EP3481695A1 - Verfahren und kollisionswarnsystem zur detektion von entgegenkommenden fahrzeugen - Google Patents

Verfahren und kollisionswarnsystem zur detektion von entgegenkommenden fahrzeugen

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EP3481695A1
EP3481695A1 EP17755154.6A EP17755154A EP3481695A1 EP 3481695 A1 EP3481695 A1 EP 3481695A1 EP 17755154 A EP17755154 A EP 17755154A EP 3481695 A1 EP3481695 A1 EP 3481695A1
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EP
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transport
transport vehicle
vehicle
vehicles
sensor signals
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EP17755154.6A
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EP3481695B1 (de
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Gisbert Berger
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
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Publication of EP3481695A1 publication Critical patent/EP3481695A1/de
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Publication of EP3481695B1 publication Critical patent/EP3481695B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • 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
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/34—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for indicating the distance between vehicles or trains by the transmission of signals therebetween
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/161—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/162—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication event-triggered
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting oncoming transport vehicles in a track-bound transport system. Furthermore, the invention relates to a collision warning system for a track-bound transport system. In addition, the invention relates to a stretch-bound trans ⁇ port system.
  • Track-bound transport systems are characterized by a fixed routing of the travel routes used by the transport vehicles of these systems.
  • Such systems are, for example, rail systems whose routes are precisely defined by the rails.
  • a transport system to To ⁇ connexion both a system for transportation of cargo as well as a system for transportation of passengers, or a combination of both to be understood in this.
  • the driver of a vehicle usually can not change his direction of travel automatically, since his direction of travel by guide elements, such as rail ⁇ rails, is clearly defined.
  • the Fah ⁇ rer still respond to unforeseen events by braking or accelerating or giving warning information to higher-level units, which can on the trans ⁇ port system, for example via switches that affect routes.
  • Newer solutions include assistance systems, which by means of suitable sensors early detect obstacles and thus ent ⁇ oncoming vehicles and thus either warn the driver or even initiate automatic braking.
  • ADAS Partially automated driver assistance systems
  • the trains are equipped with sensors and evaluation units.
  • the trains will be in addition to Sig- nalva of positioned at the railway signaling devices supported, in part, by the driver and some ⁇ , be processed already automated.
  • the evaluation units are used to judge the obstacles according to their danger or their potential dangers for further driving and accordingly generate information for the driver or intervene directly in the vehicle control. It also detects other objects such as signals, signage or points and track conditions.
  • the ADAS systems use video cameras, radar systems or lidar systems.
  • a Re ⁇ chentician connected to said sensors Re ⁇ chenody can also carry out a tracking of detected moving obstacles and objects and thus determine further mögli ⁇ che collision hazards and transmit to the driver or an automatic train control, which react under consideration of the type of obstacle.
  • emergency braking for example using extremely decelerating rail brakes with corresponding potential risk to cargo and passengers, can be triggered depending on the risk situation, or only a comparatively safe service braking can be carried out.
  • sensors are used which are firmly connected to the transport vehicles and thus scan a narrow area of the travel path of the respective transport vehicle.
  • active sensors which is then reflected from any existing objects and thrown back in the direction of the transport path to ⁇ and can be detected there are used which actively transmit a signal.
  • müs- the transmitted signals typically about sen (for example, reduced by the time during transmission through the Trans ⁇ transport vehicle distance traveled) to cover the double Entfer ⁇ voltage to the object. Therefore, the detection using such sensors according to limited to half of the maximum range limited detection fields and
  • This object is achieved by a method for detecting oncoming transport vehicles in a distance-bound transport system according to claim 1, a collision warning system for a distance-bound transport system according to patent claim 10 and a distance-bound transport system according to claim 11.
  • detectable sensor signals are actively transmitted through a first transport vehicle located on a route.
  • detectable sensor signals ⁇ electro-magnetic waves are to be understood, which can be detected by another transport vehicle, with a sensor unit to the active com- plementary receiving unit.
  • the scanning may, for example, be done by means of a passive sensor suitable for detecting sensor signals having a wavelength corresponding to the wavelength of the sensor signals emitted by the first transport vehicle.
  • the beams emitted from the first transport vehicle Sensorsig ⁇ signals will be detected by the second transport vehicle.
  • a sensor signal is received by means of the passive sensors of the second transport, which is a Hin ⁇ pointing to an oncoming vehicle interpreted.
  • detection should also be understood as meaning that the sensor signal is transmitted by the first transport vehicle. safely identified as a sensor signal emitted by an oncoming vehicle.
  • Measures are pre ⁇ see for the identification of the sensor signal to distinguish the sensor signal from the first transport vehicle from a possibly random coming from the second transport vehicle reflected sensor signal. The measures mentioned are described below as embodiments of the method according to the invention.
  • measures are included for differentiation (eg a modulation specific for each vehicle) which are not required in a "normal” ADAS, since one expects only reflected signals, but with the method according to the invention one does not look for them precisely If these occur, it is very safe to assume a risk of collision and take appropriate action
  • the second transport vehicle the first
  • Transport vehicle in comparison to the conventional procedure ⁇ detect in a double distance, since it does not have to send out the detectable sensor signals itself or the sensor signals do not need to be reflected because it receives the sensor signals of the first transport vehicle. In this way, the possible braking distance and the reac ⁇ tion time increases, so that the safety of the transport system is ver ⁇ repaired.
  • the sensor range is also increased because it is possible to dispense with a spatial resolution of the detection result since the reception of sensor signals that can be assigned to an oncoming vehicle as such already encompasses the information that a transport vehicle is approaching with an active sensor unit. An additional identification of the oncoming transport vehicle based on an image representation of a monitoring area is therefore not necessary in the method according to the invention.
  • the collision avoidance system according to the invention for a stretch close ⁇ bundenes transport system comprises a transport vehicle arranged on a first transport unit for active sensor active emitting detectable sensor signals. Furthermore, collision avoidance system of the invention comprises a arranged on ei ⁇ nem second transport vehicle passive Sensorein ⁇ standardized for scanning a forward direction lying in the direction of travel of the second transport vehicle distance range. As a passive sensor unit should be understood in this context, a sensor unit which receives electromagnetic waves and can detect.
  • collision warning system according to the invention has a arranged on the second transport vehicle evaluation unit for determining ei ⁇ nes oncoming vehicle on the basis of the information detected by the passivating ⁇ ven sensor unit and emitted from the first transport vehicle sensor signals.
  • the processing unit may be based on the acquired sensor signals it ⁇ averages, whether a collision with an oncoming vehicle threatens or not.
  • the track-bound transport system according to the invention has a plurality of transport vehicles with a collision warning system according to the invention.
  • the Kollisi ⁇ onswarnsystem invention may for example be installed as an addition to an existing conventional security system. In this case, it represents an additional independent channel that is independent of the other security systems.
  • the collision warning system according to the invention can also be based on an already existing security system, using, for example, the already existing sensor system. In this case, the safety of the collision ⁇ monitoring, due to the increase in the range of detection also improved with the effort and zuslegili ⁇ chen costs due to the common use of the sensor can be kept low.
