EP3634828A1 - Control method and control device for operating a rail vehicle - Google Patents

Control method and control device for operating a rail vehicle

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EP3634828A1
EP3634828A1 EP18738204.9A EP18738204A EP3634828A1 EP 3634828 A1 EP3634828 A1 EP 3634828A1 EP 18738204 A EP18738204 A EP 18738204A EP 3634828 A1 EP3634828 A1 EP 3634828A1
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EP
European Patent Office
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driving
control
vehicle
rail vehicle
stored
Prior art date
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EP18738204.9A
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German (de)
French (fr)
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EP3634828C0 (en
EP3634828B1 (en
Inventor
Frank BIENEK
Volker Knollmann
Bernhard PÖSEL
Gerd Tasler
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
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Publication of EP3634828A1 publication Critical patent/EP3634828A1/en
Application granted granted Critical
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Publication of EP3634828B1 publication Critical patent/EP3634828B1/en
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0058—On-board optimisation of vehicle or vehicle train operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/04—Automatic systems, e.g. controlled by train; Change-over to manual control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0094—Recorders on the vehicle
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    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B61L2201/00—Control methods

Definitions

  • the invention relates to a control method for operating a rail vehicle, wherein the method is ⁇ based on the basis of a vehicle control program Deutschenge ⁇ leads.
  • Such control methods are known in the field of rail vehicle technology.
  • the invention has for its object to provide an improved control method for operating a rail vehicle suits ⁇ ben.
  • the invention provides that the Anlagensteu ⁇ erprogramm detected by reference to driving and / or
  • At least vehicle-specific driving behavior data are metrologically recorded during the journey of the rail vehicle.
  • Fahrver ⁇ hold data for example, the acceleration and / or the braking power detected and used to control the rail vehicle.
  • the vehicle control program is parameterized using the acquired driving and / or environment data.
  • a control profile data set from a predetermined group (preferably a plurality) of istspei ⁇ cherten control profile data sets is selected on the basis of vehicle and / or environment data and a fixed programmed control module of the vehicle control program is configured with ⁇ means of the selected control profile data set may be provided.
  • the last-mentioned method variant is particularly simple and quick to carry out because the stored group of stored control profile data records can be accessed and no generation of a completely new control profile data record is required.
  • access is made to an empirical database in which positioning commands of a real rail vehicle driver are stored during previous journeys as a function of driving situations, the stored driving situations being measured with the measurements made during the preceding journeys. technically recorded driving and / or environment data has been determined and stored with the corresponding positioning commands of the real rail vehicle driver.
  • the self-determined current Driving situation is compared with the stored in the experience database driving situations and in accordance or at least - ge ⁇ default predetermined match criteria - sufficient similarity between each self-recorded driving situation and one of the stored driving situations of the experience database corresponding to the stored driving situation, stored control commands real rail vehicle operator read out and output.
  • the process is preferably carried out rail vehicle side with ⁇ means of a rail-vehicle-installed device control ⁇ .
  • the invention additionally relates to a control device for a rail vehicle, which comprises a vehicle computer and a vehicle control program that can be run on the vehicle computer.
  • the vehicle control program is designed such that it operates using detected driving and / or environment data.
  • the vehicle control program preferably has an observation module, a Parametritationsmodul and a control module, wherein the monitoring module detected during running of the rails ⁇ vehicle, the vehicle and / or environment data,
  • Parametritationsmodul parameterized the control module using the detected driving and / or environment data and outputs the parameterized control module setting commands for the rail vehicle ⁇ . It when the parameterization module is designed such that it with the driving and / or. It is particularly advantageous
  • Environment data forms a control profile data set or selects a control profile data set from a group stored control profile records and the control module by means of the formed or selected control profile data set paramet ⁇ riert.
  • the vehicle control program has an experience database or is in connection with an experience database are stored in the control commands of a real rail vehicle driver in previous trips depending on driving situations, the stored driving situations with the measured during the previous trips detected driving and / or environment data and have been till ⁇ saved together with the corresponding control commands of the real rail vehicle driver in the previous trips.
  • the vehicle control program has an observation module which evaluates the driving and / or surrounding data during the journey of the rail vehicle and detects the respectively current driving situation
  • the vehicle control program has a selection module which contains the current detected self Fahrsi ⁇ situation compares with the stored in the database experience driving situations and if they match or at least - according to predetermined matching criteria - sufficient similarity between the respective self-detected driving situation and one of the stored Fahrsituatio NEN of experience database to the stored driving situation corresponding stored control commands of the real rail vehicle driver for controlling the Schie ⁇ nenhuss from the experience database reads and ⁇ out .
  • the invention also relates to a rail vehicle having a control device as described above.
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a fiction, ⁇ according rail vehicle, by means of which a third embodiment is explained control method for a train according to the invention
  • FIG. 1 shows a rail vehicle 10 which is equipped with a control device, referred to below as train control device 20.
  • the train control device 20 comprises a vehicle computer 30 and a memory 40, which communicates with the vehicle computer 30.
  • the rail vehicle 10 can - as will be explained below ⁇ leads - multi-membered or consist of several cars and form a train; This is not shown in detail in the figures for reasons of clarity.
  • a vehicle control program 50 is stored, which can be executed by the vehicle computer 30 and is executed and output side can issue control commands SB for controlling the rail vehicle 10 and outputs at Be ⁇ drive.
  • the driving ⁇ imaging control program 50 includes a monitoring module BM, a
  • Parameterization module PM and a hard-coded Steuerermo ⁇ module STM.
  • Parameterization module PM and the control module STM preferably as follows:
  • the observation module BM detects on the input side incoming or applied driving and / or environment data FUD, which are supplied or fed in by the vehicle's own or its own sensors, for example; the sensors are not shown for Green ⁇ the overview in FIG. 1 Suitable sensors are, for example, those that directly describe the driving behavior of the train, such as. As speed sensors, location sensors or acceleration sensors, or those that detect the environment metrologically, such as ⁇ inclination sensors for detecting slopes or gradients, moisture, ice or snow sensors for detecting dry, wet or icy track or to detect friction on the track.
  • driving and / or environmental data FUD can come from external sources, for example from a signal box or a control center, and can be transmitted to the rail vehicle, for example by radio.
  • the observation module BM detects the input side ⁇ abutting the driving and / or environment data and passes them to the
  • Parameterization module PM continues.
  • the parameterization module PM evaluates the driving and / or
  • the parameterization module PM can conclude physical properties of the rail vehicle 10 and adapt control parameters in accordance with these properties. For example, that can
  • Parametrianssmodul PM on the basis of Beministerungsmesswer ⁇ th on the total mass of the rail vehicle 10 close and in the case of a large mass a shallower brake curve before ⁇ see, ie earlier with the braking before a stop begin than a small mass.
  • the train length, the weight distribution within the train and / or the dome distances or buffer distances between individual Wa ⁇ conditions of the train can be determined, and it can be taken into account in the control profile data set SD, for example with regard to an optimized braking behavior, especially when it comes to a particularly good position accuracy when stopping the train.
  • the parameterisation module PM can also take the environmental conditions into account and, in the case of ice or wet conditions, a flatter one Provide brake curve and / or accelerate slip avoidance with less driving force than in dry conditions.
