EP3956194A1 - Verfahren zum betreiben eines schienenfahrzeuges - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines schienenfahrzeuges

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Publication number
EP3956194A1
EP3956194A1 EP20728403.5A EP20728403A EP3956194A1 EP 3956194 A1 EP3956194 A1 EP 3956194A1 EP 20728403 A EP20728403 A EP 20728403A EP 3956194 A1 EP3956194 A1 EP 3956194A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail vehicle
block
information
rail
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20728403.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lothar Becke
Christian Bode
Steffen Ueckert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP3956194A1 publication Critical patent/EP3956194A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • 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
    • B61L27/30—Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/125—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using short-range radio transmission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/14—Devices for indicating the passing of the end of the vehicle or train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
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    • 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]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/204—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation using Communication-based Train Control [CBTC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • a method for operating a rail vehicle is specified.
  • a device will be a
  • One problem to be solved consists in specifying a method for operating a rail vehicle with which safely between driving in a fixed spatial distance (English Fixed-Block-System) and driving in a moving one
  • the method is carried out while the first rail vehicle is traveling on a rail in a first direction of travel that is divided into n blocks, where n> 2 applies. Every two adjacent blocks are separated by a block boundary.
  • a second rail vehicle is also traveling on the rails, the second being
  • Rail vehicle travels in front of the first rail vehicle, seen along the first direction of travel.
  • Rail vehicle can go in the same direction or in
  • the rail vehicles preferably travel on one track with two rails.
  • the first and second rail vehicles are for Example of each rail vehicle of a train.
  • the first rail vehicle is one in the first
  • Front rail vehicle in a first train viewed in the direction of travel.
  • the second rail vehicle is, for example, a rear rail vehicle in a second train, seen in the first direction of travel.
  • the trains can be passenger and / or freight trains.
  • Rail vehicles are not related, so they are
  • the blocks are preferably each longer than the first and / or second rail vehicle or than the lengths of the associated trains, so that the first and / or second rail vehicle or the first and / or second train fit completely into one block.
  • the rail is divided into at least five or at least ten blocks, for example.
  • the block boundaries are, for example, virtual boundaries that are not visually perceptible and on which the
  • the block boundaries can be perceived optically, for example by optically perceptible signal transmitters, such as signals, at block boundaries.
  • the physical properties of the rail change on one
  • Block boundary For example, a circuit in the rail is interrupted at a block boundary.
  • the first and / or second rail vehicle is controlled, for example, by means of an automatic one
  • the method comprises a step A) in which a first piece of information
  • the first information is representative of the fact that at a first point in time a front end of the first with respect to the first direction of travel
  • Rail vehicle has crossed a block boundary between an i-th block and an i + l-th block following in the first direction of travel.
  • the first information is determined, for example, as a function of first measurement signals and then made available. The front end of the first
  • Rail vehicle is the front end seen in the first direction of travel.
  • the method comprises a step B) in which a second piece of information
  • the second information is representative of the fact that at a second point in time a rear end of the second with respect to the first direction of travel
  • Rail vehicle has crossed a block boundary between a j-th block and a j + l-th block following in the first direction of travel.
  • the second information is determined, for example, as a function of second measurement signals and then made available. The back end of the second
  • Rail vehicle is the rear end seen in the first direction of travel.
  • the method comprises a step C) in which a third piece of information in
  • the third information is representative of whether a block between and including the i + l-th and the j-th block is occupied by a further rail vehicle before and / or between the first and second points in time.
  • the first and second points in time are included between the first and second points in time. Before the first and second point in time means before both points in time.
  • the third information is determined, for example, as a function of third measurement signals.
  • the third piece of information is determined and made available with the aid of a track vacancy detection system.
  • the track vacancy detection system is based, for example, on at least one track circuit and / or on at least one audio frequency track circuit and / or on at least one axle counting circuit in order to determine the occupancy of a block, also called vacancy detection section.
  • the further rail vehicle is a rail vehicle that is different from the first and second rail vehicle and is not related to the first and second rail vehicles.
  • the other rail vehicle is, for example, a
  • the third information is, for example, representative of whether at a third point in time a block between and including the i + l-th and the j-th block is occupied by another rail vehicle.
  • the third point in time is for example at most 10 s or at most 5 s or at most 1 s before the earlier of the first and second
  • the third information is then preferably representative of whether before or at the first point in time another rail vehicle is on one of the blocks between and including the i + l-th and jl-th blocks, and whether at the second point in time another rail vehicle is on one of the blocks between including the i + 2-th block and the j-th block.
  • the first rail vehicle In the direction of travel, the first rail vehicle is not yet partially on the i + l-th block, while the second rail vehicle has already left the j-th block.
  • the third information is then, for example, representative of whether there is another rail vehicle on one of the blocks between the i + l-th block and the j block at the second point in time. If both rail vehicles are driving towards one another, the third piece of information is preferably representative of whether another rail vehicle is present before the first and second point in time.
  • step C) a third piece of information is determined which is representative of whether any block between the first and second rail vehicle, which is neither from the first nor from the second rail vehicle, before and / or between the first and second points in time
  • the method comprises a step D), in which a first operating state for the first rail vehicle as a function of the third
  • the third information is representative of that before and / or between the first and second
  • Releasing the first operating state means that the first operating state is permitted. For example, the first operating mode is switched on so that the first
  • Rail vehicle moves with changing spatial distance.
  • step D) another
  • Safety zones can be defined around each rail vehicle.
  • the rear / first rail vehicle must be a specified minimum distance from the next front / second
  • Rail vehicle This spatial distance moves with the first and second rail vehicles. In this case, several rail vehicles are allowed in one block of the rail. In order to ensure a safe spatial distance between the first rail vehicle and the second rail vehicle, the positions and preferably also the speeds of both rail vehicles should be determined continuously.
  • the first rail vehicle and the second rail vehicle can each have several block boundaries during travel
  • the third information is then preferably determined as a function of such first and second information in which the associated first and second
  • the first rail vehicle travels on a rail in a first direction of travel
  • the rail is divided into n blocks with n> 2,
  • Rail vehicle has crossed a block boundary between an i-th block and an i + l-th block following in the first direction of travel
  • Rail vehicle has crossed a block boundary between a j-th block and a j + l-th block following in the first direction of travel,
  • Information is representative of whether before and / or between the two points in time a block between including the i + l-th and the j-th block of another
  • Rail vehicle is occupied
  • D) Enabling a first operating state for the first rail vehicle as a function of the third information item if the third information item is representative of the fact that before and / or between the two points in time there was no block between and including the i + l-th and the j-th block is occupied by another rail vehicle, the first operating state being driving in a moving spatial distance.
  • the present invention is based inter alia on
  • Rail vehicles referred to. However, it can be on one
  • Rail also give non-communicating vehicles whose positions on the rail cannot be monitored. In order to switch to the first operating mode of the moving space distance, it must be ensured that between two communicating units traveling one behind the other
  • Rail vehicles is not another, non-communicating rail vehicle.
  • the route between two successive, communicating rail vehicles is free.
  • the blocks between the first and the second rail vehicle can be monitored, for example, by means of an existing track vacancy detection system.
  • Track vacancy detection systems react to both communicating and non-communicating rail vehicles.
  • track vacancy detection systems can usually only determine whether a block is occupied by a rail vehicle or not, but not how many rail vehicles are on a block. The problem therefore arises of how to find out whether there is a non-communicating rail vehicle immediately in front of the first rail vehicle on the same block or whether there is a non-communicating rail vehicle immediately behind the second rail vehicle on the same block.
