EP3541682B1 - Train-oriented line safety logic for railway safety systems - Google Patents
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- EP3541682B1 EP3541682B1 EP17783775.4A EP17783775A EP3541682B1 EP 3541682 B1 EP3541682 B1 EP 3541682B1 EP 17783775 A EP17783775 A EP 17783775A EP 3541682 B1 EP3541682 B1 EP 3541682B1
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- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/40—Handling position reports or trackside vehicle data
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- B61L1/18—Railway track circuits
Definitions
- the present invention relates to a method for train-oriented safety logic for railway safety systems.
- the trackside safety systems (signal box, RBC, in some cases also control technology) must ensure both safe signaling and smooth operations for rail traffic and optimally support the operational processes.
- capacity throughput
- cost pressure from infrastructure operators.
- Every possible shunting and train journey is handled via route instances.
- the route is the ordered set of all relevant instances of switches, track sections, etc., which form the route from a possible start to the next possible destination.
- This state of the art is, for example, in European patent application EP 0 105 182 A2 shown where block formations implemented in relay signal boxes are provided for route elements and all route elements belonging to this block are simply reserved for the train, regardless of its position within the respective block, and blocked for all other train journeys.
- route data of route instances must be consistent with the underlying external system, as it ensures continuity and declare that routes are uninterrupted and thus bear safety responsibility (SIL 4). Therefore, during conversions and extensions - in addition to the individual elements such as switches, etc. - they must always be maintained consistently and checked for completeness and correctness.
- the present invention is therefore based on the object of specifying a method for securing the travel of a rail vehicle over a section of a track network with which a high Safety level according to SIL4 and at the same time a high level of flexibility in route use can be achieved.
- the route instances known from today's known security procedures and the start-destination element instances required for them can be completely eliminated because the security logic now works train-oriented and no longer route-oriented and route elements for the train journey only relate to the next one or more outside the
- the determined protective area at the front is reserved (blocked) for traffic for a certain extent, which means that the reservation can be immediately made available again for other train journeys even after the crossing if the track is available.
- the signal box nor the control system side need to exchange information about the entire reservation of a route and keep it up to date, which means that the individual route elements have to be reserved (locked) for a shorter period of time for a particular train journey and therefore much earlier or longer for one Reservation through other trains are available.
- the reservation for the track elements passed over by the rail vehicle or for a certain extent thereof is canceled if one of the Track clearance message assigned to the track element, be it by means of receiving the information about the position and integrity from the train and/or be it by way of the clearance status determined by an axle counting system and/or track circuit, the clearance status for the clearance detection section associated with the track element or for one determines a certain extent of this.
- the route elements can be made available again very quickly for other reservations or for an extension of the reservation for a rail vehicle taking the same route.
- a criterion that is particularly relevant to safety when it comes to keeping trains as dense as possible is the current braking distance of a rail vehicle. It therefore makes sense if the current braking distance is taken into account when determining the length of the protective space to the front.
- Driving criteria can sometimes result in very different safety regimes to ensure the safety of a rail vehicle's journey. Therefore, with regard to the flexibility of the train-oriented safety logic, it is very advantageous if one or more process variables, such as target speed, timetable stability and distance length, can be selected as travel criteria.
- train-oriented security logic it is particularly advantageous if a unique train instance that can be addressed on the control system side is formed from the position of the rail vehicle and the identity of the onboard unit.
- the rail vehicle linked to this train instance can be secured in a train-oriented manner according to the travel criteria selected for the rail vehicle.
- the secured route elements are therefore assigned to the train instance, which also enables existing reservations of route elements for subsequent rail vehicles to be updated.
- the train instances are consecutive Rail vehicles are linked in the corresponding position and orientation when the same track elements are used and this link is deleted when the position or orientation no longer corresponds. In this way, existing reservations can be extended without the need for a new check of the position of the route elements on the signal box or control system side.
- track element instances of track elements such as switches, track sections and intersections, are managed by a safety logic instance.
- These route elements are arranged and linked according to the lane plan principle in the same order as they are located in the outdoor area.
- start-destination element instances also without Backup logic functionality, only with control and monitoring logic
- start-destination element instances still required, e.g. in connection with FAP or block.
- start-destination element instances also without Backup logic functionality, only with control and monitoring logic
- they can also be integrated according to the track plan principle.
- Level crossings and their effects on every track that lies within the area of influence of the respective level crossing can also be integrated into an adequate representation according to the track plan principle.
- the neighborhood relationships created by the lane planning principle are used as a basis for the communication of the route safety logic (see also the neighboring ports in Figure 2 ). Close dependencies between direct neighboring route elements are consistently evaluated and monitored. Remote dependencies, if necessary, are evaluated and monitored through recursion or propagation along the neighborhood relationships.
- the route elements have relationships to the control technology, to trains and to GFM information (see the other ports in Figure 2 ).
- train or shunting instances are now managed in the new route safety logic.
- the basis of these instances is the identity of the vehicle device (onboard unit ID number or OBU ID for short) and the respective assigned train numbers.
- Train instances can also be linked to one another in order to coordinate and monitor subsequent trips or oncoming trips, if permitted.
- a plausibility principle is derived as a full replacement (see point F below).
- the new train-oriented route safety logic is implemented without being separated into a “signal box” and “RBC” part.
- the interfaces to the on-board units (OBUs) and thus to the trains required for interoperability, i.e. the Euroradio protocol and the telegram contents and procedures in accordance with ETCS specifications, will continue to be compatible and the information from the trains will be maintained via this interface used consistently.
- the interfaces required for the outdoor systems to switches, level crossings, track vacancy detection technologies (either wire interfaces for old signal boxes from cable termination frames or RaSTA with standardized interface protocols for electronic signal boxes) will be maintained in a compatible manner or supplemented in a downwardly compatible manner.
- the modeled route elements receive their reservation orders with the required parameters train number, OBU ID, orientation (direction 1, 2), position (left, right) at switches, crossings, reserved length (from/to position), target speed, if necessary other parameters, directly from the control technology.
- a reservation of a route element is primarily considered valid if, at the time of this, there is no other reservation of the route element under consideration or, in other words, no other reservation is managed by the train-oriented route security logic. Exceptions to this basic rule can be defined for special cases.
- the train number (can change if the OBU ID is identical), OBU ID, orientation, position and length (from/to position) are required.
- the rules and the result of the plausibility check in general form can be seen from the decision table in Table 1.
- condition B4 ⁇ Ri_FWE> and ⁇ Ri_NFWE> must generally be identical. However, a change in direction is to be expected at certain points in a rail network due to a track loop or a track triangle (e.g. Zurich Hardmaschine). Therefore, the two directions must be compatible with each other, but not identical in every case. Directional jumps must be recorded in the track plan. The same applies to jumps in mileage. Only when all conditions B1 to B6 and thus rule R7 are met can result A3 be reached, which affirms the validity of the route from the current route element to the neighboring route element.
- Table 2 FMEA for plausibility check of route with regard to individual errors Reservation route element Reservation of neighboring route element Result Rule remark G3 (Train A, OBU ID A, Ri1, to the end) W9 (train A, OBU ID A, Ri1, left, from the beginning) A3 R7 OK W9 (train A, OBU ID C, Ri1, left, from the beginning) A2 R6 Incorrect OBU ID transferred W9 (train F, OBU ID A, Ri1, left, from the beginning) A2 R6 Incorrect train number transferred W9 (Train A, OBU ID A, Ri1, left, from 50m after the start) A2 R5 Position transferred offset by 50m, gap, therefore not plausible W9 (train A, OBU ID A, Ri1, left, before the start) A2 R5 Position outside of neighboring route element, overlap, still not plausible W9 (train A, OBU ID
- the directional clearance information is not relevant for the start plausibility check, since all values are possible here, especially if the direction value does not correspond to the ⁇ Ri_FWE> direction (turn-around).
- the train's position report is only included in the geometric clearance information if this position report meets sufficient criteria.
- the target speed parameter is primarily required. If the protective space cannot be achieved laterally in accordance with the underlying rules (risk function, formulas if necessary, etc.), the speed is reduced. If the protective space at the front cannot be achieved in accordance with the rules (risk function, formulas if necessary, etc.), the speed is reduced or the missing length is deducted from the reserved route length.
- Train A has a valid route towards track 400 and shelters and continues.
- Train B has a valid route to switch 7 (route and additional shelter at the front) and has just stopped.
- Train D only has a valid route including an additional protective space at the front up to and including switch 4. Despite the request for switch 5 (even if the left position would already be present), monitoring there is refused, as train D would otherwise enter the side protective space monitored for train C would penetrate the flank. Switch 6 has also been requested, but due to the current situation, which does not correspond to the requested situation, it cannot yet be monitored for train D.
- the additional protective space at the rear is defined by the Min Safe Front End, the train length, the train integrity and, if necessary, a safety margin (this results in a Min Safe Rear End), shown for trains A, C and D. If there is no or no train integrity, the Additional protective space at the rear extended to the next track vacancy detection limit as a fallback level, shown for train B.
- the security system can also be planned much more efficiently and easily by the infrastructure operator (e.g. planning effort for SBB security systems up to process step SIOP-A).
- the associated complexity is eliminated.
- the EHS and ESS in the outdoor system listed in the last column of Table 4 only fulfill the function of allowing the train driver to recognize a defined stopping point or position (especially in SR mode or in the event of a fault). In the train-oriented route safety logic, this no longer plays an essential role in terms of the safety logic functionality or only the position is managed.
