EP4059807A1 - Verfahren zur optimierten erteilung einer fahrerlaubnis für ein schienenfahrzeug/zug - Google Patents

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Publication number
EP4059807A1
EP4059807A1 EP21169936.8A EP21169936A EP4059807A1 EP 4059807 A1 EP4059807 A1 EP 4059807A1 EP 21169936 A EP21169936 A EP 21169936A EP 4059807 A1 EP4059807 A1 EP 4059807A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
train
destination
section
target
movement authority
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
EP21169936.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Hofer
Bernhard Diethelm
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 AG
Original Assignee
Siemens Mobility AG
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 AG filed Critical Siemens Mobility AG
Publication of EP4059807A1 publication Critical patent/EP4059807A1/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
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0058—On-board optimisation of vehicle or vehicle train 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
    • B61L27/10—Operations, e.g. scheduling or time tables
    • B61L27/16—Trackside optimisation of vehicle or train 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 train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation using European Train Control System [ETCS]

Definitions

  • the present invention relates to a method for the optimized granting of a driving license (movement authority) for a train.
  • the trackside safety systems (interlocking, RBC, partly also control technology) must ensure both reliable signaling and smooth operation for rail traffic and optimally support the operating processes.
  • the demands regarding capacity (throughput) have increased before and since the introduction of electronic security systems and will continue to increase due to social developments. At the same time, there is a demand for cheaper and less complex solutions (cost pressure from infrastructure operators).
  • the figure 1 an overview of the current structure of security systems and also shows how a possible simplified structure could be designed for the future.
  • the route is the ordered set of all relevant instances of switches, track sections, etc., which form the route from a possible start to the next possible destination.
  • route data of route instances must be consistent with the underlying outdoor facility, as they declare the continuity and freedom from interruptions of routes and thus bear safety responsibility (SIL 4). Therefore, in the case of conversions and extensions - in addition to the individual elements such as points, etc. - they must always be consistently updated and checked for completeness and correctness.
  • ETCS stop/location signals EHS/ESS
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method for the optimized granting of a driving license (movement authority) for a train in a destination section secured with a destination point, with which a high level of safety and at the same time a high degree of flexibility in the use of the route without large additional investment and/or engineering needs can be achieved.
  • MA Movement Authority
  • SvL Supervised Location
  • Shorter trains therefore use the front part of the target section up to the end of the dynamically issued EoA and, with the advantageous effect of the present invention, are therefore allowed to enter the target section sooner than a longer train (train length including its protective space to the front) that covers the entire length of the target section would use. This saves valuable seconds (about 4 minutes) for shorter trains entering the station up to 8 seconds) in turn order. With a cycle time of 120 seconds, this corresponds to a time gain of around 5% without having to have invested in additional security hardware.
  • the movement authority assigned to the train for entry into the target section is assigned a target value (end of authority) which, viewed in the direction of travel of the train and calculated from the start of the target section, is essentially the length of the train and the shelter reserved for this train.
  • the corresponding End of Authority (EoA) dynamically determined as the new destination is dynamically shown to the train driver on the display of the onboard unit and monitored for compliance with the intended stopping point, which is now dynamically determined as seen in the direction of travel.
  • EoA End of Authority
  • track vacancy detection devices typically play a safety-relevant role in the statically generated EoA at the destination of the destination section.
  • an unambiguous train entity that can be addressed by the control system can be formed in a suitable manner, for which the movement authority initiates, the target value of the movement authority is output by the control system to the interlocking and then, after the route has been secured accordingly Movement Authority executed by a Radio Block Center transmitted to the train (ie its onboard unit).
  • the method mentioned above is particularly suitable if the train protection of the target section and the slip-through path is implemented according to ETCS Level 2 or higher and the train protection monitors actual compliance by issuing the dynamically determined target value (EoA).
  • EoA dynamically determined target value
  • both the target value for the target section and the dynamically shifted slip path are re-determined after the original slip path (10) has become free, and a new movement authority (MA) is determined accordingly and compliance with it be monitored.
  • FIG 1 a schematic representation of the structure of today's existing railway safety systems and a future train-oriented safety logic working with train instances. These are clearly recognizable in the solutions used today dispatching level with the control system (control level) and the interlocking and the radio block centers (RBC, from ETCS Level 2 and higher) on the security level.
