EP4331939A1 - Traffic network and method for operating rail vehicles in a traffic network - Google Patents

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Publication number
EP4331939A1
EP4331939A1 EP22192950.8A EP22192950A EP4331939A1 EP 4331939 A1 EP4331939 A1 EP 4331939A1 EP 22192950 A EP22192950 A EP 22192950A EP 4331939 A1 EP4331939 A1 EP 4331939A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
route
operating area
rail vehicles
elements
track
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
EP22192950.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Carlsson Scholl
Leo Strub
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Priority to EP22192950.8A priority Critical patent/EP4331939A1/en
Priority to CN202311092241.9A priority patent/CN117622266A/en
Priority to US18/458,344 priority patent/US20240067244A1/en
Publication of EP4331939A1 publication Critical patent/EP4331939A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/70Details of trackside communication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027Radio-based, e.g. using GSM-R
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/30Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems
    • B61L27/37Migration, e.g. parallel installations running simultaneously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/204Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation using Communication-based Train Control [CBTC]

Definitions

  • the invention relates to a method for operating rail vehicles in a transport network.
  • the invention also relates to a method for modernizing an operating area for rail vehicles.
  • the invention further relates to a transport network for operating rail vehicles with an operating area shared with road users other than the rail vehicles.
  • the invention further relates to a rail vehicle for operation in a transport network with an operating area shared with road users other than the rail vehicles and a processing unit for operation in a transport network with an operating area shared with road users other than the rail vehicles.
  • the invention relates to a computer program and a provision device for this computer program, the computer program being equipped with program instructions for carrying out this method.
  • CBTC Communication-Based Train Control
  • train control operations in an operating area reserved for rail vehicles
  • a computer-aided process based on bidirectional communication for central train monitoring and operational management with the partial functions of automated train protection, automated operation and automated monitoring is carried out there.
  • point-like unidirectional communication e.g. with IMU coupling coils, IMU stands for inductive message transmission
  • IMU stands for inductive message transmission
  • the areas are treated separately during implementation. It is therefore not possible for the operator to accurately track train movements in operating areas with visual driving that are shared with other road users.
  • On the control technology side only for Operating areas reserved for rail vehicles are shown. In the cockpit of the train there is an HMI for the reserved operating area with automated train protection (train protection operation).
  • a travel lock in the shared operating area is usually implemented by track devices in the track (inductive, magnetic or mechanical transmission principles such as coupling coil, Eurobalise or similar), which send the information of a travel release (corresponds to an inactive travel lock) or stop (corresponds to an activated travel lock) to a corresponding antenna when passing by crossing the route facility.
  • the vehicle device then triggers braking when “Stop” is received.
  • continuous monitoring is often used to prevent driving over danger points, such as ETCS (European Train Control System), PTC (Positive Train Control) and CBTC (Communication-Based Train Control).
  • ETCS European Train Control System
  • PTC Positive Train Control
  • CBTC Common-Based Train Control
  • Continuous monitoring enables automatic train control using continuous train running operation and eliminates the need to set up a large number of trackside devices, although the system of continuous monitoring is significantly more complex elsewhere.
  • CBTC Common-Based Train Control
  • trackside devices such as coupling coils, which are installed in the road on the track, and corresponding components for communication in the vehicle are used.
  • the components of visual driving operation mentioned require a certain amount of installation space. This occurs particularly in so-called low-floor vehicles (e.g. trams), where the space between the vehicle floor and the track is limited There are space problems when installing the components mentioned.
  • the components require a certain amount of maintenance to avoid malfunctions.
  • components installed in the track of trams are not only run over by the tram, but also by other vehicles that use the road. This causes increased mechanical stress on the components, which also increases their susceptibility to failure.
  • the object of the invention is to provide a method, a transport network (containing routes consisting of railway tracks) for operating rail vehicles and a rail vehicle, which, with the least possible effort in terms of components installed in particular on or in the track, offers the greatest possible range of functions in one with others A shared traffic area is guaranteed for road users.
  • the object of the invention is to provide a computer program and a provision device for this computer program with which the aforementioned method can be carried out.
  • V2X is also based on radio-based transmission. Therefore, no hardware is required in the track. All components are easily accessible and the operator's infrastructure can be adapted without any construction work. In particular, infrastructure elements that are already in the catchment area of the route can also be used for communication Road users who are not rail vehicles, such as motor vehicles or buses, have been installed.
  • V2X as a public standard is used in the automotive industry and is therefore future-proof and not proprietary.
  • V2X offers a direct connection (WLAN technology 802.11p) between track elements and the rail vehicle. The customer is therefore not dependent on the availability of public networks.
  • V2X offers a mobile data connection as Cellular V2X, which allows convenience functions (value-added services) to be implemented that are not directly critical to operations. The value-added services can then be easily implemented through network-based communication.
  • a particular advantage is the ability to migrate with almost identical functionality to conventional message transmission technology (IMU, infrared, analogue radio).
  • IMU infrared, analogue radio
  • individual transmission points can therefore be migrated independently of one another, i.e. also successively.
  • Communication with components of the road infrastructure is possible.
  • the z In some cases, cities' existing infrastructure (e.g. traffic lights) can easily be included because a uniform communication standard is used.
  • An installed V2X roadside unit access point on the route that is not necessarily used only by the train, but also by other road users other than rail vehicles then receives messages in ITS-G5 (V2X) format.
  • the V2X standard is used to transmit data that relates to the implemented applications.
  • the route can be adapted to the modified scope of functions of visual driving operation
  • Components for the V2X standard
  • an infrastructure already installed in the shared operating area can be used for V2X. This means that installation costs can be saved at least to the extent that the components that have already been installed can be used.
  • a vehicle data communication system such as V2X is used for this purpose, the solution can be implemented comparatively cost-effectively. Since there is no train protection operation, COTS components can be used, for example (COTS are components of the shelf, i.e. commercially available and therefore easily available and cost-effective components).
  • the system based on V2X offers digital, space-saving functions that are easy to implement, especially for tram systems, without track facilities and antennas tailored to these in the rail vehicle.
  • the digital or virtual functions can therefore preferably also be used in low-floor vehicles with limited space (for example trams).
  • “computer-aided” or “computer-implemented” can be understood to mean an implementation of a method in which at least one computer or processor carries out at least one method step of the method.
  • a “computing environment” can be understood to mean an IT infrastructure consisting of components such as computers, storage units, programs and data to be processed with the programs, which are used to execute at least one application that has to fulfill a task.
  • the IT infrastructure can in particular also consist of a network of the components mentioned.
  • a “computing instance” can be understood as a functional unit within a computing environment that can be assigned to an application (given, for example, by a number of program modules) and can execute it. When the application is executed, this functional unit forms a physically (e.g. computer, processor) and/or virtually (e.g. program module) self-contained system.
  • Computers can be, for example, clients, servers, handheld computers, communication devices and other electronic devices for data processing, which can have processors and storage units and can also be connected to a network via interfaces.
  • a “processor” can be understood to mean, for example, a converter, a sensor for generating measurement signals or an electronic circuit.
  • a processor can in particular be a main processor (Central Processing Unit, CPU), a microprocessor, a microcontroller, or a digital signal processor, possibly in combination with a memory unit for storing program instructions and data.
  • CPU Central Processing Unit
  • a processor can also be understood as a virtualized processor or a soft CPU.
  • a “memory unit” can be understood to mean, for example, a computer-readable memory in the form of a random access memory (RAM) or data memory (hard drive or data carrier).
  • RAM random access memory
  • data memory hard drive or data carrier
  • Program modules are intended to be understood as individual software functional units that enable a program sequence of method steps according to the invention. These software functional units can be implemented in a single computer program or in several computer programs that communicate with one another. Those realized here Interfaces can be implemented in software terms within a single processor or in hardware terms if multiple processors are used.
  • Interfaces can be implemented in terms of hardware, for example wired or as a radio connection, and/or software, for example as an interaction between individual program modules of one or more computer programs.
  • a Cooperative Awareness Message (CAM) of the V2X standard is used for communication.
  • the CAM Cooperative Awareness Message
  • This message advantageously contains information from which a desired action of a route element can be derived. This can be, for example, course, line and target from which the switch position to be set can be determined in the case of individual switch control.
  • an extended range of functions i.e. going beyond the change of specific route facilities
  • V2X standard only contains functions that are classified as not safety-relevant for the operation of the rail vehicle.
  • security integrity level 4 represents the highest level of security integrity
  • security integrity level 1 represents the lowest level of security integrity.
  • the respective security integrity level influences the trust interval of a measured value in such a way that the trust interval is smaller, the higher the safety integrity level that must be met by the respective device. This results in restrictions due to comparatively imprecise measured values and the associated comparatively large confidence interval, especially for systems that meet the higher safety integrity levels SIL-4 or SIL-3.
  • the security dimension of the different security integrity levels can be clearly described with the expected frequency of a failure of the security-relevant system, also called MTBF (Mean Time Between Failures).
  • MTBF Mel Time Between Failures
  • the continuous location of the rail vehicle in a shared operating area can be mentioned.
  • This is not used for safety-relevant functions of rail operations.
  • the vehicle driver will make driving decisions for the vehicle in visual driving mode based on his own judgments, regardless of the position determined.
  • the location can be used for non-safety-relevant applications (so-called comfort functions), such as an adaptive timetable. If, with such a function, the position determined by location does not correspond to the actual position, this does not affect the safety of the rail vehicle as such but would only lead to a possibly insufficiently optimized timetable. However, the resulting delays would not pose a safety risk for users Represent rail vehicle.
  • the expanded range of functions implements at least one of the following functions: determination of arrival information for rail vehicles, timetable management with optimization of the timetable.
  • Comfort functions are characterized by the fact that they are not necessary for the operation of the rail vehicle from a safety perspective. However, the fulfillment of comfort functions can improve the usability of the operation of the rail vehicles in the transport network in question. Improvements can be in the performance of the operation, for example a closer timing of successive trains in the transport network. Or in improving use by passengers, for example by predicting the actual arrival times of a rail vehicle at the station. Overall, the comfort functions offered lead to greater acceptance among passengers and, advantageously, to wider use.
  • the route elements that use the V2X standard are modified in such a way that they use a processing unit that converts a message received according to the V2X standard into control commands for an actuator or generates control commands from the received message and In both cases, the control commands are transmitted to a controller for the actuating element in question, the controller controlling the actuating element with the control commands.
  • This information is now sent to the control of the route element.
  • the same inputs are used that the previous conventional system (e.g. so-called IMU91) used, which advantageously supports a successive migration from the conventional system to the system according to the invention. This is because the transmission path is replaced without changing the active components.
  • Another advantage is being able to connect controllers from other manufacturers.
  • individual IMU loops can be replaced and individual processing units can be installed on the trackside. Since communication can take place decentrally 1:1, the result is particularly easy migration.
  • control commands have a syntax that corresponds to that of specific route elements developed for the control element in question.
  • the specific route elements are those that are to be modified or modernized by the processing unit (or have already been modified or modernized). If, after converting the messages according to the V2X standard, messages can be forwarded in the syntax that the specific route elements previously used, it is advantageously possible for the control and the control element to receive the same messages as before the modernization (exchange of specific route elements by processing units according to the V2X standard). This advantageously means that no software update is required for the control and possibly the actuating element. This also significantly simplifies any new approval of the control or control element that may be associated with a system change.
  • both the modified route elements and the specific route elements are used in the divided operating area.
  • a divided operating area which is set up in such a way that both the modified route elements and the specific route elements can be used, enables, as already explained, the successive modernization of the divided operating area.
  • the specific route elements such as contact loops in the road surface
  • modified route elements such as radio modules according to the V2X standard (also integrated into so-called V2X units or rail vehicles within the scope of this invention).
  • V2X also integrated into so-called V2X units or rail vehicles within the scope of this invention.
  • the operation of rail vehicles in the transport network in question is hardly disrupted, so that there is no need for longer route closures.
  • the system change can be carried out gradually and therefore needs-oriented and cost-effectively.
  • the track body is understood to be the entire system on which a rail-based means of transport can travel, i.e. rails and their attachment, for example with sleepers on a track bed made of gravel or a road for road vehicles as a track bed, as is common with trams.
  • the advantage of a system change to the modified track elements according to the invention becomes particularly clear.
  • the specific route elements can remain at the installation site, which means no construction work is necessary.
  • the modified route elements can be installed in the transport network without major construction work. These do not require an installation location in the track body, but can be installed near the track. Communication then advantageously takes place via the V2X Standard via radio.
  • modified track elements installed outside the track body are used so that the construction work associated with the installation can be reduced to a minimum, as explained.
  • the stated task is alternatively achieved according to the invention with the subject matter of the claim (method) specified at the beginning in that, for modernization, route elements installed in a route of the operating area and specific for the control element in question are successively replaced by modified route elements, the modified route elements are configured as a processing unit, which converts a message received according to the communication standard into control commands for an actuator or generates control commands from the received message and in both cases transmits them to a controller for the actuator in question, the controller controlling the actuator with the control commands, the control commands have a syntax that is that of of the specific route elements installed in a route for the rail vehicle, whereby both route elements designed as processing units and specific route elements are used in the shared operating area.
  • V2X is used as the communication standard.
  • the operating area lies in a transport network that is shared with road users other than the rail vehicles.
  • processing unit is set up to communicate with a route element in a method according to one of claims 1 to 6.
  • the route element is a modified route element.
  • a provision device for storing and/or providing the computer program is claimed.
  • the provision device is, for example, a storage unit that stores and/or provides the computer program.
  • the Provision device for example, a network service, a computer system, a server system, in particular a distributed, for example cloud-based computer system and/or virtual computer system, which stores and/or provides the computer program, preferably in the form of a data stream.
  • the provision takes place in the form of a program data record as a file, in particular as a download file, or as a data stream, in particular as a download data stream, of the computer program.
  • This provision can also be made, for example, as a partial download consisting of several parts.
  • Such a computer program is read into a system using the provision device, for example, so that the method according to the invention is carried out on a computer.
  • the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that can be viewed independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the components described can also be combined with the features of the invention described above.
  • a traffic network is shown schematically, which is provided, for example, by a track GL of the route forming the traffic network for a vehicle FZ that moves in a direction of travel FR.
  • the route has a reserved RBB operating area, where only FZ rail vehicles are allowed to operate. This is the case in a tunnel TL.
  • Other road users can enter this divided operating area GBB Figure 1 are not shown in more detail, cross the GL track or drive in its area (pedestrians, cyclists, motor vehicles).
  • the GL track can accommodate trackside facilities such as: B. have a balise BL and another route element IMU, which is formed by an inductive electrical loop.
  • the track element IMU is embedded in the subsoil supporting the GL track and is not shown in more detail.
  • control elements W1, W2 are shown in the form of switches. These determine the route of the FZ rail vehicle in the transport network.
  • the control elements W1, W2 are controlled by controllers CL1, CL2, which implement corresponding control commands.
  • an actuating command is passed on via the route element IMU via a third interface S3 to the first controller CL1, which implements the actuating command via a thirteenth interface S13 in order to set the first actuating element W1.
  • an actuating command is initiated, for example, via a tenth interface S10, the tenth interface S10 being a radio interface between two antennas AT, each in the rail vehicle FZ and in a V2X unit V2X-U, which therefore is designed as a V2X interface.
  • the processing unit CV forms part of a modified route element, which is intended to replace a specific route element.
  • the specific route element is therefore not shown because it was removed from the route or at least put out of operation (see also the following explanations).
  • the processing unit CV converts the signal transmitted by the V2X unit V2X-U via a 14th interface S14 and sends it to the second controller CL2 via a fourth interface S4.
  • the signal converted by the processing unit CV is available in the same format as the signal generated by the specific route element IMU and transmitted to the first controller CL1 via the third interface S3.
  • the second controller CL2 can give an actuating command to the second actuating element W2 via a twelfth interface S12.
  • the route element IMU transmits a signal via the third interface S3 depending on whether the rail vehicle FZ has passed.
  • the track element IMU is designed as a sensor for detecting the passage of rail vehicles FZ.
  • this route element can be replaced by the processing unit CV and the V2X unit V2X-U located on the route with an antenna AT, which means that a signal is sent directly from the V2X unit via the fourteenth Interface S14 enables.
  • This uses an IT infrastructure based on the V3X standard, which is at least partially already present in the transport network and which can be retrofitted cost-effectively with COTS components in the rail vehicle.
  • a network is formed by a large number of antennas AT, which enables communication.
  • a control center LZ is also involved in this, in which, for example, adaptive train plans can be created and which is involved in the processing of a CBTC procedure in the reserved RBB operating area.
  • the control center LZ communicates via a first interface S1 with a signal box STW, which in turn communicates via a second interface S2 with a CBTC unit CBTC-U for carrying out a CBTC procedure in the tunnel TL communicates.
  • a balise in the tunnel is a so-called fixed data balise that is involved in the implementation of the CBTC process.
  • the rail vehicle FZ communicates with the control center LZ via a sixth interface S6. Additional interfaces may be provided, even if this is not specified Figure 1 is shown.
  • the rail vehicle FZ communicates with antennas AT in the tunnel TL via interfaces (not shown) so that a connection can be established via the interface S5 to the CBTC unit CBTC-U.
  • the train control operation in the TL tunnel via CBTC, and the visual driving operation, in which a driver, not shown, drives the rail vehicle FZ is a service with a modified range of functions compared to the automated train control operation, with automated operation and monitoring of the rail vehicle is carried out. This service uses the V2X standard for communication.
  • FIG 2 can be seen as a network as shown in Figure 1 can be designed for the shared operating area (GBB).
  • the control center LZ has a first computer CP1 with a first storage unit SE1, which is connected to the first computer CP1 via a twenty-first interface S21.
  • the computer CP1 of the control center LZ communicates with a computer CP2 in the rail vehicle FZ via the sixth interface S6. Details on the transmission technology are in Figure 2 not shown.
  • the rail vehicle FZ has the second computer CP2, which is connected to a second memory unit SE2 via a twenty-second interface S22.
  • the second computer CP2 communicates via the tenth interface S10 with a fifth computer CP5 in the processing unit CV, which also has a fifth storage unit SE5 which is connected to the fifth computer CP5 via a twenty-fifth interface S25.
  • a V2X unit V2X-U which has an eighth computer CP8, which is connected to an eighth memory unit SE8 via a 28th interface S28.
  • the fifth computer CP5 can also receive signals from the V2X unit via a 14th interface S14, for example via WLAN, whereby the V2X unit in question is one in the shared operating area (GBB) also for other road users (e.g. motor vehicles). intended unit.
  • GBB shared operating area
  • the fifth computer CP5 communicates via the fourth interface S4 with a seventh computer CP7 of the second controller CL2, the seventh computer CP7 being connected to a seventh memory unit SE7 via a twenty-seventh interface S27.
  • the second controller CL2 can control the second control element W2 with the seventh computer CP7 via the twelfth interface S12.
  • the rail vehicle FZ also communicates with a sixth computer CP6 of the first controller CL1 via the eleventh interface S11. This consists of a crossing over the route element IMU, whereby a signal is triggered inductively.
  • the first controller CL1 also has a sixth memory unit SE6, which is connected to the sixth computer CP6 via a twenty-sixth interface S26.
  • the sixth computer CP6 can in turn control the first control element W1 via the thirteenth interface S13.