  • the determination of a suitable control profile data set SD is performed with respect to the vehicle-related parameters in an advantageous manner, based on data which are determined in a Testa driving operation and / or a Testabbremsvorgangs to Be ⁇ beginning of each trip, so ride individually. Such a procedure ensures that modifiers ⁇ requirements may be on the rail vehicle or train, for example by uncoupling or coupling of carriage detected and taken into account in the formation of the control profile data set SD.
  • control module STM is permanently programmed and is by means of the
  • Parametrianssmodul PM supplied control profile data set SD only parameterized. As soon as the parameterization module PM has fed the control profile data record SD into the control module STM, the control module STM can generate the control commands SB for controlling the rail vehicle and output it on the output side.
  • 2 shows an exemplary embodiment of a rail ⁇ vehicle 10 equipped with an embodiment of the Glassteue ⁇ inference means 20 according to FIG. 1
  • a group of control profile data records SD is stored in the memory 40, for example in the parameterization module PM, so that the
  • Parametritationsmodul PM - in contrast to the embodiment ⁇ variant of Figure 1 - to control the control module STM does not have to generate its own control profile data SD, but from the group of stored Steuerprofilarians2011 ⁇ ze - based on the input adjacent driving and / or Environment data FUD - only has to select a suitable tax profile data record SD.
  • a can be stored in the memory, in the event of heavy rail vehicle, one for the case ei ⁇ nes moderate rail vehicle and one for the case of a light rail vehicle.
  • the control profile data record SD for a heavy rail vehicle for example, provide a particularly flat braking curve, ie earlier with the
  • Brakes start before a stop when the control profile records for medium or light rail vehicles.
  • the control profile data set SD for a light railway vehicle may provide a particularly steep braking curve.
  • control profile data sets SD can be provided in dependence on further parameters, such as - in case of a Herglied- ring rail vehicle or the train - in dependence on the train length, the weight distribution within the train, the Kup ⁇ pelablindersn or buffer distances between individual cars of the train and / or in dependence on the respective environmental ⁇ conditions, such as ice or moisture, as already explained above in connection with Figure 1.
  • the selected from Parametrianssmodul PM Steuerprofilda ⁇ SD cost rate is fed into the control module STM, whereby the control module STM is parameterized and output side control commands SB for controlling the rail vehicle 10 may be given out;
  • the control module STM is parameterized and output side control commands SB for controlling the rail vehicle 10 may be given out;
  • the train control devices 20 according to FIGS. 1 and 2 have the advantage that the permanently programmed control module STM is parameterized automatically or automatically, without requiring external intervention, for example by a rail vehicle driver.
  • 3 shows an exemplary embodiment of a rail vehicle ⁇ 10, in which a vehicle control program 50 of a Switzerland horrungs prepared 20 includes a monitoring module BM and a selection module AM and communicates with an experience database EFD.
  • EFD experience database
  • the driving situations were in the previous trips from metrologically recorded driving and / or
  • the vehicle control program 50 preferably operates as follows:
  • the observation module BM evaluates the input side
  • the determined ⁇ te current driving situation FS is transmitted to the selection module AM, which compares the current driving situation FS with the stored in the experience database EFD driving situations and at Match or at least - according to predetermined match criteria - sufficient similarity between the self-detected current driving situation FS and one of the stored driving situations of the experience database EFD selects the most similar stored Fahrsituati ⁇ on. For the selected most similar driving situation, the corresponding stored control commands SB of the real rail vehicle driver can be read out and output for controlling the rail vehicle 10.
  • Driving situation FS1 secured railroad crossing, no approach of persons and / or motor vehicles
  • the selection module AM can read out the output to the driving situation FS4 control commands SB and output if such a driving situation FS4 from the monitoring module BM, for example on the basis of video, route and location data is detected aktu ⁇ ell.
  • the described method allows stepwise or stepwise upgrading from a train operation with a driver to higher automation levels without driver and attendant.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The invention relates to, inter alia, a control method for operating a rail vehicle (10), said method being carried out in a computer-assisted manner on the basis of a vehicle control program (50). According to the invention, it is provided that the vehicle control program (50) operates with the use of detected driving and/or surroundings data (FUD).

Description

Beschreibung description
Steuerverfahren und Steuereinrichtung zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs Control method and control device for operating a rail vehicle
Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs, wobei das Verfahren rechner¬ gestützt auf der Basis eines Fahrzeugsteuerprogramms durchge¬ führt wird. Derartige Steuerverfahren sind auf dem Gebiet der Schienenfahrzeugtechnik bekannt. The invention relates to a control method for operating a rail vehicle, wherein the method is ¬ based on the basis of a vehicle control program durchge ¬ leads. Such control methods are known in the field of rail vehicle technology.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Steuerverfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs anzuge¬ ben . The invention has for its object to provide an improved control method for operating a rail vehicle suits ¬ ben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben. This object is achieved by a method having the features according to claim 1. Advantageous embodiments of the method according to the invention are specified in subclaims.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Fahrzeugsteu¬ erprogramm unter Heranziehung erfasster Fahr- und/oder Accordingly, the invention provides that the Fahrzeugsteu ¬ erprogramm detected by reference to driving and / or
Umfelddaten arbeitet. Die Heranziehung erfasster Fahr- und/oder Umfelddaten ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Anpassung des Steuerverfahrens an die jeweils aktuelle Fahr¬ zeugsituation, beispielsweise mit Blick auf das aktuelle Fahrverhalten des Schienenfahrzeugs (Beschleunigungs- oder Abbremsverhalten), Umweltbedingungen (z. B. Regen oder Eis) und/oder das technische Umfeld auf der Anlage (z. B. unbe- schrankter Bahnübergang mit Personen- oder Fahrzeugannäherung) ; dies wird weiter unten anhand von Beispielen näher erläutert . Environment data works. Recourse detected vehicle and / or environment data allows in an advantageous manner an adaptation of the control method to the respective current driving ¬ imaging situation, for example with regard to the current driving behavior of the rail vehicle (acceleration or deceleration characteristics), environmental conditions (e.g., rain, or ice ) and / or the technical environment on the system (eg unrestricted level crossing with passenger or vehicle approach); this will be explained below with reference to examples.
Als Fahr- und/oder Umfelddaten werden vorzugsweise zumindest auch fahrzeugindividuelle Fahrverhaltensdaten messtechnisch während der Fahrt des Schienenfahrzeugs erfasst. Als Fahrver¬ haltensdaten können beispielsweise das Beschleunigungs- und/oder das Bremsvermögen erfasst und zur Steuerung des Schienenfahrzeugs herangezogen werden. As a driving and / or environment data preferably at least vehicle-specific driving behavior data are metrologically recorded during the journey of the rail vehicle. As Fahrver ¬ hold data, for example, the acceleration and / or the braking power detected and used to control the rail vehicle.
Vorteilhaft ist es, wenn zuvor erfasste Fahr- und/oder It is advantageous if previously detected driving and / or
Umfelddaten während der Fahrt des Schienenfahrzeugs aktuali¬ siert werden, beispielsweise regelmäßig. Environmental data while driving the rail vehicle aktuali ¬ Siert, for example, regularly.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Fahrzeugsteuerprogramm unter Heranzie- hung der erfassten Fahr- und/oder Umfelddaten parametriert wird . In a preferred embodiment of the method, it is provided that the vehicle control program is parameterized using the acquired driving and / or environment data.