  • Some essential components of the monitoring system according to the invention may be designed in the form of software components. This concerns in particular parts of the Sensorein ⁇ units and the evaluation unit.
  • these components can also be partly realized, in particular in the case of particularly fast calculations, in the form of software-supported hardware, for example FPGAs or the like.
  • a largely software implementation has the advantage that even previously used collision warning systems can be retrofitted in a simple way by a software update to work in the manner of the invention.
  • the object is also achieved by a computer program product which is loadable directly into a memory of a collision warning system ⁇ , comprising program code sections for all To perform steps of the inventive method when the program is executed in the collision warning system.
  • Such a computer program product in addition to the computer program optionally additional components such.
  • a documentation and / or additional components and hardware components, such as hardware keys (dongles, etc.) for using the software include.
  • a computer-readable medium for example a memory stick, a hard disk or another transportable or permanently installed data carrier can serve, on which the program sections of the computer program which can be read and executed by a computer unit are stored.
  • the computer unit may be for example a purpose or more cooperating micro ⁇ processors or the like.
  • the first transport vehicle additionally scans and sends a forward path lying in the range the second transport vehicle additionally active detectable sensor signals.
  • the prob ⁇ friendliness is enhanced for timely detection of an impending Kol ⁇ lision, as both vehicles detek- both sensor signals animals and sensor signals emit make so that both driving ⁇ tools appropriate measures to avoid collisions (eg brakes or emergency brakes) can significantly reduce or even completely avoid the consequences of a collision.
  • the second transport vehicle has only sensors and sends itself no signals. In this case, however, the second transport vehicle can not be detected by ande ren ⁇ vehicles. But due to this fact, a detection of corresponding signals always indicates an oncoming vehicle.
  • a solution could be useful, for example, during a migration phase in the introduction of such a system, a first cost-effective variant in the conversion of vehicles, for example as an interim solution.
  • the transmitted signal from each transport vehicle is modulated in a manner unique to that particular transport vehicle, the signals may be more responsive
  • this modulation can encode various additional information about the transport vehicle, which can be decoded during the process
  • the driver of the respective transport vehicle is automatically warned and / or a braking process initiated by an automatic system. Due to the increased detection range in the method according to the invention, the driver advantageously has a longer reaction time in order to initiate countermeasures against a collision. In an automatically initiated braking maneuver, collision prevented due to a lack of reaction of the driver, so that the security for the transport vehicle he ⁇ heightened. Due to the earlier detection, the chance is also increased for vehicles with active Weichenverstellmaschine (eg as in trams) to perform any possible track change either manually or automatically.
  • Weichenverstellmaschine eg as in trams
  • both transport vehicles have a communication ⁇ device, so that the transport vehicles can coordinate actions to avoid collisions and optimize it. For example, with appropriate distance a transport vehicle, which does not carry people, perform an emergency braking, while the other transport vehicle in the passenger only one, for the promoted persons safer service braking performs. Or it is negotiated between the transport vehicles, which of the vehicles carries out a possibly risky track change.
  • the information exchange is carried out automatically using the information transmitted by modulation, and the strategy for collision avoidance is automatically determined by computing units housed in the vehicles and initiated. In this way, valuable time can be won th ⁇ NEN, which then additionally represents the measures for avoiding collisions are available.
  • the risk of collision ⁇ is automatically transmitted to one or more interlockings. The larger warning time thereby increasing the chances still allow manual or automatic one might possible change of track for one of the two transport vehicles over one for one of the transport vehicles to ⁇ continuous interlocking systems.
  • SEN method for performing the method an ADAS system is used which is supplemented by an identification of Sensorsigna ⁇ len from oncoming transport vehicles.
  • Such detection of sensor signals of an oncoming transport vehicle can be facilitated by the transmission of the sensor signals and the sense operation ⁇ From different transport vehicles take place on dersel ⁇ ben frequency, for example thereby. That is, the reception by the passive sensor is limited, for example, by means of a filter to a frequency range which is used by the sensor signals of the active sensor of the oncoming vehicle. So that a detection event is erroneously also triggered if signals or general electro- magnetic waves from sources of interference to the passive sensor unit ⁇ fall is prevented. Even a false interpretation own, possibly reflected at the environment sensor signals can be avoided if the sensor signals from each transport vehicle ⁇ include identification information. In this way, the reliability of the collision warning is further improved.
  • the sensor signals of the transport driving tools are ⁇ with an individual modulation signal different lent modulated so that sensor signals from a particular transport vehicle that are uniquely assigned.
  • the oncoming transport vehicle can also get information about technical characteristics and parameters such as the type of charge, the speed, the braking distance and so are ⁇ averages in addition to the identity of the transport vehicle. These data can be used when initiating countermeasures against a collision in order to minimize the inconvenience for both vehicles.
  • the signal may also contain information about the track used and thus a distinction between a track allow safe encounter or imminent collision.
  • an auto ⁇ mated communication is performed, to tune reactions of the transport vehicles to avoid a collision on each other after the detection of an oncoming transport vehicle between the first and the second transport vehicle.
  • Braking maneuvers are kept as small as possible.
  • proper communication systems up which are used preferably automated by the collision warning systems of transport vehicles, so that the vote can take place with minimal delay.
  • the tuning preferably takes place as a function of vehicle data, which include one of the following parameters:
  • the variables mentioned can be incorporated into an automated optimization process, in which an optimum braking behavior is determined for each of the two transport vehicles. Damage and inconvenience at a neces- agile braking maneuver of the two oncoming vehicles will be minimized to the ⁇ se.
  • sensor systems which comprise at least one of the following types of functional units:
  • a sound sensor device offers the advantage of a high resolution and ei ⁇ ner simple clarity of the captured with the camera image information.
  • a camera can also be used in addition to the detection of the sensor signals for an image representation of a Stre ⁇ cken Schemes for a transport vehicle.
  • radar systems can be used to determine distances and speeds of oncoming objects.
  • a lidar device has a laser with which a directed light beam can be emitted. With such a lidar device, the scanning range can be set very precisely, so that interference by the sensor signals can be avoided by applying the environment.
  • Acoustic sensor systems have sensor waves, which can also prepare around curves or corners, so that even in confusing areas oncoming transport vehicles can be detected.
  • FIG. 2 shows a flow chart, which illustrates a method for detecting oncoming transport vehicles in a distance-bound transport system according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 a section of a transport system 10, in this case a single-track railway line, is shown.
  • the Ab ⁇ section includes a railroad track 8 on which two successive on the same track zufahrende trains 1, 2 are located.
  • a first train 1 comprises on its front side a sensor unit 9a and emits sensor signals 3 (drawn dashed as sensor beam cone) in the direction of travel.
  • a first train 1 on the same track 8 oncoming second train 2 also has a sensor unit 9b, which Sensorig ⁇ nale 4 (also dashed lines as sensor beam cone ⁇ net) in the direction of the first train 1 emits.
