EP3778349B1 - Fahrzeugbeeinflussungssystem, streckenzentrale und betriebsverfahren für ein fahrzeugbeeinflussungssystem - Google Patents
Fahrzeugbeeinflussungssystem, streckenzentrale und betriebsverfahren für ein fahrzeugbeeinflussungssystem Download PDFInfo
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- EP3778349B1 EP3778349B1 EP20185614.3A EP20185614A EP3778349B1 EP 3778349 B1 EP3778349 B1 EP 3778349B1 EP 20185614 A EP20185614 A EP 20185614A EP 3778349 B1 EP3778349 B1 EP 3778349B1
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- route control
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
-
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- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
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- B61L27/70—Details of trackside communication
-
- 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
- B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
- B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation using European Train Control System [ETCS]
Definitions
- a vehicle control system is specified.
- a route control center and an operating procedure for a vehicle control system are specified.
- the publication DE 10 2017 217 447 A1 relates to a method for carrying out driving operations of track-guided vehicles in a route network divided into route areas.
- the DE 10 2006 014 326 A1 describes a system and method for radio-based information exchange between roadside devices and vehicles moving along a route.
- the DE 10 2017 221 555 A1 relates to a method for communication-based vehicle influencing.
- One task to be solved is to specify a vehicle control system with which a route with a radio network can be operated efficiently.
- the vehicle control system comprises a route for vehicles to be influenced, wherein the route is preferably a railway line and the vehicles are trains.
- Several radio cells cover the route.
- a control center for example an MSC, is intended for controlling and/or monitoring and/or managing the radio cells.
- a route control center for example an RBC, is set up to receive vehicle data from the vehicles to be influenced and to generate and send control signals to the vehicles to be influenced.
- a data channel between the control center and the route control center enables the control center to send status messages via a
- the status of the radio cells is preferably automatically reported to the route control center.
- the route control center in particular when switching on or initializing, can be set up to retrieve the status messages about the state of the radio cells via the data channel at the control center.
- Radio holes must be activated in the route control center, which means that the route control center receives a message “Radio cell XY is inactive”, equivalent to “There is a radio hole in XY”. Such dead spots may even have to be entered and/or defined by the operator and then activated.
- the operators of the radio infrastructure may only investigate the available radio infrastructure when a corresponding malfunction message comes from the vehicles on the route, i.e. when there is already an operational malfunction with corresponding restrictions.
- the control center is preferably a switching center of a mobile network, known as a mobile services switching center or MSC for short.
- MSC mobile services switching center
- the route center is preferably an ETCS route center, or Radio Block Center or RBC for short.
- the MSC itself or its diagnostic device transmits the status message to the RBC directly or via a coupling computer.
- the individual radio cells can be stored during the planning of the route control center, i.e. the RBC or suitable restrictions for a radio cell are stored in a database so that radio holes can be automatically entered and activated and deactivated based on the status reports.
- the vehicle control system described here is an ETCS (ETCS: European Train Control System). Another possibility is that the vehicle control system described here can be used to influence a large number of transport vehicles, for example in a logistics center or at a large landfill.
- ETCS European Train Control System
- the radio cells are based, for example, on the Global System for Mobile Communications - Rail standard, or GSM-R for short, which is a digital mobile radio system that is based on the GSM mobile radio standard but has been expanded for use on railways.
- GSM-R Global System for Mobile Communications - Rail standard
- communication can take place using the CS (Circuit Switched, also known as CSD for Circuit Switched Data) or PS (Packet Switching, also known as General Packet Radio Service, GPRS for short) protocols.
- the radio cells can be based on the UMTS (3G), LTE (3.9G), LTEA (4G) and/or 5G standards.
- the data channel for the status reports of the radio cells is composed of several components.
- the data channel includes a data input interface, a data output interface, a wired data line, a radio connection and/or a coupling computer.
- the data channel is formed as a single component.
- the data channel can be a direct, preferably wired data line from the control center, in particular an MSC, to the route control center, in particular an RBC.
- direct means that there is no possibility of intervention on the data channel, but “direct” does not exclude that the data channel includes data-forwarding components such as routers, switches, amplifiers and/or data relays.
- the vehicles to be influenced are rail vehicles.
- the vehicles are passenger trains and/or freight trains.
