EP3608201A1

EP3608201A1 - Method and device for simulating a route of a traction vehicle

Info

Publication number: EP3608201A1
Application number: EP19184211.1A
Authority: EP
Inventors: Jens Bertrand; Ralf Karschunke
Original assignee: Igt Inbetriebnahmegesellschaft Transporttechnik Mbh
Current assignee: Igt Inbetriebnahmegesellschaft Transporttechnik Mbh
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2020-02-12
Anticipated expiration: 2039-07-03
Also published as: DE102018116919B3; PL3608201T3; EP3608201B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Simulieren einer Streckenfahrt eines Triebfahrzeuges auf einer mit einem Zugbeeinflussungssystem ausgerüsteten Gleisstrecke, wobei das Triebfahrzeug eine interne Fahrzeugeinrichtung zur Zugbeeinflussung hat, die mit einem streckenseitigen Zugbeeinflussungssystem der Gleisstrecke der simulierten Streckenfahrt zwecks Zugbeeinflussung entsprechend zusammenwirken kann, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst, ohne dass sich das Triebfahrzeug dabei tatsächlich auf der Gleisstrecke bewegt:- Bereitstellen von simulierte Bewegungsinformationen der Fahrzeugeinrichtung des Triebfahrzeuges, um eine Bewegung des Fahrzeuges zu simulieren;- Generieren von mindestens einer triebfahrzeugbezogenen Nachricht durch die interne Fahrzeugeinrichtung des Triebfahrzeuges und drahtloses Übertragen der triebfahrzeugbezogenen Nachricht an eine simulierte Streckenzentrale;- Generieren von mindestens einer fahrtregelungsbezogenen Nachricht durch die simulierte Streckenzentrale in Abhängigkeit von der übertragenen triebfahrzeugbezogenen Nachricht und drahtloses Übertragen der fahrtregelungsbezogenen Nachricht an das Triebfahrzeug,- wobei die interne Fahrzeugeinrichtung des Triebfahrzeuges eine simulierte fahrzeugseitige Reaktion in Abhängigkeit von der empfangenen fahrtregelungsbezogenen Nachricht beeinflusst.The invention relates to a method for simulating a route of a traction vehicle on a track section equipped with a train control system, the traction vehicle having an internal vehicle device for influencing the train, which can interact with a track-side train control system of the track section of the simulated route for the purpose of influencing the train, the method being able to interact accordingly Steps includes without the locomotive actually moving on the track: - Providing simulated movement information from the vehicle device of the locomotive to simulate movement of the vehicle; - Generation of at least one locomotive-related message by the internal vehicle device of the locomotive and wireless transmission of the motor vehicle-related message to a simulated route control center; - generation of at least one traffic control-related message by the simulated Route control center as a function of the transmitted motor vehicle-related message and wireless transmission of the cruise control-related message to the traction vehicle, the internal vehicle device of the traction vehicle influencing a simulated vehicle-side response as a function of the received traffic control-related message.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Simulieren einer Streckenfahrt eines Triebfahrzeuges auf einer mit einem zu Zugbeeinflussungssystem ausgerüsteten Gleisstrecke, wobei das Triebfahrzeug eine interne Fahrzeugeinrichtung zur Zugbeeinflussung hat, die mit einem streckenseitigen Zugbeeinflussungssystem der Gleisstrecke zur simulierten Streckenfahrt zwecks Zugbeeinflussung entsprechend zusammenwirken kann. Die Erfindung betrifft ebenso eine Vorrichtung hierzu.The invention relates to a method for simulating a route of a traction vehicle on a track section equipped with a train control system, the traction vehicle having an internal vehicle device for influencing the train, which can interact accordingly with a track-side train control system of the track section for simulated route travel for the purpose of influencing the train. The invention also relates to a device for this.

Zugbeeinflussungssysteme für Schienenfahrzeuge sind Anlagen, die die Fahrt eines Zuges entlang einer Gleisstrecke überwachen, um Unfälle zu vermeiden. Hierzu zählen neben streckenseitigen Infrastrukturen, wie beispielsweise Licht- und Signalanlagen, auch fahrzeugseitige Systeme, die mit den streckenseitigen Systemen so zusammenwirken, dass der Zug sicher auf der Strecke fahren kann. So kann ein Triebfahrzeug je nach Ausrüstungszustand die zulässige Höchstgeschwindigkeit überwachen und ggf. automatisch bremsen oder das Einfahren in einen nicht freigegebenen Abschnitt durch eine automatisierte Zwangsbremsung verhindern. Ein Problem hierbei stellt die Tatsache dar, dass verschiedene Gleisstrecken jeweils einen unterschiedlichen Ausrüstungszustand aufweisen, der je nach Art der auf der jeweiligen Gleisstrecke fahrenden Züge sehr unterschiedlich sein kann. Darüber hinaus unterscheidet sich des Weiteren der Ausrüstungszustand von Land zu Land erheblich, so dass ein länderübergreifender Zugverkehr je nach Ausrüstungszustand der Zugbeeinflussungssysteme des jeweiligen Landes nur eingeschränkt bis gar nicht möglich ist.Train control systems for rail vehicles are systems that monitor the movement of a train along a track to prevent accidents. In addition to trackside infrastructures, such as light and signal systems, this also includes vehicle-side systems that interact with the trackside systems in such a way that the train can travel safely on the track. Depending on the equipment condition, a traction vehicle can monitor the permissible maximum speed and, if necessary, brake automatically or prevent entry into a section that has not been released by means of automated emergency braking. A problem here is the fact that different track sections each have a different equipment condition, which can vary greatly depending on the type of trains running on the respective track section. Furthermore, the state of equipment differs considerably from country to country, so that cross-border train traffic is only possible to a limited extent, if at all, depending on the state of equipment of the train control systems in the respective country.

Vor diesem Hintergrund gibt es die Bestrebung, insbesondere den transeuropäischen Zugverkehr hinsichtlich der Zugbeeinflussungssysteme zu standardisieren, um einen einheitlichen Sicherheitsstandard der Infrastruktur und des Ausrüstungszustandes zu ermöglichen. Hierdurch wird es möglich, dass der Ausrüstungszustand eines Triebfahrzeuges in einem jeweiligen Land auch mit der streckenseitigen Infrastruktur eines jeweils anderen Landes sicher zum Zwecke der Zugbeeinflussung zusammenwirken kann. Hierzu wurde das Konzept des European Train Control Systems (ETCS, deutsch: Europäisches Zugbeeinflussungs- und steuerungssystem) entwickelt, welches mehrere Ausbaustufen vorsieht und eine Interoperabilität zwischen verschiedenen Ländern mit dem jeweiligen Ausrüstungsstand ermöglichen soll.Against this background, efforts are being made to standardize, in particular, trans-European train traffic with regard to the train control systems in order to enable a uniform security standard for the infrastructure and the state of equipment. This makes it possible for the state of equipment of a locomotive in one country to interact reliably with the trackside infrastructure of another country for the purpose of influencing the train. For this purpose, the concept of the European Train Control System (ETCS, German: European train control and control system) was developed, which provides for several expansion stages and should enable interoperability between different countries with the respective equipment level.

