EP3577006B1 - Vorrichtung zur bestimmung zumindest eines auf einen ort und/oder zumindest eine bewegungsgrösse eines spurgebundenen fahrzeugs bezogenen messwertes sowie verfahren zum betreiben einer solchen vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur bestimmung zumindest eines auf einen ort und/oder zumindest eine bewegungsgrösse eines spurgebundenen fahrzeugs bezogenen messwertes sowie verfahren zum betreiben einer solchen vorrichtung Download PDF

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EP3577006B1
EP3577006B1 EP18710383.3A EP18710383A EP3577006B1 EP 3577006 B1 EP3577006 B1 EP 3577006B1 EP 18710383 A EP18710383 A EP 18710383A EP 3577006 B1 EP3577006 B1 EP 3577006B1
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EP
European Patent Office
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integrity level
specified
safety integrity
track
confidence interval
Prior art date
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EP18710383.3A
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EP3577006A1 (de
Inventor
Bernhard PÖSEL
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/021—Measuring and recording of train speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/026—Relative localisation, e.g. using odometer

Definitions

  • the present invention relates to a device for determining at least one measured value related to a location and / or at least one movement variable of a track-bound vehicle.
  • Modern train protection or train control systems require precise information in relation to the current location and / or in relation to current movement variables of the respective track-bound vehicle, for example in the form of information on a distance covered by the vehicle and a current speed.
  • Different diverse sensors are usually used to determine and provide this information.
  • Corresponding sensors can, for example, be position pulse generators, acceleration sensors, radar systems, balise systems or even satellite-supported sensors or location systems, for example based on GPS (Global Positioning System).
  • GPS Global Positioning System
  • the situation can arise that the performance of a train protection system, which the corresponding measured values for control or protection of the respective track-bound vehicle is used, due to the uncertainty expressed by the confidence interval in relation to the respective measured value is limited.
  • this can mean that a reduction in the speed of the respective lane-bound vehicle (or also other lane-bound vehicles traveling in the system) is necessary or increased safety distances must be observed in front of danger points.
  • the document DE 10 2005 046456 A describes a method for determining the location and / or a movement quantity of moving objects, in particular of moving track-bound vehicles, with at least one preprocessing computer being provided.
  • at least three sensors are used that determine sensor data and transfer it to processes in preprocessing computers.
  • Each process calculates a difference factor from the sensor data from two sensors.
  • the processes exchange the difference factors with one another and the sensor quality for each sensor is determined.
  • security integrity level 4 represents the highest and security integrity level 1 the lowest level of security integrity.
  • the respective security integrity level influences the confidence interval of a measured value to the effect that the confidence interval is particularly large in the event that the respective Device to meet or provide a high security integrity level. This results in restrictions due to comparatively imprecise measured values and the comparatively large confidence interval associated therewith, in particular for systems that meet the highest safety integrity level SIL4 or SIL3.
  • a device of the type mentioned is, for example, from the German patent application DE 10 2005 046 456 A1 known. This describes a device in which sensor data from several sensors are combined and the location or the respective movement size of the lane-bound vehicle is determined taking into account the respective sensor quality.
  • the present invention is based on the object of specifying a device for determining at least one measured value related to a location and / or at least one movement variable of a track-bound vehicle, which can be used flexibly and at the same time reduces operational restrictions due to inaccurate measured values and the associated large confidence intervals.
  • this object is achieved for a device for determining at least one measured value related to a location and / or at least one movement variable of a track-bound vehicle in that the device is designed in such a way that a safety integrity level can be specified for it, and the device for the measured value or, for at least one of the measured values, a confidence interval dependent on the respective predetermined security integrity level is determined.
  • the at least one movement variable can in particular be a distance covered by the track-bound vehicle, a speed of the track-bound vehicle and / or an acceleration of the track-bound vehicle.
  • the at least one measured value can be the direct result of a measurement or also a value derived or determined from one or more corresponding measurements.
  • the device according to the invention is designed in such a way that a security integrity level can be specified for it.
  • the device according to the invention unlike previously known corresponding devices, can apply or base different security integrity levels when determining measured values of the location and / or the at least one movement variable of the track-bound vehicle.
  • the security integrity level is not fixed, but can be specified flexibly.
  • the device determines a corresponding confidence interval for the respective measured value. In the event that the device is given a lower security integrity level, a smaller confidence interval is determined by it than in the event that it is given a higher security integrity level.
  • the device according to the invention has the advantage that it is not restricted to a security integrity level. Instead, the same device can be used to implement different security integrity levels. To avoid misunderstandings, it should be pointed out at this point that a security integrity level specified for the device will generally only have an effect on the determination of the respective confidence interval.
  • a device which is intended to meet the highest safety integrity level SIL4 for example, is to be designed in terms of hardware and, if necessary, software, in principle, in such a way that this safety integrity level is or can be achieved.
  • This can include, for example, the use of a computer that is secure in terms of signaling technology and the development of the software in accordance with the applicable regulations.
  • the device according to the invention can therefore in principle, for example, be SIL4-compatible, it is precisely characterized by the fact that it is capable of the measured variables it provides is to determine the confidence intervals of the measured values according to different security integrity levels.
  • the size of the respective confidence interval depends in particular on the confidence level on which the respective security integrity level is based. For example, a confidence interval with a confidence level of 95% is significantly smaller than in the case of a confidence level of 99.9999%.
  • the device according to the invention will be arranged on the vehicle side or be provided for use on the vehicle side.
  • the device can optionally also include trackside components. This means in particular that the determination of the confidence interval, which is dependent on the respective predetermined safety integrity level, can in principle take place both on the vehicle side and on the track side.
  • the device according to the invention is preferably designed to be secure in terms of signaling. This means that appropriate measures - known to those skilled in the field of railway signaling technology - ensure that the device meets the particularly high safety requirements of railway operations according to the relevant regulations of the respective licensing authority. A correspondingly signal-technically secure design will generally be appropriate or necessary, particularly with regard to the specification of the security integrity level and the determination of the confidence interval that is dependent on the respective specified security integrity level.