  • the sensor signals 3 of the first train 1 are detected by the sensor unit 9b of the second train 2, which also has a sensor signal receiving function and an evaluation unit evaluates (not ge ⁇ shows).
  • the identity of the first train 1 on the basis ei ⁇ nes of the sensor signal 3 of the first train 1 modulated Sig ⁇ Nals, which is demodulated in the evaluation unit of the second train 2 and analyzed so that an automated Assistance system of the second train is now known that the first train 1 in the maximum detection distance d2 the second train 2 counter ⁇ comes.
  • the maximum detection distance d2 corresponds to twice the maximum maximum detection distance di of a sensor unit, in which the emitted sensor signals are reflected by an object 5 to be detected and are detected again by the emitting sensor unit.
  • the first train 1 based on the sensor signal 4 of the second train 2, that the second train 2 in a maximum detection distance d2 approaches the first train 1.
  • the two trains 1, 2 have now suffi ⁇ accordingly the time to set up, tailored to the situation to respond and so to avoid a collision.
  • a flow chart is shown, which illustrates a method for detecting oncoming vehicles in a track-bound transport system according to an embodiment of the invention.
  • step 2.1 detectable sensor signals 3 emitted by a befindliches on a first transport route ⁇ vehicle 1, for example a train.
  • step 2. II a lying in the forward direction of the track area by an on-track, the first transport vehicle 1 oncoming second Transportfahr ⁇ convincing 2, for example, also a train, scanned using a passive sensor function PS.
  • step III 3 the data sent from the first transport vehicle 1 from ⁇ sensor signals detected in step III 3 through the second transport vehicle. 2
  • step 2 IV the detected sensor signals are evaluated 3 of an evaluation unit of the second transport vehicle 2, wherein the first transport vehicle 1 identifi ⁇ will sheet and, it is determined for example based on the detected Sig ⁇ nalamplitude of the sensor signals, that the first transport vehicle 1 at the time of the first detection approximately in maximum range d2 the detectability of the sensor signals 3 of the first transport vehicle 1 must be located.
  • step 2.V a communication takes place between the first transport vehicle 1 and the second transport vehicle 2, wherein an automatic coordination is carried out with each other, which transport vehicle to what extent which reaction to

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Detektion von entgegenkommenden Fahrzeugen (1, 2) in einem streckengebundenen Transportsystem (10) beschrieben. Bei dem Verfahren werden detektierbare Sensorsignale (3) durch ein auf einer Strecke befindliches erstes Transportfahrzeug (1) aktiv ausgesendet. Von einem dem ersten Transportfahrzeug (1) auf der Strecke entgegenkommenden zweiten Transportfahrzeug (2) wird ein in Vorwärtsrichtung liegender Streckenbereich abgetastet und es werden die von dem ersten Transportfahrzeug (1) ausgesandten Sensorsignale (3) durch das zweite Transportfahrzeug (2) detektiert. Es wird außerdem ein Kollisionswarnsystem für ein streckengebundenes Transportsystem (10) beschrieben. Überdies wird ein streckengebundenes Transportsystem (10) beschrieben.

Description

VERFAHREN UND KOLLISIONSWARNSYSTEM ZUR DETEKTION VON ENTGEGENKOMMENDEN FAHRZEUGEN
Verfahren zur Detektion von entgegenkommenden Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von entgegenkommenden Transportfahrzeugen in einem streckengebundenen Transportsystem. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kollisionswarnsystem für ein streckengebundenes Transportsystem. Zudem betrifft die Erfindung ein streckengebundenes Trans¬ portsystem.
Streckengebundene Transportsysteme zeichnen sich durch eine feste Streckenführung der von den Transportfahrzeugen dieser Systeme genutzten Fahrtwege aus. Derartige Systeme sind zum Beispiel Bahnsysteme, deren Fahrtstrecken durch die Schienen exakt definiert sind. Als Transportsystem soll in diesem Zu¬ sammenhang sowohl ein System zum Transport von Fracht als auch ein System zum Transport von Passagieren oder eine Kombination aus beidem verstanden werden. Bei Systemen mit fester Streckenführung kann der Fahrer eines Fahrzeugs üblicherweise seine Fahrtrichtung nicht selbsttätig ändern, da seine Fahrtrichtung durch Führungselemente, wie zum Beispiel Bahn¬ schienen, eindeutig festgelegt ist. Allerdings kann der Fah¬ rer trotzdem auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren, indem er bremst oder beschleunigt oder Warninformationen an übergeordnete Einheiten weitergibt, die die Fahrwege auf dem Trans¬ portsystem, zum Beispiel über Weichen, beeinflussen können.
Insbesondere für Eisenbahnen wurden verschiedene Systeme zur Kollisionsvermeidung auf in beiden Richtungen befahrbaren Strecken entwickelt. So werden beispielsweise Strecken be¬ reits durch das Stellwerk oder durch automatische Einrichtungen „verriegelt". Hat zum Beispiel ein Zug die Strecke be¬ fahren, wird die Einfahrt weiterer Züge durch ein Signal¬ system verhindert. Ferner gibt es automatische Systeme, wel¬ che bei einer nicht zulässigen mehrfachen Nutzung einer solchen Strecke die automatische Bremsung der Fahrzeuge einlei¬ ten. Bei Straßenbahnen gibt es ferner Verfahren, bei denen ein nur einmal vorhandenes Staffelholz von den Fahrern (auch über einen Briefkasten) übergeben werden muss. Nur der Fahrer, der den Stab an der Einfahrt zur eingleisigen Strecke übergeben bekommt oder vorfindet und dann bei dem Durchfahren der Strecke im Besitz des Stabes ist, darf die Strecke befah¬ ren. Dieses, im englischspracheigen Raum als „token railways signalling" bezeichnete Verfahren wurde früher zum Beispiel bei der Berliner Straßenbahn auf einigen eingleisigen Strecke regulär eingesetzt und wird auch heute noch im Baustellenbe- trieb genutzt. Alle diese Verfahren setzen aber entweder vo¬ raus, dass die Regeln von den Fahrern eingehalten werden und auch nicht unabsichtlich gebrochen werden oder dass die automatischen Systeme sicher Fahrzeuge detektieren können. Es sind aber immer wieder Fälle bekannt geworden, in denen diese Systeme versagt haben, zum Beispiel durch menschliches Versa¬ gen oder durch Fehldetektionen von Fahrzeugen auf zum Beispiel gesandeten Gleisen.
Neuere Lösungen umfassen Assistenzsysteme, welche mittels ge- eigneter Sensorik frühzeitig Hindernisse und damit auch ent¬ gegenkommende Fahrzeuge erkennen können und damit entweder den Fahrer warnen oder auch selbst eine automatische Bremsung einleiten können. Bei der Überwachung des Fahrwegs von Eisenbahnzügen werden teilweise automatisierte Fahrerassistenzsysteme (ADAS =
Advanced Driver Assistance System) verwendet. Bei diesen ADAS-Systemen sind die Züge mit Sensoren und Auswertungseinheiten ausgestattet. Die Züge werden auch zusätzlich mit Sig- nalinformationen von an der Eisenbahnstrecke positionierten Signalgebern unterstützt, die teilweise vom Fahrer und teil¬ weise auch bereits automatisiert verarbeitet werden.