So ist beim ETCS Level 2 unter anderem vorgesehen, dass die Züge über eine GSM-Funkschnittstelle entsprechende Fahrgenehmigungen erteilt bekommen, um in einen entsprechenden Streckenabschnitt (auch Blockabschnitt genannt) einfahren zu dürfen, wobei die Positionsortung des Fahrzeuges auf der Strecke mithilfe von Balisen, die streckenseitig im Gleisbett verlegt sind, erfolgen soll. Beim Überfahren des Triebfahrzeuges über eine solche Balise (auch Eurobalise genannt) empfängt das Empfangsmodul (BTM: Balisen Transmission Module) ein Telegramm von der Balise, in der beispielsweise ein Kilometerstand oder eine Verlinkung auf eine weitere Balise enthalten ist. Basierend auf diesem Telegramm kann das Triebfahrzeug somit seine eigene Position auf der Strecke bestimmen, wobei die Positionsbestimmung zwischen zwei Balisen mithilfe von Odometriedaten erfolgt. Position und Richtung des Triebfahrzeuges, die von dem Triebfahrzeug autark und selbstständig ermittelt wurden, werden dann über die GSM-Funkschnittstelle an eine zentrale Streckenzentrale (RBC: Radio Block Center) gesendet, das mit dem Stellwerk in Verbindung steht und insbesondere Kenntnis über freie und besetzte Streckenabschnitte hat. Die Streckenzentrale kann nun basierend auf der Position und Richtung des Triebfahrzeuges eine Fahrgenehmigung generieren, die beispielsweise die Erlaubnis zum Einfahren in einen Streckenabschnitt enthält oder das Befahren eines Streckenabschnittes verbietet, wobei diese Fahrgenehmigung dann via GSM per Funk zurück an das Triebfahrzeug übertragen wird. Die fahrzeugseitige Infrastruktur, d.h. die ETCS-Fahrzeugeinrichtung oder auch kurz Fahrzeugeinrichtung (OBU: Onboard Unit) kann nun anhand der Position und der empfangenen Fahrgenehmigung die Einfahrt in einen Blockabschnitt entsprechend steuern. In einer solchen Fahrgenehmigung können darüber hinaus auch streckenseitige Informationen wie die zugelassene Höchstgeschwindigkeit, Neigungsinformationen, Positionen von Langsamfahrstellen und dergleichen existieren, die dann von der fahrzeugseitigen Infrastruktur (Fahrzeugeinrichtung) ausgewertet und im Fahrbetrieb überwacht werden. Dies kann im schlechtesten Fall dazu führen, dass das Triebfahrzeug eine Zwangsbremsung einleitet, wenn die zulässige Höchstgeschwindigkeit überschritten wurde oder wenn das Triebfahrzeug beispielsweise in einen nicht freigegebenen Blockabschnitt einfährt.For example, ETCS Level 2 provides for the trains to be issued with appropriate driving permits via a GSM radio interface in order to be able to enter a corresponding section of the route (also known as a block section), whereby the vehicle's position location on the route using balises that are laid on the track side in the track bed. When the traction vehicle passes over such a balise (also called a Eurobalise), the receiving module (BTM: Balisen Transmission Module) receives a telegram from the balise, which contains, for example, a mileage or a link to another balise. Based on this telegram, the locomotive can thus determine its own position on the route, with the position being determined between two balises using odometry data. The position and direction of the locomotive, which were determined autonomously and independently by the locomotive, are then sent via the GSM radio interface to a central route control center (RBC: Radio Block Center), which is connected to the signal box and, in particular, has knowledge of free and occupied Has sections. The route control center can now generate a driving license based on the position and direction of the locomotive, which includes, for example, permission to enter a section of the route or prohibit driving on a section of the route, this driving license then being transmitted back to the locomotive by radio. The on-board infrastructure, ie the ETCS in-vehicle equipment or in short in-vehicle equipment (OBU: Onboard Unit) can now control the entry into a block section accordingly based on the position and the received driving license. In such a driving license, you can In addition, trackside information such as the permitted maximum speed, inclination information, positions of slow travel points and the like also exist, which are then evaluated by the vehicle-side infrastructure (vehicle device) and monitored during operation. In the worst case, this can result in the locomotive initiating emergency braking if the permissible maximum speed has been exceeded or if the locomotive enters, for example, a block section that has not been released.

Bei diesem Ausrüstungszustand einer Gleisstrecke mit ETCS-Level 2 kann somit auf Licht- und Signalanlagen am Streckenrand verzichtet werden, da das Triebfahrzeug sämtliche Informationen von der Streckenzentale via Funk übermittelt bekommt und darüber hinaus die fahrzeugseitigen Daten, wie Position und Richtung, selbstständig erhebt. Damit kann jedes Triebfahrzeug größtenteils ohne Licht- und Signalanlagen sicher auf einem Streckenabschnitt fahren.With this configuration of a track section with ETCS Level 2, there is no need for light and signal systems at the edge of the track, since the locomotive receives all information from the track center via radio and also independently collects the vehicle-related data such as position and direction. This means that each locomotive can largely drive safely on a section of the route without light and signal systems.

Für die Kommunikation zwischen Triebfahrzeug und der Streckenzentrale wird hierbei insbesondere eine Funkschnittstelle genutzt, die auf mindestens mehrere 100 m ausgelegt ist, wie beispielsweise ein Mobilfunknetz. Bei der Entwicklung des ETCS hat sich hierbei das GSM-Mobilfunknetz etabliert, welches trotz weitergehender und verbesserter Mobilfunkstandards zur Kommunikation bei ETCS genutzt wird.A radio interface that is designed for at least several 100 m, such as a mobile radio network, is used in particular for communication between the locomotive and the route control center. During the development of the ETCS, the GSM mobile network was established, which is used for communication with ETCS despite further and improved mobile radio standards.

Ein großes Problem bei der Inbetriebnahme von Triebfahrzeugen in einem ETCS-Level 2 besteht in der Zulassung eines solchen Triebfahrzeuges für den allgemeinen Gebrauch. Denn jede Strecke ist eine spezifische Betriebsumgebung, wodurch jedes Triebfahrzeug auf der entsprechenden konkreten ETCS-Strecke zugelassen werden muss. Fahrzeuge, die auf einer ETCS-Strecke zugelassen sind, werden nicht automatisch auf einer anderen ETCS-Strecke zugelassen.A major problem with the commissioning of traction vehicles in an ETCS level 2 is the approval of such a traction vehicle for general use. Because each route is a specific operating environment, which means that each locomotive must be approved on the corresponding ETCS route. Vehicles that are registered on one ETCS route are not automatically registered on another ETCS route.

Daher ist derzeit eine erhöhte Nachfrage nach Testmöglichkeiten zu erkennen, da die Hersteller und Entwickler von Triebfahrzeugen mit einer ETCS-Fähigkeit des Levels 2 die Möglichkeiten haben müssen, ihre entwickelten Triebfahrzeuge auch im Realbetrieb testen zu können. Da jedoch die Teststrecken in der Regel öffentliche Gleisstrecken sind, erfolgt hier das Testen eines Triebfahrzeuges im Regelbetrieb, wobei die Strecke meist für den Testbetrieb komplett gesperrt werden muss. Dies bedeutet eine hohe Belastung der Infrastruktur, lange Vorbereitungs- und Wartezeiten und nicht zuletzt auch unzumutbare Zulassungszyklen, wodurch die Fahrzeugzulassungen verzögert werden und die Nutzung des ETCS-Levels 2 in der Gesamtheit nicht vollständig ausgeschöpft werden kann.Therefore, there is currently an increased demand for test options, since the manufacturers and developers of traction vehicles with ETCS level 2 capability must be able to test their developed traction vehicles in real operation. However, since the test tracks are generally public track sections, a locomotive is tested here in normal operation, the route usually has to be completely blocked for test operation. This means a high load on the infrastructure, long preparation and waiting times and last but not least unacceptable approval cycles, which delays vehicle registrations and the use of ETCS Level 2 cannot be fully exploited in its entirety.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren und ggf. Vorrichtung anzugeben, mit dem Triebfahrzeuge, die mit einem ETCS mit mindestens Level 2 ausgerüstet sind, vor den eigentlichen Testfahrten hinreichend in Laborversuchen hinreichend testen zu können, um so die Belastung der Infrastruktur durch Testfahrten und somit die langen Zulassungszyklen so gering wie möglich zu halten.It is therefore an object of the present invention to provide an improved method and, if appropriate, a device with which traction vehicles which are equipped with an ETCS with at least level 2 can be adequately tested in laboratory tests prior to the actual test drives, in order thus to load the infrastructure To keep test drives and thus the long approval cycles as short as possible.

