EP4190669A1 - Verfahren sowie vorrichtung zum betreiben eines schienenfahrzeugs - Google Patents

Verfahren sowie vorrichtung zum betreiben eines schienenfahrzeugs Download PDF

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Publication number
EP4190669A1
EP4190669A1 EP22209720.6A EP22209720A EP4190669A1 EP 4190669 A1 EP4190669 A1 EP 4190669A1 EP 22209720 A EP22209720 A EP 22209720A EP 4190669 A1 EP4190669 A1 EP 4190669A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail vehicle
stop signal
braking
braking curve
curve area
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
EP22209720.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benedikt Lehnertz
Carmen Hosu
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4190669A1 publication Critical patent/EP4190669A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B61L15/0062—On-board target speed calculation or supervision
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/041—Obstacle detection

Definitions

  • a stop signal can be a mechanical signal or a light signal that transmits the stop request via a red light.
  • a stop signal can also be a balise or line train control (LZB). Irrespective of the type of stop signal, however, it is essential, especially in the case of trains, for rail vehicles to be forced to brake after accidentally crossing the stop signal.
  • the method according to the invention for operating a rail vehicle that is traveling on a route to which a stop signal is assigned has the advantage that the stop signal is assigned a braking curve area that is in front of the stop signal and that a reaction measure is initiated if the speed of the rail vehicle exceeds a predetermined speed threshold when the rail vehicle is moving in the braking curve area.
  • an extent of the braking curve area is defined by a braking distance of the rail vehicle.
  • a stop signal that is assigned to the route is to be understood in particular as a stop signal that indicates a stop to the rail vehicle traveling on the route.
  • the stop signal can be, for example, a light signal, a mechanical signal or a balise.
  • a braking curve area is to be understood as meaning a section of the route that is located immediately before the stop signal and which has an extent along the route that is dimensioned in such a way that the rail vehicle comes to a standstill before the stop signal when braking is initiated within the braking curve area can.
  • Position of the rail vehicle is assigned a maximum speed at which the rail vehicle comes to a standstill when braking with a given deceleration, for example a maximum possible deceleration, before the stop signal when braking is initiated at the position to which the maximum speed is assigned.
  • the set of all maximum speeds that are assigned to different positions within the braking curve area form a braking curve.
  • the braking curve area is defined by a rail vehicle-specific braking distance, so that the rail vehicle can come to a standstill before the stop signal if it is decelerated with a predetermined delay when entering the braking curve area.
  • the braking curve can depend in particular on a maximum possible deceleration of the rail vehicle.
  • the braking curve can depend on a state of the rail vehicle. For example, a maximum allowable deceleration may be limited to passenger deceleration when there are passengers on the rail vehicle. Whether there are passengers in the rail vehicle can, for example, be determined automatically with the help of cameras or seat occupancy sensors.
  • Limiting the maximum permissible deceleration to the passenger deceleration has the advantage that in the event of braking, the passengers, who are usually surprised by the braking, are not injured.
  • the braking curve is dependent on a current coefficient of friction of a rail on the guideway.
  • the braking curve is dependent on current weather conditions, for example moisture on the rail of the track.
  • the braking curve area is determined by a computing unit when the rail vehicle is approaching the stop signal. It is particularly advantageous if the computing unit is on board the rail vehicle, since this provides a cost-effective solution for retrofitting rail vehicles.
  • the computing unit can also be a server external to the rail vehicle or a cloud.
  • the stop signal is detected by a sensor located on the rail vehicle. It is particularly advantageous if the sensor is a camera, since the frequently used light signals can thus be reliably recognized even over large distances.
  • a distance between the rail vehicle and the stop signal is determined, in particular by means of the sensor, and the braking curve is determined as a function of the distance between the rail vehicle and the stop signal, with a speed of the rail vehicle being recorded and the reaction measure being initiated if the speed of the rail vehicle at a position of the rail vehicle within the braking curve area exceeds the speed threshold determined from the braking curve.
