EP3838709A1 - Verfahren zur übergabe von telegrammen von einer streckenzentrale an ein fahrzeug und streckenzentrale - Google Patents

Verfahren zur übergabe von telegrammen von einer streckenzentrale an ein fahrzeug und streckenzentrale Download PDF

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EP3838709A1
EP3838709A1 EP19218578.3A EP19218578A EP3838709A1 EP 3838709 A1 EP3838709 A1 EP 3838709A1 EP 19218578 A EP19218578 A EP 19218578A EP 3838709 A1 EP3838709 A1 EP 3838709A1
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EP
European Patent Office
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telegrams
transferred
telegram
memory
vehicle
Prior art date
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EP19218578.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3838709B1 (de
EP3838709C0 (de
Inventor
Karsten Friese
Stephan Gruschwitz
Carsten Schaar
Sebastian Walbaum
Sandra Welp
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • 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
    • 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
    • B61L27/40—Handling position reports or trackside vehicle data
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    • 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

  • the invention relates to a method for transferring telegrams from a route control center of a train control system to a control unit of a vehicle, the control unit having a buffer memory with storage locations for a specific number of received telegrams.
  • the invention also relates to a route control center of a train control system which is set up to transfer telegrams to a control unit of a vehicle.
  • the invention relates to a computer program product and a provision device for this computer program product, the computer program product being equipped with program commands for carrying out this method.
  • the transfer of telegrams is used in automatic train control systems to transfer information from a route control center to the trains running in the relevant route section.
  • the relevant route section is the one that is controlled by the relevant route control center.
  • the route control center In ETCS systems (European Train Control System), the route control center is also called RBC (Radio Block Center).
  • RBC Radio Block Center
  • the telegrams are transmitted to an on-board unit (OBU), which serves as a control unit in the vehicle.
  • OBU on-board unit
  • the vehicle (train) has a buffer memory, also called a transition buffer in the ETCS standard.
  • the buffer memory is used to take current telegrams with them into the next section of the route, so to speak.
  • the telegrams are stored in the buffer memory and are therefore still available in the next section of the route.
  • the use of the transition buffer is defined in subset-026-4 under 4.8.5 ff. It is then provided that in the event that three telegrams are already stored in the transition buffer, each new telegram should be saved and the oldest telegram should be deleted.
  • a movement authority is sent. Further general telegrams (e.g. general messages) are then sent. The third of these telegrams then deletes the movement authority. This results in an emergency brake in the event that the vehicle changes to ETCS level 2, for example, because a movement authority is required at this level and is not present in the present example.
  • general telegrams e.g. general messages
  • the third of these telegrams then deletes the movement authority. This results in an emergency brake in the event that the vehicle changes to ETCS level 2, for example, because a movement authority is required at this level and is not present in the present example.
  • the invention consists in specifying a method for transferring telegrams from a line control center to a vehicle, with which it is possible to give priority to more important telegrams over unimportant telegrams when the operating conditions change, for example a level transition or an RBC-RBC transition (also RBC-RBC handover) according to the ETCS standard.
  • the object of the invention is to provide a computer program product as well specify a provision device for this computer program product with which the aforementioned method can be carried out.
  • the term "discarded" means that it is not written to a storage location and for a transferred telegram that it is deleted from the storage location and the telegram to be transferred is written to the storage location.
  • the method according to the invention ensures that more important telegrams are retained in any case, even if they are already older and in this respect have already been stored in the buffer memory for a longer period of time. More recent telegrams are therefore only written into the mirror buffer memory (to be precise, in a memory location of the mirror buffer memory) if either an empty memory space is still available or less important messages are stored in the memory spaces available at all.
  • storage space with which the mirror storage buffer can be implemented is made available in the line control center for the method.
  • This storage space must have a sufficiently large capacity so that the line control center can also, so to speak, look after several trains at the same time in the relevant line section.
  • a mirror buffer memory is operated for all vehicles that are located in the relevant route section, which provides just as much memory space as the buffer memory in the control units of the vehicles.
  • the mirror buffer memory is used whenever the vehicle transitions.
  • a transition can consist, for example, of an RBC-RBC transition or a level transition in accordance with the ETCS standard.
  • the difference between the buffer memory in the vehicle's control unit and the mirror buffer memory in the control center is that the buffer memory must be operated according to the ETCS standard if the automatic train control system is ETCS.
  • the mirror buffer which is operated in the line control center, is not provided for in the ETCS standard, so that its operation can be subject to other rules without violating the ETCS standard. Therefore, the control center can send the telegrams stored in the mirror buffer memory if necessary and cause them to be written into the buffer memory of the control unit of the vehicle and available there, taking their importance into account. A deletion of important telegrams prescribed by the ETCS standard can thus be advantageously prevented by sending them again without violating the ETCS standard.
  • the telegrams from the mirror buffer are sent to the control unit in the order of their importance, i.e. the least important first and the most important last.
  • This advantageously ensures that not only are all high-priority telegrams available during the transition in the control unit of the vehicle, but are also deleted in the following in the order of increasing priority without any action by the control center, if, for example, the oldest according to the ETCS standard Telegram (and thus the least important in this case) is deleted first and then the younger ones.
  • the method according to the invention sends the telegrams in the order of their importance, since the age of the telegrams then corresponds to their importance, ie. H.
  • the most recent telegram is also the most important (i.e. the one with the highest priority). It should be noted, however, that sorting the telegrams according to their importance is not absolutely necessary if the method according to the invention is used again at the next transition, in other words a further mirror buffer ensures that all important telegrams are retained again.
  • the terms “create”, “calculate”, “calculate”, “determine”, “generate”, “configure”, “modify” and the like preferably relate to actions and / or Processes and / or processing steps that change and / or generate data and / or convert the data into other data.
  • the data are in particular available as physical quantities, for example as electrical impulses or also as measured values.
  • the necessary instructions / program commands are summarized in a computer program as software.
  • the terms “receive” “send”, “read in”, “read out”, “transmit”, “write”, “hand over” and the like relate to the interaction of individual hardware components and / or software components via interfaces.
  • the interfaces can be hardware technology, for example wired or as a radio link, and / or software technology, for example as an interaction between individual program modules or program parts of one or more computer programs can be realized.
  • “computer-aided” or “computer-implemented” can be understood to mean, for example, an implementation of the method in which one or more computers executes or executes at least one method step of the method.
  • the term "computer” is to be interpreted broadly, it covers all electronic devices with data processing properties. Computers can thus be, for example, personal computers, servers, handheld computer systems, pocket PC devices, mobile radio devices and other communication devices that process data with the aid of computers, processors and other electronic devices for data processing, which can preferably also be connected to a network.
  • a “memory unit” can be understood to mean, for example, a computer-readable memory in the form of a random access memory (RAM) or data memory (hard disk or data carrier).
  • the procedure of this embodiment of the invention corresponds to the ETCS standard. According to this, provision is made for the telegram to be deleted to be selected in the control unit of the vehicle only with a view to the age of the telegrams. This means that that telegram is always deleted that was already on has been in the buffer for the longest time. However, this can be a telegram that is required at the latest when the vehicle transfers to another route section (level transition or RBC-RBC handover).
  • Such an emergency braking can be prevented, for example, if the Movement Authority is given such a high priority that it cannot be suppressed by general messages.
  • ETCS is used as the train control system.
  • the specific number is three. In other words, this means that the buffer memory provides three storage locations for telegrams, as provided by the ETCS standard.
  • all telegrams stored in the memory locations of the mirror buffer memory are only transferred to the control unit of the vehicle if at least one of the memory locations of the mirror buffer memory has been rewritten after the evaluation step.
  • the method according to the invention only increases the data rate as much as is necessary.
  • Information is then available in a larger volume of data.