  • the device according to the invention is designed in such a way that the security integrity level can be specified for it in terms of hardware and / or software.
  • a hardware specification of the security integrity level can take place here, for example, by means of a corresponding hardware coding of the device, which is preferably implemented safely in terms of signal technology.
  • the safety integrity level of the device can also be specified in software, for example in the form of project planning that is preferably designed to be safe in terms of signal technology.
  • the device according to the invention can preferably also be developed in such a way that the safety integrity level of the device can be specified by a corresponding configuration, parameterization or setting.
  • a specification of the safety integrity level of the device by means of a corresponding configuration, parameterization or setting is advantageous in that this allows the respectively desired or required safety integrity level to be set in a particularly simple and flexible manner.
  • the configuration, parameterization or setting can advantageously take place in particular on the basis of software. This can be done, for example, by means of a corresponding configuration parameter, depending on the value of which the device uses or applies different security integrity levels.
  • the security integrity level of the device can also be predetermined by a control device connected to the device for communication purposes.
  • a control device connected to the device for communication purposes.
  • the control device in question can itself select or define the respective safety integrity level.
  • the communication-related connection is preferably also designed to be secure in terms of signaling.
  • the device according to the invention can preferably also be designed in such a way that the security integrity level the device can be specified dynamically while the device is in operation. This is advantageous because a dynamic specification of the security integrity level enables flexible switching between different security integrity levels while the device is in operation. In this way, there is in particular the possibility of specifying the security integrity level dynamically adapted to the operation and the operational restrictions associated therewith.
  • the safety integrity level of the device can be specified as a function of the application and / or as a function of the situation. This advantageously makes it possible, for example, for applications or functions that have high security requirements to calculate or work with a conservative, ie large, confidence interval.
  • a corresponding function can, for example, be a hazard point protection with a safety integrity level or safety requirement level SIL4.
  • applications or functions for which a lower security integrity level is sufficient ie for example a passenger change or a passenger evacuation, can work with a smaller confidence interval and thus achieve an improved accuracy adapted to the respective security integrity level.
  • the respective safety integrity level of the device can also be specified as a function of the respective situation, ie as a function of the respective specific operational conditions.
  • the device according to the invention can preferably also be developed to output the at least one measured value and the confidence interval determined for this to a control device of a train control system. This advantageously makes it possible for the said variables to be used by the control device of the train control system when controlling or securing the track-bound vehicle.
  • the invention further comprises a train control system with at least one device according to the invention or at least one device according to one of the preferred developments of the device according to the invention described above.
  • the present invention further relates to a method for operating a device for determining at least one measured value related to a location and / or at least one movement variable of a track-bound vehicle.
  • the present invention is based on the object of specifying a method for operating a device for determining at least one measured value related to a location and / or at least one movement variable of a track-bound vehicle, which can be used particularly flexibly and at the same time has operational restrictions due to inaccurate measured values and associated large confidence intervals are reduced.
  • This object is achieved according to the invention by a method for operating a device for determining at least one measured value related to a location and / or at least one movement variable of a track-bound vehicle, the device being given a safety integrity level and the device being assigned to the measured value or at least one of the measured values one of the respective specified security integrity level dependent confidence interval is determined.
  • the security integrity level is specified for the device in terms of hardware and / or software.
  • the method according to the invention can advantageously also be designed in such a way that the safety integrity level of the device is specified by a corresponding configuration, parameterization or setting.
  • the security integrity level of the device is specified by a control device connected to the device in terms of communication technology.
  • the method according to the invention can also be developed in such a way that the safety integrity level of the device is specified dynamically while the device is in operation.
  • the safety integrity level of the device is specified as a function of the application and / or as a function of the situation.
  • the method according to the invention can preferably also be developed in such a way that the at least one measured value and the confidence interval determined for this are output by the device to a control device of a train control system.
  • a track-bound vehicle 10 in the form of a rail vehicle can be seen in the figure.
  • the track-bound vehicle 10 could also be, for example, a track-guided vehicle with rubber tires or a magnetic levitation train.
  • the track-bound vehicle 10 moves along a track or a route 100.
  • precise information is required, in particular with regard to the respective location and the current speed of the track-bound vehicle 10.
  • the location can for example be specified absolutely or as a distance or distance covered relative to a reference point.
  • the acceleration of the lane-bound vehicle can also be recorded or determined as a movement variable and used for controlling the lane-bound vehicle 10.
  • the track-bound vehicle 10 has a device 20 which can also be referred to as an odometry device.
  • the device 20 comprises a computer or odometer 30, which is designed to be secure in terms of signaling.
  • a first sensor 40 is connected to the computer 30 in terms of communication technology and is, for example, a Distance pulse generator or a radar device can act.
  • the computer 30 is also connected in terms of communication technology to a second sensor 50, which can be used, for example, for satellite-supported position determination, for example using GPS, and is connected to an antenna 60 for this purpose.
  • the device 20 could also include any other sensors known per se.
  • the computer 30 of the device 20 is also connected to a memory device 70.
  • control software i.e. for example control software
  • an electronic route atlas i.e. for example route atlas and / or configuration parameters.
  • the figure only shows a schematic representation. This means that further components known per se are not shown for reasons of clarity and the device 20 can also be constructed differently.
  • the storage device 70 can alternatively consist of a plurality of separate storage devices.
  • the computer 30 and the memory device 70 can of course also be designed as a common component.
  • the computer 30 of the device 20 is also connected to a control device 80 of a train control or train protection system.
  • the corresponding train control system can be any system used for local or long-distance traffic.
  • the control device 80 can be a computer or a vehicle device of the European train control system ETCS (European Train Control System) or a vehicle device of a communication-based train control system (Communications-Based Train Control, CBTC) used in local traffic.
  • ETCS European Train Control System
  • CBTC Communication-Based Train Control
  • the device 20 or, in the illustrated embodiment, the computer 30 of the same provides the control device 80 with measured values that relate to a location and / or at least one movement variable of the track-bound vehicle 20.
  • the control computer 80 possibly in interaction with other vehicle-side and / or track-side components, controls and secures the track-bound vehicle 10.