  • control level control level
  • RBC radio block centers
  • the method according to the invention for the optimized granting of a driving license (Movement Authority) for a train 2 whose entry into a target section 6 is planned to be imminent takes place above all at the level of the dispositive control system, the interlocking and the RBC.
  • This target section 6 is secured with an entry signal 3 and a target signal 4 and is seen in the direction of travel of train 2 (see arrow on the symbol for train 2) in front of this target signal 4.
  • the present invention requires the control system to know the length of the train 2 and a shelter 8 to be reserved in front of the train.
  • a slip-through path 10 downstream of the target signal 4 is also known in the control system.
  • the control technology e.g. RCS/TMS and Iltis ®
  • RCS/TMS and Iltis ® makes the decision, depending on the train and situation, by how much the End of Authority EoA can be withdrawn compared to the target signal 4 and transmits this by means of a new operation with a parameter (e.g. with a value of 150 for the Pull back about 150m) before the operation for the actual train route setting (Z) at the signal box.
  • This new operation (Verschiebung_EoA) is only dispositive and can therefore be automated. Incorrect values (including the train length on which this parameter is based) in terms of withdrawing the EoA only lead to operational restrictions (MA too short or MA too late), but not to a safety-critical situation.
  • the length or extent of the slip path (including extended vacancy control) is adjusted to the immediately following setting of a train route to this destination or the end of the slip path (including extended vacancy control) is also withdrawn (see right arrow 14).
  • the distance offset is then communicated to train 2 via the appropriately expanded interface from the interlocking to the RBC and from the RBC. This will initially only be a shorter but earlier MA and this for the FS mode (ETCS Level 2 Full Supervision) or in OS (On-Sight) or LS (Limited Supervision) mode to train 2.

Landscapes

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

Abstract

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur optimierten Erteilung einer Fahrerlaubnis (Movement Authority) für einen Zug in einen mit einem Zielpunkt gesicherten Zielabschnitt anzugeben, mit dem ein hoher Sicherheitslevel und gleichzeitig eine hohe Flexibilität in der Streckennutzung ohne grossen zusätzlichen Investitions- und/oder Engineering-Bedarf erzielt werden kann.Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur optimierten Erteilung einer Fahrerlaubnis (Movement Authority) für einen Zug (2), dessen Einfahrt in einen mit einem Zielpunkt (4) gesicherten und in Fahrtrichtung des Zuges (2) gesehen vor diesem Zielpunkt (4) liegenden Zielabschnitt (6) unmittelbar bevorstehend vorgesehen ist, gelöst, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:a) Bekanntgeben der Länge des Zuges (2) an ein auch diesen Streckenabschnitt (6) abdeckendes Leitsystem für die Zugdisposition;b) Leitsystem-seitiges und Stellwerk-seitigen Vorsehen eines dem Zielpunkt (4) nachgeordneten Durchrutschweges (10); undc) Leitsystem-seitiges Initiieren und Stellwerk-/RBC-seitiges Erteilen einer für die Einfahrt in den Zielabschnitt (6) berechtigenden Movement Authority für den Zug (2), wenn:c1) die Länge des Zuges (2) und ein für diesen Zug reservierter Schutzraum (8) kürzer als der Zielabschnitt (6) sind; undc2) ein vorausfahrender und zunächst den Zielabschnitt (6) noch belegender Zug (12) diesen Zielabschnitt (6) verlassen hat und sich aber noch in dem dem Zielpunkt (4) nachgeordneten Durchrutschweg (10) befinden kann oder der dem Zielpunkt (4) nachgeordnete Durchrutschweg (10) noch durch eine andere Fahrstrasse oder einen anderen Zug blockiert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur optimierten Erteilung einer Fahrerlaubnis (Movement Authority) für einen Zug.
  • Die streckenseitigen Sicherungsanlagen (Stellwerk, RBC, zum Teil auch Leittechnik) müssen für den Bahnverkehr sowohl einen signaltechnisch sicheren als auch einen reibungslosen Betriebsablauf gewährleisten und die Betriebsprozesse optimal unterstützen. Die Ansprüche bzgl. Kapazität (Durchsatz) sind vor und seit der Einführung elektronischer Sicherungsanlagen gestiegen und werden aufgrund der gesellschaftlichen Entwicklung weiterhin ansteigen. Gleichzeitig steht die Forderung nach günstigeren und weniger komplexen Lösungen (Kostendruck seitens Infrastrukturbetreiber) dazu im Raum.