  • the data rates can be kept at such a level that several trains can be controlled at the same time.
  • the telegrams are assigned a number of priority levels during the evaluation.
  • the stated object is alternatively achieved according to the invention with the initially specified subject matter (route control center) in that the route control center has a mirror buffer memory, the mirror buffer memory having storage locations for telegrams to be transferred or transferred.
  • the line control center is equipped with the hardware and software requirements to carry out the above-mentioned method.
  • the storage spaces must be available in a certain number (preferably three) so that a mirror buffer can be operated in the line control center.
  • the line control center can hold the individually allocated memory spaces for several trains at the same time.
  • the mirror buffer storage powder has sufficient storage space so that several sets of storage spaces can be kept free in the specific number. Each set of memory locations is then assigned to a vehicle during operation.
  • a provision device for storing and / or providing the computer program product.
  • the provision device is, for example, a data carrier that stores and / or provides the computer program product.
  • the provision device is, for example, a network service, a computer system, a server system, in particular a distributed computer system, a cloud-based computer system and / or virtual computer system, which the computer program product preferably stores and / or provides in the form of a data stream.
  • the provision takes place, for example, as a download in the form of a program data block and / or command data block, preferably as a file, in particular as a download file, or as a data stream, in particular as a download data stream, of the complete computer program product.
  • This provision can, for example, also take place as a partial download, which consists of several parts and is downloaded in particular via a peer-to-peer network or made available as a data stream.
  • Such a computer program product is read into a system, for example, using the supply device in the form of the data carrier and executes the program commands so that the method according to the invention is executed on a computer or the creation device is configured in such a way that it generates the workpiece according to the invention.
  • the described components of the embodiments each represent individual features of the invention which are to be considered independently of one another and which make up the invention in each case also independently of one another and are therefore to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than the one shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
  • FIG 1 two route control centers RBC1, RBC2 are shown, which carry out an exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • the route centers RBC1, RBC2 control a route ST on which vehicles FZ1, FZ2 travel in the form of two traffic trains. In doing so, these different route sections STA1, STA2, STA3 pass.
  • the first route section STA1 is controlled by the route control center RBC1
  • the second route section STA2 is controlled by the second route control center RBC2.
  • the route control centers RBC1, RBC2 implement the ETCS standard for train communication at level 3 L3 (ETCS stands for European Train Control System).
  • ETCS European Train Control System
  • RBC1 computers CP1, CP2 are provided, which take over the tasks of automatic train control.
  • vehicles FZ1, FZ2 control devices SG1, SG2 are available, which are equipped to carry out an automatic train control operation according to the ETCS standard.
  • the first line control center RBC1 and the second communicate Route control center RBC2, the first vehicle FZ1, the second vehicle FZ2 and possibly other vehicles (not shown) with one another via the interfaces S1 ... S4, as will be explained in more detail below.
  • the control units SG1, SG2 in the vehicles FZ1, FZ2 each have a buffer memory PS1, PS2, in each of which three memory locations SP1, SP2, SP3 for telegrams T1 ... T4 transferred within the automatic train control system (see Fig FIG 2 ) are provided.
  • RBC1 computers CP1, CP2 are used, with the help of which the automatic train control system is operated.
  • the computers CP1, CP2 also provide storage space, this being used in each case as the first mirror buffer memory SPS1 in the computer CP1 and as the second mirror buffer memory SPS2 in the computer CP2.
  • Storage locations SP1 ... SP6 are also provided in the mirror buffer memories SPS1, SPS2, into which telegrams T1 ... T4 (cf. FIG 2 ) can be written. Examples are in FIG 1 in each of the mirror buffer memories SPS1, SPS2 six memory locations SP1 ...
  • SP6 are shown, which, for example, according to the ETCS standard, would range for two vehicles FZ1, FZ2 in the respective route section STA1 ... STA3.
  • the computers CP1, CP2 also offer sufficient storage capacity for additional storage locations (not shown), so that more than two vehicles can also be checked in the relevant route section.
  • the computers can also have several mirror buffers, one mirror buffer for each train.
  • the first vehicle FZ1 which is traveling in the direction of RI1 on the route ST, in FIG 1 an RBC-RBC handover is shown.
  • Train control is transferred from the route control center RBC1 in the route section STA1 to the route control center RBC2 in the route section STA2.
  • the first vehicle FZ1 communicates with the first route control center RBC1 via the third interface S3.
  • telegrams that are important for train operation are sent from the first line control center RBC1 to the first vehicle FZ1 and are stored in the memory locations SP1 ... SP3 of the first buffer memory PS1.
  • the same telegrams are also stored in the memory locations SP1 ... SP3 of the first mirror buffer memory SPS1 in the computer CP1.
  • all three telegrams stored in the memory locations SP1 ... SP3 of the first mirror buffer memory SPS1 are sent via the third interface S3 to the first vehicle FZ1 when a new telegram has been written to the first mirror buffer memory SPS1.
  • This deletes all three older telegrams from the storage locations SP1 ... SP3 in the first buffer memory PS1 of the first vehicle FZ1, which ensures that the high-priority telegrams stored in the first mirror buffer memory SPS1 are also stored in the first buffer memory PS1.
  • FIG 1 Another example according to FIG 1 is the transition of the second vehicle FZ2, which is traveling in one direction RI2, this changing from the route section STA3 with ETCS level 0 to the second route section STA2 with ETCS level 3. It is therefore a level transition. Even with this, the smooth operation of the second vehicle FZ2 is only guaranteed if important, ie high-priority telegrams are available in the second route section STA2. These are therefore transferred in the manner described for the first vehicle FZ1 via the fourth interface S4 from the second mirror buffer memory SPS2 in the second route control center RBC2 to the second buffer memory PS2 of the second vehicle FZ2. Here, too, it is ensured that this always happens when telegrams are overwritten in one of the memory locations SP1 ... SP3 of the second mirror buffer memory SPS2.
  • the telegrams required for this are thus available in the second vehicle FZ2 when driving through the second route section STA2, which is operated at ETCS level 3. It should be noted that the second line control center RBC2 also remains responsible in the second line section STA2. Although this is in FIG 1 As explained above, however, a situation would also be conceivable in which an RBC-RBC handover and a level transition coincide, ie a change from one route section to another takes place, with different route control centers being responsible for both route sections and the Route sections also differ in level with regard to their operating mode.
  • FIG 2 the process sequence is shown as an example for the first line control center RBC1. It should be noted, however, that the method in the second line control center RBC2 works analogously.
  • step 2 the decision is made in step 2 whether all storage locations SP1 ... SP3 (cf. FIG 1 ) are occupied in the first mirror buffer memory SPS1. If this isn't the If so, in a step 3 the telegram T1 is transferred to the first mirror buffer memory SPS1 and also to the first buffer memory PS1 of the first vehicle FZ1 (cf. FIG 1 ) transfer. To the left of step 3 it is shown which memory constellations can thus result in the memory locations SP1... SP3 both in the first buffer memory PS1 and in the first mirror buffer memory SPS1. Accordingly, one, two or three of the storage locations SP1 ... SP3 are occupied. This applies in the same way to the next two telegrams T2 and T3. For a fourth telegram T4 and other telephones (T5, T6, etc., not shown), alternative A2 of the method, which is described in more detail below, is run through.
  • step 4 If from the fourth telegram T4 in step 2 the result is that all memory locations of the first mirror buffer memory SPS1 are already occupied, then in step 4 the telegrams already stored and the telegram currently to be transmitted are prioritized. These are telegrams T1 ... T4. After the prioritization step, it can thus be decided which three telegrams of telegrams T1 ... T4 have the highest priority (in the following it is assumed as an example that the telegram currently to be transmitted is T1 - but the quality of the process does not change if a another telegram is currently to be transmitted).
