EP3943363B1 - Eisenbahnleitsystem mit bedienhemmung - Google Patents

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EP3943363B1
EP3943363B1 EP20187102.7A EP20187102A EP3943363B1 EP 3943363 B1 EP3943363 B1 EP 3943363B1 EP 20187102 A EP20187102 A EP 20187102A EP 3943363 B1 EP3943363 B1 EP 3943363B1
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EP
European Patent Office
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railway
control
control system
warning
permission response
Prior art date
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EP20187102.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3943363A1 (de
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Remo BLESS
Thomas Schrag
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Siemens Mobility AG
Original Assignee
Siemens Mobility AG
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Publication date
Application filed by Siemens Mobility AG filed Critical Siemens Mobility AG
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Priority to HUE20187102A priority patent/HUE062169T2/hu
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L19/00—Arrangements for interlocking between points and signals by means of a single interlocking device, e.g. central control
    • B61L19/06—Interlocking devices having electrical operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
    • B61L23/06—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains for warning men working on the route
    • 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 vehicle 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
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation using European Train Control System [ETCS]

Definitions

  • the present invention relates to a railway control system with an operating inhibition according to patent claim 1.
  • the monitoring and control of railway operations are divided into different levels: The individual levels are the control level, the security level and the protection level. For an explanation of these levels, refer to the FIG 1 referenced.
  • the control level 1 is formed by one or more distributed railroad control systems 11. In the following, these railroad control systems are only abbreviated to the term “control system”. Each control system 11 is operated from at least one operator station 12 . From the control level 1, the operating personnel can issue commands to the underlying security level 2 via the aforementioned operator stations 12, but also via automatic components (eg train control). Such control systems 11 are known. Reference is made to sources [1] and [2] purely by way of example.
  • Security level 2 is divided into a so-called indoor system 21 and an outdoor system 22.
  • the indoor system 2 is formed by signal boxes 211 with associated optional signal box workstations 212.
  • the outdoor system 22 contains (in an incomplete list) the railway components with switches 221, track vacancy detectors 222, signals 223 , train protection devices 224 such as a balise and the radio block centers RBC (RBC's are in FIG 1 not shown).
  • the signal boxes 211 and the Radio Block Center RBC ensure collision-free traffic on the tracks and, in particular, guarantee the safety of the vehicles. This security must meet the requirements of SIL 4 according to EN 50128 [3].
  • Protection level 3 is formed from the running vehicles/trains 30 and their train protection devices 31. Persons 31 responsible for the maintenance of the railway systems can also be subsumed for protection level 3.
  • the existing architecture of the control system works with a so-called operating input component, which accepts operations from operating personnel at corresponding control system workstations or from internal automatic components such as train control (not explained explicitly above) in a form that is independent of the type of interlocking.
  • This operator input component converts the operations into an interlocking type-specific command sequence and transfers this to a corresponding command output component.
  • the command output component converts the commands into the definitive interlocking-specific format for forwarding to the relevant interlocking.
  • a warning system should be used on the safety level, which controls the (mobile) warning devices in the track area (protection level) in a suitable way.
  • a warning system at the security level is hereinafter referred to as "Signal Controlled Warning System” SCWS.
  • SCWS Signal Controlled Warning System
  • the present invention is therefore based on the object of specifying an operating inhibition for a control system, so that hazards to construction site personnel are reliably ruled out can be and the aforementioned disadvantages are excluded in a signal box-specific solution.
  • the present invention relates to a warning system with a connected warning system.
  • the invention is not limited to this application alone, but can also be used for further communication with components assigned to the security level, such as level crossings, which has so far been carried out as a function of the type of signal box.
  • FIG 1 shows the various levels for monitoring and controlling rail operations as follows:
  • the control level 1 contains at least one control system 11 and associated operator stations 12. In FIG 1 only one control system 11 and only one operator station 12 are shown; in practice, a plurality of (distributed) control systems 11 and a plurality of operator stations 12 per control system 11 are actually present.
  • the security level 2 is divided into an indoor system 21 and an outdoor system 22.
  • the indoor system 21 contains a signal box 211 with an optional signal box operator station 212, for example in a train station.
  • the external system 22 contains a non-exhaustive list of the technical railway components such as points 221, track vacancy detectors 222, signals 223 and train protection devices 224, e.g ETCS level 3.
  • the protection level contains the vehicles/trains 30 moving on the tracks, the safety devices 31 on the train, for example antennas 31 and any persons 32 in the track area.