  • Zur Orientierung zeigt die Figur 1 einen Überblick über die heutige Struktur von Sicherungsanlagen und zeigt auch wie eine mögliche vereinfachte Struktur für die Zukunft gestaltet sein könnte.
  • Bei den elektronischen, streckenseitigen Sicherungsanlagen gibt es mehrere Ausprägungen mehrerer Hersteller. Bezogen auf die SBB (Infrastrukturbetreiber mit einer der höchsten Zugdichten im Bahnverkehr Europas) sind das die Folgenden:
    1. 1. Siemens: Stellwerk Simis® W CH + RBC Trainguard® 200 RBC + Leittechnik Iltis®
    2. 2. Thales: Stellwerk Elektra II + RBC Thales + Leittechnik Iltis®
  • Diese Stellwerke basieren entweder auf dem ursprünglichen Spurplanprinzip (Simis® W CH) oder auf dem ursprünglichen Verschlussplanprinzip (Elektra II), wobei aufgrund der Möglichkeiten in den elektronischen Systemen und den Tools zu deren Bereitstellung die Umsetzung dieser Prinzipien nicht mehr in reiner Form erfolgt.
  • Gemeinsam ist beiden Ansätzen, dass jede mögliche Rangier- und Zugfahrt über Fahrstrasseninstanzen abgewickelt wird. Als Fahrstrasse wird dabei die geordnete Menge aller relevanten Instanzen von Weichen, Gleisabschnitten, etc. bezeichnet, welche den Fahrweg von einem möglichen Start bis zu einem nächstmöglichen Ziel bilden.
  • Dies gilt insbesondere für die Leittechnik und den zentralen Teil des Stellwerks (Komponente IIC/OMC bei Simis® W CH) bzw. für das gesamte Stellwerk (Elektra II). Die RBC beider Hersteller folgen jeweils ähnlichen Prinzipien, stützen aber in jedem Fall auf zuverlässigen Informationen des jeweiligen Stellwerks ab, die wiederum auf der Basis der o.g. Fahrstrasseninstanzen ermittelt werden.
  • Die Anzahl der Fahrstrasseninstanzen und deren Kombinationen (mehrere aufeinanderfolgende Fahrstrassen) macht einen erheblichen Teil der Daten der Sicherungsanlage aus. Die Fahrweg-Daten von Fahrstrasseninstanzen müssen konsistent mit der zugrundeliegenden Aussenanlage sein, da sie die Stetigkeit und Unterbruchsfreiheit von Fahrwegen deklarieren und damit Sicherheitsverantwortung tragen (SIL 4). Sie müssen daher bei Umbauten und Erweiterungen - zusätzlich zu den einzelnen Elementen wie Weichen, etc. - in jedem Fall konsistent nachgepflegt und auf Vollständigkeit und Korrektheit geprüft werden.
  • Bei den bisherigen Kapazitätssteigerungen (sowohl mit ETCS L0 bzw. L1LS als auch mit ETCS L2) wurde dabei der Ansatz verfolgt noch mehr Fahrstrassenabschnitte durch die Unterteilung mit weiteren Start- und Ziel-Elementen (optische Signale oder ETCS-Haltsignale/ETCS-Standortsignale, kurz EHS/ESS) einzuführen.
  • Dies bedingt eine ungleich höhere Zahl an Signalen und Fahrstrasseninstanzen und deren Kombinationen und wirkt sich negativ auf die Beherrschbarkeit dieser Daten aus.