  • the reaction measure can advantageously be the issue of a warning or the initiation of braking, in particular emergency braking.
  • the warning can be output visually and/or acoustically to a driver of the rail vehicle.
  • the response measure is only initiated when it is recognized that a state of the hold signal indicates a hold. It can thus be ensured that the response measure is only initiated when the rail vehicle is about to overrun the stop signal, which indicates a stop for the rail vehicle.
  • a state that indicates the stop can be, in particular, a red light.
  • the reaction measure can also be initiated independently of the state of the hold signal.
  • the circumstance can be taken into account that the state of the stop signal can change while the rail vehicle is in the braking curve area.
  • the rail vehicle does not have to be braked if the speed of the rail vehicle falls below a minor threshold.
  • the minor threshold can be dimensioned in such a way that when braking from a speed below the minor threshold, a braking distance does not exceed a predetermined distance, eg 100 meters. Thus, a trip "on sight" is possible.
  • the state of the stop signal is detected by the sensor, in particular if the sensor is a camera and the stop signal is a light signal.
  • the sensor that is used to detect the stop signal can also be used advantageously to detect the state of the stop signal.
  • the method according to the invention and its advantageous refinements can therefore be used to carry out emergency braking before a stop signal, so that the rail vehicle comes to a standstill before the stop signal.
  • the advantageous developments make it possible for the emergency braking to take into account the individual braking properties of the rail vehicle, so that the emergency braking is not initiated unnecessarily early.
  • the block distance can thus advantageously be reduced, since fewer safety distances have to be taken into account.
  • the method according to the invention and its advantageous refinements are particularly suitable for retrofitting old lines, since only the rail vehicle needs to be retrofitted and not the line infrastructure.
  • a device and a computer program that are set up to carry out the method according to the invention, and a rail vehicle that the device or a Storage medium on which the computer program according to the invention is stored includes.
  • figure 1 shows a schematic representation of a rail vehicle (10) driving on a track (20) to which a stop signal (22) is assigned.
  • the stop signal (22) can therefore indicate that the rail vehicle (10) may not drive on the guideway (20) beyond the position of the stop signal (22).
  • the rail vehicle (10) comprises a computing unit (12), a sensor (14), which can be a camera, for example, and a braking device (16) which is set up to decelerate the rail vehicle with a predetermined deceleration.
  • the processing unit (12), the sensor (14) and the braking device (16) are connected via signal lines.
  • a direction of travel of the rail vehicle (10) is indicated by an arrow (18). in the in figure 1 example shown, the rail vehicle (10) is moving towards the stop signal (22).
  • the braking curve area (24) can be defined, for example, in that it assigns a maximum speed to each position on the guideway (20) at which the rail vehicle (10) can still come to a standstill before the stop signal (22) if the rail vehicle (10) initiates a braking process with a specified delay at the corresponding position.
  • the specified delay can in particular be a maximum possible delay.
  • the set of maximum speeds assigned to each point in the braking curve area (24) defines a braking curve (30).
  • the braking curve (30) is in figure 1 according to that Coordinate system (31) plotted, the abscissa of which represents a distance (x) from the stop signal (22) and the ordinate of which represents a speed axis (v).
  • the extent of the braking curve area (24) along the guideway (20) can be specific to the rail vehicle, i.e. the extent can be dependent on a maximum speed that is specific to the rail vehicle. Rail vehicles with a higher maximum speed define a more extensive braking curve area than those with a lower maximum speed.
  • the rail vehicle (10) drives on the guideway (20) in the direction indicated by the arrow (18).
  • the rail vehicle is therefore moving towards the stop signal (22).
  • the processing unit (12) of the rail vehicle (10) recognizes the stop signal (22) and its status by means of the sensor (14), for example a camera.
  • the state can be either "Stop” or "Free Run”. It is assumed below that the state of the hold signal has the value "Hold”, for example in that the hold signal (22) shows a red light.
  • the computing unit (12) continuously determines the distance between the rail vehicle (10) and the stop signal (22).