  • FIG 2 shows the arrangement of a warning system 213 in the interior system of security level 2 for an exemplary embodiment of the present invention.
  • This warning system 213 is connected to the control system 11 and to the warning system 225 .
  • a warning light 225 and a horn/siren 225 are shown as warning system components purely by way of example. In reality, however, a plurality of such warning lights 225 and sirens 225 are installed.
  • An operator permission response 42 with the response specification “release” is also referred to as a positive operator permission response 42 .
  • a first operator permission response 42 should occur within 2s.
  • the answer is “not yet released”, wait the components in the control system 11 to a positive operator permission response 42 during a predetermined time in the range of about 1 minute to 2 minutes. If this time is exceeded, a so-called time-out occurs and the desired and thus inhibited operation is canceled when the time-out occurs.
  • This operator permission response 42 is supplied by the operator control inhibition component 44 1 to the operator input component 40 and, in the event of an operator permission response 42 "not yet released", causes an operator control inhibition at the control system operator station 12. This single operator control inhibition is not sufficient for safety reasons.
  • the operator permission response 42 is therefore also supplied to the command output component 43 by the second operator inhibition component 44 2 .
  • the command output component 43 converts the commands from the operating component 40 into interlocking type-specific commands in order to forward them to the interlocking 211 in this way.
  • the aforementioned supply of the operator permission response 42 to the command output component 43 has the effect that a command incorrectly given by the operator input component 40 can still be blocked in the command output component 43 .
  • the topology data of the railway system 3 to be monitored are stored in the warning system 213 (also called SCWS) from a project planning phase—ie before the warning system 213 is put into operation.
  • SCWS warning system 213
  • the warning system 213 detects the status data of the warning devices 225 in order to depending on this an expression of the operator permission response 42 to the control system 11 - precisely to the control system 11 contained in the control inhibiting components 44 1 and 44 2 to transmit.
  • This status data about the warning devices 225 can be similar to what is known from light signal monitoring in railway technology.
  • the control system 11 forwards status information from the interlocking messages to the warning system 213 . This forwarding is also carried out in two channels and for reasons of clarity in the FIG 2 and 3 not shown. From this status information together with corresponding topology data, the warning system 213 can perform its function as explained above: Release or inhibit or delay operations for execution with the operator permission response 42 with the response characteristic “not yet released”.
  • reference number 46 shows the previous operating processing without operator restriction and reference number 47 shows the signal box type-dependent communication between signal box 211 and warning system 213 .

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Eisenbahnleitsystem mit einer Bedienhemmung gemäss dem Patentanspruch 1.
  • Die Überwachung und Steuerung des Bahnbetriebs werden in verschiedene Ebenen unterteilt: Die einzelnen Ebenen sind die Leitebene, die Sicherheitsebene und die Schutzebene. Zur Erläuterung dieser Ebenen wird auf die FIG 1 Bezug genommen.
  • Die Leitebene 1 wird gebildet durch ein oder mehrere verteilte Eisenbahnleitsysteme 11. Im Folgenden werden diese Eisenbahnleitsysteme nur noch verkürzt mit dem Begriff «Leit-system» bezeichnet. Jedes Leitsystem 11 wird von mindestens einem Bedienplatz 12 aus bedient. Von der Leitebene 1 aus können das Bedienpersonal über die vorgenannten Bedienplätze 12 aber auch Automatik-Komponenten (zB Zuglenkung) Befehle an die darunter liegende Sicherheitsebene 2 ausgeben. Solche Leitsysteme 11 sind bekannt. Dazu wird rein beispielhaft auf die Quellen [1] und [2] verwiesen.
  • Die Sicherheitsebene 2 ist gegliedert in eine sogenannte Innenanlage 21 und eine Aussenanlage 22. Die Innenanlage 2 wird gebildet durch Stellwerke 211 mit zugehörigen optionalen Stellwerkarbeitsplätzen 212. Die Aussenanlage 22 enthält (in unvollständiger Aufzählung) die eisenbahntechnischen Komponenten mit Weichen 221, Gleisfreimeldern 222, Signalen 223, Zugsicherungseinrichtungen 224 wie zB eine Balise und die Radio Block Centers RBC (RBC's sind in FIG 1 nicht dargestellt). Die Stellwerke 211 und die Radio Block Center RBC sorgen für einen kollisionsfreien Verkehr auf den Gleisen und garantieren insbesondere die Sicherheit für die Fahrzeuge. Diese Sicherheit muss die Erfordernisse von SIL 4 gemäss EN 50128 [3] erfüllen.