Mit Hilfe der fahrzeugseitig angeordneten Sensoren werden Hindernisse auf dem Gleis und dessen näherer Umgebung erfasst und die Auswertungseinheiten werden dazu genutzt, die Hindernisse entsprechend Ihrer Gefährdung oder ihres Gefahrenpotentials für den weiteren Fahrbetrieb zu beurteilen und entspre- chende Informationen für den Fahrer zu erzeugen oder direkt in die Fahrzeugsteuerung einzugreifen. Es werden auch andere Objekte, wie zum Beispiel Signale, eine Beschilderung oder Weichen- und Gleiszustände erkannt. Als Sensoren werden von den ADAS-Systemen Videokameras, Radarsysteme oder Lidarsyste- me genutzt. Eine mit den genannten Sensoren verbundene Re¬ cheneinheit kann ferner eine Verfolgung erfasster beweglicher Hindernisse und Objekte durchführen und damit weitere mögli¬ che Kollisionsgefahren ermitteln und an den Fahrer oder eine automatische Zugsteuerung übermitteln, welche unter Berücksichtigung der Art des Hindernisses reagieren. Beispielsweise kann je nach Gefährdungslage eine Notbremsung, beispielsweise unter Verwendung von extrem verzögernden Schienenbremsen mit entsprechender möglicher Gefährdung von Ladung und Passagie- ren, ausgelöst werden oder auch nur eine im Vergleich dazu gefahrlose Betriebsbremsung durchgeführt werden.
Herkömmlich werden Sensoren verwendet, die mit den Transportfahrzeugen fest verbunden sind und mithin einen eng begrenz- ten Bereich des Fahrwegs des jeweiligen Transportfahrzeugs abtasten. Dabei werden auch aktive Sensoren eingesetzt, welche aktiv ein Signal aussenden, das dann von ggf. vorhandenen Objekten reflektiert und in Richtung des Transportweges zu¬ rückgeworfen wird und dort detektiert werden kann. Dabei müs- sen die ausgesandten Signale in der Regel ungefähr (z.B. vermindert um die während der Übertragungszeit durch das Trans¬ portfahrzeug zurückgelegte Wegstrecke) die doppelte Entfer¬ nung zum Objekt zurücklegen. Daher weist die Erkennung mit Hilfe solcher Sensoren entsprechend auf die Hälfte der maxi- mal möglichen Reichweite begrenzte Erkennungsfelder und
Reichweiten auf, so dass eine sichere Erkennung von Hindernissen und anderen Objekten gegenwärtig meist nur bis zu Ent¬ fernungen von maximal 400 m erfolgen kann. Sollen genauere Informationen über die Art und den Zustand des Hindernisses oder des Objekts erfasst werden, so liegen die erreichbaren Reichweiten oft noch weit darunter. Es besteht allerdings ein Problem darin, dass die erreich¬ baren Sensorreichweiten für schnell fahrende, sich begegnende Fahrzeuge zu gering sind und daher Kollisionswarnsysteme mit größeren Reichweiten wünschenswert sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Detektion von entgegenkommenden Transportfahrzeugen in einem streckengebundene Transportsystem gemäß Patentanspruch 1, ein Kollisionswarnsystem für ein streckengebundenes Transportsystem gemäß Pa- tentanspruch 10 und ein streckengebundenes Transportsystem gemäß Patentanspruch 11 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Detektion von entgegenkommenden Fahrzeugen in einem streckengebundenen Trans- portsystem werden detektierbare Sensorsignale durch ein auf einer Strecke befindliches erstes Transportfahrzeug aktiv ausgesendet. Als detektierbare Sensorsignale sollen elektro¬ magnetische Wellen verstanden werden, die von einem anderen Transportfahrzeug mit einer zu der aktiven Sensoreinheit kom- plementären Empfangseinheit detektiert werden können. Wei¬ terhin wird ein in Vorwärtsrichtung liegender Streckenbereich durch ein auf der Strecke befindliches, dem ersten Transport¬ fahrzeug entgegenkommendes zweites Transportfahrzeug hin¬ sichtlich des Auftretens von detektierbaren Sensorsignalen abgetastet. Das Abtasten kann zum Beispiel mit Hilfe eines passiven Sensors geschehen, der für eine Erfassung von Sensorsignalen mit einer Wellenlänge, die der Wellenlänge der von dem ersten Transportfahrzeug ausgesandten Sensorsignale entspricht, geeignet ist.
Die von dem ersten Transportfahrzeug ausgesandten Sensorsig¬ nale werden durch das zweite Transportfahrzeug detektiert. Als Detektion soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass mit Hilfe der passiven Sensoren des zweiten Transport- fahrzeugs ein Sensorsignal empfangen wird, welches als Hin¬ weis auf ein entgegenkommendes Fahrzeug interpretiert wird. Als Detektion soll in diesem Zusammenhang auch verstanden werden, dass das Sensorsignal von dem ersten Transportfahr- zeug sicher als ein Sensorsignal identifiziert wird, welches von einem entgegenkommenden Fahrzeug ausgesandt wurde. Für die Identifizierung des Sensorsignals sind Maßnahmen vorge¬ sehen, das Sensorsignal von dem ersten Transportfahrzeug von einem eventuell zufällig von dem zweiten Transportfahrzeug stammenden reflektierten Sensorsignal zu unterscheiden. Die genannten Maßnahmen werden weiter unten als Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Der Unterschied zu einem herkömmlichen ADAS-System, bei dem eventuell Signale von entgegenkommenden Fahrzeugen versehentlich als eigene Signale interpretiert werden, besteht darin, dass bei einem herkömmlichen ADAS-System „versehentlich" detektierte Signale mit der gleichen Unsicherheit behaftet sind wie alle passiv reflektierten Signale: Es gibt keine sichere Information über die Art des Hindernisses, welche aber für eine z.B. automatisch ausgelöste Notbremsung erforderlich ist (z.B. ist eine Notbremsung für ein Tier wegen der möglichen Personengefährdung im Zug nicht zulässig) . Da das versehent¬ lich detektierte Signal als reflektiertes Signal interpre¬ tiert würde, wäre die Einordnung als Kollisionswarnung mit einem entgegenkommenden Fahrzeug nicht sicher möglich. Bei einem herkömmlichen ADAS-System muss das detektierte Signal also Bildinformationen bzw. geometrische Informationen über das Hindernis enthalten, ansonsten kann es nicht zur Kollisi¬ onswarnung genutzt werden.