  • Ideen für ETCS L3, insbesonders Hybrid L3, gehen hier noch einen Schritt weiter und versuchen in einigen Ansätzen die optimale Länge dieser und noch mehr zusätzlicher Fahrstrasseninstanzen zu ermitteln (Virtual Subsectioning, Virtual Block). Allerdings wird in diesen Ansätzen oft als einziges Kriterium die Verbesserung des Headways zwischen zwei Zügen insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten herangezogen. Vollständiger Moving Block gemäss ETCS L3 wird in diesem Bereich vor dem Hintergrund des Fahrens im absoluten Bremswegabstand dabei kaum als Mehrwert betrachtet und für das Fahren im relativen Bremswegabstand bei hohen Geschwindigkeiten werden die Risiken noch immer als zu hoch beurteilt. Was in diesen Ansätzen jedoch zu kurz kommt, ist die Entwicklung und Bereitstellung von neuen Kriterien für einen optimalen Betrieb (sowohl Zugfolge, Fahrplan als auch Energieverbrauch) bei gemässigten Geschwindigkeiten in komplexen, dicht befahrenen Zonen.
  • Um beispielsweise den Durchsatz in einem Bahnhof zu steigern, bedarf es jedoch nach dem Stand der Technik und den aktuellen Regelwerken eines aufwändigen Anlagen-Designs und -Engineerings verbunden mit dem Einsatz zusätzlicher Signalstaffeln, sei es mit optischer Signalisierung oder ETCS-Halt/Standort-Signalen (EHS/ESS) bei ETCS Level 2 und zusätzlichen Gleisfreimeldeabschnitten, Achszählern und/oder Gleiskreise.
  • Neuere Technologien zur Ortung von Zügen (GNSS, etc.), durchgängige Train Integrity Monitoring Systeme (TIMS) über heterogene Fahrzeugflotten hinweg und höhere Informationsdichte (z.B. Häufigkeit eines Train Position Reports) mittels FRMCS anstatt GSM-R sind jedoch noch weit von einer Reife für eine flächendeckende Anwendung von ETCS Level 3 im Eisenbahnnetz entfernt. Erst diese Systeme würden zusätzliche Achszähler und den übermassigen Einsatz von ETCS-Halt/Standort-Signalen vermeiden.
  • Es mangelt daher an vernünftigen Übergangslösungen bis zur Erlangung einer hinreichenden Reife mit geringerem Investitions-und/oder Engineering-Bedarfs.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur optimierten Erteilung einer Fahrerlaubnis (Movement Authority) für einen Zug in einen mit einem Zielpunkt gesicherten Zielabschnitt anzugeben, mit dem ein hoher Sicherheitslevel und gleichzeitig eine hohe Flexibilität in der Streckennutzung ohne grossen zusätzlichen Investitions- und/oder Engineering-Bedarf erzielt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur optimierten Erteilung einer Fahrerlaubnis (Movement Authority) für einen Zug, dessen Einfahrt in einen mit einem Zielpunkt gesicherten und in Fahrtrichtung des Zuges gesehen vor diesem Zielpunkt liegenden Zielabschnitt unmittelbar bevorstehend vorgesehen ist, gelöst, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
    1. a) Bekanntgeben der Länge des Zuges an ein auch diesen Streckenabschnitt abdeckendes Leitsystem für die Zugdisposition;
    2. b) Leitsystem- und Stellwerk-seitiges Vorsehen eines dem Zielpunkt nachgeordneten Durchrutschweges; und
    3. c) Leitsystem-seitiges Initiieren und Stellwerk-/RBC-seitiges Erteilen einer für die Einfahrt in den Zielabschnitt berechtigenden Movement Authority für den Zug, wenn:
      • c1) die Länge des Zuges und ein für diesen Zug reservierter Schutzraum kürzer als der Zielabschnitt sind; und
      • c2) ein vorausfahrender und zunächst den Zielabschnitt noch belegender Zug diesen Zielabschnitt verlassen hat und sich aber noch in dem dem Zielpunkt nachgeordneten Durchrutschweg befinden kann oder der dem Zielpunkt nachgeordnete Durchrutschweg noch durch eine andere Fahrstrasse oder einen anderen Zug blockiert ist.