  • Die Schutzebene 3 wird gebildet aus den verkehrenden Fahrzeugen/Zügen 30 und ihrer Zugsicherungseinrichtungen 31. Zur Schutzebene 3 können auch Personen 31 für den Unterhalt der Eisenbahnanlagen subsummiert werden.
  • Die bestehende Architektur der Leittechnik arbeitet mit einer sogenannten Bedieneingabe-Komponente, welche Bedienungen vom Bedienpersonal an entsprechenden Leittechnik-Arbeitsplätzen oder von internen Automatik-Komponenten wie zB Zuglenkung (vorstehend nicht explizit erläutert) in Stellwerktyp-unabhängiger Form entgegennimmt. Diese Bedieneingabe-Komponente wandelt die Bedienungen in eine Stellwerktyp-spezifische Befehlsfolge um und übergibt diese an eine entsprechende Befehlsausgabe-Komponente. Die Befehlsausgabe-Komponente wandelt die Befehle in das definitive Stellwerkspezifische Format zur Weiterleitung an das betreffende Stellwerk.
  • Im Falle einer Zugfahrstrassen-Einstellung handelt es sich dabei um eine nicht kritische Bedienung. Diese Bedienung wird als Regelbedienung bezeichnet. Die Sicherheitsebene mit dem Stellwerk gewährleistet in diesem Fall die erforderliche Sicherheit (für die Fahrzeuge) und stellt Fahrstrassen nur ein, falls alle dazu notwendigen Voraussetzungen erfüllt sind.
  • Aufgrund der hohen Zugsdichte und eines faktisch auf 24h ausgedehnten Bahnbetriebs sind Bau- und Unterhaltsarbeiten meistens bei laufendem Bahnbetrieb auszuführen, ggf unter Sperrung eines von mehreren parallel verlaufenden Geleisen. Diese Personen für Bau und Unterhalt im Gleisbereich müssen bei herannahenden Fahrzeugen/Zügen gewarnt werden, damit sie sich rechtzeitig aus dem Gefahrenbereich begeben können. Zu diesem Zweck wird heute vorwiegend speziell ausgebildetes Warnpersonal (Sicherheitswärter oder Warner und gegebenenfalls zusätzliche Vorwarner) eingesetzt, welches frühzeitig eine Warnung auslöst und die rechtzeitige Auslösung der automatisch aus der Schutzebene angesteuerten Alarmmittel wie Blinklichter und Sirenen überwacht.
  • Die Bahnbetreiber möchten diesen Warnprozess durch den Einsatz von Technik verbessern. Dazu soll auf der Sicherheitsebene ein Warnsystem eingesetzt werden, welches die (mobilen) Warneinrichtungen im Gleisbereich (Schutzebene) geeignet ansteuert. Ein solches Warnsystem auf der Sicherheitsebene wird im Folgenden «signalgesteuertes Warnsystem» oder auch kurz «Warnsystem» genannt, in englischer Sprache «Signal Controlled Warning System» SCWS. Dieses Warnsystem darf nicht mit den im Gleisbereich befindlichen Warneinrichtungen (Schutzebene) verwechselt werden: Die Warneinrichtungen sollen vom Warnsystem (Sicherheitsebene) angesteuert werden.
  • Damit ein solches Warnsystem Warnungen in jedem Fall rechtzeitig auslösen kann, muss auch sichergestellt werden, dass gewisse Bedienungen des Stellwerks wie insbesondere das Einstellen von bestimmten Fahrstrassen, welche es einem Zug erlauben, einen bestimmten Abschnitt zu befahren zu verhindern respektive zu verzögern. Das Dokument EP 1 308 366 A1 zeigt ein Eisenbahnleitsystem mit einer derartigen Bedienhemmung.
  • Diese Verhinderung respektive Verzögerung von Bedien-Handlungen für das Stellwerk, auch Bedienhemmung genannt, kann grundsätzlich durch eine entsprechende Kommunikation zwischen dem Warnsystem und dem betreffenden Stellwerk gelöst werden. Die bisher bekannte Lösung verwendet den Ansatz mit der vorstehend erwähnten direkten Kommunikation zwischen Warnsystem und spezifischem Stellwerk. Diese Lösung hat folgende Nachteile:
    1. i) Diese Stellwerktyp-spezifische Lösung muss für jeden Stellwerktyp neu realisiert werden und eignet sich insbesondere nicht für sogenannte Relais-Stellwerke.