  • the computing unit (12) continuously determines the speed of the rail vehicle (10) by means of a wheel speed sensor (not shown), for example.
  • the computing unit (12) determines the braking curve (30) for the braking curve area (24). This means that for each position within the braking curve area (24), a speed is determined from which the rail vehicle (10) can still be braked in such a way that it comes to a standstill immediately before the stop signal (22) if braking is initiated at the corresponding position becomes.
  • the delay can depend on a state of the rail vehicle (10).
  • a passenger deceleration that is reduced compared to a maximum deceleration can be taken as a basis, with the passenger deceleration being selected in such a way that passengers in the rail vehicle (10) are not injured by braking with the passenger deceleration, e.g. by falling.
  • the speed (32) of the rail vehicle (10), which is in the in figure 1 illustrated example is constant compared with the associated value of the braking curve (32).
  • a reaction measure is initiated. This is the case at the point marked with reference number 34 in the illustrated example.
  • the reaction measure can involve initiating braking using the braking device (16) or issuing a warning to a driver of the rail vehicle (10). If the reaction measure involves the initiation of braking, the braking is advantageously carried out with exactly the deceleration that was used as a basis for calculating the braking curve (30), so that the rail vehicle (10) comes to a standstill immediately before the stop signal (22). comes.
  • the speed of the rail vehicle (10) is no longer described by the straight line 32 but by the braking curve (30) if the reaction measure involves the initiation of braking. If the reaction measure involves issuing a warning, the speed of the rail vehicle (10) is also described by the straight line 32 after point 23, provided the driver of the rail vehicle (10) does not initiate braking.
  • the method presented is particularly suitable for retrofitting rail vehicles that travel on a route secured with light signals, since the safety of the operation of the route can be increased without additional investments in the infrastructure of the route being required.

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs wobei das Schienenfahrzeug einen Fahrweg befährt, wobei dem Fahrweg ein Haltesignal zugeordnet ist, wobei dem Haltesignal ein Bremskurvenbereich zugeordnet ist, der sich vor dem Haltesignal befindet und wobei eine Reaktionsmaßnahme eingeleitet wird, wenn eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs eine vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle überschreitet, wenn sich das Schienenfahrzeug in dem Bremskurvenbereich bewegt.

Description

    Stand der Technik
  • Schienenfahrzeuge, z.B. Züge oder Straßenbahnen, müssen aus Sicherheitsgründen von außen zum Halten angeregt werden können. Aufgrund der langen Bremswege im Fall von Zügen oder des dichten Verkehrsumfeldes im Fall von Straßenbahnen, ist es nicht möglich "auf Sicht" zu fahren, sodass Anzeigevorrichtungen benötigt werden, die einem Zugführer einen Halt anzeigen. Diese Anzeigevorrichtungen nehmen also die gleichen Funktionen ein wie Verkehrsampeln.
  • Es ist bekannt, Haltesignale als Anzeigevorrichtung zu verwenden. Bei einem Haltesignal kann es sich um ein mechanisches Signal oder um ein Lichtsignal handeln, das die Halteaufforderung über ein rotes Licht übermittelt. Bei moderneren Systemen kann es sich bei einem Haltesignal auch um eine Balise oder eine Linienzugbeinflussung (LZB) handeln. Unabhängig von der Art der Haltesignale ist es jedoch, gerade im Fall von Zügen, unerlässlich, Schienenfahrzeuge nach einem versehentlichen Überfahren des Haltesignals zwangsweise abzubremsen.