- the associated route is therefore a rail network or part of a rail network that can preferably be used by several of the vehicles at the same time.
- the data channel is an exclusively digital communication path between the control center and the route control center. This means that no human intervention is necessary when transmitting the status reports.
- the data channel comprises one or more coupling computers.
- the at least one coupling computer In terms of data technology, it lies between the control center and the route headquarters.
- the coupling computer is used to decouple the control center from the route control center in terms of safety technology and/or to combine several different control centers in terms of information technology for a specific route control center or to divide the data from a specific control center across several route control centers.
- the coupling computer it is possible for the coupling computer to enable access to the status messages and/or the possibility of intervention by operating personnel, although as a rule no such intervention is necessary.
- the route control center is set up for bidirectional communication with the control center. This means that the route center can send data to the control center and vice versa. This allows the route control center to check in particular whether the control center is still functioning and/or can actively request status reports.
- a separate transmit/receive channel for the vehicle data and for the control signals is present. This means that the vehicle data and control signals on the one hand and the status messages on the other hand do not need to go through the same communication path between the route center and the control center. In particular, it is possible that the control center is not integrated into the transmit/receive channel.
- the data channel and the transmit/receive channel can therefore be designed partially or completely differently from one another.
- the send/receive channel is the same as the data channel, at least up to the control center.
- a geography of the radio cells and the route is stored in the route center, so that if a specific radio cell fails, a defined radio hole is recognized by the route center using the status message. Furthermore, the route control center is set up to automatically take the dead zone into account when generating the control signals.
- the route control center then knows when and where a train enters a dead zone and how long the train is expected to stay in the dead zone.
- signals on the route can be controlled before and/or after the dead zone, in particular in order to adjust the distance between successive trains to one another, so that the route can be traveled safely despite the dead zone.
- a route center for a vehicle control system as described above, is specified. Additional features of the route control center are therefore also disclosed for the vehicle control system and vice versa.
- the route control center is provided for a vehicle control system.
- the route control center is an ETCS route control center and includes one or more data input interfaces for the status messages from the control center.
- a vehicle control system is operated using the operating method.
- the control center automatically receives and/or generates the status messages about the status of the radio cells and forwards them this is automatically, directly or indirectly, passed on to the route control center.
- the route control center automatically takes the received status messages into account, so that interference and interference suppression in the radio cells are taken into account by the route control center when processing the vehicle data and generating the control signals without human intervention.
- a route 2 is shown, which is operated with a vehicle control system 1 and on which at least one vehicle 3 moves.
- Route 2 is a railway line and vehicle 3 is a train.
- the route 2 is covered by several radio cells 4.
- FIG 2 is illustrated that one of the radio cells 4 is defective, resulting in a radio hole 10.
- the dead zone 10 is in Figure 2 symbolized as a hatched area.
- the at least one vehicle 3 is therefore temporarily in an area without radio access, so that problems can arise when the route 2 is operated using an ETCS.
- the vehicle control system 1 is in Figure 3 explained schematically.
- Route control center 6 usually continuously receives vehicle data 92 from the at least one vehicle 3 to be influenced on the route 2 and equally sends control signals 93 to the at least one vehicle 3.
- the route control center 6 is particularly preferably a radio block center, RBC for short.
- the radio cells 4 are generated with the help of base stations 40.
- the base stations 40 are preferably base transceiver stations, or BTS for short, of a GSM-R mobile radio network.
- the base stations 40 are connected to at least one control center 5.
- the at least one switching center 5 is in particular a mobile services switching center, MSC for short.
- the control center 5 is connected to the route control center 6 via a preferably bidirectional data channel 71.
- Status messages 91 about a state of the radio cells 4 or the base stations 40 are transmitted from the control center 5 directly or indirectly to the route control center 6 via the data channel 71.
- the route control center 6 takes the status messages 91 into account when generating and sending the control signals 93. Major disruptions to driving operations can therefore be avoided, even if one of the radio cells 4 and thus one of the base stations 40 shows a defect.
- the status messages 91 are sent, received and processed automatically without the need for operating personnel to intervene.
- the data channel 71 can differ from the transmit/receive channel 72.
- the transmit/receive channel 72 can use the same telecommunications infrastructure as the data channel 71 up to the control center 5.