Bei der letztgenannten Ausführungsvariante ist es vorteil¬ haft, wenn mit den Fahr- und/oder Umfelddaten ein Steuerpro- fildatensatz gebildet wird und ein fest programmiertes Steu¬ ermodul des Fahrzeugsteuerprogramms mittels des Steuerprofil¬ datensatzes parametriert wird. Der Steuerprofildatensatz kann vor und/oder während der Fahrt mit den Fahr- und/oder In the latter embodiment, it is advantageous ¬ way, when a Steuerpro- fildatensatz is formed with the driving and / or environment data and a fixed programmed STEU ¬ ermodul of the vehicle control program is parameterized by means of the control profile ¬ record. The tax profile record can be before and / or while driving with the driving and / or
Umfelddaten erzeugt und/oder aktualisiert werden. Environment data generated and / or updated.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass anhand der Fahr- und/oder Umfelddaten ein Steuerprofildatensatz aus einer vorgegebenen Gruppe (vorzugsweise einer Vielzahl) an abgespei¬ cherten Steuerprofildatensätzen ausgewählt wird und ein fest programmiertes Steuermodul des Fahrzeugsteuerprogramms mit¬ tels des ausgewählten Steuerprofildatensatzes parametriert wird. Die letztgenannte Verfahrensvariante ist besonders ein¬ fach und schnell durchführbar, weil auf die abgespeicherte Gruppe an abgespeicherten Steuerprofildatensätzen zugegriffen werden kann und keine Erzeugung eines komplett neuen Steuerprofildatensatzes erforderlich ist. Alternatively, that a control profile data set from a predetermined group (preferably a plurality) of abgespei ¬ cherten control profile data sets is selected on the basis of vehicle and / or environment data and a fixed programmed control module of the vehicle control program is configured with ¬ means of the selected control profile data set may be provided. The last-mentioned method variant is particularly simple and quick to carry out because the stored group of stored control profile data records can be accessed and no generation of a completely new control profile data record is required.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass auf eine Erfahrungsdatenbank zuge- griffen wird, in der Stellbefehle eines realen Schienenfahrzeugführers bei vorangegangenen Fahrten in Abhängigkeit von Fahrsituationen abgespeichert sind, wobei die abgespeicherten Fahrsituationen mit den bei den vorangegangenen Fahrten mess- technisch erfassten Fahr- und/oder Umfelddaten ermittelt und mit den korrespondierenden Stellbefehlen des realen Schienenfahrzeugführers abgespeichert worden sind. Ist eine solche Erfahrungsdatenbank verfügbar, so ist es vorteilhaft, wenn während der Fahrt Sensorsignale von Sensoren, die an eine Steuerungseinrichtung des Schienenfahrzeugs ange¬ schlossen sind oder mit dieser in Verbindung stehen, ausgewertet werden und die jeweils aktuelle Fahrsituation bestimmt wird, die selbst bestimmte aktuelle Fahrsituation mit den in der Erfahrungsdatenbank abgespeicherten Fahrsituationen verglichen wird und bei Übereinstimmung oder bei zumindest - ge¬ mäß vorgegebenen Übereinstimmungskriterien - hinreichender Ähnlichkeit zwischen der jeweils selbst erfassten Fahrsitua- tion und einer der abgespeicherten Fahrsituationen der Erfahrungsdatenbank die zu der abgespeicherten Fahrsituation korrespondierenden, abgespeicherten Stellbefehle des realen Schienenfahrzeugführers ausgelesen und ausgegeben werden. Das Verfahren wird vorzugsweise schienenfahrzeugseitig mit¬ tels einer schienenfahrzeugseitig installierten Steuerungs¬ einrichtung durchgeführt. In another preferred embodiment of the method, it is provided that access is made to an empirical database in which positioning commands of a real rail vehicle driver are stored during previous journeys as a function of driving situations, the stored driving situations being measured with the measurements made during the preceding journeys. technically recorded driving and / or environment data has been determined and stored with the corresponding positioning commands of the real rail vehicle driver. Is such an experience database is available, it is advantageous if, during the drive sensor signals from sensors attached ¬ joined to a control device of the rail vehicle or in connection therewith, are evaluated and the respective current driving situation is determined, the self-determined current Driving situation is compared with the stored in the experience database driving situations and in accordance or at least - ge ¬ default predetermined match criteria - sufficient similarity between each self-recorded driving situation and one of the stored driving situations of the experience database corresponding to the stored driving situation, stored control commands real rail vehicle operator read out and output. The process is preferably carried out rail vehicle side with ¬ means of a rail-vehicle-installed device control ¬.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Steue- rungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug, die einen Fahrzeugrechner und ein auf dem Fahrzeugrechner ablaufbares Fahrzeugsteuerprogramm umfasst. The invention additionally relates to a control device for a rail vehicle, which comprises a vehicle computer and a vehicle control program that can be run on the vehicle computer.
Erfindungsgemäß ist bezüglich einer solchen Steuerungsein- richtung vorgesehen, dass das Fahrzeugsteuerprogramm derart ausgebildet ist, dass es unter Heranziehung erfasster Fahr- und/oder Umfelddaten arbeitet. According to the invention, with regard to such a control device, it is provided that the vehicle control program is designed such that it operates using detected driving and / or environment data.
Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Steuerungsein- richtung sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren verwiesen. Das Fahrzeugsteuerprogramm weist vorzugsweise ein Beobachtungsmodul, ein Parametrierungsmodul und ein Steuermodul auf, wobei das Beobachtungsmodul während der Fahrt des Schienen¬ fahrzeugs die Fahr- und/oder Umfelddaten erfasst, das With regard to the advantages of the control device according to the invention, reference is made to the above statements in connection with the control method according to the invention. The vehicle control program preferably has an observation module, a Parametrierungsmodul and a control module, wherein the monitoring module detected during running of the rails ¬ vehicle, the vehicle and / or environment data,
Parametrierungsmodul das Steuermodul unter Heranziehung der erfassten Fahr- und/oder Umfelddaten parametriert und das parametrierte Steuermodul Stellbefehle für das Schienenfahr¬ zeug ausgibt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Parametrierungsmodul derart ausgebildet ist, dass es mit den Fahr- und/oder Parametrierungsmodul parameterized the control module using the detected driving and / or environment data and outputs the parameterized control module setting commands for the rail vehicle ¬ . It when the parameterization module is designed such that it with the driving and / or. It is particularly advantageous
Umfelddaten einen Steuerprofildatensatz bildet oder einen Steuerprofildatensatz aus einer Gruppe abgespeicherter Steuerprofildatensätze auswählt und das Steuermodul mittels des gebildeten oder ausgewählten Steuerprofildatensatzes paramet¬ riert . Environment data forms a control profile data set or selects a control profile data set from a group stored control profile records and the control module by means of the formed or selected control profile data set paramet ¬ riert.