- Table 4 Comparison of quantity structure using the example of the Sion - Sierre security system; SA stands for security system Element type SA previously L0 or L1/LS SA so far L2 SA new L3, virtual sections SA L2/L3 with new train-oriented route safety logic Track section 129 (signal box) 139 (signal box) 146 (signal box) 139 139 (RBC) 146 (RBC) Crossing 1 (signal box) 1 (signal box) 1 (signal box) 1 2 (RBC) 2 (RBC) Switch/derailment device 109 (signal box) 109 (signal box) 109 (signal box) 109 (RBC) 109 (RBC) Clearance section 176 186 186 186 block 4 4 4 4 4 4 Dwarf signal (ZS) / ETCS shunting signal (ERS) 142 142 142 0 Main signals visual 100 8th 8th 8th ETCS stop signal (EHS) or ETCS location signal (ESS) in the outdoor system 0 113 155 113 Start-
- the number of train routes is based on the assumption that there is only one route instance per elementary start-destination combination. This assumption is fulfilled with the Simis ® W CH signal box type. For other signal box types, the number is higher because a separate route instance may be required for each required train route type. Detour trips are not taken into account in Table 4 because they are not handled via separate route instances.
- the track equipment with regard to the quality of the track vacancy information can be built geographically selectively. A higher quality can be installed in zones with dense traffic than in zones with low traffic volumes. Likewise, the equipment installed on the vehicles for more precise position reporting can be installed selectively. For example, in S-Bru traffic in dense traffic zones, all trains are equipped with train integrity monitoring and equipment for more precise position reporting.
- ETCS L3 can be implemented up to and including driving within the relative braking distance. This allows the throughput at critical points to be significantly increased. This makes it possible to drive under full supervision (FS) onto a track that is still occupied by a train that has already left. In comparison, with L2 operation in its current form, such a journey can be carried out exclusively under On-Sight (OS), which inevitably leads to undesirable delays. Even with optical signaling, this was already possible efficiently, but with more residual risk, by means of an occupied follow-up trip.
- OS On-Sight
- the introduction of the new train-oriented route safety logic is decoupled from the introduction of new (trackside) localization techniques and from the upgrading of vehicles for L3 capability (train integrity, on-board localization techniques).
- new (trackside) localization techniques and from the upgrading of vehicles for L3 capability (train integrity, on-board localization techniques).
- train integrity, on-board localization techniques By limiting the solution approach to the route safety logic and the control technology, an interoperable migration with various vehicles that are at least L2 capable is possible. This is the case in Switzerland, for example, on the SBB rail network.
- the time at which a solution for train-oriented route safety logic is implemented is independent of the development of More intelligent track vacancy detection techniques and more precise position reports. When these are available, they can be used to further increase capacity through more optimal utilization.
- the trains themselves could communicate even more independently with control devices on the route, so that the share of the trackside safety system is further reduced.
- the control technology would have to transmit trackside information to the trains.
- this requires new interfaces to the OBUs, which jeopardizes interoperability, especially with ETCS.
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur zugorientierten Sicherungslogik für Bahnsicherungsanlagen.The present invention relates to a method for train-oriented safety logic for railway safety systems.
Die streckenseitigen Sicherungsanlagen (Stellwerk, RBC, zum Teil auch Leittechnik) müssen für den Bahnverkehr sowohl einen signaltechnisch sicheren als auch einen reibungslosen Betriebsablauf gewährleisten und die Betriebsprozesse optimal unterstützen. Die Ansprüche bzgl. Kapazität (Durchsatz) sind vor und seit der Einführung elektronischer Sicherungsanlagen gestiegen und werden aufgrund der gesellschaftlichen Entwicklung weiterhin ansteigen. Gleichzeitig steht die Forderung nach günstigeren und weniger komplexen Lösungen (Kostendruck seitens Infrastrukturbetreiber) dazu im Raum.The trackside safety systems (signal box, RBC, in some cases also control technology) must ensure both safe signaling and smooth operations for rail traffic and optimally support the operational processes. The demands regarding capacity (throughput) have increased before and since the introduction of electronic security systems and will continue to increase due to social developments. At the same time, there is a demand for cheaper and less complex solutions (cost pressure from infrastructure operators).
Zur Orientierung, in welchem Teil einer Bahnsicherungsanlage die hier vorgeschlagene Erfindung wirkt, ist ein Überblick über die heutige Struktur von Sicherungsanlagen und einer möglichen vereinfachten Struktur für die Zukunft in
Bei den elektronischen, streckenseitigen Sicherungsanlagen gibt es mehrere Ausprägungen mehrerer Hersteller. Bezogen auf den Kunden SBB (Infrastrukturbetreiber mit einer der höchsten Zugdichten im Bahnverkehr Europas) sind das die Folgenden:
- 1. Siemens: Stellwerk Simis® W CH + RBC Trainguard® 200 RBC + Leittechnik Iltis®
- 2. Thales: Stellwerk Elektra II + RBC Thales + Leittechnik Iltis Diese Stellwerke basieren entweder auf dem ursprünglichen Spurplanprinzip (Simis® W CH) oder auf dem ursprünglichen Verschlussplanprinzip (Elektra II), wobei aufgrund der Möglichkeiten in den elektronischen Systemen und den Tools zu deren Bereitstellung die Umsetzung dieser Prinzipien nicht mehr in reiner Form erfolgt.
- 1. Siemens: Simis ® W CH signal box + RBC Trainguard ® 200 RBC + Iltis ® control technology
- 2. Thales: Elektra II signal box + RBC Thales + Iltis control system These signal boxes are based either on the original track plan principle (Simis ® W CH) or on the original closure plan principle (Elektra II), although due to the possibilities in the electronic systems and the tools to provide them, these principles are no longer implemented in a pure form.
Gemeinsam ist beiden Ansätzen, dass jede mögliche Rangier- und Zugfahrt über Fahrstrasseninstanzen abgewickelt wird. Als Fahrstrasse wird dabei die geordnete Menge aller relevanten Instanzen von Weichen, Gleisabschnitten, etc. bezeichnet, welche den Fahrweg von einem möglichen Start bis zu einem nächstmöglichen Ziel bilden. Dieser Stand der Technik ist beispielsweise in der
Dies gilt insbesondere für die Leittechnik und den zentralen Teil des Stellwerks (Komponente IIC/OMC bei Simis® W CH) bzw. für das gesamte Stellwerk (Elektra II). Die RBC beider Hersteller folgen eher dem Spurplanprinzip, stützen aber in jedem Fall auf zuverlässigen Informationen des jeweiligen Stellwerks ab, die wiederum auf der Basis der o.g. Fahrstrasseninstanzen ermittelt werden.This applies in particular to the control technology and the central part of the signal box (component IIC/OMC for Simis ® W CH) or for the entire signal box (Elektra II). The RBCs of both manufacturers tend to follow the lane planning principle, but are in each case based on reliable information from the respective signal box, which in turn is determined on the basis of the above-mentioned route instances.
Die Anzahl der Fahrstrasseninstanzen und deren Kombinationen (mehrere aufeinanderfolgende Fahrstrassen) macht einen erheblichen Teil der Daten der Sicherungsanlage aus. Die Fahrweg-Daten von Fahrstrasseninstanzen müssen konsistent mit der zugrundeliegenden Aussenanlage sein, da sie die Stetigkeit und Unterbruchsfreiheit von Fahrwegen deklarieren und damit Sicherheitsverantwortung tragen (SIL 4). Sie müssen daher bei Umbauten und Erweiterungen - zusätzlich zu den einzelnen Elementen wie Weichen, etc. - in jedem Fall konsistent nachgepflegt und auf Vollständigkeit und Korrektheit geprüft werden.The number of route instances and their combinations (several consecutive routes) makes up a significant part of the security system data. The route data of route instances must be consistent with the underlying external system, as it ensures continuity and declare that routes are uninterrupted and thus bear safety responsibility (SIL 4). Therefore, during conversions and extensions - in addition to the individual elements such as switches, etc. - they must always be maintained consistently and checked for completeness and correctness.
Bei den bisherigen Kapazitätssteigerungen (sowohl mit ETCS L0 bzw. L1LS als auch mit ETCS L2) wurde dabei der Ansatz verfolgt noch mehr Fahrstrassenabschnitte durch die Unterteilung mit weiteren Start- und Ziel-Elementen (optische Signale oder ETCS-Haltsignale/ETCS-Standortsignale, kurz EHS/ESS) einzuführen. Dies bedingt eine ungleich höhere Zahl an Signalen und Fahrstrasseninstanzen und deren Kombinationen und wirkt sich negativ auf die Beherrschbarkeit dieser Daten aus.In the previous capacity increases (both with ETCS L0 or L1LS as well as with ETCS L2), the approach was to create even more route sections by subdividing them with additional start and destination elements (optical signals or ETCS stop signals/ETCS location signals, in short EHS/ESS). This requires a much higher number of signals and route instances and their combinations and has a negative impact on the controllability of this data.