  • step 5 it is queried whether the telegram T1 currently to be transmitted has been deleted. If this is the case, no further action is necessary. If this is not the case, however, step 6 is carried out, the three relevant telegrams T1 ... T4 being written to the memory locations SP1 ... SP3 of the first mirror buffer memory SPS1 and the buffer memory PS1.
  • the most relevant (ie the highest prioritized) telegrams for a further journey are thus stored in the buffer memory PS1 of the first vehicle FZ1 and the same telegrams are stored in the first mirror buffer memory SPS1 in order to be able to carry out a prioritization again in a subsequent step 4.
  • Step 5 is not absolutely necessary. Even if the current telegram T1 to be transmitted has been deleted, telegrams T2, T3 and T4 can be transmitted without a query, since these are the most relevant telegrams, which, however, are also stored in the first mirror buffer memory SPS1 and first buffer memory before this storage step PS1 templates.
  • a step 7 it is checked whether the RBC-RBC transition or a level transition to level 2 or to level 3 has been completed (DONE?). If this is not the case, the procedure is repeated for the next transmitted telegram, with the line control center RBC1 generating the next required telegram T1. As long as memory locations SP1 ... SP3 are still free, the next process cycle is processed according to alternative A1. If all storage locations SP1 ... SP3 are already occupied, this is indicated in step 1 by the alternative A2. In this case, only the telegram T4 is added as an example, whereby the query according to step 2 leads to step 4, since all memory locations SP1 ... SP3 are already occupied. This naturally also applies analogously to all further telegrams T5, T6 ..., even if this is not shown in FIG.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übergabe von Telegrammen von einer Streckenzentrale (RBC1...RBC2) eines Zugleitsystems an ein Steuergerät (SG1...SG2) eines Fahrzeugs (FZ1...FZ2). Das Steuergerät (SG1...SG2) weist einen Pufferspeicher (PS1...PS2) mit Speicherplätzen für eine bestimmte Anzahl von empfangenen Telegrammen auf. Die Streckenzentrale (RBC1...RBC2) weist einen Spiegelpufferspeicher (SPS1...SPS2) auf. Für das Fahrzeug (FZ1...FZ2) werden Speicherplätze (SP1...SP3) in der bestimmten Anzahl, vorzugsweise 3 Speicherplätze bei ETCS, in dem Spiegelspeicherpuffer (SPS1...SPS2) reserviert. In der Streckenzentrale (RBC1...RBC2) wird entweder ein zu übergebendes Telegramm in einen freien Speicherplatz (SP1...SP6) geschrieben, wenn die bestimmte Anzahl mit bereits übergebenen Telegrammen noch nicht erreicht ist, wobei das zu übergebende Telegramm an das Steuergerät (SG1...SG2) des Fahrzeugs (FZ1...FZ2) übergeben wird, oder, wenn die bestimmte Anzahl mit bereits übergebenen Telegrammen erreicht ist, werden in der Streckenzentrale (RBC1...RBC2) in einem Bewertungsschritt die übergebenen Telegramme und insbesondere zusätzlich auch das zu übergebende Telegramm priorisiert. Das Telegramm mit der geringsten Priorität wird verworfen. Alle in den Speicherplätzen des Spiegelpufferspeichers (SPS1...SPS2) gespeicherten Telegrame werden an das Steuergerät (SG1...SG2) des Fahrzeugs (FZ1...FZ2) übergeben. Ferner sind eine Streckenzentrale (RBC1...RBC2), ein Computerprogrammprodukt sowie eine Bereitstellungsvorrichtung für dieses umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übergabe von Telegrammen von einer Streckenzentrale eines Zugleitsystems an ein Steuergerät eines Fahrzeugs, wobei das Steuergerät einen Pufferspeicher mit Speicherplätzen für eine bestimmte Anzahl von empfangenen Telegrammen aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung eine Streckenzentrale eines Zugleitsystems, die dazu eingerichtet ist, Telegramme an ein Steuergerät eines Fahrzeugs zu übergeben. Zuletzt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie eine Bereitstellungsvorrichtung für dieses Computerprogrammprodukt, wobei das Computerprogrammprodukt mit Programmbefehlen zur Durchführung dieses Verfahrens ausgestattet ist.
  • Die Übergabe von Telegrammen dient bei automatischen Zugbeeinflussungssystemen dazu, Informationen von einer Streckenzentrale an die im betreffenden Streckenabschnitt fahrende Züge zu übertragen. Der betreffende Streckenabschnitt ist derjenige, der durch die betreffende Streckenzentrale kontrolliert wird.
  • Bei ETCS Systemen (European Train Control System) wird die Streckenzentrale auch RBC (Radio Block Center) genannt. Die Telegramme werden an eine On Board Unit (OBU) übertragen, welche als Steuergerät im Fahrzeug dient. Aus dem ETCS Standard ist es außerdem bekannt, dass verschiedene Streckenabschnitte mit unterschiedlichen Ausbaustufen des ETCS Systems betrieben werden können. Diese werden durch verschiedene Level gekennzeichnet. Es gibt die Level 0 bis Level 3 sowie den Level NTC (nationale Standards).
  • Wechselt der Zug zwischen Streckenabschnitten mit unterschiedlichen Leveln (Leveltransition im ETCS Standard), oder wechselt der Zug zwischen Streckenabschnitten, die durch verschiedene Streckenzentralen kontrolliert werden (RBC-RBC-Übergang im ETCS Standard), müssen aktuell gültige Telegramme übergeben werden. Zu diesem Zweck hält das Fahrzeug (Zug) einen Pufferspeicher, im ETCS Standard auch Transition Buffer genannt, bereit. Der Pufferspeicher dient dazu, aktuelle Telegramme sozusagen in den nächsten Streckenabschnitt mitzunehmen. Zu diesem Zweck werden die Telegramme im Pufferspeicher gespeichert und stehen somit im nächsten Streckenabschnitt weiterhin zur Verfügung.
  • Für den ETCS Standard ist die Verwendung des Transition Buffer im Subset-026-4 unter 4.8.5 ff definiert. Danach ist vorgesehen, dass für den Fall, dass bereits drei Telegramme im Transition Buffer gespeichert sind, jedes neue Telegramm abgespeichert werden soll und das jeweils älteste Telegramm gelöscht werden soll.
  • Dies kann jedoch auch bedeuten, dass wichtige Telegramme gelöscht werden, weil diese die älteren sind und dafür nicht so relevante Telegramme abgespeichert werden. Beispielhaft soll dieses anhand des folgenden Falles erläutert werden.
  • Zuerst wird eine Movement Authority gesendet. Anschließend werden weitere allgemeine Telegramme (z. B. General Messages) . Durch das dritte dieser Telegramme wird dann die Movement Authority gelöscht. Dadurch kommt es in demjenigen Falle zu einer Zwangsbremsung, wenn das Fahrzeug beispielsweise nach ETCS Level 2 wechselt, weil in diesem Level eine Movement Authority gefordert wird und im vorliegenden Beispiel nicht vorhanden ist.