    2. ii) Auf der Leitebene können so vorgenommene Bedienungen zwar keine Gefährdung des Baustellenpersonals bewirken, doch erfolgt keine differenzierte Rückmeldung an die Leitebene, warum eine so vorgenommene Bedienung nicht ausgeführt wurde.
  • Aufgrund des hohen Automatisierungsgrades werden darüber hinaus die meisten Stellwerke auf den Bahnhöfen nicht mehr mit Bedienpersonal bedient, sondern ausschliesslich von der darüberliegenden Leitebene aus mittels übertragenen Befehlen ferngesteuert.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde für ein Leitsystem eine Bedienhemmung anzugeben, so dass Gefährdungen von Baustellenpersonal sicher ausgeschlossen werden können und die vorerwähnten Nachteile bei einer stellwerkspezifischen Lösung ausgeschlossen werden.
  • Diese Aufgabe wird für ein Leitsystem mit einer Bedienhemmung gemäss den im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
  • Bezüglich des Leitsystems mit einer Bedienhemmung wird diese Aufgabe erfindungsgemäss gelöst durch ein
  • Eisenbahnleitsystem mit einer Bedienhemmung zur Übermittlung von Befehlen vom Leitsystem an ein Stellwerk für eine Bahnanlage, wobei dem Stellwerk ein Warnsystem zugeordnet ist, das eine an der Bahnanlage befindliche Warneinrichtung ansteuert,
    • das sich dadurch auszeichnet, dass
    • das Leitsystem vor Übermittlung eines Befehls an das Stellwerk eine Bedienerlaubnis-Anfrage an das Warnsystem richtet und erst nach Erhalt einer positiven Bedienerlaubnis-Antwort vom Warnsystem die Bedienhemmung aufhebt und den Befehl an das Stellwerk übermittelt.
  • Das erfindungsgemässe Leitsystem weist mit den zusätzlichen Funktionseinheiten - die in Hardware und/oder Software realisiert werden - folgende Vorteile auf:
    1. A) Dadurch dass das Leitsystem vor Übermittlung eines Befehls an das Stellwerk eine Bedienerlaubnis-Anfrage an das Warnsystem richtet und erst nach Erhalt einer positiven Bedienerlaubnis-Antwort vom Warnsystem die Bedienhemmung aufhebt,
      sind die vom Leitsystem abgegebenen Befehle an das Stellwerk vom Warnsystem her freigegeben und erfolgt die Kommunikation auf der Leitsystem-Ebene und benötigt keine spezifische Anpassung der Schnittstelle zwischen Stellwerk und Warnsystem, da diese direkte Schnittstelle entfällt.
    2. B) Dadurch dass das Leitsystem vor Übermittlung eines Befehls an das Stellwerk eine Bedienerlaubnis-Anfrage an das Warnsystem richtet und erst nach Erhalt einer positiven Bedienerlaubnis-Antwort vom Warnsystem die Bedienhemmung aufhebt,
      sind die vom Leitsystem abgegebenen Befehle an das Stellwerk vom Warnsystem her freigegeben und erfordern keine Rückfrage beim Baustellenwarnpersonal.
    3. C) Dadurch dass das Leitsystem vor Übermittlung eines Befehls an das Stellwerk eine Bedienerlaubnis-Anfrage an das Warnsystem richtet und erst nach Erhalt einer positiven Bedienerlaubnis-Antwort vom Warnsystem die Bedienhemmung aufhebt,
      sind die vom Leitsystem abgegebenen Befehle an das Stellwerk vom Warnsystem her freigegeben und Baustellen können vom Betriebsablauf her genau gleich behandelt werden wie der übrige Bahnbetrieb - mit zB vom Fahrpersonal abgegebenen Abfahrbefehlen auf einem Perron - und erfordern vor Ort keine Stellwerkbedienungen.
  • Vorteilhafte Weiterentwicklungen des erfindungsgemässen Leitsystems beinhalten:
    1. i) Durch die Zuführung der Bedienerlaubnis-Antwort einer im Leitsystem enthaltenen Bedieneingabe-Komponente und einer im Leitsystem enthaltenen Befehlsausgabe-Komponente, bleibt bei einer Fehlfunktion in einer der vorstehend genannten zwei Komponenten die Bedienhemmung erhalten. Damit ist für diesen Fall die geforderte Sicherheit auch auf Ebene des Leitsystems sichergestellt (Anspruch 3).