Ideen für ETCS L3 gehen hier noch einen Schritt weiter und versuchen in einigen Ansätzen die optimale Länge dieser und noch mehr zusätzlicher Fahrstrasseninstanzen zu ermitteln (Virtual Subsectioning, Virtual Block). Allerdings wird in diesen Ansätzen oft als einziges Kriterium die Verbesserung des Headways zwischen zwei Zügen insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten herangezogen. Moving Block wird in diesem Bereich vor dem Hintergrund des Fahrens im absoluten Bremswegabstand dabei kaum als Mehrwert betrachtet und für das Fahren im relativen Bremswegabstand bei hohen Geschwindigkeiten werden die Risiken noch immer als zu hoch beurteilt. Was in diesen Ansätzen jedoch zu kurz kommt, ist die Entwicklung und Bereitstellung von neuen Kriterien für einen optimalen Betrieb (sowohl Zugfolge, Fahrplan als auch Energieverbrauch) bei gemässigten Geschwindigkeiten in komplexen, dicht befahrenen Zonen.Ideas for ETCS L3 go one step further and attempt to determine the optimal length of these and even more additional route instances in some approaches (Virtual Subsectioning, Virtual Block). However, the only criterion used in these approaches is often the improvement of the headway between two trains, especially at higher speeds. In this area, moving block is hardly considered to be an added value in view of driving in the absolute braking distance and the risks are still judged to be too high for driving in the relative braking distance at high speeds. However, what is neglected in these approaches is the development and provision of new criteria for optimal operation (both train sequence, timetable and energy consumption) at moderate speeds in complex, densely trafficked zones.
Die Komplexität wurde zudem in den bestehenden elektronischen, streckenseitigen Sicherungsanlagen insofern erhöht, dass neue Fahrstrassentypen (Notzugfahrstrasse, Folgezugfahrstrasse, Gegenzugfahrstrasse, etc.) und weitere Funktionalitäten für ETCS L2 auf Anforderung des Infrastrukturbetreibers SBB hin eingeführt wurden. Zudem führt die Aufteilung von Stellwerk und RBC zu erhöhter Komplexität, da gerade diese neuen Funktionalitäten Querabhängigkeiten zwischen diesen beiden Teilsystemen verursachen.The complexity was also increased in the existing electronic, trackside safety systems in that new route types (emergency train route, following train route, oncoming train route, etc.) and further functionalities for ETCS L2 were introduced at the request of the infrastructure operator SBB. In addition, the division of the signal box and RBC leads to increased complexity, as these new functionalities cause cross-dependencies between these two subsystems.
Die SBB selbst als Infrastrukturbetreiber strebt aufgrund des o.g. Kostendrucks eine Eigenentwicklung an, welche unter dem Schlagwort "NextGen" bekannt geworden ist und u.A. einige o.g. Probleme der bestehenden Technik von Sicherungsanlagen adressiert. In diesem Zusammenhang wird dort als neuer Ansatz eine "risikobasierte, geometrische Sicherungslogik" vorgeschlagen. Dieser Ansatz beschäftigt sich sehr intensiv mit der Risikobewertungsfunktion basierend auf dem Konzept von Gefahrenbereichen, welche entweder aus dem für einen Zug benötigten Anteil der Topologie inkl. Schutzräume bestehen oder aus Bereichen, in denen nicht steuerbare Aktivitäten stattfinden oder Störungen vorliegen. Es wird jedoch kein instantiierbares Modell definiert, an dem man erkennen kann, wie diese Eigenschaften der Gefahrenbereiche und Risikobewertungsfunktion eingeordnet und zur Laufzeit abgearbeitet bzw. gewährleistet werden. Weiter werden die betrieblichen Sonderfälle (Notbedienungen, Umgehungen), die in den heutigen Betriebsprozessen verankert sind, noch nicht ausreichend berücksichtigt.Due to the above-mentioned cost pressure, the SBB itself as an infrastructure operator is striving for its own development, which has become known under the keyword "NextGen" and, among other things, some of the above-mentioned problems with the existing technology of security systems are addressed. In this context, a “risk-based, geometric security logic” is proposed as a new approach. This approach deals very intensively with the risk assessment function based on the concept of danger areas, which either consist of the portion of the topology required for a train, including protective spaces, or of areas in which uncontrollable activities take place or there are disruptions. However, no instantiable model is defined that shows how these properties of the danger areas and risk assessment function are classified and processed or guaranteed at runtime. Furthermore, the special operational cases (emergency operations, workarounds) that are anchored in today's operating processes are not yet sufficiently taken into account.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sicherung der Fahrt eines Schienenfahrzeugs über einen Abschnitt eines Gleisnetzes anzugeben, mit dem ein hoher Sicherheitslevel nach SIL4 und gleichzeitig eine hohe Flexibilität in der Streckennutzung erzielt werden kann.The present invention is therefore based on the object of specifying a method for securing the travel of a rail vehicle over a section of a track network with which a high Safety level according to SIL4 and at the same time a high level of flexibility in route use can be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Sicherung einer Fahrt eines Schienenfahrzeugs bzw. Schienenfahrzeugverbundes - nachfolgend als Schienenfahrzeug bezeichnet - über einen Abschnitt eines Gleisnetzes, bei dem:
- a) während der Fortbewegung des Schienenfahrzeugs die aktuelle Position des Schienenfahrzeugs und die für das Schienenfahrzeug von einem Leitsystem vorgegebenen Fahrtkriterien ausgewertet werden und ein Schutzraum nach vorne bestimmt wird, und
- b) die im Abschnitt des Gleisnetzes angeordneten Fahrwegelemente in einem Spurplanprinzip abgebildet sind und ausgehend von der Position des Schienenfahrzeugs und den Fahrtkriterien jeweils immer das oder die nächsten Fahrwegelemente inkl. der den Schutzraum für diese nächsten Fahrwegelemente seitlich gewährenden Fahrwegelemente, die ausserhalb des bereits für die Fahrt reservierten Fahrwegs zuzüglich des zuvor bestimmten Schutzraums nach vorne liegen, in der für die Fahrt erforderlichen Stellung und Ausdehnung eindeutig für die Identität dieses Schienenfahrzeuges reserviert und ggfs. eingestellt werden.
- a) while the rail vehicle is moving, the current position of the rail vehicle and the travel criteria specified for the rail vehicle by a control system are evaluated and a protective space to the front is determined, and
- b) the route elements arranged in the section of the track network are mapped in a track plan principle and, based on the position of the rail vehicle and the travel criteria, always the next route element or elements, including the route elements that laterally provide the protective space for these next route elements, which are outside the already for the The route reserved for the journey, plus the previously determined protective space, lies to the front, in the position and extent required for the journey, clearly reserved for the identity of this rail vehicle and, if necessary, adjusted.
Auf diese Weise können die aus den heute bekannten Sicherungsverfahren bekannten Fahrstrasseninstanzen und die dafür erforderlichen Start-Ziel-Elementinstanzen komplett eliminiert werden, weil die Sicherungslogik nun zugorientiert und nicht mehr streckenorientiert arbeitet und Fahrwegelemente für die Zugfahrt nur in Bezug auf das oder die nächsten ausserhalb des ermittelten Schutzraums nach vorne gelegenen Fahrwegelemente für eine bestimmte Ausdehnung für die Befahrung reserviert (sperrt), wodurch die Reservierung auch nach Überfahrt bei vorliegender Gleisfreimeldung sofort wieder für andere Zugfahrten zur Verfügung gestellt werden kann. Damit müssen weder stellwerkseitig noch leitsystemseitig die Informationen über die gesamte Reservierung einer Fahrstrasse ausgetauscht und aktuell gehalten werden, was im Fahrbetrieb dazu führt, dass die einzelnen Fahrwegelemente weniger lange für eine bestimmte Zugfahrt reserviert (gesperrt) sein müssen und damit wesentlich früher bzw. länger für eine Reservierung durch andere Züge zur Verfügung stehen. Damit werden zum einen ein höherer Durchsatz auf der Strecke und zum anderen eine Verringerung der Komplexität der heutigen Stellwerk- und Leitsystemlogik herbeigeführt, was ganz besonders auch bei Umbauten der Strecke oder Neubauten von Streckenteilen in die bestehende Infrastruktur erheblich zur Einsparung von Engineering-Aufwendungen und notwendigen Aufwendungen für die Zulassung führt.In this way, the route instances known from today's known security procedures and the start-destination element instances required for them can be completely eliminated because the security logic now works train-oriented and no longer route-oriented and route elements for the train journey only relate to the next one or more outside the The determined protective area at the front is reserved (blocked) for traffic for a certain extent, which means that the reservation can be immediately made available again for other train journeys even after the crossing if the track is available. With it Neither the signal box nor the control system side need to exchange information about the entire reservation of a route and keep it up to date, which means that the individual route elements have to be reserved (locked) for a shorter period of time for a particular train journey and therefore much earlier or longer for one Reservation through other trains are available. On the one hand, this results in a higher throughput on the route and, on the other hand, a reduction in the complexity of today's signal box and control system logic, which significantly saves engineering costs and necessary costs, especially when converting the route or building new sections of the route into the existing infrastructure expenses for admission.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Reservierung für die von dem Schienenfahrzeug überfahrenen Fahrwegelemente bzw. für eine bestimmte Ausdehnung derer aufgehoben wird, wenn eine dem Fahrwegelement zugeordnete Gleisfreimeldung, sei es im Wege der Erhalts der Information der Position und Integrität seitens des Zuges und/oder sei es im Wege des von einem Achszählsystem und/oder Gleisstromkreis ermittelten Freizustandes, den Freizustand für den mit dem Fahrwegelement assoziierten Freimeldeabschnitt bzw. für eine bestimmte Ausdehnung dessen feststellt. Auf diese Weise können die Fahrwegelemente sehr schnell wieder für andere Reservierungen oder für eine Verlängerung der Reservierung für ein derselben Streckenverlauf nehmendes Schienenfahrzeug zur Verfügung gestellt werden.In an advantageous development of the present invention, it can be provided that the reservation for the track elements passed over by the rail vehicle or for a certain extent thereof is canceled if one of the Track clearance message assigned to the track element, be it by means of receiving the information about the position and integrity from the train and/or be it by way of the clearance status determined by an axle counting system and/or track circuit, the clearance status for the clearance detection section associated with the track element or for one determines a certain extent of this. In this way, the route elements can be made available again very quickly for other reservations or for an extension of the reservation for a rail vehicle taking the same route.