Bei einer alternativen, aber ebenfalls als sehr vorteilhaft angesehenen Ausgestaltung der Steuerungseinrichtung ist vor- gesehen, dass das Fahrzeugsteuerprogramm eine Erfahrungsdatenbank aufweist oder mit einer Erfahrungsdatenbank in Verbindung steht, in der Stellbefehle eines realen Schienenfahrzeugführers bei vorangegangenen Fahrten in Abhängigkeit von Fahrsituationen abgespeichert sind, wobei die abgespeicherten Fahrsituationen mit den bei den vorangegangenen Fahrten messtechnisch erfassten Fahr- und/oder Umfelddaten ermittelt und gemeinsam mit den korrespondierenden Stellbefehlen des realen Schienenfahrzeugführers bei den vorangegangenen Fahrten abge¬ speichert worden sind. In an alternative, but also regarded as very advantageous embodiment of the control device is provided that the vehicle control program has an experience database or is in connection with an experience database are stored in the control commands of a real rail vehicle driver in previous trips depending on driving situations, the stored driving situations with the measured during the previous trips detected driving and / or environment data and have been abge ¬ saved together with the corresponding control commands of the real rail vehicle driver in the previous trips.
Bei der letztgenannten Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn das Fahrzeugsteuerprogramm ein Beobachtungsmodul aufweist, das während der Fahrt des Schienenfahrzeugs die Fahr- und/oder Umfelddaten auswertet und die jeweils aktuelle Fahr- Situation erfasst, und das Fahrzeugsteuerprogramm ein Auswahlmodul aufweist, das die selbst erfasste aktuelle Fahrsi¬ tuation mit den in der Erfahrungsdatenbank abgespeicherten Fahrsituationen vergleicht und bei Übereinstimmung oder bei zumindest - gemäß vorgegebenen Übereinstimmungskriterien - hinreichender Ähnlichkeit zwischen der jeweils selbst erfass ten Fahrsituation und einer der abgespeicherten Fahrsituatio nen der Erfahrungsdatenbank die zu der abgespeicherten Fahrsituation korrespondierenden, abgespeicherten Stellbefehle des realen Schienenfahrzeugführers zur Steuerung des Schie¬ nenfahrzeugs aus der Erfahrungsdatenbank ausliest und aus¬ gibt . In the case of the latter refinement, it is advantageous if the vehicle control program has an observation module which evaluates the driving and / or surrounding data during the journey of the rail vehicle and detects the respectively current driving situation, and the vehicle control program has a selection module which contains the current detected self Fahrsi ¬ situation compares with the stored in the database experience driving situations and if they match or at least - according to predetermined matching criteria - sufficient similarity between the respective self-detected driving situation and one of the stored Fahrsituatio NEN of experience database to the stored driving situation corresponding stored control commands of the real rail vehicle driver for controlling the Schie ¬ nenfahrzeugs from the experience database reads and ¬ out .
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Schienenfahrzeug mit einer Steuerungseinrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist. The invention also relates to a rail vehicle having a control device as described above.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments; thereby show by way of example
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Figure 1 shows an embodiment of an inventive
Schienenfahrzeug, anhand dessen ein Ausführungsbei¬ spiel für ein erfindungsgemäßes Zugsteuerverfahren erläutert wird, Railway vehicle, by means of which an exemplary embodiment for a train control method according to the invention is explained,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein erfindungs¬ gemäßes Schienenfahrzeug, anhand dessen ein zweites Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Zug- steuerverfahren erläutert wird, 2 shows a second embodiment of a fiction, ¬ according rail vehicle, by means of which a second embodiment of an inventive train control method is explained,
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für ein erfindungs¬ gemäßes Schienenfahrzeug, anhand dessen ein drittes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Zug- steuerverfahren erläutert wird, und 3 shows a third embodiment of a fiction, ¬ according rail vehicle, by means of which a third embodiment is explained control method for a train according to the invention, and
Figur 4 beispielhaft den Betrieb des dritten Ausführungsbei¬ spiels gemäß Figur 3. 4 shows an example of the operation of the third Ausführungsbei ¬ game according to FIG. 3
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet . Die Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 10, das mit einer Steuerungseinrichtung, nachfolgend Zugsteuerungseinrichtung 20 genannt, ausgestattet ist. Die Zugsteuerungseinrichtung 20 umfasst einen Fahrzeugrechner 30 und einen Speicher 40, der mit dem Fahrzeugrechner 30 in Verbindung steht. For the sake of clarity, the same reference numbers are always used in the figures for identical or comparable components. FIG. 1 shows a rail vehicle 10 which is equipped with a control device, referred to below as train control device 20. The train control device 20 comprises a vehicle computer 30 and a memory 40, which communicates with the vehicle computer 30.
Das Schienenfahrzeug 10 kann - wie weiter unten noch ausge¬ führt wird - mehrgliedrig sein bzw. aus mehreren Wagen bestehen und einen Zug bilden; dies ist aus Gründen der Übersicht- lichkeit in den Figuren nicht näher dargestellt. The rail vehicle 10 can - as will be explained below ¬ leads - multi-membered or consist of several cars and form a train; This is not shown in detail in the figures for reasons of clarity.
In dem Speicher 40 ist ein Fahrzeugsteuerprogramm 50 abgespeichert, das vom Fahrzeugrechner 30 ausgeführt werden kann bzw. ausgeführt wird und ausgangsseitig Stellbefehle SB zum Steuern des Schienenfahrzeugs 10 ausgeben kann bzw. bei Be¬ trieb ausgibt. In the memory 40, a vehicle control program 50 is stored, which can be executed by the vehicle computer 30 and is executed and output side can issue control commands SB for controlling the rail vehicle 10 and outputs at Be ¬ drive.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 umfasst das Fahr¬ zeugsteuerprogramm 50 ein Beobachtungsmodul BM, ein In the embodiment according to FIG 1, the driving ¬ imaging control program 50 includes a monitoring module BM, a
Parametrierungsmodul PM und ein fest programmiertes Steuermo¬ dul STM. Parameterization module PM and a hard-coded Steuerermo ¬ module STM.
Führt der Fahrzeugrechner 30 das Fahrzeugsteuerprogramm 50 aus, so arbeiten das Beobachtungsmodul BM, das If the vehicle computer 30 executes the vehicle control program 50, then the observation module BM, which operates
Parametrierungsmodul PM und das Steuermodul STM vorzugsweise wie folgt: Parameterization module PM and the control module STM preferably as follows:
Das Beobachtungsmodul BM erfasst eingangsseitig eingehende bzw. anliegende Fahr- und/oder Umfelddaten FUD, die bei- spielsweise von fahrzeugeigenen bzw. zugeigenen Sensoren geliefert bzw. eingespeist werden; die Sensoren sind aus Grün¬ den der Übersicht in der Figur 1 nicht dargestellt. Geeignete Sensoren sind beispielsweise solche, die das Fahrverhalten des Zugs unmittelbar beschreiben, wie z. B. Geschwindigkeits- Sensoren, Ortssensoren oder Beschleunigungssensoren, oder solche, die das Umfeld messtechnisch erfassen, wie beispiels¬ weise Neigungssensoren zum Erfassen von Steigungen oder Gefällen, Feuchtigkeits- , Eis- oder Schneesensoren zum Erkennen von trockenem, nassem oder vereistem Gleis bzw. zur Erfassung der Reibung auf dem Gleis. Alternativ oder zusätzlich können Fahr- und/oder Umfelddaten FUD aus externen Quellen, beispielsweise von einem Stellwerk oder einer Leitzentrale, stammen und zum Schienenfahrzeug, beispielsweise über Funk, übertragen werden. The observation module BM detects on the input side incoming or applied driving and / or environment data FUD, which are supplied or fed in by the vehicle's own or its own sensors, for example; the sensors are not shown for Green ¬ the overview in FIG. 1 Suitable sensors are, for example, those that directly describe the driving behavior of the train, such as. As speed sensors, location sensors or acceleration sensors, or those that detect the environment metrologically, such as ¬ inclination sensors for detecting slopes or gradients, moisture, ice or snow sensors for detecting dry, wet or icy track or to detect friction on the track. Alternatively or additionally, driving and / or environmental data FUD can come from external sources, for example from a signal box or a control center, and can be transmitted to the rail vehicle, for example by radio.
