EP3960580A1 - Railway control system with an interface adapter and method for configuration - Google Patents
Railway control system with an interface adapter and method for configuration Download PDFInfo
- Publication number
- EP3960580A1 EP3960580A1 EP20192559.1A EP20192559A EP3960580A1 EP 3960580 A1 EP3960580 A1 EP 3960580A1 EP 20192559 A EP20192559 A EP 20192559A EP 3960580 A1 EP3960580 A1 EP 3960580A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- control system
- ssa
- railway
- security
- interface
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L19/00—Arrangements for interlocking between points and signals by means of a single interlocking device, e.g. central control
- B61L19/06—Interlocking devices having electrical operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L7/00—Remote control of local operating means for points, signals, or trackmounted scotch-blocks
- B61L7/06—Remote control of local operating means for points, signals, or trackmounted scotch-blocks using electrical transmission
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation
- B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation using European Train Control System [ETCS]
Definitions
- the present invention relates to a railway control system with a safety system interface adapter for an interlocking or a radio block center according to patent claim 1 and to a method for configuring and operating a railway control system according to patent claim 8.
- 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 21 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.
- a radio block center RBC 211 can be present.
- the interlockings 211 and/or the radio block center RBC 211 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]. Interlockings and Radio Block Center RBC are dated Expert subsumed under the generic term "safety system", cf. eg [4].
- the protection level 3 is formed from the running vehicles/trains 30 and their train protection devices 31. Instead of the term protection level 3, the term railway system 3 is also used.
- protection level 3 or railway system 3 always refer to the components of protection level 3 or controlled elements of the railway system 3 that are protected by the relevant control system 11.
- Radio Block Center RBC are not standardized with regard to the interface to a control system. This interface is defined by the RBC suppliers, which means that there are also different «RBC types» for the RBC. However, the interface between RBC and vehicle is standardized, see ⁇ ETCS/ERMS.
- connection of a new type of interlocking or the connection of an RBC to be introduced to a control system causes various problems.
- a rail operator does not have a choice as to whether or not to introduce a new type of interlocking in its rail infrastructure, as this is mandatory due to expansion or a change in the technology of the interlockings.
- control system could offer an interlocking-independent, control-system-specific interface.
- interlockings could be connected to the control system via an interlocking type-specific adapter.
- An adapter located between the interlocking and the control system converts the information - mostly status reports - from the interlocking-specific interface to information from the standardized interlocking interface. Conversely, operating commands for the interlocking in a standardized command format are converted into an interlocking-specific command format in such an adapter.
- the adapter requires a topology-dependent configuration for this conversion.
- control system-specific status identifications e.g. station, element type, element name, status name
- the adapter would have to carry out a conversion, since the elements or statuses are identified differently on the interlocking (type)-specific interface will.
- the elements are identified with an index, for example, and the states contained therein are identified with a bit position.
- a topology-dependent configuration would be required for this conversion, since the elements are part of the topology.
- the conversion in the adapter includes, on the one hand, a conversion into the format specified for the relevant signal box type (Structure) and on the other hand a conversion according to the elements of the railway system to be controlled (topology, content, numbering, indexing, etc.). In the following, this distinction will only be made where relevant to the present invention.
- the present invention is therefore based on the object of creating a railway control system with an interface adapter for connecting an interlocking or a radio block center RBC, with which the considerable disadvantages set out above when changing the railway system to be controlled are eliminated and in particular the effort for Connection of a new interlocking type or an RBC type to be introduced can be significantly reduced.
- the present invention is also based on the object of specifying a method for configuring and operating a railway control system, so that changes to the railway system to be controlled only affect the control system.
- FIG 1 shows the various levels for monitoring and controlling rail operations as follows, detailed information on FIG 1 can be found above.
- the control level 1 contains at least one control system 11 or control system cells 11 and associated operator stations 12. In FIG 1 only one control system 11 and only one operator station 12 is shown.
- 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 technical railway components such as points 221, track vacancy detectors 222, signals 223 and train protection devices 224, e.g ETCS Level 3. Not explicitly shown in FIG 2 In addition or as an alternative to the interlockings 211, so-called radio block centers 211.
- the protection level 3 contains the vehicles/trains 30 moving on the tracks, the safety devices 31 on the train, for example antennas 31.
- the term railway system 3 is also used.
- the universal interface 40, 41 between the SSA 4 and the control system 11 is designed in such a way that the same interface 40, 41 can always be used for different signal boxes 211 and signal box types.
- status reports and element identifications are interlocking-specific--but not interlocking-type-specific. This means that the SSA 4 can carry out a conversion according to a specified scheme without a configuration in the SSA 4 being necessary for this.
- the whole thing also applies to operations where the elements to be operated are transmitted with interlocking-specific element identifications via the universal interface.
- the control system 11 also contains an operating and display control 111.
- An SSA 4 is designed as a computer platform with appropriate hardware components and hardware interfaces. An operating system is implemented on this computer platform. Since an SSA 4 performs safety-related functions for railway operations, operations (operating commands, status reports) must be processed and/or transmitted in two independent ways. In the present case, the conversion of the operating commands generated in the control system into operating commands specific to the type of safety system must therefore be carried out in two independent ways in the SSA. For both types, however, the conversion takes place according to a specified scheme and is independent of topological configuration data. Two independent messages must be transmitted for the safety-related functions. However, these messages must be processed independently of one another. Since the messages are secured with a checksum, they can also be transmitted on a common channel Depending on the application, two physically separate transmission channels can also be provided.