  • Auf diese Weise ist es möglich, dass der Zug bereits dann in den Zielabschnitt einfahren kann, wenn ein vorausfahrender Zug den Zielabschnitt verlassen hat, sich aber noch in dem ursprünglich starr vorgesehenen Durchrutschweg befindet oder aber der Durchrutschweg noch durch eine andere Fahrstrasse oder einen anderen Zug blockiert ist. Es wird dabei nun kapazitätssteigernd ausgenutzt, dass ein Zug, der inklusive seines dem Zug vorangehenden Schutzraums kürzer ist als der Zielabschnitt, in diesen Zielabschnitt gar nicht bis zu dem ursprünglichen Haltepunkt aufschliesst, sondern aufgrund der im Display der Onboard-Unit in diesem Fall signalisierten verkürzten End-of-Authority (EoA) bereits deutlich vor dem ursprünglichen Haltepunkt am Ende des Zielabschnitts zum Halten kommen muss, wenn dies betrieblich für die Stationsbedienung auch sinnvoll ist.
  • Mit anderen Worten gesagt heisst dies, dass ein in den Zielabschnitt einfahrender Zug nicht die gesamte Länge des Zielabschnitts nutzt, sondern nur den in Fahrtrichtung gesehenen vorderen Teil, bis zu dem Punkt, wo sich der Zug dann sicher komplett in dem Zielabschnitt befindet. Im Gegensatz zur aktuellen Anwendung mit einem statischen Festlegen der EoA der Movement Authority (MA) am Zielpunkt/Zielsignal (EHS/ESS) bzw. einer geeigneten «Supervised Location» (SvL) dort oder hinter dem Zielpunkt erfolgt bei diesem Verfahren nun die Festlegung der EoA neu dynamisch nach den betrieblichen Bedürfnissen. Kürzere Züge nutzen also den vorderen Teil des Zielabschnitts bis zum Ende der dynamisch erteilten EoA und dürfen in vorteilhafter Wirkung der vorliegenden Erfindung deswegen auch schon eher in den Zielabschnitt einfahren als ein längerer Zug (Zuglänge inkl. dessen Schutzraum nach vorne), der die gesamte Länge des Zielabschnitts nutzen würde. Somit lassen sich bei den Bahnhofseinfahrten für kürzere Züge wertvolle Sekunden (etwa 4 bis 8 Sekunden) in der Zugfolge gewinnen. Bei einem Takt von 120 Sekunden entspricht dies etwa einem Zeitgewinn von 5% ohne in zusätzliche Sicherungshardware investiert haben zu müssen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgehen sein, dass der dem Zug für die Einfahrt in den Zielabschnitt erteilten Movement Authority ein Zielwert (End of Authority) zugewiesen wird, der gesehen in Fahrtrichtung des Zuges und gerechnet ab dem Beginn des Zielabschnitts im Wesentlichen der Länge des Zuges und des für diesen Zug reservierten Schutzraums entspricht. Die entsprechende als neuer Zielpunkt dynamisch bestimmte End of Authority (EoA) wird dem Lokführer dabei so im Display der Onboard-Unit dynamisch angezeigt und auf Einhaltung des vorgesehenen in Fahrrichtung gesehen nun zurückgezogenen dynamisch bestimmten Haltepunktes überwacht. Dabei ist es sicher zweckmässig bei der Bestimmung der Länge des Schutzraums nach vorne die aktuelle Bremsweglänge des Zuges und/oder die Länge des erforderlichen Durchrutschweges einfliessen zu lassen.
  • Typischerweise kann es zur Gewährung der notwendigen Sicherheit auch immer noch notwendig sein, dass der Zielabschnitt und optional der Durchrutschweg durch Gleisfreimeldeeinrichtungen gesichert werden. Derartige Gleisfreimeldeeinrichtungen spielen ja auch schon bei der statisch generierten EoA am Zielpunkt des Zielabschnitts eine sicherheitsrelevante Rolle.
  • In geeigneter Weise kann aus der Position des Zuges und der Identität der Onboard-Unit eine eindeutige leitsystemseitig adressierbare Zuginstanz gebildet werden, für die die Movement Authority initiiert, der Zielwert der Movement Authority leitsystemseitig an das Stellwerk ausgegeben und nach der dementsprechenden Sicherung des Fahrwegs dann diese Movement Authority von einem Radio Block Center ausgeführt auf den Zug (d.h. dessen Onboard-Unit) übertragen wird.