  • Block border the shortest rail vehicle would no longer fit. If the track vacancy detection system then also indicates that all blocks between the first and second rail vehicles are free, it can be assumed that there are no other blocks between the first and second rail vehicles
  • Block boundary is not another rail vehicle.
  • Rail vehicle is not another rail vehicle.
  • Rail vehicle can be on the j + l-th block behind the second rail vehicle. Are now also the blocks between the first and second rail vehicles
  • a second operating state is dependent on the third
  • the operating state is driving at a fixed distance.
  • the first operating state is blocked under these conditions in step D).
  • the second operating state is referred to in English as the fixed block system. There is only one at a time
  • Blocks is recognized, for example, by means of a track vacancy detection system. If an i-th block is occupied by a rail vehicle, a rail vehicle behind it must not enter this i-th block. For example, the rear rail vehicle is shown a stop signal (red signal) at or in front of the block boundary to the i-th block. If the i-th block is not occupied, the rail vehicle closest to the i-th block may drive onto the i-th block, whatever it is
  • the first and the second information are each dependent on
  • Position information determined and provided is representative of the positions of the first and second rail vehicles on the rail.
  • the position information is preferably also representative of the speeds of the first and second
  • Rail vehicle In other words, they are Rail vehicles to communicating rail vehicles.
  • the positions and possibly the speeds of the first and second rail vehicles are determined, for example, at regular time intervals of, for example, a maximum of 1 second or a maximum of 0.1 seconds.
  • Position detection system is, for example, a GPS system that the positions of the first and second
  • the position detection system is a balise system.
  • several balises in the form of transponders, for example RFID transponders, are arranged along the rail.
  • Rail vehicles each have an antenna that can communicate with the transponders.
  • the position information is determined and provided.
  • this provides
  • Position detection system an accuracy for the positions of the rail vehicles of better than 30 m.
  • the position resolution of the position detection system is better than 30 m.
  • This can be achieved using a GPS system.
  • Such an accuracy can also be achieved by arranging balises along the rail with a distance between each two balises of at most 30 m.
  • the method is carried out on a computer.
  • steps A), B), C) and D) can only be carried out using a computer.
  • the first, second and third information as well as the position information are therefore preferably data on a computer.
  • the device comprises a processor which is set up here
  • the computer program comprises instructions which, when the computer program is executed by a computer with a processor, cause the latter, the method described here for controlling a first
  • a system is also specified.
  • the system is set up in particular to implement a system described here
  • the system comprises a first rail vehicle, a second rail vehicle, a rail that is divided into n blocks with n> 2, and a position detection system for determining the position of the first and second rail vehicles. Every two adjacent blocks are separated from one another by a block boundary.
  • the system is set up to carry out a method described here for controlling a first rail vehicle.
  • the system also includes a device as described here.
  • the device is for example part of the first rail vehicle or is, for example, an external device outside of the first and second rail vehicle.
  • the system preferably also includes a track vacancy detection system with which it can be determined during operation whether a block is occupied by a rail vehicle or not.
  • FIGS 1 to 4 embodiments of a system and a method for operating a first
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of the system at a first point in time t1 is shown in FIG.
  • the system comprises a rail 4 on which a first rail vehicle 1 and a second rail vehicle 2 are arranged.
  • Rail vehicles 1, 2 travel from left to right.
  • the rail 4 is divided into a plurality of blocks 40, each of which is separated from one another by block boundaries 41.
  • a position detection system 5 is assigned to the rail 4.
  • the position detection system 5 is a balise system and comprises a plurality of balises which are distributed along the rail 4.
  • the first 1 and second 2 rail vehicles each include an antenna.
  • the first 1 and second 2 rail vehicles are communicating rail vehicles.
  • the front end of the first rail vehicle 1 seen in the first direction of travel 6 is just crossing the Block boundary 41 between the i-th block 40i and the i + l-th block 40i + i . This is done for example with the
  • Position detection system 5 recorded.
  • the time tl at which this happens is also recorded, for example
  • the accuracy with which the position measurement takes place is determined in the present case by the distance between two balises and is preferably better than 30 m. Depending on the
  • Measurement results of the position detection system 5 are then provided with a first piece of information II (FIGS. 5, 6) which is representative of the fact that at the first point in time tl the front end of the first rail vehicle 1 is the block boundary between the i-th block 40i and the i + l -th block 40i + i has crossed.
  • This first information II is provided, for example, in the form of computer data.
  • the fact that the front end of the first rail vehicle 1 is just crossing the block boundary 41 at the first point in time t1 means that no further rail vehicle can be present on the i-th block 40i between the front end of the first rail vehicle 1 and the block boundary 41.
  • FIG. 2 the system is shown at a later point in time t2. Both the first rail vehicle 1 and the second rail vehicle 2 have moved to the right along the rail 4 (first direction of travel 6).
  • Time t2 is the time at which the rear end of the second with respect to the first direction of travel 6
  • Rail vehicle 2 crosses the block boundary 41 between the j-th block 40 j and the j + l-th block 40 + i .
  • a second item of information 12 (FIGS. 5, 6) is then determined and provided therefrom, which is representative of the fact that at the second point in time t2 the rear end of the second rail vehicle 2 crosses the block boundary 41 between the jth block 40 j and the j + Crossed l-th block 40 + i .
  • a train detection system which is not shown in the figures can now be determined whether a block 40 40i + i and the j-th block 40 j between the including i + l-th block, that is, a block 40
  • first 1 and the second 2 rail vehicle which is not occupied by either the first 1 or the second 2 rail vehicle, is occupied by another rail vehicle.
  • third information 13 (FIGS. 5, 6) is then determined and provided as a function of the first II and second 12 information, the third information 13 being representative of whether before and / or between the first point in time t 1 and the second Time t2 a block 40 between and including the i + l-th 40i + i and the j-th block 40 j is occupied by a further rail vehicle. In the present case, there is no further rail vehicle between the first rail vehicle 1 and the second
  • a first operating state ZI for the first rail vehicle 1 is enabled as a function of the third information item 13.
  • Operating state ZI is driving in a migratory
  • FIG. 3 shows a situation in which the first operating state ZI should / must not be enabled for the first rail vehicle 1. As can be seen, is between the first rail vehicle 1 and the second
  • Rail vehicle 2 another rail vehicle 3 on the rail 4.
  • Time tl the front end of the first rail vehicle 1 the block boundary 41 between the i-th block 40i and the i + 1-th block 40i + i .
  • a first piece of information II which is representative of this crossing at time t1, is provided.
  • the second is at the first point in time tl
  • a track vacancy detection system can
  • a third item of information 13 can be determined and provided which is representative of the fact that a block between and including the i + l-th block 40i + i and the j-th block 40 j is occupied by a further rail vehicle 3.
  • the first operating state ZI for the first rail vehicle 1 is then blocked, for example.
  • a second operating state Z2 is activated for the first rail vehicle 1, the second
  • the operating state is driving at a fixed spacing (fixed-block operating state).
  • Rail vehicle is not a balise system, but a
  • Position detection system 5 in the form of a GPS system
  • Figure 5 is a flow chart for a first
  • FIGS. 1 and 2 Exemplary embodiment of the method for operating a first rail vehicle is shown.
  • the flowchart relates refer, for example, to the situation in FIGS. 1 and 2 or FIGS. 3 and 4.
  • the second information 12 is provided, which is representative of the fact that at the second point in time t2 a rear end of the second
  • Rail vehicle 2 has crossed a block boundary 41 between a j-th block 40 j and a j + l-th block 40 + i .