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie der Vorrichtung gemäß Anspruch 12 erfindungsgemäß gelöst.The object is achieved according to the invention with the method according to claim 1 and the device according to claim 12.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zum Simulieren einer Streckenfahrt eines Triebfahrzeuges auf einer mit einem Zugbeeinflussungssystem ausgerüsteten Gleisstrecke vorgeschlagen, wobei das Triebfahrzeug eine interne Fahrzeugeinrichtung zur Zugbeeinflussung hat, die mit einem streckenseitigen Zugbeeinflussungssystem der Gleisstrecke der simulierten Streckenfahrt zwecks Zugbeeinflussung entsprechend zusammenwirken kann. Demzufolge wird vorgeschlagen, dass das Triebfahrzeug sich während der Simulation der Streckenfahrt tatsächlich nicht auf einer Gleisstrecke bewegt, sondern insbesondere stillsteht, wobei die fahrzeugseitige Infrastruktur des Triebfahrzeuges, d.h. die interne Fahrzeugeinrichtung, mit einer streckenseitigen Infrastruktur eines Zugbeeinflussungssystems, welches simuliert werden soll, zusammenarbeiten bzw. zusammenwirken kann, um das Triebfahrzeug entsprechend bei einer Fahrt beeinflussen zu können. Dem Triebfahrzeug wird dabei eine Streckenfahrt simuliert bzw. vorgetäuscht, um so die in dem Triebfahrzeug verbauten fahrzeugseitigen Infrastruktursysteme für die Zugbeeinflussung testen zu können.According to claim 1, a method for simulating a route of a locomotive on a track equipped with a train control system is proposed, the locomotive having an internal vehicle device for train control, which can interact with a track-side train control system of the track of the simulated route for train control. Accordingly, it is proposed that the locomotive does not actually move on a track during the simulation of the route, but in particular stands still, the vehicle's infrastructure of the locomotive, i.e. the internal vehicle device can work or cooperate with a trackside infrastructure of a train control system which is to be simulated, in order to be able to influence the traction vehicle accordingly during a journey. A route trip is simulated or simulated for the locomotive in order to be able to test the vehicle-side infrastructure systems installed in the locomotive for influencing the train.

Erfindungsgemäß werden hierfür dem Triebfahrzeug zunächst Bewegungsinformationen bereitgestellt, um der Fahrzeugeinrichtung eine Bewegung des Triebfahrzeuges zu simulieren. Eine solche Bewegung kann dabei auch 0 sein bzw. solche Bewegungsinformationen, die auch eine Geschwindigkeitsinformation enthalten können, können ebenfalls eine Geschwindigkeit von 0 enthalten, was beispielsweise dem Zustand nach einer vollständig ausgeführten Zwangsbremsung an einem nicht freigegebenen Blockabschnitt entspricht.According to the invention, movement information is initially made available to the locomotive for this purpose, in order for the vehicle device to move the locomotive to simulate. Such a movement can also be 0, or such movement information, which can also contain speed information, can also contain a speed of 0, which corresponds, for example, to the state after fully implemented emergency braking on a block section that has not been released.

Dabei werden während der Simulation mindestens eine, vorzugsweise mehrere triebfahrzeugbezogene Nachrichten durch die interne Fahrzeugeinrichtung des Triebfahrzeuges generiert und drahtlos an eine simulierte Streckenzentrale übertragen. Das Generieren mindestens einer solchen triebfahrzeugbezogenen Nachricht kann dabei in Abhängigkeit von der simulierten Bewegung des Triebfahrzeuges durch das Bereitstellen von simulierten Bewegungsinformationen erfolgen, wodurch die Bewegung auf der Gleisstrecke simuliert wird. Das Generieren solcher triebfahrzeugbezogenen Nachrichten steht dabei insbesondere im Einklang mit den bereitgestellten Bewegungsinformationen, wodurch eine tatsächlich echte Gleisstrecke simuliert werden kann. Die triebfahrzeugbezogenen Nachrichten werden demzufolge so generiert, wie sie auch bei einer echten Streckenfahrt auf einer echten Gleisstrecke entsprechend durch das Triebfahrzeug generiert werden würden.During the simulation, at least one, preferably several, motor vehicle-related messages are generated by the internal vehicle device of the motor vehicle and transmitted wirelessly to a simulated route center. The generation of at least one such motor vehicle-related message can take place as a function of the simulated movement of the motor vehicle by providing simulated movement information, as a result of which the movement on the track is simulated. The generation of such motor vehicle-related messages is in particular in accordance with the movement information provided, as a result of which an actually real track route can be simulated. The locomotive-related messages are therefore generated in the same way that they would be generated by the locomotive in a real route on a real track.

Die von dem Triebfahrzeug, welches zur Simulation sich entsprechend nicht bewegt, generierten triebfahrzeugbezogenen Nachrichten werden drahtlos an eine zur Simulation vorbereiteten simulierten Streckenzentrale ausgesendet, von wo sie dort empfangen werden. Die simulierte Streckenzentrale generiert nun mindestens eine fahrtregelungsbezogene Nachricht in Abhängigkeit von der übertragenen triebfahrzeugbezogenen Nachricht und überträgt diese fahrtregelungsbezogene Nachricht ebenfalls drahtlos an das Triebfahrzeug. Mithilfe solcher fahrtregelungsbezogenen Nachrichten wird die Fahrt eines Triebfahrzeuges auf einer Gleisstrecke beeinflusst, so dass durch die simulierte Streckenzentrale eine simulierte Zugbeeinflussung erzeugt wird.The motor vehicle-related messages generated by the locomotive, which accordingly does not move for the simulation, are sent wirelessly to a simulated route center prepared for the simulation, from where they are received there. The simulated route control center now generates at least one traffic control-related message depending on the transmitted locomotive-related message and also transmits this trip control-related message wirelessly to the locomotive. With the help of such traffic control-related messages, the driving of a locomotive on a track is influenced, so that a simulated train control is generated by the simulated route center.

Das Triebfahrzeug empfängt nun diese von der simulierten Streckenzentrale drahtlos ausgesendete fahrtregelungsbezogene Nachricht mithilfe einer fahrzeugseitig verbauten Antenne, wobei die interne Fahrzeugeinrichtung des Triebfahrzeuges eine simulierte fahrzeugseitige Reaktion in Abhängigkeit von der empfangenen fahrtregelungsbezogenen Nachricht beeinflusst.The traction vehicle now receives this traffic control-related message transmitted wirelessly by the simulated route control center with the aid of a vehicle-installed one Antenna, the internal vehicle device of the traction vehicle influencing a simulated vehicle-side reaction as a function of the received cruise control-related message.

So ist es denkbar, dass die interne Fahrzeugeinrichtung des Triebfahrzeuges die simulierte Bewegung des Triebfahrzeuges, die basierend auf den bereitgestellten Bewegungsinformationen simuliert wird, in Abhängigkeit von den fahrtregelungsbezogenen Nachrichten steuert, und zwar so, als würde sich das Triebfahrzeug auf der entsprechenden Gleisstrecke tatsächlich bewegen und die entsprechenden Informationen von der Streckenzentrale empfangen.It is conceivable that the internal vehicle device of the traction vehicle controls the simulated movement of the traction vehicle, which is simulated based on the movement information provided, as a function of the traffic control-related messages, as if the traction vehicle was actually moving on the corresponding track section and receive the relevant information from the route center.

Hierdurch wird es möglich, den gesamten Kontext der im Fahrzeug integrierten Zugbeeinflussung im ETCS-Level 2 oder höher vollständig in einem Gesamtsystemlabor zu simulieren und somit zu testen, um so festzustellen, wie sich das Triebfahrzeug mit seiner integrierten Zugbeeinflussungseinrichtung in den jeweiligen Fahrbedingungen verhält. Basierend auf solchen simulierten Tests wird es dann möglich, das Triebfahrzeug entsprechend basierend auf den Tests anzupassen und weiter zu testen, um so insbesondere die realen Streckentests bzw. die Integrationstests auf der Strecke zu minimieren. Stattdessen wird die Nutzung des Gesamtsystems Fahrzeug als erweiterte Laborumgebung getestet, wodurch die Kosten für die Integrationstests auf der Strecke einerseits als auch die entsprechenden Überführungskosten des Triebfahrzeuges zu den jeweiligen Teststrecken andererseits eingespart werden können. Vielmehr kann eine solche simulierte Testfahrt an einem beliebigen Standort durchgeführt werden, ohne das Fahrzeug hierfür real zu bewegen.This makes it possible to fully simulate the entire context of the train control integrated in the vehicle in ETCS level 2 or higher in an overall system laboratory and thus to test it in order to determine how the locomotive with its integrated train control device behaves in the respective driving conditions. Based on such simulated tests, it will then be possible to adapt and further test the traction vehicle accordingly based on the tests, in particular to minimize the real route tests or the integration tests on the route. Instead, the use of the entire vehicle system as an extended laboratory environment is tested, which means that the costs for the integration tests on the route as well as the corresponding transfer costs of the traction vehicle to the respective test routes can be saved. Rather, such a simulated test drive can be carried out at any location without actually moving the vehicle.