  • the safety integrity level or the safety requirement level of the train control system ie for example SIL4 to ensure or guarantee also in the event that the measured values or data provided by the device 20 have a comparatively great inaccuracy.
  • the measured values each have an accuracy or inaccuracy specification in the form of a confidence interval.
  • the confidence interval indicates the precision of the position estimation of the respective measured variable, with a confidence level being used as a basis.
  • the confidence interval is increased accordingly, with the result that the performance of the train control system can be restricted. This applies in particular with regard to a possible reduction in the speed of the track-bound vehicle 10 or the application of increased safety distances from danger points.
  • corresponding odometry devices In the case of known devices in the form of corresponding odometry devices, the relationship between the security integrity level and the respective confidence interval of certain measured values cannot be changed in relation to one defined security integrity level.
  • This fixed safety integrity level is often or usually the highest safety integrity level SIL4.
  • corresponding odometry devices are designed in such a way that, even in the case of sensor inaccuracies, the fixed, predetermined safety integrity level is maintained by adapting the confidence interval, which is also referred to as the “confidence interval”.
  • the respective device is thus developed specifically for the respective safety integrity level, so that the device is specific for this safety integrity level, ie for example SIL2 or SIL4.
  • the device 20 is now characterized in that a security integrity level can be specified for it.
  • the corresponding specification of the security integrity level can be made in terms of hardware or software, in particular by means of a corresponding configuration, parameterization or setting.
  • the respective security integrity level can be specified by a configuration parameter stored in the memory device 70, with a corresponding specification being able to be made, for example, by a corresponding signal-technically secure input or selection on a screen.
  • the security integrity level of the device 20 it is also possible for the security integrity level of the device 20 to be specified or selected by the control device 80 connected to the device 20 for communication purposes.
  • a corresponding specification can be made either statically, that is to say, for example, once before the start of operation of the device 20, or dynamically while the device 20 and the track-bound vehicle 10 are in operation.
  • the safety integrity level of the device 20 can be specified by the control device 80 as a function of the respective application and / or the respective situation.
  • the device 20 is designed such that it has at least one dependent on the respective specified safety integrity level for the measured value or at least one of the measured values Confidence interval determined.
  • a corresponding confidence interval is preferably determined for each of the measured values.
  • the device 20 is thus able to work with a plurality of different security integrity levels and to determine confidence intervals for the determined measured values which depend on the respective predetermined security integrity level.
  • the safety integrity level can therefore be scaled in such a way that with a high safety integrity level, e.g. SIL4, a very conservative confidence interval is set, which expresses a comparatively high level of inaccuracy and leads to comparatively large operational restrictions, while with a lower safety integrity level, e.g. SIL2, a smaller confidence interval is determined.
  • the device 20 or the computer 30 thereof is designed to transmit the at least one measured value and the at least one confidence interval determined for the measured value or for at least one of the measured values to the control device 80 of the train control system.
  • This enables the control device 80 of the train control system to take into account the location and / or the respective movement quantity of the track-bound vehicle 10 when controlling the track-bound vehicle 20.
  • the flexible specification of the respective safety integrity level allows flexible modeling of odometry-dependent functions in train control systems. This means that functions with a high security requirement level, ie for example a danger point protection, count on a conservative (large) confidence interval can, while functions with lower safety requirement levels, ie for example a passenger change or an evacuation, can count on a smaller or minimized confidence interval. In the latter case, operational restrictions are reduced or minimized due to a high confidence interval.
  • the device 20 thus realizes an odometry architecture which is flexible or scalable with regard to the respectively determined confidence interval. This makes it possible in particular to optimize or adapt odometry-dependent functions in train protection systems specifically for the respective safety integrity level.
  • a passenger change classified according to SIL2 can be treated with a small confidence interval. This makes it possible to reliably switch passengers, since the so-called "stopping window” is hit robustly.
  • a safety integrity level of SIL4 a larger confidence interval would be required, which can limit the reliable hit of the "stopping window”.
  • the device according to the invention and the method according to the invention ultimately enable a balance between the respective security requirements (defined by the respective security integrity level) and the respective confidence interval of the measured values provided (or the associated confidence level, i.e. ultimately the underlying or required accuracy).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines auf einen Ort und/oder zumindest eine Bewegungsgröße eines spurgebundenen Fahrzeugs bezogenen Messwertes.
  • Moderne Zugsicherungs- beziehungsweise Zugbeeinflussungssysteme benötigen genaue Informationen in Bezug auf den aktuellen Ort und/oder in Bezug auf aktuelle Bewegungsgrößen des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs, etwa in Form von Informationen zu einer von dem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke und einer aktuellen Geschwindigkeit. Zur Bestimmung und Bereitstellung dieser Informationen werden üblicherweise unterschiedliche diversitäre Sensoren verwendet. Bei entsprechenden Sensoren kann es sich beispielsweise um Wegimpulsgeber, Beschleunigungssensoren, Radarsysteme, Balisensysteme oder auch satellitengestützte Sensoren beziehungsweise Ortungssysteme, etwa auf der Basis von GPS (Global Positioning System), handeln. Durch eine Zusammenführung der Daten der verschiedenen Sensoren werden hierbei auch als Odometriedaten bezeichnete Daten ermittelt, die üblicherweise neben den jeweiligen Weg- und Geschwindigkeitswerten zugehörige Vertrauensintervalle umfassen. Diese stellen ein Maß für die Genauigkeit beziehungsweise Ungenauigkeit des jeweiligen Messwerts dar, wobei eine größere Unsicherheit bei der Bestimmung der jeweiligen Messgröße beziehungsweise des jeweiligen Messwertes ein größeres Vertrauensintervall zur Folge hat.
  • In der Praxis kann sich die Situation ergeben, dass die Leistungsfähigkeit eines Zugsicherungssystems, welches die entsprechenden Messwerte zur Steuerung beziehungsweise Sicherung des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs verwendet, aufgrund der durch das Vertrauensintervall ausgedrückten Unsicherheit in Bezug auf den jeweiligen Messwert eingeschränkt ist. Dies kann insbesondere dazu führen, dass eine Reduzierung der Geschwindigkeit des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs (oder auch anderer in dem System verkehrender spurgebundener Fahrzeuge) erforderlich ist oder vor Gefahrenpunkten vergrößerte Sicherheitsabstände einzuhalten sind.