  • third information 13 is determined as a function of the first II and second 12 information, which is representative of whether before and / or between the two times t1, t2 a block 40 between and including the i + l- th 40i + i and the j-th block 40 j is occupied by another rail vehicle.
  • the first operating state ZI for the first rail vehicle 1 is then set as a function of the third
  • the third information 13 is representative of the fact that before and / or between the times t1, t2 no block 40 between and including the i + l-th 40i + i and the j-th block 40 j is occupied by another rail vehicle is released.
  • the first operating state ZI is enabled because there is no other
  • step B) is carried out before step A) because, for example, the second point in time t2 is before the first point in time t1.
  • Steps A) to D) are for example on a

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeuges Es fahren ein erstes (1) und ein zweites (2) Schienenfahrzeug auf einer in n Blöcke (40) unterteilten Schiene (4). Das Verfahren umfasst: A) Bereitstellen einer ersten Information, die repräsentativ dafür ist, dass das erste Schienenfahrzeug zu einem ersten Zeitpunkt (t1) eine Blockgrenze (41) zwischen einem i-ten Block und einem i+1-ten Block überquert, B) Bereitstellen einer zweiten Information, die repräsentativ dafür ist, dass das zweite Schienenfahrzeug zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) eine Blockgrenze zwischen einem j-ten Block und einem j+1-ten Block überquert, C) Ermitteln einer dritten Information, die repräsentativ dafür ist, ob vor und/oder zwischen den beiden Zeitpunkten ein Block zwischen dem i+1-ten und dem j-ten Block von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist, D) Freigeben eines ersten Betriebszustands für das erste Schienenfahrzeug in Abhängigkeit von der dritten Information, falls die dritte Information repräsentativ dafür ist, dass kein Block besetzt ist, wobei der erste Betriebszustand ein Fahren in einem wandernden Raumabstand ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeuges
Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeuges angegeben. Darüber hinaus werden eine Vorrichtung, ein
Computerprogramm, ein computerlesbares Speichermedium und ein System angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeuges anzugeben, mit dem sicher zwischen einem Fahren im festen Raumabstand (Englisch Fixed- Block-System) und einem Fahren in einem wandernden
Raumabstand (Englisch Moving-Block-System) gewechselt werden kann. Weitere zu lösende Aufgaben bestehen darin, eine
Vorrichtung, ein Computerprogramm, ein computerlesbares
Speichermedium und ein System zur Durchführung eines solchen Verfahrens anzugeben.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines ersten Schienenfahrzeuges wird das Verfahren ausgeführt, während das erste Schienenfahrzeug auf einer Schiene in eine erste Fahrtrichtung fährt, die in n Blöcke unterteilt ist, wobei n > 2 gilt. Je zwei benachbarte Blöcke sind durch eine Blockgrenze getrennt. Auf der Schiene fährt zudem ein zweites Schienenfahrzeug, wobei das zweite
Schienenfahrzeug entlang der ersten Fahrtrichtung gesehen vor dem ersten Schienenfahrzeug fährt. Das zweite
Schienenfahrzeug kann in dieselbe Richtung oder in
entgegengesetzte Richtung zum ersten Schienenfahrzeug fahren.
Bevorzugt fahren die Schienenfahrzeuge auf einem Gleis mit zwei Schienen. Das erste und zweite Schienenfahrzeug sind zum Beispiel jeweils Schienenfahrzeuge eines Zuges. Das erste Schienenfahrzeug ist zum Beispiel ein in der ersten
Fahrtrichtung gesehen vorderes Schienenfahrzeug in einem ersten Zug. Das zweite Schienenfahrzeug ist zum Beispiel ein in der ersten Fahrtrichtung gesehen hinteres Schienenfahrzeug in einem zweiten Zug. Die Züge können Personen- und/oder Gütertransportzüge sein. Das erste und das zweite
Schienenfahrzeug hängen nicht zusammen, sind also
insbesondere nicht einem gemeinsamen Zug zugeordnet.
Die Blöcke sind bevorzugt jeweils länger als das erste und/oder zweite Schienenfahrzeug beziehungsweise als die Längen der zugeordneten Züge, sodass das erste und/oder zweite Schienenfahrzeug beziehungsweise der erste und/oder zweite Zug vollständig in einen Block passen. Die Schiene ist beispielsweise in zumindest fünf oder zumindest zehn Blöcke unterteilt .
Die Blockgrenzen sind beispielsweise virtuelle Grenzen, die optisch nicht wahrnehmbar sind und an denen sich die
physikalischen Eigenschaften der Schiene nicht ändern.
Alternativ sind die Blockgrenzen optisch wahrnehmbar, zum Beispiel durch optisch wahrnehmbare Signalgeber, wie Signale, an Blockgrenzen. Alternativ oder zusätzlich ändern sich die physikalischen Eigenschaften der Schiene an einer
Blockgrenze. Zum Beispiel ist ein Stromkreis in der Schiene an einer Blockgrenze unterbrochen.
Die Steuerung des ersten und/oder zweiten Schienenfahrzeugs erfolgt beispielsweise mittels eines automatischen
Zugbeeinflussungssystems, Englisch Communication-Based Train Control, kurz CBTC. Die Steuerung des ersten und/oder zweiten Schienenfahrzeugs erfolgt beispielsweise mittels ETCS Level 3 Hybrid .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt A) , in dem eine erste Information
bereitgestellt wird. Die erste Information ist repräsentativ dafür, dass zu einem ersten Zeitpunkt ein bezüglich der ersten Fahrtrichtung vorderes Ende des ersten
Schienenfahrzeugs eine Blockgrenze zwischen einem i-ten Block und einem in der ersten Fahrtrichtung darauffolgenden i+l-ten Block überquert hat. Die erste Information wird zum Beispiel in Abhängigkeit von ersten Messsignalen ermittelt und dann bereitgestellt. Das vordere Ende des ersten
Schienenfahrzeuges ist das in der ersten Fahrtrichtung gesehene vordere Ende.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt B) , in dem eine zweite Information
bereitgestellt wird. Die zweite Information ist repräsentativ dafür, dass zu einem zweiten Zeitpunkt ein bezüglich der ersten Fahrtrichtung hinteres Ende des zweiten
Schienenfahrzeugs eine Blockgrenze zwischen einem j-ten Block und einem in der ersten Fahrtrichtung darauffolgenden j+l-ten Block überquert hat. Die zweite Information wird zum Beispiel in Abhängigkeit von zweiten Messsignalen ermittelt und dann bereitgestellt. Das hintere Ende des zweiten
Schienenfahrzeuges ist das in der ersten Fahrtrichtung gesehene hintere Ende.
„Vor" und „hinter" sowie „vordere (s) (r)" und „hintere (s) (r)" beziehen sich, soweit räumliche Anordnungen gemeint sind, hier und im Folgenden auf Anordnungen in Bezug auf die erste Fahrtrichtung . Der erste Zeitpunkt liegt zum Beispiel vor oder nach dem zweiten Zeitpunkt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt C) , in dem eine dritte Information in
Abhängigkeit von der ersten und zweiten Information ermittelt wird. Die dritte Information ist repräsentativ dafür, ob vor und/oder zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt ein Block zwischen einschließlich dem i+l-ten und dem j-ten Block von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist. Zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt schließt den ersten und zweiten Zeitpunkt ein. Vor dem ersten und zweiten Zeitpunkt meint vor beiden Zeitpunkten.