Ein bezüglich einer möglichst dichten Zugfolge besonders sicherheitsrelevantes Kriterium ist die aktuelle Bremsweglänge eines Schienenfahrzeugs. Es ist daher sinnvoll, wenn in die Bestimmung der Länge des Schutzraums nach vorne die aktuelle Bremsweglänge einfliesst.A criterion that is particularly relevant to safety when it comes to keeping trains as dense as possible is the current braking distance of a rail vehicle. It therefore makes sense if the current braking distance is taken into account when determining the length of the protective space to the front.
Fahrkriterien können für die Sicherung der Fahrt eines Schienenfahrzeugs zum Teil sehr unterschiedliche Sicherheitsregime hervorrufen. Daher ist es hinsichtlich der Flexibilität der zugorientierten Sicherungslogik sehr vorteilhaft, wenn als Fahrtkriterien eine oder mehrere Prozessgrössen, wie Sollgeschwindigkeit, Fahrplanstabilität und Abstandslänge, auswählbar sind.Driving criteria can sometimes result in very different safety regimes to ensure the safety of a rail vehicle's journey. Therefore, with regard to the flexibility of the train-oriented safety logic, it is very advantageous if one or more process variables, such as target speed, timetable stability and distance length, can be selected as travel criteria.
Hinsichtlich der zugorientieren Sicherungslogik ist es besonders vorteilhaft, wenn aus der Position des Schienenfahrzeugs und der Identität der Onboard-Unit eine eindeutige leitsystemseitig adressierbare Zuginstanz gebildet wird. Auf diese Weise kann das mit dieser Zuginstanz verknüpfte Schienenfahrzeug gemäss den für das Schienenfahrzeug ausgewählten Fahrtkriterien zugorientiert gesichert werden. Der Zuginstanz werden daher die gesicherten Fahrwegelemente zugeordnet, was somit auch eine Fortschreibung bestehenden Reservierungen von Fahrwegelementen für nachfolgende Schienenfahrzeuge ermöglicht. Hierzu ist es besonders zweckmässig, wenn die Zuginstanzen aufeinanderfolgender Schienenfahrzeuge bei Beanspruchung derselben Fahrwegelemente in korrespondierender Lage und Orientierung verlinkt werden und diese Verlinkung bei beginnend nicht mehr korrespondierender Lage oder Orientierung gelöscht wird. Auf diese Weise lassen sich bestehende Reservierungen verlängern ohne dass Stellwerk- oder Leitsystem-seitig eine neue Prüfung der Lage der Fahrwegelemente erforderlich wäre.With regard to the train-oriented security logic, it is particularly advantageous if a unique train instance that can be addressed on the control system side is formed from the position of the rail vehicle and the identity of the onboard unit. In this way, the rail vehicle linked to this train instance can be secured in a train-oriented manner according to the travel criteria selected for the rail vehicle. The secured route elements are therefore assigned to the train instance, which also enables existing reservations of route elements for subsequent rail vehicles to be updated. For this purpose, it is particularly useful if the train instances are consecutive Rail vehicles are linked in the corresponding position and orientation when the same track elements are used and this link is deleted when the position or orientation no longer corresponds. In this way, existing reservations can be extended without the need for a new check of the position of the route elements on the signal box or control system side.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the present invention can be found in the remaining subclaims.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der anhängenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
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in schematischer Darstellung die Struktur von heute bestehenden Bahnsicherungsanlagen und einer zukünftigen mit Zuginstanzen arbeitenden zugorientierten Sicherungslogik;Figur 1 -
Figur 2 in schematischer Darstellung eine Beispieltopologie für einen Teil eines Bahnnetzes mit einem Ausschnitt des Spurplans bezüglich eines auf diesem Teil verkehrenden Zuges; -
in schematischer Darstellung einen Ablauf zur Plausibilisierung und Reservierung für den Start des inFigur 3Figur 2 dargestellten Zuges bezüglich seiner Startfreigabe und seinen Fahrweg sowie der erforderlichen Reservierung von Schutzräumen; -
in schematischer Darstellung eine Überwachung des Fahrwegs und der zugehörigen Schutzräume der inFigur 4 gezeigten Zugfahrt sowie das Verfahren zur Bildung der Fahrerlaubnis (Movement Authority MA);Figur 3 -
Figur 5 in schematischer Darstellung Auswirkungen bei einem Überwachungsentfall auf den Fahrweg und den Schutzraum sowie eine zugehörige Kürzung der Fahrerlaubnis (EoA = End of Authority); und -
in schematischer Darstellung einen Betriebsablauf mit einem Schwerpunkt auf Folgefahrten und die "Vererbung" von bereits erstellten Reservierungen für Fahrwegelemente zugunsten einer nachfolgenden Zugfahrt.Figur 6
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Figure 1 a schematic representation of the structure of existing railway safety systems and a future train-oriented safety logic working with train instances; -
Figure 2 a schematic representation of an example topology for a part of a railway network with a section of the track plan relating to a train running on this part; -
Figure 3 a schematic representation of a process for plausibility checks and reservations for the start of the inFigure 2 the train shown regarding its start clearance and route as well as the required reservation of shelters; -
Figure 4 a schematic representation of monitoring of the route and the associated shelters of the inFigure 3 shown train journey as well as the procedure for obtaining a driving license (Movement Authority MA); -
Figure 5 a schematic representation of the effects of a loss of monitoring on the route and the protected area as well as an associated reduction in the driving license (EoA = End of Authority); and -
Figure 6 a schematic representation of an operational process with a focus on subsequent journeys and the "inheritance" of reservations that have already been created for route elements in favor of a subsequent train journey.
Bei der zugorientierten Streckensicherungslogik wird eine Reihe von grundlegenden Annahmen getroffen:A number of basic assumptions are made in train-oriented route safety logic:
Wie bisher bereits üblich, werden Fahrwegelementinstanzen von Fahrwegelementen, wie Weichen, Gleisabschnitte und Kreuzungen, von einer Sicherungslogikinstanz verwaltet. Diese Fahrwegelemente werden nach dem Spurplanprinzip in der Reihenfolge angeordnet und verknüpft, wie sie auch in der Aussenanlage liegen.As is already usual, track element instances of track elements, such as switches, track sections and intersections, are managed by a safety logic instance. These route elements are arranged and linked according to the lane plan principle in the same order as they are located in the outdoor area.
Bei den Gleisabschnitten werden möglichst nur die minimal erforderlichen Abschnitte verwaltet. Kriterien dafür sind:
- a) Eindeutigkeit des Fahrwegs zwischen zwei Weichen/Kreuzungen;
- b) maximale Zuglänge für Streckengleise;
- c) maximale Länge für Gleisfreimeldetechnik, sofern erforderlich; und
- d) Aufstellungsort von EHS/ESS in der Aussenanlage.
- a) Clearness of the route between two switches/crossings;
- b) maximum train length for mainline tracks;
- c) maximum length for track vacancy detection technology, if required; and
- d) Installation location of EHS/ESS in the outdoor area.
Damit wird auch die Anzahl der EHS/ESS auf das betrieblich notwendige Mass beschränkt. Start-Ziel-Element-Instanzen (Signale) mit Sicherungslogik-Funktionalität für in der Aussenanlage aufgestellte EHS/ESS werden in dem neuen Ansatz nicht mehr benötigt.This also limits the number of EHS/ESS to what is operationally necessary. Start-destination element instances (signals) with safety logic functionality for EHS/ESS installed outdoors are no longer required in the new approach.
An den Schnittstellen zu Altstellwerken mit ETCS L0 bzw. L1LS werden eventuell Start-Ziel-Element-Instanzen (ebenfalls ohne Sicherungslogik-Funktionalität, nur mit Stell- und Überwachungslogik) noch benötigt, z.B. im Zusammenhang mit FAP oder Block. Sie sind jedoch auch gemäss Spurplanprinzip integrierbar.At the interfaces to old signal boxes with ETCS L0 or L1LS, start-destination element instances (also without Backup logic functionality, only with control and monitoring logic) still required, e.g. in connection with FAP or block. However, they can also be integrated according to the track plan principle.
Bahnübergänge bzw. deren Auswirkungen auf jedes Gleis, das im Einflussbereich des jeweiligen Bahnübergangs liegt, sind ebenfalls in einer adäquaten Repräsentation gemäss Spurplanprinzip integrierbar.Level crossings and their effects on every track that lies within the area of influence of the respective level crossing can also be integrated into an adequate representation according to the track plan principle.
Die durch das Spurplanprinzip entstehenden Nachbarschaftsbeziehungen werden als Basis für die Kommunikation der Streckensicherungslogik genutzt (siehe auch die Nachbarports in
Statt Fahrstrasseninstanzen werden in der neuen Streckensicherungslogik nun Zug- bzw. Rangierinstanzen verwaltet. Die Grundlage dieser Instanzen sind die Identität des Fahrzeuggeräts (Onboard Unit ID-Nummer oder auch kurz OBU-ID) und die jeweils zugeordneten Zugnummern. Zuginstanzen können zusätzlich untereinander verlinkt werden, um Folgefahrten bzw. Gegenfahrten, sofern zulässig, zu koordinieren und zu überwachen. Um die Stetigkeit und Unterbruchsfreiheit von gültigen Fahrwegen dennoch gewährleisten zu können, wird als vollwertiger Ersatz ein Plausibilisierungsprinzip hergeleitet (siehe nachfolgender Punkt F).Instead of route instances, train or shunting instances are now managed in the new route safety logic. The basis of these instances is the identity of the vehicle device (onboard unit ID number or OBU ID for short) and the respective assigned train numbers. Train instances can also be linked to one another in order to coordinate and monitor subsequent trips or oncoming trips, if permitted. In order to be able to guarantee the continuity and freedom from interruptions of valid routes, a plausibility principle is derived as a full replacement (see point F below).