  • Das Dokument DE 10 2005 046456 A beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Orts und/oder einer Bewegungsgröße von sich bewegenden Objekten, insbesondere von sich bewegenden spurgebundenen Fahrzeugen, wobei mindestens ein Vorverarbeitungsrechner vorgesehen ist. Um eine hohe Genauigkeit sicherzustellen, werden mindestens drei Sensoren verwendet, die Sensordaten ermitteln und an Prozesse von Vorverarbeitungsrechnern übergeben. Jeder Prozess berechnet einen Differenzfaktor aus den Sensordaten von je zwei Sensoren. Die Prozesse tauschen die Differenzfaktoren untereinander aus und die Sensorgüte für jeden Sensor wird ermittelt.
  • Gemäß der internationalen Norm IEC 61508 beziehungsweise spezifisch für den Bahnbereich gemäß der europäischen Norm EN 50129 werden für Sicherheitsfunktionen vier Sicherheits-Integritätslevel (SIL) beziehungsweise Sicherheitsanforderungsstufen unterschieden. Hierbei stellt der Sicherheits-Integritätslevel 4 die höchste und der Sicherheits-Integritätslevel 1 die niedrigste Stufe der Sicherheits-Integrität dar. Der jeweilige Sicherheits-Integritätslevel beeinflusst das Vertrauensintervall eines Messwertes dahingehend, dass das Vertrauensintervall für den Fall besonders groß ist, dass seitens der jeweiligen Vorrichtung ein hoher Sicherheits-Integritätslevel zu erfüllen beziehungsweise bereitzustellen ist. Damit ergeben sich Einschränkungen aufgrund vergleichsweise ungenauer Messwerte und des damit verbundenen vergleichsweise großen Vertrauensintervalls insbesondere für solche Systeme, welche die höchsten Sicherheits-Integritätslevel SIL4 oder SIL3 erfüllen.
  • Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 046 456 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Vorrichtung, bei der Sensordaten mehrerer Sensoren zusammengeführt werden und unter Berücksichtigung der jeweiligen Sensorgüte der Ort beziehungsweise die jeweilige Bewegungsgröße des spurgebundenen Fahrzeugs ermittelt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines auf einen Ort und/oder zumindest eine Bewegungsgröße eines spurgebundenen Fahrzeugs bezogenen Messwertes anzugeben, die flexibel einsetzbar ist und zugleich betriebliche Einschränkungen aufgrund ungenauer Messwerte und damit verbundener großer Vertrauensintervalle reduziert.
  • Diese Aufgabe wird für eine Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines auf einen Ort und/oder zumindest eine Bewegungsgröße eines spurgebundenen Fahrzeugs bezogenen Messwertes erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass ihr ein Sicherheits-Integritätslevel vorgebbar ist, und die Vorrichtung zu dem Messwert oder zu zumindest einem der Messwerte ein von dem jeweiligen vorgegebenen Sicherheits-Integritätslevel abhängiges Vertrauensintervall ermittelt.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es sich bei der zumindest einen Bewegungsgröße insbesondere um eine von dem spurgebundenen Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke, eine Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs und/oder eine Beschleunigung des spurgebundenen Fahrzeugs handeln. Der zumindest eine Messwert kann das unmittelbare Ergebnis einer Messung sein oder auch ein aus einer oder mehreren entsprechenden Messungen abgeleiteter oder ermittelter Wert.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist derart ausgebildet, dass ihr ein Sicherheits-Integritätslevel vorgebbar ist. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung abweichend von vorbekannten entsprechenden Vorrichtungen bei der Bestimmung von Messwerten des Ortes und/oder der zumindest einen Bewegungsgröße des spurgebundenen Fahrzeugs unterschiedliche Sicherheits-Integritätslevel ansetzen beziehungsweise zugrunde legen kann. Damit ist das Sicherheits-Integritätslevel nicht fest vorbestimmt, sondern flexibel vorgebbar. In Abhängigkeit von dem jeweiligen vorgegebenen Sicherheits-Integritätslevel ermittelt die Vorrichtung zu dem jeweiligen Messwert ein entsprechendes Vertrauensintervall. Für den Fall, dass der Vorrichtung ein niedrigerer Sicherheits-Integritätslevel vorgegeben ist, wird von ihr somit ein kleineres Vertrauensintervall ermittelt als für den Fall, dass ihr ein höherer Sicherheits-Integritätslevel vorgegeben ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass sie nicht auf einen Sicherheits-Integritätslevel festgelegt ist. Stattdessen kann dieselbe Vorrichtung zur Realisierung unterschiedlicher Sicherheits-Integritätslevel verwendet werden. Zur Vermeidung von Missverständnissen sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sich ein der Vorrichtung vorgegebener Sicherheits-Integritätslevel in der Regel ausschließlich auf die Ermittlung des jeweiligen Vertrauensintervalls auswirken wird. Dies bedeutet, dass eine Vorrichtung, die beispielsweise das höchste Sicherheits-Integritätslevel SIL4 erfüllen soll, hardware- sowie gegebenenfalls auch softwaretechnisch grundsätzlich derart auszuführen ist, dass dieses Sicherheits-Integritätslevel erreicht wird beziehungsweise erreicht werden kann. Dies kann beispielsweise eine Verwendung eines signaltechnisch sicheren Rechners sowie eine Entwicklung der Software gemäß den anzuwendenden Vorschriften einschließen. Auch wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung damit dahingehend grundsätzlich beispielsweise SIL4-tauglich sein kann, zeichnet sie sich gerade dadurch aus, dass sie in Bezug auf die von ihr bereitgestellten Messgrößen in der Lage ist, die Vertrauensintervalle der Messwerte gemäß unterschiedlicher Sicherheits-Integritätslevel zu ermitteln. Dabei hängt die Größe des jeweiligen Vertrauensintervalls insbesondere von dem bei dem jeweiligen Sicherheits-Integritätslevel zugrunde gelegten Konfidenzniveau ab. So ist ein Vertrauensintervall beispielsweise bei einem Konfidenzniveau von 95% deutlich kleiner als im Falle eines Konfidenzniveaus von 99,9999%.