Die dritte Information wird zum Beispiel in Abhängigkeit von dritten Messsignalen ermittelt. Beispielsweise wird die dritte Information mithilfe einer Gleisfreimeldeanlage ermittelt und bereitgestellt. Die Gleisfreimeldeanlage basiert zum Beispiel auf zumindest einem Gleisstromkreis und/oder auf zumindest einem Tonfrequenzgleisstromkreis und/oder auf zumindest einem Achszählkreis, um die Besetzung eines Blocks, auch Freimeldeabschnitt genannt, zu ermitteln.
Das weitere Schienenfahrzeug ist ein vom ersten und zweiten Schienenfahrzeug verschiedenes Schienenfahrzeug und hängt nicht mit dem ersten und zweiten Schienenfahrzeug zusammen. Das weitere Schienenfahrzeug ist zum Beispiel ein
Bausteilenfahrzeug .
Die dritte Information ist beispielsweise repräsentativ dafür, ob zu einem dritten Zeitpunkt ein Block zwischen einschließlich dem i+l-ten und dem j-ten Block von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist. Der dritte Zeitpunkt liegt zum Beispiel höchstens 10 s oder höchstens 5 s oder höchstens 1 s vor dem früheren des ersten und zweiten
Zeitpunkts .
Ob für die dritte Information Zeitpunkte vor und/oder
zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt betrachtet werden, kann auch abhängig von den Fahrtrichtungen der beiden
Schienenfahrzeuge gewählt werden.
Liegt der erste Zeitpunkt zum Beispiel vor dem zweiten
Zeitpunkt und fahren beide Schienenfahrzeuge in dieselbe erste Fahrtrichtung, so befindet sich zumindest ein Teil des ersten Schienenfahrzeugs schon auf dem i+l-ten Block, während das zweite Schienenfahrzeug zumindest teilweise noch auf dem j-ten Block ist. Die dritte Information ist dann bevorzugt repräsentativ dafür, ob vor oder zum ersten Zeitpunkt ein weiteres Schienenfahrzeug auf einem der Blöcke zwischen einschließlich dem i+l-ten und j-l-ten Block ist, und ob zum zweiten Zeitpunkt ein weiteres Schienenfahrzeug auf einem der Blöcke zwischen einschließlich dem i+2-ten Block und dem j- ten Block ist.
Liegt der erste Zeitpunkt nach dem zweiten Zeitpunkt und fahren beide Schienenfahrzeuge in derselben ersten
Fahrtrichtung, so befindet sich das erste Schienenfahrzeug auch noch nicht teilweise auf dem i+l-ten Block, während das zweite Schienenfahrzeug den j-ten Block schon verlassen hat. Die dritte Information ist dann beispielsweise repräsentativ dafür, ob zum zweiten Zeitpunkt ein weiteres Schienenfahrzeug auf einem der Blöcke zwischen einschließlich dem i+l-ten Block und dem j -Block vorhanden ist. Fahren beide Schienenfahrzeuge aufeinander zu, so ist die dritte Information bevorzugt repräsentativ, ob vor dem ersten und zweiten Zeitpunkt ein weiteres Schienenfahrzeug vorhanden ist .
Es ist möglich, dass j=i+l gilt.
Anders ausgedrückt wird im Schritt C) eine dritte Information ermittelt, die repräsentativ dafür ist, ob vor und/oder zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt irgendein Block zwischen dem ersten und zweiten Schienenfahrzeug, der weder von dem ersten noch von dem zweiten Schienenfahrzeug
teilweise oder vollständig besetzt ist, von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt D) , in dem ein erster Betriebszustand für das erste Schienenfahrzeug in Abhängigkeit von der dritten
Information, falls die dritte Information repräsentativ dafür ist, dass vor und/oder zwischen dem ersten und zweiten
Zeitpunkt kein Block zwischen einschließlich dem i+l-ten und dem j-ten Block von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist, freigegeben wird, wobei der erste Betriebszustand ein Fahren in einem wandernden Raumabstand ist.
Anders ausgedrückt wird der erste Betriebszustand
freigegeben, wenn die dritte Information vorliegt und wenn die dritte Information repräsentativ dafür ist, dass vor und/oder zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt kein Block zwischen einschließlich dem i+l-ten und dem j-ten Block von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist. Freigeben des ersten Betriebszustandes meint, dass der erste Betriebszustand zugelassen wird. Zum Beispiel wird der erste Betriebszustand eingeschaltet, sodass das erste
Schienenfahrzeug mit wanderndem Raumabstand fährt.
Insbesondere wird im Schritt D) dann von einem anderen
Betriebszustand in den ersten Betriebszustand übergegangen oder der erste Betriebszustand wird beibehalten.
In der Eisenbahnsignaltechnik ist ein Betriebszustand des Fahrens im wandernden Raumabstand, Englisch Moving-Block- System, ein Signalblocksystem, bei dem in Echtzeit
Sicherheitszonen um jedes Schienenfahrzeug definiert werden. Das hintere/erste Schienenfahrzeug muss einen vorgegebenen Mindestabstand zu dem nächsten vorderen/ zweiten
Schienenfahrzeug einhalten. Es gibt also einen Raumabstand zwischen dem hinteren Schienenfahrzeug und dem vorderen
Schienenfahrzeug. Dieser Raumabstand wandert mit dem ersten und zweiten Schienenfahrzeug mit. In diesem Fall sind auch mehrere Schienenfahrzeuge in einem Block der Schiene erlaubt. Um einen sicheren Raumabstand des ersten Schienenfahrzeugs zum zweiten Schienenfahrzeug zu gewährleisten, sollten die Positionen und bevorzugt auch die Geschwindigkeiten beider Schienenfahrzeuge ständig ermittelt werden.
Das erste Schienenfahrzeug und das zweite Schienenfahrzeug können während der Fahrt jeweils mehrere Blockgrenzen
überqueren. Bei dem Verfahren werden dann mehrere erste
Informationen mit jeweils ersten Zeitpunkten und/oder mehrere zweite Informationen mit jeweils zweiten Zeitpunkten
bereitgestellt. Die dritte Information wird dann bevorzugt in Abhängigkeit von solchen ersten und zweiten Informationen ermittelt, bei denen der zugehörige erste und zweite
Zeitpunkt am nächsten beieinander liegen. In Abhängigkeit von dieser dritten Information wird dann der Schritt D)
ausgeführt .
In mindestens einer Ausführungsform des Verfahrens zum
Betreiben eines ersten Schienenfahrzeuges, wobei
- das erste Schienenfahrzeug auf einer Schiene in eine erste Fahrtrichtung fährt,
- die Schiene in n Blöcke unterteilt ist mit n > 2,
- je zwei benachbarte Blöcke durch eine Blockgrenze getrennt sind,
- auf der Schiene ein zweites Schienenfahrzeug fährt,
- das zweite Schienenfahrzeug entlang der ersten
Fahrtrichtung gesehen vor dem ersten Schienenfahrzeug fährt, werden bei dem Verfahren folgende Schritte ausgeführt:
A) Bereitstellen einer ersten Information, die repräsentativ dafür ist, dass zu einem ersten Zeitpunkt ein bezüglich der ersten Fahrtrichtung vorderes Ende des ersten
Schienenfahrzeugs eine Blockgrenze zwischen einem i-ten Block und einem in der ersten Fahrtrichtung darauffolgenden i+l-ten Block überquert hat,
B) Bereitstellen einer zweiten Information, die repräsentativ dafür ist, dass zu einem zweiten Zeitpunkt ein bezüglich der ersten Fahrtrichtung hinteres Ende des zweiten
Schienenfahrzeugs eine Blockgrenze zwischen einem j-ten Block und einem in der ersten Fahrtrichtung darauffolgenden j+l-ten Block überquert hat,
C) Ermitteln einer dritten Information in Abhängigkeit von der ersten und zweiten Information, wobei die dritte
Information repräsentativ dafür ist, ob vor und/oder zwischen den beiden Zeitpunkten ein Block zwischen einschließlich dem i+l-ten und dem j-ten Block von einem weiteren
Schienenfahrzeug besetzt ist, D) Freigeben eines ersten Betriebszustands für das erste Schienenfahrzeug in Abhängigkeit von der dritten Information, falls die dritte Information repräsentativ dafür ist, dass vor und/oder zwischen den beiden Zeitpunkten kein Block zwischen einschließlich dem i+l-ten und dem j-ten Block von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist, wobei der erste Betriebszustand ein Fahren in einem wandernden Raumabstand ist .