Dabei ist es denkbar, dass die simulierte Streckenzentrale entsprechend reale Streckenabschnitte nachbildet, sodass dem Triebfahrzeug eine Streckenfahrt einer tatsächlich vorhandenen Gleisstrecke simuliert wird. Hierfür werden in der gesamten Simulationsumgebung die Besonderheiten der tatsächlich vorhandenen Gleisstrecke abgebildet und dem Testfahrzeug vorgetäuscht, sodass das Triebfahrzeug in Bezug auf die real existierende Gleisstrecke getestet werden kann.It is conceivable that the simulated route center simulates corresponding real route sections, so that the traction vehicle is simulated to travel an actually existing track route. For this purpose, the peculiarities of the actually existing track section are mapped in the entire simulation environment and simulated by the test vehicle, so that the traction vehicle can be tested in relation to the actually existing track section.

Dies betrifft insbesondere die Positionen der streckenseitig verbauten Infrastruktursysteme, wie beispielsweise Balisen, Funkbaken und ähnliche, die dem Triebfahrzeug entsprechend positionstreu simuliert werden. In Abhängigkeit von den Bewegungsinformationen, die dem Triebfahrzeug als simulierte Bewegung bereitgestellt werden, kann der bereits zurückgelegte Weg ermittelt und dann in Abhängigkeit hiervon eine entsprechende streckenseitige Infrastruktur dem Triebfahrzeug präsentiert werden, beispielsweise in Form eines Balisentelegramms. Auch die Positionen und Abstände der einzelnen Blockabschnitte, die Angaben über die zulässige Höchst- bzw. auch Minimalgeschwindigkeit, die langsamen Fahrstellen, sowie die Neigungswinkel, können positionsgetreu in der Simulationsumgebung hinterlegt werden und positionsgetreu dem Triebfahrzeug in Abhängigkeit von der zurückgelegten Wegstrecke ermittelt aus den simulierten jüngsten Informationen simuliert werden.This applies in particular to the positions of the infrastructure systems installed on the track side, such as balises, radio beacons and the like, which are simulated according to the position of the locomotive. Depending on the movement information that is provided to the locomotive as a simulated movement, the path already traveled can be determined and then, depending on this, a corresponding trackside infrastructure can be presented to the locomotive, for example in the form of a Bali telegram. The positions and distances of the individual block sections, the information about the permissible maximum or minimum speed, the slow driving positions and the inclination angles can be stored in the simulation environment according to the position and determined according to the position of the locomotive depending on the distance traveled from the simulated recent information can be simulated.

Die simulierten Bewegungsinformationen können dabei eine Geschwindigkeitsinformation, eine Beschleunigungsinformation und/oder eine Fahrtrichtungsinformation enthalten.The simulated movement information can contain speed information, acceleration information and / or travel direction information.

Hierbei ist es denkbar, dass die Bewegungsinformationen der Hardware der Fahrzeugeinrichtung des Triebfahrzeuges direkt bereitgestellt werden, sodass der gesamten Fahrzeugeinrichtung eine entsprechende Bewegung vorgetäuscht wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die für die Bewegungserfassung vorgesehenen Impulsgeber des Triebfahrzeuges mit einem zur Simulation ausgebildeten Simulationsvorrichtung verbunden werden, wobei die Simulationsvorrichtung dann die Impulsgeber des Triebfahrzeuges entsprechend so ansteuert, dass diese eine Bewegung detektieren, die dann von der Fahrzeugeinrichtung bzw. dem Triebfahrzeug erfasst wird.It is conceivable here that the movement information of the hardware of the vehicle device of the traction vehicle is provided directly, so that a corresponding movement is simulated for the entire vehicle device. This can be done, for example, by connecting the pulse generators of the traction vehicle provided for motion detection to a simulation device designed for simulation, the simulation device then controlling the pulse generators of the traction vehicle accordingly in such a way that they detect a movement that is then triggered by the vehicle device or the Traction vehicle is detected.

Denkbar ist es allerdings auch, dass das gesamte Triebfahrzeug einschließlich der fahrzeugseitigen Infrastruktur in einem Simulationsmodus versetzt wird, bei dem manuelle Steuereingaben im Führerhaus durch einen Triebfahrzeugführer nicht in einer Bewegung des Triebfahrzeuges umgesetzt werden und stattdessen simulierte Bewegungsinformationen der Fahrzeugeinrichtung bereitgestellt werden. In einem solchen Simulationsmodus werden demzufolge bei manuellen Steuerangaben keine Bewegungen des Fahrzeuges erzeugt, sondern lediglich der Fahrzeugeinrichtung vorgetäuscht, dass sich basierend auf den manuellen Steuereingaben das Triebfahrzeug mit den entsprechenden Bewegungsinformationen bewegt.However, it is also conceivable that the entire locomotive, including the on-board infrastructure, is put into a simulation mode in which manual control inputs in the driver's cab are not converted into a movement of the locomotive and instead simulated movement information is provided to the vehicle device. In such a simulation mode, there is therefore no movement with manual tax information generated of the vehicle, but merely simulated to the vehicle device that the traction vehicle is moving with the corresponding movement information based on the manual control inputs.

Dabei ist es weiterhin denkbar, dass während der Simulation mindestens eine, jedoch vorzugsweise meist mehrere Positionsangaben des Triebfahrzeuges simuliert werden, um so dem Triebfahrzeug vorzutäuschen, dass es tatsächlich auf einer entsprechenden Gleisstrecke fährt. Das Simulieren dieser Positionsangaben kann dabei über vielfältige Kanäle, die dem Triebfahrzeug zur Verfügung stehen, erfolgen, wobei das Simulieren dieser Positionsangaben insbesondere in Einklang stehen sollte mit den bereitgestellten Bewegungsinformationen, wodurch eine tatsächlich echte Gleisstrecke simuliert werden kann. Es ist daher vorteilhaft, wenn die simulierten Positionsangaben in Abhängigkeit von den simulierten Bewegungsinformationen des Triebfahrzeuges, die dem Triebfahrzeug bereitgestellt werden, generiert und dem Triebfahrzeug simuliert werden.It is also conceivable that at least one, but preferably mostly several, positions of the locomotive are simulated during the simulation, in order to pretend to the locomotive that it is actually running on a corresponding track. The simulation of this position information can take place via various channels that are available to the locomotive, wherein the simulation of this position information should in particular be consistent with the movement information provided, whereby an actually real track route can be simulated. It is therefore advantageous if the simulated position information is generated as a function of the simulated movement information of the locomotive and which is provided to the locomotive and is simulated for the locomotive.

Das Triebfahrzeug kann nun eine solche simulierte Positionsangabe durch die fahrzeugseitige Infrastruktur des Zugbeeinflussungssystems erfassen, verarbeiten und diese dann an die simulierte Streckenzentrale als triebfahrzeugbezogene Nachricht übertragen, wo sie dort weiterverarbeitet wird. Bei der simulierten Streckenzentrale handelt es sich um ein System, das die von dem Triebfahrzeug übertragenen Positionsangaben nicht zum Zwecke der Zugbeeinflussung einer echten bzw. realen Gleisstrecke empfängt.The traction vehicle can now record and process such a simulated position information through the vehicle-side infrastructure of the train control system and then transmit it to the simulated route control center as a locomotive-related message, where it is processed there. The simulated route control center is a system that does not receive the position information transmitted by the locomotive for the purpose of influencing the train of a real or real track route.