  • Das vorstehend genannte Verfahren eignet sich dabei besonders, wenn die Zugsicherung des Zielabschnitts sowie des Durchrutschweges gemäss ETCS Level 2 oder höher ausgeführt wird und die Zugsicherung durch die Erteilung des dynamisch ermittelten Zielwertes (EoA) dessen tatsächliche Einhaltung überwacht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es vorgesehen sein, dass sowohl der Zielwert für den Zielabschnitt als auch der dynamisch verschobene Durchrutschweg nach Freiwerden des ursprünglichen Durchrutschweges (10) neu ermittelt, entsprechend eine neue Movement Authority (MA) ermittelt und die Einhaltung derer überwacht werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der anhängenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    in schematischer Darstellung die Struktur von heute bestehenden Bahnsicherungsanlagen und einer zukünftigen mit Zuginstanzen arbeitenden zugorientierten Sicherungslogik; und
    Figur 2
    in schematischer Darstellung die Wirkung des erfindungsgemässen Verfahrens auf die Erteilung der Movement Authority und ihre End of Authority.
  • Wie schon in der Beschreibungseinleitung besprochen, zeigt die Figur 1 in schematischer Darstellung die Struktur von heute bestehenden Bahnsicherungsanlagen und einer zukünftigen mit Zuginstanzen arbeitenden zugorientierten Sicherungslogik. Gut erkennbar in den heute eingesetzten Lösungen sind die dispositive Ebene mit dem Leitsystem (Leitebene) und dem Stellwerk und den Radio Block Centern (RBC, ab ETCS Level 2 und höher) in der Sicherungsebene.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren zur optimierten Erteilung einer Fahrerlaubnis (Movement Authority) für einen Zug 2, dessen Einfahrt in einen Zielabschnitt 6 unmittelbar bevorstehend vorgesehen ist, spielt sich vor allen Dingen auf der Ebene des dispositiven Leitsystems, des Stellwerks und des RBC ab. Dabei ist dieser Zielabschnitt 6 mit einem Einfahrtsignal 3 und einem Zielsignal 4 gesichert und liegt in Fahrtrichtung des Zuges 2 gesehen (siehe Pfeil am Symbol für den Zug 2) vor diesem Zielsignal 4. Für die Gewährung einer Movement Authority MA für die Einfahrt in den Zielabschnitt 6 ist es bei der vorliegenden Erfindung erforderlich, dass das Leitsystem die Länge des Zuges 2 und eines vor dem Zug zu reservierenden Schutzraums 8 kennt. Zudem ist auch im Leitsystem ein dem Zielsignal 4 nachgeordneter Durchrutschweg 10 bekannt.
  • Ist nun die Einfahrt des Zuges 2 in den Zielabschnitt 6 unmittelbar bevorstehend, prüft das Leitsystem, ob die Bedingungen für eine Erteilung der Movement Authority und ihres Zielpunkts, der auch als End of Authority EoA bezeichnet wird, erfüllt sind. Das Leitsystem-seitige Initiieren und Stellwerk-/RBC-seitige Erteilen der für die Einfahrt in den Zielabschnitt 6 berechtigenden Movement Authority für den Zug 2 geschieht dann, wenn:
    • c1) die Länge des Zuges 2 und ein für diesen Zug reservierter Schutzraum 6 kürzer als der gesicherte Zielabschnitt 6 sind; und
    • c2) ein vorausfahrender und zunächst den Zielabschnitt 6 noch belegender Zug 12 diesen Zielabschnitt 6 verlassen hat und sich aber noch in dem dem Zielsignal 4 nachgeordneten Durchrutschweg 10 befinden kann
    oder der dem Zielsignal 4 nachgeordnete Durchrutschweg 10 durch eine andere Fahrstrasse oder einen anderen Zug blockiert ist.
  • Wie durch Pfeile 14 angedeutet, ist es ein Kern dieser Erfindung, dass somit die End of Authority EoA in Abhängigkeit von der Länge des Zuges 2 und seines Schutzraums 8 nun ausgehend von dem Zielsignal 4 bis weit in den Zielabschnitt 6 zurückgezogen wird, weshalb zu keiner Zeit eine Gefahr besteht, dass der Abstand der beiden Züge 2, 12 zu klein werden könnte. Der vordere Zug 12 fährt ab und der hintere Zug 2 muss bereits im Zielabschnitt 6 an der End of Authority EoA beispielsweise zur Stationsbedienung anhalten, wie dies für einen Halt an einer am Zielabschnitt 6 aufgestellten Tafel T2 und einer für die erlaubte Befahrung des Zielabschnitts 6 durch den Zug 2 massgeblichen Bremskurve 16, deren Einhaltung in der Führerstandssignalisierung von der Onboard-Unit des Zuges 2 überwacht wird, repräsentiert wird.