Die vorliegende Erfindung beruht unter anderem auf der
Erkenntnis, dass der Betrieb von Schienenfahrzeugen im
Betriebsmodus des wandernden Raumabstands möglich ist, wenn die Positionen der Schienenfahrzeuge und damit der Abstand zwischen ihnen bekannt sind und überwacht werden. Solche Schienenfahrzeuge werden als kommunizierende
Schienenfahrzeuge bezeichnet. Jedoch kann es auf einer
Schiene auch nicht-kommunizierende Fahrzeuge geben, deren Positionen auf der Schiene nicht überwacht werden können. Um nun in den ersten Betriebsmodus des wandernden Raumabstands überzugehen, muss sichergestellt werden, dass zwischen je zwei hintereinanderfahrenden, kommunizierenden
Schienenfahrzeugen kein weiteres, nicht-kommunizierendes Schienenfahrzeug ist.
Dies kann zum Beispiel dadurch sichergestellt werden, dass vor dem Freigeben des ersten Betriebszustands alle nicht kommunizierenden Schienenfahrzeuge von der Schiene oder einem ganzen Schienennetzwerk entfernt werden.
Möchte man das Entfernen aller nicht-kommunizierenden
Schienenfahrzeuge vermeiden, muss man ermitteln, ob die
Strecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden, kommunizierenden Schienenfahrzeugen frei ist. Die Blöcke zwischen dem ersten und zweiten Schienenfahrzeug können zum Beispiel mittels einer vorhandenen Gleisfreimeldeanlage überwacht werden.
Gleisfreimeldeanlagen reagieren ebenso auf kommunizierende wie auch auf nicht-kommunizierende Schienenfahrzeuge. Jedoch können Gleisfreimeldeanlagen üblicherweise nur ermitteln, ob ein Block mit einem Schienenfahrzeug besetzt ist oder nicht, nicht aber wie viele Schienenfahrzeuge auf einem Block sind. Daher stellt sich das Problem, wie man herausfindet, ob unmittelbar vor dem ersten Schienenfahrzeug auf demselben Block ein nicht-kommunizierendes Schienenfahrzeug ist oder ob unmittelbar hinter dem zweiten Schienenfahrzeug auf demselben Block ein nicht-kommunizierendes Schienenfahrzeug ist.
Eine Möglichkeit, dies alleine durch die Gleisfreimeldeanlage zu ermitteln, besteht darin, das vordere Ende des ersten Schienenfahrzeugs so nahe an die nächste Blockgrenze zu fahren, dass das kürzeste Schienenfahrzeug nicht mehr
zwischen das vordere Ende und die Blockgrenze passen würde. Dann ist sichergestellt, dass vor dem ersten Schienenfahrzeug kein weiteres Schienenfahrzeug vollständig auf demselben Block angeordnet sein kann. In analoger Weise kann das hintere Ende des zweiten Schienenfahrzeugs so nahe an die dahinterliegende Blockgrenze gebracht werden beziehungsweise maximal so weit von der dahinterliegenden Blockgrenze
weggefahren werden, dass zwischen das hintere Ende des zweiten Schienenfahrzeugs und die dahinterliegende
Blockgrenze das kürzeste Schienenfahrzeug nicht mehr passen würde. Zeigt die Gleisfreimeldeanlage dann auch noch an, dass alle Blöcke zwischen dem ersten und zweiten Schienenfahrzeug frei sind, so kann davon ausgegangen werden, dass zwischen dem ersten und zweiten Schienenfahrzeug kein weiteres
vorhanden ist. Dieses Verfahren erfordert im Allgemeinen, dass das erste und zweite Schienenfahrzeug langsam an die entsprechenden Blockgrenzen angenähert werden, denn die
Signale von Gleisfreimeldeanlagen können erhebliche zeitliche Verzögerungen aufweisen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird von der Idee Gebrauch gemacht, sich nicht oder nicht nur auf eine
Gleisfreimeldeanlage zu verlassen, sondern zusätzlich die Kenntnis über Betriebsabläufe, wie die geltenden Regeln für das Annähern an eine Blockgrenze, auszunützen. Das vordere Ende eines Schienenfahrzeuges wird nämlich eine Blockgrenze nur überqueren, wenn zwischen dem vorderen Ende und der
Blockgrenze kein weiteres Schienenfahrzeug ist. Das
Überqueren einer Blockgrenze zwischen einem i-ten und i+l-ten Block durch das vordere Ende des ersten Schienenfahrzeugs ist also ein sicheres Indiz dafür, dass zu diesem Zeitpunkt
(erster Zeitpunkt) auf dem i-ten Block vor dem ersten
Schienenfahrzeug kein weiteres Schienenfahrzeug ist.
Ebenso kann zum Zeitpunkt (zweiter Zeitpunkt) des Überquerens der Blockgrenze zwischen dem j-ten oder j+l-ten durch das hintere Ende des zweiten Schienenfahrzeugs davon ausgegangen werden, dass zu diesem Zeitpunkt kein weiteres
Schienenfahrzeug auf dem j+l-ten Block hinter dem zweiten Schienenfahrzeug sein kann. Sind nun auch noch die Blöcke zwischen den vom ersten und zweiten Schienenfahrzeug
besetzten Blöcken frei von weiteren Schienenfahrzeugen, was zum Beispiel durch die Gleisfreimeldeanlage feststellbar ist, kann davon ausgegangen werden, dass zwischen dem ersten und zweiten Schienenfahrzeug kein weiteres Schienenfahrzeug vorhanden ist. Ein Freigeben des ersten Betriebszustands für das erste Schienenfahrzeug ist dann sicher. Das erste und zweite Schienenfahrzeug müssen dafür auch nicht extra langsam bewegt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im Schritt D) ein zweiter Betriebszustand in Abhängigkeit von der dritten
Information freigegeben, falls die dritte Information
repräsentativ dafür ist, dass vor und/oder zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt ein Block zwischen
einschließlich dem i+l-ten und dem j-ten Block von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist, wobei der zweite
Betriebszustand ein Fahren im festen Raumabstand ist.
Alternativ oder zusätzlich wird unter diesen Voraussetzungen im Schritt D) der erste Betriebszustand gesperrt.