  • Da Schienenfahrzeuge oft über einen langen Bremsweg verfügen, muss hinter einem Haltesignal ein großer Sicherheitsabstand vorgesehen werden, in dem sich kein weiteres Schienenfahrzeug befinden darf, sodass das zwangsgebremste Schienenfahrzeug genügend Platz hat, um im Fall einer Zwangsbremsung zum Stehen zu kommen ohne mit einem weiteren Schienenfahrzeug zu kollidieren. Das Vorhalten dieses Sicherheitsabstands hat aber den Nachteil, dass Blockabstände, also Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Haltesignalen, recht groß dimensioniert werden müssen, was insgesamt die Kapazität eines Schienewegs deutlich herabsetzt, da sich immer nur ein Schienenfahrzeug zwischen zwei aufeinander folgenden Haltesignalen befinden darf. Die fehlende Möglichkeit, bei Verwendung der aus dem Stand der Technik bekannten Sicherungstechnik, den Blockabstand zu reduzieren, gilt als ein wesentliches Hindernis beim Ausbau von Verkehrsleistungen auf Schienenwegen. Dynamische Sicherungstechnik, wie z.B. das European Train Control System (ETCS) ist sehr teuer und aufwendig in der Nachrüstung bereits vorhandener Strecken.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs, das einen Fahrweg befährt, dem ein Haltesignal zugeordnet ist, hat demgegenüber den Vorteil, dass dem Haltesignal ein Bremskurvenbereich zugeordnet ist, der sich vor dem Haltesignal befindet und dass eine Reaktionsmaßnahme eingeleitet wird, wenn eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs eine vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle überschreitet, wenn sich das Schienenfahrzeug in dem Bremskurvenbereich bewegt.
  • Vorteilhaft ist, wenn eine Ausdehnung des Bremskurvenbereich durch einen Bremsweg des Schienenfahrzeugs definiert ist.
  • Unter einem Haltesignal, dass dem Fahrweg zugeordnet ist, ist insbesondere ein Haltesignal zu verstehen, dass dem den Fahrweg befahrenden Schienenfahrzeug einen Halt anzeigt. Bei dem Haltesignal kann es sich beispielsweise um ein Lichtsignal, ein mechanisches Signal oder eine Balise handeln. Unter einem Bremskurvenbereich ist dabei ein Abschnitt des Fahrwegs zu verstehen, der sich unmittelbar vor dem Haltesignal befindet und der eine Ausdehnung entlang des Fahrwegs aufweist, die derart bemessen ist, dass das Schienenfahrzeug bei einer innerhalb des Bremskurvenbereichs eingeleiteten Bremsung noch vor dem Haltesignal zum stehen kommen kann. Bevorzugterweise ist innerhalb des Bremskurvenbereichs jeder möglichen Position des Schienenfahrzeugs eine Maximalgeschwindigkeit zugeordnet, bei der das Schienenfahrzeug bei einer Bremsung mit einer gegebenen Verzögerung, beispielsweise einer maximal möglichen Verzögerung, vor dem Haltesignal zum stehen kommt, wenn die Bremsung an der Position, der die Maximalgeschwindigkeit zugeordnet ist, eingeleitet wird. Die Menge aller Maximalgeschwindigkeiten, die jeweils unterschiedlichen Positionen innerhalb des Bremskurvenbereichs zugeordnet sind, bilden eine Bremskurve.
  • Vorteilhaft ist, dass der Bremskurvenbereich durch einen schienenfahrzeugindividuellen Bremsweg definiert ist, sodass das Schienenfahrzeug vor dem Haltesignal zum Stehen kommen kann, wenn es bei Einfahrt in den Bremskurvenbereich mit einer vorgegebenen Verzögerung verzögert wird. Die Bremskurve kann dabei insbesondere von einer maximal möglichen Verzögerung des Schienenfahrzeugs abhängen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann die Bremskurve von einem Zustand des Schienenfahrzeugs abhängen. Beispielsweise kann eine maximal zulässige Verzögerung auf eine Fahrgastverzögerung begrenzt werden, wenn sich Fahrgäste in dem Schienenfahrzeug befinden. Ob sich Fahrgäste in dem Schienenfahrzeug befinden, kann z.B. automatisiert mit Hilfe von Kameras oder Sitzbelegeungssensoren ermittelt werden. Eine Begrenzung der maximal zulässigen Verzögerung auf die Fahrgastverzögerung hat den Vorteil, dass im Falle einer Bremsung die Fahrgäste, die üblicherweise von der Bremsung überrascht werden, nicht verletzt werden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Bremskurve abhängig von einem gegenwärtigen Reibwert einer Schiene des Fahrwegs. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Bremskurve abhängig von einer gegenwärtigen Witterung, beispielsweise einer Feuchte auf der Schiene des Fahrwegs.