  • Die Leittechnik (z.B. RCS/TMS und Iltis®) trifft somit die Entscheidung zugabhängig und situativ, um wieviel die End of Authority EoA gegenüber dem Zielsignal 4 zurückgezogen werden kann und überträgt dies mittels einer neuen Bedienung mit einem Parameter (z.B. mit Wert 150 für das Zurückziehen um 150m) vor der Bedienung zur eigentlichen Zugfahrstrasseneinstellung (Z) an das Stellwerk. Diese neue Bedienung (Verschiebung_EoA) ist nur dispositiv und damit automatisierbar. Falsche Werte (inkl. der diesem Parameter zugrunde liegenden Zuglänge) im Sinne der Zurücknahme der EoA führen nur zu betrieblichen Einschränkungen (zu kurze MA oder zu späte MA), nicht jedoch zu einer sicherheitskritischen Situation. In Abhängigkeit des Parameterwerts wird die Länge bzw. Ausdehnung des Durchrutschweges (inkl. erweiterter Freimeldekontrolle) der unmittelbar darauffolgenden Einstellung einer Zugfahrstrasse zu diesem Ziel angepasst bzw. das Ende des Durchrutschweges (inkl. erweiterter Freimeldekontrolle) ebenfalls zurückgezogen (siehe rechter Pfeil 14). Der Distanzoffset wird über die entsprechend erweiterte Schnittstelle vom Stellwerk zum RBC und vom RBC dann dem Zug 2 mitgeteilt. Damit wird zwar vorerst nur eine kürzere, aber frühere MA und dies für den Mode FS (ETCS Level 2 Full Supervision) oder auch im Modus OS (On-Sight) oder LS (Limited Supervision) an den Zug 2 übertragen. Dieses Früher ist deswegen wichtig, da für die Erteilung der MA das Freiwerden des Zielabschnitts 6 ausreicht (Distanzoffset durch das Zurückziehen der EoA > erforderliche Länge des dynamisch eingerichteten Durchrutschweges) anstatt das Freiwerden im Bereich des ursprünglichen Durchrutschweges 10 nach dem Zielsignal 4 abwarten zu müssen, wie dies nun in Figur 2 dargestellt ist, wo sich die Spitze des Zuges 2 bereits im Zielabschnitt 6 befindet und der vorausfahrenden Zug 12 gerade den Zielabschnitt 6 verlassen hat, sich aber noch im Durchrutschweg 10 (Dweg) befindet. Der Wegfall des Hindernisses (Vorausfahrender Zug 12 oder ein anderer Zug, der den Durchrutschweg blockiert macht den Durchrutschweg 10 frei) oder das Weiterstellen für den betrachteten Zug 2 wird dazu ausgewertet die MA auch auf ihre maximal mögliche Ausdehnung zu verlängern, um in weiterer Folge eine lückenlose MA für die Weiterfahrt des Zuges 2 generieren zu können.
  • Der hiermit erzielbare Zeitgewinn aufgrund der früheren Erteilung der Movement Authority mit der von der Länge des Zuges 2 und seines Schutzraums 8 abhängigen zurückgezogenen End of Authority EoA ist insbesondere bei den sehr kurzen Taktzeiten auf viel befahrenen Strecken, wie z.B. einer S-Bahn-Magistrale, bedeutsam. Dieses Verfahren lässt sich so zudem beispielsweise in der Schweiz ohne Anpassungen an den ETCS-Spezifikationen BL3 Release 2 umsetzen.