Das Beobachtungsmodul BM erfasst die eingangsseitig anliegen¬ den Fahr- und/oder Umfelddaten und leitet diese an das The observation module BM detects the input side ¬ abutting the driving and / or environment data and passes them to the
Parametrierungsmodul PM weiter. Parameterization module PM continues.
Das Parametrierungsmodul PM wertet die Fahr- und/oder The parameterization module PM evaluates the driving and / or
Umfelddaten FUD aus und erzeugt mit diesen einen Steuerpro¬ fildatensatz SD, mit dem sie das Steuermodul STM paramet- riert. Environment data FUD and generates with these a Steuerpro ¬ fildatensatz SD, with which it parameterizes the control module STM.
Das Parametrierungsmodul PM kann anhand der Fahr- und/oder Umfelddaten FUD auf physikalische Eigenschaften des Schienenfahrzeugs 10 schließen und Steuerungsparameter entsprechend dieser Eigenschaften anpassen. Zum Beispiel kann das Based on the driving and / or environmental data FUD, the parameterization module PM can conclude physical properties of the rail vehicle 10 and adapt control parameters in accordance with these properties. For example, that can
Parametrierungsmodul PM auf Basis von Beschleunigungsmesswer¬ ten auf die Gesamtmasse des Schienenfahrzeugs 10 schließen und im Falle einer großen Masse eine flachere Bremskurve vor¬ sehen, also früher mit dem Bremsen vor einem Halt beginnen als bei einer kleinen Masse. Parametrierungsmodul PM on the basis of Beschleunigungsmesswer ¬ th on the total mass of the rail vehicle 10 close and in the case of a large mass a shallower brake curve before ¬ see, ie earlier with the braking before a stop begin than a small mass.
Darüber hinaus können anhand der Fahr- und/oder Umfelddaten im Falle eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeugs bzw. Zugs die Zuglänge, die Gewichtsverteilung innerhalb des Zugs und/oder die Kuppelabstände bzw. Pufferabstände zwischen einzelnen Wa¬ gen des Zugs ermittelt werden, und es können diese Daten im Steuerprofildatensatz SD beispielsweise mit Blick auf ein optimiertes Bremsverhalten berücksichtigt werden, insbesondere wenn es auf eine besonders gute Positionsgenauigkeit beim An- halten des Zugs ankommt. In addition, based on the driving and / or surrounding data in the case of a multi-unit rail vehicle or train, the train length, the weight distribution within the train and / or the dome distances or buffer distances between individual Wa ¬ conditions of the train can be determined, and it can be taken into account in the control profile data set SD, for example with regard to an optimized braking behavior, especially when it comes to a particularly good position accuracy when stopping the train.
Auch kann das Parametrierungsmodul PM die Umweltbedingungen berücksichtigen und im Falle von Eis oder Nässe eine flachere Bremskurve vorsehen und/oder zur SchlupfVermeidung mit weniger Antriebskraft beschleunigen als bei trockenen Bedingungen . Die Bestimmung eines geeigneten Steuerprofildatensatzes SD wird bezüglich der fahrzeugbezogenen Parameter in vorteilhafter Weise anhand von Daten durchgeführt, die im Rahmen eines Testanfahrvorgangs und/oder eines Testabbremsvorgangs zu Be¬ ginn der jeweiligen Fahrt, also fahrtindividuell, ermittelt werden. Eine solche Vorgehensweise stellt sicher, dass Verän¬ derungen am Schienenfahrzeug bzw. Zug, beispielsweise durch Abkuppeln oder Ankuppeln von Wagen, erkannt und bei der Bildung des Steuerprofildatensatzes SD berücksichtigt werden können . The parameterisation module PM can also take the environmental conditions into account and, in the case of ice or wet conditions, a flatter one Provide brake curve and / or accelerate slip avoidance with less driving force than in dry conditions. The determination of a suitable control profile data set SD is performed with respect to the vehicle-related parameters in an advantageous manner, based on data which are determined in a Testa driving operation and / or a Testabbremsvorgangs to Be ¬ beginning of each trip, so ride individually. Such a procedure ensures that modifiers ¬ requirements may be on the rail vehicle or train, for example by uncoupling or coupling of carriage detected and taken into account in the formation of the control profile data set SD.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist das Steuermodul STM fest programmiert und wird mittels des vom In the embodiment of Figure 1, the control module STM is permanently programmed and is by means of the
Parametrierungsmodul PM gelieferten Steuerprofildatensatzes SD lediglich parametriert . Sobald das Parametrierungsmodul PM den Steuerprofildatensatz SD in das Steuermodul STM eingespeist hat, kann das Steuermodul STM die Stellbefehle SB zur Steuerung des Schienenfahrzeugs erzeugen und ausgangsseitig ausgeben . Die Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schienen¬ fahrzeug 10, das mit einer Ausführungsvariante der Zugsteue¬ rungseinrichtung 20 gemäß Figur 1 ausgestattet ist. Parametrierungsmodul PM supplied control profile data set SD only parameterized. As soon as the parameterization module PM has fed the control profile data record SD into the control module STM, the control module STM can generate the control commands SB for controlling the rail vehicle and output it on the output side. 2 shows an exemplary embodiment of a rail ¬ vehicle 10 equipped with an embodiment of the Zugsteue ¬ inference means 20 according to FIG. 1
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist bei der Ausführungsvariante gemäß Figur 2 in dem Speicher 40, beispielsweise in dem Parametrierungsmodul PM, eine Gruppe an Steuerprofildatensätzen SD abgespeichert, so dass das In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, in the embodiment according to FIG. 2, a group of control profile data records SD is stored in the memory 40, for example in the parameterization module PM, so that the
Parametrierungsmodul PM - im Unterschied zu der Ausführungs¬ variante gemäß Figur 1 - zur Steuerung des Steuermoduls STM keinen eigenen Steuerprofildatensatz SD erzeugen muss, sondern aus der Gruppe der abgespeicherten Steuerprofildatensät¬ ze - anhand der eingangsseitig anliegenden Fahr- und/oder Umfelddaten FUD - lediglich einen geeigneten Steuerprofildatensatz SD aussuchen muss. Parametrierungsmodul PM - in contrast to the embodiment ¬ variant of Figure 1 - to control the control module STM does not have to generate its own control profile data SD, but from the group of stored Steuerprofildatensät ¬ ze - based on the input adjacent driving and / or Environment data FUD - only has to select a suitable tax profile data record SD.