Abstract
Zur Vermeidung einer Neuzulassung eines eisenbahntechnischen Leitsystem (11) bei der Anbindung eines neuen Sicherungsanlagentyps, sei es ein Stellwerk (211) oder ein Radio Block Center RBC (211) wird ein Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter (SSA, 4) vorgeschlagen der auf Seite Leitsystem (11) eine universelle Sicherungsanlagenschnittstelle (40, 41) aufweist und auf Seite Sicherungsanlage (211) eine Sicherungsanlagentyp-spezifische Schnittstelle (42) aufweist, so dass die Konversion von Bedienbefehlen und Zustandsmeldungen keine topologischen Konfigurationsdaten Schnittstellen-Adapter (SSA, 4) erfordert.To avoid re-approval of a railway control system (11) when connecting a new type of signaling system, be it a signal box (211) or a radio block center RBC (211), a signaling system interface adapter (SSA, 4) is proposed, which is shown on page Control system ( 11) has a universal safety system interface (40, 41) and has a safety system type-specific interface (42) on the safety system (211) side, so that the conversion of operating commands and status reports does not require any topological configuration data interface adapter (SSA, 4).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Eisenbahnleitsystem mit einem Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter für ein Stellwerk oder ein Radio Block Center gemäss dem Patentanspruch 1 sowie auf ein Verfahren zur Konfigurierung und zum Betrieb eines Eisenbahnleitsystem gemäss dem Patentanspruch 8.The present invention relates to a railway control system with a safety system interface adapter for an interlocking or a radio block center according to
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 «Leitsystem» 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
Die Sicherheitsebene 2 ist gegliedert in eine sogenannte Innenanlage 21 und eine Aussenanlage 22. Die Innenanlage 21 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. Zusätzlich oder alternativ zu einem Stellwerk 211 kann ein Radio Block Center RBC 211 vorhanden sein. Die Stellwerke 211 und/oder die Radio Block Center RBC 211 sorgen für einen kollisionsfreien Verkehr auf den Gleisen und garantieren insbesondere die Sicherheit für die Fahrzeuge. Diese Sicherheit muss die Erfordernisse von SIL 4 gemäss EN 50128 [3] erfüllen. Stellwerke und Radio Block Center RBC werden vom Fachmann unter dem Oberbegriff «Sicherungsanlage» subsummiert, vgl zB [4].
Die Schutzebene 3 wird gebildet aus den verkehrenden Fahrzeugen/Zügen 30 und ihrer Zugsicherungseinrichtungen 31. Anstelle des Begriffs Schutzebene 3 wird auch der Begriff Bahnanlage 3 verwendet. Die Begriffe Schutzebene 3 bzw Bahnanlage 3 beziehen sich stets auf die vom betreffenden Leitsystem 11 geschützten Komponenten der Schutzebene 3 bzw gesteuerten Elemente der Bahnanlage 3.The
Wie aus der
Die Anbindung eines neuen Stellwerktyps oder die Anbindung eines einzuführenden RBC's an ein Leitsystem verursacht verschiedene Probleme. Dabei hat ein Bahnbetreiber in aller Regel keine Wahl, ob er einen neuen Stellwerktyp in seiner Bahninfrastruktur einführen will oder nicht, da dies durch Ausbauten oder durch einen Technologiewechsel der Stellwerke zwingend vorgegeben ist.The connection of a new type of interlocking or the connection of an RBC to be introduced to a control system causes various problems. As a rule, a rail operator does not have a choice as to whether or not to introduce a new type of interlocking in its rail infrastructure, as this is mandatory due to expansion or a change in the technology of the interlockings.
Unterschiedliche Stellwerktypen und unterschiedliche «RBC-Typen» verwenden Stellwerktyp-spezifische bzw. RBC-Typ-spezifische Schnittstellen für Anzeige- und Bediensysteme. Auf dieser Ebne ist noch keine Standardisierung eingeführt bzw eine Standardisierung müsste der betrieblichen und technologischen Entwicklung voraus sein. Nachfolgend werden die Probleme mit der Einführung eines neuen Stellwerktyps dargelegt. Diese Darlegung ist entsprechend auch für die Einführung eines neuen RBC-Typs gleichermassen gültig und anwendbar. Der Einfachheit halber wird dies hier nur für Stellwerktypen dargelegt.Different interlocking types and different "RBC types" use interlocking type-specific or RBC-type-specific interfaces for display and operating systems. No standardization has yet been introduced at this level, or standardization would have to be ahead of operational and technological development. Below are the Problems with the introduction of a new type of interlocking set out. This explanation is equally valid and applicable for the introduction of a new RBC type. For the sake of simplicity, this is only presented here for interlocking types.
Wenn nun ein neuer Stellwerktyp über eine neue Stellwerktyp-spezifische Schnittstelle an ein Leitsystem angebunden werden soll, muss das Leitsystem entsprechend erweitert werden, was zu weiteren Problemen führt:
- a) Mit der Erweiterung verliert das betreffende Leitsystem seine eisenbahntechnische behördliche Zulassung. Für die erneute Zulassung ist in Zusammenarbeit mit der Zulassungsbehörde und dem Betreiber ein aufwendiges Verfahren notwendig.