Die Art der Gleisfreimeldung (herkömmlich mit Achszählern und Gleisstromkreisen oder mit ideal zuverlässigen, sicheren Positionsmeldungen aller möglichen sich in Gleisnähe befindlichen Objekte und Menschen) wird abstrahiert modelliert, so dass die neue Streckensicherungslogik entsprechend der vorliegenden Gleisfreimeldetechnik (lokal unterschiedlich, je nach Ausbauphase, Bedarf) konservativer oder progressiver handeln kann. Den Fahrwegelementinstanzen liegt die Information abstrahiert und normiert, also unabhängig von der konkreten Art der im Gleis realisierten Gleisfreimeldung, vor:
- a) Einfache Freimeldeinformation: {frei | belegt | gestört}
- b) Gerichtete Freimeldeinformation: {keine Information| Richtung1 | Richtung 2 | beide}
- c) Geometrische Freimeldeinformation: {keine Information| Belegte Länge ab Strang x | Belegte Länge bis Strang x} , je nach Fahrwegelement gibt es üblicherweise 2
bis 4 Stränge
- a) Simple free registration information: {free | occupied | disturbed}
- b) Directed release information: {no information| Direction1 | Direction 2 | both}
- c) Geometric free reporting information: {no information| Occupied length from strand x | Occupied length up to strand x}, depending on the route element there are usually 2 to 4 strands
Mit den herkömmlichen Mitteln kann z.B. nur die grundlegende Freimeldeinformation frei/belegt/gestört bereitgestellt werden, für die gerichtete und geometrische Freimeldeinformation gilt hier keine Information. Mit jeder vorliegenden höherwertigen Freimeldeinformation können die niederwertigen Freimeldeinformationen nachgebildet werden. Liegt eine höherwertige Freimeldeinformation nicht vor, so gilt für diese {keine Information}.With conventional means, for example, only the basic free/occupied/faulty notification information can be provided; no information applies here to the directional and geometric free notification information. With any available higher-value clearance information, the lower-value clearance information can be replicated. If higher-value clearance information is not available, {no information} applies to it.
Je detaillierter Positionsmeldungen zuverlässig zur Verfügung stehen, desto feiner granular (optimaler bzgl. der Kapazität) kann die neue zugorientierte Streckensicherungslogik die Überwachung bearbeiten. Solange eine einfache Freimeldeinformation sicher vorliegt, wird diese v.a. beim Freimelden auch direkt genutzt, da sie je nach Häufigkeit der Positionsmeldungen eventuell früher vorliegen kann.The more detailed position reports are reliably available, the more finely granular (optimal in terms of capacity) the new train-oriented route security logic can process the monitoring. As long as simple release information is securely available, it will be used primarily when Free reporting is also used directly, as it may be available earlier depending on the frequency of position reports.
Die neue zugorientierte Streckensicherungslogik wird ohne eine Auftrennung in einen "Stellwerk"- und "RBC"-Teil realisiert. Die für die Interoperabilität erforderlichen Schnittstellen zu den On-Board-Units (OBUs) und damit zu den Zügen, d.h. das Protokoll Euroradio und die Telegramminhalte und Verfahren gemäss ETCS-Spezifikationen, werden kompatibel weiter geführt bzw. die Informationen der Züge über diese Schnittstelle werden konsequent genutzt.The new train-oriented route safety logic is implemented without being separated into a “signal box” and “RBC” part. The interfaces to the on-board units (OBUs) and thus to the trains required for interoperability, i.e. the Euroradio protocol and the telegram contents and procedures in accordance with ETCS specifications, will continue to be compatible and the information from the trains will be maintained via this interface used consistently.
Die für die Aussenanlagen erforderlichen Schnittstellen zu Weichen, Bahnübergängen, Gleisfreimeldetechniken (entweder Ader-Schnittstellen bei Altstellwerken ab Kabelabschlussgestell oder RaSTA mit standardisierten Schnittstellen-Protokollen bei elektronischen Stellwerken) werden kompatibel weiter geführt oder abwärts kompatibel ergänzt.The interfaces required for the outdoor systems to switches, level crossings, track vacancy detection technologies (either wire interfaces for old signal boxes from cable termination frames or RaSTA with standardized interface protocols for electronic signal boxes) will be maintained in a compatible manner or supplemented in a downwardly compatible manner.
Die Schnittstelle von und zur Leittechnik wird grundlegend verändert, da Fahrstrasseninstanzen nicht mehr existieren. Aufgaben, welche nur steuernden Charakter haben, werden an die Leittechnik ausgelagert, da sie alleine noch nicht sicherheitsrelevant sind.The interface to and from the control technology will be fundamentally changed because route instances no longer exist. Tasks that only have a controlling nature are outsourced to the control technology because they are not safety-relevant on their own.
In der neuen zugorientierten Streckensicherungslogik werden nur diejenigen Anteile angeordnet, die zwingend SIL 4 sein müssen. Der Anteil SIL 4 wird alleine aus diesem Aspekt heraus bereits stark reduziert.In the new train-oriented route safety logic, only those parts that must be
Die Anteile in der Leittechnik, welche in einem engen Zusammenhang mit sicherheitsrelevanten Funktionen in der neuen zugorientierten Streckensicherungslogik stehen, werden weiterhin in etwa SIL 2 bezüglich der Verfahrenssicherheit erfüllen müssen. Auch dieser Anteil kann aber kompakt gestaltet und reduziert werden. Eine Entflechtung von SIL2 und SILO Anteilen kann hierbei erzielt werden. Insgesamt ist dies schematisch in
Die modellierten Fahrwegelemente erhalten ihre Reservierungsaufträge mit den erforderlichen Parametern Zugnummer, OBU ID, Orientierung (Richtung 1, 2), Lage (links, rechts) bei Weichen, Kreuzungen, reservierte Länge (ab/bis Position), Sollgeschwindigkeit, ggf. weitere Parameter, direkt von der Leittechnik.The modeled route elements receive their reservation orders with the required parameters train number, OBU ID, orientation (
In
Voraussetzung für das in
- a) Anmeldung des betreffenden Zuges via interoperable ETCS-Schnittstelle von der OBU in der zugorientierten Streckensicherungslogik und Zuordnung zu einer entsprechenden Zuginstanz
- b) Meldungen der Zuginstanz in der zugorientierten Streckensicherungslogik an die Leittechnik über die Anmeldung inkl. Movement Authority-Request, kurz MA-Request
- c) Ermittlung des Sollfahrweges und ggf. der Sollgeschwindigkeit aus dem fortwährend optimierten Fahrplan (Produktionsplanung) und weiteren allgemeinen und der momentanen Situation entsprechenden dispositiven Kriterien und sowie aus der Kenntnis der Topologie der Station/Strecke heraus.
- a) Registration of the train in question via the interoperable ETCS interface from the OBU in the train-oriented route safety logic and assignment to a corresponding train instance
- b) Messages from the train authority in the train-oriented route safety logic to the control technology via the registration including Movement Authority Request, MA request for short
- c) Determination of the target route and, if necessary, the target speed from the continuously optimized timetable (production planning) and other general dispositive criteria that correspond to the current situation and from knowledge of the topology of the station/route.
Eine Reservierung eines Fahrwegelements wird primär dann als gültig angesehen, wenn zum Zeitpunkt dieser keinerlei andere Reservierung des betrachteten Fahrwegelements besteht oder mit anderen Worten keinerlei andere Reservierung von der zugorientierten Streckensicherungslogik verwaltet wird. Ausnahmeregeln zu dieser Grundregel können für Spezialfälle definiert werden.A reservation of a route element is primarily considered valid if, at the time of this, there is no other reservation of the route element under consideration or, in other words, no other reservation is managed by the train-oriented route security logic. Exceptions to this basic rule can be defined for special cases.
Für die Plausibilisierung des Fahrwegs werden die Zugnummer (kann bei identischen OBU ID wechseln), OBU ID, Orientierung, Lage und Länge (ab/bis Position) benötigt. Die Regeln und das Ergebnis der Plausibilisierung in allgemeiner Form sind aus der Entscheidungstabelle in Tabelle 1 ersichtlich.
Legende zu Tabelle 1:
- FWE: Fahrwegelement
- NFWE: Nachbarfahrwegelement
- <UUID_FWE>, <UUID_NFWE>: universell eindeutige Identifikationsnummer
- <Ri_FWE>, <Ri_NFWE>: Richtung {Ril = typischerweise nach rechts, Ri2 = typischerweise nach links}
- <La_FWE>, <La_NFWE>: Lage {nicht relevant, links, rechts}
- FWE: route element
- NFWE: neighboring route element
- <UUID_FWE>, <UUID_NFWE>: universally unique identification number
- <Ri_FWE>, <Ri_NFWE>: Direction {Ril = typically to the right, Ri2 = typically to the left}
- <La_FWE>, <La_NFWE>: Location {not relevant, left, right}
Hinweis zu Bedingung B4: <Ri_FWE> und <Ri_NFWE> müssen im Allgemeinen identisch sein. Es ist jedoch aufgrund von einer Gleisschleife oder einem Gleisdreieck (z.B. Zürich Hardbrücke) an bestimmten Stellen in einem Schienennetz mit einem Richtungssprung zu rechnen. Daher müssen die beiden Richtungen passend zueinander sein, aber nicht in jedem Fall identisch. Richtungssprünge müssen im Spurplan hinterlegt werden. Ähnliches gilt für Sprünge in der Kilometrierung. Erst wenn alle Bedingungen B1 bis B6 und damit die Regel R7 erfüllt sind, kann es zum Ergebnis A3 kommen, welches die Gültigkeit des Fahrwegs vom aktuellen Fahrwegelement bis zum Nachbarfahrwegelement bejaht.Note on condition B4: <Ri_FWE> and <Ri_NFWE> must generally be identical. However, a change in direction is to be expected at certain points in a rail network due to a track loop or a track triangle (e.g. Zurich Hardbrücke). Therefore, the two directions must be compatible with each other, but not identical in every case. Directional jumps must be recorded in the track plan. The same applies to jumps in mileage. Only when all conditions B1 to B6 and thus rule R7 are met can result A3 be reached, which affirms the validity of the route from the current route element to the neighboring route element.