    2. ii) Durch die Übertragung der Bedienerlaubnis-Anfrage an das Warnsystem und die Bedienerlaubnis-Antwort vom Warnsystem auf je zwei getrennten Kanälen erfolgt, bleibt bei einer Fehlfunktion der Übertragung die Bedienhemmung erhalten (Anspruch 4).
    3. iii) Durch eine Bedienerlaubnis-Antwort mit der Ausprägung «noch nicht freigegeben» festgelegte Zeitdauer für eine nachfolgende Bedienerlaubnis-Antwort mit der Ausprägung «Freigabe» und durch Nichtempfang einer weiteren Bedienerlaubnis-Antwort innerhalb der Zeitdauer hat die Annullation eines Befehls den Vorteil, dass Blockierungen auf der Ebene des Leitsystems nur während der festgelegten Zeitdauer möglich sind (Anspruch 6).
    4. iv) Durch die zweikanalige Übermittlung von vom Stellwerk entstammenden Zustandsinformationen an das Warnsystem und dadurch dass das Warnsystem gemäss diesen Zustandsinformationen und gemäss im Warnsystem gespeicherten Topologie-Daten der Bahnanlage eine Bedienerlaubnis-Antwort generiert, ist die Sicherheit im der Warnanlage zugeordneten Streckenabschnitt unabhängig realisiert (Anspruch 10).
    5. v) Durch die Übermittlung von Zustandsinformationen der Warneinrichtungen an das Warnsystem und durch die Abhängigkeit einer Bedienerlaubnis-Antwort von diesen Zustandsinformationen der Warneinrichtungen, kann eine Bedienhemmung auch bei einer defekten Warneinrichtung sichergestellt werden (Anspruch 11).
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Warnsystem mit einer angeschlossenen Warnanlage. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall allein beschränkt, sondern kann auch angewendet werden für weitere bisher stellwerktyp-abhängig vorgenommene Kommunikation mit der Sicherheitsebene zugeordneten Komponenten, wie zB Bahnübergänge.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1 Übersicht über die verschiedenen Ebenen der Überwachung und Steuerung des Bahnbetriebs;
    • Figur 2 Ergänzung der in FIG 1 gezeigten Übersicht mit einem Warnsystem und einer zugehörigen Warnanlage;
    • Figur 3 Struktur und Funktion der involvierten Komponenten auf der Leitebene zur Ansteuerung eines Warnsystems.
  • In einer Übersicht zeigt FIG 1 die verschiedenen Ebenen zur Überwachung und Steuerung des Bahnbetriebs wie folgt:
  • Die Leitebene 1 enthält wenigstens ein Leitsystem 11 und zugehörige Bedienplätze 12. In FIG 1 ist nur ein Leitsystem 11 und nur ein Bedienplatz 12 gezeigt, tatsächlich sind in der Praxis eine Mehrzahl von (verteilten) Leitsystemen 11 und eine Mehrzahl von Bedienplätzen 12 pro Leitsystem 11 vorhanden.
  • Die Sicherheitsebene 2 ist gegliedert in eine Innenanlage 21 und eine Aussenanlage 22. Die Innenanlage 21 enthält ein Stellwerk 211 mit einem optionalen Stellwerkbedienplatz 212, zB in einem Bahnhof. Die Aussenanlage 22 enthält in nicht abschliessender Aufzählung die eisenbahntechnischen Komponenten wie zB Weichen 221, Gleisfreimelder 222, Signale 223 und Zugsicherungseinrichtungen 224, zB Balisen 224. Nur der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass die Signale 223 fehlen können bei einem Bahnbetrieb gemäss ETCS Level 2 oder ETCS Level 3.
  • Die Schutzebene enthält die auf den Gleisen sich bewegenden Fahrzeuge/Züge 30, die zugseitigen Sicherungseinrichtungen 31, zB Antennen 31 und allfällige Personen 32 im Gleisbereich.
  • FIG 2 zeigt für ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Anordnung eines Warnsystems 213 in der Innenanlage der Sicherheitsebene 2. Dieses Warnsystem 213 ist mit dem Leitsystem 11 und mit der Warnanlage 225 verbunden. Rein beispielhaft sind als Warnanlagenkomponenten eine Warnleuchte 225 und ein Horn/Sirene 225 gezeigt. In der Realität sind jedoch eine Mehrzahl von solchen Warnleuchten 225 und Sirenen 225 installiert.
  • Die konkrete Ausgestaltung für ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einer Verbindung der Warnanlage 213 mit dem Leitsystem 11 ist der FIG 3 zu entnehmen.