  • In der Regel wird die erfindungsgemäße Vorrichtung fahrzeugseitig angeordnet sein beziehungsweise für einen fahrzeugseitigen Einsatz vorgesehen sein. Jedoch kann die Vorrichtung in Abhängigkeit von der jeweiligen Realisierung gegebenenfalls auch streckenseitige Komponenten umfassen. Dies bedeutet insbesondere, dass die Ermittlung des von dem jeweiligen vorgegebenen Sicherheits-Integritätslevel abhängigen Vertrauensintervalls grundsätzlich sowohl fahrzeugseitig als auch streckenseitig erfolgen kann.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise signaltechnisch sicher ausgeführt ist. Dies bedeutet, dass durch entsprechende - für sich genommen dem Fachmann auf dem Gebiet der Eisenbahnsignaltechnik bekannte - Maßnahmen gewährleistet wird, dass die Vorrichtung den besonders hohen Sicherheitsanforderungen des Bahnbetriebes nach den von der jeweiligen Zulassungsbehörde maßgeblichen Vorschriften genügt. Eine entsprechende signaltechnisch sichere Ausführung wird dabei in der Regel insbesondere in Bezug auf die Vorgabe des Sicherheits-Integritätslevels sowie die Ermittlung des von dem jeweiligen vorgegebenen Sicherheits-Integritätslevel abhängigen Vertrauensintervalls zweckmäßig beziehungsweise erforderlich sein.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgebildet, dass ihr der Sicherheits-Integritätslevel hardwaremäßig und/oder softwaremäßig vorgebbar ist. Eine hardwaremäßige Vorgabe des Sicherheits-Integritätslevels kann hierbei beispielsweise mittels einer entsprechenden, vorzugsweise signaltechnisch sicher ausgeführten Hardware-Kodierung der Vorrichtung erfolgen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung auch softwaremäßig vorgegeben sein beziehungsweise werden, etwa in Form einer vorzugsweise signaltechnisch sicher ausgestalteten Projektierung.
  • Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch derart weitergebildet sein, dass der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung durch eine entsprechende Konfiguration, Parametrierung oder Einstellung vorgebbar ist. Eine Vorgabe des Sicherheits-Integritätslevels der Vorrichtung durch eine entsprechende Konfiguration, Parametrierung oder Einstellung ist dahingehend vorteilhaft, dass hierdurch der jeweils gewünschte beziehungsweise erforderliche Sicherheits-Integritätslevel auf besonders einfache und flexible Art und Weise einstellbar ist. Dabei kann die Konfiguration, Parametrierung oder Einstellung vorteilhafterweise insbesondere softwarebasiert erfolgen. Dies kann beispielsweise mittels eines entsprechenden Konfigurationsparameters geschehen, in Abhängigkeit von dessen Wert von der Vorrichtung unterschiedliche Sicherheits-Integritätslevel verwendet beziehungsweise angesetzt werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung auch durch eine kommunikationstechnisch an die Vorrichtung angebundene Steuereinrichtung vorgebbar sein. Dies bietet den Vorteil, dass die betreffende Steuereinrichtung selbst den jeweiligen Sicherheits-Integritätslevel auswählen beziehungsweise festlegen kann. Vorzugsweise ist hierbei auch die kommunikationstechnische Anbindung signaltechnisch sicher ausgeführt.
  • Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch derart ausgestaltet sein, dass der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung dynamisch während des laufenden Betriebes der Vorrichtung vorgebbar ist. Dies ist vorteilhaft, da eine dynamische Vorgabe des Sicherheits-Integritätslevels während des laufenden Betriebs der Vorrichtung ein flexibles Umschalten zwischen verschiedenen Sicherheits-Integritätslevel ermöglicht. Hierdurch besteht somit insbesondere die Möglichkeit einer dynamisch dem Betrieb angepassten Vorgabe des Sicherheits-Integritätslevels und der damit jeweils verbundenen betrieblichen Einschränkungen.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung anwendungsabhängig und/oder situationsabhängig vorgebbar. Hierdurch wird es vorteilhafterweise beispielsweise ermöglicht, dass Anwendungen beziehungsweise Funktionen, die hohe Sicherheitsanforderungen haben, mit einem konservativen, d.h. großen, Vertrauensintervall rechnen beziehungsweise arbeiten können. Bei einer entsprechenden Funktion kann es sich beispielsweise um eine Gefahrenpunktsicherung mit Sicherheits-Integritätslevel beziehungsweise Sicherheitsanforderungsstufe SIL4 handeln. Andererseits können Anwendungen beziehungsweise Funktionen, für die ein kleineres Sicherheits-Integritätslevel ausreicht, d.h. beispielsweise ein Fahrgastwechsel beziehungsweise eine Fahrgastevakuierung, mit einem kleineren Vertrauensintervall rechnen beziehungsweise arbeiten und somit eine verbesserte, dem jeweiligen Sicherheits-Integritätslevel angepasste Genauigkeit erzielen. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass betriebliche Einschränkungen, etwa in Form einer Geschwindigkeitsreduzierung, aufgrund eines großen beziehungsweise zu groß angesetzten Vertrauensintervalls minimiert werden. Alternativ oder zusätzlich zur Berücksichtigung der Art der jeweiligen Anwendung kann die Vorgabe des jeweiligen Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung auch in Abhängigkeit von der jeweiligen Situation erfolgen, d.h. abhängig von den jeweiligen konkreten betrieblichen Gegebenheiten.
  • Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch weitergebildet sein, den zumindest einen Messwert sowie das zu diesem ermittelte Vertrauensintervall an eine Steuereinrichtung eines Zugbeeinflussungssystems auszugeben. Hierdurch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, dass die genannten Größen von der Steuereinrichtung des Zugbeeinflussungssystems bei der Steuerung beziehungsweise Sicherung des spurgebundenen Fahrzeugs verwendet werden.