Landscapes

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

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen (FZ) in einem Verkehrsnetz in einem mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen geteilten Betriebsbereich (GBB), wobei die Schienenfahrzeuge mit im Betriebsbereich angeordneten Streckenelementen (IMU, CV, V2X-U) kommunizieren. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schienenfahrzeuge und die Streckenelemente für eine Kommunikation untereinander einen V2X Standard nutzen und die Schienenfahrzeuge in einem für die Schienenfahrzeuge reservierten Betriebsbereich (RBB) über einen vom V2X Standard verschiedenen Kommunikationsstandard (CBTC) mit den Streckenelementen kommunizieren.The subject of the invention is a method for operating rail vehicles (FZ) in a transport network in an operating area (GBB) shared with road users other than the rail vehicles, the rail vehicles communicating with route elements (IMU, CV, V2X-U) arranged in the operating area. According to the invention, it is provided that the rail vehicles and the track elements use a V2X standard for communication with one another and that the rail vehicles communicate with the track elements in an operating area (RBB) reserved for the rail vehicles via a communication standard (CBTC) that is different from the V2X standard.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen in einem Verkehrsnetz. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Modernisieren eines Betriebsbereiches für Schienenfahrzeuge. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verkehrsnetz zum Betreiben von Schienenfahrzeugen mit einem mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen geteilten Betriebsbereich. Ferner betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug zum Betreiben in einem Verkehrsnetz mit einem mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen geteilten Betriebsbereich sowie eine Verarbeitungseinheit zum Betreiben in einem Verkehrsnetz mit einem mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen geteilten Betriebsbereich. Zuletzt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm sowie eine Bereitstellungsvorrichtung für dieses Computerprogramm, wobei das Computerprogramm mit Programmbefehlen zur Durchführung dieses Verfahrens ausgestattet ist.The invention relates to a method for operating rail vehicles in a transport network. The invention also relates to a method for modernizing an operating area for rail vehicles. The invention further relates to a transport network for operating rail vehicles with an operating area shared with road users other than the rail vehicles. The invention further relates to a rail vehicle for operation in a transport network with an operating area shared with road users other than the rail vehicles and a processing unit for operation in a transport network with an operating area shared with road users other than the rail vehicles. Finally, the invention relates to a computer program and a provision device for this computer program, the computer program being equipped with program instructions for carrying out this method.

Im Zugsicherungsbetrieb (in einem für Schienenfahrzeuge reservierten Betriebsbereich) von unterirdisch fahrenden Straßenbahnen wird beispielsweise CBTC (Communication-Based Train Control) eingesetzt. Dort wird also ein rechnergestütztes, auf bidirektionale Kommunikation gestütztes Verfahren zur zentralen Zugüberwachung und Betriebsführung mit den Teilfunktionen einer automatisierten Zugsicherung, einer automatisierten Bedienung und einer automatisierten Überwachung durchgeführt. In einem Sichtfahrbetrieb ohne automatisierte Zugsicherung (d. h. in einem mit anderen Verkehrsteilnehmern geteilten Betriebsbereich) findet i.d.R. eine punktförmige unidirektionale Kommunikation (z.B. mit IMU Koppelspulen, IMU steht für induktive Meldeübertragung) zwischen Zug und Strecke statt. Die Bereiche werden bei der Umsetzung gesondert behandelt. Daher ist für den Betreiber eine genaue Zuglaufverfolgung in mit anderen Verkehrsteilnehmern geteilten Betriebsbereichen mit Sichtfahrbetrieb nicht möglich. Auf der Leittechnikseite werden nur ausschließlich für Schienenfahrzeuge reservierte Betriebsbereiche dargestellt. Im Cockpit des Zuges gibt es ein HMI für den reservierten Betriebsbereich mit automatisierter Zugsicherung (Zugsicherungsbetrieb).For example, CBTC (Communication-Based Train Control) is used in train control operations (in an operating area reserved for rail vehicles) of underground trams. A computer-aided process based on bidirectional communication for central train monitoring and operational management with the partial functions of automated train protection, automated operation and automated monitoring is carried out there. In visual driving operation without automated train control (ie in an operating area shared with other road users), point-like unidirectional communication (e.g. with IMU coupling coils, IMU stands for inductive message transmission) usually takes place between the train and the route. The areas are treated separately during implementation. It is therefore not possible for the operator to accurately track train movements in operating areas with visual driving that are shared with other road users. On the control technology side, only for Operating areas reserved for rail vehicles are shown. In the cockpit of the train there is an HMI for the reserved operating area with automated train protection (train protection operation).

Zum Beispiel wird eine Fahrsperre im geteilten Betriebsbereich üblicherweise durch Streckeneinrichtungen im Gleis (induktive, magnetische oder mechanische Übertragungsprinzipien wie Koppelspule, Eurobalise oder ähnliches) realisiert, der die Information einer Fahrtfreigabe (entspricht inaktiver Fahrsperre) oder Stopp (entspricht aktivierter Fahrsperre) an eine entsprechende Antenne bei einem Passieren durch Überfahrt der Streckeneinrichtung sendet. Die Fahrzeugeinrichtung löst dann eine Bremsung aus, wenn "Stopp" empfangen wird.For example, a travel lock in the shared operating area is usually implemented by track devices in the track (inductive, magnetic or mechanical transmission principles such as coupling coil, Eurobalise or similar), which send the information of a travel release (corresponds to an inactive travel lock) or stop (corresponds to an activated travel lock) to a corresponding antenna when passing by crossing the route facility. The vehicle device then triggers braking when “Stop” is received.