  • Ausgehend von einem Leitsystem-Bedienplatz 12, der mit einer Bedieneingabe-Komponente 40 verbunden ist, erfolgt vor Abgabe eines Befehls an das Stellwerk 211 eine Bedienerlaubnis-Anfrage 41 an das Warnsystem 213. Diese Bedienerlaubnis-Anfrage 41 wird auf getrennten Kanälen - also zweikanalig - an je eine voneinander unabhängige betriebene Bedienhemmungskomponente 441 und 442 zugeführt. Die Bedienhemmungskomponenten 441 und 442 sind - da eine sicherheitsrelevante Funktion erfüllend - je mit unterschiedlich konfiguriertem Software-Code realisiert, der unabhängig voneinander auf zwei Prozessorsystemen abläuft. Auf getrennten Kanälen - also zweikanalig - erfolgt von diesen Bedienhemmungskomponenten 441 und 442 die Weitergabe der Bedienerlaubnis-Anfrage 41 an das Warnsystem 213. Das Warnsystem 213 gibt eine Bedienerlaubnis-Antwort 42 ebenfalls zweikanalig an die Bedienhemmungskomponenten 441 und 442. Die Bedienerlaubnis-Antwort 42 ist vorzugsweise mit folgenden Antwortausprägungen spezifiziert:
    1. i) «Freigabe»,
    2. ii) «noch nicht freigegeben».
  • Eine Bedienerlaubnis-Antwort 42 mit der Antwortausprägung «Freigabe» wird auch als positive Bedienerlaubnis-Antwort 42 bezeichnet. Eine erste Bedienerlaubnis-Antwort 42 soll innerhalb von 2s erfolgen.
  • Bei einer Antwortausprägung «noch nicht freigegeben» warten die Komponenten im Leitsystem 11 auf eine positive Bedienerlaubnis-Antwort 42 während einer vorgegebenen Zeit im Bereich von ca 1min bis 2min. Wird diese Zeit überschritten erfolgt ein sogenanntes time-out und die gewünschte und somit gehemmte Bedienung beim Auftreten des time-out annulliert. Diese Bedienerlaubnis-Antwort 42 wird von der Bedienhemmungskomponente 441 an die Bedieneingabe-Komponente 40 zugeführt und bewirkt bei einer Bedienerlaubnis-Antwort 42 «noch nicht freigegeben» eine Bedienhemmung am Leitsystem-Bedienplatz 12. Diese einzige Bedienhemmung ist aus sicherheitstechnischen Gründen nicht ausreichend. Deshalb wird die Bedienerlaubnis-Antwort 42 von der zweiten Bedienhemmungskomponente 442 auch noch der Befehlsausgabekomponente 43 zugeführt. Die Befehlsausgabekomponente 43 konvertiert die Befehle von der Bedienkomponente 40 in Stellwerktyp-spezifische Befehle, um sie so an das Stellwerk 211 weiterzuleiten. Die vorgenannte Zuführung der Bedienerlaubnis-Antwort 42 an die Befehlsausgabekomponente 43 bewirkt, dass ein fälscherweise von der Bedieneingabe-Komponente 40 gegebener Befehl in der Befehlsausgabe-Komponente 43 noch blockiert werden kann.
  • Im Warnsystem 213 (auch SCWS genannt) sind aus einer Projektierungsphase - also vor Inbetriebnahme des Warnsystem 213 - die Topologie-Daten der zu überwachenden Bahnanlage 3 gespeichert.
  • Durch das beschriebene Zusammenspiel der vier am Bedienhemmungsablauf beteiligten Komponenten 40, 43, 441 und 442 ist unschwer zu erkennen, dass aufgrund des gewählten Aufbaus immer mindestens zwei der vier Komponenten gleichzeitig eine Fehlfunktion aufweisen müssten, damit eine Bedienung ohne entsprechende Erlaubnis zur Ausführung gebracht würde.
  • Das Warnsystem 213 erfasst von den Warneinrichtungen 225 deren Zustandsdaten um davon abhängig eine Ausprägung der Bedienerlaubnis-Antwort 42 an das Leitsystem 11 - genau an die im Leitsystem 11 enthaltenen Bedienhemmungskomponenten 441 und 442 zu übermitteln. Diese Zustandsdaten über die Warneinrichtungen 225 können ähnlich ausgeprägt sein, wie sie von der Lichtsignalüberwachung in der Eisenbahntechnik bekannt sind.