  • Die Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Übergabe von Telegrammen von einer Streckenzentrale an ein Fahrzeug anzugeben, mit dem es möglich ist, wichtigere Telegramme vorrangig vor unwichtigeren Telegrammen bei einem Wechsel der Betriebsbedingungen, beispielsweise einer Level Transition oder einem RBC-RBC-Übergang (auch RBC-RBC-Handover genannt) gemäß dem ETCS Standard, zu übergeben. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Streckenzentrale anzugeben, die bei einem Wechsel der Betriebsbedingungen, wie oben angegeben, die Übergabe vorrangig von wichtigeren Telegrammen zu gewährleistet. Zuletzt besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Computerprogrammprodukt sowie eine Bereitstellungsvorrichtung für dieses Computerprogrammprodukt anzugeben, mit dem das vorgenannte Verfahren durchgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Verfahren) erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Streckenzentrale einen Spiegelpufferspeicher aufweist, wobei
    • für das Fahrzeug Speicherplätze in der bestimmten Anzahl in dem Spiegelspeicherpuffer reserviert werden,
    • und in der Streckenzentrale entweder ein zu übergebendes Telegramm in einen freien Speicherplatz geschrieben wird, wenn die bestimmte Anzahl mit bereits übergebenen Telegrammen noch nicht erreicht ist, wobei das zu übergebende Telegramm an das Steuergerät des Fahrzeugs übergeben wird,
    • oder, wenn die bestimmte Anzahl mit bereits übergebenen Telegrammen erreicht ist, in der Streckenzentrale in einem Bewertungsschritt die übergebenen Telegramme und insbesondere zusätzlich auch das zu übergebende Telegramm priorisiert werden, und das Telegramm mit der geringsten Priorität verworfen wird, wobei alle in den Speicherplätzen des Spiegelpufferspeichers gespeicherten Telegrame an das Steuergerät des Fahrzeugs übergeben werden.
  • Der Begriff "verworfen wird" bedeutet für das zu übergebende Telegramm, dass dieses nicht in einem Speicherplatz geschrieben wird und für ein übergebenes Telegramm, dass dies aus dem Speicherplatz gelöscht wird und dafür das zu übergebende Telegramm auf den Speicherplatz geschrieben wird. Mit anderen Worten ist durch das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt, dass wichtigere Telegramme in jedem Falle erhalten bleiben, auch wenn diese bereits älter sind und insofern schon länger in dem Pufferspeicher abgespeichert sind. Jüngere Telegramme werden somit nur in den Spiegelpufferspeicher (genau genommen in einen Speicherplatz des Spiegelpufferspeichers) geschrieben, wenn entweder noch ein leerer Speicherplatz zur Verfügung steht oder in den überhaupt verfügbaren Speicherplätzen weniger wichtige Telegramme abgespeichert sind.
  • Erfindungsgemäß wird für das Verfahren in der Streckenzentrale Speicherplatz zur Verfügung gestellt, mit dem der Spiegelspeicherpuffer realisiert werden kann. Dieser Speicherplatz muss eine genügend große Kapazität aufweisen, damit die Streckenzentrale in dem betreffenden Streckenabschnitt auch gleichzeitig mehrere Züge sozusagen betreuen kann. Damit ist gemeint, dass für alle Fahrzeuge, die sich in dem betreffenden Streckenabschnitt befinden, ein Spiegelpufferspeicher betrieben wird, der genauso viel Speicherplätze zur Verfügung stellt, wie der Pufferspeicher in den Steuergeräten der Fahrzeuge.
  • Verwendung findet der Spiegelpufferspeicher jeweils dann, wenn ein Übergang des Fahrzeugs stattfindet. Wie bereits beschrieben, kann ein solcher Übergang beispielsweise aus einem RBC-RBC Übergang oder einer Level Transition gemäß dem ETCS Standard bestehen. Zu diesem Zeitpunkt ist es erforderlich, den Pufferspeicher in dem Steuergerät des Fahrzeugs mit den für den Übergang wichtigen Telegrammen zu befüllen. Da diese in dem dem Fahrzeug zugeordneten Spiegelpufferspeicher zur Verfügung stehen, ist dies erfindungsgemäß ohne weiteres möglich, sodass es vorteilhaft zu einem reibungslosen Übergang des Fahrzeugs kommt.
  • Der Unterschied zwischen dem Pufferspeicher im fahrzeugseitigen Steuergerät und dem Spiegelpufferspeicher in der Steuerzentrale ist, dass der Pufferspeicher nach dem ETCS-Standard betrieben werden muss, wenn es sich bei dem automatischen Zugbeeinflussungssystem um ETCS handelt. Andererseits ist der Spiegelpufferspeicher, der in der Streckenzentrale betrieben wird, im ETCS Standard nicht vorgesehen, so dass dessen Betrieb anderen Regeln unterworfen werden kann, ohne den ETCS Standard zu verletzen. Daher kann die Steuerzentrale die im Spiegelpufferspeicher gespeicherten Telegramme bei Bedarf absenden und bewirken, dass diese in den Pufferspeicher des Steuergerätes des Fahrzeugs geschrieben werden und dort unter Berücksichtigung ihrer Wichtigkeit vorliegen. Ein durch den ETCS Standard vorgeschriebenes Löschen wichtiger Telegramme kann somit durch Neuversendung vorteilhaft verhindert werden, ohne den ETCS Standard zu verletzen.
  • Es kann beispielsweise vorgesehen werden, dass die Telegramme aus dem Spiegelpufferspeicher in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit an das Steuergerät gesendet werden, also das unwichtigste zuerst und das wichtigste zuletzt. Hierdurch ist vorteilhaft sichergestellt, dass nicht nur alle Telegramme von hoher Priorität bei dem Übergang in dem Steuergerät des Fahrzeugs zur Verfügung stehen, sondern im Folgenden auch ohne Einwirkung der Steuerzentrale in der Reihenfolge zunehmender Priorität gelöscht werden, wenn zum Beispiel gemäß dem ETCS Standard das älteste Telegramm (und somit in diesem Fall das unwichtigste) zuerst gelöscht wird und danach erst die jüngeren. Mit anderen Worten ist es günstig, wenn durch das erfindungsgemäße Verfahren die Telegramme in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit gesendet werden, da dann das Alter der Telegramme mit ihrer Wichtigkeit übereinstimmt, d. h. das jüngste Telegrammen ist auch das wichtigste (also das mit der höchsten Priorität) . Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass eine Sortierung der Telegramme nach ihrer Wichtigkeit nicht unbedingt erforderlich ist, wenn beim nächsten Übergang das erfindungsgemäße Verfahren erneut angewendet wird, mit anderen Worten ein weiterer Spiegelpufferspeicher gewährleistet, dass wieder alle wichtigen Telegramme erhalten bleiben.
  • Sofern es in der nachfolgenden Beschreibung nicht anders angegeben ist, beziehen sich die Begriffe "erstellen", "berechnen", "rechnen", "feststellen", "generieren", "konfigurieren", "modifizieren" und dergleichen vorzugsweise auf Handlungen und/oder Prozesse und/oder Verarbeitungsschritte, die Daten verändern und/oder erzeugen und/oder die Daten in andere Daten überführen. Dabei liegen die Daten insbesondere als physikalische Größen vor, beispielsweise als elektrische Impulse oder auch als Messwerte. Die erforderlichen Anweisungen/Programmbefehle sind in einem Computerprogramm als Software zusammengefasst. Weiterhin beziehen sich die Begriffe "empfangen" "aussenden", "einlesen", "auslesen", "übertragen", "schreiben", "übergeben" und dergleichen auf das Zusammenwirken einzelner Hardwarekomponenten und/oder Softwarekomponenten über Schnittstellen. Die Schnittstellen können hardwaretechnisch, beispielsweise kabelgebunden oder als Funkverbindung, und/oder softwaretechnisch, beispielweise als Interaktion zwischen einzelnen Programmmodulen oder Programmteilen eines oder mehrerer Computerprogramme, realisiert sein.