Bei Metro- und Fernbahnsystemen werden oft kontinuierliche Überwachungen genutzt, um das Überfahren von Gefahrenpunkten zu verhindern, wie z.B. bei ETCS (European Train Control System), PTC (Positive Train Control) und CBTC (Communication-Based Train Control). Eine kontinuierliche Überwachung ermöglicht eine automatische Zugbeeinflussung unter Anwendung eines kontinuierlichen Zuglaufbetriebs und erübrigt die Einrichtung einer Vielzahl von streckenseitigen Einrichtungen, wobei das System einer kontinuierlichen Überwachung jedoch an anderer Stelle wesentlich aufwendiger ist. Bei Straßenbahnen, die teilweise unterirdisch fahren oder längere Tunnel passieren, werden kontinuierliche Überwachungen durchgeführt, beispielsweise CBTC. Im oberirdischen Fahrbetrieb ist jedoch aufgrund der komplexeren Verkehrssituation (Verkehrsteilnehmer wie Autos, Fahrräder und Fußgänger müssen berücksichtigt werden) die Zugfahrt durch einen Fahrzeugführer (Sichtfahrbetrieb) durchzuführen. Hier wird auf streckenseitige Einrichtungen wie Koppelspulen, die in der Straße am Gleis verbaut sind und entsprechende Komponenten zur Kommunikation im Fahrzeug gesetzt.In metro and long-distance rail systems, continuous monitoring is often used to prevent driving over danger points, such as ETCS (European Train Control System), PTC (Positive Train Control) and CBTC (Communication-Based Train Control). Continuous monitoring enables automatic train control using continuous train running operation and eliminates the need to set up a large number of trackside devices, although the system of continuous monitoring is significantly more complex elsewhere. For trams that travel partially underground or pass through longer tunnels, continuous monitoring is carried out, for example CBTC. However, in above-ground driving operations, due to the more complex traffic situation (road users such as cars, bicycles and pedestrians must be taken into account), the train journey must be carried out by a vehicle driver (visual driving operation). Here, trackside devices such as coupling coils, which are installed in the road on the track, and corresponding components for communication in the vehicle are used.

Die genannten Komponenten des Sichtfahrbetriebs erfordern einen gewissen Bauraum. Insbesondere bei sogenannten Niederflurfahrzeugen (beispielsweise Straßenbahnen), bei denen der Raum zwischen Fahrzeugboden und Gleis beschränkt ist, treten bei der Installation der genannten Komponenten Platzprobleme auf. Außerdem erfordern die Komponenten einen gewissen Wartungsaufwand, um Störungen zu vermeiden. Insbesondere im Gleis verbaute Komponenten bei Straßenbahnen werden nicht nur durch die Straßenbahn überfahren, sondern auch von anderen Fahrzeugen, die die Straße benutzen. Dies bewirkt eine erhöhte mechanische Beanspruchung der Komponenten, die auch deren Störanfälligkeit erhöht.The components of visual driving operation mentioned require a certain amount of installation space. This occurs particularly in so-called low-floor vehicles (e.g. trams), where the space between the vehicle floor and the track is limited There are space problems when installing the components mentioned. In addition, the components require a certain amount of maintenance to avoid malfunctions. In particular, components installed in the track of trams are not only run over by the tram, but also by other vehicles that use the road. This causes increased mechanical stress on the components, which also increases their susceptibility to failure.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren, ein Verkehrsnetz (enthaltend Strecken bestehend aus Schienenwegen) zum Betreiben von Schienenfahrzeugen sowie ein Schienenfahrzeug anzugeben, welches mit einem möglichst geringen Aufwand an insbesondere am oder im Gleis verbauten Komponenten einen möglichst großen Funktionsumfang in einem mit anderen Verkehrsteilnehmern geteilten Verkehrsbereich gewährleistet. Außerdem besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Computerprogramm sowie eine Bereitstellungsvorrichtung für dieses Computerprogramm anzugeben, mit dem das vorgenannte Verfahren durchgeführt werden kann.The object of the invention is to provide a method, a transport network (containing routes consisting of railway tracks) for operating rail vehicles and a rail vehicle, which, with the least possible effort in terms of components installed in particular on or in the track, offers the greatest possible range of functions in one with others A shared traffic area is guaranteed for road users. In addition, the object of the invention is to provide a computer program and a provision device for this computer program with which the aforementioned method can be carried out.

Diese Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Verfahren) erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schienenfahrzeuge und die Streckenelemente für eine Kommunikation untereinander einen V2X Standard nutzen und die Schienenfahrzeuge in einem für die Schienenfahrzeuge reservierten Betriebsbereich über einen vom V2X Standard verschiedenen Kommunikationsstandard mit den Streckenelementen kommunizieren.This object is achieved according to the invention with the subject matter of the claim (method) specified at the beginning in that the rail vehicles and the track elements use a V2X standard for communication with one another and the rail vehicles communicate with the track elements in an operating area reserved for the rail vehicles via a communication standard that is different from the V2X standard .

Die Nutzung des V2X Standards ermöglicht vorteilhaft eine bidirektionale, kontinuierliche Zug-Strecke-Kommunikation, eine bidirektionale Kommunikation ist auch bei dem von dem V2X Standard verschiedenen Kommunikationsstandard (beispielsweise CBTC) möglich. V2X basiert außerdem auf funkbasierter Übertragung. Deshalb wird keine Hardware im Gleis benötigt. Alle Komponenten sind einfach zugänglich und die Infrastruktur des Betreibers kann ohne Baumaßnahmen angepasst werden. Insbesondere können auch Infrastruktur-Elemente verwendet werden, die bereits im Einzugsgebiet der Strecke für die Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern installiert wurden, bei denen es sich nicht um Schienenfahrzeuge handelt, beispielsweise Kraftfahrzeuge oder Busse.The use of the V2X standard advantageously enables bidirectional, continuous train-route communication; bidirectional communication is also possible with the communication standard that differs from the V2X standard (for example CBTC). V2X is also based on radio-based transmission. Therefore, no hardware is required in the track. All components are easily accessible and the operator's infrastructure can be adapted without any construction work. In particular, infrastructure elements that are already in the catchment area of the route can also be used for communication Road users who are not rail vehicles, such as motor vehicles or buses, have been installed.

V2X als öffentlicher Standard findet Verwendung in der Automobilindustrie und ist darum zukunftssicher und nicht proprietär. V2X bietet zum einen eine direkte Verbindung (WLAN-Technik 802.11p) zwischen Streckenelementen und Schienenfahrzeug. Der Kunde ist deshalb nicht von der Verfügbarkeit öffentlicher Netze abhängig. V2X bietet alternativ als Cellular V2X eine mobile Datenverbindung, womit sich Komfortfunktionen (Mehrwertdienste) realisieren lassen, die nicht direkt betriebsentscheidend sind. Die Mehrwertdienste, sind dann durch netzwerkbasierte Kommunikation einfach umsetzbar.V2X as a public standard is used in the automotive industry and is therefore future-proof and not proprietary. On the one hand, V2X offers a direct connection (WLAN technology 802.11p) between track elements and the rail vehicle. The customer is therefore not dependent on the availability of public networks. Alternatively, V2X offers a mobile data connection as Cellular V2X, which allows convenience functions (value-added services) to be implemented that are not directly critical to operations. The value-added services can then be easily implemented through network-based communication.

Ein besonderer Vorteil ist die Migrationsfähigkeit mit annähernd identischer Funktionsweise wie bei der konventionellen Meldeübertragungstechnik (IMU, Infrarot, Analogfunk). Es können daher erfindungsgemäß einzelne Übertragungsstellen unabhängig voneinander, also auch sukzessive migriert werden. Eine Kommunikation mit Komponenten der Straßeninfrastruktur ist dabei möglich. Hier kann die z. T. bereits bestehende Infrastruktur von Städten (z. B. an Ampelanlagen) einfach einbezogen werden, da ein einheitlicher Kommunikationsstandard genutzt wird. Eine installierte V2X-Roadside Unit (Access Point an der Strecke der nicht notwendigerweise allein durch den Zug, sondern auch durch andere Verkehrsteilnehmer als Schienenfahrzeuge genutzt wird) empfängt dann Nachrichten im ITS-G5 (V2X) Format.A particular advantage is the ability to migrate with almost identical functionality to conventional message transmission technology (IMU, infrared, analogue radio). According to the invention, individual transmission points can therefore be migrated independently of one another, i.e. also successively. Communication with components of the road infrastructure is possible. Here the z. In some cases, cities' existing infrastructure (e.g. traffic lights) can easily be included because a uniform communication standard is used. An installed V2X roadside unit (access point on the route that is not necessarily used only by the train, but also by other road users other than rail vehicles) then receives messages in ITS-G5 (V2X) format.

Durch die Lösung werden im Sichtfahrbetrieb sowohl die Streckeneinrichtungen im Gleis als auch die korrespondierenden Fahrzeugantennen eingespart, die bei einer klassischen punktförmigen Zugbeeinflussung zum Einsatz kommen müssten. Dies führt zu erheblichen Einsparungen und löst Probleme der Montage der Fahrzeugantenne insbesondere in Niederflurstraßenbahnen. Stattdessen wird erfindungsgemäß der V2X Standard genutzt, um Daten zu übertragen, welche die realisierten Anwendungen betreffen. An der Strecke kann ein an den modifizierten Funktionsumfang des Sichtfahrbetriebs angepasster Umfang an Komponenten (für den V2X Standard) installiert werden, oder eine im geteilten Betriebsbereich bereits installierte Infrastruktur für V2X genutzt werden. Hierdurch können Installationskosten zumindest so weit eingespart werden, wie sich die bereits installierten Komponenten nutzen lassen. Dadurch, dass hierzu ein Datenkommunikationssystem des Fahrzeugs wie zum Beispiel V2X verwendet wird, ist die Lösung vergleichsweise kostengünstig realisierbar. Da auf einen Zugsicherungsbetrieb verzichtet wird, können beispielsweise COTS-Komponenten zum Einsatz kommen (COTS sind components of the shelf, also handelsübliche und damit leicht verfügbare und kostengünstige Komponenten).The solution saves both the track equipment on the track and the corresponding vehicle antennas that would have to be used for classic point train control in visual driving operations. This leads to significant savings and solves problems with mounting the vehicle antenna, especially in low-floor trams. Instead, according to the invention, the V2X standard is used to transmit data that relates to the implemented applications. The route can be adapted to the modified scope of functions of visual driving operation Components (for the V2X standard) can be installed, or an infrastructure already installed in the shared operating area can be used for V2X. This means that installation costs can be saved at least to the extent that the components that have already been installed can be used. Because a vehicle data communication system such as V2X is used for this purpose, the solution can be implemented comparatively cost-effectively. Since there is no train protection operation, COTS components can be used, for example (COTS are components of the shelf, i.e. commercially available and therefore easily available and cost-effective components).

Das auf V2X basierende System bietet damit erfindungsgemäß einfach zu realisierende digitale platzsparende Funktionen, insbesondere auch für Straßenbahnsysteme, ohne Gleiseinrichtungen und auf diese zugeschnittene Antennen im Schienenfahrzeug. Die digitalen oder virtuellen Funktionen können daher bevorzugt auch bei Niederflurfahrzeugen mit begrenzten Platzverhältnissen zum Einsatz kommen (beispielsweise Straßenbahnen).According to the invention, the system based on V2X offers digital, space-saving functions that are easy to implement, especially for tram systems, without track facilities and antennas tailored to these in the rail vehicle. The digital or virtual functions can therefore preferably also be used in low-floor vehicles with limited space (for example trams).

Weitere Vorteile sollen im Folgenden stichpunktartig aufgeführt werden.