- the data channel 71 preferably ends at the control center 5 and/or at the base stations 40.
- the status message 71 is sent to the route control center 6 by the control center 5 itself or by a diagnostic device, not shown.
- a "radio hole” state is automatically activated in the route control center 6 for the radio cell in question as a sign of its defect.
- the route control center 6 automatically takes this dead zone into account when generating the control signals 93 and when waiting for vehicle data 92 from at least one vehicle 3.
- the base stations 40 are optionally connected to a base station control device 45, known as Base Station Controller or BSC for short.
- BSC Base Station Controller
- the base station control device 45 is located between the base stations 40 and the control center 5.
- a switching computer 8 in the data channel 71.
- the transmitting/receiving channel 72 is led past the switching computer 8.
- the coupling computer allows 8 operating personnel to access the status messages 91.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Description
- Es wird ein Fahrzeugbeeinflussungssystem angegeben. Darüber hinaus werden eine Streckenzentrale und ein Betriebsverfahren für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem angegeben.
- Die Druckschrift
DE 10 2017 217 447 A1 betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Fahrbetriebs von spurgeführten Fahrzeugen in einem in Streckenbereiche gegliederten Streckennetz. - Die
DE 10 2006 014 326 A1 beschreibt ein System und Verfahren zum funkbasierten Informationsaustausch zwischen wegseitigen Einrichtungen und sich entlang einer Fahrstrecke bewegenden Fahrzeugen. DieDE 10 2017 221 555 A1 betrifft ein Verfahren zur kommunikationsbasierten Fahrzeugbeeinflussung. - Eine zu lösende Aufgabe liegt darin, ein Fahrzeugbeeinflussungssystem anzugeben, mit dem eine Strecke mit einem Funknetz effizient betreibbar ist.
- Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeugbeeinflussungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Streckenzentrale nach Anspruch 7 sowie eines Betriebsverfahrens nach Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der übrigen Ansprüche. In einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeugbeeinflussungssystem eine Strecke für zu beeinflussende Fahrzeuge, wobei bevorzugt die Strecke eine Bahnstrecke ist und die Fahrzeuge Züge sind. Mehrere Funkzellen decken die Strecke ab. Eine Schaltzentrale, zum Beispiel ein MSC, ist für eine Steuerung und/oder Überwachung und/oder Verwaltung der Funkzellen vorgesehen. Eine Streckenzentrale, zum Beispiel ein RBC, ist dazu eingerichtet, Fahrzeugdaten von den zu beeinflussenden Fahrzeugen zu erhalten und Steuersignale an die zu beeinflussenden Fahrzeuge zu generieren und zu senden. Ein Datenkanal zwischen der Schaltzentrale und der Streckenzentrale ermöglicht es, dass die Schaltzentrale Statusmeldungen über einen Zustand der Funkzellen bevorzugt automatisch an die Streckenzentrale meldet. Genauso kann die Streckenzentrale, insbesondere bei einem Einschalten oder bei einem Initialisieren, dazu eingerichtet sein, die Statusmeldungen über den Zustand der Funkzellen über den Datenkanal bei der Schaltzentrale abzurufen.
- Bislang müssen die Betreiber einer Funkinfrastruktur, die Funkzellen entlang einer Bahnstrecke aufweist, bei Störungsmeldungen selbst aktiv werden. Das heißt, die Betreiber müssen der Streckenzentrale anzeigen, dass Funklöcher, englisch Radio Holes, vorliegen. Radio Holes sind in der Streckenzentrale aktiv zu schalten, das heißt, die Streckenzentrale bekommt eine Meldung "Funkzelle XY ist inaktiv", äquivalent zu "es liegt das Funkloch XY vor". Eventuell müssen solche Funklöcher sogar erst vom Betreiber eingegeben und/oder definiert und dann aktiviert werden.
- Hierbei kommt es seitens der Betreiber der Funkinfrastruktur unter Umständen auch erst zu einer Untersuchung der verfügbaren Funkinfrastruktur, wenn von den Fahrzeugen auf der Strecke eine entsprechende Störungsmeldung kommt, das heißt, wenn bereits eine Betriebsstörung mit entsprechenden Einschränkungen vorliegt.