In Tabelle 2 wird eine FMEA bzgl. der zu betrachtenden Einzelfehlern in den Reservierungsaufträgen durchgeführt. Die Kombinationen mehrerer Einzelfehler führen ebenfalls zur Offenbarung von Unstimmigkeiten.
Mit dem in Tabelle 1 hergeleiteten Prinzip und den Erkenntnissen aus Tabelle 2 ist grundsätzlich eine "sichere" Plausibilisierung gültiger Fahrwege möglich (SIL 4 Aufgabe). Dies erhält umso mehr Bedeutung, da die Steueraufgabe, wann und wo ein Zug/eine Rangierbewegung durchfahren soll, aus der Streckensicherungslogik ausgelagert wird (SIL 0 Aufgabe). "Sicher" formulierte Fahrstrasseninstanzen gemäss dem Stand der Technik sind damit nicht mehr erforderlich.With the principle derived in Table 1 and the findings from Table 2, a "safe" plausibility check of valid routes is generally possible (
Für den Start wird zusätzlich noch eine weitere Plausibilisierung ausgewertet, welche jedoch von der Qualität der Gleisfreimeldeinformation und einer gültigen Positionsmeldung abhängt (siehe auch Punkt C). Die Regeln und das Ergebnis der Plausibilisierung in allgemeiner Form sind aus der Entscheidungstabelle in Tabelle 3 ersichtlich.
Die gerichtete Freimeldeinformation ist für die Plausibilisierung Start nicht relevant, da hier alle Werte möglich sind, insbesondere auch wenn der Richtungs-Wert der Richtung <Ri_FWE> nicht entspricht (Wendefahrt).The directional clearance information is not relevant for the start plausibility check, since all values are possible here, especially if the direction value does not correspond to the <Ri_FWE> direction (turn-around).
Die Positionsmeldung des Zuges geht nur dann in die geometrische Freimeldeinformation ein, wenn diese Positionsmeldung hinreichenden Kriterien genügt.The train's position report is only included in the geometric clearance information if this position report meets sufficient criteria.
Für den optimalen Schutzraum wird primär der Parameter Sollgeschwindigkeit benötigt. Kann der Schutzraum seitlich nicht den zugrundeliegenden Regeln (Risikofunktion, ggf. Formeln, etc.) entsprechend erzielt werden, wird die Geschwindigkeit reduziert. Kann der Schutzraum vorne nicht den Regeln (Risikofunktion, ggf. Formeln, etc.) entsprechend erzielt werden, wird die Geschwindigkeit reduziert oder die fehlende Länge von der reservierten Fahrweglänge abgezogen.For the optimal protection area, the target speed parameter is primarily required. If the protective space cannot be achieved laterally in accordance with the underlying rules (risk function, formulas if necessary, etc.), the speed is reduced. If the protective space at the front cannot be achieved in accordance with the rules (risk function, formulas if necessary, etc.), the speed is reduced or the missing length is deducted from the reserved route length.
Diese Regeln können nach dem Ansatz einer herkömmlichen Sicherungslogik wie auch durch den Ansatz einer möglichen "risikobasierten, geometrischen" Sicherungslogik formuliert werden. Gemeinsam soll diesen Ansätzen sein, dass sie wesentlich einfacher und möglichst ohne Sonderfälle gegenüber den heutigen Sicherungslogiken (technisch bedingte Abhängigkeiten, gewachsene und nicht bereinigte Vorschriften und Regelwerke, etc.) formuliert werden.These rules can be formulated using a traditional security logic approach as well as a possible "risk-based, geometric" security logic approach. What these approaches should have in common is that they are formulated much more simply and, if possible, without special cases compared to today's security logic (technically determined dependencies, established and unadjusted regulations and rules, etc.).
In
In
- a) Der Zug fährt gemäss der erteilten MA (und ggf. weiterer Optimierungen ATO, etc.), deren Status und Ausdehnung auch der Leittechnik gemeldet wird, und aktualisiert regelmässig und ggf. balisenbezogen seine Position/Geschwindigkeit/Zugintegrität der zugehörigen Zuginstanz in der Streckensicherungslogik und auch der Leittechnik.a) The train travels in accordance with the MA issued (and, if necessary, further optimizations ATO, etc.), the status and extent of which is also reported to the control technology, and updates its position/speed/train integrity of the associated train instance in the route safety logic regularly and, if necessary, in relation to the balise and also the control technology.
- b) Die Zuginstanz liefert damit auch einen wesentlichen Beitrag zur abstrahierten Gleisfreimeldeinformation.b) The train instance also makes a significant contribution to the abstracted track vacancy information.
- c) Die Streckensicherungslogik kann damit nach Passieren des Zugschlusses die entsprechende Reservierung der Fahrwegelemente entweder als Ganzes wieder freigeben oder kontinuierlich für nachfolgende Zuginstanzen freigeben (je nach Qualität der Gleisfreimeldung und Zugintegrität der vorausfahrenden Zuginstanz). Diese Zustandswechsel werden unverzüglich auch der Leittechnik übermittelt, sodass diese laufend neue Entscheidungen treffen kann.c) After the train has passed the tail end, the route security logic can either release the corresponding reservation of the route elements as a whole or continuously release it for subsequent train instances (depending on the quality of the track clearance notification and train integrity of the preceding train instance). These status changes are immediately transmitted to the control technology so that it can continually make new decisions.
- d) Insbesondere dienen die Positionsmeldungen der Zuginstanzen aus der Streckensicherungslogik und die zugehörige MA somit als neue Grundlage für die Zugnummernfortschaltung, welche aktuell noch auf Belegungen von Fahrwegelementinstanzen und Haltstellungen von Signalinstanzen beruht.d) In particular, the position reports of the train instances from the route security logic and the associated MA serve as a new basis for the train number progression, which is currently still based on the occupancy of route element instances and stop positions of signal instances.
- e) Steuert die Leittechnik für einen Folgezug Fahrwegelemente an, welche durch den vorausfahrenden Zug belegt sind oder für diesen in derselben Richtung und Lage überwacht werden, so verlinkt die Streckensicherungslogik die Zuginstanz des Folgezuges mit der Zuginstanz der vorausfahrenden Zuginstanz. Eine kontinuierliche Überwachung des Abstandes wird je nach Qualität der Gleisfreimeldeinformation, Positions- und Geschwindigkeitsmeldung und der Zugintegrität realisiert.e) If the control technology for a following train controls route elements that are occupied by the train in front or are monitored for it in the same direction and position, the route safety logic links the train instance of the following train with the train instance of the train in front. Continuous monitoring of the distance is implemented depending on the quality of the track vacancy information, position and speed reports and train integrity.
- f) Steuert die Leittechnik für einen bereits verlinkten Folgezug Fahrwegelemente in einer anderen Lage an, so wird dieser Folgelink aufgelöst. Eine Überwachung für den Folgezug ist möglich, sobald das stellbare Fahrwegelement die neue Lage einnimmt.f) If the control technology for a follow-up train that is already linked controls route elements in a different position, this follow-up link is resolved. A surveillance for the A follow-up train is possible as soon as the adjustable track element assumes the new position.
- g) Steuert die Leittechnik (aus dispositiven Gründen, z.B. Vereinigen) für einen Zug Fahrwegelemente an, welche durch einen entgegenkommenden Zug belegt sind oder für diesen in der entgegengesetzten Richtung, aber derselben Lage überwacht werden, so verlinkt die Streckensicherungslogik die Zuginstanz des Gegenzuges mit der Zuginstanz der gegengerichteten Zuginstanz (als Gegenlink). Eine kontinuierliche Überwachung des Abstandes wird je nach Qualität der Gleisfreimeldeinformation, Positions- und Geschwindigkeitsmeldung realisiert.g) If the control technology controls track elements for a train (for planning reasons, e.g. combining) which are occupied by an oncoming train or which are monitored for this in the opposite direction but in the same position, the route safety logic links the train instance of the opposing train with the Train instance of the oppositely directed train instance (as a opposite link). Continuous monitoring of the distance is implemented depending on the quality of the track vacancy information, position and speed reports.
Durch den in den Punkten A, B, C, D, E und F formulierten Ansatz ist ein Mischbetrieb ETCS L2 und L3 realisierbar. Solange ein vorausfahrender Zug seine Zugintegrität sicher übermittelt und die Art der Gleisfreimeldung ausreichende Qualität aufweist, kann der Folgezug im ETCS L3 und ggfs. im relativen Bremswegabstand folgen.The approach formulated in points A, B, C, D, E and F enables mixed operation of ETCS L2 and L3. As long as a preceding train reliably transmits its train integrity and the type of track vacancy notification has sufficient quality, the following train can follow in ETCS L3 and, if necessary, in the relative braking distance.