  • Kontinuierliche Erfassung und Meldung der Fahrzeugposition zur Ermöglichung einer Zuglaufverfolgung in quasi Echtzeit als zusätzliches Feature.
  • Bi-direktionaler Datenaustausch zwischen Strecke und Zug. Vorteilhaft kann dies durch eine Übertragungstechnik, die durch ein automatisches Zugsicherungssystem im reservierten Betriebsbereich vorgegeben wird, gewährleistet werden, wodurch ein Systemwechsel bei der bidirektionalen Kommunikation im reservierten Betriebsbereich und im geteilten Betriebsbereich vermieden wird.
  • Bidirektionale Kommunikation, um Nachrichten (Text/Sprache) von Fahrdienstleitung an Fahrer und umgekehrt zu ermöglichen. Vorteilhaft wird dies auch durch den V2X Standard gewährleistet.
  • Vereinfachung und Vereinheitlichung von Schnittstellen zu Streckeninfrastruktur und auf dem Fahrzeug. Dies bedeutet, dass spätestens nach einer kompletten Ablösung bestehender, im Gleis verbauter, im allgemeinen unidirektionaler Übertragungstechniken komplett auf eine einheitliche Übertragungstechnik zurückgegriffen werden kann, welche dann sowohl im reservierten Betriebsbereich als auch im geteilten Betriebsbereich zum Einsatz kommt.
  • Gerade bei Verkehrsnetzen, die sowohl über geteilte als auch reservierte Betriebsbereiche verfügen, wird eine ganzheitliche Integration der unterschiedlichen Bereiche in ein gemeinsames Verkehrsmanagementsystem erreicht, sodass eine gesamtheitliche Sichtbarkeit und (wenn auch im geteilten Betriebsbereich eingeschränkte) Beinflussungsmöglichkeit der Züge im gesamten Verkehrsnetz (d. h. in geteilten Betriebsbereichen genauso wie in reservierten Betriebsbereichen) besteht.
  • Der Möglichkeit der Einbindung beispielsweise einer Straßenbahn in ein gesamtheitliches, standardisiertes Verkehrsmanagementsystems einer Stadt/Kommune/Ballungsraum wird möglich. Dies kann über den schienengebundenen Verkehr hinaus gehen und auch Systeme des Straßenverkehrs, bspw. Lichtsignalanlagen oder Omnibuslinien, umfassen.
  • Die Nutzung einer vollständigen Infrastrukturausrüstung eines automatischen Zugbeeinflussungssystems im geteilten Betriebsbereich wäre nicht wirtschaftlich und nicht nötig. Ein Betreiber möchte eine bedarfsgerechte, investitionsoptimierte Ausrüstung des Streckennetzes je nach Anforderungsprofil (Zugsicherungsbetrieb vs. Sichtfahrbetrieb). Hier setzt eine Ausgestaltung der Erfindung an, wonach für den Sichtbereich ein modifizierter Funktionsumfang zur Verfügung gestellt wird. Dieser ist vorzugsweise um sicherheitsrelevante Funktionen reduziert, die im Sichtfahrbetrieb durch einen Zugführer übernommen werden müssen. Deswegen kann auch eine im Funktionsumfang reduzierte Infrastruktur im Sichtfahrbetrieb installiert werden. Beispielsweise können Sensoren weggelassen werden, die für einen automatisierten Fahrbetrieb erforderlich wären.
  • Möglichst wenig Hardware im Gleis / Gleiskörper, um Wartungs- und Instandhaltungsaufwände zu reduzieren und gleichzeitig eine höhere Flexibilität bei Änderungen oder Erweiterungen zu gewährleisten. Dies wird vorteilhaft durch den V2X Standard gewährleistet.
  • Der Ablösung / Migration alter Meldeübertragungstechnik, da eine baldige Obsoleszenz der bestehenden Systeme absehbar ist. Hier kann die Installation einer Infrastruktur für die automatische Zugbeeinflussung Synergie-Effekte erzeugen, wobei die Infrastruktur idealerweise mit standardisierter und zukunftsfähiger Technik einen Investitionsschutz bietet. Dies gilt ebenfalls für die eingesetzte Hardware. Diese sollte ebenfalls möglichst auf standardisierten Komponenten basieren.
  • Ein weiterer Vorteil ist die Ausbaufähigkeit. Beispielsweise ist es möglich, den automatischen Zugbetrieb (Zugsicherungsbetrieb) sukzessive auch auf den geteilten Betriebsbereich zu übertragen, wenn die Technologie hierfür ausgereift genug ist. In diesem Fall müssen nur noch die Komponenten der Infrastruktur für den automatischen Zugbetrieb installiert werden, wobei eine Nachrüstung in einem solchen Fall kostengünstiger ist, als es eine Erstausrüstung wäre. Perspektivisch können beispielsweise fahrerlose Straßenbahnen dann sowohl in den reservierten Betriebsbereichen als auch in den geteilten Betriebsbereichen zum Einsatz kommen.
Further advantages will be listed below in bullet points.
  • Continuous recording and reporting of the vehicle position to enable train tracking in quasi real time as an additional feature.
  • Bi-directional data exchange between route and train. This can advantageously be ensured by a transmission technology that is specified by an automatic train control system in the reserved operating area, whereby a system change in bidirectional communication in the reserved operating area and in the shared operating area is avoided.
  • Bi-directional communication to enable messages (text/voice) from dispatcher to driver and vice versa. This is also advantageously guaranteed by the V2X standard.
  • Simplification and standardization of interfaces to route infrastructure and on the vehicle. This means, that at the latest after a complete replacement of existing, generally unidirectional transmission technologies installed in the track, a uniform transmission technology can be used completely, which is then used both in the reserved operating area and in the shared operating area.
  • Particularly in transport networks that have both shared and reserved operating areas, a holistic integration of the different areas into a common traffic management system is achieved, so that there is holistic visibility and (albeit limited in the shared operating area) the ability to influence trains in the entire transport network (i.e. in shared areas). operating areas as well as in reserved operating areas).
  • The possibility of integrating, for example, a tram into a holistic, standardized traffic management system of a city/commune/conurbation becomes possible. This can go beyond rail-based traffic and also include road traffic systems, such as traffic lights or bus lines.
  • The use of a complete infrastructure of an automatic train control system in the shared operating area would not be economical and unnecessary. An operator wants needs-based, investment-optimized equipment for the route network depending on the requirement profile (train control operation vs. visual operation). This is where an embodiment of the invention comes into play, according to which a modified range of functions is made available for the viewing area. This is preferably reduced to include safety-relevant functions that have to be taken over by a train driver in visual driving mode. For this reason, an infrastructure with reduced functionality can also be installed in visual driving mode. For example, sensors that would be required for automated driving can be omitted.
  • As little hardware as possible in the track/track body in order to reduce maintenance and repair costs and at the same time to ensure greater flexibility for changes or extensions. This is advantageously guaranteed by the V2X standard.
  • The replacement/migration of old message transmission technology, as it is foreseeable that the existing systems will soon become obsolescent. Here, the installation of an infrastructure for automatic train control can create synergy effects, with the infrastructure ideally offering investment protection with standardized and future-proof technology. This also applies to the hardware used. This should also be based on standardized components if possible.
  • Another advantage is the expandability. For example, it is possible to gradually transfer automatic train operation (train control operation) to the shared operating area if the technology is mature enough for this. In this case, only the infrastructure components for automatic train operation need to be installed, with retrofitting in such a case being more cost-effective than original equipment. In the future, driverless trams, for example, can then be used both in the reserved operating areas and in the shared operating areas.

Unter "rechnergestützt" oder "computerimplementiert" kann im Zusammenhang mit der Erfindung eine Implementierung eines Verfahrens verstanden werden, bei dem mindestens ein Computer oder Prozessor mindestens einen Verfahrensschritt des Verfahrens ausführt.In the context of the invention, “computer-aided” or “computer-implemented” can be understood to mean an implementation of a method in which at least one computer or processor carries out at least one method step of the method.

Unter einer "Rechenumgebung" kann im Zusammenhang mit der Erfindung eine IT-Infrastruktur bestehend aus Komponenten wie Computern, Speichereinheiten, Programmen und aus mit den Programmen zu verarbeitenden Daten, verstanden werden, die zur Ausführung mindestens einer Applikation, die eine Aufgabe zu erfüllen hat, verwendet werden. Die IT-Infrastruktur kann insbesondere auch aus einem Netzwerk der genannten Komponenten bestehen.In the context of the invention, a “computing environment” can be understood to mean an IT infrastructure consisting of components such as computers, storage units, programs and data to be processed with the programs, which are used to execute at least one application that has to fulfill a task. be used. The IT infrastructure can in particular also consist of a network of the components mentioned.

Unter einer "Recheninstanz" (oder kurz Instanz) kann innerhalb einer Rechenumgebung eine funktionale Einheit verstanden werden, die einer Applikation (gegeben beispielsweise durch eine Anzahl von Programmmodulen) zugeordnet werden kann und diese ausführen kann. Diese funktionale Einheit bildet bei der Ausführung der Applikation ein physikalisch (beispielsweise Computer, Prozessor) und/oder virtuell (beispielsweise Programmodul) in sich geschlossenes System.A “computing instance” (or instance for short) can be understood as a functional unit within a computing environment that can be assigned to an application (given, for example, by a number of program modules) and can execute it. When the application is executed, this functional unit forms a physically (e.g. computer, processor) and/or virtually (e.g. program module) self-contained system.

Der Ausdruck "Rechner" oder "Computer" deckt alle elektronischen Geräte mit Datenverarbeitungseigenschaften ab. Computer können beispielsweise Clients, Server, Handheld-Computer, Kommunikationsgeräte und andere elektronische Geräte zur Datenverarbeitung sein, die Prozessoren und Speichereinheiten aufweisen können und über Schnittstellen auch zu einem Netzwerk zusammengeschlossen sein können.The term "calculator" or "computer" covers any electronic device with data processing properties. Computers can be, for example, clients, servers, handheld computers, communication devices and other electronic devices for data processing, which can have processors and storage units and can also be connected to a network via interfaces.

Unter einem "Prozessor" kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein Wandler, ein Sensor zur Erzeugung von Messsignalen oder eine elektronische Schaltung verstanden werden. Bei einem Prozessor kann es sich insbesondere um einen Hauptprozessor (engl. Central Processing Unit, CPU), einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, oder einen digitalen Signalprozessor, möglicherweise in Kombination mit einer Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen und Daten handeln. Auch kann unter einem Prozessor ein virtualisierter Prozessor oder eine Soft-CPU verstanden werden.In connection with the invention, a “processor” can be understood to mean, for example, a converter, a sensor for generating measurement signals or an electronic circuit. A processor can in particular be a main processor (Central Processing Unit, CPU), a microprocessor, a microcontroller, or a digital signal processor, possibly in combination with a memory unit for storing program instructions and data. A processor can also be understood as a virtualized processor or a soft CPU.

Unter einer "Speichereinheit" kann im Zusammenhang mit der Erfindung beispielsweise ein computerlesbarer Speicher in Form eines Arbeitsspeichers (engl. Random-Access Memory, RAM) oder Datenspeichers (Festplatte oder Datenträger) verstanden werden.In the context of the invention, a “memory unit” can be understood to mean, for example, a computer-readable memory in the form of a random access memory (RAM) or data memory (hard drive or data carrier).

Als "Programmmodule" sollen einzelne Software-Funktionseinheiten verstanden werden, die einen erfindungsgemäßen Programmablauf von Verfahrensschritten ermöglichen. Diese Software-Funktionseinheiten können in einem einzigen Computerprogramm oder in mehreren miteinander kommunizierenden Computerprogrammen verwirklicht sein. Die hierbei realisierten Schnittstellen können softwaretechnisch innerhalb eines einzigen Prozessors umgesetzt sein oder hardwaretechnisch, wenn mehrere Prozessoren zum Einsatz kommen.“Program modules” are intended to be understood as individual software functional units that enable a program sequence of method steps according to the invention. These software functional units can be implemented in a single computer program or in several computer programs that communicate with one another. Those realized here Interfaces can be implemented in software terms within a single processor or in hardware terms if multiple processors are used.

"Schnittstellen" können hardwaretechnisch, beispielsweise kabelgebunden oder als Funkverbindung, und/oder softwaretechnisch, beispielweise als Interaktion zwischen einzelnen Programmmodulen eines oder mehrerer Computerprogramme, realisiert sein.“Interfaces” can be implemented in terms of hardware, for example wired or as a radio connection, and/or software, for example as an interaction between individual program modules of one or more computer programs.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Cooperative Awareness Message (CAM) des V2X Standards für die Kommunikation genutzt wird.According to one embodiment of the invention, it is provided that a Cooperative Awareness Message (CAM) of the V2X standard is used for communication.