Basierend auf den simulierten Positionsangaben des Triebfahrzeuges können nun von der simulierten Streckenzentrale ein oder mehrere simulierte Fahrtberechtigungen als fahrtregelungsbezogene Nachrichten generiert werden, die beispielsweise Angaben über die Höchstgeschwindigkeit des Streckenabschnittes, Neigungswinkel, Langsamfahrstellen und/oder Einfahrerlaubnisse im Blockabschnitt enthalten können. Diese so generierte Fahrtberechtigung wird dann drahtlos an das Triebfahrzeug als fahrtregelungsbezogene Nachricht übertragen und von dem Triebfahrzeug, welches nach wie vor stillsteht und sich nicht bewegt, mit Hilfe seiner fahrzeugseitigen Infrastruktur zur Zugbeeinflussung empfangen. Dies kann beispielsweise, wie später noch gezeigt wird, eine GSM-Antenne sein.Based on the simulated position information of the traction vehicle, one or more simulated driving authorizations can now be generated by the simulated route control center as trip regulation-related messages, which can contain, for example, information about the maximum speed of the route section, angle of inclination, slow speed points and / or entry permits in the block section. This driving authorization generated in this way is then transmitted wirelessly to the locomotive as a traffic control-related message and received by the locomotive, which is still stationary and not moving, with the aid of its on-board infrastructure for influencing the train. For example, as will be shown later, this can be a GSM antenna.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine simulierte Zugvollständigkeit des Triebfahrzeuges durch die interne Fahrzeugeinrichtung erfasst und als triebfahrzeugbezogene Nachricht an die simulierte Streckenzentrale übertragen, wobei die simulierte Streckenzentrale in Abhängigkeit von der empfangenen simulierten Zugvollständigkeit des Triebfahrzeuges eine fahrtregelungsbezogene Nachricht generiert und an das Triebfahrzeug überträgt. Hierdurch wird es möglich, auch die interne Fahrzeugeinrichtung auf einem ETCS-Level 3 zu testen und zu simulieren.In a further advantageous embodiment, a simulated train completeness of the traction vehicle is recorded by the internal vehicle device and transmitted as a traction vehicle-related message to the simulated route center, the simulated route center depending on the received simulated train completeness of the traction vehicle generating a driving regulation-related message and transmitting it to the traction vehicle. This makes it possible to test and simulate the internal vehicle equipment on an ETCS level 3.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform befindet sich unter dem Triebfahrzeug eine Antenne, beispielsweise in Form einer programmierbaren Balise, die Balisentelegramme zur Zugbeeinflussung an das Triebfahrzeug übertragen kann. Die Antenne ist dabei so ausgebildet, dass sie von der Simulationsvorrichtung angesteuert werden kann und dann das gewünschte Balisentelegramm aussendet. Hierdurch lassen sich neben Transparentdatenbalisen auch Festdatenbalisen simulieren. Das Triebfahrzeug, genauer die dafür vorgesehen fahrzeugseitige Infrastruktur (BTM) empfängt nun das von der Antenne ausgesendete Balisentelegramm, wobei die Fahrzeugeinrichtung weiter in Abhängigkeit von dem mindestens einem empfangenen Balisentelegrammen die simulierte Bewegung des Triebfahrzeuges steuert. So ist es beispielsweise denkbar, dass mit Hilfe einer solchen Antenne und einem ausgesendeten Balisentelegramm der Zustand einer (simulierten) Lichtsignalanlage übertragen wird, die die Einfahrt in einem Blockabschnitt steuern soll, sodass auch Streckenabschnitte mit einem geringeren ETCS-Level mitsimuliert werden können.In a further advantageous embodiment there is an antenna under the locomotive, for example in the form of a programmable balise, which can transmit balise telegrams to the locomotive to influence the train. The antenna is designed so that it can be controlled by the simulation device and then sends out the desired balise telegram. In addition to transparent data balises, fixed data balises can also be simulated in this way. The traction vehicle, more precisely the vehicle infrastructure (BTM) provided for this purpose, now receives the balise telegram sent by the antenna, the vehicle device further controlling the simulated movement of the traction vehicle in dependence on the at least one received balise telegram. For example, it is conceivable that with the help of such an antenna and a transmitted telegram, the state of a (simulated) light signal system is to be transmitted, which should control the entrance in a block section, so that route sections with a lower ETCS level can also be simulated.

Hierbei ist es ebenfalls denkbar, dass mit Hilfe der Antenne ein Balisentelegramm zur Zugbeeinflussung an das Triebfahrzeug übertragen wird, das von der fahrzeugseitigen Infrastruktur zur Zugbeeinflussung empfangen wird, wobei basierend auf den empfangenen Balisentelegramm dann eine simulierte Positionsangabe auf der simulierten Gleisstrecke generiert bzw. erfasst wird. Denn mit Hilfe von insbesondere Festdatenbalisen lässt sich auf einer Gleisstrecke insbesondere eine diskrete Positionsortung des Triebfahrzeuges durchführen, die mit Hilfe der im Simulationsverfahren angewendeten Antenne entsprechend simuliert werden kann. Der Zeitpunkt des Aussendens des Balisentelegramms kann dabei in Abhängigkeit der bereitgestellten Bewegungsinformationen erfolgen, sodass das Triebfahrzeug genau dann ein Balisentelegramm empfängt, so als würde es mit der vorgegebenen Geschwindigkeit auf der tatsächlichen Gleisstrecke fahren.It is also conceivable that with the help of the antenna, a balise telegram for influencing the train is transmitted to the traction vehicle, which is received by the vehicle infrastructure for influencing the train, a simulated position information on the simulated track route then being generated or recorded based on the received balise telegram , Because with the help of fixed data balises in particular, a discrete position location of the locomotive can be carried out on a track, which can be simulated accordingly with the aid of the antenna used in the simulation process. The time at which the Bali telegram is sent can be dependent on the one provided Movement information is provided so that the locomotive receives a Balis telegram exactly as if it were traveling at the specified speed on the actual track.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die von dem Triebfahrzeug generierte triebfahrzeugbezogene Nachricht (bspw. erfasste Positionsangabe), die lediglich simuliert ist, sowie die von der simulierten Streckenzentrale ausgesendete fahrtregelungsbezogene Nachricht (bspw. simulierte Fahrberechtigung) via GSM übertragen, wobei hierfür die Simulationsvorrichtung eine GSM-Vorrichtung hat, die eine geringe Sende- und Empfangsstärke hat, da sich diese Sende- und Empfangseinheit in unmittelbarer Nähe zu dem Triebfahrzeug befindet. Das Triebfahrzeug sendet dabei die triebfahrzeugbezogenen Nachrichten via GSM aus, wobei sie dann von dem GSM-Modul der Simulationsvorrichtung empfangen und entsprechend an die simulierte Streckenzentrale übertragen wird. Die von der simulierten Streckenzentrale generierten fahrtregelungsbezogenen Nachrichten werden dann ebenfalls mithilfe des GSM-Moduls der Simulationsvorrichtung an das Triebfahrzeug übertragen, wobei das Triebfahrzeug zum Senden und Empfangen eine fahrzeugseitige GSM-Infrastruktur hat, mit der es GSM-Funksignale senden und empfangen kann. Über diesen Weg wird dann die simulierte Fahrberechtigung von dem Triebfahrzeug empfangen und an die interne Fahrzeugeinrichtung übertragen.In a further advantageous embodiment, the locomotive-related message generated by the locomotive (for example, recorded position information), which is merely simulated, and the travel control-related message (for example, simulated driving authorization) sent out by the simulated route control center are transmitted via GSM, the simulation device for this purpose using a GSM -Device that has a low transmission and reception strength, since this transmission and reception unit is in close proximity to the locomotive. The locomotive sends out the locomotive-related messages via GSM, in which case it is received by the GSM module of the simulation device and transmitted accordingly to the simulated route center. The traffic control-related messages generated by the simulated route control center are then also transmitted to the locomotive using the GSM module of the simulation device, the locomotive for transmitting and receiving having a vehicle-side GSM infrastructure with which it can send and receive GSM radio signals. In this way, the simulated driving authorization is then received by the traction vehicle and transmitted to the internal vehicle device.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die simulierte Streckenzentrale eine fahrtregelungsbezogene Nachricht (bspw. eine simulierte Fahrtberechtigung) weiterhin in Abhängigkeit von übermittelten Daten einer echten, einer virtuellen oder einer emulierten ETCS-Streckenzentrale (RBC) generieren. Bei einer echten Streckenzentrale ist es denkbar, dass sämtliche in der Simulation des Triebfahrzeuges entstandene Daten an die tatsächliche Streckenzentrale übertragen werden, woraufhin diese dann eine fahrtregelungsbezogene Nachricht generiert. Denkbar ist aber auch, dass eine echte Streckenzentrale in einem entsprechenden Testmodus bzw. Simulationsmodus eine vollständig virtuelle Streckenzentrale abbildet, auf die zugegriffen werden kann, um die entsprechenden Daten zur Simulation abgreifen zu können. Schließlich ist es auch denkbar, dass die Streckenzentrale in einem einfachsten Fall schlicht emuliert wird, wodurch es für die Simulationszwecke nachgebildet wird.In an advantageous embodiment, the simulated route control center can continue to generate a travel control-related message (for example a simulated travel authorization) depending on transmitted data from a real, a virtual or an emulated ETCS route control center (RBC). In the case of a real route control center, it is conceivable that all the data generated in the simulation of the traction vehicle are transmitted to the actual route control center, whereupon the latter then generates a message relating to the driving regulation. However, it is also conceivable that a real route control center in a corresponding test mode or simulation mode depicts a completely virtual route control center that can be accessed in order to be able to tap the corresponding data for the simulation. Finally, it is also conceivable for the route center to be simply emulated in the simplest case, as a result of which it is simulated for the purposes of simulation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die Übertragung der fahrtregelungsbezogenen Nachrichten von der simulierten Streckenzentrale an das Triebfahrzeug und/oder die Übertragung der triebfahrzeugbezogenen Nachrichten von dem Triebfahrzeug an die simulierte Streckenzentrale verschlüsselt, wobei hierfür sowohl der simulierten Streckenzentrale als auch dem Triebfahrzeug ein entsprechender Schlüssel zum Entschlüsseln bekannt ist. Hierbei ist es denkbar, dass die Verschlüsselung in Abhängigkeit von übermittelten Daten einer echten, virtuellen oder emulierten Schlüsselmanagementzentrale (KMC) erfolgt, sowie sie im echten Betrieb einer ETCS-Strecke ebenfalls zum Einsatz kommt. Das unter dem Begriff des Euroradio bekannte Verfahren sieht dabei eine verschlüsselte GSM-Funkverbindung zwischen Triebfahrzeug und Streckenzentrale vor, wobei die Schlüsselverwaltung durch die Schlüsselmanagementzentrale (KMC: Key Management Center) erfolgt.In a further advantageous embodiment, the transmission of the cruise control-related messages from the simulated route center to the locomotive and / or the transmission of the locomotive-related messages from the locomotive to the simulated route center is encrypted, with both the simulated route center and the locomotive a corresponding key for decoding is known. It is conceivable that the encryption takes place depending on transmitted data from a real, virtual or emulated key management center (KMC), as well as being used in the real operation of an ETCS route. The method known under the term Euroradio provides an encrypted GSM radio connection between the locomotive and the route center, with the key management being carried out by the key management center (KMC: Key Management Center).

Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit der Simulationsvorrichtung zur Simulation einer Streckenfahrt eines Triebfahrzeuges gemäß Anspruch 12 vorgeschlagen, wobei die Simulationsvorrichtung zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens eingerichtet ist. Hierfür weist die Simulationsvorrichtung insbesondere mindestens eine Antenne zum Aussenden von Balisentelegrammen, ein Odometriemodul zum Bereitstellen von simulierten Bewegungsinformationen an die Fahrzeugeinrichtung des Triebfahrzeuges, ein Streckenzentralenmodul zum Simulieren einer Streckenzentrale und/oder ein GSM-Übertragungsmodul zum Übertragen von fahrtregelungsbezogenen Nachrichten und/oder zum Empfang von triebfahrzeugbezogenen Nachrichten auf. Darüber hinaus weist die Simulationsvorrichtung ein Simulationsmodul auf, das ein Simulationsverfahren durchführt und dabei die entsprechenden Daten verarbeitet und die einzelnen Module so ansteuert, dass diese dem Triebfahrzeug die Bewegung auf einer ETCS-Gleisstrecke vortäuschen.The task is also proposed with the simulation device for simulating a route of a locomotive according to claim 12, the simulation device being set up to carry out the aforementioned method. For this purpose, the simulation device has, in particular, at least one antenna for transmitting balise telegrams, an odometer module for providing simulated movement information to the vehicle device of the traction vehicle, a route control center module for simulating a route control center and / or a GSM transmission module for transmitting traffic control-related messages and / or for receiving locomotive related messages. In addition, the simulation device has a simulation module which carries out a simulation process and thereby processes the corresponding data and controls the individual modules in such a way that they simulate the movement of the locomotive on an ETCS track.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: - Schematische Darstellung der Fahrsimulation.

The invention is explained in more detail by way of example with reference to the accompanying figures. Show it:

Figure 1: - Schematic representation of the driving simulation.

Figur 1 zeigt ein Triebfahrzeug 1, das einen Führerstand 2 hat, in dem sich, wie abgebildet, ein Fahrzeugführer 3 befindet. Das Triebfahrzeug 1 befindet sich dabei im Stillstand und bewegt sich nicht und wird sich für die Simulation und den Test auch nicht bewegen. Figure 1 shows a traction vehicle 1, which has a driver's cab 2, in which, as shown, a vehicle driver 3 is located. The locomotive 1 is at a standstill and does not move and will not move for the simulation and the test either.

Das Triebfahrzeug 1 weist des Weiteren eine ETCS-Onboard Unit (OBU) auf, die nachfolgend als Fahrzeugeinrichtung bezeichnet wird. Diese Fahrzeugeinrichtung 4 steht dabei zum einen mit einer GSM-Antenne des Triebfahrzeuges 1 signaltechnisch in Verbindung, um GSM-Funksignale empfangen und senden zu können. Des Weiteren steht die Fahrzeugeinrichtung 4 mit einem Balisenempfangsgerät 6, oder auch BTM (Balisen Transmission Module) in Verbindung, um so von einer Balise 7 die streckenseitig verbaut ist, Balisentelegramme empfangen zu können. Schließlich steht die ETCS-Fahrzeugeinrichtung 4 mit den Steuer- und Anzeigesystemen des Führerstandes 2 des Triebfahrzeuges 1 in Verbindung um so die entsprechenden Informationen dem Fahrzeugführer 3 anzeigen zu können.The motor vehicle 1 also has an ETCS onboard unit (OBU), which is referred to below as the vehicle device. This vehicle device 4 is on the one hand signal-wise connected to a GSM antenna of the traction vehicle 1 in order to be able to receive and transmit GSM radio signals. Furthermore, the vehicle device 4 is connected to a balise receiving device 6, or also BTM (Balise Transmission Module), in order to be able to receive balise telegrams from a balise 7 which is installed on the track side. Finally, the ETCS vehicle device 4 is connected to the control and display systems of the driver's cab 2 of the traction vehicle 1 in order to be able to display the corresponding information to the driver 3.

Erfindungsgemäß ist nun eine Simulationsvorrichtung 10 vorgesehen, um eine entsprechende Streckenfahrt auf einer ETCS-Gleisstrecke dem Triebfahrzeug 1 vortäuschen zu können. Hierzu steht die Simulationsvorrichtung 10 mit einer Antenne 7 zum Simulieren einer streckenseitig verbauten Balise so in Verbindung, dass durch Ansteuern der Antenne ein gewünschtes Balisentelegramm ausgesendet werden kann. Ein so ausgesendetes Balisentelegramm der Antenne 7 ist dabei von dem Balisenempfänger 6 (BTM) entsprechend empfangbar.According to the invention, a simulation device 10 is now provided in order to be able to simulate a corresponding route run on an ETCS track route for the motor vehicle 1. For this purpose, the simulation device 10 is connected to an antenna 7 for simulating a balise installed on the track side in such a way that a desired balise telegram can be transmitted by driving the antenna. A balise telegram from antenna 7 transmitted in this way can be correspondingly received by balise receiver 6 (BTM).

Des Weiteren ist ein GSM-Modul 11 vorgesehen, das zum Aussenden und Empfangen von GSM-Funksignalen von bzw. an das Triebfahrzeug 1 ausgebildet ist. Hierüber lassen sich beispielsweise Fahrtberechtigungen als fahrtregelungsbezogene Nachrichten via GSM an das Triebfahrzeug übertragen bzw. Positionsangaben als triebfahrzeugbezogene Nachrichten, die das Triebfahrzeug 1 ausgesendet hat, über das GSM-Modul 11 schließlich in der Simulationsvorrichtung 10 empfangen.Furthermore, a GSM module 11 is provided, which is designed to transmit and receive GSM radio signals from or to the locomotive 1. This can be used, for example, to transmit travel authorizations to the locomotive as GSM-related messages or position information as motor vehicle-related messages that the motor vehicle 1 has emitted are finally received in the simulation device 10 via the GSM module 11.