Auch in einem in Zukunft weiter automatisierten, digitalisierten und optimierten Betrieb sind betriebliche Ausnahmesituationen und Notbedienungen nicht restlos auszuschliessen. Folgende Merkmale sind dafür vorgesehen.
- a) Langsamfahrstellen (TSRs) und Sperren, diese sollten jedoch möglichst ähnlich (Abstraktion als kategorisierte Belegung von differenzierter Qualität) gehandhabt werden, um unterschiedliche Spezialfunktionen zu vermeiden.
- b) Notbedienungen auf einzelne Fahrwegelemente (Umgehung einer Weiche bzw. deren Flankenschutzes, eines Gleisabschnittes, etc.). Diese gelten nach heutigen Risikoakzeptanzkriterien jeweils nur für eine Zug-/Rangierfahrt. Durch derartige Notbedienungen können Besetzte Einfahrten oder Notzugfahrten gehandhabt werden, wobei auch hier eine Abstraktion im o.g. Sinne anzustreben ist.
- c) Vereinigen/Trennen/Wenden ist ohne weitere Bedienungen mittels punktgenauer Bestimmung von Movement Authorities im Mode FS (ETCS Full Supervision) möglich.
- a) Slow speed zones (TSRs) and barriers, but these should be handled as similarly as possible (abstraction as categorized occupancy of differentiated quality) in order to avoid different special functions.
- b) Emergency operations on individual track elements (bypassing a switch or its side protection, a section of track, etc.). According to today's risk acceptance criteria, these only apply to one train/shunting trip. Such emergency operations can cause occupied entrances or Emergency train journeys are handled, although here too an abstraction in the sense mentioned above should be sought.
- c) Combining/separating/turning is possible without further operations by precisely determining movement authorities in mode FS (ETCS Full Supervision).
In der folgenden
Zug A hat einen gültigen Fahrweg Richtung Gleis 400 und Schutzräume und fährt weiter.Train A has a valid route towards
Zug B hat einen gültigen Fahrweg bis Weiche 7 (Fahrweg und zusätzlicher Schutzraum vorne) und hat gerade angehalten.Train B has a valid route to switch 7 (route and additional shelter at the front) and has just stopped.
Zug C folgte ursprünglich Zug B (mit Folgelink), bis die Leittechnik die Weiche 3 in der anderen Lage (links) ansteuern wollte. In diesem Moment wurde der Folgelink Zug C auf Zug B gelöscht. Nachdem Zug B die Weiche 3 freigegeben hatte, konnte diese in den Fahrweg für Zug C aufgenommen und der Fahrweg inkl. der notwendigen Schutzräume weiter verlängert werden. Bei der Verlängerung auf Gleis 3 wird dieses nun für dieselbe Richtung angesteuert. Dadurch wird der Folgelink Zug C auf Zug A gesetzt. Die kontinuierliche Abstandskontrolle kommt zum Tragen, da Zug A volle Zugintegrität meldet. Zug C kann Zug A im relativen Bremswegabstand folgen. Die Leittechnik wird für Zug C auch in Folge Weiche 9 und Weiche 10 ansteuern und aufgrund derselben Lage und Richtung wird der Folgelink zu Zug A erhalten bleiben. Wenn Zug A das Gleis 3 endgültig frei gibt, wird der Link der Zuginstanz A zum Gleis 3 unterbruchsfrei von der Zuginstanz C übernommen.Train C originally followed train B (with a following link) until the control system wanted to control
Zug D hat nur einen gültigen Fahrweg inkl. zusätzlichen Schutzraums vorne bis und mit Weiche 4. Trotz angeforderter Weiche 5 (auch wenn die Linkslage schon vorhanden wäre) wird die Überwachung dort verweigert, da Zug D ansonsten in den für Zug C überwachten seitlichen Schutzraum in der Flanke eindringen würde. Auch Weiche 6 ist angefordert, kann aber zusätzlich aufgrund der aktuellen Lage, welche nicht der angeforderten Lage entspricht, noch gar nicht für Zug D überwacht werden.Train D only has a valid route including an additional protective space at the front up to and including
Der zusätzliche Schutzraum hinten wird durch das Min Safe Front End, die Zuglänge, die Zugintegrität und allenfalls einen Sicherheitszuschlag (damit ergibt sich ein Min Safe Rear End) definiert, dargestellt für Zug A, C und D. Bei fehlender bzw. entfallener Zugintegrität wird der zusätzliche Schutzraum hinten bis zur nächsten Gleisfreimeldegrenze als Rückfallebene ausgedehnt, dargestellt für Zug B.The additional protective space at the rear is defined by the Min Safe Front End, the train length, the train integrity and, if necessary, a safety margin (this results in a Min Safe Rear End), shown for trains A, C and D. If there is no or no train integrity, the Additional protective space at the rear extended to the next track vacancy detection limit as a fallback level, shown for train B.
Durch den Wegfall von Signalinstanzen und Fahrstrasseninstanzen im Stellwerk und in der Leittechnik werden unnötige Datenhaltungen, welche konsistent sein müssen, vermieden und müssen daher auch nicht geprüft werden und bei Umbauten/Erweiterungen nicht nachgepflegt und gewartet werden. Der Vergleich der Mengengerüste an einem Beispiel einer Sicherungsanlage (Sion - Sierre, mit Levelgrenzen zu L0 bzw. L1/LS an beiden Stellwerkgrenzen) in Tabelle 4 zeigt dies eindrücklich auf.By eliminating signal instances and route instances in the signal box and in the control technology, unnecessary data storage, which must be consistent, is avoided and therefore does not need to be checked or updated and maintained during conversions/expansions. The comparison of the quantity structures using an example of a security system (Sion - Sierre, with level limits to L0 or L1/LS at both signal box limits) in Table 4 shows this clearly.
Neben diesen Vorteilen in der Sicherungsanlage selbst kann die Sicherungsanlage zudem vom Infrastrukturbetreiber viel effizienter und einfacher geplant werden (z.B. Planungsaufwände bei Sicherungsanlagen der SBB bis zum Prozessschritt SIOP-A). Die damit einhergehende Komplexität entfällt also. Erfahrungsgemäss gibt es nämlich oft viele Abklärungen und Korrekturrunden, bis Signalpläne stabil sind.In addition to these advantages in the security system itself, the security system can also be planned much more efficiently and easily by the infrastructure operator (e.g. planning effort for SBB security systems up to process step SIOP-A). The associated complexity is eliminated. Experience has shown that there are often many rounds of clarification and corrections until signal plans are stable.
Beide Effekte führen unmittelbar zu direkten Kosteneinsparungen im Engineering der Sicherungsanlagen und damit auch zu Einsparungen von Folgekosten, die sich durch Verzögerungen, welche durch diese Arbeiten verursacht werden, ergeben.Both effects lead directly to direct cost savings in the engineering of the security systems and thus also to savings in follow-up costs resulting from delays caused by this work.
Die in Tabelle 4 in der letzten Spalte aufgeführten EHS und ESS in der Aussenanlage erfüllen nur noch die Funktion, dass der Lokführer einen definierten Haltepunkt bzw. Standpunkt erkennt (v.a. im Modus SR bzw. im Störungsfall). In der zugorientierten Streckensicherungslogik spielt dieser keine essentielle Rolle bezüglich der Sicherungslogik-Funktionalität mehr bzw. es wird lediglich die Position verwaltet.
Bei der Anzahl der Zugfahrstrassen liegt die Annahme zugrunde, dass es pro elementare Start-Ziel-Kombination nur eine einzige Fahrstrasseninstanz gibt. Diese Annahme ist beim Stellwerktyp Simis® W CH erfüllt. Bei anderen Stellwerktypen ist die Anzahl höher, da ggf. für jeden erforderlichen Zugfahrstrassentyp eine separate Fahrstrasseninstanz benötigt wird. Umwegfahrten sind in Tabelle 4 nicht berücksichtigt, da diese nicht über separate Fahrstrasseninstanzen gehandhabt werden.The number of train routes is based on the assumption that there is only one route instance per elementary start-destination combination. This assumption is fulfilled with the Simis ® W CH signal box type. For other signal box types, the number is higher because a separate route instance may be required for each required train route type. Detour trips are not taken into account in Table 4 because they are not handled via separate route instances.
In der neuen zugorientierten Streckensicherungslogik wird die Komplexität durch den Wegfall der Fahrstrasseninstanzen, der damit verbundenen fernen Abhängigkeiten und durch die Auslagerung des steuernden Anteils und Minimierung des Anteils SIL 4 stark verringert. Dies hat unmittelbar positive Auswirkungen auf die Entwicklung einer derartigen Streckensicherungslogik inkl. aller dazu notwendigen Arbeitsbereiche.In the new train-oriented route safety logic, the complexity is greatly reduced by eliminating the route instances, the associated remote dependencies and by outsourcing the controlling portion and minimizing the
Dadurch, dass Funktionalitäten von Stellwerk und RBC nur mehr in einer einzigen Streckensicherungslogik betrieben werden, entfällt die doppelte Haltung von Daten bzgl. der Gleistopologie (Fahrwegelemente, Signale) und der Abgleich von Elementinstanzen für den Datenaustausch über die Schnittstelle. Gleichfalls wird dadurch die Komplexität von Funktionen, welche eine enge Zusammenarbeit beider Systeme bedingt haben, stark reduziert.Because the signal box and RBC functionalities are now only operated in a single route safety logic, the double storage of data regarding the track topology is no longer necessary (route elements, signals) and the comparison of element instances for data exchange via the interface. This also greatly reduces the complexity of functions that require close cooperation between the two systems.