  • Unter "rechnergestützt" oder "computerimplementiert" kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise eine Implementierung des Verfahrens verstanden werden, bei dem ein Computer oder mehrere Computer mindestens einen Verfahrensschritt des Verfahrens ausführt oder ausführen. Der Ausdruck "Computer" ist breit auszulegen, er deckt alle elektronischen Geräte mit Datenverarbeitungseigenschaften ab. Computer können somit beispielsweise Personal Computer, Server, Handheld-Computer-Systeme, Pocket-PC-Geräte, Mobilfunkgeräte und andere Kommunikationsgeräte, die rechnergestützt Daten verarbeiten, Prozessoren und andere elektronische Geräte zur Datenverarbeitung sein, die vorzugsweise auch zu einem Netzwerk zusammengeschlossen sein können. Unter einer "Speichereinheit" kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein computerlesbarer Speicher in Form eines Arbeitsspeichers (engl. Random-Access Memory, RAM) oder Datenspeichers (Festplatte oder Datenträger) verstanden werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Steuergerät
    • entweder das übergebene Telegramm in einen freien Speicherplatz des Pufferspeichers geschrieben wird, wenn die bestimmte Anzahl von empfangenen Telegrammen noch nicht erreicht ist, oder
    • oder das älteste der bereits empfangenen Telegramme aus dem Speicherplatz des Pufferspeichers gelöscht wird, wenn die bestimmte Anzahl von empfangenen Telegrammen erreicht ist, und anstelle des gelöschten Telegramms das übergebene Telegramm in den frei gewordenen Speicherplatz geschrieben wird.
  • Das Vorgehen dieser Ausgestaltung der Erfindung entspricht dem ETCS Standard. Danach ist vorgesehen, dass in dem Steuergerät des Fahrzeugs die Auswahl des zu löschenden Telegramms lediglich mit Blick auf das Alter der Telegramme erfolgt. Dies bedeutet, dass immer dasjenige Telegramm gelöscht wird, was sich bereits am längsten im Pufferspeicher befindet. Hierbei kann es sich jedoch um ein Telegramm handeln, welches spätestens bei einem Übergang des Fahrzeugs in einen anderen Streckenabschnitt (Level Transition oder RBC-RBC Handover) von Nöten ist.
  • Ein Ablauf des Sendens von Telegrammen gemäß ETCS kann beispielsweise in der folgenden Reihenfolge verlaufen.
    • Zuerst wird eine Movement Authority gesendet.
    • Anschließend werden drei General Messages gesendet (update des Linking).
    • Durch die dritte General Message wird die Movement Authority gelöscht.
    • Dadurch kommt es zu einer Zwangsbremsung, wenn das Fahrzeug nach ETCS Level 2 wechselt, weil keine Movement Authority vorhanden ist.
  • Eine solche Zwangsbremsung kann beispielsweise verhindert werden, wenn die Movement Authority mit einer so hohen Priorität eingestuft wird, dass sie nicht durch General Messages verdrängt werden kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Zugleitsystem ETCS verwendet wird. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass die bestimmte Anzahl drei ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Pufferspeicher drei Speicherplätze für Telegramme zur Verfügung stellt, wie diese gemäß dem ETCS Standard vorgesehen ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass nur dann alle in den Speicherplätzen des Spiegelpufferspeichers gespeicherten Telegrame an das Steuergerät des Fahrzeugs übergeben werden, wenn mindestens einer der Speicherplätze des Spiegelpufferspeichers nach dem Bewertungsschritt neu beschrieben wurde.
  • Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass bei der Übersendung der Information während des Zugbetriebs die Datenrate durch das erfindungsgemäße Verfahren nur so weit wie nötig vergrößert wird. Mit anderen Worten steht zur Übertragung anderer Informationen dann ein größeres Datenvolumen zur Verfügung. Insbesondere bei steigender Auslastung des Schienenverkehrs können dadurch die Datenraten in einem Umfang gehalten werden, dass gleichzeitig mehrere Züge kontrolliert werden können.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Telegramme bei der Bewertung einer Anzahl von Prioritätsstufen zugeordnet werden.
  • Die Prioritätsstufen ermöglichen es vorteilhaft, dass die Telegramme einfach hinsichtlich ihrer Priorität sortiert werden können. Dabei ist es auch möglich, mehrere Telegrammarten zu einer Prioritätsstufe zusammenzufassen, wenn deren Bedeutung für den Zugbetrieb gleichrangig ist. Beispielhaft können M3 und M33 in einer Prioritätsstufe und M27/M28 in einer Prioritätsstufe geführt werden. Für ETCS können beispielsweise folgende Prioritäten definiert werden, wobei in der folgenden Liste mit Nummer 1 die höchste Priorität gekennzeichnet ist und die Priorisierung sich entsprechend der Nummerierung verringert.
    1. 1. M16/Unconditional Emergency Stop
    2. 2. M39/Acknowledgement of termination
    3. 3. M45/Assignment of coordinate system
    4. 4. M3/Movement Authority
    5. 5. M33/MA with Shifted Location Reference
    6. 6. M24/General Message
    7. 7. M15/Conditional Emergency Stop
    8. 8. M8/Acknowledgement of Train Data
    9. 9. M32/RBC/RIU System Version
    10. 10. M2/SR Authorisation
    11. 11. M34/Track Ahead Free Request
    12. 12. M40/Train Rejected
    13. 13. M41/Train Accepted
    14. 14. M9/Request to Shorten MA
    15. 15. M6/Recognition of exit from TRIP mode
    16. 16. M18/Revocation of Emergency Stop
    17. 17. M27/SH Refused
    18. 18. M28/SH Authorised
    19. 19. M43/SoM position
    20. 20. M38/Initiation of
    21. 21. M37/Infill MA
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Vorliegen von mehreren Telegrammen mit der geringsten Prioritätsstufe das älteste verworfen wird.
  • Hierdurch wird vorteilhaft eine zusätzliche Entscheidungshilfe angegeben, die eingreift, wenn eine Entscheidung des Löschens von Telegrammen der kleinsten Prioritätsstufe erforderlich wird. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass ältere Telegramme eher bereits nicht mehr aktuell sind als jüngere Telegramme, wobei dies dem Vorgehen entsprechend dem ETCS Standard entspricht.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren bei ETCS angewendet wird und
    • bei einem Übergang des Fahrzeugs von einem andern Level nach Level 2 und/oder
    • bei einem Übergang des Fahrzeugs von einem anderen Level nach Level 3 und/oder
    • bei einem Übergang des Fahrzeugs zwischen zwei Steuerzentralen, insbesondere einem RBC-RBC Handover,
    durchgeführt wird.
  • Hierbei handelt es sich vorteilhaft um Betriebsbedingungen, bei denen die Priorisierung von Telegrammen genutzt werden kann, damit ein reibungsloser Übergang erfolgen kann. Insbesondere wird bei einem Übergang von Level 0 oder 1 oder NTC nach ETCS Level 2 eine Movement Authority benötigt, um eine Zwangsbremsung zu verhindern. Diese ist in dem oben angegebenen Beispiel mit einer Priorisierung von 4 vorgegeben und bleibt daher im Normalfall erhalten.
  • Die genannte Aufgabe wird alternativ mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Streckenzentrale) erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass die Streckenzentrale einen Spiegelpufferspeicher aufweist, wobei der Spiegelpufferspeicher Speicherplätze für zu übergebende oder übergebene Telegramme aufweist.
  • Damit wird erfindungsgemäß die Streckenzentrale mit den hardwaretechnischen und softwaretechnischen Voraussetzungen ausgestattet, um das oben genannte Verfahren durchzuführen. Zu diesem Zweck müssen die Speicherplätze in der bestimmten Anzahl (vorzugsweise drei) vorhanden sein, damit ein Spiegelpufferspeicher in der Streckenzentrale betrieben werden kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass diese dazu eingerichtet ist,
    • für Züge individuell Speicherplätze in der bestimmten Anzahl in dem Spiegelspeicherpuffer zu reservieren,
    • und in der Streckenzentrale entweder ein zu übergebendes Telegramm in einen freien Speicherplatz zu schreiben, wenn die bestimmte Anzahl von übergebenen Telegrammen noch nicht erreicht ist,
    • oder, wenn die bestimmte Anzahl von übergebenen Telegrammen erreicht ist, in der Streckenzentrale in einem Bewertungsschritt die übergebenen Telegramme und insbesondere zusätzlich auch das zu übergebende Telegramm zu priorisieren, und das Telegramm mit der geringsten oder einer geringeren Priorität zu verwerfen.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Streckenzentrale die individuell zuzuweisenden Speicherplätze für mehrere Züge gleichzeitig vorhalten kann. Hierzu weist der Spiegel Pufferspeicherpulver genügend Speicherplatz auf, damit mehrere Sätze von Speicherplätzen in der bestimmten Anzahl freigehalten werden können. Jeder Satz von Speicherplätzen wird dann im Betrieb einem Fahrzeug zugeordnet.