  • Vorteilhaft ist, wenn der Bremskurvenbereich durch eine Recheneinheit ermittelt wird, wenn sich das Schienenfahrzeug dem Haltesignal nähert. Besonders vorteilhaft ist, wenn sich die Recheneinheit an Bord des Schienenfahrzeugs befindet, da somit eine kostengünstige Lösung für eine Nachrüstung von Schienenfahrzeugen zur Verfügung steht. Alternativ kann es sich bei der Recheneinehit aber auch um einen schienenfahrzeugexternen Server oder eine Cloud handeln. Durch die Ermittlung des Bremskurvenbereichs im Falle einer Annäherung an das Haltesignal kann Rechenkapazität eingespart werden, da der Bremskurvenbereich nur dann ermittelt wird, wenn dies nötig ist. Mit anderen Worten wird der Bremskurvenbereich und somit auch die Bremskurve ermittelt, wenn sich das Schienenfahrzeug auf das Haltesignal zubewegt, aber noch nicht in den Bremskurvenbereich eingefahren ist.
  • Vorteilhaft ist, wenn das Haltesignal mittels eines Sensors, der sich an dem Schienenfahrzeug befindet, erkannt wird. Besonders vorteilhaft ist, wenn es sich bei dem Sensor um eine Kamera handelt, da somit die häufig verwendeten Lichtsignale zuverlässig auch auf großen Distanzen erkannt werden können.
  • Vorteilhaft ist, wenn ein Abstand zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Haltesignal, insbesondere mittels des Sensors, ermittelt wird und die Bremskurve als Funktion des Abstands zwischen dem Schienenfahrzeug und dem Haltesignal ermittelt wird, wobei eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs erfasst wird und die Reaktionsmaßnahme eingeleitet wird, wenn die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs an einer Position des Schienenfahrzeugs innerhalb des Bremskurvenbereichs die aus der Bremskurve ermittelte Geschwindigkeitsschwelle überschreitet.
  • Vorteilhafter Weise kann es sich bei der Reaktionsmaßnahme um die Ausgabe einer Warnung oder um die Einleitung einer Bremsung, insbesondere einer Zwangsbremsung, handeln. Die Warnung kann optisch und/oder akustisch an einen Fahrer des Schienenfahrzeugs ausgegeben werden.
  • Vorteilhaft ist, wenn die Reaktionsmaßnahme nur dann eingeleitet wird, wenn erkannt wird, dass ein Zustand des Haltesignals einen Halt anzeigt. Somit kann sichergestellt werden, dass die Reaktionsmaßnahme nur dann eingeleitet wird, wenn das Schienenfahrzeug im Begriff ist, dass Haltesignal, welches einen Halt für das Schienenfahrzeug anzeigt, zu überfahren. Bei einem Zustand der den Halt anzeigt, kann es sich im Falle von Lichtsignalen insbesondere um ein rotes Licht handeln.
  • Alternativ kann die Reaktionsmaßnahme auch unabhängig vom Zustand des Haltesignals eingeleitet werden. Somit kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass sich der Zustand des Haltesignals ändern kann, während sich das Schienenfahrzeug im Bremskurvenbereich befindet. Bei Verwendung dieser vorteilhaften Ausgestaltung kann somit ein unbeabsichtigtes Überfahren eines plötzlich umschaltenden Haltesignals vermieden werden. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung kann hierbei auf eine Bremsung des Schienenfahrzeugs verzichtet werden, falls die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs eine Bagatellschwelle unterschreitet. Die Bagatellschwelle kann dabei derart bemessen sein, dass bei einer Bremsung aus einer Geschwindigkeit unterhalb der Bagatellschwelle ein Bremsweg eine vorgegebene Distanz, z.B. 100 Meter, nicht überschreitet. Somit ist eine Fahrt "auf Sicht" möglich.