Beispielsweise können in dem Speicher 40 drei Steuerprofilda- tensätze SD abgespeichert sein, beispielsweise einer für den Fall eines schweren Schienenfahrzeugs, einer für den Fall ei¬ nes mittelschweren Schienenfahrzeugs und einer für den Fall eines leichten Schienenfahrzeugs. Der Steuerprofildatensatz SD für ein schweres Schienenfahrzeug kann beispielsweise eine besonders flache Bremskurve vorsehen, also früher mit demFor example, 40 three Steuerprofilda- data sets SD example, a can be stored in the memory, in the event of heavy rail vehicle, one for the case ei ¬ nes moderate rail vehicle and one for the case of a light rail vehicle. The control profile data record SD for a heavy rail vehicle, for example, provide a particularly flat braking curve, ie earlier with the
Bremsen vor einem Halt beginnen, als die Steuerprofildatensätze für mittelschwere oder leichte Schienenfahrzeuge. Der Steuerprofildatensatz SD für ein leichtes Schienenfahrzeug kann eine besonders steile Bremskurve vorsehen. Brakes start before a stop when the control profile records for medium or light rail vehicles. The control profile data set SD for a light railway vehicle may provide a particularly steep braking curve.
Weitere Unterteilungen unter Erhöhung der Anzahl der Steuerprofildatensätze SD können in Abhängigkeit weiterer Parameter vorgesehen werden, beispielsweise - im Falle eines mehrglied- rigen Schienenfahrzeugs bzw. Zugs - in Abhängigkeit von der Zuglänge, der Gewichtsverteilung innerhalb des Zugs, den Kup¬ pelabständen bzw. Pufferabständen zwischen einzelnen Wagen des Zugs und/oder in Abhängigkeit von den jeweiligen Umwelt¬ bedingungen, wie Eis oder Nässe, wie oben bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 erläutert wurde. Further subdivisions by increasing the number of the control profile data sets SD can be provided in dependence on further parameters, such as - in case of a mehrglied- ring rail vehicle or the train - in dependence on the train length, the weight distribution within the train, the Kup ¬ pelabständen or buffer distances between individual cars of the train and / or in dependence on the respective environmental ¬ conditions, such as ice or moisture, as already explained above in connection with Figure 1.
Der vom Parametrierungsmodul PM ausgewählte Steuerprofilda¬ tensatz SD wird in das Steuermodul STM eingespeist, wodurch das Steuermodul STM parametriert wird und ausgangsseitig Stellbefehle SB zur Steuerung des Schienenfahrzeugs 10 ausge- ben kann; diesbezüglich sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit Figur 1 verweisen. The selected from Parametrierungsmodul PM Steuerprofilda ¬ SD cost rate is fed into the control module STM, whereby the control module STM is parameterized and output side control commands SB for controlling the rail vehicle 10 may be given out; In this regard, reference should be made to the above statements in connection with FIG.
Die Zugsteuerungseinrichtungen 20 gemäß den Figuren 1 und 2 weisen den Vorteil auf, dass das fest programmierte Steuermo- dul STM selbsttätig bzw. automatisch parametriert wird, ohne dass es einen Eingriff von außen, beispielsweise durch einen Schienenfahrzeugführer, bedarf. Die Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schienen¬ fahrzeug 10, bei dem ein Fahrzeugsteuerprogramm 50 einer Zugsteuerungseinrichtung 20 ein Beobachtungsmodul BM und ein Auswahlmodul AM umfasst und mit einer Erfahrungsdatenbank EFD in Verbindung steht. In der Erfahrungsdatenbank EFD sindThe train control devices 20 according to FIGS. 1 and 2 have the advantage that the permanently programmed control module STM is parameterized automatically or automatically, without requiring external intervention, for example by a rail vehicle driver. 3 shows an exemplary embodiment of a rail vehicle ¬ 10, in which a vehicle control program 50 of a Zugsteuerungseinrichtung 20 includes a monitoring module BM and a selection module AM and communicates with an experience database EFD. In the experience database are EFD
Stellbefehle eines realen Schienenfahrzeugführers bei voran¬ gegangenen Fahrten in Abhängigkeit von Fahrsituationen abgespeichert. Die Fahrsituationen wurden bei den vorangegangenen Fahrten aus messtechnisch erfassten Fahr- und/oder Positioning commands of a real rail vehicle driver stored in advance ¬ gone trips depending on driving situations. The driving situations were in the previous trips from metrologically recorded driving and / or
Umfelddaten FUD ermittelt und mit den korrespondierendenEnvironment data FUD determined and with the corresponding
Stellbefehlen des realen Schienenfahrzeugführers abgespei¬ chert. Das Fahrzeugsteuerprogramm 50 arbeitet vorzugsweise wie folgt: Das Beobachtungsmodul BM wertet eingangsseitig anliegendeControl commands of the real rail vehicle driver saved ¬ chert. The vehicle control program 50 preferably operates as follows: The observation module BM evaluates the input side
Fahr- und/oder Umfelddaten aus und erfasst die jeweils aktu¬ elle Fahrsituation FS des Schienenfahrzeugs 10. Die ermittel¬ te aktuelle Fahrsituation FS wird zu dem Auswahlmodul AM übermittelt, das die aktuelle Fahrsituation FS mit den in der Erfahrungsdatenbank EFD abgespeicherten Fahrsituationen vergleicht und bei Übereinstimmung oder bei zumindest - gemäß vorgegebenen Übereinstimmungskriterien - hinreichender Ähnlichkeit zwischen der selbsterfassten aktuellen Fahrsituation FS und einer der abgespeicherten Fahrsituationen der Erfah- rungsdatenbank EFD die ähnlichste abgespeicherte Fahrsituati¬ on auswählt. Zu der ausgewählten ähnlichsten Fahrsituation können die dazu korrespondierenden abgespeicherten Stellbefehle SB des realen Schienenfahrzeugführers ausgelesen und zur Steuerung des Schienenfahrzeugs 10 ausgegeben werden. Driving and / or environmental data from and detects the aktu ¬ elle driving situation FS of the rail vehicle 10. The determined ¬ te current driving situation FS is transmitted to the selection module AM, which compares the current driving situation FS with the stored in the experience database EFD driving situations and at Match or at least - according to predetermined match criteria - sufficient similarity between the self-detected current driving situation FS and one of the stored driving situations of the experience database EFD selects the most similar stored Fahrsituati ¬ on. For the selected most similar driving situation, the corresponding stored control commands SB of the real rail vehicle driver can be read out and output for controlling the rail vehicle 10.
Dies soll unter Bezugnahme auf Figur 4 anhand eines Beispiels näher erläutert werden: Beispielsweise können in der Erfahrungsdatenbank EFD folgende vier Fahrsituationen FS1-FS4 hinterlegt sein, die sich auf gesicherte und ungesicherte Bahn- Übergänge beziehen, auf die sich Personen und/oder Kraftfahrzeuge zubewegen oder nicht: This will be explained in more detail with reference to Figure 4 with reference to an example: For example, in the experience database EFD following four driving situations FS1-FS4 be deposited, which refer to secured and unsecured railroad transitions to which people and / or motor vehicles move or Not:
Fahrsituation FS1: gesicherter Bahnübergang, keine Annäherung von Personen und/oder Kraftfahrzeugen Driving situation FS1: secured railroad crossing, no approach of persons and / or motor vehicles
Fahrsituation FS2 : Driving situation FS2:
gesicherter Bahnübergang mit Annäherung von Personen und/oder Kraftfahrzeugen secured level crossing with approach of persons and / or motor vehicles
Fahrsituation FS3: Driving situation FS3:
ungesicherter Bahnübergang, keine Annäherung von Personen und/oder Kraftfahrzeugen unsecured level crossing, no approach of persons and / or motor vehicles
Fahrsituation FS4: Driving situation FS4:
ungesicherter Bahnübergang mit Annäherung von Personen und/oder Kraftfahrzeugen unsecured level crossing with approach of persons and / or motor vehicles
Ist in der Erfahrungsdatenbank EFD zu der Fahrsituation FS4 abgespeichert, dass Schienenfahrzeugführer die Geschwindig¬ keit reduzieren, wenn die Fahrsituation FS4 vorliegt, also sich ein Kraftfahrzeug einem ungesicherten Bahnübergang nähert, so kann das Auswahlmodul AM die zu der Fahrsituation FS4 abgespeicherten Stellbefehle SB auslesen und ausgeben, wenn eine solche Fahrsituation FS4 vom Beobachtungsmodul BM zum Beispiel anhand von Video-, Strecken- und Ortsdaten aktu¬ ell erkannt wird. Is stored in the experience database EFD to the driving situation FS4 that train drivers reduce the speed ¬ if the driving situation FS4 is present, so a motor vehicle approaches an unsecured railroad crossing, the selection module AM can read out the output to the driving situation FS4 control commands SB and output if such a driving situation FS4 from the monitoring module BM, for example on the basis of video, route and location data is detected aktu ¬ ell.