  • Natürlich darf hier angemerkt werden, dass die Umsetzung dieses Verfahrens ein (noch) konsequenteres Führen des Zugs 2 gemäss der Führerstandssignalisierung im Display der Onboard-Unit erfordert, da hiermit nun nicht jede Movement Authority MA bei einem EHS/ESS, hier dem Zielsignal 4, endet. Da besonders im S-Bahn-Betrieb die Länge des Zuges von der Anzahl gekuppelter Kompositionen abhängt, können die betrieblichen Haltepunkte mittels Tafeln T1 bis T3 ausgeschildert sein (z.B. für Zuglängen von 100 bis 300 m), ggf. auch noch T4 (400m). Dennoch ist aber auch noch anzumerken, dass es für einige internationale Züge (Güterverkehr, EuroCity) aufgrund der Zuglängen erforderlich sein wird, die EoA in den meisten Fällen doch bis zum ursprünglichen Zielsignal 4 zu setzen bzw. ggfs. sogar noch weiter zu verlängern.

Claims (7)

  1. Verfahren zur optimierten Erteilung einer Fahrerlaubnis (Movement Authority) für einen Zug (2), dessen Einfahrt in einen mit einem Zielpunkt (4) gesicherten und in Fahrtrichtung des Zuges (2) gesehen vor diesem Zielpunkt (4) liegenden Zielabschnitt (6) unmittelbar bevorstehend vorgesehen ist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
    a) Bekanntgeben der Länge des Zuges (2) an ein auch diesen Streckenabschnitt (6) abdeckendes Leitsystem für die Zugdisposition;
    b) Leitsystem- und Stellwerk-seitiges Vorsehen eines dem Zielpunkt (4) nachgeordneten Durchrutschweges (10); und
    c) Leitsystem-seitiges Initiieren und Stellwerk-/RBC-seitiges Erteilen einer für die Einfahrt in den Zielabschnitt (6) berechtigenden Movement Authority für den Zug (2), wenn:
    c1) die Länge des Zuges (2) und ein für diesen Zug reservierter Schutzraum (8) kürzer als der Zielabschnitt (6) sind; und
    c2) ein vorausfahrender und zunächst den Zielabschnitt (6) noch belegender Zug (12) diesen Zielabschnitt (6) verlassen hat und sich aber noch in dem dem Zielpunkt (4) nachgeordneten Durchrutschweg (10) befinden kann oder der dem Zielpunkt (4) nachgeordnete Durchrutschweg (10) noch durch eine andere Fahrstrasse oder einen anderen Zug blockiert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die dem Zug (2) für die Einfahrt in den Zielabschnitt (6) erteilten Movement Authority (MA) einen Zielwert (EoA) aufweist, der gesehen in Fahrtrichtung des Zuges (2) und gerechnet ab dem Beginn des Zielabschnitts (6) im Wesentlichen der Länge des Zuges (2) und des für diesen Zug (2) reservierten Schutzraums (8) entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in die Bestimmung der Länge des Schutzraums (8) nach vorne die aktuelle Bremsweglänge des Zuges (2) und/oder die Länge des erforderlichen Durchrutschweges einfliesst.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    aus der Position des Zuges (2) und der Identität der Onboard-Unit eine eindeutige leitsystemseitig adressierbare Zuginstanz gebildet wird, an die die Movement Authority (MA) und der nun dynamisch ermittelte Zielwert (EoA) der Movement Authority (MA) leitsystemseitig und von einem Radio Block Center (RBC) ausgeführt übertragen werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zugsicherung für den dynamisch ermittelten Zielwert des Zielabschnitts (6) sowie des dynamisch in den Zielabschnitt (6) verschobenen Durchrutschweges (10) gemäss ETCS Level 2 oder höher ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Zugsicherung durch die Erteilung des dynamisch ermittelten Zielwertes (EoA) dessen tatsächliche Einhaltung durch den Zug (2) überwacht.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sowohl der Zielwert (EoA) des Zielabschnitts (6) als auch der dynamisch verschobene Durchrutschweg nach Freiwerden des ursprünglichen Durchrutschweges (10) neu ermittelt, eine neue Movement Authority (MA) ermittelt und die Einhaltung dieser neuen Movement Authority überwacht werden.
EP21169936.8A 2021-03-16 2021-04-22 Verfahren zur optimierten erteilung einer fahrerlaubnis für ein schienenfahrzeug/zug Pending EP4059807A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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EP21162890 2021-03-16

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GB689093A (en) * 1949-08-08 1953-03-18 Standard Telephones Cables Ltd Improvements in or relating to railway signalling systems
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