  • Das Leitsystem 11 leitet Zustandsinformationen aus den Stellwerk-Meldungen an das Warnsystem 213 weiter. Diese Weiterleitung ist ebenfalls zweikanalig ausgeführt und aus Übersichtlichkeitsgründen in den FIG 2 und FIG 3 nicht dargestellt. Aus diesen Zustandsinformationen zusammen mit entsprechenden Topologie-Daten kann das Warnsystem 213 seine Funktion ausüben wie vorstehend erläutert:
    Bedienungen zur Ausführung freigeben respektive hemmen oder verzögern durch die Bedienerlaubnis-Antwort 42 mit der Antwortausprägung «noch nicht freigegeben».
  • Der vorstehend erwähnte Vorteil wegen der zwei am Bedienhemmungsablauf beteiligten Bedienhemmungskomponente 441 und 442 erstreckt sich auch auf die Übermittlung der Zustandsinformationen an das Warnsystem 213, so dass beide Bedienhemmungskomponente 441 und 442 auch gleichzeitig eine Fehlfunktion aufweisen müssten, damit eine Bedienung ohne entsprechende Erlaubnis zur Ausführung gebracht würde.
  • Ergänzend zu den vorstehenden Ausführungen zur Struktur der Bedienhemmungskomponenten 441 und 442 können die verschiedenen Funktionen der beiden Bedienhemmungskomponenten 441 und 442 umfassen:
    • Empfang von Bedienerlaubnis-Anfragen 41 von der Bedieneingabe-Komponente 40;
    • Weiterleitung von Bedienerlaubnis-Anfragen 41 an das Warnsystem 213;
    • Empfang von Bedienerlaubnis-Antworten 42 des Warnsystems 213 und gemäss Bedienerlaubnis-Antwort 42 die Bedienung entweder hemmen oder an die Bedieneingabe-Komponenten 40 respektive an die Befehlausgabe-Komponente 43 mit der Antwortausprägung «Freigabe» weiterleiten;
    • Überwachung, ob die Kommunikation mit dem Warnsystem 213 noch spezifikationsgemäss funktioniert, vgl im Detail wie vorstehend erläutert;
    • ist die spezifikationsgemässe Kommunikation mit dem Warnsystem 213 nicht mehr gegeben, werden alle neu eintreffenden Bedienerlaubnis-Anfragen 41 mit einer Bedienerlaubnis-Antwort 42 der Ausprägung «noch nicht freigegeben» an die an die Bedieneingabe-Komponenten 40 respektive an die Befehlausgabe-Komponente 43 beantwortet.
  • Zum Verständnis des vorgenannten Ausführungsbeispiels sind in der FIG 3 mit den Bezugszeichen 46 die bisherige Bedienungsverarbeitung ohne Bedienhemmung und mit dem Bezugszeichen 47 die Stellwerktyp-abhängige Kommunikation zwischen Stellwerk 211 und Warnsystem 213 gezeigt.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 1
    Leitebene
    11
    Eisenbahnleitsystem, Leitsystem
    12
    Leitsystem-Bedienplatz, Bedienplatz
    2
    Sicherheitsebene
    21
    Innenanlage
    211
    Stellwerke
    212
    Stellwerkbedienplatz
    213
    Warnsystem
    22
    Aussenanlage
    221
    Weiche
    222
    Gleisfreimelder
    223
    Signale
    224
    Zugssicherungseinrichtungen in Aussenanlage; Balise
    225
    Warneinrichtung, Warnanlage; Blinklicht, Horn
    3
    Schutzebene, Bahnanlage
    30
    Fahrzeuge
    31
    Zugsicherungseinrichtung auf Fahrzeug; Antenne
    32
    Person im Gleisbereich
    40
    Bedieneingabe-Komponente (Funktion)
    41
    Bedienerlaubnis-Anfrage
    42
    Bedienerlaubnis-Antwort
    43
    Befehlsausgabe-Komponente (Funktion)
    441
    erste Bedienhemmungskomponente (Funktion)
    442
    zweite Bedienhemmungskomponente (Funktion)
    45
    Befehl an Stellwerk
    46
    bisherige Bedienungsverarbeitung ohne Bedienerlaubnis
    47
    Stellwerktyp-abhängige Kommunikation zwischen Stellwerk und Warnanlage
    Liste der zitierten Dokumente, Quellenangaben, Liste der verwendeten Akronyme
    1. [1] Integrales Leit- und Informationssystem ILTIS https://de.wikipedia.org/wiki/Integrales Leit-und Informationssystem
    2. [2] WO 2012/119879 A1
      EISENBAHNLEITSYSTEM
      SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, DE 80333 München
    3. [3] EN 50128: 2012-03
      Bahnanwendungen - Telekommunikationstechnik, Signaltechnik und Datenverarbeitungssysteme - Software für Eisenbahnsteuerungs- und Überwachungssysteme
    • ETCS European Train Control System https://en.wikipedia.org/wiki/European Train Control Sys tem
    • RBC Radio Block Center
    • SCWS Signal Controlled Warning System

Claims (11)

  1. Eisenbahnleitsystem (11) mit einer Bedienhemmung zur Übermittlung von Befehlen vom Eisenbahnleitsystem (11) an ein Stellwerk (211) für eine Bahnanlage (3), wobei dem Stellwerk (211) ein Warnsystem (213) zugeordnet ist, das eine an der Bahnanlage (3) befindliche Warneinrichtung (225) ansteuert,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Eisenbahnleitsystem (11) vor Übermittlung eines Befehls an das Stellwerk (211) eine Bedienerlaubnis-Anfrage (41) an das Warnsystem (213) richtet und erst nach Erhalt einer positiven Bedienerlaubnis-Antwort (42) vom Warnsystem (213) die Bedienhemmung aufhebt und den Befehl an das Stellwerk (211) übermittelt.