Schließlich weist die Simulationsvorrichtung 10 ein Odometriemodul 12 auf, welches mit den Odometrie-Impulsgebern des Triebfahrzeuges 1 so in Verbindung steht, dass dem Triebfahrzeug 1 bzw. der Fahrzeugeinrichtung 4 eine entsprechende Bewegung vorgetäuscht werden kann.Finally, the simulation device 10 has an odometry module 12 which is connected to the odometry pulse generators of the motor vehicle 1 in such a way that a corresponding movement can be simulated for the motor vehicle 1 or the vehicle device 4.

Das GSM-Modul 11, das Odometriemodul 12 sowie das Balisenmodul 13 werden durch ein Simulationsmodul 14 in Form einer Recheneinheit so angesteuert, dass dem Triebfahrzeug eine entsprechende Streckenfahrt auf einer ETCS-Gleisstrecke simuliert werden kann.The GSM module 11, the odometer module 12 and the balise module 13 are controlled by a simulation module 14 in the form of an arithmetic unit in such a way that the locomotive can be simulated to drive a corresponding route on an ETCS track.

Vorzugsweise steht dabei das Simulationsmodul mit einem Streckenzentralenmodul 15 in Verbindung, das konkret basierend auf den Informationen entsprechende streckenspezifische Daten dem Simulationsmodul 14 bereitstellt, die dann an die entsprechenden Module 11, 12 und 13 ausgegeben werden können. So lassen sich genaue Infrastrukturdaten wie Neigung, Standort der Balisen sowie alle anderen notwendigen und erforderlichen Informationen dem Simulationsmodul 14 durch das Streckenzentralenmodul 15 bereitstellen.In this case, the simulation module is preferably connected to a route control center module 15 which, based on the information, provides the route module with corresponding route-specific data, which can then be output to the corresponding modules 11, 12 and 13. In this way, precise infrastructure data such as inclination, location of the balises and all other necessary and necessary information can be provided to the simulation module 14 by the route control center module 15.

Anhand eines Beispiels soll nachfolgend der Simulationsbetrieb kurz erläutert werden. Basierend auf den vorgegebenen Bewegungsinformationen durch das Odometriemodul 12 wird dem Fahrzeug 1 eine vorgegebene Geschwindigkeit simuliert. Zu einem bestimmten Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug basierend auf seiner simulierten Geschwindigkeit einen entsprechenden Standort einer Balise erreicht hätte, wird durch das Balisenmodul 13 ein Balisentelegramm zur Positionsbestimmung ausgesendet, das dann durch das Balisenempfangsmodul 6 am Triebfahrzeug 1 empfangen wird. Basierend auf diesem empfangenen Balisentelegramm kann der Standort auf der Gleisstrecke virtuell erfasst und somit simuliert werden.The simulation operation will be briefly explained below using an example. Based on the predefined movement information by the odometer module 12, the vehicle 1 is simulated a predefined speed. At a certain point in time at which the vehicle would have reached a corresponding location of a balise based on its simulated speed, the balise module 13 sends a balise telegram for position determination, which is then received by the balise reception module 6 on the traction vehicle 1. Based on the received balis telegram, the location on the track can be virtually recorded and thus simulated.

Die von dem Triebfahrzeug 1 so autark erfasste Positionsangabe wird nun über die GSM-Antenne 5 über einen GSM-Funkkanal als triebfahrzeugbezogene Nachricht ausgesendet und dann von dem GSM-Modul 11 der Simulationsvorrichtung 10 empfangen. Basierend hierauf wird von dem Simulationsmodul 14 eine simulierte Fahrtberechtigung als fahrtregelungsbezogene Nachricht generiert, indem unter Zuhilfenahme des Streckenzentralenmoduls 15 die entsprechenden Daten der spezifischen Strecke ermittelt werden. Anschließend wird diese Fahrtberechtigung als fahrtregelungsbezogene Nachricht, die neben dynamischen auch statische Informationen zur Strecke enthalten kann, über das GSM-Modul 11 an die GSM-Antenne 5 des Triebfahrzeuges 1 übertragen.The position information so self-sufficiently detected by the locomotive 1 is now transmitted via the GSM antenna 5 via a GSM radio channel as a locomotive-related message transmitted and then received by the GSM module 11 of the simulation device 10. Based on this, the simulation module 14 generates a simulated trip authorization as a trip regulation-related message by determining the corresponding data of the specific route with the aid of the route control center module 15. Subsequently, this travel authorization is transmitted as a cruise control-related message, which can contain not only dynamic but also static information about the route, via the GSM module 11 to the GSM antenna 5 of the motor vehicle 1.

Die ETCS-Fahrzeugeinrichtung 4 empfängt diese via GSM ausgesendete simulierte Fahrtberechtigung als fahrtregelungsbezogene Nachricht, wobei das Triebfahrzeug dann basierend auf der erfassten Position, der ihm vorgetäuschten Bewegung sowie der empfangenen Fahrtberechtigung fahrzeugseitige Reaktionen wie optische oder akustische Anzeigen, Beschleunigungen oder Verzögerungen generiert (in der Simulation) und somit die fahrzeugseitige Reaktion beeinflusst.The ETCS vehicle device 4 receives this simulated driving authorization sent via GSM as a travel control-related message, with the traction vehicle then generating vehicle-side reactions such as visual or acoustic displays, accelerations or decelerations based on the detected position, the simulated movement and the received driving authorization (in the simulation ) and thus influences the vehicle-side reaction.

Wird beispielsweise in der simulierten Fahrtberechtigung eine Geschwindigkeitsangabe enthalten sein, die deutlich niedriger ist als die durch das Odometriemodul 12 vorgetäuschten Bewegungsinformationen, so würde das Triebfahrzeug 1 durch die Steuerung der ETCS-Fahrzeugeinrichtung 4 eine Zwangsbremsung einleiten. Genauso kann auch das Einfahren in einen nicht freigegebenen Blockabschnitt getestet werden.For example, if the simulated driving authorization contains a speed specification that is significantly lower than the movement information simulated by the odometer module 12, the traction vehicle 1 would initiate emergency braking by controlling the ETCS vehicle device 4. Driving into an unapproved block section can also be tested in the same way.

Als triebfahrzeugseitige Nachrichten lassen sich auch Zugvollständigkeitsmeldungen an die simulierte Streckenzentrale übertragen, so wie dies bei ETCS Level 3 vorgesehen ist.Train completeness messages can also be transmitted to the simulated route control center as messages from the locomotive, as provided for in ETCS Level 3.

Die Simulationsvorrichtung 10 ist somit insbesondere so ausgebildet, dass sie sämtliche durch den ETCS-Standard definierten fahrtregelungsbezogenen Nachrichten aussenden kann. Diese Nachrichten sind im Kapitel 8.5 für die Kommunikation von der Streckenzentrale zum Fahrzeug definiert, wobei nachfolgend ein Auszug aus dem Subset 026-8 als mögliche fahrtregelungsbezogene Nachrichten gezeigt wird. Mes. Id. Message Name Type Invariant Transmitted by 2 SR Authorisation N No RBC 3 Movement Authority N No RBC 6 Recognition of exit from TRIP mode N No RBC 8 Acknowledgement of Train Data N No RBC 9 Request to Shorten MA N No RBC 15 Conditional Emergency Stop E or N No RBC 16 Unconditional Emergancy Stop E or N No RBC 18 Revocation of Emergency Stop N No RBC 24 General message N No RBC, RIU 27 SH Refused N No RBC 28 SH Authorised N No RBC 33 MA with Shifted Location Reference N No RBC 34 Track Ahead Free Request N No RBC 37 Infill MA N No RIU 40 Train Rejected N No RBC 32 RBC/RIU System Version N Yes RBC, RIU 39 Acknowledgement of termination of a communication session N Yes RBC, RIU 41 Train Accepted N No RBC 43 SoM position report confirmed by RBC N No RBC 45 Assignment of coordinate system N No RBC The simulation device 10 is thus designed in particular in such a way that it can send out all of the travel control-related messages defined by the ETCS standard. These messages are defined in Section 8.5 for communication from the route control center to the vehicle, whereby an extract from subset 026-8 is shown below as possible traffic control-related messages. Mes. Id. Message name grade invariant Transmitted by 2 SR authorization N No RBC 3 Movement Authority N No RBC 6 Recognition of exit from TRIP mode N No RBC 8th Acknowledgment of Train Data N No RBC 9 Request to Shorten MA N No RBC 15 Conditional emergency stop E or N No RBC 16 Unconditional Emergancy Stop E or N No RBC 18 Revocation of Emergency Stop N No RBC 24 General message N No RBC, RIU 27 SH Refused N No RBC 28 SH Authorized N No RBC 33 MA with Shifted Location Reference N No RBC 34 Track Ahead Free Request N No RBC 37 Infill MA N No RIU 40 Train rejected N No RBC 32 RBC / RIU system version N Yes RBC, RIU 39 Acknowledgment of termination of a communication session N Yes RBC, RIU 41 Train Accepted N No RBC 43 SoM position report confirmed by RBC N No RBC 45 Assignment of coordinate system N No RBC