- b) Die Erweiterung bedingt einen neuen Release/Version des Leitsystems. Ein neuer Release ist aufwändig und steht meist erst nach 1 bis 2 Jahren Entwicklungszeit zur Verfügung.
- a) With the expansion, the relevant control system loses its official railway license. A complex procedure in cooperation with the approval authority and the operator is necessary for the renewed approval.
- b) The expansion requires a new release/version of the control system. A new release is complex and is usually only available after 1 to 2 years of development.
Damit ein Leitsystem nicht für jede neue Stellwerktyp-spezifische Schnittstelle erweitert werden muss, könnte das Leitsystem eine bezüglich Stellwerk unabhängige, leitsystemspezifische Schnittstelle anbieten. Mit einer solchen «standardisierten» Stellwerkschnittstelle könnten so Stellwerke über einen stellwerktyp-spezifischen Adapter an das Leitsystem angebunden werden.So that a control system does not have to be expanded for each new interlocking-type-specific interface, the control system could offer an interlocking-independent, control-system-specific interface. With such a “standardized” interlocking interface, interlockings could be connected to the control system via an interlocking type-specific adapter.
Ein zwischen dem Stellwerk und dem Leitsystem liegender Adapter wandelt die Informationen - das sind meist Zustandsmeldungen - von der stellwerkspezifischen Schnittstelle zu Informationen der standardisierten Stellwerkschnittstelle. Umgekehrt werden in einem solchen Adapter Bedienbefehle für das Stellwerk in einem standardisierten Befehlsformat in ein Stellwerk-spezifisches Befehlsformat gewandelt. Für diese Wandlung benötigt der Adapter jedoch eine topologieabhängige Konfiguration.An adapter located between the interlocking and the control system converts the information - mostly status reports - from the interlocking-specific interface to information from the standardized interlocking interface. Conversely, operating commands for the interlocking in a standardized command format are converted into an interlocking-specific command format in such an adapter. However, the adapter requires a topology-dependent configuration for this conversion.
Der Begriff topologieabhängige Konfiguration bezieht sich auf Daten, die ein Abbild der zu steuernden Eisenbahnanlage beinhalten wie zB
- Bahnhof als hierarchisch zusammenfassendes Konstrukt von zu steuernden bzw überwachenden Elementen;
- Gleisabschnitte;
- Sequenz von Gleisabschnitten;
- Weichen;
- Kreuzungen;
- Barrieren (für Strassenübergänge).
- Train station as a hierarchically summarizing construct of elements to be controlled or monitored;
- track sections;
- sequence of track sections;
- switches;
- crossings;
- Barriers (for road crossings).
Wenn nun über die standardisierte Stellwerkschnittstelle zwischen Adapter und Leitsystem leitsystemspezifische Zustandsidentifikationen (zB Station, Elementart, Elementname, Zustandsname) übertragen würden, dann müsste der Adapter eine Wandlung vornehmen, da die Elemente bzw. Zustände auf der Stellwerk(typ)-spezifischen Schnittstelle anders identifiziert werden. Auf der Stellwerk(typ)-spezifischen Schnittstelle werden die Elemente zB mit einem Index und die darin enthaltenen Zustände mit einer Bit-Position identifiziert. Für diese Wandlung bräuchte es eine topologieabhängige Konfiguration, da die Elemente Teil der Topologie sind.If control system-specific status identifications (e.g. station, element type, element name, status name) were to be transmitted via the standardized interlocking interface between the adapter and the control system, then the adapter would have to carry out a conversion, since the elements or statuses are identified differently on the interlocking (type)-specific interface will. On the interlocking (type)-specific interface, the elements are identified with an index, for example, and the states contained therein are identified with a bit position. A topology-dependent configuration would be required for this conversion, since the elements are part of the topology.
Zur Klarstellung des vorstehend verwendeten Begriffs «Stellwerk(typ)-spezifisch» wird hier ausgeführt:
Die Wandlung im Adapter beinhaltet zum einen eine Wandlung in das für den betreffenden Stellwerktyp vorgegebene Format (Struktur) und zum andern eine Wandlung gemäss den zu steuernden Elementen der Bahnanlage (Topologie, Inhalte, Nummerierung, Indizierung, etc). Nachstehend wird diese Unterscheidung nur noch dann gemacht, wo dies für die vorliegende Erfindung relevant ist.To clarify the term “interlocking (type)-specific” used above, the following is stated here:
The conversion in the adapter includes, on the one hand, a conversion into the format specified for the relevant signal box type (Structure) and on the other hand a conversion according to the elements of the railway system to be controlled (topology, content, numbering, indexing, etc.). In the following, this distinction will only be made where relevant to the present invention.
Eine topologieabhängige Konfiguration ist jedoch in einem Adapter aus verschiedenen Gründen unerwünscht:
- i) Jede Änderung an der Topologie der Bahnanlage und damit im Stellwerk bedingt eine Anpassung der topologieabhängigen Konfiguration im betreffenden Adapter. Die geänderte Konfiguration muss geprüft und zum richtigen Zeitpunkt im Adapter installiert werden. Der Adapter ist örtlich oft irgendwo zwischen Leitsystem und Stellwerk. Die Verbindung kann über Internet erfolgen und sich somit über mehrere Kilometer Distanz erstrecken.