In diesem Anwendungsfall wird die CAM (Cooperative Awareness Message) genutzt, das ließe sich alternativ aber auch mit einem anderen Nachrichtentyp innerhalb des V2X Protokolls verwirklichen. In dieser Nachricht sind vorteilhaft Informationen enthalten, aus der eine gewünschte Aktion eines Streckenelementes abgeleitet werden kann. Dies kann z.B. Kurs, Linie und Ziel sein aus der im Falle einer Einzelweichensteuerung die zu stellende Weichenlage ermittelt werden kann.In this application case, the CAM (Cooperative Awareness Message) is used, but this could alternatively be achieved with another message type within the V2X protocol. This message advantageously contains information from which a desired action of a route element can be derived. This can be, for example, course, line and target from which the switch position to be set can be determined in the case of individual switch control.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein erweiterter (also über den Wechsel von spezifischen Streckeneinrichtungen hinausgehender) Funktionsumfang, der durch den V2X Standard zusätzlich abgedeckt wird, nur Funktionen enthält, die für den Betrieb des Schienenfahrzeugs als nicht sicherheitsrelevant eingestuft sind.Preferably, it is provided that an extended range of functions (i.e. going beyond the change of specific route facilities), which is additionally covered by the V2X standard, only contains functions that are classified as not safety-relevant for the operation of the rail vehicle.

Gemäß der internationalen Norm IEC 61508 beziehungsweise spezifisch für den Bahnbereich gemäß der europäischen Norm EN 50129 werden für Sicherheitsfunktionen (Safety) vier Sicherheits-Integritätslevel oder Englisch Safety Integrity Level (SIL-1 bis SIL-4) beziehungsweise Sicherheits-Anforderungsstufen unterschieden. Hierbei stellt der Sicherheits-Integritätslevel 4 die höchste und der Sicherheits-Integritätslevel 1 die niedrigste Stufe der Sicherheits-Integrität dar. Der jeweilige Sicherheits-Integritätslevel beeinflusst das Vertrauensintervall eines Messwertes dahingehend, dass das Vertrauensintervall umso kleiner ist, je höher der Sicherheits-Integritätslevel ist, der seitens der jeweiligen Vorrichtung zu erfüllen ist. Damit ergeben sich Einschränkungen aufgrund vergleichsweise ungenauer Messwerte und des damit verbundenen vergleichsweise großen Vertrauensintervalls insbesondere für solche Systeme, welche die höheren Sicherheits-Integritätslevel SIL-4 oder SIL-3 erfüllen. Die Dimension der Sicherheit der verschiedenen Sicherheits-Integritätslevel lässt sich anschaulich mit der zu erwartenden Häufigkeit eines Ausfalls des Sicherheitsrelevanten Systems, auch MTBF (Mean Time Between Failures) genannt, beschreiben. Diese liegt bei SIL-1 im Bereich von 10 ... 100 a, bei SIL-2 im Bereich von 100 ... 1000 a, bei SIL-3 im Bereich von 1000 ... 10000 a, und bei SIL-4 im Bereich von 10000 ... 100000 a.According to the international standard IEC 61508 or specifically for the railway sector according to the European standard EN 50129, four safety integrity levels (SIL-1 to SIL-4) or safety requirement levels are distinguished for safety functions. Here, security integrity level 4 represents the highest level of security integrity and security integrity level 1 represents the lowest level of security integrity. The respective security integrity level influences the trust interval of a measured value in such a way that the trust interval is smaller, the higher the safety integrity level that must be met by the respective device. This results in restrictions due to comparatively imprecise measured values and the associated comparatively large confidence interval, especially for systems that meet the higher safety integrity levels SIL-4 or SIL-3. The security dimension of the different security integrity levels can be clearly described with the expected frequency of a failure of the security-relevant system, also called MTBF (Mean Time Between Failures). For SIL-1 this is in the range of 10 ... 100 a, for SIL-2 in the range of 100 ... 1000 a, for SIL-3 in the range of 1000 ... 10000 a, and for SIL-4 in Range from 10000 ... 100000 a.

Wenn durch den erweiterten Funktionsumfang nur Funktionen umfasst sind, die nicht sicherheitsrelevant sind, hat das den Vorteil, dass die den Sichtfahrbetrieb begleitende Hardwareinfrastruktur an der Strecke selbst auch nicht die Anforderungen an eine erhöhte Sicherheit erfüllen müssen. Hierbei wird die Erkenntnis genutzt, dass im Sichtfahrbetrieb für sicherheitsrelevante Funktionen der Zugführer verantwortlich ist, sodass die automatisch umgesetzten Funktionen selbst die Sicherheit des Betriebs des Schienenfahrzeugs nicht gefährden.If the expanded range of functions only includes functions that are not safety-relevant, this has the advantage that the hardware infrastructure on the route accompanying visual driving does not have to meet the requirements for increased safety. This uses the knowledge that in visual driving mode the train driver is responsible for safety-relevant functions, so that the automatically implemented functions themselves do not endanger the safety of the rail vehicle's operation.

Als Beispiel kann die kontinuierliche Ortung des Schienenfahrzeugs im geteilten Betriebsbereich genannt werden. Diese wird nicht für sicherheitsrelevante Funktionalitäten des Bahnbetriebs verwendet. Der Fahrzeugführer wird mit anderen Worten unabhängig von der ermittelten Position aufgrund von eigenen Urteilen Fahrentscheidungen für das im Sichtfahrbetrieb befindliche Fahrzeug treffen. Die Ortung kann aber für nicht sicherheitsrelevante Anwendungen (sog. Komfortfunktionen) wie zum Beispiel einen adaptiven Fahrplan genutzt werden. Sollte bei einer solchen Funktion die durch Ortung ermittelte Position nicht mit der tatsächlichen Position übereinstimmen, beeinflusst dies nämlich nicht die Sicherheit des Schienenfahrzeug als solche sondern würde nur zu einem eventuell unzureichend optimierten Fahrplan führen. Die daraus resultierenden Verspätungen würden allerdings kein Sicherheitsrisiko für die Nutzer des Schienenfahrzeugs darstellen.As an example, the continuous location of the rail vehicle in a shared operating area can be mentioned. This is not used for safety-relevant functions of rail operations. In other words, the vehicle driver will make driving decisions for the vehicle in visual driving mode based on his own judgments, regardless of the position determined. However, the location can be used for non-safety-relevant applications (so-called comfort functions), such as an adaptive timetable. If, with such a function, the position determined by location does not correspond to the actual position, this does not affect the safety of the rail vehicle as such but would only lead to a possibly insufficiently optimized timetable. However, the resulting delays would not pose a safety risk for users Represent rail vehicle.

Vorteilhaft kann vorgesehen werden, dass der erweiterte Funktionsumfang mindestens eine der folgenden Funktionen verwirklicht: Ermittlung von Ankunftsinformationen der Schienenfahrzeuge, Fahrplan-Management mit einer Optimierung des Fahrplans.It can advantageously be provided that the expanded range of functions implements at least one of the following functions: determination of arrival information for rail vehicles, timetable management with optimization of the timetable.

Diese Funktionen können auch als Komfortfunktionen bezeichnet worden. Komfortfunktionen zeichnen sich dadurch aus, dass sie für einen Betrieb des Schienenfahrzeugs aus Sicht von Sicherheitserwägungen nicht erforderlich sind. Jedoch kann die Erfüllung von Komfortfunktionen die Usability des Betriebs der Schienenfahrzeuge in dem betreffenden Verkehrsnetz verbessern. Verbesserungen können in der Leistungsfähigkeit des Betriebs liegen, zum Beispiel eine engere Taktung von aufeinanderfolgenden Zügen in dem Verkehrsnetz. Oder auch in einer Verbesserung bei der Nutzung durch die Fahrgäste, zum Beispiel durch Vorhersage der tatsächlichen Ankunftszeiten eines Schienenfahrzeugs im Bahnhof. Insgesamt führen die angebotenen Komfortfunktionen zu einer größeren Akzeptanz bei den Fahrgästen und vorteilhaft dadurch auch zu einer breiteren Nutzung.These functions can also be referred to as convenience functions. Comfort functions are characterized by the fact that they are not necessary for the operation of the rail vehicle from a safety perspective. However, the fulfillment of comfort functions can improve the usability of the operation of the rail vehicles in the transport network in question. Improvements can be in the performance of the operation, for example a closer timing of successive trains in the transport network. Or in improving use by passengers, for example by predicting the actual arrival times of a rail vehicle at the station. Overall, the comfort functions offered lead to greater acceptance among passengers and, advantageously, to wider use.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Streckenelemente, die den V2X Standard nutzen, dahingehend modifiziert sind, dass sie eine Verarbeitungseinheit verwenden, die eine nach dem V2X Standard empfangene Nachricht in Steuerbefehle für ein Stellelement konvertiert oder aus der empfangenen Nachricht Steuerbefehle generiert und in beiden Fällen die Steuerbefehle an eine Steuerung für das betreffende Stellelement überträgt, wobei die Steuerung das Stellelement mit den Steuerbefehlen ansteuert.According to one embodiment of the invention, it is provided that the route elements that use the V2X standard are modified in such a way that they use a processing unit that converts a message received according to the V2X standard into control commands for an actuator or generates control commands from the received message and In both cases, the control commands are transmitted to a controller for the actuating element in question, the controller controlling the actuating element with the control commands.

Innerhalb der Verarbeitungseinheit wird demnach berechnet, welche Aktion aus den empfangenen Informationen abgeleitet werden kann. Z. B.: "Der Zug hat sich auf eine gewisse Distanz angenähert, er fährt in die Richtung A und gehört der Linie B an, außerdem stimmen alle Randbedingungen." daraus kann abgeleitet werden: "Ich gebe der Weichensteuerung einen Steuerbefehl"Within the processing unit, it is therefore calculated which action can be derived from the information received. E.g.: "The train has approached a certain distance, it is traveling in direction A and belongs to line B, and all the boundary conditions are correct." From this it can be derived: "I give the switch control a control command"

Diese Information wird nun an die Steuerung des Streckenelements geschickt. Dabei werden dieselben Eingänge genutzt, die das vorige konventionelle System (z. B. sog. IMU91) genutzt hat, was eine sukzessive Migration von dem konventionellen System zum erfindungsgemäßen System vorteilhaft unterstützt. Denn es wird die Übertragungsstrecke ersetzt, ohne die aktiven Komponenten zu ändern. Ein Vorteil ist dabei auch, Steuerungen anderer Hersteller anschließen zu können. Bei der Umstellung eines Systems auf V2X können streckenseitig einzelne IMU-Schleifen ersetzt und einzelne Verarbeitungseinheiten installiert werden. Da die Kommunikation dezentral 1:1 erfolgen kann, ist die Folge eine besonders leichte Migrationsfähigkeit.This information is now sent to the control of the route element. The same inputs are used that the previous conventional system (e.g. so-called IMU91) used, which advantageously supports a successive migration from the conventional system to the system according to the invention. This is because the transmission path is replaced without changing the active components. Another advantage is being able to connect controllers from other manufacturers. When converting a system to V2X, individual IMU loops can be replaced and individual processing units can be installed on the trackside. Since communication can take place decentrally 1:1, the result is particularly easy migration.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die konvertierten Steuerbefehle (Steueranforderung) eine Syntax aufweisen, die derjenigen von für das betreffende Stellelement entwickelten spezifischen Streckenelementen entspricht.According to one embodiment of the invention, it is provided that the converted control commands (control request) have a syntax that corresponds to that of specific route elements developed for the control element in question.

Bei den spezifischen Streckenelementen handelt es sich um diejenigen, die durch die Verarbeitungseinheit zu modifizieren bzw. modernisieren sind (oder bereits modifiziert oder modernisiert wurden) . Wenn nach der Konvertierung der Nachrichten nach dem V2X Standard als Ergebnis Nachrichten in derjenigen Syntax weitergeleitet werden können, die die spezifischen Streckenelementen vorher genutzt haben, ist es vorteilhaft möglich, dass die Steuerung sowie das Stellelement dieselben Nachrichten erhält, wie dies vor der Modernisierung (Austausch von spezifischen Streckenelementen durch Verarbeitungseinheiten nach dem V2X Standard) der Fall war. Dies bedeutet vorteilhaft, dass für die Steuerung und gegebenenfalls das Stellelement kein Softwareupdate erforderlich ist. Auch eine mit einem Systemwechsel eventuell verbundene Neuzulassung der Steuerung oder des Stellelementes werden dadurch bedeutend vereinfacht.The specific route elements are those that are to be modified or modernized by the processing unit (or have already been modified or modernized). If, after converting the messages according to the V2X standard, messages can be forwarded in the syntax that the specific route elements previously used, it is advantageously possible for the control and the control element to receive the same messages as before the modernization (exchange of specific route elements by processing units according to the V2X standard). This advantageously means that no software update is required for the control and possibly the actuating element. This also significantly simplifies any new approval of the control or control element that may be associated with a system change.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem geteilten Betriebsbereich sowohl die modifizierten Streckenelemente als auch die spezifischen Streckenelemente zum Einsatz kommen.According to one embodiment of the invention, it is provided that both the modified route elements and the specific route elements are used in the divided operating area.