  • Vorteilhaft ist, wenn der Zustand des Haltesignals mittels des Sensors erfasst wird, insbesondere, wenn es sich bei dem Sensor um eine Kamera und bei dem Haltesignal um ein Lichtsignal handelt. Somit kann der Sensor, der zur Erkennung des Haltesignals verwendet wird, auch vorteilhaft zur Erkennung des Zustands des Haltesignals verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und seine vorteilhaften Ausgestaltungen kann also verwendet werden, um eine Zwangsbremsung vor einem Haltesignal durchzuführen, sodass das Schienenfahrzeug vor dem Haltesignal zum Stehen kommt. Die vorteilhaften Weiterbildungen ermöglich, dass die Zwangsbremsung die individuellen Bremseigenschaften des Schienenfahrzeugs berücksichtigt, sodass die Zwangsbremsung nicht unnötig früh eingeleitet wird. Vorteilhafter Weise kann somit der Blockabstand verringert werden, da weniger Sicherheitsabstände berücksichtigt werden müssen. Das erfindungsgemäße Verfahren und seine vorteilhaften Ausgestaltungen eignen sich besonders für die Nachrüstung von Altbaustrecken, da lediglich eine Nachrüstung des Schienenfahrzeugs und nicht eine Nachrüstung des Streckeninfrastruktur nötig ist.
  • Erfindungsgemäß vorgesehen sind außerdem eine Vorrichtung und ein Computerprogramm, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sind, sowie ein Schienenfahrzeug, dass die Vorrichtung oder ein Speichermedium, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist, umfasst.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgestellt. Dabei zeigt:
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
    • Fig. 1
    Eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs, das einen Fahrweg befährt, dem ein Haltesignal zugeordnet ist;
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs (10), das einen Fahrweg (20) befährt, dem ein Haltesignal (22) zugeordnet ist. Das Haltesignal (22) kann also anzeigen, dass das Schienenfahrzeug (10) den Fahrweg (20) nicht über die Position des Haltesignals (22) hinaus befahren darf.
  • Das Schienenfahrzeug (10) umfasst eine Recheneinheit (12), einen Sensor (14), bei dem es sich beispielsweise um eine Kamera handeln kann, sowie eine Bremseinrichtung (16), die eingerichtet ist, das Schienenfahrzeug mit einer vorgegebenen Verzögerung zu verzögern. Die Recheneinheit (12), der Sensor (14) und die Bremseinrichtung (16) stehen über Signalleitungen in Verbindung. Eine Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs (10) ist mit einem Pfeil (18) angedeutet. In dem in Figur 1 dargestellten Beispiel bewegt sich das Schienenfahrzeug (10) also auf das Haltesignal (22) zu.
  • Unmittelbar vor dem Haltesignal (22) befindet sich ein Bremskurvenbereich (24), bei dem es sich um einen Teilabschnitt des Fahrwegs (20) handelt. Der Bremskurvenbereich (24) kann z.B. dadurch definiert sein, dass er jeder Position auf dem Fahrweg (20) eine Maximalgeschwindigkeit zuordnet, bei der das Schienenfahrzeug (10) noch vor dem Haltesignal (22) zum Stehen kommen kann, wenn das Schienenfahrzeug (10) an der entsprechenden Position einen Bremsvorgang mit einer vorgegebenen Verzögerung einleitet. Bei der vorgegebenen Verzögerung kann es sich insbesondere um eine maximal mögliche Verzögerung handeln. Die Menge der jedem Punkt im Bremskurvenbereich (24) zugeordneten Maximalgeschwindigkeiten definiert eine Bremskurve (30). Die Bremskurve (30) ist in Figur 1 entsprechend dem Koordinatensystem (31) aufgetragen, dessen Abszisse einen Abstand (x) zum Haltesignal (22) und dessen Ordinate eine Geschwindigkeitsachse (v) darstellt.