- ii) Für die Wandlung der Informationen - also Zustandsmeldungen und/oder Bedienbefehle - und die Interpretation der topologieabhängigen Konfiguration wird ein solcher Adapter entsprechend komplex. Für jede neue stellwerkpezifische Schnittstelle muss ein neuer Adapter mit dem entsprechenden Aufwand entwickelt werden.
- iii) Bei einem Bahnbetreiber mit einem Streckennetz von zB über 2000km ergeben sich ca 10 verschiedene Stellwerktypen bei rund 600 installierten Stellwerken und etwa 3 verschiedene RBC-Typen. Pro solchem Sicherungsanlagentyp wäre ein spezifischer Adapter vorzusehen. Bei einer Änderung am Stellwerk müsste darüber hinaus die Konfiguration des zugehörigen Adapters, sowie die Konfiguration im zugehörigen Leitsystem oder Leitsystemzelle geändert und geprüft werden. Die Prüfung erfolgt mit Stellwerk, Adapter und Leitsystem/Leitsystemzelle. Bei grösseren Änderungen erfolgt dies auch etappenweise. Das bedeutet, dass nur während Zugspausen geprüft werden kann. Für diese Prüfungen muss zuerst die neue, zu prüfende Konfiguration geladen werden und nach Abschluss wieder die ursprüngliche Konfiguration geladen werden, damit der Bahnbetrieb wieder aufgenommen werden kann.
- i) Any change to the topology of the railway system and thus to the interlocking requires an adjustment of the topology-dependent configuration in the relevant adapter. The changed configuration must be checked and installed in the adapter at the correct time. The adapter is often located somewhere between the control system and the signal box. The connection can be made via the Internet and thus extend over a distance of several kilometers.
- ii) Such an adapter becomes correspondingly complex for the conversion of the information—that is, status reports and/or operating commands—and the interpretation of the topology-dependent configuration. A new adapter with the corresponding effort has to be developed for each new interlocking-specific interface.
- iii) In the case of a railway operator with a route network of, for example, more than 2000 km, there are around 10 different types of interlockings with around 600 installed interlockings and around 3 different RBC types. A specific adapter would have to be provided for each type of safety system. In the case of a change to the interlocking, the configuration of the associated adapter and the configuration in the associated control system or control system cell would also have to be changed and checked. The test is carried out with signal box, adapter and control system/control system cell. In the case of major changes, this is also done in stages. This means that checks can only be carried out during train breaks. For these tests, the new configuration to be tested must first be loaded and then the original one again after completion configuration must be loaded so that railway operations can be resumed.
Besonders der vorstehende Grund iii) zeigt, dass das Vorhandensein einer topologieabhängigen Konfiguration im Schnittstellen-Adapter aus operationellen Gründen wie auch aus Gründen der Logistik massive Nachteile für die Bahnbetreiber nach sich zieht.Reason iii) above in particular shows that the existence of a topology-dependent configuration in the interface adapter entails massive disadvantages for the railway operators for operational reasons as well as for reasons of logistics.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Eisenbahnleitsystem mit einem Schnittstellen-Adapter zur Anbindung eines Stellwerks oder eines Radio Block Centers RBC zu schaffen, mit dem die vorstehend dargelegten erheblichen Nachteile bei einer Änderung der zu steuernden Eisenbahnanlage eliminiert werden und insbesondere der Aufwand zur Anbindung eines neuen Stellwerktyps oder eines einzuführenden RBC-Typs signifikant reduziert werden kann. Ebenso liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Konfigurierung und zum Betrieb eines Eisenbahnleitsystems anzugeben, so dass Änderungen an der zu steuernden Bahnanlage sich nur auf das Leitsystem auswirken.The present invention is therefore based on the object of creating a railway control system with an interface adapter for connecting an interlocking or a radio block center RBC, with which the considerable disadvantages set out above when changing the railway system to be controlled are eliminated and in particular the effort for Connection of a new interlocking type or an RBC type to be introduced can be significantly reduced. The present invention is also based on the object of specifying a method for configuring and operating a railway control system, so that changes to the railway system to be controlled only affect the control system.
Diese Aufgabe wird für ein Eisenbahnleitsystem durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst und für ein Verfahren zur Konfigurierung und zum Betrieb eines Eisenbahnleitsystems durch die im Patentanspruch 8 angegebenen Merkmale und Verfahrensschritte. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.This object is achieved for a railway control system by the features specified in
Das erfindungsgemässe Eisenbahnleitsystem ist ein Eisenbahnleitsystem für eine Eisenbahnanlage mit einer Anbindung von mindestens einem Stellwerk oder von einem Radio Block Center - beide im folgenden Sicherungsanlage genannt -, wobei
- im Leitsystem von der Sicherungsanlage Zustandsmeldungen empfangen und Bedienbefehle generiert und an die mindestens eine Sicherungsanlage übermittelt werden und wobei
- jeder Sicherungsanlage ein bestimmter Sicherungsanlagentyp zugeordnet ist,
die Anbindung der Sicherungsanlage über einen Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter erfolgt, so dass
- zwischen Leitsystem und Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter eine universelle Sicherungsanlagenschnittstelle vorgesehen ist und so dass
- zwischen Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter und Sicherungsanlage eine Sicherungsanlagentyp-spezifische Schnittstelle vorgesehen ist und
- im Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter die generierten Bedienbefehle in Sicherungsanlagentyp-spezifische Bedienbefehle nach einem vorgegebenen Schema unabhängig von topologischen Konfigurationsdaten gewandelt werden.