Der zweite Betriebszustand wird im Englischen als Fixed- Block-System bezeichnet. Dabei ist jeweils nur ein
Schienenfahrzeug pro Block erlaubt. Die Besetzung eines
Blocks wird beispielsweise mittels einer Gleisfreimeldeanlage erkannt. Ist ein i-ter Block durch ein Schienenfahrzeug besetzt, darf ein dahinterfährendes Schienenfahrzeug nicht in diesen i-ten Block eindringen. Zum Beispiel wird dem hinteren Schienenfahrzeug ein Stoppsignal (rotes Signal) an oder vor der Blockgrenze zum i-ten Block angezeigt. Ist der i-te Block nicht besetzt, so darf das dem i-ten Block nächstliegende Schienenfahrzeug auf den i-ten Block fahren, was ihm
beispielsweise durch ein Freisignal (grünes Signal) angezeigt wird .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die erste und die zweite Information jeweils in Abhängigkeit von
Positionsinformationen ermittelt und bereitgestellt. Die Positionsinformationen sind repräsentativ für die Positionen des ersten und zweiten Schienenfahrzeugs auf der Schiene. Bevorzugt sind die Positionsinformationen auch repräsentativ für die Geschwindigkeiten des ersten und zweiten
Schienenfahrzeugs. Mit anderen Worten handelt es sich bei den Schienenfahrzeugen um kommunizierende Schienenfahrzeuge. Die Positionen und eventuell die Geschwindigkeiten des ersten und zweiten Schienenfahrzeugs werden beispielsweise jeweils in regelmäßigen zeitlichen Abständen von zum Beispiel höchstens 1 Sekunde oder höchstens 0,1 Sekunden ermittelt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die
Positionsinformationen mithilfe eines
Positionserfassungssystems bereitgestellt. Bei dem
Positionserfassungssystem handelt es sich zum Beispiel um ein GPS-System, das die Positionen des ersten und zweiten
Schienenfahrzeuges erfassen kann. Alternativ oder zusätzlich handelt es sich bei dem Positionserfassungssystem um ein Balisen-System. Dabei sind zum Beispiel mehrere Balisen in Form von Transpondern, zum Beispiel RFID-Transpondern, entlang der Schiene angeordnet. Das erste und zweite
Schienenfahrzeug weisen jeweils eine Antenne auf, die mit den Transpondern kommunizieren kann. Passiert ein
Schienenfahrzeug einen Transponder, so kommt es zu einem Informationsaustausch darüber, welcher Transponder soeben passiert wurde. Aus dieser Information werden dann
beispielsweise die Positionsinformationen ermittelt und bereitgestellt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liefert das
Positionserfassungssystem eine Genauigkeit für die Positionen der Schienenfahrzeuge von besser als 30 m. Mit anderen Worten ist die Positionsauflösung des Positionserfassungssystems besser als 30 m. Dies ist durch ein GPS-System realisierbar. Durch die Anordnung von Balisen entlang der Schiene mit einem Abstand zwischen je zwei Balisen von höchstens 30 m ist eine solche Genauigkeit ebenfalls realisierbar. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Verfahren auf einem Computer ausgeführt. Insbesondere die Schritte A) , B) , C) und D) können ausschließlich mithilfe eines Computers durchgeführt werden. Auch der Schritt des Ermittelns und Bereitstellens der ersten und zweiten Information in
Abhängigkeit von Positionsinformationen kann auf einem
Computer durchgeführt werden. Die erste, zweite und dritte Information sowie die Positionsinformationen sind also bevorzugt Daten auf einem Computer.
Darüber hinaus wird eine Vorrichtung zum Betreiben eines ersten Schienenfahrzeugs angegeben. Die Vorrichtung umfasst einen Prozessor, der dazu eingerichtet ist, das hier
beschriebene Verfahren zur Steuerung eines ersten
Schienenfahrzeuges auszuführen.
Ferner wird ein Computerprogramm zum Betreiben eines ersten Schienenfahrzeuges angegeben. Das Computerprogramm umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer mit einem Prozessor diesen veranlassen, das hier beschriebene Verfahren zur Steuerung eines ersten
Schienenfahrzeuges auszuführen.
Außerdem wird ein computerlesbareres Speichermedium
angegeben, auf dem das hier beschriebene Computerprogramm gespeichert ist.
Darüber hinaus wird ein System angegeben. Das System ist insbesondere dazu eingerichtet, ein hier beschriebenes
Verfahren zur Steuerung eines ersten Schienenfahrzeuges auszuführen. Alle im Zusammenhang mit dem Verfahren zur Steuerung eines ersten Schienenfahrzeuges offenbarten Merkmale sind daher auch für das System offenbart und
umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das System ein erstes Schienenfahrzeug, ein zweites Schienenfahrzeug, eine Schiene, die in n Blöcke mit n > 2 unterteilt ist, sowie ein Positionserfassungssystem zur Positionsbestimmung des ersten und zweiten Schienenfahrzeuges. Je zwei benachbarte Blöcke sind durch eine Blockgrenze voneinander getrennt. Das System ist dazu eingerichtet, ein hier beschriebenes Verfahren zur Steuerung eines ersten Schienenfahrzeuges auszuführen.
Beispielsweise umfasst das System außerdem noch eine wie hier beschriebene Vorrichtung. Die Vorrichtung ist zum Beispiel Teil des ersten Schienenfahrzeuges oder ist beispielsweise eine externe Vorrichtung außerhalb des ersten und zweiten Schienenfahrzeuges .
Bevorzugt umfasst das System noch eine Gleisfreimeldeanlage, mit der im Betrieb ermittelbar ist, ob ein Block von einem Schienenfahrzeug besetzt ist oder nicht.
Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der
Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den
Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu
betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
Figuren 1 bis 4 Ausführungsbeispiele eines Systems sowie eines Verfahrens zum Betreiben eines ersten
Schienenfahrzeuges ,
Figuren 5 und 6 Ausführungsbeispiele des Verfahrens zum
Betreiben eines ersten Schienenfahrzeuges anhand von
Ablaufdiagrammen .
In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Systems zu einem ersten Zeitpunkt tl gezeigt. Das System umfasst eine Schiene 4, auf der ein erstes Schienenfahrzeug 1 und ein zweites Schienenfahrzeug 2 angeordnet sind. Die
Schienenfahrzeuge 1, 2 fahren von links nach rechts. Die Schiene 4 ist in eine Mehrzahl von Blöcke 40 unterteilt, die jeweils durch Blockgrenzen 41 voneinander getrennt sind.
Außerdem ist der Schiene 4 ein Positionserfassungssystem 5 zugeordnet. Das Positionserfassungssystem 5 ist vorliegend ein Balisen-System und umfasst eine Mehrzahl von Balisen, die entlang der Schiene 4 verteilt sind. Das erste 1 und zweite 2 Schienenfahrzeug umfassen jeweils eine Antenne. Beim
Passieren einer Balise kommt es zum Informationsaustausch zwischen der Antenne und der Balise, wodurch die aktuelle Position eines Schienenfahrzeuges ermittelbar ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem ersten 1 und zweiten 2 Schienenfahrzeug um kommunizierende Schienenfahrzeuge.
In der Figur 1 überquert das in der ersten Fahrtrichtung 6 gesehen vordere Ende des ersten Schienenfahrzeug 1 gerade die Blockgrenze 41 zwischen dem i-ten Block 40i und dem i+l-ten Block 40i+i. Dies wird zum Beispiel mit dem
Positionserfassungssystem 5 erfasst. Der Zeitpunkt tl, zu dem dies passiert, wird ebenfalls erfasst, beispielsweise
ebenfalls mit dem Positionserfassungssystem 5. Die
Genauigkeit, mit der die Positionsmessung erfolgt, ist vorliegend durch den Abstand zweier Balisen bestimmt und ist bevorzugt besser als 30 m. In Abhängigkeit von den
Messergebnissen des Positionserfassungssystems 5 wird dann eine erste Information II (Fig. 5, 6) bereitgestellt, die repräsentativ dafür ist, dass zum ersten Zeitpunkt tl das vordere Ende des ersten Schienenfahrzeuges 1 die Blockgrenze zwischen dem i-ten Block 40i und dem i+l-ten Block 40i+i überquert hat. Diese erste Information II wird beispielsweise in Form von Computerdaten bereitgestellt.