  • Des Weiteren wird ein Computerprogrammprodukt mit Programmbefehlen zur Durchführung des genannten erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder dessen Ausführungsbeispielen beansprucht, wobei mittels des Computerprogrammprodukts jeweils das erfindungsgemäße Verfahren und/oder dessen Ausführungsbeispiele durchführbar sind.
  • Darüber hinaus wird eine Bereitstellungsvorrichtung zum Speichern und/oder Bereitstellen des Computerprogrammprodukts beansprucht. Die Bereitstellungsvorrichtung ist beispielsweise ein Datenträger, der das Computerprogrammprodukt speichert und/oder bereitstellt. Alternativ und/oder zusätzlich ist die Bereitstellungsvorrichtung beispielsweise ein Netzwerkdienst, ein Computersystem, ein Serversystem, insbesondere ein verteiltes Computersystem, ein cloudbasiertes Rechnersystem und/oder virtuelles Rechnersystem, welches das Computerprogrammprodukt vorzugsweise in Form eines Datenstroms speichert und/oder bereitstellt.
  • Die Bereitstellung erfolgt beispielsweise als Download in Form eines Programmdatenblocks und/oder Befehlsdatenblocks, vorzugsweise als Datei, insbesondere als Downloaddatei, oder als Datenstrom, insbesondere als Downloaddatenstrom, des vollständigen Computerprogrammprodukts. Diese Bereitstellung kann beispielsweise aber auch als partieller Download erfolgen, der aus mehreren Teilen besteht und insbesondere über ein Peer-to-Peer Netzwerk heruntergeladen oder als Datenstrom bereitgestellt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt wird beispielsweise unter Verwendung der Bereitstellungsvorrichtung in Form des Datenträgers in ein System eingelesen und führt die Programmbefehle aus, sodass das erfindungsgemäße Verfahren auf einem Computer zur Ausführung gebracht wird oder das Erstellungsgerät derart konfiguriert, dass dieses das erfindungsgemäße Werkstück erzeugt.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben.
  • Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • Es zeigen:
    • FIG 1
    ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Streckenzentrale während der Ausführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, schematisch,
    FIG 2
    ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches durch die Steuerzentrale gemäß FIG 1 durchgeführt werden kann, als Ablaufdiagramm.
  • In FIG 1 sind zwei Streckenzentralen RBC1, RBC2 dargestellt, wobei diese ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführen. Mit den Streckenzentralen RBC1, RBC2 wird eine Strecke ST kontrolliert, auf der Fahrzeuge FZ1, FZ2 in Form von zwei Verkehrszügen fahren. Dabei passieren diese verschiedene Streckenabschnitte STA1, STA2, STA3. Der erste Streckenabschnitt STA1 wird von der Streckenzentrale RBC1 kontrolliert, während der zweite Streckenabschnitt STA2 von der zweiten Streckenzentrale RBC2 kontrolliert wird. Die Streckenzentralen RBC1, RBC2 verwirklichen bei der Zugkommunikation den ETCS-Standard auf Ebene von Level 3 L3 (ETCS steht für European Train Control System) . Auf dem dritten Streckenabschnitt STA3 ist ETCS nur auf Level 0 L0 verfügbar.
  • In den Streckenzentralen RBC1, RBC2 sind Computer CP1, CP2 vorgesehen, welche die Aufgaben der automatischen Zugbeeinflussung übernehmen. In den Fahrzeugen FZ1, FZ2 stehen Steuergeräte SG1, SG2 zur Verfügung, welche dazu ausgerüstet sind, einen automatischen Zugleitbetrieb nach dem ETCS-Standard durchzuführen. Zum Zwecke der automatischen Zugbeeinflussung kommunizieren die erste Streckenzentrale RBC1, die zweite Streckenzentrale RBC2, das erste Fahrzeug FZ1, das zweite Fahrzeug FZ2 und evtl. weitere Fahrzeuge (nicht dargestellt) über die Schnittstellen S1...S4 untereinander, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.
  • Die Steuergeräte SG1, SG2 in den Fahrzeugen FZ1, FZ2 weisen jeweils einen Pufferspeicher PS1, PS2 auf, in denen jeweils drei Speicherplätze SP1, SP2, SP3 für innerhalb des automatischen Zugbeeinflussungssystems übergebene Telegramme T1...T4 (siehe FIG 2) vorgesehen sind.
  • In den Streckenzentralen RBC1, RBC2 kommen Computer CP1, CP2 zum Einsatz, mit deren Hilfe das automatische Zugbeeinflussungssystem betrieben wird. Auch die Computer CP1, CP2 stellen Speicherplatz zur Verfügung, wobei dieser jeweils als erster Spiegelpufferspeicher SPS1 im Computer CP1 und als zweiter Spiegelpufferspeicher SPS2 im Computer CP2 verwendet wird. In den Spiegelpufferspeichern SPS1, SPS2 sind jeweils auch Speicherplätze SP1...SP6 vorgesehen, in die Telegramme T1...T4 (vgl. FIG 2) geschrieben werden können. Exemplarisch sind in FIG 1 in jedem der Spiegelpufferspeicher SPS1, SPS2 sechs Speicherplätze SP1...SP6 dargestellt, die beispielsweise nach dem ETCS-Standard für zwei Fahrzeuge FZ1, FZ2 im jeweiligen Streckenabschnitt STA1...STA3 reichen würden. Selbstverständlich bieten die Computer CP1, CP2 auch genügend Speicherkapazität für nicht dargestellte weitere Speicherplätze, sodass auch mehr als zwei Fahrzeuge in dem betreffenden Streckenabschnitt kontrolliert werden können. Alternativ können die Computer auch mehrere Spiegelpufferspeicher aufweisen, für je einen Zug einen Spiegelpufferspeicher.
  • Für das erste Fahrzeug FZ1, welches in Richtung RI1 auf der Strecke ST unterwegs ist, ist in FIG 1 ein RBC-RBC-Handover dargestellt. Dabei wird die Zugkontrolle durch die Streckenzentrale RBC1 im Streckenabschnitt STA1 auf die Streckenzentrale RBC2 im Streckenabschnitt STA2 übergeben. Während der dargestellten Fahrt des ersten Fahrzeugs FZ1 auf dem ersten Streckenabschnitt STA1 kommuniziert das erste Fahrzeug FZ1 mit der ersten Streckenzentrale RBC1 über die dritte Schnittstelle S3. Unter anderem werden für den Zugbetrieb wichtige Telegramme von der ersten Streckenzentrale RBC1 an das erste Fahrzeug FZ1 gesendet und auf den Speicherplätzen SP1...SP3 des ersten Pufferspeichers PS1 gespeichert. Dieselben Telegramme werden auch auf den Speicherplätzen SP1...SP3 des ersten Spiegelpufferspeichers SPS1 im Computer CP1 gespeichert.