Bei der Nachricht mit der ID 2 handelt es sich dabei um die bereits angesprochene Erteilung einer Fahrerlaubnis durch die Streckenzentrale an das Fahrzeug.The message with ID 2 is the issue of a driver's license to the vehicle by the route center.

Des Weiteren werden auch die Nachrichten vom Fahrzeug an die Streckenzentrale definiert, wobei die nachfolgende Tabelle, die ebenfalls einen direkten Auszug aus dem Subset 026-8 darstellt, die möglichen triebfahrzeugbezogenen Nachrichten zeigt. Mes. Id. Message Name Type Invariant Transmitted to 129 Validated Train Data N No RBC 130 Request for Shunting N No RBC 132 MA Request N No RBC 136 Train Position Report N No RBC, RIU 137 Request to shorten MA is granted N No RBC 138 Request to shorten MA is rejected N No RBC 146 Acknowledgement N No RBC, RIU 147 Acknowledgement of Emergency Stop N No RBC 149 Track Ahead Free Granted N No RBC 150 End of Mission N No RBC 153 Radio infill request N No RIU 154 No compatible version supported N Yes RBC, RIU 155 Initiation of a communication Session N Yes RBC, RIU 156 Termination of a communication session N Yes RBC, RIU 157 SoM Position Report N No RBC 158 Text message acknowledged by driver N No RBC 159 Session Established N No RBC, RIU In addition, the messages from the vehicle to the route control center are also defined, the following table, which also represents a direct excerpt from subset 026-8, showing the possible messages relating to traction vehicles. Mes. Id. Message name grade invariant Transmitted to 129 Validated train data N No RBC 130 Request for shunting N No RBC 132 MA request N No RBC 136 Train position report N No RBC, RIU 137 Request to shorten MA is granted N No RBC 138 Request to shorten MA is rejected N No RBC 146 Acknowledgment N No RBC, RIU 147 Acknowledgment of Emergency Stop N No RBC 149 Track Ahead Free Granted N No RBC 150 End of Mission N No RBC 153 Radio infill request N No RIU 154 No compatible version supported N Yes RBC, RIU 155 Initiation of a communication session N Yes RBC, RIU 156 Termination of a communication session N Yes RBC, RIU 157 SoM Position Report N No RBC 158 Text message acknowledged by driver N No RBC 159 Session Established N No RBC, RIU

Die bereits angesprochene Positionsmeldung des Fahrzeuges ist hier die Nachricht mit der ID 136.The already reported position report of the vehicle is the message with the ID 136.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: - Triebfahrzeug- locomotive
22: - Führerstand- driver's cab
33: - Fahrzeugführer- vehicle driver
44: - ETCS-Fahrzeugeinrichtung (OBU)- ETCS in-vehicle equipment (OBU)
55: - GSM-Antenne- GSM antenna
66: - Balisenempfangsmodul (BTM)- Balise receiving module (BTM)
77: - programmierbare Balise- programmable balise
1010: - Simulationsvorrichtung- simulation device
1111: - GSM-Modul- GSM module
1212: - Odometriemodul- odometer module
1313: - Balisenmodul- balise module
1414: - Simulationsmodul- simulation module
1515: - Streckenzentralenmodul- Control center module

Claims

Method for simulating a route of a traction vehicle (1) on a track section equipped with a train control system, the traction vehicle (1) having an internal vehicle device (4) for influencing the train, which can interact with a track-side train control system of the track section of the simulated route for the purpose of influencing the train, The method comprises the following steps without the locomotive (1) actually moving on the track: - Providing simulated movement information of the vehicle device (4) of the traction vehicle (1) in order to simulate movement of the vehicle;

- Generating at least one motor vehicle-related message by the internal vehicle device (4) of the motor vehicle (1) and wireless transmission of the motor vehicle-related message to a simulated route center (15);

- Generating at least one cruise control-related message by the simulated route center (15) depending on the transmitted locomotive-related message and wireless transmission of the cruise control-related message to the locomotive (1),

- Wherein the internal vehicle device (4) of the traction vehicle (1) influences a simulated vehicle-side reaction as a function of the received cruise control-related message.

Method according to Claim 1, characterized in that the simulated movement information contains speed information, acceleration information and / or travel direction information.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that a simulated position indication of the locomotive (1) is recorded by the internal vehicle device (4) of the locomotive (1) and transmitted as a locomotive-related message to the simulated route center (15), the simulated route center (15) depending on the received simulated position information of the locomotive (1) generates a simulated driving authorization and transmits it to the locomotive (1) as a trip regulation-related message.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a simulated train completeness of the locomotive (1) is detected by the internal vehicle device (4) and transmitted as a locomotive-related message to the simulated route center (15), the simulated route center (15) depending generates a message relating to the driving regulation from the received simulated train completeness of the locomotive (1) and transmits it to the locomotive (1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the locomotive (1) is put into a simulation mode in which manual control inputs by a locomotive driver (3) are not converted into a movement of the locomotive (1) and instead simulated movement information of the vehicle device ( 4) be provided.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that one or more balise telegrams for influencing the train are transmitted to the locomotive (1) by means of an antenna (7) provided under the locomotive (1), the vehicle device (4) also depending on the The simulated vehicle-side reaction of the locomotive (1) influences at least one received Balis telegram.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by means of an antenna (7) provided under the locomotive (1) one or more balise telegrams for influencing the train are transmitted to the locomotive (1), the internal vehicle device (4) generating a simulated position indication of the locomotive (1) on the simulated track depending on the at least one received balise telegram.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the simulated route control-related messages are transmitted from the simulated route center via GSM to the locomotive (1), the locomotive (1) receiving the simulated trip regulation-related messages by means of a vehicle-side GSM antenna (5) , and / or that the simulated locomotive-related messages of the locomotive (1) are transmitted via GSM to the simulated route center, the locomotive (1) transmitting the simulated locomotive-related messages by means of a vehicle-side GSM antenna (5).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the simulated route control center continues to generate a travel control-related message as a function of transmitted data from a real, virtual or emulated ETCS route control center (RBC).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission of the locomotive-related messages and / or the cruise control-related messages is encrypted.

A method according to claim 10, characterized in that the encryption takes place as a function of transmitted data from a real, virtual or emulated key management center (KMC).

Simulation device (10) for simulating a route of a traction vehicle (1) on a track section equipped with a train control system, the traction vehicle (1) having an internal vehicle device (4) for influencing the train, which is connected to the train control system of the track section the simulated route for the purpose of influencing the train interacts accordingly, characterized in that the simulation device (10) is set up to carry out the method according to one of the preceding claims.

Simulation device (10) according to claim 12, characterized in that the device comprises an antenna (7) for sending out balise telegrams, an odometer module (12) for providing simulated movement information to the internal vehicle device (4) of the locomotive (1), and a route control center module ( 15) for simulating a route center and / or a GSM transmission module (11) for transmitting traffic control-related messages and / or for receiving locomotive-related messages and has a simulation module (14) for carrying out a simulation method.