- receive status reports from the security system in the control system and generate operating commands and transmit them to the at least one security system and wherein
- each security system is assigned a specific type of security system,
the security system is connected via a security system interface adapter, so that
- A universal safety system interface is provided between the control system and safety system interface adapter and so that
- a security system type-specific interface is provided between the security system interface adapter and the security system, and
- in the safety system interface adapter, the generated operating commands are converted into safety system type-specific operating commands according to a predetermined scheme, independently of topological configuration data.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Konfigurierung und zum Betrieb eines Eisenbahnleitsystem ist
ein Verfahren zur Konfigurierung und zum Betrieb eines Eisenbahnleitsystems für eine Bahnanlage mit einer Anbindung von mindestens einem Stellwerk oder von einem Radio Block Center - beide im folgenden Sicherungsanlage genannt - wobei
- im Leitsystem von der Sicherungsanlage Zustandsmeldungen empfangen und Bedienbefehle generiert und an die mindestens eine Sicherungsanlage übermittelt werden und wobei
- jeder Sicherungsanlage ein bestimmter Sicherungsanlagentyp zugeordnet ist,
a method for configuring and operating a railway control system for a railway system with a connection to at least one signal box or to a radio block center - both referred to below as safety systems - wherein
- receive status reports from the security system in the control system and generate operating commands and transmit them to the at least one security system and wherein
- each security system is assigned a specific type of security system,
Damit im Sicherungsanlagen Schnittstellen Adapter - im Folgenden nur noch «SSA» genannt - keine topologieabhängige Konfiguration mehr notwendig ist, werden die Daten (siehe dazu vorstehende detaillierte Darstellung) im Leitsystem soweit aufbereitet, dass der SSA diese Daten in, bzw. aus den Stellwerk(typ)-spezifischen Informationen ohne eigene topologieabhängige Konfigurationsdaten wandeln kann. Damit dies möglich ist muss aber auch die Schnittstelle zwischen SSA und Leitsystem so gestaltet sein, dass die stellwerkspezifischen Informationen für jeden Stellwerktyp über dieselbe Schnittstelle übertragen werden können. Das ist (im Gegensatz zur standardisierten Stellwerkschnittstelle vgl. vorstehend in Absatz [0012]) mit der universellen Stellwerkschnittstelle möglich Die Aufbereitung der Stellwerk(typ)-spezifischen Informationen werden im Leitsystem mit Hilfe einer topologieabhängigen Konfiguration durchgeführt. So ergeben sich die folgenden Vorteile:
- i) Der SSA kann relativ einfach aufgebaut sein, da topologieabhängige Konfigurationsdaten weder vorhanden sein müssen noch gewandelt werden müssen.
- ii) Mit der Vereinfachung gemäss i) steht ein neuer SSA in kürzerer Zeit und kostengünstiger zur Verfügung.
- iii) Da im SSA keine topologieabhängige Konfiguration notwendig ist, bleibt der SSA bei einer Bahnanlagenänderung davon nicht betroffen, diese muss nur noch im betreffenden Stellwerk und/oder RBC nachgeführt werden. Eine Nachführung im Leitsystem ist jedoch auf jeden Fall vorzunehmen.
- iv) Für den Einsatz eines neuen Stellwerktyps mit neuer stellwerktypspezifischer Schnittstelle müssen im Leitsystem lediglich die Konfigurationsdaten angepasst werden. Es braucht keine neue Zulassung des Leitsystems. Da der SSA keine Abhängigkeit zum Bahnleitsystem hat, kann ein neuer Stellwerktyp mit dem Leitsystem betrieben werden, sobald der zugehörige SSA zur Verfügung steht. Ein neuer Release des Leitsystems ist nicht erforderlich.
- i) The SSA can have a relatively simple structure, since topology-dependent configuration data does not have to be present or converted.
- ii) With the simplification according to i), a new SSA is available in a shorter time and more cost-effectively.
- iii) Since no topology-dependent configuration is necessary in the SSA, the SSA is not affected by a change in the railway system; this only has to be updated in the relevant interlocking and/or RBC. However, tracking in the control system must be carried out in any case.
- iv) For the use of a new interlocking type with a new interlocking type-specific interface, im only the configuration data needs to be adjusted. No new approval of the control system is required. Since the SSA is not dependent on the railway control system, a new type of interlocking can be operated with the control system as soon as the associated SSA is available. A new release of the control system is not required.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:
-
Übersicht über die verschiedenen Ebenen der Überwachung und Steuerung des Bahnbetriebs;Figur 1 -
Einbettung eines Adapters zwischen einem Leitsystem und einem Stellwerk bzw RBC.Figur 2
-
figure 1 Overview of the different levels of monitoring and control of railway operations; -
figure 2 Embedding an adapter between a control system and an interlocking or RBC.