Dagegen sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Maßnahmen zur Unterscheidung enthalten (z.B. eine für jedes Fahrzeug spezifische Modulation) , die in einem „normalen" ADAS nicht erforderlich sind, da man nur reflektierte Signale erwartet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aber sucht man genau nach diesen nicht vom eigenen Fahrzeug ausgesandten Signalen. Treten diese auf, kann man mit hoher Sicherheit von einer Kolli- sionsgefahr ausgehen und entsprechende Maßnahmen einleiten
(bei zweigleisigen Strecken mit Gegenverkehr sind zusätzliche Maßnahmen zu treffen, z.B. die Codierung der Gleis- oder Streckennummer im ausgesandten Signal) . Eine Bildauswertung, b
wie bei einem herkömmlichen ADAS-System, um zu ermitteln, ob ein Hindernis vorhanden ist und welcher Art es ist, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft unterbleiben. Vorteilhaft kann das zweite Transportfahrzeug das erste
Transportfahrzeug im Vergleich zur herkömmlichen Vorgehens¬ weise in einer doppelten Entfernung detektieren, da es die detektierbaren Sensorsignale nicht selbst aussenden muss bzw. die Sensorsignale nicht reflektiert werden müssen, weil es die Sensorsignale des ersten Transportfahrzeugs empfängt. Auf diese Weise erhöht sich der mögliche Bremsweg und die Reak¬ tionszeit, so dass die Sicherheit des Transportsystems ver¬ bessert ist. Die Sensorreichweite erhöht sich auch deshalb, weil auf eine räumliche Auflösung des Detektionsergebnisses verzichtet werden kann, denn der Empfang von einem entgegenkommenden Fahrzeug zuordenbaren Sensorsignalen als solche um- fasst bereits die Information, dass sich ein Transportfahrzeug mit einer aktiven Sensoreinheit nähert. Eine zusätzliche Identifikation des entgegenkommenden Transportfahrzeugs auf Basis einer Bilddarstellung eines Überwachungsbereichs ist also bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nötig.
Das erfindungsgemäße Kollisionswarnsystem für ein streckenge¬ bundenes Transportsystem weist eine an einem ersten Trans- portfahrzeug angeordnete aktive Sensoreinheit zum aktiven Aussenden von detektierbaren Sensorsignalen auf. Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Kollisionswarnsystem eine an ei¬ nem zweiten Transportfahrzeug angeordnete passive Sensorein¬ heit zum Abtasten eines in Vorwärtsrichtung der Fahrtrichtung des zweiten Transportfahrzeugs liegenden Streckenbereichs. Als passive Sensoreinheit soll in diesem Zusammenhang eine Sensoreinheit verstanden werden, welche elektromagnetische Wellen empfängt und detektieren kann. Zudem weist das erfindungsgemäße Kollisionswarnsystem eine an dem zweiten Trans- portfahrzeug angeordnete Auswertungseinheit zum Ermitteln ei¬ nes entgegenkommenden Fahrzeugs auf Basis der von der passi¬ ven Sensoreinheit erfassten und von dem ersten Transportfahrzeug ausgesandten Sensorsignale auf. Mit Hilfe der Auswer- tungseinheit kann auf Basis der erfassten Sensorsignale er¬ mittelt werden, ob eine Kollision mit einem entgegenkommenden Fahrzeug droht oder nicht. Das erfindungsgemäße streckengebundene Transportsystem weist eine Mehrzahl von Transportfahrzeugen mit einem erfindungsgemäßen Kollisionswarnsystem auf. Das erfindungsgemäße Kollisi¬ onswarnsystem kann zum Beispiel als Ergänzung zu einem vorhandenen herkömmlichen Sicherheitssystem installiert sein. In diesem Fall stellt es einen zusätzlichen unabhängigen Kanal dar, der von den anderen Sicherheitssystemen unabhängig ist. Alternativ kann das erfindungsgemäße Kollisionswarnsystem auch auf einem bereits vorhandenen Sicherheitssystem beruhen, wobei es zum Beispiel die ohnehin bereits vorhandene Sensorik nutzt. In diesem Fall wird aufgrund der Erhöhung der Reichweite der Detektion ebenfalls die Sicherheit der Kollisions¬ überwachung verbessert, wobei der Aufwand und die zusätzli¬ chen Kosten aufgrund der gemeinsamen Verwendung der Sensorik gering gehalten werden können.
Einige wesentliche Komponenten des erfindungsgemäßen Überwachungssystems können in Form von Softwarekomponenten ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere Teile der Sensorein¬ heiten und die Auswertungseinheit.
Grundsätzlich können diese Komponenten aber auch zum Teil, insbesondere wenn es um besonders schnelle Berechnungen geht, in Form von softwareunterstützter Hardware, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein.
Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Kollisionswarnsysteme auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Inso- fern wird die Aufgabe auch durch ein Computerprogrammprodukt gelöst, welches direkt in einen Speicher eines Kollisions¬ warnsystems ladbar ist, mit Programmcodeabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in dem Kollisionswarnsystem ausgeführt wird.
Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computer- programm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile, wie z. B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten und auch Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen. Zum Transport zu dem Kollisionswarnsystem und/oder zur Speicherung an oder in dem Kollisionswarnsystem kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechner- einheit einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Die Rechnereinheit kann z.B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikro¬ prozessoren oder dergleichen aufweisen. Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhän¬ gigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weiterge- bildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden . Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Transportfahrzeu¬ gen um Eisenbahnzüge. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten und langen Bremswege ist eine Detektion von entgegenkommenden Fahrzeugen mit großer Reichweite bei dieser Art von Fahrzeugen besonders wichtig.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens tastet das erste Transportfahrzeug zusätzlich einen in Vorwärtsrichtung liegenden Streckenbereich ab und sendet das zweite Transportfahrzeug zusätzlich aktiv detektierbare Sensorsignale aus. Bei dieser Variante ist die Wahrschein¬ lichkeit für eine rechtzeitige Erkennung einer drohenden Kol¬ lision erhöht, da beide Fahrzeuge sowohl Sensorsignale detek- tieren als auch Sensorsignale aussenden, so dass beide Fahr¬ zeuge entsprechende Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung (z.B. Bremsen, oder Notbremsen) vornehmen können und so die Folgen einer Kollision erheblich stärker mindern oder gar ganz vermeiden können.
