EP3943363B1 - Railway control system with restriction - 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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- B61L23/06—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for warning men working on the route
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or 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 .
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Eisenbahnleitsystem mit einer Bedienhemmung gemäss dem Patentanspruch 1.The present invention relates to a railway control system with an operating inhibition according to patent claim 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
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.The control level 1 is formed by one or more distributed
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
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.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.
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.In the case of a train route setting, this is a non-critical operation. This operation is referred to as regular operation. In this case, the safety level with the signal box ensures the required safety (for the vehicles) and only sets routes if all the necessary prerequisites are met.
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.Due to the high density of trains and the fact that the railway is running 24 hours a day, construction and maintenance work usually has to be carried out while the railway is running, if necessary by closing one of several parallel tracks. These people for construction and maintenance in the track area must be warned of approaching vehicles/trains so that they can leave the danger area in good time. For this purpose, specially trained warning personnel (security guards or warners and, if necessary, additional pre-warners) are used today, who trigger a warning at an early stage and monitor the timely triggering of the alarm devices such as flashing lights and sirens that are automatically controlled from the protection level.
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.The railway operators would like to improve this warning process through the use of technology. For this purpose, 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. Such a warning system at the security level is hereinafter referred to as "Signal Controlled Warning System" SCWS. This warning system must not be confused with the warning devices (protection level) located in the track area: The warning devices should be controlled by the warning system (safety level).
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
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:
- i) Diese Stellwerktyp-spezifische Lösung muss für jeden Stellwerktyp neu realisiert werden und eignet sich insbesondere nicht für sogenannte Relais-Stellwerke.
- 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.
- i) This interlocking type-specific solution must be newly implemented for each interlocking type and is particularly not suitable for so-called relay interlockings.
- ii) Operations carried out in this way at the control level cannot endanger the construction site personnel, but there is no differentiated feedback to the control level as to why such an operation was not carried out.
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.Due to the high degree of automation, most of the signal boxes at the stations are no longer operated by operators, but are remotely controlled exclusively from the control level above using transmitted commands.
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.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.
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.This object is achieved for a control system with an operating inhibition according to the features specified in independent patent claim 1 . Advantageous configurations of the invention are specified in further claims.
Bezüglich des Leitsystems mit einer Bedienhemmung wird diese Aufgabe erfindungsgemäss gelöst durch einWith regard to the control system with an operating inhibition, this object is achieved according to the invention by a
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.
- which is characterized in that
- the control system sends an operator permission request to the warning system before transmitting a command to the signal box and only after receiving a positive operator permission response from the warning system removes the operating inhibition and transmits the command to the signal box.
Das erfindungsgemässe Leitsystem weist mit den zusätzlichen Funktionseinheiten - die in Hardware und/oder Software realisiert werden - folgende Vorteile auf:
- 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. - 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. - 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.
- A) Due to the fact that the control system sends an operator permission request to the warning system before transmitting a command to the interlocking and only removes the operating inhibition after receiving a positive operator permission response from the warning system,
the commands issued by the control system to the signal box are released by the warning system and communication takes place at the control system level and does not require any specific adaptation of the interface between the signal box and the warning system, since this direct interface is not required. - B) The fact that the control system sends an operator permission request to the warning system before transmitting a command to the interlocking and only lifts the operating inhibition after receiving a positive operator permission response from the warning system,
the commands issued by the control system to the interlocking are released by the warning system and do not require any consultation with the construction site warning staff. - C) Due to the fact that the control system sends an operator permission request to the warning system before transmitting a command to the interlocking and only removes the operating inhibition after receiving a positive operator permission response from the warning system,
the commands issued by the control system to the signal box are released by the warning system and construction sites can be treated in exactly the same way as other railway operations - for example with departure commands given by the drivers on a platform - and do not require any signal box operations on site.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen des erfindungsgemässen Leitsystems beinhalten:
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- i) By supplying the operator permission response to an operator input component contained in the control system and a command output component contained in the control system, the operator inhibition is maintained in the event of a malfunction in one of the two components mentioned above. In this case, the required security is also ensured at the level of the control system (Claim 3).
- ii) By transmitting the operator permission request to the warning system and the operator permission response from the warning system on two separate channels in each case, the operator's inhibition is retained if the transmission malfunctions (claim 4).
- iii) A period of time specified by an operator permission response with the specification "not yet released" for a subsequent operator permission response with the specification "release" and by not receiving a further operator permission response within the period of time, the cancellation of a command has the advantage that blocking at the level of the control system are only possible during the defined period of time (claim 6).