Ein geteilter Betriebsbereich, der so eingerichtet ist, dass sowohl die modifizierten Streckenelemente als auch die spezifischen Streckenelemente zum Einsatz kommen können, ermöglicht, wie bereits erläutert, die sukzessive Modernisierung des geteilten Betriebsbereiches. Dies bedeutet, dass die spezifischen Streckenelemente wie zum Beispiel Kontaktschleifen im Straßenbelag, nach und nach durch modifizierte Streckenelemente wie zum Beispiel Funkmodule nach dem V2X-Standard (im Rahmen dieser Erfindung auch in sog. V2X-Einheiten oder Schienenfahrzeuge integriert) ersetzt werden können. Hierbei wird vorteilhaft der Betrieb mit Schienenfahrzeugen in dem betreffenden Verkehrsnetz kaum gestört, sodass es nicht zu längeren Streckensperrungen kommen muss. Außerdem kann der Systemwechsel sukzessive und damit bedarfsorientiert und kostengünstig durchgeführt werden.A divided operating area, which is set up in such a way that both the modified route elements and the specific route elements can be used, enables, as already explained, the successive modernization of the divided operating area. This means that the specific route elements, such as contact loops in the road surface, can gradually be replaced by modified route elements such as radio modules according to the V2X standard (also integrated into so-called V2X units or rail vehicles within the scope of this invention). In this case, the operation of rail vehicles in the transport network in question is hardly disrupted, so that there is no need for longer route closures. In addition, the system change can be carried out gradually and therefore needs-oriented and cost-effectively.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass fest in einem Gleiskörper verbaute spezifische Streckenelemente ersetzt werden.According to one embodiment of the invention, it is provided that specific track elements permanently installed in a track body are replaced.

Als Gleiskörper verstanden wird die gesamte Anlage, auf der ein schienengebundenes Verkehrsmittel fahren kann, also Schienen und deren Befestigung beispielsweisen mit Schwellen auf einem Gleisbett aus Schotter oder auch einer Straße für Straßenfahrzeuge als Gleisbett, wie dies bei Straßenbahnen üblich ist.The track body is understood to be the entire system on which a rail-based means of transport can travel, i.e. rails and their attachment, for example with sleepers on a track bed made of gravel or a road for road vehicles as a track bed, as is common with trams.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einen das Gleis umgebenden Straßenbelag eingebettete spezifischen Streckenelemente ersetzt werden.According to one embodiment of the invention, specific route elements embedded in a road surface surrounding the track are replaced.

Bei einem Austausch von spezifischen Streckenelementen, die im Gleiskörper fest verbaut sind, wird der Vorteil eines Systemwechsels auf die erfindungsgemäßen modifizierten Streckenelemente besonders deutlich. Die spezifischen Streckenelemente können am Einbauort verbleiben, weswegen keine Bauarbeiten notwendig werden. Gleichzeitig können die modifizierten Streckenelemente ohne größere Bauarbeiten in dem Verkehrsnetz installiert werden. Diese benötigen keinen Einbauort im Gleiskörper, sondern können in der Nähe des Gleises angebracht werden. Eine Kommunikation erfolgt dann vorteilhaft über den V2X Standard per Funk.When replacing specific track elements that are permanently installed in the track body, the advantage of a system change to the modified track elements according to the invention becomes particularly clear. The specific route elements can remain at the installation site, which means no construction work is necessary. At the same time, the modified route elements can be installed in the transport network without major construction work. These do not require an installation location in the track body, but can be installed near the track. Communication then advantageously takes place via the V2X Standard via radio.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist somit vorgesehen, dass außerhalb des Gleiskörpers verbaute modifizierte Streckenelemente (beispielsweise in Form von V2X-Einheiten) genutzt werden, damit die mit der Installation verbundenen Bauarbeiten wie erläutert auf ein Mindestmaß reduziert werden können.According to one embodiment of the invention, it is thus provided that modified track elements installed outside the track body (for example in the form of V2X units) are used so that the construction work associated with the installation can be reduced to a minimum, as explained.

Die genannte Aufgabe wird alternativ mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Verfahren) erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass zur Modernisierung in einer Strecke des Betriebsbereiches verbaute, für das betreffende Stellelement spezifische Streckenelemente sukzessive durch modifizierte Streckenelemente ersetzt werden, die modifizierten Streckenelemente als Verarbeitungseinheit konfiguriert werden, die eine nach dem Kommunikationsstandard empfangene Nachricht in Steuerbefehle für ein Stellelement konvertiert oder aus der empfangenen Nachricht Steuerbefehle generiert und in beiden Fällen an eine Steuerung für das betreffende Stellelement überträgt, wobei die Steuerung das Stellelement mit den Steuerbefehlen ansteuert, die Steuerbefehle eine Syntax aufweisen, die derjenigen von den in einer Strecke für das Schienenfahrzeug verbauten spezifischen Streckenelementen entspricht,
wobei in dem geteilten Betriebsbereich sowohl als Verarbeitungseinheit ausgeführte Streckenelemente als auch spezifische Streckenelemente zum Einsatz kommen.
The stated task is alternatively achieved according to the invention with the subject matter of the claim (method) specified at the beginning in that, for modernization, route elements installed in a route of the operating area and specific for the control element in question are successively replaced by modified route elements, the modified route elements are configured as a processing unit, which converts a message received according to the communication standard into control commands for an actuator or generates control commands from the received message and in both cases transmits them to a controller for the actuator in question, the controller controlling the actuator with the control commands, the control commands have a syntax that is that of of the specific route elements installed in a route for the rail vehicle,
whereby both route elements designed as processing units and specific route elements are used in the shared operating area.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Kommunikationsstandard eine V2X Standard verwendet wird.According to one embodiment of the invention, it is provided that a V2X standard is used as the communication standard.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betriebsbereich in einem Verkehrsnetz liegt, der mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen geteilt wird.According to one embodiment of the invention, it is provided that the operating area lies in a transport network that is shared with road users other than the rail vehicles.

Mit dem genannten weiteren Verfahren lassen sich die Vorteile erreichen, die im Zusammenhang mit dem obenstehend näher beschriebenen Verfahren bereits erläutert wurden. Das zum erfindungsgemäßen Verfahren Aufgeführte gilt entsprechend auch für das erfindungsgemäße weitere Verfahren (zur Modernisierung).With the further method mentioned, the advantages can be achieved that have already been explained in connection with the method described in more detail above. What is stated about the method according to the invention also applies accordingly to the further method according to the invention (for modernization).

Die genannte Aufgabe wird alternativ mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Verkehrsnetz) erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass das Verkehrsnetz Streckenelemente aufweist, die eingerichtet sind, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.The stated object is alternatively achieved according to the invention with the subject matter of the claim (transport network) specified at the beginning in that the transport network has route elements which are set up to carry out a method according to one of claims 1 to 6.

Die genannte Aufgabe wird alternativ mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Schienenfahrzeug) erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass das Schienenfahrzeug eingerichtet ist, in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Streckenelement zu kommunizieren.The stated object is alternatively achieved according to the invention with the initially specified subject matter of the claim (rail vehicle) in that the rail vehicle is set up to communicate with a track element in a method according to one of claims 1 to 6.

Die genannte Aufgabe wird alternativ mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Verarbeitungseinheit) erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Streckenelement zu kommunizieren.The stated task is alternatively achieved according to the invention with the initially specified subject matter of the claim (processing unit) in that the processing unit is set up to communicate with a route element in a method according to one of claims 1 to 6.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Streckenelement ein modifiziertes Streckenelement ist.According to one embodiment of the invention it is provided that the route element is a modified route element.

Mit den genannten Vorrichtungen lassen sich die Vorteile erreichen, die im Zusammenhang mit dem obenstehend näher beschriebenen Verfahren bereits erläutert wurden. Das zum erfindungsgemäßen Verfahren Aufgeführte gilt entsprechend auch für die erfindungsgemäßen Vorrichtungen.With the devices mentioned, the advantages can be achieved that have already been explained in connection with the method described in more detail above. What is stated about the method according to the invention also applies accordingly to the devices according to the invention.

Des Weiteren wird ein Programmmodule enthaltendes Computerprogramm mit Programmbefehlen zur Durchführung des genannten erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder dessen Ausführungsbeispielen beansprucht, wobei mittels des Computerprogramms jeweils das erfindungsgemäße Verfahren und/oder dessen Ausführungsbeispiele durchführbar sind.Furthermore, a computer program containing program modules with program instructions for carrying out the method according to the invention and/or its exemplary embodiments is claimed, wherein the method according to the invention and/or its exemplary embodiments can be carried out by means of the computer program.

Darüber hinaus wird eine Bereitstellungsvorrichtung zum Speichern und/oder Bereitstellen des Computerprogramms beansprucht. Die Bereitstellungsvorrichtung ist beispielsweise ein Speichereinheit, die das Computerprogramm speichert und/oder bereitstellt. Alternativ und/oder zusätzlich ist die Bereitstellungsvorrichtung beispielsweise ein Netzwerkdienst, ein Computersystem, ein Serversystem, insbesondere ein verteiltes, beispielsweise cloudbasiertes Computersystem und/oder virtuelles Rechnersystem, welches das Computerprogramm vorzugsweise in Form eines Datenstroms speichert und/oder bereitstellt.In addition, a provision device for storing and/or providing the computer program is claimed. The provision device is, for example, a storage unit that stores and/or provides the computer program. Alternatively and/or additionally is the Provision device, for example, a network service, a computer system, a server system, in particular a distributed, for example cloud-based computer system and/or virtual computer system, which stores and/or provides the computer program, preferably in the form of a data stream.

Die Bereitstellung erfolgt in Form eines Programmdatensätzen als Datei, insbesondere als Downloaddatei, oder als Datenstrom, insbesondere als Downloaddatenstrom, des Computerprogramms. Diese Bereitstellung kann beispielsweise aber auch als partieller Download erfolgen, der aus mehreren Teilen besteht. Ein solches Computerprogramm wird beispielsweise unter Verwendung der Bereitstellungsvorrichtung in ein System eingelesen, sodass das erfindungsgemäße Verfahren auf einem Computer zur Ausführung gebracht wird.The provision takes place in the form of a program data record as a file, in particular as a download file, or as a data stream, in particular as a download data stream, of the computer program. This provision can also be made, for example, as a partial download consisting of several parts. Such a computer program is read into a system using the provision device, for example, so that the method according to the invention is carried out on a computer.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben.Further details of the invention are described below with reference to the drawing. The same or corresponding drawing elements are each provided with the same reference numbers and are only explained several times to the extent that there are differences between the individual figures.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Komponenten auch durch mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen der Erfindung kombinierbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that can be viewed independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the components described can also be combined with the features of the invention described above.

Es zeigen:

  • Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsbemäßen Vorrichtungen in Form des Verkehrsnetzes und des Schienenfahrzeugs mit ihren Wirkzusammenhängen schematisch,
  • Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer Computer-Infrastruktur der Vorrichtung gemäß Figur 1 als Blockschaltbild, wobei die einzelnen Funktionseinheiten Programmmodule ausführen, die jeweils in einem oder mehreren Prozessoren ablaufen können und wobei die Schnittstellen demgemäß softwaretechnisch oder hardwaretechnisch ausgeführt sein können.
Show it:
  • Figure 1 an exemplary embodiment of the devices according to the invention in the form of the transport network and the rail vehicle with their functional relationships schematically,
  • Figure 2 an embodiment of a computer infrastructure of the device according to Figure 1 as a block diagram, whereby the individual functional units execute program modules that can each run in one or more processors and whereby the interfaces can accordingly be designed using software or hardware technology.

