. Praktischerweise sollte der Träger möglichst nahe an dem Rad angeordnet sein, damit die aus dem Verbindungsmaterial zu generierende Verbindung sehr kurz sein kann. Die Verbindung kann beispielsweise bionischer Natur, zum Beispiel nach Art eines Spinnfadens oder eines Harztropfens, ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist das Verbindungsmaterial gemäß Anspruch 3 ein schnell aushärtendes Kunststoffmaterial , wobei die Überwa¬ chungseinrichtung zur Einspeisung von Signalen in die Kunst- stoff-Verbindung und zur Überwachung des Signal-Echos ausgebildet ist. Kunststoffmaterial oder Polymermaterial gibt es mit verschiedenen Konsistenzen. Beispielsweise kann ein zähflüssiges, tropfenbildendes Material zur Herstellung der tem-
porären Verbindung zwischen dem Materialträger und dem Fahrzeugrad verwendet werden. Vorzugsweise wird das Material nach Ausbildung der Verbindung sehr schnell hart, so dass eine ausreichend stabile Verbindung mit gewünschten Eigenschaften entsteht. Insbesondere muss der Materialtropfen oder Materialfaden geeignet sein, um die Existenz oder Nichtexistenz einer unterbrechungsfreien Verbindung zwischen Rad und Träger auf einfache Weise, beispielsweise durch Ermittlung eines Echosignals, feststellen zu können.
Nach dem Ausschalten des Fahrzeuggerätes wird zunächst eine Blindmessung ohne Verbindung durchgeführt. Danach wird die Verbindung, insbesondere mit einem Kunststoffmaterial , herge¬ stellt und mittels Testmessung wird überprüft, ob die Verbin- dung korrekt ist. Wenn während der Stillstandsphase keine
Überwachung dieses Zustandes gewünscht wird, genügt eine er¬ neute Messung beim Wiedereinschalten, wobei durch Vergleich mit der Blindmessung und der Testmessung festgestellt wird, ob das Schienenfahrzeug zwischenzeitlich bewegt wurde. Falls eine Bewegung stattgefunden hat, wurde die Verbindung zwischen Rad und festem Bauteil unterbrochen, so dass das gemes¬ sene Signal dem der Blindmessung in einem vorgegebenen Toleranzbereich entspricht. Die Vorrichtung kann zusätzlich oder alternativ gemäß Anspruch 4 auch mit zwei Verbindungen zur Herstellung eines Stromkreises ausgebildet sein, wobei die Überwachungseinrich¬ tung eine Stromflussfeststellungseinrichtung aufweist. Auf diese Weise muss die Überwachungseinrichtung anstelle eines Signal-Echos gemäß Anspruch 3 nur noch das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines Stromflusses feststellen.
Vorzugsweise sind der Träger für das Verbindungsmaterial und die Überwachungseinrichtung gemäß Anspruch 5 als Baueinheit ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Bau¬ form, wobei nur ein Zusatzgerät an dem Schienenfahrzeug er¬ forderlich ist. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, den Träger für das Verbindungsmaterial und/oder die Überwachungs-
einrichtung an den Orten zur Verfügung zu halten, an denen eine Stillstandsüberwachung erforderlich ist, beispielsweise in Bahndepots. Diese externen Geräte können dann bedarfswei¬ se, beispielsweise magnetisch, mit den zu überwachenden
Schienenfahrzeugen verbunden werden.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung besteht darin, dass diese nur die Fahrzeugausrüstung betreffen, während streckenseitig keinerlei Vorrichtungen oder spezielle Bedingungen erforderlich sind.
Claims
1. Verfahren zur Stillstandsüberwachung eines beweglichen Ob- jektes, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, gegenüber ei¬ nem festen Grund,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine bei Stillstandsbeginn hergestellte Verbindung zwischen einem festen und einem beweglichen Bauteil des beweglichen Objektes auf Veränderung, insbesondere Unterbrechung, überwacht wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bei einem Schienenfahrzeug,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
an einem festen Bauteil des Schienenfahrzeuges ein Träger für Verbindungsmaterial derart angeordnet ist, dass während des Stillstandes mindestens eine Ankopplung von Verbindungsmate¬ rial an ein bewegliches Bauteil, insbesondere ein Rad, des Schienenfahrzeuges herstellbar ist, wobei die resultierende Verbindung mittels einer Überwachungseinrichtung auf Unterbrechung überwachbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Verbindungsmaterial ein schnell aushärtendes Kunststoff¬ material ist, wobei die Überwachungseinrichtung zur Einspei- sung von Signalen in die KunststoffVerbindung und zur Überwachung der Signal-Echos ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zwei Verbindungen zur Herstellung eins Stromkreises vorgese¬ hen sind, wobei die Überwachungseinrichtung eine Stromfluss- feststellungseinrichtung aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Träger für das Verbindungsmaterial und die Überwachungs¬ einrichtung als Baueinheit ausgebildet sind.
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