- iv) The two-channel transmission of status information originating from the interlocking to the warning system and the fact that the warning system generates an operator permission response according to this status information and according to the topology data of the railway system stored in the warning system, safety in the route section assigned to the warning system is independently implemented (claim 10).
- v) By transmitting status information of the warning devices to the warning system and by the dependence of an operator permission response on this status information of the warning devices, an operator inhibition can be ensured even if the warning device is defective (claim 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.The present invention relates to a warning system with a connected warning system. However, 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.
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; -
Ergänzung der inFigur 2FIG 1 gezeigten Übersicht mit einem Warnsystem und einer zugehörigen Warnanlage; -
Struktur und Funktion der involvierten Komponenten auf der Leitebene zur Ansteuerung eines Warnsystems.Figur 3
-
figure 1 Overview of the different levels of monitoring and control of railway operations; -
figure 2 addition to the inFIG 1 overview shown with a warning system and an associated warning system; -
figure 3 Structure and function of the components involved at the control level for controlling a warning system.
In einer Übersicht zeigt
Die Leitebene 1 enthält wenigstens ein Leitsystem 11 und zugehörige Bedienplätze 12. In
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.The
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.The protection level contains the vehicles/trains 30 moving on the tracks, the
Die konkrete Ausgestaltung für ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einer Verbindung der Warnanlage 213 mit dem Leitsystem 11 ist der
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:
- i) «Freigabe»,
- ii) «noch nicht freigegeben».
- i) «Release»,
- ii) «not yet released».
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.An
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.If the answer is “not yet released”, wait the components in the
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.The topology data of the
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.From the described interaction of the four
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.The
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
Bedienungen zur Ausführung freigeben respektive hemmen oder verzögern durch die Bedienerlaubnis-Antwort 42 mit der Antwortausprägung «noch nicht freigegeben».The
Release or inhibit or delay operations for execution with the
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.The advantage mentioned above due to the two operating inhibition components 44 1 and 44 2 involved in the operating inhibition process also extends to the transmission of the status information to the
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 andas Warnsystem 213; - Empfang von Bedienerlaubnis-
Antworten 42 desWarnsystems 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.
- receiving operator permission requests 41 from
operator input component 40; - forwarding operator permission requests 41 to the
warning system 213; - Reception of
operator permission responses 42 from thewarning system 213 and, according to theoperator permission response 42, either inhibit operation or forward it to theoperator input components 40 or to thecommand output component 43 with the response characteristic “release”; - Monitoring whether the communication with the
warning system 213 is still working according to specification, see in detail as explained above; - if there is no longer communication with the
warning system 213 as specified, all newly arriving operator permission requests 41 are answered with anoperator permission response 42 of the form "not yet released" to theoperator input components 40 or thecommand output component 43.
Zum Verständnis des vorgenannten Ausführungsbeispiels sind in der
- 11
- Leitebenemanagement level
- 1111
- Eisenbahnleitsystem, LeitsystemRailway control system, control system
- 1212
- Leitsystem-Bedienplatz, BedienplatzControl system operator station, operator station
- 22
- Sicherheitsebenesecurity level
- 2121
- Innenanlageindoor plant
- 211211
- Stellwerkesignal boxes
- 212212
- Stellwerkbedienplatzsignal box operator station
- 213213
- Warnsystemwarning system
- 2222
- Aussenanlageoutdoor facility
- 221221
- Weichesoft
- 222222
- Gleisfreimeldertrack vacancy detector
- 223223
- Signalesignals
- 224224
- Zugssicherungseinrichtungen in Aussenanlage; Balisetrain protection devices in the outdoor area; balise
- 225225
- Warneinrichtung, Warnanlage; Blinklicht, Hornwarning device, warning system; Flashing light, horn
- 33
- Schutzebene, BahnanlageProtection level, railway system
- 3030
- Fahrzeugevehicles
- 3131
- Zugsicherungseinrichtung auf Fahrzeug; Antennetrain protection device on vehicle; antenna
- 3232
- Person im Gleisbereichperson in the track area
- 4040
- Bedieneingabe-Komponente (Funktion)Operator input component (function)
- 4141
- Bedienerlaubnis-AnfrageOperator Permission Request
- 4242
- Bedienerlaubnis-AntwortOperator Permission Response
- 4343
- Befehlsausgabe-Komponente (Funktion)Command Output Component (Function)
- 441441
- erste Bedienhemmungskomponente (Funktion)first operating inhibition component (function)
- 442442