In einer Übersicht zeigt
Die Leitebene 1 enthält wenigstens ein Leitsystem 11 oder Leitsystemzellen 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. Nicht explizit gezeigt sind in
Die Schutzebene 3 enthält die auf den Gleisen sich bewegenden Fahrzeuge/Züge 30, die zugseitigen Sicherungseinrichtungen 31, zB Antennen 31. Anstelle des Begriffs Schutzebene 3 wird auch der Begriff Bahnanlage 3 verwendet.The
Sicherungsanlage 211 steht für
ein Stellwerk 211 oder ein Radio Block Center 211, kurz RBC 211.
Die universelle Sicherungsanlagen Schnittstelle ist gegliedert in
- eine universelle Sicherungsanlagen Schnittstelle 40 für Bedienbefehle, also in
Richtung Leitsystem 11 →SSA 4 und in - eine universelle Sicherungsanlagen Schnittstelle 41 für Zustandsmeldungen, also in
Richtung SSA 4 →Leitsystem 11.
a
The universal security systems interface is divided into
- a universal
safety system interface 40 for operating commands, i.e. in the direction of thecontrol system 11 →SSA 4 and in - a universal
safety system interface 41 for status reports, i.e. in the direction ofSSA 4 →control system 11.
Da zwischen Leitsystem 11 und der Sicherungsanlage 211 mehrere Kilometer in einem weiten Bereich bis zu rund 100km liegen können, ist die räumliche Anordnung der betreffenden SSA 4 sehr verschieden. Als Übertragungsmedium können in entsprechender Redundanz zB leased lines verwendet werden. Die Übertragung selber kann via IP mit den bekannten Protokollsicherungstechniken erfolgen.Since there can be several kilometers in a wide area of up to around 100 km between the
Die universelle Schnittstelle 40, 41 zwischen SSA 4 und Leitsystem 11 ist so gestaltet, dass für unterschiedliche Stellwerke 211 und Stellwerktypen immer dieselbe Schnittstelle 40, 41 verwendet werden kann. Innerhalb der universellen Schnittstelle 40, 41 zwischen SSA 4 und Leitsystem 11 werden Zustandsmeldungen und Elementidentifikationen stellwerkspezifisch - jedoch nicht Stellwerktyp-spezifisch - übertragen. Damit kann der SSA 4 eine Wandlung nach einem vorgegebenen Schema vornehmen ohne dass dazu eine Konfiguration im SSA 4 notwendig ist.The
Das Ganze gilt auch für Bedienungen, bei denen die zu bedienenden Elemente mit stellwerkspezifischen Elementidentifikationen über die universelle Schnittstelle übertragen werden. Das Leitsystem 11 enthält weiter eine Bedien- und Anzeigesteuerung 111.The whole thing also applies to operations where the elements to be operated are transmitted with interlocking-specific element identifications via the universal interface. The
Ein SSA 4 ist als Rechnerplattform ausgebildet mit entsprechenden Hardware-Komponenten und Hardware-Schnittstellen. Auf dieser Rechnerplattform ist ein Betriebssystem implementiert. Da ein SSA 4 sicherheitsrelevante Funktionen für den Bahnbetrieb wahrnimmt, müssen Operationen (Bedienbefehle, Zustandsmeldungen) auf zwei unabhängige Arten bearbeitet und/oder übertragen werden. Vorliegend muss also im SSA die Wandlung der im Leitsystem generierten Bedienbefehle in Sicherungsanlagentyp-spezifische Bedienbefehle auf zwei voneinander unabhängige Arten vorgenommen werden. Für beide Arten gilt jedoch, dass die Wandlung nach einem vorgegebenen Schema erfolgt und unabhängig von topologischen Konfigurationsdaten erfolgt. Für die sicherheitsrelevanten Funktionen müssen zwei unabhängige Nachrichten übermittelt werden. Diese Nachrichten müssen aber unabhängig voneinander verarbeitet werden. Da die Nachrichten mit einer Prüfsumme gesichert sind, können sie auch auf einem gemeinsamen Kanal übertragen werden Je nach Anwendung können auch zwei physisch getrennte Übertragungskanäle vorgesehen sein.An
- 11
- Leitebenemanagement level
- 1111
- Eisenbahnleitsystem, LeitsystemRailway control system, control system
- 111111
- Bedien- und AnzeigesteuerungOperating and display control
- 1212
- Leitsystem-Bedienplatz, BedienplatzControl system operator station, operator station
- 120120
- Bedienkonverteroperating converter
- 121121
- Meldungskonvertermessage converter
- 22
- Sicherheitsebenesecurity level
- 2121
- Innenanlageindoor plant
- 211211
- Sicherungsanlage; Stellwerk, RBCsecurity system; Interlocking, RBC
- 212212
- Stellwerkbedienplatzsignal box operator station
- 2222
- Aussenanlageoutdoor facility
- 221221
- Weichesoft
- 222222
- Gleisfreimeldertrack vacancy detector
- 223223
- Signalesignals
- 224224
- Zugssicherungseinrichtungen in Aussenanlage; Balisetrain protection devices in the outdoor area; balise
- 33
- Schutzebene, Eisenbahnanlage, BahnanlageProtection level, railway system, railway system
- 3030
- Fahrzeugvehicle
- 3131
- Zugsicherungseinrichtung auf Fahrzeug; Antennetrain protection device on vehicle; antenna
- 44
- Sicherungsanlagen Schnittstellen Adapter, Stellwerk Schnittstellen Adapter, RBC Schnittstellen AdapterSecurity systems interface adapters, interlocking interface adapters, RBC interface adapters