- Mit der hier beschriebenen Anbindung der Schaltzentrale für die Funkzellen an die Streckenzentrale können die Statusmeldungen der Funkinfrastruktur in der Streckenzentrale direkt Radio Holes aktivieren und deaktivieren. Die Schaltzentrale ist dabei bevorzugt eine Vermittlungsstelle eines Mobilfunknetzes, englisch Mobile-services Switching Centre oder kurz MSC. Bei der Streckenzentrale handelt es sich bevorzugt um eine ETCS-Streckenzentrale, englisch Radio Block Centre oder kurz RBC. Insbesondere übermittelt das MSC selbst oder dessen Diagnoseeinrichtung die Statusmeldung direkt oder über einen Koppelrechner an das RBC.
- Die einzelnen Funkzellen können bereits während der Projektierung der Streckenzentrale, also des RBC, hinterlegt werden oder in einer Datenbank sind passende Restriktionen für eine Funkzelle hinterlegt, so dass Radio Holes automatisch basierend auf den Statusmeldungen eingegeben und aktiviert sowie deaktiviert werden können.
- Mit dem hier beschriebenen Fahrzeugbeeinflussungssystem sind schnellere Reaktionen auf Ausfälle und Entstörungen (also Beseitigungen von Ausfällen) von Funkzellen möglich, insbesondere bevor negative betriebliche Auswirkungen auftreten. Außerdem erfolgt eine Entlastung des Bedienpersonals, da vollautomatisch Radio Holes aktiviert sowie deaktiviert werden können. Ferner besteht die Möglichkeit der Auswertung von Verfügbarkeit und Qualität der verwendeten Mobilfunkinfrastruktur.
- Das hier beschriebene Fahrzeugbeeinflussungssystem ist erfindungsgemäß ein ETCS (ETCS: European Train Control System, also Europäisches Zugbeeinflussungssystem). Eine weitere Möglichkeit liegt darin, dass mit dem hier beschriebenen Fahrzeugbeeinflussungssystem eine Vielzahl von Transportfahrzeugen, beispielsweise in einem Logistikzentrum oder auf einer großen Deponie, beeinflusst werden.
- Die Funkzellen basieren zum Beispiel auf dem Standard Global System for Mobile Communications - Rail, kurz GSM-R, das ein digitales Mobilfunksystem ist, welches auf dem Mobilfunkstandard GSM aufbaut, jedoch für die Verwendung bei der Eisenbahn erweitert wurde. Außerdem kann eine Kommunikation mittels der Protokolle CS (Circuit Switched, auch als CSD für Circuit Switched Data bezeichnet) oder PS (Packet Switching, auch als General Packet Radio Service bezeichnet, kurz GPRS) erfolgen. Alternativ oder auch in Kombination können die Funkzellen auf den Standards UMTS (3G), LTE (3.9G), LTEA (4G) und/oder 5G basieren.
- Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems ist der Datenkanal für die Statusmeldungen der Funkzellen aus mehreren Komponenten zusammengesetzt. Beispielsweise umfasst der Datenkanal eine Dateneingangsschnittstelle, eine Datenausgangsschnittstelle, eine drahtgebundene Datenleitung, eine Funkverbindung und/oder einen Koppelrechner. Alternativ ist der Datenkanal einkomponentig gebildet. Der Datenkanal kann eine direkte, bevorzugt drahtgebundene Datenleitung von der Schaltzentrale, insbesondere ein MSC, zur Streckenzentrale, insbesondere ein RBC, sein. "Direkt" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass keine Eingriffsmöglichkeit auf den Datenkanal vorgesehen ist, jedoch schließt "direkt" nicht aus, dass der Datenkanal datenweiterleitende Komponenten wie Router, Switches, Verstärker und/oder Datenrelais umfasst.
- Erfindungsgemäß sind die zu beeinflussenden Fahrzeuge Schienenfahrzeuge. Bei den Fahrzeugen handelt es sich um Personenzüge und/oder Güterzüge. Die zugehörige Strecke ist demnach ein Schienennetz oder ein Teil eines Schienennetzes, das bevorzugt von mehreren der Fahrzeuge gleichzeitig befahrbar ist.
- Erfindungsgemäß ist der Datenkanal ein ausschließlich digitaler Kommunikationsweg zwischen der Schaltzentrale und der Streckenzentrale. Das heißt, bei der Übermittlung der Statusmeldungen ist kein menschliches Zutun nötig.
- Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugbeeinflussungssystems umfasst der Datenkanal einen oder mehrere Koppelrechner. Der mindestens eine Koppelrechner liegt datentechnisch zwischen der Schaltzentrale und der Streckenzentrale. Zum Beispiel dient der Koppelrechner dazu, die Schaltzentrale sicherheitstechnisch von der Streckenzentrale zu entkoppeln und/oder mehrere verschiedene Schaltzentralen informationstechnisch für eine bestimmte Streckenzentrale zusammenzufassen oder die Daten einer bestimmten Schaltzentrale auf mehrere Streckenzentralen aufzuteilen. Weiterhin ist es möglich, dass mit dem Koppelrechner ein Zugriff auf die Statusmeldungen und/oder eine Eingriffsmöglichkeit durch Bedienpersonal ermöglicht wird, wobei im Regelfall kein solcher Eingriff erforderlich ist.
- Erfindungsgemäß ist die Streckenzentrale für eine bidirektionale Kommunikation mit der Schaltzentrale eingerichtet. Das heißt, die Streckenzentrale kann Daten an die Schaltzentrale senden und umgekehrt. Damit kann die Streckenzentrale insbesondere überprüfen, ob die Schaltzentrale noch funktioniert und/oder kann aktiv Statusmeldungen anfordern.
- Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugbeeinflussungssystems ist zusätzlich zum Datenkanal für die Statusmeldungen ein separater Sende-Empfangskanal für die Fahrzeugdaten und für die Steuersignale vorhanden. Damit brauchen die Fahrzeugdaten und die Steuersignale einerseits und die Statusmeldungen andererseits nicht den gleichen Kommunikationsweg zwischen der Streckenzentrale und der Schaltzentrale zu durchlaufen. Insbesondere ist es möglich, dass die Schaltzentrale nicht in den Sende-Empfangskanal eingebunden ist. Somit können der Datenkanal und der Sende-Empfangskanal teilweise oder vollständig voneinander verschieden gestaltet sein.
- Alternativ ist der Sende-Empfangskanal, zumindest bis zur Schaltzentrale, gleich dem Datenkanal.
- Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugbeeinflussungssystems ist in der Streckenzentrale eine Geographie der Funkzellen und der Strecke hinterlegt, sodass bei einem Ausfall einer bestimmten Funkzelle mittels der Statusmeldung ein definiertes Funkloch von der Streckenzentrale erkannt wird. Ferner ist die Streckenzentrale dazu eingerichtet, das Funkloch bei einem Generieren der Steuersignale automatisch zu berücksichtigen.
- Zum Beispiel weiß die Streckenzentrale dann, wann und wo ein Zug in ein Funkloch einfährt und wie lange sich der Zug voraussichtlich in dem Funkloch aufhalten wird. Entsprechend können beispielsweise Signale der Strecke vor und/oder nach dem Funkloch angesteuert werden, insbesondere um einen Abstand aufeinanderfolgender Züge zueinander anzupassen, sodass die Strecke trotz des Funklochs sicher befahrbar ist. Darüber hinaus wird eine Streckenzentrale für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem, wie oben beschrieben, angegeben. Merkmale der Streckenzentrale sind daher auch für das Fahrzeugbeeinflussungssystem offenbart und umgekehrt.
- Erfindungsgemäß ist die Streckenzentrale für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem vorgesehen. Dabei ist die Streckenzentrale eine ETCS-Streckenzentrale und umfasst eine oder mehrere Dateneingangsschnittstellen für die Statusmeldungen von der Schaltzentrale.
- Darüber hinaus wird ein Betriebsverfahren für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem und für eine Streckenzentrale, wie oben beschrieben, angegeben. Merkmale des Betriebsverfahrens sind daher auch für das Fahrzeugbeeinflussungssystem sowie für die Streckenzentrale offenbart und umgekehrt.
- Erfindungsgemäß wird mit dem Betriebsverfahren ein Fahrzeugbeeinflussungssystem betrieben. Dabei empfängt und/oder erzeugt die Schaltzentrale automatisch die Statusmeldungen über den Zustand der Funkzellen und leitet diese automatisch, direkt oder indirekt, an die Streckenzentrale weiter. Die Streckenzentrale berücksichtigt die empfangenen Statusmeldungen automatisch, sodass Störungen und Entstörungen der Funkzellen ohne menschlichen Eingriff bei einer Verarbeitung der Fahrzeugdaten und bei einer Generierung der Steuersignale von der Streckenzentrale einbezogen werden.
- Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert, wobei
- die Figuren 1 und 2
- schematische Darstellungen von Strecken mit Funkzellen für hier beschriebene Fahrzeugbeeinflussungssysteme zeigen, und
- die Figuren 3 bis 6
- schematische Blockdiagramme von hier beschriebenen Fahrzeugbeeinflussungssystemen, die mit einem hier beschriebenen Verfahren betrieben werden, zeigen.
- In
Figur 1 ist eine Strecke 2 gezeigt, die mit einem Fahrzeugbeeinflussungssystem 1 betrieben wird und auf der sich mindestens ein Fahrzeug 3 bewegt. Die Strecke 2 ist eine Bahnstrecke und das Fahrzeug 3 ist ein Zug. Die Strecke 2 ist durch mehrere Funkzellen 4 abgedeckt. - In
Figur 2 ist illustriert, dass eine der Funkzellen 4 defekt ist, sodass ein Funkloch 10 resultiert. Das Funkloch 10 ist inFigur 2 als schraffierter Bereich symbolisiert. Somit befindet sich das zumindest eine Fahrzeug 3 zeitweise in einem Bereich ohne Funkzugang, sodass Probleme auftreten können, wenn die Strecke 2 mittels eines ETCS betrieben wird. - Das Fahrzeugbeeinflussungssystem 1 ist in
Figur 3 schematisch erläutert. Über einen Sende-Empfangskanal 72 empfängt eine Streckenzentrale 6 in der Regel laufend Fahrzeugdaten 92 von dem zumindest einen zu beeinflussenden Fahrzeug 3 auf der Strecke 2 und sendet gleichermaßen Steuersignale 93 an das wenigstens eine Fahrzeug 3. Die Streckenzentrale 6 ist besonders bevorzugt ein Radio Block Centre, kurz RBC. - Für eine Kommunikation mit dem zumindest einen Fahrzeug 3 werden die Funkzellen 4 mit Hilfe von Basisstationen 40 erzeugt. Die Basisstationen 40 sind bevorzugt je Basissendeempfängerstationen, englisch Base Transceiver Station oder kurz BTS, eines GSM-R-Mobilfunknetzes. Die Basisstationen 40 sind an mindestens eine Schaltzentrale 5 angeschlossen. Die mindestens eine Schaltzentrale 5 ist insbesondere ein Mobile-services Switching Centre, kurz MSC.
- Die Schaltzentrale 5 ist über einen bevorzugt bidirektionalen Datenkanal 71 mit der Streckenzentrale 6 verbunden. Über den Datenkanal 71 werden Statusmeldungen 91 über einen Zustand der Funkzellen 4 beziehungsweise der Basisstationen 40 von der Schaltzentrale 5 direkt oder indirekt an die Streckenzentrale 6 übermittelt. Die Streckenzentrale 6 berücksichtigt die Statusmeldungen 91 bei einem Erzeugen und Senden der Steuersignale 93. Somit sind größere Störungen eines Fahrbetriebs vermeidbar, selbst wenn eine der Funkzellen 4 und damit eine der Basisstationen 40 einen Defekt aufzeigt. Das Senden, Empfangen und Verarbeiten der Statusmeldungen 91 erfolgt automatisch, ohne dass Bedienpersonal eingreifen müsste.
- Der Datenkanal 71 kann sich von dem Sende-Empfangskanal 72 unterscheiden. Alternativ kann der Sende-Empfangskanal 72 bis zur Schaltzentrale 5 die gleiche Telekommunikationsinfrastruktur nutzen wie der Datenkanal 71. Der Datenkanal 71 endet bevorzugt an der Schaltzentrale 5 und/oder an den Basisstationen 40.