  • Wie zu FIG 2 noch näher erläutert wird, gelten jedoch für die Speicherung der Telegramme im ersten Spiegelpufferspeicher SPS1 andere Regeln als in dem ersten Pufferspeicher PS1. Während entsprechend dem ETCS-Standard in dem ersten Pufferspeicher PS1 jeweils das älteste Telegramm durch das aktuell zu speichernde Telegramm überschrieben wird, sobald alle Speicherplätze SP1...SP3 belegt sind, wird aus den Speicherplätzen SP1...SP3 jeweils das Telegramm mit der geringsten Priorität gelöscht, wenn ein neues Telegramm im ersten Spiegelpufferspeicher SPS1 gespeichert werden soll. Bei einem Wechsel (Tansition oder Handover) Zeitpunkt muss nämlich sichergestellt sein, dass im ersten Pufferspeicher PS1 die für die Weiterfahrt wichtigen Telegramme mit hoher Priorität gespeichert sind. Dies kann auf zweierlei Weise sichergestellt werden.
  • Erfindungsgemäß werden immer dann alle drei auf den Speicherplätzen SP1...SP3 des ersten Spiegelpufferspeichers SPS1 gespeicherten Telegramme über die dritte Schnittstelle S3 an das erste Fahrzeug FZ1 gesendet, wenn ein neues Telegramm in den ersten Spiegelpufferspeicher SPS1 geschrieben wurde. Dadurch werden alle drei älteren Telegramme aus den Speicherplätzen SP1...SP3 im ersten Pufferspeicher PS1 des ersten Fahrzeugs FZ1 gelöscht, wodurch sichergestellt ist, dass die im ersten Spiegelpufferspeicher SPS1 abgespeicherten Telegramme hoher Priorität auch im ersten Pufferspeicher PS1 gespeichert sind.
  • Ein weiteres Beispiel gemäß FIG 1 ist der Übergang des zweiten Fahrzeugs FZ2, welches in einer Richtung RI2 unterwegs ist, wobei dieses aus dem Streckenabschnitt STA3 mit ETCS-Level 0 in den zweiten Streckenabschnitt STA2 mit ETCS-Level 3 wechselt. Es handelt sich somit um eine Level Transition. Auch bei dieser ist der reibungslose Betrieb des zweiten Fahrzeugs FZ2 nur gewährleistet, wenn wichtige, d. h. hoch priorisierte Telegramme im zweiten Streckenabschnitt STA2 zur Verfügung stehen. Diese werden daher in der zu dem ersten Fahrzeug FZ1 beschriebenen Weise über die vierte Schnittstelle S4 aus dem zweiten Spiegelpufferspeicher SPS2 in der zweiten Streckenzentrale RBC2 in den zweiten Pufferspeicher PS2 des zweiten Fahrzeugs FZ2 übergeben. Auch hierbei ist sichergestellt, dass dies immer geschieht, wenn Telegramme in einem der Speicherplätze SP1...SP3 des zweiten Spiegelpufferspeichers SPS2 überschrieben werden.
  • Somit stehen in dem zweiten Fahrzeug FZ2 bei der Fahrt durch den zweiten Streckenabschnitt STA2, der auf ETCS-Level 3 betrieben wird, die hierfür notwendigen Telegramme zur Verfügung. Zu bemerken ist, dass auch im zweiten Streckenabschnitt STA2 die zweite Streckenzentrale RBC2 zuständig bleibt. Obwohl dies in FIG 1, wie vorstehend erläutert dargestellt ist, wäre allerdings auch eine Situation denkbar, bei der ein RBC-RBC-Handover und eine Level-Transition zusammenfallen, d. h. ein Wechsel von einem Streckenabschnitt in einen anderen erfolgt, wobei für beide Streckenabschnitte unterschiedliche Streckenzentralen zuständig sind und die Streckenabschnitte sich außerdem hinsichtlich ihres Betriebsmodus im Level unterscheiden.
  • In FIG 2 ist der Verfahrensablauf exemplarisch für die erste Streckenzentrale RBC1 dargestellt. Es sei jedoch angemerkt, dass das Verfahren in der zweiten Streckenzentrale RBC2 analog funktioniert.
  • Nach einem Start des Verfahrens, welches kurz vor einer Level Transition oder einem RBC-RBC-Handover eingeleitet wird, ist zu unterscheiden zwischen den Alternativen A1 und A2 im Schritt 1 des Verfahrens. Die Alternative A1 liegt vor, das Verfahren gerade gestartet wurde, wobei in diesem Fall der erste Pufferspeicher PS1 noch leer ist.
  • Wenn dann gemäß der Alternative A1 ein beliebiges Telegramm T1 übergeben werden soll, wird in einem Schritt 2 die Entscheidung getroffen, ob schon alle Speicherplätze SP1...SP3 (vgl. FIG 1) im ersten Spiegelpufferspeicher SPS1 belegt sind. Wenn dies nicht der Fall ist, wird in einem Schritt 3 das Telegramm T1 in den ersten Spiegelpufferspeicher SPS1 und auch in den ersten Pufferspeicher PS1 des ersten Fahrzeugs FZ1 (vgl. FIG 1) übertragen. Links neben dem Schritt 3 ist dargestellt, welche Speicherkonstellationen sich somit auf den Speicherplätzen SP1...SP3 sowohl im ersten Pufferspeicher PS1 als auch im ersten Spiegelpufferspeicher SPS1 ergeben können. Demnach sind jeweils ein, zwei oder drei der Speicherplätze SP1...SP3 belegt. Für die nächsten beiden Telegramme T2 und T3 gilt dies in gleicher Weise. Für ein viertes Telegramm T4 und weitere Telefon, (T5, T6 usw., nicht dargestellt) wird die im Folgenden näher beschriebene Alternative A2 des Verfahrens durchlaufen.
  • Ist ab dem vierten Telegramm T4 im Schritt 2 das Ergebnis, dass alle Speicherplätze des ersten Spiegelpufferspeichers SPS1 bereits belegt sind, so findet in einem Schritt 4 eine Priorisierung der bereits gespeicherten Telegramme sowie des aktuell zu übertragenden Telegramms statt. Hierbei handelt es sich somit um die Telegramme T1...T4. Nach dem Priorisierungsschritt kann somit entschieden werden, welche drei Telegramme der Telegramme T1...T4 die höchste Priorität aufweisen (im Folgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, dass das aktuell zu übertragende Telegramm T1 ist - qualitativ ändert sich aber nichts an dem Verfahren, wenn ein anderes Telegramm aktuell zu übertragen ist) .
  • In einem Schritt 5 wird abgefragt, ob das aktuell zu übertragende Telegramm T1 gestrichen wurde. Wenn dies der Fall ist, sind keine weiteren Aktionen notwendig. Ist dies jedoch nicht der Fall, wird der Schritt 6 durchgeführt, wobei die drei relevanten Telegramme T1...T4 auf die Speicherplätze SP1...SP3 des ersten Spiegelpufferspeichers SPS1 und des Pufferspeichers PS1 geschrieben werden. Damit sind im Pufferspeicher PS1 des ersten Fahrzeugs FZ1 die relevantesten (d. h. am höchsten priorisierten) Telegramme für eine Weiterfahrt gespeichert und im ersten Spiegelpufferspeicher SPS1 dieselben Telegramme, um in einem nachfolgenden Schritt 4 wieder eine Priorisierung durchführen zu können.
  • Der Schritt 5 ist nicht unbedingt erforderlich. Auch, wenn das aktuell zu übertragende Telegramm T1 gestrichen wurde, kann ohne eine Abfrage die Übertragung der Telegramme T2, T3 und T4 erfolgen, da es sich hierbei um diejenigen relevantesten Telegramme handelt, die jedoch auch vor diesem Speicherschritt im ersten Spiegelpufferspeicher SPS1 und ersten Pufferspeicher PS1 vorlagen.