- 4040
- Universelle Sicherungsanlagenschnittstelle für BedienbefehleUniversal security system interface for operating commands
- 4141
- Universelle Sicherungsanlagenschnittstelle für ZustandsmeldungenUniversal safety system interface for status reports
- 4242
- Sicherungsanlagentyp-spezifische Schnittstelle, Stellwerktyp-spezifische Schnittstelle, RBC-Typ-spezifische Schnittstelle,Safety system type-specific interface, interlocking type-specific interface, RBC type-specific interface,
- [1][1]
- Integrales Leit- und Informationssystem ILTIS https://de.wikipedia.org/wiki/Integrales Leit- und Informationssystem Integral control and information system ILTIS https://de.wikipedia.org/wiki/Integrales control and information system
- [2][2]
-
WO 2012/119879 A1
EISENBAHNLEITSYSTEM
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, DE - 80333 MünchenWO 2012/119879 A1
RAILWAY CONTROL SYSTEM
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, DE - 80333 Munich - [3][3]
-
EN 50128: 2012-03
Bahnanwendungen - Telekommunikationstechnik, Signaltechnik und Datenverarbeitungssysteme - Software für Eisenbahnsteuerungs- und ÜberwachungssystemeEN 50128: 2012-03
Railway applications - Telecommunications technology, signaling technology and data processing systems - Software for railway control and monitoring systems - [4][4]
- https://www.zevrail.de/https://www.zevrail.de/
- ETCSETC
- European Train Control System https://en.wikipedia.org/wiki/European Train Control System European Train Control System https://en.wikipedia.org/wiki/European Train Control System
- ERMSERM
- The European Rail Traffic Management System http://www.ertms.net/ The European Rail Traffic Management System http://www.ertms.net/
- IPIP
- Internet Protokoll.Internet Protocol.
- RBCRBC
- Radio Block CenterRadio Block Center
- SSASSA
- Sicherungsanlagen Schnittstellen AdapterSecurity system interface adapter
Claims (8)
die Generierung der Bedienbefehle im Leitsystem auf empfangenen Zustandsmeldungen und auf topologischen Konfigurationsdaten beruht, die beide ein Abbild der zu steuernden Bahnanlage (3) repräsentieren,
die Anbindung der Sicherungsanlage (211) über einen Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter (SSA, 4) erfolgt, so dass
the generation of the operating commands in the control system is based on status reports received and on topological configuration data, both of which represent an image of the railway system (3) to be controlled,
the security system (211) is connected via a security system interface adapter (SSA, 4), so that
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter (SSA, 4) als Rechnerplattform ausgebildet ist und dass auf dieser Rechnerplattform ein Betriebssystem implementiert ist.Guidance system (11) according to claim 1,
characterized in that
the security systems interface adapter (SSA, 4) is designed as a computer platform and that an operating system is implemented on this computer platform.
dadurch gekennzeichnet, dass
die universelle Sicherungsanlagenschnittstelle (40, 41) richtungsgetrennt ausgeführt ist.Guidance system (11) according to claim 1 or 2,
characterized in that
the universal security system interface (40, 41) is designed with separate directions.
dadurch gekennzeichnet, dass
die universelle Sicherungsanlagenschnittstelle (40, 41) pro Richtung unabhängige Übertragungskanäle aufweist ist.Guidance system (11) according to claim 3,
characterized in that
the universal security system interface (40, 41) has independent transmission channels for each direction.
dadurch gekennzeichnet, dass
die die Unabhängigkeit der zwei Übertragungskanäle durch ein Protokoll oder physisch gebildet ist.Guidance system (11) according to claim 4,
characterized in that
which establishes the independence of the two transmission channels by protocol or physically.
dadurch gekennzeichnet, dass
im Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter (SSA, 4) die generierten Bedienbefehle in Sicherungsanlagentyp-spezifische Bedienbefehle auf zwei voneinander unabhängige Arten gewandelt werden.Guidance system (11) according to one of Claims 1 to 5,
characterized in that
in the safety system interface adapter (SSA, 4) the generated operating commands are converted into safety system type-specific operating commands in two independent ways.
dadurch gekennzeichnet, dass
die über die Sicherungsanlagentyp-spezifische Schnittstelle (42) übertragenen Sicherungsanlagen-spezifischen Bedienbefehle die für die betreffende Bahnanlage (3) entsprechende Bezeichnungen und Nummern enthalten.Guidance system (11) according to one of Claims 1 to 6,
characterized in that
the safety system-specific operating commands transmitted via the safety system type-specific interface (42) contain the designations and numbers corresponding to the relevant railway system (3).