- In den
Figuren 4 und 5 ist das Betriebsverfahren des Fahrzeugbeeinflussungssystems 1 stark vereinfacht veranschaulicht. GemäßFigur 4 sind alle Basisstationen 40 in Funktion und damit auch alle Funkzellen, nicht dargestellt. Demgegenüber ist inFigur 5 eine der Basisstationen 40 und damit eine der Funkzellen ausgefallen. Dies wird von der Schaltzentrale 5 selbst oder von einer Diagnoseeinrichtung der Schaltzentrale 5 erfasst. - Infolgedessen wird die Statusmeldung 71 von der Schaltzentrale 5 selbst oder von einer nicht dargestellten Diagnoseeinrichtung an die Streckenzentrale 6 gesendet. Mit der Statusmeldung 71 wird automatisch in der Streckenzentrale 6 für die betreffende Funkzelle als Zeichen deren Defekts ein Zustand "Radio Hole" aktiviert. Die Streckenzentrale 6 berücksichtigt dieses Funkloch automatisch bei der Erzeugung der Steuersignale 93 und beim Warten auf Fahrzeugdaten 92 vom zumindest einen Fahrzeug 3.
- Beim Ausführungsbeispiel des Fahrzeugbeeinflussungssystems 1 der
Figur 6 sind die Basisstationen 40 optional an eine Basisstations-Steuereinrichtung 45, englisch Base Station Controller oder kurz BSC, angeschlossen. Die Basisstations-Steuereinrichtung 45 befindet sich datentechnisch zwischen den Basisstationen 40 und der Schaltzentrale 5. - Außerdem befindet sich optional ein Koppelrechner 8 in dem Datenkanal 71. Der Sende-Empfangskanal 72 ist an dem Koppelrechner 8 vorbeigeführt. Zum Beispiel erlaubt der Koppelrechner 8 Bedienpersonal den Zugriff auf die Statusmeldungen 91.
- Eine Kommunikation bzw. ein Übergabeprotokoll zwischen der Streckenzentrale 6 und der Schaltzentrale 5 erfüllt bevorzugt die folgenden Aspekte, einzeln oder in Kombination:
- Der Datenkanal 71 ist zum Beispiel mittels Ethernet realisiert, wobei eine Sicherungsübertragungsebene vorhanden sein kann.
- Die Statusmeldungen 91 enthalten einen eindeutigen Identifikator für die Funkzellen 4, zum Beispiel einen Namen und/oder eine Nummer. Es können auch Identifikatoren für Gruppen von Funkzellen 4, etwa für Bereiche eines BSC, verwendet werden.
- Die Statusmeldungen 91 sind freilaufende Meldungen von der Schaltzentrale 5 an die Streckenzentrale 6. Das Gleiche gilt für Anfragen von Statusmeldungen 91 von der Streckenzentrale 6 zur Schaltzentrale 5.
- Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung, wie in den Ansprüchen definiert, zu verlassen.
-
- 1
- Fahrzeugbeeinflussungssystem
- 2
- Strecke
- 3
- Fahrzeug
- 4
- Funkzelle
- 40
- Basisstation (BTS) einer Funkzelle
- 45
- Basisstations-Steuereinrichtung (BSC)
- 5
- Schaltzentrale (MSC)
- 6
- Streckenzentrale (RBC)
- 69
- Dateneingangsschnittstelle für die Statusmeldungen
- 71
- Datenkanal für Statusmeldungen
- 72
- Sende-Empfangskanal für Fahrzeugdaten und Steuersignale
- 8
- Koppelrechner
- 91
- Statusmeldung über einen Zustand einer Funkzelle
- 92
- Fahrzeugdaten von einem zu beeinflussenden Fahrzeug
- 93
- Steuersignale an ein zu beeinflussendes Fahrzeug
- 10
- Funkloch
Claims (8)
- Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) mit- einer Strecke (2) für zu beeinflussende Fahrzeuge (3),- mehreren Funkzellen (4), die die Strecke (2) abdecken,- einer Schaltzentrale (5) für die Funkzellen (4),- einer Streckenzentrale (6), die dazu eingerichtet ist, Fahrzeugdaten (92) von den zu beeinflussenden Fahrzeugen (3) zu erhalten und Steuersignale (93) an die zu beeinflussenden Fahrzeuge (3) zu senden, und- einem Datenkanal (71) zwischen der Schaltzentrale (5) und der Streckenzentrale (6),wobei die Schaltzentrale (5) dazu eingerichtet ist, Statusmeldungen (91) über einen Zustand der Funkzellen (4) über den Datenkanal (71) an die Streckenzentrale (6) zu melden,wobei die Streckenzentrale (6) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) automatisch zu empfangen und zu verarbeiten, unddazu eingerichtet ist, die empfangenen Statusmeldungen (91) automatisch zu berücksichtigen, sodass Störungen der Funkzellen (4) ohne menschlichen Eingriff bei einer Verarbeitung der Fahrzeugdaten (92) und bei einer Generierung der Steuersignale (93) von der Streckenzentrale (6) einbezogen werden, und wobei- die Strecke (2) eine Bahnstrecke ist und die zu beeinflussenden Fahrzeuge (3) Schienenfahrzeuge sind,- die Schaltzentrale (5) eine Vermittlungsstelle eines Mobilfunknetzes mit den Funkzellen (4) ist,- die Streckenzentrale (6) eine ETCS-Streckenzentrale ist, und- der Datenkanal (71) ein direkter oder indirekter, ausschließlich digitaler Kommunikationsweg zwischen der Schaltzentrale (5) und der Streckenzentrale (6) ist und wobei die Streckenzentrale (6) für eine bidirektionale Kommunikation mit der Schaltzentrale (5) eingerichtet ist.
- Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Datenkanal (71) eine drahtgebundene oder drahtlose direkte digitale Datenverbindung zwischen der Schaltzentrale (5) und der Streckenzentrale (6) ist, sodass die Schaltzentrale (5) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) direkt an die Streckenzentrale (6) zu melden und/oder die Streckenzentrale (6) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) direkt bei der Schaltzentrale (5) anzufordern oder abzuholen. - Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach Anspruch 1, wobei- der Datenkanal (71) mindestens einen Koppelrechner (8) umfasst,- der Koppelrechner (8) in dem Datenkanal (71) datentechnisch zwischen der Schaltzentrale (5) und der Streckenzentrale (6) liegt, und- der Koppelrechner (8) für eine direkte Kommunikation mit der Streckenzentrale (6) eingerichtet ist, sodass die Schaltzentrale (5) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) indirekt über den Koppelrechner (8) an die Streckenzentrale (6) zu melden.
- Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,wobei zusätzlich zum Datenkanal (71) ein separater Sende-Empfangskanal (72) für die Fahrzeugdaten (92) und für die Steuersignale (93) vorhanden ist,wobei der Datenkanal (71) und der Sende-Empfangskanal (72) zumindest teilweise voneinander verschieden gestaltet sind.
- Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei in der Streckenzentrale (6) eine Geographie der Funkzellen (4) und der Strecke (2) hinterlegt ist, sodass bei einem Ausfall einer bestimmten Funkzelle (4) ein definiertes Funkloch (10) von der Streckenzentrale (6) erkannt wird und die Streckenzentrale (6) dazu eingerichtet ist, das Funkloch (10) bei einem Generieren der Steuersignale (93) automatisch zu berücksichtigen. - Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Schaltzentrale (5) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) über den Zustand der Funkzellen (4) über den Datenkanal (71) automatisch an die Streckenzentrale (6) zu melden, wenn eine Störung oder Entstörung auftritt, und wobei die Streckenzentrale (6) bei einem Einschalten oder Initialisieren dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) über den Zustand der Funkzellen (4) über den Datenkanal (71) bei der Schaltzentrale (5) abzurufen. - Streckenzentrale (6) für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
die eine ETCS-Streckenzentrale ist und die eine Dateneingangsschnittstelle (69) für die Statusmeldungen (91) von der Schaltzentrale (5) umfasst und die zur Verarbeitung der Statusmeldungen (91) eingerichtet ist. - Betriebsverfahren für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,wobei die Schaltzentrale (5) automatisch die Statusmeldungen (91) über den Zustand der Funkzellen (4) empfängt oder erzeugt und automatisch direkt oder indirekt an die Streckenzentrale (6) weiterleitet, undwobei die Streckenzentrale (6) die empfangenen Statusmeldungen (91) automatisch berücksichtigt, sodass Störungen der Funkzellen (4) ohne menschlichen Eingriff bei einer Verarbeitung der Fahrzeugdaten (92) und bei einer Generierung der Steuersignale (93) von der Streckenzentrale (6) einbezogen werden.
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