Die Tatsache, dass zum ersten Zeitpunkt tl das vordere Ende des ersten Schienenfahrzeuges 1 gerade die Blockgrenze 41 überquert, bedeutet, dass auf dem i-ten Block 40i zwischen dem vorderen Ende des ersten Schienenfahrzeuges 1 und der Blockgrenze 41 kein weiteres Schienenfahrzeug vorhanden sein kann .
In der Figur 2 ist das System zu einem späteren Zeitpunkt t2 gezeigt. Sowohl das erste Schienenfahrzeug 1 als auch das zweite Schienenfahrzeug 2 haben sich entlang der Schiene 4 nach rechts bewegt (erste Fahrtrichtung 6) . Der zweite
Zeitpunkt t2 ist der Zeitpunkt, bei dem das bezüglich der ersten Fahrtrichtung 6 hintere Ende des zweiten
Schienenfahrzeuges 2 die Blockgrenze 41 zwischen dem j-ten Block 40j und dem j +l-ten block 40 +i überquert. Dieses
Ereignis, gegebenenfalls auch der Zeitpunkt dieses
Ereignisses, werden wiederum mit dem Positionserfassungssystem 5 zur Positionsmessung erfasst. Daraus wird dann eine zweite Information 12 (Fig. 5, 6) ermittelt und bereitgestellt, die repräsentativ dafür ist, dass zum zweiten Zeitpunkt t2 das hintere Ende des zweiten Schienenfahrzeugs 2 die Blockgrenze 41 zwischen dem j-ten Block 40j und dem j +l-ten block 40 +i überquert hat.
Die Tatsache, dass zum zweiten Zeitpunkt t2 das hintere Ende des zweiten Schienenfahrzeugs 2 die Blockgrenze 41 zwischen dem j-ten Block 40j und dem j +l-ten block 40 +i überquert, bedeutet, dass zu diesem zweiten Zeitpunkt t2 kein weiteres Schienenfahrzeug zwischen der überquerten Blockgrenze 41 und dem zweiten Schienenfahrzeug 2 auf dem j+l-ten Block
vorhanden ist.
Mithilfe zum Beispiel einer Gleisfreimeldeanlage, die in den Figuren nicht dargestellt ist, kann nun noch festgestellt werden, ob ein Block 40 zwischen dem einschließlich i+l-ten Block 40i+i und dem j-ten Block 40j , also ein Block 40
zwischen dem ersten 1 und zweiten 2 Schienenfahrzeug, der weder vom ersten 1 noch zweiten 2 Schienenfahrzeug besetzt ist, von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist.
Entsprechend wird dann eine dritte Information 13 (Fig. 5, 6) in Abhängigkeit von der ersten II und zweiten 12 Information ermittelt und bereitgestellt, wobei die dritte Information 13 repräsentativ dafür ist, ob vor und/oder zwischen dem ersten Zeitpunkt tl und dem zweiten Zeitpunkt t2 ein Block 40 zwischen einschließlich dem i+l-ten 40i+i und dem j-ten Block 40j von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist. Im vorliegenden Fall ist kein weiteres Schienenfahrzeug zwischen dem ersten Schienenfahrzeug 1 und dem zweiten
Schienenfahrzeug 2. In einem nun folgenden Verfahrensschritt wird in Abhängigkeit von der dritten Information 13 ein erster Betriebszustand ZI für das erste Schienenfahrzeug 1 freigegeben. Der erste
Betriebszustand ZI ist ein Fahren in einem wandernden
Raumabstand (Moving-Block Betriebszustand) . Die geschieht beispielweise in einer dem ersten Schienenfahrzeug 1
zugeordneten Vorrichtung 10 mit einem Prozessor.
In der Figur 3 ist eine Situation gezeigt, in der für das erste Schienenfahrzeug 1 der erste Betriebszustand ZI nicht freigeschaltet werden soll/darf. Wie zu erkennen ist, ist zwischen dem ersten Schienenfahrzeug 1 und dem zweiten
Schienenfahrzeug 2 ein weiteres Schienenfahrzeug 3 auf der Schiene 4.
In der Position der Figur 3 überquert zu einem ersten
Zeitpunkt tl das vordere Ende des ersten Schienenfahrzeuges 1 die Blockgrenze 41 zwischen dem i-ten Block 40i und dem i+1- ten Block 40i+i. Entsprechend wird eine erste Information II, die für dieses Überqueren zum Zeitpunkt tl repräsentativ ist, bereitgestellt.
Zu dem ersten Zeitpunkt tl befinden sich das zweite
Schienenfahrzeug 2 und das weitere Schienenfahrzeug 3 auf demselben Block 40j . Eine Gleisfreimeldeanlage kann
beispielsweise nur erkennen, dass der Block 40j besetzt ist, nicht aber dass dieser von zwei Schienenfahrzeugen besetzt ist. Um das weitere Schienenfahrzeug 3 unmittelbar hinter dem zweiten Schienenfahrzeug 2 zu erkennen, wird ein späterer, zweiter Zeitpunkt t2 abgewartet, der in der Figur 4 gezeigt ist . In der Figur 4 überquert gerade das hintere Ende des zweiten Schienenfahrzeuges 2 die Blockgrenze 41 zwischen dem j-ten Block 40j und dem j +l-ten Block 40j+i. Zu diesem Zeitpunkt ist sichergestellt, dass zwischen dem hinteren Ende des zweiten Schienenfahrzeugs 2 und der gerade überquerten Blockgrenze 41 kein weiteres Schienenfahrzeug 3 vorhanden sein kann. Die Information, dass zum zweiten Zeitpunkt t2 das hintere Ende des zweiten Schienenfahrzeuges 2 die Blockgrenze 41 überquert hat, wird als zweite Information 12 bereitgestellt.
Zu dem Zeitpunkt t2 kann darüber hinaus erkannt werden, beispielsweise mit der Gleisfreimeldeanlage, dass der j-te Block 40j von dem weiteren Schienenfahrzeug 3 besetzt ist. Entsprechend kann eine dritte Information 13 ermittelt und bereitgestellt werden, die repräsentativ dafür ist, dass ein Block zwischen einschließlich dem i+l-ten Block 40i+i und dem j-ten Block 40j von einem weiteren Schienenfahrzeug 3 besetzt ist. Daraufhin wird beispielsweise der erste Betriebszustand ZI für das erste Schienenfahrzeug 1 gesperrt. Alternativ oder zusätzlich wird ein zweiter Betriebszustand Z2 für das erste Schienenfahrzeug 1 freigeschaltet, wobei der zweite
Betriebszustand ein Fahren im festen Raumabstand (Fixed-Block Betriebszustand) ist.
In den Figuren 3 und 4 wird anders als in den Figuren 1 und 2 zur Positionsbestimmung des ersten 1 und zweiten 2
Schienenfahrzeuges kein Balisen-System, sondern ein
Positionserfassungssystem 5 in Form eines GPS-Systems
verwendet .
In der Figur 5 ist ein Ablaufdiagramm für ein erstes
Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Betreiben eines ersten Schienenfahrzeuges dargestellt. Das Ablaufdiagramm bezieht sich zum Beispiel auf die Situation der Figuren 1 und 2 oder der Figuren 3 und 4.