Das beschriebene Verfahren erlaubt eine stufen- bzw. schritt¬ weise Hochrüstung von einem Zugbetrieb mit einem Fahrer hin zu höheren Automatisierungsstufen ohne Fahrer und Begleiter. In einem Zugbetrieb mit Fahrer (entspricht GoA2 = Grade of Automation 2 = semiautomatisches Fahren mit Fahrer) können die verschiedenen Situationen und das Reagieren des Fahrers auf diese Situation von der Zugsteuerungseinrichtung 20 gelernt werden, indem diese in der Erfahrungsdatenbank EFD abgespeichert werden. So können möglichst viele Situationen ge¬ lernt werden, die beispielsweise bei einem vollautomatischen Betrieb ohne Fahrer (GoA3 = fahrerloses Fahren) von der auto¬ matischen Zugsteuerungseinrichtung gemeistert werden müssen. Auf diese Art und Weise kann die Einführung von vollautomati- sehen Systemen mit ihren erweiterten Anforderungen effektiv und systematisch unterstützt und vorbereitet werden. The described method allows stepwise or stepwise upgrading from a train operation with a driver to higher automation levels without driver and attendant. In a train operation with driver (corresponds to GoA2 = Grade of Automation 2 = semiautomatic driving with driver), the various situations and the driver's reaction to this situation can be learned from the train control device 20 by storing them in the experience database EFD. So as many situations can be ge ¬ learns that must be mastered for example in a fully automatic mode without a driver (GoA3 = driverless) from the auto ¬ matic Zugsteuerungseinrichtung. In this way, the introduction of fully automatic Systems with their advanced requirements can be effectively and systematically supported and prepared.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention in detail by preferred execution ¬ examples has been illustrated and described in detail, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the skilled artisan without departing from the scope of the invention.

Claims

Patentansprüche claims
1. Steuerverfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs (10), wobei das Verfahren rechnergestützt auf der Basis eines Fahrzeugsteuerprogramms (50) durchgeführt wird, A control method for operating a rail vehicle (10), the method being computer-aided based on a vehicle control program (50),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
das Fahrzeugsteuerprogramm (50) unter Heranziehung erfassterthe vehicle control program (50) detected using
Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) arbeitet. Driving and / or environmental data (FUD) works.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
als Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) zumindest auch fahrzeugindividuelle Fahrverhaltensdaten messtechnisch während der Fahrt des Schienenfahrzeugs (10) erfasst werden. as driving and / or environmental data (FUD) at least also vehicle-individual driving behavior data by measurement during the journey of the rail vehicle (10) are detected.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 3. Method according to one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
zuvor erfasste Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) während der Fahrt des Schienenfahrzeugs (10) aktualisiert werden. previously recorded driving and / or environmental data (FUD) during the journey of the rail vehicle (10) are updated.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, 4. Method according to one of the preceding claims,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
das Fahrzeugsteuerprogramm (50) unter Heranziehung der er- fassten Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) parametriert wird. the vehicle control program (50) is parameterized using the acquired driving and / or environmental data (FUD).
5. Verfahren nach Anspruch 4, 5. The method according to claim 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
- mit den Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) ein Steuerprofildatensatz (SD) gebildet wird und  - With the driving and / or environmental data (FUD) a tax profile record (SD) is formed and
- ein fest programmiertes Steuermodul (STM) des Fahrzeug¬ steuerprogramms (50) mittels des Steuerprofildatensatzes (SD) parametriert wird. - A permanently programmed control module (STM) of the vehicle ¬ control program (50) by means of the control profile data set (SD) is parameterized.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass 6. The method according to any one of the preceding claims 1 to 4, d a d e r c h e c e n e c i n e that t
- anhand der Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) ein Steuerprofildatensatz (SD) aus einer vorgegebenen Gruppe an abge- speicherten Steuerprofildatensätzen (SD) ausgewählt wird und Based on the driving and / or environmental data (FUD), a tax profile data record (SD) from a predetermined group is deducted. saved tax profile records (SD) is selected and
- ein fest programmiertes Steuermodul (STM) des Fahrzeug¬ steuerprogramms (50) mittels des ausgewählten Steuerpro- fildatensatzes (SD) parametriert wird. - A permanently programmed control module (STM) of the vehicle ¬ control program (50) is parameterized by means of the selected Steuerpro- fildatensatzes (SD).
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass 7. The method according to any one of the preceding claims 1 to 3, d a d e r c h e c e n e c e s in that e
- auf eine Erfahrungsdatenbank (EFD) zugegriffen wird, in der Stellbefehle (SB) eines realen Schienenfahrzeugführers bei vorangegangenen Fahrten in Abhängigkeit von Fahrsituationen (FS) abgespeichert sind,  - an experience database (EVS) is accessed in which positioning commands (SB) of a real rail vehicle driver are stored in previous journeys as a function of driving situations (FS),
- wobei die abgespeicherten Fahrsituationen (FS) mit den bei den vorangegangenen Fahrten messtechnisch erfassten Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) ermittelt und gemeinsam mit den korrespondierenden Stellbefehlen (SB) des realen Schienenfahrzeugführers abgespeichert worden sind.  - Wherein the stored driving situations (FS) have been determined with the measured during the previous trips driving and / or environment data (FUD) and stored together with the corresponding control commands (SB) of the real rail vehicle driver.