Um auf dem zweiten Transportfahrzeug eine Verwechslung der empfangenen Sensorsignale von möglichen vom selbigen Transportfahrzeug ausgesandten und von eventuellen Objekten in der Umgebung des Fahrweges reflektierten Signalen sicher unter- scheiden zu können, können entsprechend geeignete Maßnahmen vorgesehen werden. Als derartige Maßnahme können je nach Anwendungsfall die folgenden Ausprägungen genannt werden:
a) Das zweite Transportfahrzeug verfügt nur über Sensoren und sendet selbst keine Signale aus. In diesem Fall kann das zweite Transportfahrzeug allerdings selbst nicht von ande¬ ren Fahrzeugen detektiert werden. Aber auf Grund dieser Tatsache, deutet eine Detektion von entsprechenden Signalen immer auf ein entgegenkommendes Fahrzeug hin. Eine derartige Lösung könnte beispielsweise während einer Mig- rationsphase bei der Einführung eines derartigen Systems eine erste kostengünstige Variante bei der Umrüstung von Fahrzeugen, beispielsweise als Zwischenlösung, sinnvoll sein .
b) Die Detektion für Signale entgegenkommender Transportfahr- zeuge findet in einer Austastlücke statt, d.h. die Detek¬ tion zum Zwecke der Kollisionswarnung wird nur vorgenommen, wenn vom jeweiligen Transportfahrzeug selbst gerade kein Signal ausgesandt wird - oder umgekehrt - Signale, die empfangen werden, wenn gerade vom einem Transportfahr- zeug selbst keine Signale ausgesandt werden, können in diesem Falle einem entgegenkommenden Transportfahrzeug zugeordnet werden. c) Für Signale, für die technisch die Möglichkeit besteht, diese zirkulär polarisiert auszusenden, und deren Polarisation durch technische Maßnahmen detektierbar ist (z.B. polarisiertes Licht) , können die Signale entgegenkommender Transportfahrzeuge von denen vom eigenen Transportfahrzeug ausgesandten und reflektierten Signalen durch deren unterschiedliche Polarisation unterschieden werden.
d) Wird das ausgesandte Signal von jedem Transportfahrzeug in einer ausschließlich diesem Transportfahrzeug eigenen Art und Weise moduliert, können die Signale entgegenkommender
Transportfahrzeuge auf Grund der unterschiedlichen Modula¬ tion von den eigenen Signalen unterschieden werden. Diese Modulation kann in einer besonders vorteilhaften Ausprägung verschiedene Zusatzinformationen über das Transport- fahrzeug kodieren, die über eine Dekodierung während der
Demodulation auf dem entgegenkommenden Transportfahrzeug wieder nutzbar gemacht werden. Neben der Unterscheidung der Transportfahrzeuge können nützliche Zusatzinformatio¬ nen, wie beispielsweise die Geschwindigkeit, das Gewicht, die Ladung, die Belegung oder Nichtbelegung mit Passagieren, eine Information über das genutzte Gleis oder ähnliches, übertragen werden.
Für zwei- oder mehrgleisige Strecken sind auf jeden Fall Maß- nahmen, wie in d) beschrieben vorzusehen, um gefahrlos entgegenkommende Transportfahrzeuge auf dem Nachbargleis von
Transportfahrzeugen auf Kollisionskurs unterscheiden zu können . In einer speziellen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für den Fall einer Detektion eines entgegenkommenden Transportfahrzeugs der Fahrer des jeweiligen Transportfahrzeugs automatisiert gewarnt und/oder wird ein Bremsvorgang durch ein automatisches System eingeleitet. Vorteilhaft ver- bleibt dem Fahrer aufgrund der erhöhten Detektionsreichweite bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine längere Reaktionszeit, um Gegenmaßnahmen gegen eine Kollision einzuleiten. Bei einem automatisiert eingeleiteten Bremsmanöver werden Kolli- sionen aufgrund einer ausbleibenden Reaktion des Fahrers verhindert, so dass die Sicherheit für das Transportfahrzeug er¬ höht ist. Durch die frühzeitigere Detektion ist ferner bei Fahrzeugen mit aktiver Weichenverstellmöglichkeit (z.B. wie bei Straßenbahnen) auch die Chance erhöht, einen eventuell noch möglichen Gleiswechsel entweder manuell oder auch automatisch durchzuführen.
In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens verfügen beide Transportfahrzeuge über eine Kommunikations¬ einrichtung, so dass die Transportfahrzeuge die Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung koordinieren und damit optimieren können. Beispielsweise könnte bei entsprechender Entfernung ein Transportfahrzeug, welches keine Personen befördert, eine Notbremsung durchführen, während das andere Transportfahrzeug im Personenbetrieb lediglich eine, für die beförderten Personen gefahrlosere Betriebsbremsung durchführt. Oder zwischen den Transportfahrzeugen wird ausgehandelt, welches der Fahrzeuge einen eventuell riskanten Gleiswechsel durchführt.
In einer vorteilhaften Verfeinerung dieser Variante wird der Informationsaustausch unter Nutzung der per Modulation übertragenen Informationen automatisch vorgenommen und auch die Strategie zur Kollisionsvermeidung automatisch durch in den Fahrzeugen untergebrachte Recheneinheiten ermittelt und in die Wege geleitet. Auf diese Weise kann wertvolle Zeit gewon¬ nen werden, welche dann zusätzlich für die Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung zur Verfügung steht. In einer weiteren Variante des Verfahrens wird die Kollisi¬ onsgefahr automatisiert an eines oder mehrere Stellwerke übermittelt. Durch die größere Vorwarnzeit erhöhen sich damit die Chancen, über ein für eines der Transportfahrzeuge zu¬ ständigen Stellwerke noch einen eventuell möglichen Gleis- Wechsel für eines der beiden Transportfahrzeuge manuell oder automatisch zu ermöglichen. In einer besonders praktikablen Variante des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens wird zum Durchführen des Verfahrens ein ADAS- System verwendet, welches um eine Erkennung von Sensorsigna¬ len von entgegenkommenden Transportfahrzeugen ergänzt ist. Eine solche Erkennung von Sensorsignalen eines entgegenkommenden Transportfahrzeugs kann zum Beispiel dadurch erleichtert werden, dass das Aussenden der Sensorsignale und der Ab¬ tastvorgang unterschiedlicher Transportfahrzeuge auf dersel¬ ben Frequenz erfolgen. D.h., das Empfangen durch den passiven Sensor wird zum Beispiel mit Hilfe eines Filters auf einen Frequenzbereich beschränkt, der von den Sensorsignalen des aktiven Sensors des entgegenkommenden Fahrzeugs genutzt wird. Damit wird verhindert, dass ein Detektionsereignis irrtümlich auch dann ausgelöst wird, wenn Signale oder allgemein elek- tromagnetische Wellen aus Störquellen auf die passive Sensor¬ einheit fallen. Auch eine falsche Deutung eigener, eventuell an der Umgebung reflektierter Sensorsignale kann dadurch vermieden werden, wenn die Sensorsignale von jedem Transport¬ fahrzeug eine Identifikationsinformation umfassen. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der Kollisionswarnung weiter verbessert .
Besonders bevorzugt sind die Sensorsignale der Transportfahr¬ zeuge mit einem individuellen Modulationssignal unterschied- lieh moduliert, so dass Sensorsignale von einem bestimmten Transportfahrzeug diesem eindeutig zuordenbar sind.
Mit Hilfe der dem Sensorsignal zusätzlich aufgeprägten Daten können dem entgegenkommenden Transportfahrzeug zusätzlich zur Identität des Transportfahrzeugs auch Informationen über technische Eigenschaften und Kenngrößen, wie zum Beispiel die Art der Ladung, die Geschwindigkeit, der Bremsweg usw. über¬ mittelt werden. Diese Daten können bei dem Einleiten von Gegenmaßnahmen gegen eine Kollision genutzt werden, um die da- bei entstehenden Unannehmlichkeiten für beide Fahrzeuge möglichst gering zu halten. Bei zwei- oder mehrgleisigen Strecken kann das Signal ferner Informationen über das verwendete Gleis enthalten und damit eine Unterscheidung zwischen einer gefahrlosen Begegnung oder einer drohenden Kollision ermöglichen .