  • Die Erfindung umfasst ferner ein Zugbeeinflussungssystem mit zumindest einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise zumindest einer Vorrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines auf einen Ort und/oder zumindest eine Bewegungsgröße eines spurgebundenen Fahrzeugs bezogenen Messwertes.
  • Hinsichtlich des Verfahrens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines auf einen Ort und/oder zumindest eine Bewegungsgröße eines spurgebundenen Fahrzeugs bezogenen Messwertes anzugeben, das besonders flexibel einsetzbar ist und zugleich betriebliche Einschränkungen aufgrund ungenauer Messwerte und damit verbundener großer Vertrauensintervalle reduziert.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines auf einen Ort und/oder zumindest eine Bewegungsgröße eines spurgebundenen Fahrzeugs bezogenen Messwertes, wobei der Vorrichtung ein Sicherheits-Integritätslevel vorgegeben wird und von der Vorrichtung zu dem Messwert oder zu zumindest einem der Messwerte ein von dem jeweiligen vorgegebenen Sicherheits-Integritätslevel abhängiges Vertrauensintervall ermittelt wird.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen denjenigen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Gleiches gilt hinsichtlich der im Folgenden genannten bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Bezug auf die jeweilige entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, so dass auch diesbezüglich auf die vorstehenden entsprechenden Erläuterungen verwiesen wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Vorrichtung der Sicherheits-Integritätslevel hardwaremäßig und/oder softwaremäßig vorgegeben.
  • Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgestaltet sein, dass der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung durch eine entsprechende Konfiguration, Parametrierung oder Einstellung vorgegeben wird.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung durch eine kommunikationstechnisch an die Vorrichtung angebundene Steuereinrichtung vorgegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch derart weitergebildet sein, dass der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung dynamisch während des laufenden Betriebes der Vorrichtung vorgegeben wird.
  • Entsprechend einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung anwendungsabhängig und/oder situationsabhängig vorgegeben.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgeprägt sein, dass der zumindest eine Messwert sowie das zu diesem ermittelte Vertrauensintervall von der Vorrichtung an eine Steuereinrichtung eines Zugbeeinflussungssystems ausgegeben werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu zeigt die
    • Figur
    in einer schematischen Skizze ein spurgebundenes Fahrzeug mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • In der Figur ist ein spurgebundenes Fahrzeug 10 in Form eines Schienenfahrzeugs erkennbar. Alternativ hierzu könnte es sich bei dem spurgebundenen Fahrzeug 10 beispielsweise auch um ein spurgeführtes Fahrzeug mit Gummibereifung oder eine Magnetschwebebahn handeln. Das spurgebundene Fahrzeug 10 bewegt sich entlang eines Gleises beziehungsweise einer Strecke 100. Zur Steuerung und Sicherung des spurgebundenen Fahrzeugs 10 werden insbesondere in Bezug auf den jeweiligen Ort sowie die jeweilige Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs 10 genaue Informationen benötigt. Dabei kann der Ort beispielsweise absolut oder als Distanz beziehungsweise zurückgelegte Strecke relativ zu einem Referenzpunkt angegeben werden. Darüber hinaus kann zusätzlich oder alternativ zu den genannten Bewegungsgrößen auch die Beschleunigung des spurgebundenen Fahrzeugs als Bewegungsgröße erfasst beziehungsweise bestimmt und für die Steuerung des spurgebundenen Fahrzeugs 10 verwendet werden.
  • Das spurgebundene Fahrzeug 10 weist eine Vorrichtung 20 auf, die auch als Odometrieeinrichtung bezeichnet werden kann. Die Vorrichtung 20 umfasst einen Rechner beziehungsweise Odometrierechner 30, der signaltechnisch sicher ausgeführt ist. An den Rechner 30 ist ein erster Sensor 40 kommunikationstechnisch angebunden, bei dem es sich beispielsweise um einen Wegimpulsgeber oder eine Radareinrichtung handeln kann. Darüber hinaus ist der Rechner 30 auch an einen zweiten Sensor 50 kommunikationstechnisch angebunden, der beispielsweise zur satellitengestützten Positionsbestimmung beispielsweise mittels GPS dienen kann und hierzu an eine Antenne 60 angebunden ist. Alternativ oder zusätzlich zu den beispielhaft genannten Sensoren 40 und 50 könnte die Vorrichtung 20 auch beliebige andere, für sich bekannte Sensoren umfassen.
  • Entsprechend der Darstellung der Figur ist der Rechner 30 der Vorrichtung 20 weiterhin an eine Speichereinrichtung 70 angebunden. Diese umfasst für einen Betrieb der Vorrichtung 20 erforderliche Daten und Softwareprogramme, d.h. beispielsweise Steuerungssoftware, einen elektronischen Streckenatlas und/oder Konfigurationsparameter. In diesem Zusammenhang sei nachdrücklich darauf hingewiesen, dass die Figur lediglich eine schematische Darstellung zeigt. Dies bedeutet, dass weitere für sich bekannte Komponenten aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt sind und die Vorrichtung 20 auch anders aufgebaut sein kann. So kann beispielsweise die Speichereinrichtung 70 alternativ aus mehreren getrennten Speichereinrichtungen bestehen. Darüber hinaus können der Rechner 30 sowie die Speichereinrichtung 70 selbstverständlich auch als eine gemeinsame Komponente ausgeführt sein.
  • Der Rechner 30 der Vorrichtung 20 ist darüber hinaus an eine Steuereinrichtung 80 eines Zugbeeinflussungs- beziehungsweise Zugsicherungssystems angebunden. Dabei kann es sich bei dem entsprechenden Zugbeeinflussungssystem um ein beliebiges für den Nah- beziehungsweise Fernverkehr verwendetes System handeln. Beispielhaft sei genannt, dass es sich bei dem Steuereinrichtung 80 um einen Rechner beziehungsweise ein Fahrzeuggerät des europäischen Zugbeeinflussungssystems ETCS (European Train Control System) oder auch um ein Fahrzeuggerät eines im Nahverkehr verwendeten kommunikationsbasierten Zugbeeinflussungssystems (Communications-Based Train Control, CBTC) handeln kann.