Die Streckenausrüstung bzgl. der Qualität der Gleisfreimeldeinformation kann geografisch selektiv gebaut werden. In Zonen von verdichtetem Verkehr kann eine höhere Qualität verbaut werden, als in Zonen mit geringem Verkehrsaufkommen. Genauso kann die für eine präzisere Positionsmeldung auf den Fahrzeugen verbaute Ausrüstung selektiv verbaut werden. Bei S-Bahn-Verkehr in dicht befahrenen Zonen werden z.B. alle Züge mit Überwachung der Zugintegrität und Ausrüstung für präzisere Positionsmeldung ausgerüstet.The track equipment with regard to the quality of the track vacancy information can be built geographically selectively. A higher quality can be installed in zones with dense traffic than in zones with low traffic volumes. Likewise, the equipment installed on the vehicles for more precise position reporting can be installed selectively. For example, in S-Bahn traffic in dense traffic zones, all trains are equipped with train integrity monitoring and equipment for more precise position reporting.
Durch die abstrahierte Gleisfreimeldeinformation mit hoher Qualität und durch den Wegfall der fixen Fahrstrassenabschnitte aufgrund der Signale kann ein Betrieb im ETCS L3 bis hin zum Fahren im relativen Bremswegabstand realisiert werden. Dadurch kann der Durchsatz an neuralgischen Punkten entscheidend erhöht werden. Fahren unter Full Supervision (FS) in ein noch besetztes Gleis durch einen bereits ausfahrenden Zug wird damit ermöglicht. Im Vergleich dazu kann mit einem Betrieb im L2 in der heutigen Ausprägung eine derartige Fahrt ausschliesslich unter On-Sight (OS) durchgeführt werden, was unweigerlich zu unerwünschten Verzögerungen führt. Selbst mit optischer Signalisierung war das bereits effizient, jedoch mit mehr Restrisiko, mittels einer Besetzten Folgefahrt möglich.Thanks to the abstracted track vacancy information with high quality and the elimination of fixed route sections due to the signals, operation in ETCS L3 can be implemented up to and including driving within the relative braking distance. This allows the throughput at critical points to be significantly increased. This makes it possible to drive under full supervision (FS) onto a track that is still occupied by a train that has already left. In comparison, with L2 operation in its current form, such a journey can be carried out exclusively under On-Sight (OS), which inevitably leads to undesirable delays. Even with optical signaling, this was already possible efficiently, but with more residual risk, by means of an occupied follow-up trip.
Darüber hinaus wird die Effektivität für jeden Betriebsfall erreicht. Im Gegensatz zu einem Streckenlayout mit "geplant optimierten" Fahrstrassenabschnitten, bei dem unweigerlich in der Realität Abweichungen gegenüber dem Plan entstehen (unerwartetes Beschleunigungs- oder Bremsverhalten, betrieblich wechselnde Verhältnisse), welche nicht mehr oder nur schlecht ausgeglichen werden können, kann in jeder Situation dynamisch reagiert werden und das dafür mögliche Optimum herausgeholt werden.In addition, effectiveness is achieved for every operational case. In contrast to a route layout with "planned optimized" road sections, where deviations from the plan inevitably arise in reality (unexpected acceleration or braking behavior, operationally changing conditions), which no longer occur or are only bad can be balanced, you can react dynamically in every situation and get the best possible result.
Es kann nämlich bereits bei jeder Positionsmeldung reagiert werden und nicht erst dann, wenn eine Positionsmeldung derart gemeldet wird, dass damit ein örtlich festgelegter Fahrstrassenabschnitt (real oder virtuell) als wieder frei bewertet wird. Die zeitliche Diskretisierung der Positionsmeldung und eine damit nicht korrespondierende örtliche Diskretisierung führen nämlich bisher zu zusätzlichen Verzögerungen im gesamten Steuerungsablauf. Durch die Eliminierung der örtlichen Diskretisierung in Fahrstrassenabschnitte entfallen derartige Verzögerungen ersatzlos.It is possible to react to every position report and not only when a position report is reported in such a way that a fixed route section (real or virtual) is assessed as being free again. The temporal discretization of the position report and a local discretization that does not correspond to it have previously led to additional delays in the entire control process. By eliminating the local discretization in route sections, such delays are eliminated without replacement.
Die Einführung der neuen zugorientierten Streckensicherungslogik wird von der Einführung von neuen (streckenseitigen) Lokalisierungstechniken und von der Aufrüstung der Fahrzeuge für die L3-Fähigkeit (Zugintegrität, fahrzeugseitige Lokalisierungstechniken) entkoppelt. Durch die Beschränkung des Lösungsansatzes auf die Streckensicherungslogik und die Leittechnik ist eine interoperable Migration mit diversen Fahrzeugen, welche zumindest L2-fähig sind, möglich. Dies ist zum Beispiel in der Schweiz auf dem Schienennetz der SBB gegeben.The introduction of the new train-oriented route safety logic is decoupled from the introduction of new (trackside) localization techniques and from the upgrading of vehicles for L3 capability (train integrity, on-board localization techniques). By limiting the solution approach to the route safety logic and the control technology, an interoperable migration with various vehicles that are at least L2 capable is possible. This is the case in Switzerland, for example, on the SBB rail network.
Eine spätere Aufrüstung präziserer Lokalisierungstechniken sowie Fahrzeugausrüstungen bedingt keine Anpassungen an der neuen zugorientierten Streckensicherungslogik. Sie wirkt dann ggfs. einfach effektiver.A later upgrade of more precise localization techniques and vehicle equipment does not require any adjustments to the new train-oriented route safety logic. It may then simply work more effectively.
Durch die Abstraktion der Gleisfreimeldeinformationen ist der Zeitpunkt der Umsetzung einer Lösung der zugorientierten Streckensicherungslogik unabhängig von der Entwicklung von intelligenteren Gleisfreimeldetechniken bzw. präziserer Positionsmeldungen. Wenn diese dann zur Verfügung stehen, können sie durch die optimalere Ausnutzung zu weiteren Kapazitätssteigerungen genutzt werden.By abstracting the track vacancy information, the time at which a solution for train-oriented route safety logic is implemented is independent of the development of More intelligent track vacancy detection techniques and more precise position reports. When these are available, they can be used to further increase capacity through more optimal utilization.
Alternativ könnten die Züge selbst noch autarker mit Steuerungsgeräten auf der Strecke kommunizieren, damit der streckenseitige Anteil der Sicherungsanlage weiter verringert wird. Die Leittechnik müsste dazu aber streckenseitige Informationen auf die Züge übermitteln. Dies bedingt aber neue Schnittstellen zu den OBUs, wodurch die Interoperabilität, insbesondere mit ETCS, gefährdet ist. Ausserdem ist es dann problematisch eine Plausibilisierung des Fahrwegs sicher durchzuführen, womit ein erfolgreicher Sicherheitsnachweis fraglich ist.Alternatively, the trains themselves could communicate even more independently with control devices on the route, so that the share of the trackside safety system is further reduced. To do this, the control technology would have to transmit trackside information to the trains. However, this requires new interfaces to the OBUs, which jeopardizes interoperability, especially with ETCS. In addition, it is then problematic to carry out a plausibility check of the route safely, which means that successful proof of safety is questionable.
Im Nahverkehr wäre das eine gangbare Alternative, in dem z.B. die Streckenkenntnis statisch auf den Fahrzeugen hinterlegt ist, da es sich jeweils um eine bekannte Topologie und eine begrenzte, einheitliche und beherrschbare Anzahl von Fahrzeugen in einem geschlossenen System handelt. Im Fernverkehr treffen jedoch diese Randbedingungen nicht zu.This would be a viable alternative in local transport, in which, for example, the route knowledge is stored statically on the vehicles, since it involves a known topology and a limited, uniform and controllable number of vehicles in a closed system. However, these boundary conditions do not apply to long-distance transport.
Claims (6)
- Method for safeguarding a journey of a rail vehicle or a group of rail vehicles - referred to below as rail vehicle - over a section of a track network, in whicha) during the movement of the rail vehicle, the current position of the rail vehicle and the journey criteria predetermined for the rail vehicle by a control system are evaluated and a protected space forwards is determined, andb) the route elements arranged in the section of the track network are mapped in a track plan principle and based on the position of the rail vehicle and the journey criteria, in each case the next journey element or elements including the journey elements granting the protected space laterally for these next journey elements, which lie forwards outside of the route already reserved for the journey plus the previously determined protected space, are reserved and if necessary adjusted uniquely for the identity of this rail vehicle in the position and stretch required for the journey.
- Method according to claim 1, characterised in that the reservation for the journey elements traversed by the rail vehicle or for a specific stretch thereof is cancelled when a line clearance signal assigned to the journey element, whether by way of receiving the information of the position and integrity of the train and/or by way of the clearance state determined by an axle counting system and/or track circuit, determines the clearance state for the clearance section associated with the journey element for a specific stretch.
- Method according to claim 1 or 2, characterised in that the current braking distance covered influences the determination of the length of the protected space forwards.
- Method according to one of the preceding claims,
characterised in that
one or more process variables, such as target speed, travel plan stability and distance length, can be selected as the journey criteria. - Method according to one of the preceding claims,
characterised in that
a unique addressable train entity on the control system side is formed from the position of the rail vehicle and the identity of the onboard unit. - Method according to claim 5,
characterised in that
the train entities of consecutive rail vehicles are linked in terms of corresponding position and orientation when demands are placed on the same journey elements and this linking is cancelled if the position or orientation begin no longer to correspond.
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