  • In einem Schritt 7 wird geprüft, ob der RBC-RBC-Übergang oder ein Level-Übergang auf Level 2 oder auf Level 3 abgeschlossen (DONE?) ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wiederholt sich das Verfahren für das nächste übertragene Telegramm, wobei die Streckenzentrale RBC1 das nächste erforderliche Telegramm T1 erzeugt. Solange noch Speicherplätze SP1...SP3 frei sind, wird der nächste Verfahrenszyklus entsprechend der Alternative A1 abgearbeitet. Sind bereits alle Speicherplätze SP1...SP3 belegt, so ist dies im Schritt 1 durch die Alternative A2 angedeutet. In diesem Fall kommt exemplarisch nur das Telegramm T4 hinzu, wobei die Abfrage gemäß Schritt 2 zum Schritt 4 führt, da bereits alle Speicherplätze SP1...SP3 belegt sind. Dies gilt analog natürlich auch für alle weiteren Telegramme T5, T6 ..., auch wenn dies in Figur zwei nicht dargestellt ist.
    • Bezugszeichenliste
    • ST
    Strecke
    STA1...STA3
    Streckenabschnitt
    FZ1...FZ2
    Fahrzeug
    RI1...RI2
    Richtung
    SG1...SG2
    Steuergerät
    T1...T4
    Telegramm
    RBC1...RBC2
    Streckenzentrale (Radio Block Center)
    CP1...CP2
    Computer
    PS1...PS2
    Pufferspeicher
    SPS1...SPS2
    Spiegelpufferspeicher
    SP1...SP6
    Speicherplatz
    S1...S4
    Schnittstelle
    L3
    Level 3 (ETCS)
    L2
    Level 2 (ETCS)
    1...7
    Schritt

Claims (14)

  1. Verfahren zur Übergabe von Telegrammen (T1...T4) von einer Streckenzentrale (RBC1...RBC2) eines Zugleitsystems an ein Steuergerät (SG1...SG2) eines Fahrzeugs (FZ1...FZ2), wobei das Steuergerät (SG1...SG2) einen Pufferspeicher (PS1...PS2) mit Speicherplätzen (SP1...SP6) für eine bestimmte Anzahl von empfangenen Telegrammen (T1...T4) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Streckenzentrale (RBC1...RBC2) einen Spiegelpufferspeicher (SPS1...SPS2) aufweist, wobei
    • für das Fahrzeug (FZ1...FZ2) Speicherplätze (SP1...SP6) in der bestimmten Anzahl in dem Spiegelspeicherpuffer (SPS1...SPS2) reserviert werden,
    • und in der Streckenzentrale (RBC1...RBC2) entweder ein zu übergebendes Telegramm (T1...T4) in einen freien Speicherplatz (SP1...SP3) geschrieben wird, wenn die bestimmte Anzahl mit bereits übergebenen Telegrammen (T1...T4) noch nicht erreicht ist, wobei das zu übergebende Telegramm (T1...T4) an das Steuergerät (SG1...SG2) des Fahrzeugs (FZ1...FZ2) übergeben wird,
    • oder, wenn die bestimmte Anzahl mit bereits übergebenen Telegrammen (T1...T4) erreicht ist, in der Streckenzentrale (RBC1...RBC2) in einem Bewertungsschritt die übergebenen Telegramme (T2...T4) und insbesondere zusätzlich auch das zu übergebende Telegramm (T1) priorisiert werden, und das Telegramm (T1...T4) mit der geringsten Priorität verworfen wird, wobei alle in den Speicherplätzen (SP1...SP3) des Spiegelpufferspeichers (SPS1...SPS2) gespeicherten Telegrame an das Steuergerät (SG1...SG2) des Fahrzeugs (FZ1...FZ2) übergeben werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Steuergerät (SG1...SG2)
    • entweder das übergebene Telegramm (T1...T4) in einen freien Speicherplatz (SP1...SP3) des Pufferspeichers (PS1...PS2) geschrieben wird, wenn die bestimmte Anzahl von empfangenen Telegrammen (T1...T3) noch nicht erreicht ist,
    • oder das älteste der bereits empfangenen Telegramme (T1...T3) aus dem Speicherplatz (SP1...SP3) des Pufferspeichers (PS1...PS2) gelöscht wird, wenn die bestimmte Anzahl von empfangenen Telegrammen (T1...T3) erreicht ist, und anstelle des gelöschten Telegramms (T1...T3) das übergebene Telegramm (T4) in den frei gewordenen Speicherplatz (SP1...SP3) geschrieben wird.
  3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass nur dann alle in den Speicherplätzen (SP1...SP3) des Spiegelpufferspeichers (SPS1...SPS2) gespeicherten Telegramme (T1...T4) an das Steuergerät (SG1...SG2) des Fahrzeugs (FZ1...FZ2) übergeben werden, wenn mindestens einer der Speicherplätze (SP1...SP6) des Spiegelpufferspeichers (SPS1...SPS2) nach dem Bewertungsschritt neu beschrieben wurde.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Telegramme (T1...T4) bei der Bewertung einer Anzahl von Prioritätsstufen zugeordnet werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei Vorliegen von mehreren Telegrammen (T1...T4) mit der geringsten Prioritätsstufe das älteste davon verworfen wird.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die bestimmte Anzahl drei ist.
  7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als Zugleitsystem ETCS verwendet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verfahren
    • bei einem Übergang des Fahrzeugs (FZ1...FZ2) von einem anderen Level nach Level 2 (L2) und/oder
    • bei einem Übergang des Fahrzeugs (FZ1...FZ2) von einem anderen Level nach Level 3 (L3) und/oder
    • bei einem Übergang des Fahrzeugs (FZ1...FZ2) zwischen zwei Steuerzentralen, insbesondere einem RBC-RBC Handover,
    durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei der Priorisierung Telegramme (T1...T4) der gleichen Priorisierung zusammengefasst werden.
  10. Streckenzentrale (RBC1...RBC2) eines Zugleitsystems, die dazu eingerichtet ist, Telegramme (T1...T4) an ein
    Steuergerät (SG1...SG2) eines Fahrzeugs (FZ1...FZ2) zu übergeben,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Streckenzentrale (RBC1...RBC2) einen Spiegelpufferspeicher (SPS1...SPS2) aufweist,
    wobei der Spiegelpufferspeicher (SPS1...SPS2) Speicherplätze (SP1...SP6) für zu übergebende oder übergebene Telegramme (T1...T4) aufweist.
  11. Streckenzentrale (RBC1...RBC2) nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass diese dazu eingerichtet ist,
    • für Züge individuell Speicherplätze (SP1...SP6) in der bestimmten Anzahl in dem Spiegelspeicherpuffer (SPS1...SPS2) zu reservieren,
    • und in der Streckenzentrale (RBC1...RBC2) entweder ein zu übergebendes Telegramm (T1...T4) in einen freien Speicherplatz (SP1...SP3) zu schreiben, wenn die bestimmte Anzahl von übergebenen Telegrammen (T1...T3) noch nicht erreicht ist,
    • oder, wenn die bestimmte Anzahl von übergebenen Telegrammen (T1...T3) erreicht ist, in der Streckenzentrale (RBC1...RBC2) in einem Bewertungsschritt die übergebenen Telegramme (T1...T3) und insbesondere zusätzlich auch das zu übergebende Telegramm (T4) zu priorisieren, und das Telegramm (Tl...T4) mit der geringsten Priorität zu verwerfen.
  12. Streckenzentrale (RBC1...RBC2) nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Streckenzentrale (RBC1...RBC2) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11 durchzuführen.
  13. Computerprogrammprodukt mit Programmbefehlen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9.
  14. Bereitstellungsvorrichtung für das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 13, wobei die Bereitstellungsvorrichtung das Computerprogrammprodukt speichert und/oder bereitstellt.
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