  • Unabhängig von der Art des jeweiligen Zugbeeinflussungs- beziehungsweise Zugsicherungssystems stellt die Vorrichtung 20 beziehungsweise in dem darstellten Ausführungsbeispiel der Rechner 30 derselben der Steuereinrichtung 80 Messwerte zur Verfügung, die sich auf einem Ort und/oder zumindest eine Bewegungsgröße des spurgebundenen Fahrzeugs 20 beziehen. Unter Berücksichtigung der seitens der Vorrichtung 20 bereitgestellten Messwerte erfolgt durch den Steuerrechner 80, gegebenenfalls in Zusammenspiel mit weiteren fahrzeugseitigen und/oder streckenseitigen Komponenten, die Steuerung sowie Sicherung des spurgebundenen Fahrzeugs 10. Dabei ist der Sicherheits-Integritätslevel beziehungsweise die Sicherheitsanforderungsstufe des Zugbeeinflussungssystems, d.h. beispielsweise SIL4, auch für den Fall sicherzustellen beziehungsweise zu garantieren, dass die von der Vorrichtung 20 bereitgestellten Messwerte beziehungsweise Daten eine vergleichsweise große Ungenauigkeit aufweisen. Um eine Berücksichtigung der jeweiligen Genauigkeit durch das Zugbeeinflussungs- beziehungsweise Zugsicherungssystem zu ermöglichen, weisen die Messwerte hierbei jeweils eine Genauigkeits- beziehungsweise Ungenauigkeitsangabe in Form eines Vertrauensintervalls auf. Dabei gibt das Vertrauensintervall die Präzision der Lageschätzung der jeweiligen Messgröße an, wobei jeweils ein Konfidenzniveau zugrunde gelegt wird. Bei einer vergleichsweise großen Ungenauigkeit der seitens der Vorrichtung 20 bereitgestellten Messwerte ergibt sich hierbei nun die Situation, dass das Vertrauensintervall entsprechend vergrößert wird, was zur Folge hat, dass die Leistungsfähigkeit des Zugbeeinflussungssystems eingeschränkt sein kann. Dies gilt insbesondere in Bezug auf eine mögliche Geschwindigkeitsreduzierung des spurgebundenen Fahrzeugs 10 beziehungsweise ein Ansetzen vergrößerter Sicherheitsabstände vor Gefahrenpunkten.
  • Bei vorbekannten Vorrichtungen in Form entsprechender Odometrie-Einrichtungen ist der Zusammenhang zwischen dem Sicherheits-Integritätslevel und dem jeweiligen Vertrauensintervall von bestimmten Messwerten unveränderbar bezogen auf einen festen Sicherheits-Integritätslevel definiert. Bei diesem festen Sicherheits-Integritätslevel handelt es sich häufig beziehungsweise üblicherweise um das höchste Sicherheits-Integritätslevel SIL4. Dies bedeutet, dass entsprechende Odometrie-Einrichtungen so ausgelegt werden, dass auch bei Sensorungenauigkeiten durch Anpassung des Vertrauensintervalls, das auch als "confidence interval" bezeichnet wird, der fest vorgegebene Sicherheits-Integritätslevel eingehalten wird. Die jeweilige Vorrichtung wird somit speziell für den jeweiligen Sicherheits-Integritätslevel entwickelt, so dass die Vorrichtung für diesen Sicherheits-Integritätslevel, d.h. beispielsweise SIL2 oder SIL4, spezifisch ist.
  • Die Vorrichtung 20 zeichnet sich nun dadurch aus, dass ihr ein Sicherheits-Integritätslevel vorgebbar ist. Dabei kann die entsprechende Vorgabe des Sicherheits-Integritätslevels hardwaremäßig oder auch softwaremäßig erfolgen, insbesondere durch eine entsprechende Konfiguration, Parametrierung oder Einstellung. So ist es beispielsweise denkbar, dass der jeweilige Sicherheits-Integritätslevel durch einen in der Speichereinrichtung 70 abgelegten Konfigurationsparameter vorgebbar ist, wobei eine entsprechende Vorgabe beispielsweise durch ein entsprechendes signaltechnisch sicheres Eingeben oder Auswählen auf einem Bildschirm erfolgen kann. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es auch möglich, dass der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung 20 durch die kommunikationstechnisch an die Vorrichtung 20 angebundene Steuereinrichtung 80 vorgegeben beziehungsweise durch diese ausgewählt wird. Dabei kann eine entsprechende Vorgabe entweder statisch, d.h. beispielsweise einmalig vor einer Betriebsaufnahme der Vorrichtung 20, oder auch dynamisch während des laufenden Betriebs der Vorrichtung 20 sowie des spurgebundenen Fahrzeugs 10 erfolgen. Hierbei ist es beispielsweise möglich, dass der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung 20 von der Steuereinrichtung 80 in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung und/oder der jeweiligen Situation vorgegeben wird.
  • Unabhängig davon, in welcher Form beziehungsweise auf welche Art und Weise der Vorrichtung 20 der Sicherheits-Integritätslevel vorgebbar ist, ist die Vorrichtung 20 derart ausgebildet, dass sie zu dem Messwert oder zu zumindest einem der Messwerte zumindest ein von dem jeweiligen vorgegebenen Sicherheits-Integritätslevel abhängiges Vertrauensintervall ermittelt. Vorzugsweise wird hierbei jeweils für jeden der Messwerte ein entsprechendes Vertrauensintervall ermittelt.
  • Die Vorrichtung 20 ist somit in der Lage mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Sicherheits-Integritätslevel zu arbeiten und zu den bestimmten Messwerten Vertrauensintervalle zu ermitteln, die von dem jeweiligen vorgegebenen Sicherheits-Integritätslevel abhängen. Die Sicherheits-Integritätslevel sind damit dahingehend skalierbar, dass bei einem hohen Sicherheits-Integritätslevel, z.B. SIL4, ein sehr konservatives Vertrauensintervall angesetzt wird, das eine vergleichsweise große Ungenauigkeit ausdrückt und zu vergleichsweise großen betrieblichen Einschränkungen führt, während bei einem kleineren Sicherheits-Integritätslevel, z.B. SIL2, ein kleineres Vertrauensintervall ermittelt wird.