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach der Detektion eines entgegenkommenden Transportfahrzeugs zwischen dem ersten und dem zweiten Transportfahrzeug eine auto¬ matisierte Kommunikation durchgeführt, um Reaktionen der Transportfahrzeuge zur Vermeidung einer Kollision aufeinander abzustimmen. Durch das Aushandeln der Bremsstrategien zwi- sehen den Transportfahrzeugen kann ein möglicher Schaden, insbesondere Personenschaden, infolge eines notwendigen
Bremsmanövers möglichst klein gehalten werden. Für die Kommu¬ nikation zwischen den einzelnen Transportfahrzeugen können die Transportfahrzeuge geeignete Kommunikationssysteme auf- weisen, welche vorzugsweise von den Kollisionswarnsystemen der Transportfahrzeuge automatisiert genutzt werden, so dass die Abstimmung mit minimaler Verzögerung erfolgen kann.
Dabei erfolgt die Abstimmung bevorzugt in Abhängigkeit von Fahrzeugdaten, welche eine der folgenden Kenngrößen umfassen:
- die Geschwindigkeit des Transportfahrzeugs,
- die Masse des Transportfahrzeugs,
- die Art der Ladung des Transportfahrzeugs,
- Bremscharakteristiken des Transportfahrzeugs.
Die genannten Größen können in einen automatisierten Optimie- rungsprozess einfließen, bei dem für beide Transportfahrzeuge jeweils ein optimales Bremsverhalten ermittelt wird. Auf die¬ se Weise werden Schäden und Unannehmlichkeiten bei einem not- wendigen Bremsmanöver der beiden entgegenkommenden Fahrzeuge minimiert .
Besonders bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abtasten und Aussenden der Sensorsignale Sensorsyste- me verwendet, welche mindestens eine der folgenden Arten von Funktionseinheiten umfassen:
- eine Kamera,
- eine Radareinrichtung - eine Lidareinrichtung,
- eine Ultraschallsensoreinrichtung,
- eine Schallsensoreinrichtung. Eine Kamera bietet den Vorteil einer hohen Auflösung und ei¬ ner einfachen Deutbarkeit der mit der Kamera erfassten Bildinformationen. Eine Kamera kann auch zusätzlich zu der Detek- tion der Sensorsignale für eine Bilddarstellung eines Stre¬ ckenbereichs für ein Transportfahrzeug genutzt werden.
Mit Hilfe einer Radareinrichtung lassen sich entgegenkommende Fahrzeuge auch bei schlechten Sichtverhältnissen noch detek- tieren. Weiterhin lassen sich mit Radarsystemen Abstände und Geschwindigkeiten von entgegenkommenden Objekten ermitteln.
Eine Lidareinrichtung weist einen Laser auf, mit dem ein gerichteter Lichtstrahl emittiert werden kann. Mit einer solchen Lidareinrichtung lässt sich der Abtastbereich sehr präzise festlegen, so dass Störungen durch die Sensorsignale durch eine Beaufschlagung der Umgebung vermieden werden können .
Akustische Sensorsysteme weisen Sensorwellen auf, die sich auch um Kurven oder Ecken herum ausbereiten können, so dass auch in unübersichtlichen Bereichen entgegenkommende Transportfahrzeuge erkannt werden können.
Es kann auch eine Kombination mehrerer der genannten Sensorsysteme für das erfindungsgemäße Kollisionswarnsystem ein- gesetzt werden, um die Vorteile der unterschiedlichen Detek- tionsarten miteinander zu verbinden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beige¬ fügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen: FIG 1 eine schematische Darstellung eines streckengebundenen Transportsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
FIG 2 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Detektion von entgegenkommenden Transportfahrzeugen in einem streckengebundenen Transportsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
In FIG 1 ist ein Abschnitt eines Transportsystems 10, in die- sem Fall eine eingleisige Eisenbahnstrecke, gezeigt. Der Ab¬ schnitt umfasst ein Eisenbahngleis 8, auf dem sich zwei auf demselben Gleis aufeinander zufahrende Züge 1, 2 befinden. Ein erster Zug 1 umfasst an seiner Frontseite eine Sensoreinheit 9a und sendet Sensorsignale 3 (als Sensorstrahlkegel ge- strichelt gezeichnet) in Fahrtrichtung aus. Ein dem ersten Zug 1 auf demselben Gleis 8 entgegenkommender zweiter Zug 2 weist ebenfalls eine Sensoreinheit 9b auf, welche Sensorsig¬ nale 4 (ebenfalls als Sensorstrahlkegel gestrichelt gezeich¬ net) in Richtung des ersten Zugs 1 aussendet. Die Sensorsig- nale 3 des ersten Zugs 1 werden von der Sensoreinheit 9b des zweiten Zugs 2, die auch eine Sensorsignalempfangsfunktion aufweist, erfasst und in einer Auswertungseinheit (nicht ge¬ zeigt) ausgewertet. In dem in FIG 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird anhand ei¬ nes dem Sensorsignal 3 des ersten Zugs 1 aufmodulierten Sig¬ nals, welches in der Auswertungseinheit des zweiten Zugs 2 demoduliert und analysiert wird, auf die Identität des ersten Zugs 1 geschlossen, so dass einem automatisierten Assistenz- System des zweiten Zugs nun bekannt ist, dass der erste Zug 1 im maximalen Detektionsabstand d2 dem zweiten Zug 2 entgegen¬ kommt. Dabei entspricht der maximale Detektionsabstand d2 dem doppelten herkömmlichen maximalen Detektionsabstand di einer Sensoreinheit, bei der die emittierten Sensorsignale von ei- nem zu detektierenden Objekt 5 reflektiert werden und von der emittierenden Sensoreinheit wieder erfasst werden. Genauso wird auch von dem ersten Zug 1 anhand des Sensorsignals 4 des zweiten Zugs 2 erkannt, dass sich der zweite Zug 2 in einem maximalen Detektionsabstand d2 dem ersten Zug 1 nähert. Auf Basis der frühzeitig erfassten Information, dass sie auf Kol¬ lisionskurs liegen, haben die beiden Züge 1, 2 nun ausrei¬ chend Zeit, sich abzustimmen, auf die Situation abgestimmt zu reagieren und so eine Kollision zu vermeiden.
In FIG 2 ist ein Flussdiagramm gezeigt, welches ein Verfahren zur Detektion von entgegenkommenden Fahrzeugen in einem streckengebundenen Transportsystem gemäß einem Ausführungsbei- spiel der Erfindung veranschaulicht.