  • Die Ausdehnung des Bremskurvenbereichs (24) entlang des Fahrwegs (20) kann insbesondere schienenfahrzeugindividuell sein, d.h. die Ausdehnung kann abhängig von einer schienenfahrzeugindividuellen Höchstgeschwindigkeit sein. Schienenfahrzeuge mit größerer Höchstgeschwindigkeit definieren einen weiter ausgedehnten Bremskurvenbereich als solche mit geringerer Höchstgeschwindigkeit.
  • Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Folgenden beschrieben:
    Das Schienenfahrzeug (10) befährt den Fahrweg (20) in der durch den Pfeil (18) angedeuteten Richtung. Das Schienenfahrzeug bewegt sich also auf das Haltesignal (22) zu. Mittels des Sensors (14), beispielsweise einer Kamera, erkennt die Recheneinheit (12) des Schienenfahrzeugs (10) das Haltesignal (22) und dessen Zustand. Der Zustand kann entweder "Halt" oder "Freie Fahrt" sein. Im Folgenden sei angenommen, dass der Zustand des Haltesignals den Wert "Halt" aufweist, beispielsweise indem das Haltesignal (22) ein rotes Licht zeigt.
  • Mittels des Sensors (14), beispielsweise einer Kamera, oder mittels eines Alternativsensors, beispielsweise einem Radarsensor, ermittelt die Recheneinheit (12) permanent den Abstand zwischen dem Schienenfahrzeug (10) und dem Haltesignal (22). Mittels beispielsweise eines nicht dargestellten Raddrehzahlsensors, ermittelt die Recheneinheit (12) permanent die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (10).
  • Ausgehend von einer vorgegebenen Verzögerung, beispielsweise einer maximal möglichen Verzögerung, ermittelt die Recheneinheit (12) die Bremskurve (30) für den Bremskurvenbereich (24). D.h. zu jeder Position innerhalb des Bremskurvenbereichs (24) wird eine Geschwindigkeit ermittelt, aus der heraus das Schienenfahrzeug (10) noch derart abgebremst werden kann, das es unmittelbar vor dem Haltesignal (22) zum Stehen kommt, wenn eine Bremsung an der entsprechenden Position eingeleitet wird. Die hierbei zu Grunde gelegte Verzögerung kann in besonders vorteilhafter Weiterbildung vom einem Zustand des Schienenfahrzeugs (10) abhängen. Beispielsweise kann bei einem mit Fahrgästen besetzten Schienenfahrzeug eine gegenüber einer Maximalverzögerung verminderte Fahrgastverzögerung zu Grunde gelegt werden, wobei die Fahrgastverzögerung so gewählt ist, dass in dem Schienenfahrzeug (10) befindliche Fahrgäste durch eine Bremsung mit der Fahrgastverzögerung nicht, z.B. durch Stürze, verletzt werden.
  • Fährt das Schienenfahrzeug (10) in den Bremskurvenberiech (24) ein, wird permanent die Geschwindigkeit (32) des Schienenfahrzeugs (10), die in dem in Figur 1 illustrierten Bespiel konstant ist, mit dem zugehörigen Wert der Bremskurve (32) verglichen.
  • Überschreitet die Geschwindigkeit (32) des Schienenfahrzeugs (10) den durch die Bremskurve (30) vorgegebenen Wert, wird eine Reaktionsmaßnahme eingeleitet. Dies ist im illustrierten Beispiel an der mit Bezugszeichen 34 gekennzeichneten Stelle der Fall. Bei der Reaktionsmaßnahme kann es sich um das Einleiten einer Bremsung mittels der Bremseinrichtung (16) oder um die Ausgabe einer Warnung an einen Fahrer des Schienenfahrzeugs (10) handeln. Handelt es sich bei der Reaktionsmaßnahme um die Einleitung einer Bremsung, so erfolgt die Bremsung vorteilhafterweise mit genau der Verzögerung, die der Berechnung der Bremskurve (30) zu Grunde gelegt wurde, sodass das Schienenfahrzeug (10) unmittelbar vor dem Haltesignal (22) zum Stehen kommt.