- zweite Bedienhemmungskomponente (Funktion)second operating inhibition component (function)
- 4545
- Befehl an StellwerkCommand to signal box
- 4646
- bisherige Bedienungsverarbeitung ohne BedienerlaubnisPrevious operation processing without operator permission
- 4747
- Stellwerktyp-abhängige Kommunikation zwischen Stellwerk und WarnanlageInterlocking type-dependent communication between interlocking and warning system
- [1] Integrales Leit- und Informationssystem ILTIS https://de.wikipedia.org/wiki/Integrales Leit-und Informationssystem [1] Integral control and information system ILTIS https://de.wikipedia.org/wiki/Integrales control and information system
-
[2]
WO 2012/119879 A1
EISENBAHNLEITSYSTEM
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT,DE 80333 WO 2012/119879 A1
RAILWAY CONTROL SYSTEM
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT,DE 80333 -
[3] EN 50128: 2012-03
Bahnanwendungen - Telekommunikationstechnik, Signaltechnik und Datenverarbeitungssysteme - Software für Eisenbahnsteuerungs- und Überwachungssysteme[3] EN 50128: 2012-03
Railway applications - Telecommunications technology, signaling technology and data processing systems - Software for railway control and monitoring systems
- ETCS European Train Control System https://en.wikipedia.org/wiki/European Train Control Sys tem ETCS European Train Control System https://en.wikipedia.org/wiki/European Train Control Sys tem
- RBC Radio Block CenterRBC Radio Block Center
- SCWS Signal Controlled Warning SystemSCWS Signal Controlled Warning System
Claims (11)
- Railway control system (11) with a control restriction for transmitting commands from the railway control system (11) to a signal box (211) for a railway installation (3), the signal box (211) having an associated warning system (213) that controls a warning device (225) located on the railway installation (3),
characterized in that
before transmitting a command to the signal box (211) the railway control system (11) sends a control permission request (41) to the warning system (213), and lifts the control restriction and transmits the command to the signal box (211) only after a positive control permission response (42) has been received from the warning system (213). - Railway control system (11) according to Claim 1,
characterized in that
the commands from a control input component (40) contained in the railway control system (11) are routed to a command output component (43) contained in the railway control system and are transmitted to the signal box (211) by said command output component in a form specific to the signal box type. - Railway control system (11) according to Claim 2,
characterized in that
the control permission response (42) is routed to a control input component (40) contained in the railway control system (11) and to a command output component (43) contained in the railway control system (11) in order to ensure a twofold control restriction in the railway control system (11) in this way. - Railway control system (11) according to one of Claims 1 to 3,
characterized in that
the control permission request (41) to the warning system (213) and the control permission response (42) from the warning system (213) are each provided on two separate channels. - Railway control system (11) according to one of Claims 1 to 4,
characterized in that
the control permission response (42) contains at least the following two characteristics:- "cleared",- "not yet cleared", the characteristic "not yet cleared" producing a control restriction for the transmission of a command from the railway control system (11) to a signal box (211) . - Railway control system (11) according to Claim 5,
characterized in that
a control permission response (42) containing the characteristic "not yet cleared" is followed by a defined period of time for a subsequent control permission response (42) containing the characteristic "cleared", and if a further control permission response (42) is not received within the period of time then a command is cancelled. - Railway control system (11) according to one Claims 1 to 6,
characterized in that
the control permission request (41) to the warning system (213) and the control permission response (42) are taken via two independent control restriction components (441, 442) contained in the railway control system (11). - Railway control system (11) according to Claim 7,
characterized in that
software code in the two control restriction components (441, 442) runs on different processors. - Railway control system (11) according to Claim 8,
characterized in that
the software code in the two control restriction components (441, 442) is configured differently. - Railway control system (11) according to one of Claims 1 to 9,
characterized in that
the railway control system (11) transmits state information coming from the signal box (211) to the warning system (213) on two channels and in that the warning system (213) takes this state information and topology data relating to the railway installation (3) that are stored in the warning system (213) as a basis for generating a control permission response (42) for the transmission. - Railway control system (11) according to one of Claims 1 to 10,
characterized in that
state information relating to the warning devices (225) is received by the warning system (213) and a control permission response (42) is dependent on this state information relating to the warning devices (225).
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-
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