In einem Schritt A) wird die erste Information II
bereitgestellt, die repräsentativ dafür ist, dass zu dem ersten Zeitpunkt tl das vordere Ende des ersten
Schienenfahrzeuges 1 die Blockgrenze 41 zwischen einem i-ten Block 40i und einem i+l-ten Block 40i+i überquert hat. In einem darauffolgenden Schritt B) wird die zweite Information 12 bereitgestellt, die repräsentativ dafür ist, dass zu dem zweiten Zeitpunkt t2 ein hinteres Ende des zweiten
Schienenfahrzeuges 2 eine Blockgrenze 41 zwischen einem j-ten Block 40j und einem j +l-ten Block 40 +i überquert hat.
Außerdem wird in einem Schritt C) eine dritte Information 13 in Abhängigkeit von der ersten II und zweiten 12 Information ermittelt, die repräsentativ dafür ist, ob vor und/oder zwischen den beiden Zeitpunkten tl, t2 ein Block 40 zwischen einschließlich dem i+l-ten 40i+i und dem j-ten Block 40j von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist. In einem Schritt D) wird daraufhin der erste Betriebszustand ZI für das erste Schienenfahrzeug 1 in Abhängigkeit von der dritten
Information 13, falls die dritte Information 13 repräsentativ dafür ist, dass vor und/oder zwischen den Zeitpunkten tl,t2 kein Block 40 zwischen einschließlich dem i+l-ten 40i+i und dem j-ten Block 40j von einem weiteren Schienenfahrzeug besetzt ist, freigegeben. Im Falle der Figur 1 wird der erste Betriebszustand ZI freigegeben, weil kein weiteres
Schienenfahrzeug vorhanden ist. Im Falle der Figur 2 wird der erste Betriebszustand ZI nicht freigegeben, weil ein weiteres Schienenfahrzeug 3 vorhanden ist. Eventuell wird der zweite Betriebszustand Z2 freigegeben und der erste Betriebszustand ZI gesperrt. In dem Ablaufdiagramm der Figur 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Betreiben eines ersten Schienenfahrzeuges 1 dargestellt. Die Schritte A) bis D) sind wie im Zusammenhang mit der Figur 5 erläutert. Hier wird jedoch der Schritt B) vor dem Schritt A) ausgeführt, weil zum Beispiel der zweite Zeitpunkt t2 vor dem ersten Zeitpunkt tl liegt .
Die Schritte A) bis D) werden zum Beispiel auf einem
Prozessor ausgeführt, der in der Vorrichtung 10 der Figuren 1 und 2 sowie 3 und 4 enthalten ist.
Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die
Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen
beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
1 erstes Schienenfahrzeug
2 zweites Schienenfahrzeug
3 weiteres Schienenfahrzeug
4 Schiene
5 Positionserfassungssystems
6 erste Fahrtrichtung
10 Vorrichtung
40 Block
41 Blockgrenze
tl erster Zeitpunkt
t2 zweiter Zeitpunkt
11 erste Information
12 zweite Information
13 dritte Information
ZI erster Betriebszustand
Z2 zweiter Betriebszustand
A-D Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines ersten Schienenfahrzeuges ( 1 ) , wobei
- das erste Schienenfahrzeug (1) auf einer Schiene (4) in eine erste Fahrtrichtung (6) fährt,
- die Schiene (4) in n Blöcke ( 401 ... 40n) unterteilt ist mit n > 2 ,
- je zwei benachbarte Blöcke (40k, 40k+i) durch eine
Blockgrenze (41) getrennt sind,
- auf der Schiene (4) ein zweites Schienenfahrzeug (2) fährt,
- das zweite Schienenfahrzeug (3) entlang der ersten
Fahrtrichtung (6) gesehen vor dem ersten Schienenfahrzeug (1) fährt,
- das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
A) Bereitstellen einer ersten Information (II), die
repräsentativ dafür ist, dass zu einem ersten Zeitpunkt (tl) ein bezüglich der ersten Fahrtrichtung (6) vorderes Ende des ersten Schienenfahrzeuges (1) eine Blockgrenze (41) zwischen einem i-ten Block (40i) und einem in der ersten Fahrtrichtung (6) darauffolgenden i+ l-ten Block (40i+i) überquert hat,
B) Bereitstellen einer zweiten Information (12), die
repräsentativ dafür ist, dass zu einem zweiten Zeitpunkt (t2) ein bezüglich der ersten Fahrtrichtung (6) hinteres Ende des zweiten Schienenfahrzeuges (2) eine Blockgrenze (41) zwischen einem j-ten Block ( 40j ) und einem in der ersten Fahrtrichtung (6) darauffolgenden j + l-ten Block (40j+i) überquert hat,
C) Ermitteln einer dritten Information (13) in Abhängigkeit von der ersten (II) und zweiten (12) Information, wobei die dritte Information (13) repräsentativ dafür ist, ob vor und/oder zwischen den beiden Zeitpunkten (tl, t2) ein Block (40) zwischen einschließlich dem i+ l-ten (40i+i) und dem j-ten Block ( 40j ) von einem weiteren Schienenfahrzeug (3) besetzt ist,
D) Freigeben eines ersten Betriebszustands (ZI) für das erste Schienenfahrzeug (1) in Abhängigkeit von der dritten
Information (13), falls die dritte Information repräsentativ dafür ist, dass vor und/oder zwischen den beiden Zeitpunkten (tl, t2) kein Block (40) zwischen einschließlich dem i+l-ten (40i+i) und dem j-ten Block ( 40j ) von einem weiteren
Schienenfahrzeug besetzt ist, wobei der erste Betriebszustand (ZI) ein Fahren in einem wandernden Raumabstand ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei im Schritt D) ein zweiter Betriebszustand (Z2) in
Abhängigkeit von der dritten Information (13) freigegeben wird, falls die dritte Information (13) repräsentativ dafür ist, dass vor und/oder zwischen den beiden Zeitpunkten (tl, t2) ein Block (40) zwischen einschließlich dem i+ l-ten (40i+i) und dem j-ten Block ( 40j ) von einem weiteren Schienenfahrzeug (3) besetzt ist, wobei der zweite Betriebszustand (Z2) ein Fahren im festen Raumabstand ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei
- die erste (II) und die zweite (12) Information jeweils in Abhängigkeit von Positionsinformationen ermittelt und
bereitgestellt werden,
- die Positionsinformationen repräsentativ für die Positionen des ersten (1) und zweiten (2) Schienenfahrzeugs auf der Schiene (4) sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
wobei die Positionsinformationen mithilfe eines
Positionserfassungssystems (5) bereitgestellt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei das Positionserfassungssystem (5) eine Genauigkeit für die Positionen der Schienenfahrzeuge von besser als 30 m liefert .
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei das Verfahren auf einem Computer ausgeführt wird.
7. Vorrichtung (10) zum Betreiben eines ersten
Schienenfahrzeuges (1), umfassend einen Prozessor, der dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
8. Computerprogramm zum Betreiben eines ersten
Schienenfahrzeuges (1), umfassend Befehle, die bei der
Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer mit einem Prozessor diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
9. Computerlesbares Speichermedium, auf dem das
Computerprogramm nach Anspruch 8 gespeichert ist.
10. System, umfassend:
- ein erstes Schienenfahrzeug (1),
- ein zweites Schienenfahrzeug (2),
- eine Schiene (4), die in n Blöcke ( 401 ... 40n) mit n > 2 unterteilt ist,
- ein Positionserfassungssystem (5) zur Positionsbestimmung des ersten (1) und zweiten (2) Schienenfahrzeuges, wobei
- je zwei benachbarte Blöcke (40) durch eine Blockgrenze (41) getrennt sind,
- das System eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
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