Gemäß Figur 1 ist schematisch ein Verkehrsnetz dargestellt, welches exemplarisch durch ein Gleis GL der das Verkehrsnetz mitbildenden Strecke für ein Fahrzeug FZ, welches sich in einer Fahrtrichtung FR bewegt, vorgesehen ist. Die Strecke weist einen reservierten Betriebsbereich RBB auf, wo nur Schienenfahrzeuge FZ verkehren dürfen. Dies ist in einem Tunnel TL der Fall. Außerdem gibt es einen geteilten Betriebsbereich GBB, wie dies beispielsweise bei Straßenbahnen üblich ist. In diesen geteilten Betriebsbereich GBB können andere Verkehrsteilnehmer, die in Figur 1 nicht näher dargestellt sind, das Gleis GL kreuzen oder in dessen Bereich fahren (Fußgänger, Radfahrer, Kraftfahrzeuge).According to Figure 1 A traffic network is shown schematically, which is provided, for example, by a track GL of the route forming the traffic network for a vehicle FZ that moves in a direction of travel FR. The route has a reserved RBB operating area, where only FZ rail vehicles are allowed to operate. This is the case in a tunnel TL. There is also a shared GBB operating area, as is common with trams, for example. Other road users can enter this divided operating area GBB Figure 1 are not shown in more detail, cross the GL track or drive in its area (pedestrians, cyclists, motor vehicles).

Das Gleis GL kann streckenseitige Einrichtungen wie z. B. eine Balise BL und ein weiteres Streckenelement IMU, welches durch eine induktive elektrische Schleife gebildet ist, aufweisen. Das Streckenelement IMU ist in den das Gleis GL tragenden Untergrund eingebettet und nicht näher dargestellt. Weiterhin sind Stellelemente W1, W2 in Form von Weichen dargestellt. Diese bestimmen über den Weg des Schienenfahrzeugs FZ im Verkehrsnetz. Die Stellelemente W1, W2 werden durch Controller CL1, CL2 angesteuert, welche entsprechende Stellbefehle umsetzen.The GL track can accommodate trackside facilities such as: B. have a balise BL and another route element IMU, which is formed by an inductive electrical loop. The track element IMU is embedded in the subsoil supporting the GL track and is not shown in more detail. Furthermore, control elements W1, W2 are shown in the form of switches. These determine the route of the FZ rail vehicle in the transport network. The control elements W1, W2 are controlled by controllers CL1, CL2, which implement corresponding control commands.

Im Falle des ersten Stellelements W1 wird über das Streckenelement IMU ein Stellbefehl über eine dritte Schnittstelle S3 an den ersten Controller CL1 weitergegeben, der den Stellbefehl über eine dreizehnte Schnittstelle S13 umsetzt, um das erste Stellelement W1 zu stellen. Im Falle des zweiten Stellelements W2 wird ein Stellbefehl beispielsweise über eine zehnte Schnittstelle S10 initiiert, wobei es sich bei der zehnten Schnittstelle S10 um eine Funkschnittstelle zwischen zwei Antennen AT, jeweils im Schienenfahrzeug FZ und in einer V2X-Einheit V2X-U handelt, die daher als V2X-Schnittstelle ausgeführt ist.In the case of the first actuating element W1, an actuating command is passed on via the route element IMU via a third interface S3 to the first controller CL1, which implements the actuating command via a thirteenth interface S13 in order to set the first actuating element W1. In the case of the second actuating element W2, an actuating command is initiated, for example, via a tenth interface S10, the tenth interface S10 being a radio interface between two antennas AT, each in the rail vehicle FZ and in a V2X unit V2X-U, which therefore is designed as a V2X interface.

Die Verarbeitungseinheit CV bildet einen Teil eines modifizierten Streckenelementes, welches ein spezifisches Streckenelement ersetzen soll. Das spezifische Streckenelement ist daher nicht dargestellt, weil es aus der Strecke ausgebaut oder zumindest außer Betrieb gesetzt wurde (vergleiche hierzu auch die folgenden Erklärungen). Die Verarbeitungseinheit CV konvertiert das durch die V2X-Einheit V2X-U über eine 14. Schnittstelle S14 übertragene Signal und sendet es über eine vierte Schnittstelle S4 an den zweiten Controller CL2. Dabei ist das durch die Verarbeitungseinheit CV konvertierte Signal in demselben Format verfügbar wie das durch das spezifischen Streckenelement IMU erzeugte und über die dritte Schnittstelle S3 dem ersten Controller CL1 übermittelte Signal. Zu diesem Zweck kann der zweite Controller CL2 über eine zwölfte Schnittstelle S12 einen Stellbefehl an das zweite Stellelement W2 geben.The processing unit CV forms part of a modified route element, which is intended to replace a specific route element. The specific route element is therefore not shown because it was removed from the route or at least put out of operation (see also the following explanations). The processing unit CV converts the signal transmitted by the V2X unit V2X-U via a 14th interface S14 and sends it to the second controller CL2 via a fourth interface S4. The signal converted by the processing unit CV is available in the same format as the signal generated by the specific route element IMU and transmitted to the first controller CL1 via the third interface S3. For this purpose, the second controller CL2 can give an actuating command to the second actuating element W2 via a twelfth interface S12.

Figur 1 macht deutlich, dass das Streckenelement IMU in Abhängigkeit von einer Überfahrt des Schienenfahrzeugs FZ ein Signal über die dritte Schnittstelle S3 übermittelt. Insofern ist das Streckenelement IMU als Sensor zur Detektion zur Überfahrt von Schienenfahrzeugen FZ ausgelegt. Dieses Streckenelement kann jedoch, wie für das Stellelement W2 gezeigt ist, durch die Verarbeitungseinheit CV und die an der Strecke liegende V2X-Einheit V2X-U mit einer Antenne AT ersetzt werden, was eine direkte Aussendung eines Signals von der V2X-Einheit über die vierzehnte Schnittstelle S14 ermöglicht. Hierbei wird eine IT-Infrastruktur nach dem V3X-Standard genutzt, die im Verkehrsnetz zumindest zum Teil ohnehin vorhanden ist und die im Schienenfahrzeug kostengünstig mit COTS-Komponenten nachgerüstet werden kann. Figure 1 makes it clear that the route element IMU transmits a signal via the third interface S3 depending on whether the rail vehicle FZ has passed. In this respect, the track element IMU is designed as a sensor for detecting the passage of rail vehicles FZ. However, as shown for the control element W2, this route element can be replaced by the processing unit CV and the V2X unit V2X-U located on the route with an antenna AT, which means that a signal is sent directly from the V2X unit via the fourteenth Interface S14 enables. This uses an IT infrastructure based on the V3X standard, which is at least partially already present in the transport network and which can be retrofitted cost-effectively with COTS components in the rail vehicle.

In dem Verkehrsnetz ist durch eine Vielzahl von Antennen AT ein Netzwerk gebildet, welches eine Kommunikation ermöglicht. Hieran ist auch eine Leitzentrale LZ beteiligt, in der beispielsweise adaptive Zugpläne erstellt werden können und die bei der Abwicklung eines CBTC Verfahrens in dem reservierten Betriebsbereich RBB mitwirkt. Die Leitzentrale LZ kommuniziert zu diesem Zweck über eine erste Schnittstelle S1 mit einem Stellwerk STW, welches seinerseits über eine zweite Schnittstelle S2 mit einer CBTC-Einheit CBTC-U zur Durchführung eines CBTC Verfahrens in dem Tunnel TL kommuniziert. Bei einer Balise im Tunnel handelt es sich aber um eine sogenannte Festdatenbalise die im Rahmen der Durchführung des CBTC-Verfahrens beteiligt ist.In the traffic network, a network is formed by a large number of antennas AT, which enables communication. A control center LZ is also involved in this, in which, for example, adaptive train plans can be created and which is involved in the processing of a CBTC procedure in the reserved RBB operating area. For this purpose, the control center LZ communicates via a first interface S1 with a signal box STW, which in turn communicates via a second interface S2 with a CBTC unit CBTC-U for carrying out a CBTC procedure in the tunnel TL communicates. A balise in the tunnel is a so-called fixed data balise that is involved in the implementation of the CBTC process.

Das Schienenfahrzeug FZ kommuniziert über eine sechste Schnittstelle S6 mit der Leitzentrale LZ. Weitere Schnittstellen können vorgesehen sein, auch wenn dies nicht in Figur 1 dargestellt ist. Zum Beispiel kommuniziert das Schienenfahrzeug FZ über nicht dargestellte Schnittstellen mit Antennen AT im Tunnel TL, damit eine Verbindung über die Schnittstelle S5 zur CBTC-Einheit CBTC-U aufgebaut werden kann. Wichtig ist allerdings, dass der Zugsicherungsbetrieb im Tunnel TL über CBTC, und der Sichtfahrbetrieb, in dem ein nicht dargestellter Fahrzeugführer das Schienenfahrzeug FZ führt, ein Dienst mit im Vergleich zum automatisierten Zugleitbetrieb modifiziertem Funktionsumfang zum Einsatz kommt, wobei eine automatisierte Bedienung und Überwachung des Schienenfahrzeugs durchgeführt wird. Dieser Dienst bedient sich zur Kommunikation des V2X-Standards.The rail vehicle FZ communicates with the control center LZ via a sixth interface S6. Additional interfaces may be provided, even if this is not specified Figure 1 is shown. For example, the rail vehicle FZ communicates with antennas AT in the tunnel TL via interfaces (not shown) so that a connection can be established via the interface S5 to the CBTC unit CBTC-U. It is important, however, that the train control operation in the TL tunnel via CBTC, and the visual driving operation, in which a driver, not shown, drives the rail vehicle FZ, is a service with a modified range of functions compared to the automated train control operation, with automated operation and monitoring of the rail vehicle is carried out. This service uses the V2X standard for communication.

In Figur 2 ist zu erkennen, wie ein Netzwerk entsprechend der Darstellung in Figur 1 für den geteilten Betriebsbereich (GBB) aufgebaut sein kann. Die Leitzentrale LZ weist einen ersten Computer CP1 mit einer ersten Speichereinheit SE1 auf, die über eine einundzwanzigste Schnittstelle S21 mit dem ersten Computer CP1 verbunden ist. Mit einem Computer CP2 im Schienenfahrzeug FZ kommuniziert der Computer CP1 der Leitzentrale LZ über die sechste Schnittstelle S6. Einzelheiten zur Übertragungstechnik sind in Figur 2 nicht dargestellt. Das Schienenfahrzeug FZ weist zum Zwecke der Kommunikation den zweiten Computer CP2 auf, der über eine zweiundzwanzigste Schnittstelle S22 mit einer zweiten Speichereinheit SE2 verbunden ist. Über die zehnte Schnittstelle S10 kommuniziert der zweite Computer CP2 mit einem fünften Computer CP5 in der Verarbeitungseinheit CV, die ebenfalls eine fünfte Speichereinheit SE5 aufweist, die mit dem fünften Computer CP5 über eine fünfundzwanzigste Schnittstelle S25 verbunden ist.In Figure 2 can be seen as a network as shown in Figure 1 can be designed for the shared operating area (GBB). The control center LZ has a first computer CP1 with a first storage unit SE1, which is connected to the first computer CP1 via a twenty-first interface S21. The computer CP1 of the control center LZ communicates with a computer CP2 in the rail vehicle FZ via the sixth interface S6. Details on the transmission technology are in Figure 2 not shown. For the purpose of communication, the rail vehicle FZ has the second computer CP2, which is connected to a second memory unit SE2 via a twenty-second interface S22. The second computer CP2 communicates via the tenth interface S10 with a fifth computer CP5 in the processing unit CV, which also has a fifth storage unit SE5 which is connected to the fifth computer CP5 via a twenty-fifth interface S25.

Außerdem ist eine V2X-Einheit V2X-U vorgesehen, die über einen achten Computer CP8 verfügt, welcher über eine 28. Schnittstelle S28 mit einer achten Speichereinheit SE8 verbunden ist. Über eine 14. Schnittstelle S14 kann der fünfte Computer CP5 auch Signale von der V2X-Einheit empfangen, beispielsweise über WLAN, wobei es sich bei der betreffenden V2X-Einheit um eine in dem geteilten Betriebsbereich (GBB) auch für andere Verkehrsteilnehmer (beispielsweise Kraftfahrzeuge) vorgesehene Einheit handelt.In addition, a V2X unit V2X-U is provided, which has an eighth computer CP8, which is connected to an eighth memory unit SE8 via a 28th interface S28. The fifth computer CP5 can also receive signals from the V2X unit via a 14th interface S14, for example via WLAN, whereby the V2X unit in question is one in the shared operating area (GBB) also for other road users (e.g. motor vehicles). intended unit.