  • Ab dem mit Bezugszeichen 34 gekennzeichneten Punkt, wird die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (10) also nicht mehr durch die Gerade 32, sondern durch die Bremskurve (30) beschrieben, sofern es sich bei der Reaktionsmaßnahme um die Einleitung einer Bremsung handelt. Handelt es sich bei der Reaktionsmaßnahme um die Ausgabe einer Warnung, wird die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (10) auch nach dem Punkt 23 durch die Gerade 32 beschrieben, sofern der Fahrer des Schienenfahrzeugs (10) keine Bremsung einleitet.
  • Durch die Verwendung des vorgestellten Verfahrens ist es vorteilhafter Weise möglich, ein versehentliches Überfahren des Haltesignals (22) durch das Schienenfahrzeug (10) zu verhindern, wenn es sich bei der Reaktionsmaßnahme um das Einleiten einer Bremsung handelt, ohne das die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (10) allgemein unnötig beschränkt werden müsste.
  • Das vorgestellte Verfahren eignet sich besonders für eine Nachrüstung von Schienenfahrzeugen, die eine mit Lichtsignalen gesicherte Strecke befahren, da somit die Sicherheit des Betriebs der Strecke erhöht werden kann, ohne das zusätzliche Investitionen an der Infrastruktur der Strecke benötigt werden.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs (10), wobei das Schienenfahrzeug (10) einen Fahrweg (20) befährt, wobei dem Fahrweg (20) ein Haltesignal (22) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Haltesignal (22) ein Bremskurvenbereich (24) zugeordnet ist, der sich vor dem Haltesignal (22) befindet und dass eine Reaktionsmaßnahme eingeleitet wird, wenn eine Geschwindigkeit (32) des Schienenfahrzeugs eine vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle überschreitet, wenn sich das Schienenfahrzeug (10) in dem Bremskurvenbereich (24) bewegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausdehnung des Bremskurvenbereich (24) durch einen Bremsweg des Schienenfahrzeugs (10) definiert ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskurvenbereich (24) durch einen schienenfahrzeugindividuellen Bremsweg definiert ist, sodass das Schienenfahrzeug (10) vor dem Haltesignal (22) zum Stehen kommen kann, wenn es bei Einfahrt in dem Bremskurvenbereich (24) gemäß einer vorgegebenen Bremskurve (30) verzögert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskurvenbereich (24) durch eine Recheneinheit (12) ermittelt wird, wenn sich das Schienenfahrzeug (10) dem Haltesignal (22) nähert.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltesignal (22) mittels eines Sensors (14), der sich an dem Schienenfahrzeug (10) befindet, erkannt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen dem Schienenfahrzeug (10) und dem Haltesignal (22), insbesondere mittels des Sensors (14), ermittelt wird und die Bremskurve (30) als Funktion des Abstands zwischen dem Schienenfahrzeug (10) und dem Haltesignal (22) ermittelt wird, wobei eine Geschwindigkeit (32) des Schienenfahrzeugs (10) erfasst wird und die Reaktionsmaßnahme eingeleitet wird, wenn die Geschwindigkeit (32) des Schienenfahrzeugs (10) an einer Position des Schienenfahrzeugs (10) innerhalb des Bremskurvenbereichs (24) die aus der Bremskurve (30) ermittelte Geschwindigkeitsschwelle überschreitet.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Reaktionsmaßnahme um die Einleitung einer Bremsung oder um die Ausgabe einer Warnung handelt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsmaßnahme nur eingeleitet wird, wenn erkannt wird, dass ein Zustand des Haltesignals (22) einen Halt anzeigt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand des Haltesignals (22) mittels des Sensors (14) erfasst wird.
  10. Vorrichtung, eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
  11. Computerprogramm, das eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit (12) abläuft.
  12. Schienenfahrzeug (10), dass die Vorrichtung nach Anspruch 10 oder ein Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist, umfasst.
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