  2. Eisenbahnleitsystem (11) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Befehle von einer im Eisenbahnleitsystem (11) enthaltenen Bedieneingabe-Komponente (40) einer im Eisenbahnleitsystem enthaltenen Befehlsausgabe-Komponente (43) zugeführt werden und von dieser in Stellwerktyp-spezifischer Form dem Stellwerk (211) übermittelt werden.
  3. Eisenbahnleitsystem (11) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bedienerlaubnis-Antwort (42) einer im Eisenbahnleitsystem (11) enthaltenen Bedieneingabe-Komponente (40) und einer im Eisenbahnleitsystem (11) enthaltenen Befehlsausgabe-Komponente (43) zugeführt wird, um so eine zweifache Bedienhemmung im Eisenbahnleitsystem (11) sicherzustellen.
  4. Eisenbahnleitsystem (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bedienerlaubnis-Anfrage (41) an das Warnsystem (213) und die Bedienerlaubnis-Antwort (42) vom Warnsystem (213) auf je zwei getrennten Kanälen erfolgt.
  5. Eisenbahnleitsystem (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bedienerlaubnis-Antwort (42) wenigstens folgende zwei Ausprägungen enthält:
    - «Freigabe»,
    - «noch nicht freigegeben», wobei die Ausprägung «noch nicht freigegeben» eine Bedienhemmung zur Übermittlung eines Befehls vom Eisenbahnleitsystem (11) an ein Stellwerk (211) bewirkt.
  6. Eisenbahnleitsystem (11) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf eine Bedienerlaubnis-Antwort (42) mit der Ausprägung «noch nicht freigegeben» eine Zeitdauer für eine nachfolgende Bedienerlaubnis-Antwort (42) mit der Ausprägung «Freigabe» festgelegt ist und bei Nichtempfang einer weiteren Bedienerlaubnis-Antwort (42) innerhalb der Zeitdauer ein Befehl annulliert wird.
  7. Eisenbahnleitsystem (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bedienerlaubnis-Anfrage (41) an das Warnsystem (213) und die Bedienerlaubnis-Antwort (42) über zwei im Eisenbahnleitsystem (11) enthaltene unabhängige Bedienhemmungskomponenten (441, 442) geführt sind.
  8. Eisenbahnleitsystem (11) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in den beiden Bedienhemmungskomponenten (441, 442) Software-Code auf verschiedenen Prozessoren abläuft.
  9. Eisenbahnleitsystem (11) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Software-Code in den beiden Bedienhemmungskomponenten (441, 442) verschiedenen konfiguriert ist.
  10. Eisenbahnleitsystem (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Eisenbahnleitsystem (11) vom Stellwerk (211) entstammende Zustandsinformationen zweikanalig an das Warnsystem (213) übermittelt und dass das Warnsystem (213) gemäss diesen Zustandsinformationen und gemäss im Warnsystem (213) gespeicherten Topologie-Daten der Bahnanlage (3) eine Bedienerlaubnis-Antwort (42) für die Übermittlung generiert.
  11. Eisenbahnleitsystem (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    Zustandsinformationen der Warneinrichtungen (225) vom Warnsystem (213) empfangen werden und eine Bedienerlaubnis-Antwort (42) von diesen Zustandsinformationen der Warneinrichtungen (225) abhängig ist.
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