Der fünfte Computer CP5 kommuniziert über die vierte Schnittstelle S4 mit einem siebten Computer CP7 des zweiten Controllers CL2, wobei der siebte Computer CP7 über eine siebenundzwanzigste Schnittstelle S27 mit einer siebten Speichereinheit SE7 verbunden ist. Der zweite Controller CL2 kann mit dem siebenten Computer CP7 über die zwölfte Schnittstelle S12 das zweite Stellelement W2 ansteuern.The fifth computer CP5 communicates via the fourth interface S4 with a seventh computer CP7 of the second controller CL2, the seventh computer CP7 being connected to a seventh memory unit SE7 via a twenty-seventh interface S27. The second controller CL2 can control the second control element W2 with the seventh computer CP7 via the twelfth interface S12.

Über die elfte Schnittstelle S11 findet auch eine Kommunikation des Schienenfahrzeugs FZ mit einem sechsten Computer CP6 des ersten Controllers CL1 statt. Diese besteht in einer Überfahrt über das Streckenelement IMU, wobei dabei induktiv ein Signal ausgelöst wird. Auch der erste Controller CL1 weist eine sechste Speichereinheit SE6 auf, die über eine sechsundzwanzigste Schnittstelle S26 mit dem sechsten Computer CP6 verbunden ist. Der sechste Computer CP6 kann seinerseits über die dreizehnte Schnittstelle S13 das erste Stellelement W1 ansteuern.The rail vehicle FZ also communicates with a sixth computer CP6 of the first controller CL1 via the eleventh interface S11. This consists of a crossing over the route element IMU, whereby a signal is triggered inductively. The first controller CL1 also has a sixth memory unit SE6, which is connected to the sixth computer CP6 via a twenty-sixth interface S26. The sixth computer CP6 can in turn control the first control element W1 via the thirteenth interface S13.

BezugszeichenlisteReference symbol list

LZLZ
LeitzentraleControl center
FZFZ
Fahrzeugvehicle
FRFR
FahrtrichtungDirection of travel
GLGL
GleisTrack
ATAT
Antenneantenna
STASTA
StreckenabschnittSection of the route
W1 ... W2W1...W2
Stellelement (Weiche)Control element (switch)
CL1 ... CL2CL1...CL2
Controller (Steuerung)Controller (control)
CVCV
Verarbeitungseinheit (Converter als Teil des modifizierten Streckenelements)Processing unit (converter as part of the modified route element)
BLBL
BaliseBalise
TLTL
Tunneltunnel
RBBRBB
reservierter Betriebsbereichreserved operating area
GBBGBB
geteilter Betriebsbereichshared operating area
IMUIMU
Streckenelement (spezifisch)Route element (specific)
STWSTW
StellwerkSignal box
CBTC-UCBTC-U
CBTC-EinheitCBTC unit
V2X-UV2X-U
V2X-EinheitV2X unit
CP1 ... CP7CP1...CP7
Computercomputer
SE1 ... SE7SE1...SE7
SpeichereinrichtungStorage facility
S1 ... S13S1...S13
Schnittstelleinterface
ZSBZSB
ZugsicherungsbetriebTrain control operation
SFBSFB
SichtfahrbetriebVisual driving operation
SIL1...4SIL1...4
sicherer Betriebsmodussafe operating mode
NSILNSIL
nicht sicherer Betriebsmodusnot safe operating mode
CBTCCBTC
ZugbeeinflussungsschrittTrain control step
TRFTRF
TransferschrittTransfer step
INFINF
InformationsschrittInformation step
INF_OTINF_OT
Ausgabeschritt für InformationOutput step for information
STBSTB
SteuerbefehlControl command
STB_OTSTB_OT
Ausgabeschritt für SteuerbefehlOutput step for control command
HMBHMB
manueller Befehl durch Zugführermanual command from platoon commander
HMB_INHMB_IN
Eingabeschritt für manuellen BefehlInput step for manual command

Claims (17)

Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen (FZ) in einem Verkehrsnetz in einem mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen geteilten Betriebsbereich (GBB), wobei die Schienenfahrzeuge mit im Betriebsbereich angeordneten Streckenelementen kommunizieren,
dadurch gekennzeichnet,
dass • die Schienenfahrzeuge und die Streckenelemente für eine Kommunikation untereinander einen V2X Standard nutzen und • die Schienenfahrzeuge in einem für die Schienenfahrzeuge reservierten Betriebsbereich (RBB) über einen vom V2X Standard verschiedenen Kommunikationsstandard mit den Streckenelementen kommunizieren.
Method for operating rail vehicles (FZ) in a transport network in an operating area (GBB) shared with road users other than the rail vehicles, the rail vehicles communicating with route elements arranged in the operating area,
characterized,
that • the rail vehicles and the track elements use a V2X standard to communicate with each other and • The rail vehicles communicate with the track elements in an operating area (RBB) reserved for the rail vehicles via a communication standard that is different from the V2X standard.
Verfahren nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Cooperative Awareness Message (CAM) des V2X Standards für die Kommunikation genutzt wird.
Method according to claim 1
characterized,
that a Cooperative Awareness Message (CAM) of the V2X standard is used for communication.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Streckenelemente, die den V2X Standard nutzen, dahingehend modifiziert sind, dass sie eine Verarbeitungseinheit (CV) verwenden, die eine nach dem V2X Standard empfangene Nachricht in Steuerbefehle für ein Stellelement (W1 ... W2) konvertiert oder aus der empfangenen Nachricht Steuerbefehle generiert und in beiden Fällen die Steuerbefehle an eine Steuerung (CL2) für das betreffende Stellelement überträgt, wobei die Steuerung das Stellelement mit den Steuerbefehlen ansteuert.
Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the route elements that use the V2X standard are modified in such a way that they use a processing unit (CV) that converts a message received according to the V2X standard into control commands for an actuator (W1 ... W2) or control commands from the received message generated and in both cases transmits the control commands to a controller (CL2) for the actuating element in question, the controller controlling the actuating element with the control commands.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die konvertierten Steuerbefehle eine Syntax aufweisen, die derjenigen von für das betreffende Stellelement (W1 ... W2) entwickelten spezifischen Streckenelementen (IMU) entspricht.
Method according to claim 3,
characterized,
that the converted control commands have a syntax that corresponds to that of specific route elements (IMU) developed for the relevant control element (W1 ... W2).
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem geteilten Betriebsbereich sowohl die modifizierten Streckenelemente als auch die spezifischen Streckenelemente (IMU) zum Einsatz kommen.
Method according to claim 4,
characterized,
that both the modified route elements and the specific route elements (IMU) are used in the shared operating area.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass fest in einem Gleiskörper verbaute spezifischen Streckenelemente (IMU) ersetzt werden.
Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that specific track elements (IMU) permanently installed in a track body are replaced.
Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einen das Gleis umgebenden Straßenbelag eingebettete spezifischen Streckenelemente (IMU) ersetzt werden.
Method according to claim 6,
characterized,
that specific route elements (IMU) embedded in a road surface surrounding the track are replaced.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass außerhalb des Gleiskörpers verbaute modifizierte Streckenelemente (V2X-U) genutzt werden.
Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that modified track elements (V2X-U) installed outside the track are used.
Verfahren zum Modernisieren eines Betriebsbereiches (GBB) für Schienenfahrzeuge (FZ), wobei der Betriebsbereich Stellelemente (W2) aufweist, die von Streckenelementen mit Steuerbefehlen angesteuert werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass • zur Modernisierung in einer Strecke des Betriebsbereiches verbaute, für das betreffende Stellelement (W2) spezifische Streckenelemente (IMU) sukzessive durch modifizierte Streckenelemente ersetzt werden, • eine Verarbeitungseinheit der modifizierten Streckenelemente (CV) jeweils konfiguriert wird, die eine nach einem Kommunikationsstandard empfangene Nachricht in Steuerbefehle für ein Stellelement (W1) konvertiert oder aus der empfangenen Nachricht Steuerbefehle generiert und in beiden Fällen an eine Steuerung (CL2) für das betreffende Stellelement überträgt, wobei die Steuerung das Stellelement (W1) mit den Steuerbefehlen ansteuert, • die Steuerbefehle eine Syntax aufweisen, die derjenigen von den in einer Strecke für das Schienenfahrzeug verbauten spezifischen Streckenelementen (IMU) entspricht, • wobei in dem geteilten Betriebsbereich sowohl jeweils eine Verarbeitungseinheit (CV) aufweisende Streckenelemente als auch spezifische Streckenelemente (IMU) zum Einsatz kommen.
Method for modernizing an operating area (GBB) for rail vehicles (FZ), the operating area having control elements (W2) which are controlled by track elements with control commands,
characterized,
that • route elements (IMU) installed for modernization in a route in the operating area that are specific to the relevant control element (W2) are successively replaced by modified route elements, • A processing unit of the modified route elements (CV) is configured in each case, which converts a message received according to a communication standard into control commands for an actuator (W1) or generates control commands from the received message and in both cases to a controller (CL2) for the actuator in question transmits, whereby the control controls the actuating element (W1) with the control commands, • the control commands have a syntax that corresponds to that of the specific route elements (IMU) installed in a route for the rail vehicle, • Whereby both route elements each having a processing unit (CV) and specific route elements (IMU) are used in the divided operating area.
Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Kommunikationsstandard ein V2X-Standard verwendet wird.
Method according to claim 9,
characterized,
that a V2X standard is used as the communication standard.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Betriebsbereich (GBB) in einem Verkehrsnetz liegt, der mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen (FZ) geteilt wird.
Method according to claim 9 or 10,
characterized,
that the operating area (GBB) lies in a transport network that is shared with road users other than the rail vehicles (FZ).
Verkehrsnetz zum Betreiben von Schienenfahrzeugen (FZ) mit einem mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen geteilten Betriebsbereich (GBB),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verkehrsnetz Streckenelemente aufweist, die eingerichtet sind, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.
Transport network for the operation of rail vehicles (FZ) with an operating area (GBB) shared with road users other than the rail vehicles,
characterized,
that the transport network has route elements that are set up to carry out a method according to one of claims 1 to 6.
Schienenfahrzeug (FZ) zum Betreiben in einem Verkehrsnetz mit einem mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen geteilten Betriebsbereich (GBB),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schienenfahrzeug eingerichtet ist, in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem Streckenelement (CV, IMU) zu kommunizieren.
Rail vehicle (FZ) for operation in a transport network with an operating area (GBB) shared with road users other than the rail vehicles,
characterized,
that the rail vehicle is set up to communicate with a track element (CV, IMU) in a method according to one of claims 1 to 6.
Verarbeitungseinheit (CV) zum Betreiben in einem Verkehrsnetz mit einem mit anderen Verkehrsteilnehmern als den Schienenfahrzeugen geteilten Betriebsbereich (GBB),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 in einem Streckenelement (CL2) Signale zu verarbeiten.
Processing unit (CV) for operation in a transport network with an operating area (GBB) shared with road users other than rail vehicles,
characterized,
that the processing unit is set up to process signals in a route element (CL2) in a method according to one of claims 1 to 6.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Streckenelement (CL2) ein modifiziertes Streckenelement ist.
Rail vehicle according to claim 13,
characterized,
that the route element (CL2) is a modified route element.
Computerprogramm mit Programmbefehlen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 9.Computer program with program instructions for carrying out the method according to one of claims 1 - 9. Bereitstellungsvorrichtung für das Computerprogramm nach dem letzten voranstehenden Anspruch, wobei die Bereitstellungsvorrichtung das Computerprogramm speichert und/oder bereitstellt.Provision device for the computer program according to the last preceding claim, wherein the provision device stores and/or provides the computer program.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101262036B1 (en) * 2012-10-09 2013-05-08 주식회사 에스에이치에이치(Shh) Tram control system linked with urban traffic information system

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Title
"Urban rail ITS and Road ITS applications in the 5,9 GHz band; Investigations for the shared use of spectrum", vol. WG RT JTFIR Joint Task Force ITS RT, no. V0.0.18, 9 May 2019 (2019-05-09), pages 1 - 69, XP014343543, Retrieved from the Internet <URL:docbox.etsi.org/RT/RTJTFIR/70-Draft/JTFIR88/RT-JTFIR-2v0018.docx> [retrieved on 20190509] *

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