  • Die Vorrichtung 20 beziehungsweise der Rechner 30 derselben ist ausgebildet, den zumindest einen Messwert sowie das zumindest eine zu dem Messwert oder zu zumindest einem der Messwerte ermittelte Vertrauensintervall an die Steuereinrichtung 80 des Zugbeeinflussungssystems zu übermitteln. Hierdurch wird es der Steuereinrichtung 80 des Zugbeeinflussungssystems somit ermöglicht, den Ort und/oder die jeweilige Bewegungsgröße des spurgebundenen Fahrzeugs 10 bei der Steuerung des spurgebundenen Fahrzeugs 20 zu berücksichtigen. Dabei erlaubt die flexible Vorgabe des jeweiligen Sicherheits-Integritätslevels eine flexible Modellierung von odometrieabhängigen Funktionen in Zugbeeinflussungssystemen. Dies bedeutet, dass Funktionen mit einer hohen Sicherheitsanforderungsstufe, d.h. beispielsweise eine Gefahrenpunktsicherung, mit einem konservativen (großen) Vertrauensintervall rechnen können, während Funktionen mit kleineren Sicherheitsanforderungsstufen, d.h. z.B. ein Fahrgastwechsel oder eine Evakuierung, mit einem kleineren beziehungsweise minimierten Vertrauensintervall rechnen können. Im letzteren Fall werden somit betriebliche Einschränkungen aufgrund eines hohen Vertrauensintervalls reduziert beziehungsweise minimiert.
  • Durch die Vorrichtung 20 wird somit eine Odometrie-Architektur realisiert, die bezüglich des jeweils ermittelten Vertrauensintervalls flexibel beziehungsweise skalierbar ist. Hierdurch wird es insbesondere möglich, in Zugsicherungssystemen spezifisch für den jeweiligen Sicherheits-Integritätslevel odometrieabhängige Funktionen zu optimieren beziehungsweise anzupassen. So kann wie bereits erwähnt beispielsweise ein nach SIL2 eingestufter Fahrgastwechsel mit einem kleinen Vertrauensintervall behandelt werden. Hierdurch wird der Fahrgastwechsel zuverlässig ermöglicht, da das sogenannte "stopping window" robust getroffen wird. Hingegen wäre im Falle eines Sicherheits-Integritätslevels von SIL4 ein größeres Vertrauensintervall erforderlich, wodurch das zuverlässige Treffen des "stopping windows" eingeschränkt werden kann.
  • Entsprechend der vorstehenden Erläuterungen im Zusammenhang mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen ermöglichen die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren im Ergebnis eine Ausbalancierung zwischen den jeweiligen Sicherheitserfordernissen (definiert durch den jeweiligen Sicherheits-Integritätslevel) und dem jeweiligen Vertrauensintervall von bereitgestellten Messwerten (beziehungsweise dem zugehörigen Konfidenzniveau, d.h. letztendlich der zugrunde gelegten beziehungsweise erforderlichen Genauigkeit).

Claims (15)

  1. Vorrichtung (20) zur Bestimmung zumindest eines auf einen Ort und/oder zumindest eine Bewegungsgröße eines spurgebundenen Fahrzeugs (10) bezogenen Messwertes,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Vorrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass ihr ein Sicherheits-Integritätslevel vorgebbar ist, und
    - die Vorrichtung (20) zu dem Messwert oder zu zumindest einem der Messwerte ein von dem jeweiligen vorgegebenen Sicherheits-Integritätslevel abhängiges Vertrauensintervall ermittelt.
  2. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass ihr der Sicherheits-Integritätslevel hardwaremäßig und/oder softwaremäßig vorgebbar ist.
  3. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung (20) durch eine entsprechende Konfiguration, Parametrierung oder Einstellung vorgebbar ist.
  4. Vorrichtung (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung (20) durch eine kommunikationstechnisch an die Vorrichtung (20) angebundene Steuereinrichtung (80) vorgebbar ist.
  5. Vorrichtung (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung (20) dynamisch während des laufenden Betriebes der Vorrichtung (20) vorgebbar ist.
  6. Vorrichtung (20) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung (20) anwendungsabhängig und/oder situationsabhängig vorgebbar ist.
  7. Vorrichtung (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorrichtung (20) ausgebildet ist, den Messwert sowie das zu diesem ermittelte Vertrauensintervall an eine Steuereinrichtung eines Zugbeeinflussungssystems auszugeben.
  8. Zugbeeinflussungssystem mit zumindest einer Vorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (20) zur Bestimmung zumindest eines auf einen Ort und/oder zumindest eine Bewegungsgröße eines spurgebundenen Fahrzeugs (10) bezogenen Messwertes,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Vorrichtung (20) ein Sicherheits-Integritätslevel vorgegeben wird und
    - von der Vorrichtung (20) zu dem Messwert oder zu zumindest einem der Messwerte ein von dem jeweiligen vorgegebenen Sicherheits-Integritätslevel abhängiges Vertrauensintervall ermittelt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Vorrichtung (20) der Sicherheits-Integritätslevel hardwaremäßig und/oder softwaremäßig vorgegeben wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung (20) durch eine entsprechende Konfiguration, Parametrierung oder Einstellung vorgegeben wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung (20) durch eine kommunikationstechnisch an die Vorrichtung (20) angebundene Steuereinrichtung (80) vorgegeben wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung (20) dynamisch während des laufenden Betriebes der Vorrichtung (20) vorgegeben wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sicherheits-Integritätslevel der Vorrichtung (20) anwendungsabhängig und/oder situationsabhängig vorgegeben wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zumindest eine Messwert sowie das zu diesem ermittelte Vertrauensintervall von der Vorrichtung (20) an eine Steuereinrichtung eines Zugbeeinflussungssystems ausgegeben werden.
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