Bei dem Schritt 2.1 werden detektierbare Sensorsignale 3 durch ein auf einer Strecke befindliches erstes Transport¬ fahrzeug 1, beispielsweise ein Zug, ausgesendet. Bei dem Schritt 2. II wird ein in Vorwärtsrichtung liegender Streckenbereich durch ein auf der Strecke befindliches, dem ersten Transportfahrzeug 1 entgegenkommendes zweites Transportfahr¬ zeug 2, beispielsweise ebenfalls ein Zug, mit Hilfe einer passiven Sensorfunktion PS abgetastet. Weiterhin werden bei dem Schritt 2. III die von dem ersten Transportfahrzeug 1 aus¬ gesandten Sensorsignale 3 durch das zweite Transportfahrzeug 2 detektiert.
Bei dem Schritt 2. IV werden die detektierten Sensorsignale 3 von einer Auswertungseinheit des zweiten Transportfahrzeugs 2 ausgewertet, wobei das erste Transportfahrzeug 1 identifi¬ ziert wird und, beispielsweise auf Basis der erfassten Sig¬ nalamplitude der Sensorsignale, festgestellt wird, dass sich das erste Transportfahrzeug 1 bei dem Zeitpunkt der ersten Detektion etwa in maximaler Reichweite d2 der Erfassbarkeit der Sensorsignale 3 des ersten Transportfahrzeugs 1 befinden muss. Bei dem Schritt 2.V erfolgt eine Kommunikation zwischen dem ersten Transportfahrzeug 1 und dem zweiten Transportfahrzeug 2, wobei automatisiert miteinander abgestimmt wird, wel- ches Transportfahrzeug in welchem Maße welche Reaktion zur
Vermeidung einer Kollision zeigen soll. Schließlich wird bei dem Schritt 2. VI von beiden Transportfahrzeugen 1, 2 jeweils ein aufeinander und auf die jeweiligen Erfordernisse der ein- zelnen Züge 1, 2 abgestimmtes Bremsmanöver BM eingeleitet, wodurch eine Kollision der beiden Transportfahrzeuge 1, 2 vermieden wird.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen le diglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung han delt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. So wurden das Verfahren und die Vorrichtung in erster Linie im Zusammenhang mit der Überwachung des Fahrwegs von Zügen erläutert. Das genannte Verfahren und das beschriebene Kollisionswarnsystem sind jedoch nicht auf die Anwendung auf Züge beschränkt, sondern kann auch in anderen streckengebundenen Verkehrsmitteln eingesetzt werden. Es wird der Vollständigkeit halber auch da¬ rauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht ausschließt, dass die betreffen¬ den Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit" nicht aus, dass diese aus meh reren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Detektion von entgegenkommenden Transportfahrzeugen (1, 2) in einem streckengebundenen Transportsystem (10), aufweisend die Schritte:
- Aktives Aussenden von detektierbaren Sensorsignalen (3) durch ein auf einer Strecke befindliches erstes Transport¬ fahrzeug ( 1 ) ,
- Abtasten eines in Vorwärtsrichtung liegenden Streckenbe- reichs durch ein auf der Strecke befindliches, dem ersten
Transportfahrzeug (1) entgegenkommendes zweites Transport¬ fahrzeug (2 ) ,
- Detektieren der von dem ersten Transportfahrzeug (1) ausgesandten Sensorsignale (3) durch das zweite Transportfahr- zeug (2), wobei zum Durchführen des Verfahrens ein ADAS-
System verwendet wird, welches um eine Erkennung von Sen¬ sorsignalen (3, 4) von entgegenkommenden Transportfahrzeugen (1, 2) ergänzt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei auch das erste Transportfahrzeug (1) zusätzlich einen in Vorwärtsrichtung liegenden Streckenbereich abtastet und das zweite Transportfahrzeug (2) zusätzlich aktiv detektierbare Sensorsignale (4) aussendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei für den Fall einer Detektion eines entgegenkommenden Transportfahrzeugs (1, 2) die Fahrer der beiden Transportfahrzeuge gewarnt werden und/oder ein Bremsvorgang durch ein automatisches System eingeleitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aus¬ senden der Sensorsignale (3, 4) und der Abtastvorgang unterschiedlicher Transportfahrzeuge (1, 2) auf derselben Frequenz erfolgen .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sensorsignale (3, 4) der Transportfahrzeuge (1, 2) mit einem in¬ dividuellen Modulationssignal unterschiedlich moduliert sind, so dass Sensorsignale (3, 4) von einem Transportfahrzeug (1, 2) diesem eindeutig zuordenbar sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei nach der Detektion eines entgegenkommenden Transportfahrzeugs (1, 2) zwischen dem ersten und dem zweiten Transportfahrzeug (1, 2) eine automatisierte Kommunikation durchgeführt wird, um Reak¬ tionen der Transportfahrzeuge (1, 2) zur Vermeidung einer Kollision aufeinander abzustimmen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Abstimmung in Abhängigkeit von Fahrzeugdaten erfolgt, welche eine der folgen¬ den Kenngrößen umfassen:
- Geschwindigkeit der Transportfahrzeuge (1, 2),
- Masse der Transportfahrzeuge (1, 2),
- Art der Ladung der Transportfahrzeuge (1, 2),
- Bremscharakteristiken der Transportfahrzeuge (1, 2).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zum Ab- tasten und Aussenden der Sensorsignale Sensorsysteme verwen¬ det werden, welche mindestens eine der folgenden Arten von Funktionseinheiten umfassen:
- eine Kamera,
- eine Radareinrichtung,
- eine Lidareinrichtung,
- eine Ultraschallsensoreinrichtung.
9. Kollisionswarnsystem für ein streckengebundenes Transport¬ system (10), aufweisend:
- eine an einem ersten Transportfahrzeug (1) angeordnete ak¬ tive Sensoreinheit (9a) zum aktiven Aussenden von
detektierbaren Sensorsignalen (3) ,
- eine an einem zweiten Transportfahrzeug (2) angeordnete passive Sensoreinheit (9b) zum Abtasten eines in Vorwärts- richtung liegenden Streckenbereichs,
- eine an dem zweiten Transportfahrzeug (2) angeordnete Aus¬ wertungseinheit zum Ermitteln eines entgegenkommenden Fahrzeugs (1) auf Basis der von der passiven Sensoreinheit (9b) erfassten, von dem ersten Transportfahrzeug (1) ausgesand¬ ten Sensorsignale (3) .
10. Streckengebundenes Transportsystem (10), aufweisend eine Mehrzahl von Transportfahrzeugen (1, 2) mit einem Kollisionswarnsystem nach Anspruch 9.
11. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, wel¬ ches direkt in eine Speichereinrichtung eines Kollisionswarn- Systems eines Transportfahrzeugs (1, 2) ladbar ist, mit Pro¬ grammabschnitten, um alle Schritte eines Verfahrens nach ei¬ nem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn das Computerprogramm in dem Transportfahrzeug (1, 2) ausgeführt wird.
12. Computerlesbares Medium, auf welchem von einer Rechnereinheit einlesbare und ausführbare Programmabschnitte ge¬ speichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen, wenn die Programmabschnit¬ te von der Rechnereinheit ausgeführt werden.
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