8. Verfahren nach Anspruch 7, 8. The method according to claim 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
- während der Fahrt Sensorsignale von Sensoren, die an eine Steuerungseinrichtung des Schienenfahrzeugs (10) ange¬ schlossen sind oder mit dieser in Verbindung stehen, ausgewertet werden und die jeweils aktuelle Fahrsituation (FS) bestimmt wird, - during driving are evaluated sensor signals from sensors, which are ¬ joined to a control device of the rail vehicle (10) or are in communication therewith and the respective current driving situation (FS) is determined,
- die selbst bestimmte aktuelle Fahrsituation (FS) mit den in der Erfahrungsdatenbank (EFD) abgespeicherten Fahrsituationen (FS) verglichen wird und  - the self-determined current driving situation (FS) is compared with the driving situations (FS) stored in the experience database (EVS) and
- bei Übereinstimmung oder bei zumindest - gemäß vorgegebe- nen Übereinstimmungskriterien - hinreichender Ähnlichkeit zwischen der jeweils selbst erfassten Fahrsituation (FS) und einer der abgespeicherten Fahrsituationen (FS) der Erfahrungsdatenbank (EFD) die zu der abgespeicherten Fahrsituation (FS) korrespondierenden, abgespeicherten Stellbe- fehle (SB) des realen Schienenfahrzeugführers ausgelesen und ausgegeben werden.  in the case of correspondence or at least according to predetermined conformity criteria, of sufficient similarity between the respectively recorded driving situation (FS) and one of the stored driving situations (FS) of the empirical database (EFD) the stored actuating positions corresponding to the stored driving situation (FS) fault (SB) of the real rail vehicle driver are read out and output.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass 9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that
das Verfahren schienenfahrzeugseitig mittels einer schienen- fahrzeugseitig installierten Steuerungseinrichtung durchgeführt wird. the method is carried out on the rail vehicle side by means of a control device installed on the rail vehicle.
10. Steuerungseinrichtung für ein Schienenfahrzeug (10), die einen Fahrzeugrechner (30) und ein auf dem Fahrzeugrechner (30) ablaufbares Fahrzeugsteuerprogramm (50) umfasst, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass 10. Control device for a rail vehicle (10) comprising a vehicle computer (30) and a vehicle control program (50) which can be run on the vehicle computer (30)
das Fahrzeugsteuerprogramm (50) derart ausgebildet ist, dass es unter Heranziehung erfasster Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) arbeitet. the vehicle control program (50) is configured to operate using detected driving and / or environmental data (FUD).
11. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 10, 11. Control device according to claim 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
das Fahrzeugsteuerprogramm (50) ein Beobachtungsmodul (BM) , ein Parametrierungsmodul (PM) und ein Steuermodul (STM) auf¬ weist, wobei the vehicle control program (50) has a monitoring module (BM), a Parametrierungsmodul (PM) and a control module (STM) has ¬, wherein
- das Beobachtungsmodul (BM) während der Fahrt des Schienen- fahrzeugs (10) die Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) er- fasst ,  the observation module (BM) records the driving and / or environmental data (FUD) while the rail vehicle (10) is moving,
- das Parametrierungsmodul (PM) das Steuermodul (STM) unter Heranziehung der erfassten Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) parametriert und  the parameterization module (PM) parameterizes the control module (STM) using the detected travel and / or environmental data (FUD) and
- das parametrierte Steuermodul (STM) Stellbefehle (SB) für das Schienenfahrzeug (10) ausgibt. - The parameterized control module (STM) outputs control commands (SB) for the rail vehicle (10).
12. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 11, 12. Control device according to claim 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
das Parametrierungsmodul (PM) derart ausgebildet ist, dass es mit den Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) einen Steuerprofildatensatz (SD) bildet oder einen Steuerprofildatensatz (SD) aus einer Gruppe abgespeicherter Steuerprofildatensätze (SD) auswählt und das Steuermodul (STM) mittels des gebildeten oder ausgewählten Steuerprofildatensatzes (SD) parametriert. the parameterization module (PM) is designed such that it forms a control profile data record (SD) with the driving and / or environmental data (FUD) or selects a control profile data record (SD) from a group of stored control profile data sets (SD) and the control module (STM) of the formed or selected control profile data record (SD).
13. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 10, 13. Control device according to claim 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - das Fahrzeugsteuerprogramm (50) eine Erfahrungsdatenbank (EFD) aufweist oder mit einer Erfahrungsdatenbank (EFD) in Verbindung steht, in der Stellbefehle (SB) eines realen Schienenfahrzeugführers bei vorangegangenen Fahrten in Ab- hängigkeit von Fahrsituationen (FS) abgespeichert sind,characterized in that the vehicle control program (50) has an empirical database (EVS) or is connected to an empirical database (EVS) in which positioning commands (SB) of a real rail vehicle driver are stored in previous journeys as a function of driving situations (FS),
- wobei die abgespeicherten Fahrsituationen (FS) mit den bei den vorangegangenen Fahrten messtechnisch erfassten Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) ermittelt und gemeinsam mit den korrespondierenden Stellbefehlen (SB) des realen Schienen- fahrzeugführers bei den vorangegangenen Fahrten abgespei¬ chert worden sind. - wherein the stored driving situations (FS) (FUD) have been abgespei ¬ chert with the distribution recorded by measurement for the previous trips driving and / or environment data determined and together with the corresponding control commands (SB) of the real railway vehicle driver in the previous rides.
14. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 13, 14. Control device according to claim 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
- das Fahrzeugsteuerprogramm (50) ein Beobachtungsmodul (BM) aufweist, das während der Fahrt des Schienenfahrzeugs (10) die Fahr- und/oder Umfelddaten (FUD) auswertet und die jeweils aktuelle Fahrsituation (FS) erfasst, und the vehicle control program (50) has an observation module (BM) which evaluates the driving and / or surrounding data (FUD) while the rail vehicle (10) is traveling and detects the current driving situation (FS), and
- das Fahrzeugsteuerprogramm (50) ein Auswahlmodul (AM) auf- weist, das die selbst erfasste aktuelle Fahrsituation (FS) mit den in der Erfahrungsdatenbank (EFD) abgespeicherten Fahrsituationen (FS) vergleicht und bei Übereinstimmung oder bei zumindest - gemäß vorgegebenen Übereinstimmungs¬ kriterien - hinreichender Ähnlichkeit zwischen der jeweils selbst erfassten Fahrsituation (FS) und einer der abgespeicherten Fahrsituationen (FS) der Erfahrungsdatenbank (EFD) die zu der abgespeicherten Fahrsituation (FS) korrespondierenden, abgespeicherten Stellbefehle (SB) des realen Schienenfahrzeugführers zur Steuerung des Schienen- fahrzeugs (10) aus der Erfahrungsdatenbank (EFD) ausliest und ausgibt. - the vehicle control program (50) comprises a selection module (AM) up has, compares the self sensed current driving situation (FS) stored with the information database (EFD) driving situations (FS), and if they match or at least - according to predetermined match ¬ criteria Sufficient similarity between the respective self-recorded driving situation (FS) and one of the stored driving situations (FS) of the experience database (EFD), the stored driving commands (SB) corresponding to the stored driving situation (FS) of the real rail vehicle driver for controlling the rail vehicle ( 10) from the experience database (EFD) reads out and outputs.
15. Schienenfahrzeug (10) mit einer Steuerungseinrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass 15. Rail vehicle (10) with a control device, that is to say, that
die Steuerungseinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 10 bis 14 ausgebildet ist. the control device according to one of the preceding claims 10 to 14 is formed.
EP18738204.9A 2017-07-20 2018-06-20 Control method for operating a rail vehicle Active EP3634828B1 (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017212499.7A DE102017212499A1 (en) 2017-07-20 2017-07-20 Control method and control device for operating a rail vehicle
PCT/EP2018/066353 WO2019020282A1 (en) 2017-07-20 2018-06-20 Control method and control device for operating a rail vehicle

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Publication Number Publication Date
EP3634828A1 true EP3634828A1 (en) 2020-04-15
EP3634828C0 EP3634828C0 (en) 2024-04-10
EP3634828B1 EP3634828B1 (en) 2024-04-10

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