die Anbindung der Sicherungsanlage (211) über einen Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter (SSA, 4) erfolgt und dass topologische Konfigurationsdaten, die ein Abbild der zu steuernden Bahnanlage (3) repräsentieren, in einer Projektierungsphase in das Leitsystem (11) geladen werden so dass im Betrieb das Leitsystems die Generierung der Bedienbefehle auf empfangenen Zustandsmeldungen und auf den topologischen Konfigurationsdaten beruht und in einem universellen Format dem Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter (SSA, 4) übermittelt werden wobei im Sicherungsanlagen Schnittstellen-Adapter (SSA, 4) die Wandlung der Bedienbefehle unabhängig von topologischen Konfigurationsdaten in ein sicherungsanlagentyp-spezifisches Format nach einem vorgegebenen Schema erfolgt.Method for configuring and operating a railway control system (11) for a railway system (3) with a connection to at least one signal box (211) or to a radio block center (RBC, 211) - both referred to below as a signaling system (211) - according to a of claims 1 to 7, wherein
the connection of the safety system (211) takes place via a safety system interface adapter (SSA, 4) and that topological configuration data, which represent an image of the railway system (3) to be controlled, are loaded into the control system (11) in a project planning phase, so that in Operation of the control system, the generation of the operating commands is based on received status messages and on the topological configuration data and is transmitted to the safety system interface adapter (SSA, 4) in a universal format, with the transformation of the operating commands in the safety system interface adapter (SSA, 4) being independent of topological configuration data in a protection system type-specific format according to a predetermined scheme.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20192559.1A EP3960580A1 (en) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Railway control system with an interface adapter and method for configuration |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20192559.1A EP3960580A1 (en) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Railway control system with an interface adapter and method for configuration |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP3960580A1 true EP3960580A1 (en) | 2022-03-02 |
Family
ID=72240315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP20192559.1A Pending EP3960580A1 (en) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Railway control system with an interface adapter and method for configuration |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3960580A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115180004A (en) * | 2022-09-13 | 2022-10-14 | 卡斯柯信号(北京)有限公司 | Method and device for testing radio block system |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012119879A1 (en) | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Railway control system |
-
2020
- 2020-08-25 EP EP20192559.1A patent/EP3960580A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012119879A1 (en) | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Railway control system |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
"Signaltechnik und Datenverarbeitungssysteme - Software für Eisenbahnsteuerungs- und Überwachungssysteme", EN 50128: 2012-03 BAHNANWENDUNGEN - TELEKOMMUNIKATIONSTECHNIK |
INTEGRALES LEIT- UND INFORMATIONSSYSTEM ILTIS, Retrieved from the Internet <URL:https://de.wikipedia.org/wiki/IntegralesLeit-undInformationssystem> |
SILVIA PASCUAL ET AL: "Reduzierung der Betriebskosten f?r ERTMS Level 2 durch Implementierung einer standardisierten Stellwerksschnittstelle - Operational cost reduction for ERTMS Level 2 by implementing a standardised interlocking interface", SIGNAL UND DRAHT: SIGNALLING & DATACOMMUNICATION, vol. 109, no. 9, 11 September 2017 (2017-09-11), DE, pages 58 - 66, XP055410938, ISSN: 0037-4997 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115180004A (en) * | 2022-09-13 | 2022-10-14 | 卡斯柯信号(北京)有限公司 | Method and device for testing radio block system |
CN115180004B (en) * | 2022-09-13 | 2023-03-17 | 卡斯柯信号(北京)有限公司 | Method and device for testing radio block system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3247609B1 (en) | Method and device for automatically influencing track-bound vehicles | |
EP1719688A1 (en) | Data communication system for railway vehicles | |
WO2012136525A1 (en) | Key management system and method for a train protection system | |
CH701344A1 (en) | Stellwerk control. | |
EP2057056B1 (en) | Method and device for a modular adaptive system for controlling and monitoring railway safety installations | |
WO2019243341A1 (en) | Flexible train safety system | |
EP3960580A1 (en) | Railway control system with an interface adapter and method for configuration | |
EP1097077A2 (en) | Method for reducing data in railway operation | |
EP2088051B1 (en) | Method and device for secure setting of a route for a rail vehicle | |
EP2230148A1 (en) | Method and system for identifying rail securing devices | |
DE10107571A1 (en) | System for communications between adjacent vehicle units in compound vehicle has short distance communications devices mutually offset relative to central axis of compound vehicle | |
WO2017153132A1 (en) | Track installation and method for operating a track installation | |
EP2121410B1 (en) | Method and system for the data exchange between a central unit and a train influencing component | |
EP2489570B1 (en) | Method and system for data exchange between a central unit and components for influencing trains for test purposes | |
DE10336022B4 (en) | Procedure for the flexible allocation of responsibilities of line centers | |
EP4101726B1 (en) | System for testing the correct sequence and transmission of beacon and / or loop telegrams provided for an on-board unit of a vehicle | |
EP3771612B1 (en) | Drafting device and method for operating same | |
DE102017212933A1 (en) | Track layout with balises | |
EP3312073A1 (en) | Method for testing a rail system and rail system | |
DE19501993C2 (en) | Method and device for the safety-relevant recording and processing of status information of decentralized or central control devices of guideway elements along a guideway on traction vehicles | |
EP2088052B1 (en) | Communication infrastructure for security-relevant applications | |
EP3786025A1 (en) | Autonomous railway gate system for an etcs railway track | |
EP4331939A1 (en) | Traffic network and method for operating rail vehicles in a traffic network | |
EP3374247A1 (en) | Method for operating an etcs mobile radio antenna assembly and etcs railway vehicle having an etcs mobile radio antenna assembly | |
EP3943363B1 (en) | Railway control system with restriction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20220719 |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |