EP4378793A1 - Verfahren zum bestimmen eines geschwindigkeitswertes eines spurgeführten fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum bestimmen eines geschwindigkeitswertes eines spurgeführten fahrzeugs Download PDF

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EP4378793A1
EP4378793A1 EP22210768.2A EP22210768A EP4378793A1 EP 4378793 A1 EP4378793 A1 EP 4378793A1 EP 22210768 A EP22210768 A EP 22210768A EP 4378793 A1 EP4378793 A1 EP 4378793A1
Authority
EP
European Patent Office
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vehicle
track circuit
track
time
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
EP22210768.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried Matthee
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 EP22210768.2A priority Critical patent/EP4378793A1/de
Publication of EP4378793A1 publication Critical patent/EP4378793A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
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    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/021—Measuring and recording of train speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/08—Operation of gates; Combined operation of gates and signals
    • B61L29/18—Operation by approaching rail vehicle or train
    • B61L29/22—Operation by approaching rail vehicle or train electrically
    • B61L29/226—Operation by approaching rail vehicle or train electrically using track-circuits, closed or short-circuited by train or using isolated rail-sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/28—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated
    • B61L29/32—Timing, e.g. advance warning of approaching train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/08—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only
    • B61L23/14—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only automatically operated
    • B61L23/16—Track circuits specially adapted for section blocking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/57—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for vehicles or trains, e.g. trackside supervision of train conditions

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a speed value of a track-guided vehicle, in which measured values obtained when driving over at least one track-side device are evaluated with the aid of a computer.
  • the invention also relates to a method for operating a railroad crossing.
  • the invention also relates to a method for predicting a time of arrival of a track-guided vehicle at a track-related reference point and a method for predicting a time of departure of a track-guided vehicle from a track-related reference point.
  • the invention relates to a computer program and a device for providing this computer program, the computer program being equipped with program instructions for carrying out this method.
  • document EP 2 718 168 B1 relates to a method for operating a railway safety system with at least one track device, taking into account a speed measurement value recorded by a wheel sensor (also known as an axle counter) when the rail vehicle enters the switch-on section of the railway safety system.
  • a wheel sensor also known as an axle counter
  • the speed measurement value is used to check whether a correction time for forwarding a message from one track device to an associated railway safety arrangement should be set in accordance with the speed measurement value.
  • a set correction time is then checked to see whether it should remain effective depending on at least one other influencing variable of the rail vehicle that determines the travel time.
  • pattern recognition of rail vehicles can be carried out using wheel sensors, meaning that train types can be identified based on determined axle distances.
  • a level crossing can also be operated with an optimized closing time based on knowledge of the train types, whereby the closing times for freight trains, for example, can be shifted to a later point in time.
  • the object of the invention is to detect properties of the train with sufficient certainty without the (exclusive) use of wheel sensors so that a level crossing can be operated with an optimized closing time.
  • a method and a device suitable for applying the method are to be specified.
  • the object of the invention is to specify a computer program product and a provision device for this computer program product with which the aforementioned method can be carried out.
  • a first track circuit and a second track circuit following in the direction of travel of the vehicle are used as trackside devices, wherein the speed value is determined by calculating for the first track circuit the quotient of the length of the first track circuit and the time difference between the time the vehicle enters the first track circuit and the time the vehicle enters the second track circuit, and/or for the second track circuit the quotient of the length of the second track circuit and the time difference between the time the vehicle exits the first track circuit and the time the vehicle exits the second track circuit.
  • the speed value does not necessarily reflect the actual speed of the vehicle. Rather, it is an estimate that contains certain uncertainties due to the calculation formulas used.
  • the speed value is advantageously calculated in such a way that it is correlated with an average speed of the vehicle in the area of the relevant track circuit.
  • the speed value according to the invention does not necessarily mean a real speed indication. Although this can be a speed indication that has a positive sign, it is merely a convention that makes the speed value easier to evaluate by the human mind.
  • the question, for example, of whether the length of the track circuit is in the numerator or the denominator when forming the quotient is irrelevant for the method according to the invention.
  • the unit of the speed value corresponds to a speed indication if the length of the track circuit is in the numerator. Otherwise, the reciprocal of a speed indication results, which can, however, be evaluated in the same way in the further process.
  • the determination method according to the invention has the advantage that a speed value can be determined using track circuits.
  • the invention uses a principle of not only evaluating the occupancy information of the track circuits independently of one another, as is usual for determining occupancy information, but also using measurable characteristic quantities of successive track circuits to calculate values such as the speed value already mentioned (preferably also a value for the time at which the start of the vehicle passes through the middle of the track circuit in question, a value for the time at which the start of the vehicle passes through the middle of the track section formed jointly by the first and second track circuits, an acceleration value for a vehicle traveling through the first and second track sections or for the length of the vehicle; more on these values below).
  • the start of the vehicle is preferably located by entering a track circuit and the end of the vehicle by exiting a track circuit, since the position of the track circuit on the route is known. Therefore, the start of the vehicle is represented by the first axle of the vehicle as seen in the direction of travel and the end of the vehicle is represented by the last axle of the vehicle as seen in the direction of travel. Overhangs of the vehicle can, however, be taken into account in a known manner by the respective distance of the actual start of the vehicle from the first axle and the actual end of the vehicle from the last axle if a higher accuracy for determining the location of the vehicle is required in certain applications. becomes.
  • the simplest use case is to monitor the speed of the vehicle using the method according to the invention.
  • the method according to the invention can also be used in pairs for consecutive track circuits, whereby a speed profile can be created for the vehicle even over longer sections of track (more on this below).
  • “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 as 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 (for example, computer, processor) and/or virtually (for example, 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 as, 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 “storage unit” in connection with the Invention can be understood as, for example, a computer-readable memory in the form of a working memory (Random-Access Memory, RAM) or data storage (hard disk or data carrier).
  • RAM Random-Access Memory
  • data storage hard disk or data carrier
  • Program modules are 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 each other. The interfaces implemented here can be implemented in software within a single processor or in hardware if several processors are used.
  • Interfaces can be implemented in hardware terms, for example wired or as a radio connection, and/or in software terms, for example as interaction between individual program modules of one or more computer programs.
  • the first track circuit and the second track circuit do not directly abut one another and a distance between the first track circuit and the second track circuit is added to the length of the first track circuit and/or to the length of the second track circuit when calculating the speed.
  • the principle according to the invention for determining the speed value (and the other values mentioned) consists in comparing the events determined by adjacent track circuits.
  • the events are, for example, entry into the first track circuit as seen in the direction of travel and entry into the second track circuit (generation of occupancy reports) as well as exit from the first circuit as seen in the direction of travel and the second track circuit (generation of vacancy reports).
  • Adjacent means that the track circuits follow one another. However, this does not necessarily mean that they are directly adjacent to one another. However, if the adjacent track circuits are not directly adjacent to one another, the distance between them must be taken into account for further calculations when it comes to the distance covered between the events mentioned. This is then not only determined by the respective length of the track circuits, but also by the distance between the two track circuits, because each event is determined by the subsequent track circuit.
  • the advantage if the adjacent track circuits do not have to be directly adjacent to one another is that existing track circuits whose position has already been determined can also be included in the method according to the invention if they are at a distance from one another or from track circuits newly added for the purpose of the method according to the invention.
  • the track circuits newly added for the purpose of the method, which are simultaneously intended to serve another purpose that requires a specific position of the track circuit, can also be provided at a distance from the adjacent track circuits. This can advantageously reduce the number of track circuits to be installed.
  • the determined times of the center crossing can be used advantageously for further calculations. But it is also possible to use the time of the center crossing to estimate the remaining distance that the vehicle has to cover to reach a reference point.
  • the center of a section of track formed by a track circuit is known if the characteristic data of the track circuit, i.e. its length and its position on the track, are known.
  • the center crossing refers to the track section formed jointly by the first track circuit and the second track circuit.
  • the principle according to the invention is based on the fact that two adjacent track circuits are used together to enable an evaluation that goes beyond the scope of the evaluation options available for a single circuit. If the center crossing is related to the said pair of track circuits, in other words, it is standardized for further calculations that also require the evaluation of both circuits (more on this below).
  • the respective point in time of the middle passage of the relevant section of road is determined for the presence of the at least one speed value.
  • this is a way of using the time of the middle crossing to relate other calculated values to a specific time.
  • this time coincides with a presumed event at that very time, namely a defined location for a defined vehicle point (vehicle start, vehicle middle, vehicle end).
  • vehicle start, vehicle middle, vehicle end a defined location for a defined vehicle point (vehicle start, vehicle middle, vehicle end).
  • vehicle start, vehicle middle, vehicle end a defined location for a defined vehicle point
  • vehicle start vehicle start, vehicle middle, vehicle end
  • the location is presumed because the actual location depends on the actual speed of the vehicle. This is not necessarily constant, and when passing through the track circuit, no statements can be made about how the speed changes during the passage due to occurring Accelerations of the vehicle are developed (braking processes are to be understood as negative acceleration in this sense). More on error analysis below.
  • forecasts can be calculated on this basis as to when the vehicle will arrive at a specific reference point.
  • the distance of the reference point from the location of the middle crossing is taken into account, whereby the time when the vehicle will arrive at the reference point can be easily calculated based on a constant speed. This opens up possibilities for controlling train traffic more precisely, whereby the accuracy of the forecast can be taken into account.
  • a speed value is determined for the first track circuit and for the second track circuit
  • an acceleration value for the vehicle that has passed through the first track circuit and the second track circuit is determined by calculating the quotient of the difference between the speed of the vehicle in the first track circuit and the speed of the vehicle in the second track circuit and the difference between the time of the center passage of the vehicle start in the first track circuit and the time of the center passage of the vehicle end in the second track circuit.
  • the acceleration value can be used to improve the prediction of when the vehicle will arrive at a reference point. If the acceleration value of the vehicle is known as soon as it leaves the two track circuits that were used to calculate the acceleration value, a model can be created of how the speed of the vehicle is likely to develop. This is more accurate than if only the speed of the vehicle were taken into account. For example, a vehicle, which is currently accelerating (positively) will not initially slow down, and vice versa. From this, correction factors can be calculated that would not be available if only the speed (see above) were taken into account.
  • a length value for the vehicle is determined by calculating half the product of the difference between the time at which the vehicle leaves the first track circuit and the time at which the vehicle enters the second track circuit and the sum of the speed of the vehicle in the first track circuit and the speed of the vehicle in the second track circuit.
  • the length of the vehicle can be determined by using two track circuits according to the invention.
  • the first track circuit is directly connected to the second track circuit, a point is created at the transition point at which the time at which the front of the train passes and the end of the train passes can be determined directly.
  • the speed which can also be calculated using the track circuits, it is then possible to determine the length of the train.
  • the speeds determined by the first track circuit and the second track circuit are taken into account together (added and divided by two).
  • the first track circuit and the second track circuit have the same length.
  • both track circuits have the same length, the measurement results generated by the two track circuits are advantageously more comparable. This improves the significance of the values, which, as already mentioned, are only estimates. For example, the speed determined by taking both track circuits into account (see above) is more meaningful if the two speed values were obtained in a comparable way due to track circuits of the same length.
  • the first track circuit and the second track circuit are at most 100 m long, preferably at most 50 m long.
  • the track circuits are, the more accurate the values determined are. In other words, uncertainties that arise, for example, due to an acceleration state of the vehicle traveling through the track circuit can be advantageously minimized.
  • the task according to the invention can be better accomplished if the track circuits are designed to be as short as possible.
  • the first track circuit and the second track circuit belong to a sequence of more than two track circuits and that, for carrying out the method in the direction of travel of the vehicle, two adjacent track circuits are used alternately as the first track circuit and as the second track circuit.
  • the adjacent track circuits that the vehicle has just passed over take on the function of the first track circuit and the second track circuit in the sense of the invention.
  • these move with the vehicle and with the first track circuit and the second track circuit, provided that they are used in the implementation of the method according to the invention.
  • the terms zeroth track circuit, first track circuit, second track circuit, third track circuit chosen in the context of this description of the invention do not name specific track circuits on the route, but refer to the track circuits currently involved in the implementation of the method.
  • the order of the numbering corresponds to the direction of travel of the vehicle.
  • the determination of the values mentioned is based on model ideas, whereby the determined values deviate from the model ideas due to possible actual deviations, in particular the speed development (speed, acceleration) of the vehicle when passing the 1st track circuit and the 2nd track circuit.
  • the possible deviations are to be estimated below, whereby a worst case scenario is also assumed for this purpose. The following considerations are decisive for this
  • the model for determining the speed is accurate and the error is, at least theoretically, 0. This also applies if the acceleration of the vehicle is constant while crossing the relevant track circuit is constant. However, a maximum error would be expected if the vehicle brakes (negatively accelerates) on the first half of the track while crossing the track circuit and accelerates (positively), or vice versa, i.e. accelerates on the first half of the track and brakes on the second half of the track. In the first case, the actual speed is below the speed calculated using the model and in the second case it is above the speed calculated using the model. In other words, in the two cases considered, only the sign of the error changes.
  • the method according to the invention becomes less accurate if the vehicle only travels at 50 km/h, for example. In this case, deviations of around 10% would be expected. Even if the track circuits for vehicles traveling at speeds of over 100 km/h were 500 m long, for example, the deviation would be around 10%.
  • a track element is generally understood to mean track equipment that is installed along the track. This also includes sensors that are suitable for recording measurement data.
  • the closing time of a level crossing is strictly speaking the time at which it is closed, not the period for which the level crossing is to remain closed.
  • a level crossing preferably the entrance area of a level crossing, can be considered a reference point in the sense of the invention. Therefore, the method according to the invention can also be used, among other things, to adapt the closing time of a level crossing as precisely as possible to the vehicle approaching the level crossing. According to the invention, the determined speed values, the acceleration value and the train length can be used for this. The statements are preferably related to the time at which the vehicle passes through the middle of the first or second track circuit.
  • the reference point for a route object in the form of a level crossing or a platform or a switch or a group of switches or a route section or a route is specified.
  • the reference point designates the route-related start or the route-related middle or the route-related end of the route object.
  • different areas of the track object can be used as a reference point. It is important that the reference point is clearly identified in order to enable a route estimate based on the track circuits involved in the method according to the invention.
  • a provision device for storing and/or providing the computer program.
  • the provision device is, for example, a storage unit that stores and/or provides the computer program.
  • the provision device is, 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 set 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 take place, for example, as a partial download consisting of several parts.
  • Such a computer program is read into a system, for example, using the provision device, so that the method according to the invention is carried out on a computer.
  • the exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention.
  • the components of the embodiments described each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be considered as part of the invention individually or in a combination other than that shown.
  • the components described can also be combined with the features of the invention described above.
  • FIG. 1 a track system with a track GL, a control center LZ and a signal box SW is shown.
  • a vehicle FZ in the form of a train is driving towards a track object designed as a level crossing BU (the level crossing is only shown here as an example as a track object, another track object could also be used).
  • a first track circuit TC1 and a second track circuit TC2 are installed on track GL, which are set up in a conventional manner to generate free and occupied messages for the relevant section of track GL.
  • the track circuits are arranged one after the other in the direction of travel of the trains and are directly adjacent to one another. They are also short, namely less than 50 m, so that they generate a measurement signal one after the other in a short time sequence.
  • These measurement signals can now be used in the manner according to the invention to at least approximately determine the direction of travel FR of the train and the speed v of the train. More on this below.
  • the actual speed v and the actual acceleration a of the train are indicated in figure one, in which the unit symbols mentioned are entered in figure one. It should be mentioned at this point that the actual speed is not to be determined using the method according to the invention, but can only be estimated using the track circuits.
  • the track circuit TC1 is connected to the signal box SW via a first interface S1 and the second track circuit TC2 is connected to it via a second interface S2, more precisely to a first computer CP1 in this signal box.
  • the first computer CP1 also has a seventh interface S7 for the level crossing BU.
  • the first computer CP1 is also connected to a first storage unit SE1 via a sixth interface S6.
  • a fourth interface S4 with a second computer CP2, which is connected to a second storage device SE2 via an eighth interface S8.
  • the above-mentioned interfaces can be either wired (as shown) or radio interfaces, although in the latter case the antenna technology required to create radio interfaces is not shown.
  • the axles of the vehicle FZ first pass the first track circuit TC1 and then the second track circuit TC2.
  • the recorded measured values can be transmitted to the first computer CP1 via the first interface S1 and the second interface S2, whereby the first computer CP1 is set up to carry out the method according to the invention.
  • the first computer CP1 can also directly control the level crossing BU. Another possibility is that the first computer CP1 can be connected to another computer (in Figure 1 not shown), which is used via another interface to control the level crossing BU.
  • Figure 1 only the first track circuit TC1 and the second track circuit TC2 are shown. These two track circuits are sufficient to carry out the method according to the invention. These two track circuits can, as in Figure 1 shown, in the approach area of a level crossing BU. This can be useful if axle counters are otherwise arranged in the track to generate occupancy and clearance reports. However, it is also possible for further track circuits to be arranged both before and after the track circuits TC1, TC2. These make it possible in particular to record further measurement data for the method according to the invention and to continuously use new adjacent track circuits in pairs for the method for vehicles FZ moving in the direction of travel. The other track circuits (not shown) are alternately used as the first track circuit TC1 and the second Track circuit TC2 and, if required, also zeroth track circuit TC0 and third track circuit TC3 are used.
  • FIG 2 different positions of the vehicle FZ on the track GL are shown. Since these are shown at different times, a timeline t is shown as a z-axis to the left of the situations and an x-axis of a path-time diagram is shown for the path x.
  • the transition points of the individual track circuits are shown in Figure 2 represented by circles on the GL track.
  • the zeroth track circuit extends from X0 to X1 and has a length L0
  • the second track circuit extends from X1 to X2 and has a length L1
  • the third track circuit extends from X2 to X3 and has a length L2
  • the fourth track circuit extends from X3 to X4 and has a length L3.
  • FIG. 2 Marked in Figure 2 are potential entries E into a track circuit: E0 for the zeroth track circuit to E3 in the third track circuit. Exits A from the track circuits are also shown: A0 for the first track circuit and A3 from the third track circuit.
  • FIG 3 A flow chart of the method according to the invention is shown, which is shown divided into 3 spheres.
  • the left column shows the processes on the track GL.
  • the middle shows the processes in the first computer CP1 and the right shows the first storage unit SE1.
  • a determination step ST_LCN it is determined which track circuit is the zeroth track circuit, the first track circuit, the second track circuit and the third track circuit. These track circuits follow one another. The vehicle then crosses all track circuits in the specified order.
  • the sequence of events according to Figure 3 differs from that according to Figure 2 . This represents the case where the vehicle is shorter than the length of the track circuits. The events E0, E1, A0, E2, A1, E3, A2, A3 then occur in the order given here (not all of the events given here are also in Figure 3 shown).
  • the time T0o is calculated based on the event A0 via the zeroth interface S0
  • the time T1i is calculated based on the event E1 via the first interface S1
  • the time T1o is calculated based on the event A1 via the first interface S1
  • the time T2 is calculated based on the event E2 via the second interface S2 the time T2i, due to the event A2 via the second interface S2 the time T2o
  • due to the event E3 via the interface S3 the time T3i are read into the first computer.
  • the interfaces S0 to S3 are shown only as examples for the first run. In subsequent runs, the interfaces intended for the following track circuits are of course used.
  • the interface designation in Figure 3 equals to Figure 1 .
  • the length L1 of the first track circuit can be read from the first storage device SE1 via the sixth interface S6. Then, using the calculation step CLC_V1m_T1m, both the speed and the time for the start of the vehicle to pass through the middle of the first track circuit can be calculated. As soon as the time T2o has also been read, the length L2 of the second track circuit is read from the first storage device SE1 via the sixth interface S6 and the speed and time for the end of the vehicle to pass through the middle of the second track circuit can be calculated using the calculation step CLC_V2m_T2m.
  • the time for the vehicle to pass through the middle of the track section formed jointly by the first track circuit and the second track circuit can be calculated in a subsequent calculation step CLC_T12m.
  • An alternative is also shown, according to which, after the occurrence of event E3 and reading in the time T3i, the calculation step CLC_T12m can be carried out with an alternative algorithm (depending on which data is available first).
  • an acceleration value A12 of the vehicle in the track section formed by the first track circuit and the second track circuit can be calculated in the step CLC_A12.
  • the train length TL can also be calculated in a calculation step CLC_TL.
  • a forecast can be calculated in a calculation step CLC_PROG, which depends on the application. In the example according to Figure 1 For example, it would be about the arrival time of the Vehicle FZ at the railway crossing BU, which could be predicted in a corresponding calculation step. In this case, a probable movement sequence of the vehicle is calculated taking into account the determined speed value and the determined acceleration value.
  • a query step STP? whether the procedure should be terminated, depends on whether the procedure on track GL has already been terminated. If this is the case, the calculation procedure is stopped. If this is not the case, the calculation procedure starts again.

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  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Geschwindigkeitswertes eines spurgeführten Fahrzeugs (FZ), bei dem Messwerte, die beim Überfahren mindestens einer streckenseitigen Einrichtung gewonnen wurden, rechnergestützt ausgewertet werden. Als streckenseitige Einrichtungen kommen ein erster Gleisstromkreis (TCO ... TC3) und ein in Fahrtrichtung (FR) des Fahrzeugs (FZ) folgender zweiter Gleisstromkreis (TCO ... TC3) zum Einsatz. Der Geschwindigkeitswert wird bestimmt, indem für den ersten Gleisstromkreis (TCO ... TC3) der Quotient aus der Länge des ersten Gleisstromkreises (TCO ... TC3) und der Zeitdifferenz zwischen dem Eintrittszeitpunkt (T1i ... T3i ) des Fahrzeugs (FZ) in den ersten Gleisstromkreis (TCO ... TC3) und dem Eintrittszeitpunkt (T1i ... T3i) des Fahrzeugs (FZ) in den zweiten Gleisstromkreis (TCO ... TC3) berechnet wird, und/oder für den zweiten Gleisstromkreis (TCO ... TC3) der Quotient aus der Länge des zweiten Gleisstromkreises (TCO ... TC3) und der Zeitdifferenz zwischen dem Austrittszeitpunkt (T0o ... T2o) des Fahrzeugs (FZ) aus dem ersten Gleisstromkreis (TCO ... TC3) und dem Austrittszeitpunkt (T0o ... T2o ) des Fahrzeugs (FZ) aus dem zweiten Gleisstromkreis (TCO ... TC3) berechnet wird. Ferner umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Bahnübergangs (BU), ein Verfahren zum Prognostizieren eines Zeitpunktes einer Ankunft eines spurgeführten Fahrzeugs (FZ) an einem streckenbezogenen Referenzpunkt, ein Verfahren zum Prognostizieren eines Zeitpunktes eines Verlassens eines streckenbezogenen Referenzpunktes durch ein spurgeführtes Fahrzeug (FZ) und ein darauf gerichtetes Computerprogramm.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Geschwindigkeitswertes eines spurgeführten Fahrzeugs, bei dem Messwerte, die beim Überfahren mindestens einer streckenseitigen Einrichtung gewonnen wurden, rechnergestützt ausgewertet werden. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Bahnübergangs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Prognostizieren eines Zeitpunktes einer Ankunft eines spurgeführten Fahrzeugs an einem streckenbezogenen Referenzpunkt sowie ein Verfahren zum Prognostizieren eines Zeitpunktes eines Verlassens eines streckenbezogenen Referenzpunktes durch ein spurgeführtes Fahrzeug. Zuletzt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm sowie eine Bereitstellungsvorrichtung für dieses Computerprogramm, wobei das Computerprogramm mit Programmbefehlen zur Durchführung dieses Verfahrens ausgestattet ist.
  • Dokument EP 2 718 168 B1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Eisenbahnsicherungsanlage mit mindestens einer Streckeneinrichtung unter Berücksichtigung einer beim Einfahren des Schienenfahrzeugs in die Einschaltstrecke der Eisenbahnsicherungsanlage mittels eines Radsensors (auch als Achszähler bezeichnet) erfassten Geschwindigkeitsmessgröße. Beim Einfahren des Schienenfahrzeugs in die Einschaltstrecke wird anhand der Geschwindigkeitsmessgröße überprüft, ob eine Korrekturzeit für die Weiterleitung einer Meldung von der einen Streckeneinrichtung an eine zugeordnete Eisenbahnsicherungsanordnung entsprechend der Geschwindigkeitsmessgröße einzustellen ist. Danach wird eine eingestellte Korrekturzeit dahingehend überprüft, ob diese in Abhängigkeit von mindestens einer weiteren fahrzeitbestimmenden Einflussgröße des Schienenfahrzeugs wirksam bleiben soll.
  • Bei dem Verfahren zum Betreiben eines Bahnübergangs als Eisenbahnsicherungsanlage
    • erfasst mindestens ein Streckenelement während der Überfahrt des Schienenfahrzeugs Messdaten,
    • werden rechnergestützt als Eigenschaften des Schienenfahrzeugs die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs und die Beschleunigung des Schienenfahrzeugs aus den Messdaten ermittelt,
    • wird eine Schließzeit zum Auslösen eines Schließens des Bahnübergangs in Abhängigkeit der ermittelten Eigenschaften des Schienenfahrzeugs bestimmt.
  • In der EP 3984856 A1 ist beschrieben, dass mithilfe von Radsensoren eine Mustererkennung von Schienenfahrzeugen vorgenommen werden kann, dahingehend, dass Zugtypen anhand ermittelter Achsabstände erkannt werden können. Unter anderem lässt sich auch ein Bahnübergang unter Kenntnis der Zugtypen mit einer optimierten Schließzeit betreiben, wobei die Schließzeiten beispielsweise bei Güterzügen hin zu einem späteren Zeitpunkt verlagert werden kann.
  • Die oben beschriebenen Lösungen setzen die Anwesenheit von Radsensoren im Annäherungsbereich vor dem Bahnübergang voraus. Dabei wird die Eigenschaft der Radsensoren genutzt, dass mit deren Hilfe die Geschwindigkeit und die Beschleunigung von Zügen ermittelt werden kann. Jedoch sind Radsensoren nicht in allen Schienennetzen verfügbar bzw. sollen abhängig vom Auftrag gebenden Bahnbetreiber nicht verwendet werden. Daher sind die beschriebenen Lösungen nicht überall einsetzbar.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ohne die (ausschließliche) Verwendung von Radsensoren Eigenschaften des Zuges genügend sicher zu erkennen, damit ein Bahnübergang mit einer optimierten Schließzeit betrieben werden kann. Zu diesem Zweck soll ein Verfahren und eine zur Anwendung des Verfahrens geeignete Vorrichtung angegeben werden. Außerdem besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Computerprogrammprodukt sowie eine Bereitstellungsvorrichtung für dieses Computerprogrammprodukt anzugeben, mit dem das vorgenannte Verfahren durchgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Verfahren) erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als streckenseitige Einrichtungen ein erster Gleisstromkreis und ein in Fahrtrichtung des Fahrzeugs folgender zweiter Gleisstromkreis zum Einsatz kommen, wobei der Geschwindigkeitswert bestimmt wird, indem für den ersten Gleisstromkreis der Quotient aus der Länge des ersten Gleisstromkreises und der Zeitdifferenz zwischen dem Eintrittszeitpunkt des Fahrzeugs in den ersten Gleisstromkreis und dem Eintrittszeitpunkt des Fahrzeugs in den zweiten Gleisstromkreis berechnet wird, und/oder für den zweiten Gleisstromkreis der Quotient aus der Länge des zweiten Gleisstromkreises und der Zeitdifferenz zwischen dem Austrittszeitpunkt des Fahrzeugs aus dem ersten Gleisstromkreis und dem Austrittszeitpunkt des Fahrzeugs aus dem zweiten Gleisstromkreis berechnet wird.
  • Der Geschwindigkeitswert gibt nicht zwangsläufig die reale Geschwindigkeit des Fahrzeugs wieder. Vielmehr handelt es sich um eine Abschätzung, die aufgrund der angewendeten Berechnungsformeln gewisse Unsicherheiten enthält. Vorteilhaft wird der Geschwindigkeitswert so berechnet, ist dieser mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Bereich des betreffenden Gleisstromkreises korreliert.
  • Unter dem erfindungsgemäßen Geschwindigkeitswert ist auch nicht zwangsläufig eine reale Geschwindigkeitsangabe zu verstehen. Zwar kann es sich hierbei um eine Geschwindigkeitsangabe handeln, die ein positives Vorzeichen erhält, jedoch handelt es sich hierbei lediglich um eine Konvention, die den Geschwindigkeitswert durch den menschlichen Verstand besser auswertbar macht. Die Frage zum Beispiel, ob bei der Bildung des Quotienten die Länge des Gleisstromkreises im Zähler oder im Nenner steht, ist für das erfindungsgemäße Verfahren unbedeutend. Die Einheit des Geschwindigkeitswertes entspricht einer Geschwindigkeitsangabe, wenn die Länge des Gleisstromkreises im Zähler steht. Ansonsten ergibt sich der Kehrwert einer Geschwindigkeitsangabe, der allerdings im weiteren Verfahren genauso ausgewertet werden kann.
  • Die Frage, ob man den auf den ersten Gleisstromkreis bezogenen Zeitpunkt, von dem auf den zweiten Gleichstromkreis bezogenen Zeitpunkt abzieht oder genau umgekehrt, hat betragsmäßig keine Auswirkung auf das Ergebnis, sondern lediglich auf das Vorzeichen. Deswegen sind beide Varianten möglich, um erfindungsgemäß den Geschwindigkeitswert zu ermitteln.
  • Das erfindungsgemäße Bestimmungsverfahren hat den Vorteil, dass ein Geschwindigkeitswert mit Hilfe von Gleisstromkreisen ermittelt werden kann. Dabei wird erfindungsgemäß ein Prinzip beschritten, die Belegungsinformationen der Gleisstromkreise nicht nur, wie zur Ermittlung von Belegungsinformationen üblich, unabhängig voneinander auszuwerten, sondern mithilfe von messbaren charakteristischen Größen aufeinanderfolgender Gleisstromkreise berechnete Werte wie den bereits erwähnten Geschwindigkeitswert (vorzugsweise auch einen Wert für den Zeitpunkt eines Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs durch den betreffenden Gleisstromkreis, einen Wert für den Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im durch den ersten und zweiten Gleisstromkreis gemeinsam gebildeten Streckenabschnitt, einen Beschleunigungswert für ein den ersten und den zweiten Gleisabschnitt durchfahrendes Fahrzeug oder für die Länge des Fahrzeugs; zu diesen Werten im Folgenden noch mehr) zu berechnen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird je nach Betriebssituation auf den Fahrzeuganfang, die Fahrzeugmitte oder das Fahrzeugende Bezug genommen. Der Fahrzeuganfang wird vorzugsweise durch Einfahren in einen Gleisstromkreis und das Fahrzeugende durch das Ausfahren aus einem Gleisstromkreis geortet, da die Lage des Gleisstromkreises auf der Strecke bekannt ist. Daher wird der Fahrzeuganfang durch die in Fahrtrichtung gesehen erste Achse des Fahrzeugs und das Fahrzeugende durch die in Fahrtrichtung gesehen letzte Achse des Fahrzeugs repräsentiert. Überhänge des Fahrzeugs können allerdings durch den jeweiligen Abstand des tatsächlichen Fahrzeuganfangs von der ersten Achse und des tatsächlichen Fahrzeugendes von der letzten Achse in an sich bekannter Weise berücksichtigt werden, wenn in bestimmten Anwendungsfällen eine höhere Genauigkeit für die Ortsbestimmung des Fahrzeugs gefordert wird.
  • Dass im Folgenden allgemein von Werten die Rede ist, soll verdeutlichen, dass diese Werte nicht unbedingt reale Zustandsgrößen des Fahrzeugs in ihrem zeitlichen Verlauf wiedergeben. Es kann sich hierbei zum Beispiel um Durchschnittsgrößen oder eine bestimmte Zustandsgröße des Fahrzeugs repräsentierende Größe handeln. Die Größen ermöglichen es erfindungsgemäß, den Betriebszustand des Zuges, insbesondere dessen Geschwindigkeit, einzuschätzen und hierdurch im Rahmen einer Bahnautomatisierung zu Steuerungszwecken des Fahrzeugs und von Streckeneinrichtungen nutzbar zu machen. Hierbei kommen verschiedene Steuerungszwecke in Betracht (hierzu im Folgenden noch mehr).
  • Der einfachste Fall einer Nutzung besteht darin, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu überwachen. Hierbei kann im Übrigen auch eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils paarweise bei aufeinanderfolgenden Gleisstromkreisen angewendet werden, wodurch für das Fahrzeug auch über längere Streckenabschnitte ein Geschwindigkeitsprofile erstellt werden kann (hierzu im folgenden noch mehr).
  • Insbesondere ermöglicht die Erfindung auch eine Vorhersage, wann ein Zug einen bestimmten Referenzpunkt erreichen wird. Dies gilt beispielsweise für einen
    • Bahnübergang: Ankunftszeit des Fahrzeugs,
    • Bahnsteig: Ankunftszeit des Fahrzeugs,
    • Zeitpunkt der Belegung nachfolgender Gleisstromkreise,
    • Belegung einer Weiche oder Weichengruppe.
  • 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.
  • 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.
  • 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 Programmmodul) in sich geschlossenes 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • "Schnittstellen" können hardwaretechnisch, beispielsweise kabelgebunden oder als Funkverbindung, und/oder softwaretechnisch, beispielweise als Interaktion zwischen einzelnen Programmmodulen eines oder mehrerer Computerprogramme, realisiert sein.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Gleisstromkreis und der zweite Gleisstromkreis nicht direkt aneinanderstoßen und ein Abstand zwischen dem ersten Gleisstromkreis und dem zweiten Gleisstromkreis bei der Berechnung der Geschwindigkeit zu der Länge des ersten Gleisstromkreises und/oder zu der Länge des zweiten Gleisstromkreises hinzugerechnet wird.
  • Das erfindungsgemäße Prinzip beim Bestimmen des Geschwindigkeitswertes (und der weiteren genannten Werte) besteht erfindungsgemäß darin, dass die durch benachbarte Gleisstromkreise ermittelten Ereignisse miteinander verglichen werden. Die Ereignisse sind beispielsweise die Einfahrt in den in Fahrtrichtung gesehen ersten Gleisstromkreis und die Einfahrt in den zweiten Gleisstromkreis (Erzeugung der Belegtmeldungen) sowie die Ausfahrt aus dem in Fahrtrichtung gesehen ersten Stromkreis und dem zweiten Gleisstromkreis (Erzeugung der Freimeldungen).
  • Benachbart bedeutet, dass die Gleisstromkreis aufeinanderfolgen. Dies bedeutet allerdings nicht zwangsläufig, dass diese direkt aneinanderstoßen. Wenn die benachbarten Gleisstromkreise jedoch nicht direkt aneinanderstoßen, muss die Distanz, die zwischen diesen liegt, für die weiteren Berechnungen berücksichtigt werden, sobald es um die zwischen den genannten Ereignissen zurückgelegte Strecke geht. Diese wird dann nicht nur durch die jeweilige Länge der Gleisstromkreise, sondern, weil das eine Ereignis jeweils durch den nachfolgenden Gleisstromkreis ermittelt wird, auch durch die Distanz zwischen den beiden Gleisstromkreisen gebildet.
  • Der Vorteil, wenn die benachbarten Gleisstromkreise nicht direkt aneinanderstoßen müssen, ist, dass bereits vorhandene Gleisstromkreise, deren Lage bereits festgelegt ist, auch in das erfindungsgemäße Verfahren einbezogen werden können, wenn diese einen Abstand zueinander oder zu zum Zweck des erfindungsgemäßen Verfahrens neu hinzugefügten Gleisstromkreisen aufweisen. Auch können die zum Zweck des Verfahrens neu hinzugefügten Gleisstromkreise, die gleichzeitig einem weiteren Zweck dienen sollen, der eine bestimmte Position des Gleisstromkreises erfordert, mit einem Abstand zu den jeweils benachbarten Gleisstromkreisen vorgesehen werden. Hierbei kann vorteilhaft die Anzahl der einzubauenden Gleisstromkreise verringert werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Zeitpunkt eines Mittendurchtritts des Fahrzeugs im durch den ersten und/oder zweiten Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitt bestimmt wird, indem
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs zu dem Zeitpunkt des Eintritts des Fahrzeugs in den ersten Gleisstromkreis die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Eintrittszeitpunkt des Fahrzeugs in den zweiten Gleisstromkreis und dem Eintrittszeitpunkt des Fahrzeugs in den ersten Gleisstromkreis addiert wird und/oder
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeugendes zu dem Zeitpunkt des Austritts des Fahrzeugs aus dem ersten Gleisstromkreis die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Austrittszeitpunkt des Fahrzeugs aus dem zweiten Gleisstromkreis und dem Austrittszeitpunkt des Fahrzeugs aus dem ersten Gleisstromkreis addiert wird.
  • Die ermittelten Zeitpunkte des Mittendurchtritts können vorteilhaft für weitere Berechnungen genutzt werden. Aber es ist auch möglich, den Zeitpunkt des Mittendurchtritts zu verwenden, um eine Reststrecke, die das Fahrzeug zu einem Referenzpunkt zurücklegen muss, abzuschätzen. Denn die Mitte eines durch einen Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnittes ist bekannt, wenn die charakteristischen Daten des Gleisstromkreises, also dessen Länge und dessen Lage auf der Strecke, bekannt sind.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zeitpunkt eines Mittendurchtritts des Fahrzeugs im durch den ersten und zweiten Gleisstromkreis gemeinsam gebildeten Streckenabschnitt bestimmt wird, indem
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeugmittelpunktes jeweils ein Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im durch den ersten und zweiten Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitt bestimmt wird und zu dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im durch den ersten Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitt die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeugendes im durch den zweiten Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitt und dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im durch den ersten Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitt addiert wird und/oder
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs zu dem Zeitpunkt des Eintritts des Fahrzeuganfangs in den ersten Gleisstromkreis die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Eintritts des Fahrzeuganfangs in einen auf den zweiten Gleisstromkreis folgenden dritten Gleisstromkreis und dem Zeitpunkt des Eintritts des Fahrzeugs in den ersten Gleisstromkreis addiert wird und/oder
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeugendes zu dem Zeitpunkt des Verlassens des Fahrzeugendes eines vor dem ersten Gleisstromkreis liegenden nullten Gleisstromkreises die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Verlassens des Fahrzeugendes des zweiten Gleisstromkreises und dem Zeitpunkt des Verlassens des Fahrzeugendes des nullten Gleisstromkreises vor dem ersten Gleisstromkreis addiert wird.
  • Wird der Zeitpunkt des Mittendurchtritts nach diesem Verfahren berechnet, so hat dies den Vorteil, dass sich der Mittendurchtritt auf die gemeinsam durch den ersten Gleisstromkreis und den zweiten Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitt bezieht. Wie bereits erwähnt, beruht das erfindungsgemäße Prinzip darauf, dass zwei benachbarte Gleisstromkreise gemeinsam Verwendung finden, um eine Auswertung zu ermöglichen, die über den Umfang der durch einen einzelnen Stromkreis zur Verfügung stehenden Auswertungsmöglichkeiten hinausgeht. Wird der Mittendurchtritt auf das besagte Paar von Gleisstromkreisen bezogen, so wird dieser mit anderen Worten für weitere Berechnungen normiert, bei denen ebenfalls die Auswertung beider Stromkreise erforderlich ist (hierzu im Folgenden noch mehr).
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass für das Vorliegen des mindestens einen Geschwindigkeitswertes der jeweilige Zeitpunkt des Mittendurchtritts des betreffenden Streckenabschnitts festgelegt wird.
  • Hierbei handelt es sich erfindungsgemäß um eine Möglichkeit, wie der Zeitpunkt des Mittendurchtritts genutzt werden kann, um weitere berechnete Werte auf einen bestimmten Zeitpunkt zu beziehen. Gleichzeitig fällt dieser Zeitpunkt mit einem vermuteten Ereignis zu eben jenem Zeitpunkt zusammen, nämlich einer definierten Ortsangabe für einen definierten Fahrzeugpunkt (Fahrzeuganfang, Fahrzeugmittelpunkt, Fahrzeugende). Vermutet ist die Ortangabe deswegen, weil der tatsächliche Ort von der tatsächlichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängt. Diese ist nicht notwendigerweise konstant, wobei bei der Durchfahrt durch den Gleisstromkreis keine Aussagen darüber möglich sind, wie sich die Geschwindigkeit während der Durchfahrt aufgrund auftretender Beschleunigungen des Fahrzeugs entwickelt (Bremsvorgänge sind in diesem Sinne als negative Beschleunigung aufzufassen). Zur Fehlerbetrachtung im Folgenden noch mehr.
  • Dadurch, dass nach den oben genannten Festlegungen und Annahmen eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und ein Ort auf der Strecke, für die die Geschwindigkeit gilt, bekannt sind, können auf dieser Grundlage Prognosen berechnet werden, wann das Fahrzeug an einem bestimmten Referenzpunkt ankommt. Hierbei wird der Abstand des Referenzpunktes von dem Ort des Mittendurchtritts berücksichtigt, wobei unter Zugrundelegung einer konstanten Geschwindigkeit der Zeitpunkt einfach berechnet werden kann, wann das Fahrzeug an dem Referenzpunkt ankommt. Dieser öffnet Möglichkeiten, den Zugverkehr genauer zu steuern, wobei die Genauigkeit der Prognose berücksichtigt werden kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass für den ersten Gleisstromkreis und für den zweiten Gleisstromkreis jeweils ein Geschwindigkeitswert bestimmt wird und ein Beschleunigungswert für das Fahrzeug, das den ersten Gleisstromkreis und den zweiten Gleisstromkreis durchquert hat, bestimmt wird, indem der Quotient aus der Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im ersten Gleisstromkreis und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im zweiten Gleisstromkreis und der Differenz zwischen dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im ersten Gleisstromkreis und dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeugendes im zweiten Gleisstromkreis berechnet wird.
  • Mithilfe des Beschleunigungswertes kann vorteilhaft eine Prognose, wann das Fahrzeug an einem Referenzpunkt ankommt, verbessert werden. Ist ein Beschleunigungswert des Fahrzeugs bekannt, sobald dieses die beiden Gleisstromkreise, welche zur Berechnung des Beschleunigungswertes herangezogen wurden, verlässt, kann eine Modellbildung erfolgen, wie sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs voraussichtlich entwickeln wird. Diese ist genauer, als wenn lediglich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt würde. Beispielsweise kann ein Fahrzeug, welches gerade (positiv) beschleunigt, zunächst nicht langsamer werden, und umgekehrt. Hieraus können Korrekturfaktoren berechnet werden, die bei einer Berücksichtigung allein der Geschwindigkeit (siehe oben) nicht zur Verfügung stehen würden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Längenwert für das Fahrzeug bestimmt wird, indem die Hälfte des Produkts aus der Differenz zwischen dem Zeitpunkt des Verlassens des Fahrzeugs des ersten Gleisstromkreises und dem Eintrittszeitpunkt des Fahrzeugs in den zweiten Gleisstromkreis und der Summe aus der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im ersten Gleisstromkreis und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im zweiten Gleisstromkreis berechnet wird.
  • Die Fahrzeuglänge wird mit anderen Worten dadurch ermittelbar, dass erfindungsgemäß zwei Gleisstromkreise zum Einsatz kommen. Insbesondere, wenn sich der erste Gleisstromkreis direkt an den zweiten Gleisstromkreis anschließt, entsteht an der Übergangsstelle ein Punkt, an dem direkt der Zeitpunkt für das Überfahren des Zuganfangs und das Überfahren des Zugendes ermittelt werden kann. Unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit, welche sich ebenfalls mit Hilfe der Gleisstromkreise berechnen lässt, ist es dann möglich, auf die Zuglänge zu schließen. Um einen möglichst genauen Geschwindigkeitswert berücksichtigen zu können, werden die durch den ersten Gleisstromkreis und den zweiten Gleisstromkreis ermittelten Geschwindigkeiten gemeinsam berücksichtigt (addieren und durch zwei dividieren).
  • In Ergänzung kann man vorteilhaft unter Verwendung der ermittelten Zuglänge auch das Verlassen eines Referenzpunktes vorhersagen:
    • Voraussichtliche Räumung eines Streckenabschnitts
    • Voraussichtliche Räumung einer Fahrstraße
    • Voraussichtliche Räumung einer Weiche oder Weichengruppe
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Gleisstromkreis und der zweite Gleisstromkreis die gleiche Länge aufweisen.
  • Wenn beide Gleisstromkreise die gleiche Länge aufweisen, so sind die Messergebnisse, die durch die beiden Gleisstromkreise erzeugt werden, vorteilhaft besser miteinander vergleichbar. Hierdurch werden die Werte, die, wie bereits erwähnt, lediglich Schätzwerte sind, in ihrer Aussagekraft verbessert. Beispielsweise ist die Geschwindigkeit, die durch Berücksichtigung beider Gleisstromkreise ermittelt wird (siehe oben) aussagekräftiger, wenn die beiden Geschwindigkeitswerte aufgrund gleichlanger Gleisstromkreise auf vergleichbare Weise zustande kamen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Gleisstromkreis und der zweite Gleisstromkreis höchstens 100 m lang bevorzugt höchstens 50 m lang sind.
  • Je kürzer die Gleisstromkreise sind, desto genauer sind die ermittelten Werte. Mit anderen Worten können Unsicherheiten, die beispielsweise durch einen Beschleunigungszustand des den Gleisstromkreis durchfahrenden Fahrzeugs zustande kommen, vorteilhaft minimiert werden. Hierzu ist es vorteilhaft, die Gleisstromkreise mit einer Länge zu versehen, welche bei vordergründiger Beachtung nicht sinnvoll erscheinen, wenn mit möglichst wenigen Gleisstromkreise eine möglichst lange Strecke überwacht werden soll (im Sinne der klassischen Funktion von Gleisstromkreisen). Die erfindungsgemäße Aufgabe lässt sich jedoch besser bewältigen, wenn die Gleisstromkreise möglichst kurz ausgelegt werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Gleisstromkreis und der zweite Gleisstromkreis zu einer Folge von mehr als zwei Gleisstromkreisen gehört und für die Durchführung des Verfahrens in Fahrtrichtung des Fahrzeugs wechselnd zwei benachbarte Gleisstromkreise als erster Gleisstromkreis und als zweiter Gleisstromkreis zum Einsatz kommen.
  • Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung wird erreicht, dass auf einer Strecke, bei der eine Vielzahl (größer 2) von aufeinanderfolgenden Gleisstromkreisen zum Einsatz kommt, eine mitlaufende Überwachung des Fahrzeugs ermöglicht wird. Da die Gleisstromkreise immer noch eine gewisse Länge aufweisen, ist diese mitlaufende Überwachung als quasikontinuierlich zu bezeichnen. Diese erfindungsgemäße mitlaufende Überwachung geht über die Grundfunktion von Gleisstromkreisen, also die Belegtmeldung und Freimeldeprüfung nach dem Stand der Technik, hinaus. Wie bereits erläutert, lassen sich auch eine Geschwindigkeitsentwicklung, eine Beschleunigungsentwicklung und die Zuglänge ermitteln und überwachen. Eine Überwachung der Zuglänge kann beispielsweise Hinweise für eine Zugvollständigkeit geben.
  • Hierbei übernehmen die gerade durch das Fahrzeug überfahrenen, benachbarten Gleisstromkreise die Funktion des ersten Gleisstromkreises und des zweiten Gleisstromkreises im Sinne der Erfindung. Dies gilt selbstverständlich auch für den vor dem ersten Gleisstromkreis liegenden nullten Gleisstromkreis sowie für den nach dem zweiten Gleisstromkreis liegenden dritten Gleisstromkreis. Diese wandern mit anderen Worten mit dem Fahrzeug und mit dem ersten Gleisstromkreis sowie dem zweiten Gleisstromkreis mit, sofern diese bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommen. Mit anderen Worten benennen die im Rahmen dieser Erfindungsbeschreibung gewählten Begriffe nullter Gleisstromkreis, erster Gleisstromkreis, zweiter Gleisstromkreis, dritter Gleisstromkreis keine bestimmten Gleisstromkreise an der Strecke, sondern sind auf die an der Verfahrensdurchführung gerade beteiligten Gleisstromkreise bezogen. Die Reihenfolge der Nummerierung entspricht dabei der Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
  • Die Geschwindigkeitswerte des Fahrzeugs im ersten Gleisstromkreis und im zweiten Gleichstromkreis ergeben sich jeweils zu: V 1 m = L 1 / T 2 i − T 1 i
    Figure imgb0001
     und V 2 m = L 2 / T 2 o − T 1 o
    Figure imgb0002
  • Daraus lassen sich die Zeitpunkte des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im durch den ersten bzw. des Fahrzeugendes im durch den zweiten Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitt berechnen, wobei der Mittendurchtritt definiert ist als das Ereignis, dass das Fahrzeug, genau genommen ein Fahrzeuganfang, ein Fahrzeugmittelpunkt oder ein Fahrzeugende, genau die Hälfte des durch den betreffenden Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitts durchquert hat, zu: T 1 m = T 1 i + T 2 i − T 1 i / 2
    Figure imgb0003
     und T 2 m = T 1 o + T 2 o − T 1 o / 2
    Figure imgb0004
  • Daraus lässt sich der Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeugs (genaugenommen eines gedachten in der Mitte zwischen Fahrzeuganfang und Fahrzeugende liegenden Fahrzeugmittelpunkts) im durch den ersten und zweiten Gleisstromkreis gemeinsam gebildeten Streckenabschnitt berechnen, wobei der Mittendurchtritt in diesem Fall definiert ist als das Ereignis, dass der Fahrzeugmittelpunkt genau die Hälfte des durch beide Gleisstromkreise gemeinsam gebildeten Streckenabschnitts durchquert hat, zu: T 12 m = T 1 m + T 2 m − T 1 m / 2
    Figure imgb0005
     oder
    der Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im durch den ersten und zweiten Gleisstromkreis gemeinsam gebildeten Streckenabschnitt berechnen, wobei der Mittendurchtritt in diesem Fall definiert ist als das Ereignis, dass der Fahrzeuganfang genau die Hälfte des durch beide Gleisstromkreise gemeinsam gebildeten Streckenabschnitts durchquert hat, zu: T 12 m = T 1 i + T 3 i − T 1 i / 2
    Figure imgb0006
     oder
    der Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeugendes im durch den ersten und zweiten Gleisstromkreis gemeinsam gebildeten Streckenabschnitt berechnen, wobei der Mittendurchtritt in diesem Fall definiert ist als das Ereignis, dass das Fahrzeugende genau die Hälfte des durch beide Gleisstromkreise gemeinsam gebildeten Streckenabschnitts durchquert hat, zu: T 12 m = T 0 o + T 2 o − T 0 o / 2
    Figure imgb0007
     wobei sich die zweite der Formeln nur anwenden lässt, wenn auf die ersten beiden Gleisstromkreise ein dritter Gleisstromkreis folgt, mit dessen Hilfe sich T3i berechnen lässt, und sich die dritte der Formeln nur anwenden lässt, wenn vor dem ersten Gleisstromkreis ein nullter Gleisstromkreis liegt, mit dessen Hilfe sich T0o berechnen lässt.
  • Der Beschleunigungswert für ein den ersten und den zweiten Gleisabschnitt durchfahrendes Fahrzeug lässt sich berechnen zu: A 12 = V 2 m − V 1 m / T 2 m − T 1 m
    Figure imgb0008
  • Unter Berücksichtigung der bereits bestimmten Größen lässt sich im Übrigen ein Längenwert des Zuges bestimmen zu: TL = 1 / 2 ⋅ T 1 o − T 2 i ⋅ V 1 m + V 2 m .
    Figure imgb0009
  • Wie bereits erläutert, beruht die Ermittlung der genannten Werte auf modellhaften Vorstellungen, wobei die ermittelten Werte wegen möglicher tatsächlicher Abweichungen insbesondere der Geschwindigkeitsentwicklung (Geschwindigkeit, Beschleunigung) des Fahrzeugs während des Passierens des 1. Gleisstromkreises und des 2. Gleisstromkreises von den modellhaften Vorstellungen abweicht. Im Folgenden sollen die möglichen Abweichungen eingeschätzt werden, wobei zu diesem Zweck ebenfalls modellhaft ein Worst Case Szenario angenommen wird. Hierzu sind die folgenden Überlegungen maßgeblich
  • Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs während der Durchquerung eines Gleisstromkreises konstant ist, dann stimmt das Modell für die Ermittlung der Geschwindigkeit genau und der Fehler ist zumindest theoretisch gleich 0. Dies gilt auch für den Fall, wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs während der Durchquerung des betreffenden Gleisstromkreises konstant ist. Ein maximaler Fehler würde erwartungsgemäß jedoch auftreten, wenn das Fahrzeug während der Durchquerung des Gleisstromkreises auf der 1. Hälfte der Strecke abbremst (negativ beschleunigt) und auf der 2. Hälfte der Strecke (positiv) beschleunigt, oder umgekehrt, also auf der 1. Hälfte der Strecke beschleunigt und auf der 2. Hälfte der Strecke abbremst. Im 1. Fall liegt die tatsächliche Geschwindigkeit unterhalb der modellhaft berechneten und im 2. Fall oberhalb der modellhaft berechneten Geschwindigkeit. Mit anderen Worten ändert sich bei den betrachteten beiden Fällen lediglich das Vorzeichen des Fehlers.
  • Diese Überlegungen machen deutlich, dass ein Fehler bedingt durch die Modellbildung von den folgenden Faktoren abhängt.
    • Der Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug in den Gleisstromkreis einfährt (betrachtet werden die Geschwindigkeiten 50 km/h, 100 km/h und 150 km/h)
    • der Länge des Gleisstromkreises (betrachtet werden Längen von 30 m, 50 m, 100 m, 200 m, 500 m)
    • bezüglich des größten zu erwartenden Fehlers einer Abbremsung auf der 1. Hälfte des Gleisstromkreises und einer Beschleunigung auf der 2. Hälfte des Gleisstromkreises jeweils um den gleichen Betrag (betrachtet werden 0,1 m/s2, 0,4 m/s2, 0,7 m/s2 und 1,0 m/s2).
  • Daraus ergeben sich für die maximal möglichen modellbedingten Fehler für die Geschwindigkeitsberechnung in km/h die folgenden in der Tabelle näher ausgeführten Beträge.
    Worst case Fehler (modellbedingt) für Geschwindigkeitswert
    Eintrittsgeschwindigkeit 50 Länge des Gleisstromkreises
    30 50 100 200 500
    Beschleunigung (positiv, negativ) 0,1 0,20 0,33 0, 66 1,33 3, 48
    0,4 0,79 1,33 2,74 5, 87
    0,7 1,40 2,38 5,05 11,91
    1 2,03 3, 48 7, 65
    Eintrittsgeschwindigkeit 100 Länge des Gleisstromkreises
    30 50 100 200 500
    Beschleunigung (positiv, negativ) 0,1 0,10 0,16 0,33 0, 65 1, 65
    0,4 0,39 0, 65 1,31 2, 66 6, 97
    0,7 0, 69 1,15 2,32 4,76 13,04
    1 0, 98 1,65 3,35 6,97 20,34
    Eintrittsgeschwindigkeit 150 Länge des Gleisstromkreises
    30 50 100 200 500
    Beschleunigung (positiv, negativ) 0,1 0,06 0,11 0,22 0,43 1,09
    0,4 0,26 0,43 0,87 1,75 4,45
    0,7 0,45 0,76 1,53 3,09 7,99
    1 0,65 1,09 2,19 4,45 11,71
  • Es wird deutlich, dass die Fehler bei der Bestimmung des Geschwindigkeitswertes umso geringer werden, je größer die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist und je kürzer der verwendete Gleisstromkreis ist.
  • Bei der Modellbildung für das Worst Case Szenario ist zu bemerken, dass dieses in der Realität weniger kritisch auftreten würde. Bei der Berechnung wurde angenommen, dass das Fahrzeug zum Zeitpunkt des Eintritts in die 2. Hälfte des Gleisstromkreises übergangslos von den Bremszustand in den Beschleunigungszustand übergeht, und zwar mit dem angenommenen Betrag für die Bremsung bzw. Beschleunigung. In der Realität ist hier selbstverständlich eine Übergangsphase erforderlich, welche jedoch im Vergleich zu der Annahme als weniger kritisch zu beurteilen ist. Dies bedeutet, dass die im folgenden berechneten Fehler in der Realität weniger stark ausgeprägt sein würden.
  • Nimmt man beispielsweise eine Geschwindigkeit von 100 km/h oder darüber und eine Gleislänge von 100 m an, so ist selbst bei einer Verzögerung/Beschleunigung von 0,7 m/s2 die Abweichung geringer als 2,5 km/h und damit besser als 2,5 %. Berücksichtigt man zusätzlich einen realistischen Übergang von dem Verzögerungszustand des Fahrzeugs in den Beschleunigungszustand, kann sogar mit einer Abweichung von weniger als 1 % gerechnet werden. Selbst bei einem Gleisstromkreis mit einer Länge von 200 m wäre die Abweichung dann noch geringer als 2 %.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird allerdings ungenauer, wenn das Fahrzeug beispielsweise nur 50 km/h fährt. Hier wäre mit Abweichungen von ungefähr 10 % zu rechnen. Auch wenn die Gleisstromkreise bei Fahrzeugen, die mit Geschwindigkeiten über 100 km/h fahren, beispielsweise 500 m lang wären, läge die Abweichung bei ungefähr 10 %.
  • Bei sehr geringen Geschwindigkeiten, bei denen die vollständige Abbremsung des Fahrzeugs im betreffenden Gleisstromkreis, verbunden mit Stillstandszeiten, möglich ist, ist die Anwendung des Verfahrens nicht sinnvoll, da der Fehler verbunden mit der Stillstandszeit theoretisch beliebig groß werden kann.
  • Die oben angegebenen Überlegungen zur Berechnung der modellbedingt auftretenden Fehler für die Ermittlung des Geschwindigkeitswertes gilt in gleicher Weise auch für die Berechnung des von dem Geschwindigkeitswert abhängigen weiteren Wertes der Zuglänge.
  • Die genannte Aufgabe wird alternativ mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Verfahren) erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass die Geschwindigkeit und die Beschleunigung aus den Messdaten von mindestens zwei als Gleisstromkreise ausgeführten Streckenelementen entsprechend der vorstehenden Erklärung ermittelt werden und die Schließzeit des Bahnübergangs unter Berücksichtigung
    • des ermittelten Geschwindigkeitswertes und
    • des ermittelten Beschleunigungswertes
    bestimmt wird.
  • Als Streckenelement sollen allgemein Streckeneinrichtungen verstanden werden, die an der Strecke installiert sind. Hierzu zählen auch Sensoren, die zur Erfassung von Messdaten geeignet sind. Als Schließzeit eines Bahnübergangs ist genau genommen der Schließzeitpunkt zu verstehen, nicht der Zeitraum, wie lange der Bahnübergang geschlossen bleiben soll.
  • Ein Bahnübergang, vorzugsweise der Einfahrtsbereich eines Bahnübergangs, kann als Referenzpunkt im Sinne der Erfindung aufgefasst werden. Daher lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren unter anderem auch dafür anwenden, die Schließzeit eines Bahnübergangs möglichst genau an das sich dem Bahnübergang nähernde Fahrzeug anzupassen. Hierfür können erfindungsgemäß die ermittelten Geschwindigkeitswerte, der Beschleunigungswert sowie die Zuglänge Verwendung finden. Bezogen werden die Aussagen vorzugsweise auf den Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeugs durch den ersten oder zweiten Gleisstromkreis.
  • Die genannte Aufgabe wird alternativ mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Verfahren) erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass das vorstehend erläuterte Verfahren zur Ermittlung eines Geschwindigkeitswertes und Beschleunigungswertes für das Fahrzeug zum Einsatz kommt und der Zeitpunkt der Ankunft an einem bestimmten Referenzpunkt unter Berücksichtigung des Geschwindigkeitswertes und des Beschleunigungswertes geschätzt wird.
  • Die genannte Aufgabe wird alternativ mit dem eingangs angegebenen Anspruchsgegenstand (Verfahren) erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, dass das vorstehend erläuterte Verfahren zur Ermittlung eines Geschwindigkeitswertes, eines Beschleunigungswertes und eines Längenwertes für das Fahrzeug zum Einsatz kommt und der Zeitpunkt des Verlassens eines bestimmte Referenzpunktes unter Berücksichtigung des Geschwindigkeitswertes, des Beschleunigungswertes und der Zuglänge geschätzt wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Referenzpunkt für ein Streckenobjekt in Form eines Bahnübergangs oder eines Bahnsteigs oder einer Weiche oder einer Weichengruppe oder eines Streckenabschnitts oder einer Fahrstraße vorgegeben ist.
  • Für alle diese Streckenobjekte ist es sinnvoll, wenn der Ankunfts- oder der Verlassenszeitpunkt möglichst gut eingeschätzt werden kann. Hierdurch ergibt sich ein Mehrwert für die Steuerung des Zugverkehrs, es können Verspätungen verhindert oder bereits bestehende Verspätungen abgebaut werden und die Sicherheit des Bahnbetriebs kann positiv beeinflusst werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Referenzpunkt den streckenbezogenen Anfang oder die streckenbezogene Mitte oder das streckenbezogene Ende des Streckenobjekts bezeichnet.
  • Je nach Ausdehnung und Art der Beurteilung können unterschiedliche Bereiche des Streckenobjektes als Referenzpunkt verwendet werden. Wichtig dabei ist, dass der Referenzpunkt eindeutig identifiziert ist, um eine Streckenabschätzung ausgehend von den an dem erfindungsgemäßen Verfahren beteiligten Gleisstromkreisen zu ermöglichen.
  • Bei einem Bahnübergang ist es zum Beispiel sinnvoll, den Einfahrtsbereich als Referenzpunkt zu wählen, da der Bahnübergang bei der Ankunft des Zuges bereits geschlossen sein muss. Bei einem Bahnsteig kann es sinnvoll sein, das (in Fahrtrichtung gesehen) Ende des Bahnsteigs als Referenzpunkt zu wählen, denn der Zug soll ja vollständig in den Bahnhof einfahren. Bei Streckenobjektes mit geringer Ausdehnung in Fahrtrichtung kann es sinnvoll sein, die streckenbezogene Mitte als Referenzpunkt zu definieren, da sich eine Abweichung aufgrund der Ausdehnung des Streckenobjektes dann in beide Richtungen gleich auswirkt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsbemäßen Vorrichtung mit ihren Wirkzusammenhängen schematisch, mit einem Beispiel einer Rechenumgebung für die Vorrichtung als Blockschaltbild, wobei die einzelnen Recheninstanzen Programmmodule ausführen, die jeweils in einem oder mehreren Computern ablaufen können und wobei die gezeigten Schnittstellen demgemäß softwaretechnisch in einem Computer oder hardwaretechnisch zwischen verschiedenen Computern ausgeführt sein können,
    • Figur 2 schematisch den Ablauf des Verfahrens streckenseitig in einem Zeit-Weg-Diagramm mit dem Weg x und der Zeit t, d. h. das Durchlaufen des Fahrzeuges von mehreren Gleisstromkreisen, die alle direkt aneinanderstoßen, um Daten zur erfindungsgemäßen rechnergestützten Datenverabeitung zu sammeln.
    • Figur 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als Flussdiagramm, wobei die Funktionseinheiten und Schnittstellen gemäß Figur 1 beispielhaft angedeutet sind.
  • In Figur 1 ist eine Gleisanlage mit einem Gleis GL, einer Leitzentrale LZ und ein Stellwerk SW dargestellt. Auf dem Gleis GL fährt ein Fahrzeug FZ in Form eines Zuges auf ein als Bahnübergang BU ausgeführtes Streckenobjekt zu (der Bahnübergang ist hier nur exemplarisch als Streckenobjekt dargestellt, es könnte auch ein anderes Streckenobjekt zum Einsatz kommen). Am Gleis GL sind ein erster Gleisstromkreis TC1 und ein zweiter Gleisstromkreis TC2 installiert, die in an sich bekannter Weise dazu eingerichtet sind, Freimeldungen und Belegtmeldungen für den betreffenden Abschnitt des Gleises GL zu generieren.
  • Die Gleisstromkreise sind in Fahrtrichtung der Züge nacheinander angeordnet und stoßen direkt aneinander. Außerdem sind diese kurz ausgeführt, nämlich kürzer als 50 m, sodass diese in kurzer zeitlicher Abfolge nacheinander ein Messsignal generieren. Diese Messsignale können in erfindungsgemäße Weise nun dazu ausgenutzt werden, die Fahrtrichtung FR des Zuges und die Geschwindigkeit v des Zuges zumindest näherungsweise zu ermitteln. Hierzu im Folgenden noch mehr. Angedeutet in Figur eins ist die tatsächliche Geschwindigkeit v sowie auch die tatsächliche Beschleunigung a des Zuges, in dem die genannten Einheitenzeichen in Figur eins eingetragen sind. Es soll an dieser Stelle schon erwähnt werden, dass die tatsächliche Geschwindigkeit mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht ermittelt werden soll, sondern mithilfe der Gleisstromkreise lediglich abgeschätzt werden kann.
  • Der Gleisstromkreis TC1 ist über eine erste Schnittstelle S1 sowie der zweite Gleisstromkreis TC2 über eine zweite Schnittstelle S2 mit dem Stellwerk SW, genau genommen mit einem in diesem Stellwerk vorhandenen ersten Computer CP1, verbunden. Außerdem weist der erste Computer CP1 eine siebte Schnittstelle S7 für den Bahnübergang BU auf. Außerdem ist der erste Computer CP1 über eine sechste Schnittstelle S6 mit einer ersten Speichereinheit SE1 verbunden.
  • Außerdem ist die Kommunikation des Stellwerks SW über eine vierte Schnittstelle S4 mit der Leitzentrale LZ mit einem zweiten Computer CP2, der über eine achte Schnittstelle S8 mit einer zweiten Speichereinrichtung SE2 verbunden ist, möglich. Die oben genannten Schnittstellen können sowohl kabelgebunden sein (wie dargestellt) als auch Funkschnittstellen darstellen, wobei für den letzteren Fall die Antennentechnik, die zur Ausbildung von Funkschnittstellen erforderlich wäre, nicht dargestellt ist.
  • Nicht dargestellt sind weitere Stellwerke, die mit weiteren Computern und weiteren Speichereinheiten ausgestattet sind und in vergleichbarer Weise über ebenfalls nicht dargestellte Schnittstellen mit den Gleisstromkreisen TC1, TC2 kommunizieren. Diese können andere Aufgaben übernehmen, zum Beispiel die Ansteuerung von Signalanlagen oder eine Prognose, wann das Fahrzeug in einen Bahnhof einfährt.
  • Bewegt sich das Fahrzeug FZ auf dem Gleis GL auf den Bahnübergang BU zu, passieren die Achsen des Fahrzeugs FZ zunächst den ersten Gleisstromkreis TC1 und anschließend den zweiten Gleisstromkreis TC2. Die aufgenommenen Messwerte können über die erste Schnittstelle S1 und die zweite Schnittstelle S2 an den ersten Computer CP1 übertragen werden, wobei der erste Computer CP1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Dabei kann der erste Computer CP1 auch die Ansteuerung des Bahnübergangs BU direkt übernehmen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass der erste Computer CP1 über die weitere Schnittstelle mit einem weiteren Computer (in Figur 1 nicht dargestellt) verbunden ist, der über eine weitere Schnittstelle zur Ansteuerung des Bahnübergangs BU verwendet wird.
  • In Figur 1 sind nur der erste Gleisstromkreis TC1 und der zweite Gleisstromkreis TC2 dargestellt. Diese beiden Gleisstromkreise reichen aus, um das erfindungsgemäße Verfahren ausführen zu können. Diese beiden Gleisstromkreise können, wie in Figur 1 dargestellt, in dem Annäherungsbereich eines Bahnübergangs BU angeordnet sein. Dies kann sinnvoll sein, wenn in dem Gleis ansonsten zur Erzeugung von Belegtmeldungen und Freimeldungen Achszähler angeordnet sind. Allerdings ist es auch möglich, dass sowohl vor als auch nach den Gleisstromkreisen TC1, TC2 weitere Gleisstromkreise angeordnet sind. Diese ermöglichen es insbesondere, weitere Messdaten für das erfindungsgemäße Verfahren zu erfassen und fortlaufend für sich in Fahrtrichtung bewegende Fahrzeug FZ paarweise immer neue benachbarte Gleisstromkreise für das Verfahren zu verwenden. Hierbei werden die weiteren (nicht dargestellten) Gleisstromkreise jeweils wechselnd als erster Gleisstromkreis TC1 und zweiter Gleisstromkreis TC2 und nach Bedarf auch nullter Gleisstromkreis TC0 und dritter Gleisstromkreis TC3 verwendet.
  • In Figur 2 sind verschiedene Positionen des Fahrzeugs FZ auf dem Gleis GL dargestellt. Da diese zu unterschiedlichen Zeitpunkten abgebildet sind, ist links neben den Situationen ein Zeitstrahl t als z-Achse und für den Weg x eine x-Achse eines Weg-Zeit-Diagramms dargestellt. Die Übergangsstellen der einzelnen Gleisstromkreise sind in Figur 2 durch Kreise am Gleis GL dargestellt. In Figur 2 reicht der nullte Gleisstromkreis von X0 bis X1 und weist eine Länge L0 auf, der zweite Gleisstromkreis reicht von X1 bis X2 und weist eine Länge L1 auf, der dritte Gleisstromkreis reicht von X2 bis X3 und weist eine Länge L2 auf und der vierte Gleisstromkreis reicht von X3 bis X4 und weist eine Länge L3 auf.
  • An den jeweiligen Gleisen sind Ereignisse dargestellt, und zwar der Eingang in den nullten Gleisstromkreis mit E0, der Ausgang aus dem nullten Gleisstromkreis mit A0, der Eingang in den ersten Gleisstromkreis mit E1 usw. bis zum Ausgang aus dem dritten Gleisstromkreis mit A3. Das jeweils aktuelle Ereignis ist in Figur 2 dadurch gekennzeichnet, dass die betreffende Anschlussstelle am Anfang bzw. am Ende des betreffenden Gleisstromkreises zusätzlich eingekreist ist.
  • In Figur 2 sind die vier Gleisstromkreise, die jeweils benachbart sind, derart verlegt, dass diese jeweils direkt aneinanderstoßen. Die Übergangsstellen X1 ... X3 bilden somit jeweils das Ende als auch den Anfang eines Gleisstromkreises. Dies ist nicht unbedingt erforderlich. Zwischen benachbarten Gleisstromkreisen kann in nicht dargestellter Weise eine weitere Distanz liegen, die jeweils in vorstehend erläuterter Weise bei den Berechnungen berücksichtigt werden muss. Die angedeutete Fahrtrichtung FR entscheidet darüber, auf welcher Seite des Fahrzeugs FZ der in Figur 2 nicht näher bezeichnete Fahrzeuganfang und wo das ebenfalls nicht näher bezeichnete Fahrzeugende liegt. Die im Folgenden beschriebenen Ereignisse beziehen sich jeweils auf das Fahrzeugende oder den Fahrzeuganfang.
  • Eingezeichnet in Figur 2 sind jeweils potenzielle Eintritte E in einen Gleisstromkreis: E0 für den nullten Gleisstromkreis bis E3 in den dritten Gleisstromkreis. Genauso sind Austritte A aus den Gleisstromkreisen dargestellt: A0 für den ersten Gleisstromkreis sowie A3 aus dem dritten Gleisstromkreis.
  • Zum Zeitpunkt T1i tritt der Fahrzeuganfang in den ersten Gleisstromkreis ein. Dies ist das Ereignis E1. Zum Zeitpunkt T2i tritt der Fahrzeuganfang in den zweiten Gleisstromkreis ein, hierbei handelt es sich um das Ereignis E2. Zum Zeitpunkt T0o verlässt das Fahrzeugende den nullten Gleisstromkreis. Es handelt sich um das Ereignis A0. Zum Zeitpunkt T3i tritt der Fahrzeuganfang in den dritten Gleisstromkreis ein. Es handelt sich um das Ereignis E3. Zum Zeitpunkt T1o verlässt das Fahrzeugende den ersten Gleisstromkreis. Es handelt sich um das Ereignis A1. Zum Zeitpunkt T2o verlässt das Fahrzeugende den zweiten Gleisstromkreis. Es handelt sich um das Ereignis A2. Diese Bezeichnungen werden im Folgenden bei der Erläuterung des Verfahrensablaufs weiterverwendet.
  • Es handelt sich hierbei um ein Beispiel. Die Reihenfolge der Ereignisse hängt wesentlich auch von der Zuglänge im Verhältnis zu der Länge der Gleisstromkreise ab. Unabhängig von der Reihenfolge dienen die genannten Ereignisse zur Ermittlung von für das erfindungsgemäße Verfahren erforderlichen Eingangsgrößen, wie nachfolgend genauer erläutert wird.
  • In Figur 3 ist ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wobei dieses in 3 Sphären aufgegliedert dargestellt ist. In der linken Spalte sind die Abläufe am Gleis GL dargestellt. In der Mitte sind die Abläufe im ersten Computer CP1 dargestellt und rechts ist die erste Speichereinheit SE1 dargestellt.
  • Auf dem Gleis GL startet das Verfahren mit dem Durchfahren eines Zuges durch die in Figur 2 dargestellten Gleisstromkreise, wobei diese u. a. den Gleisstromkreisen TC1, TC2 gemäß Figur 1 entsprechen können, wobei zusätzlich (in Figur 1 nicht dargestellt) ein nullter Gleisstromkreis TC0 vor dem ersten Gleisstromkreis TC1 und ein dritter Gleisstromkreis TC3 hinter dem zweiten Gleisstromkreis TC2 vorgesehen ist.
  • Nachdem das Verfahren durch Durchfahrt eines Fahrzeugs FZ gestartet wurde, setzt dessen Durchführung voraus, dass das Rechenverfahren in dem ersten Computer CP1 ebenfalls gestartet wurde. In einem Festlegungsschritt ST_LCN wird festgelegt, welcher Gleisstromkreis der nullte Gleisstromkreis, der erste Gleisstromkreis, der zweite Gleisstromkreis und der dritte Gleisstromkreis ist. Diese Gleisstromkreise folgen aufeinander. Anschließend überquert das Fahrzeug alle Gleisstromkreise in der angegebenen Reihenfolge. Die Reihenfolge der Ereignisse gemäß Figur 3 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Figur 2. Dies bildet den Fall ab, dass das Fahrzeug kürzer ist als die Länge der Gleisstromkreise. Die Ereignisse E0, E1, A0, E2, A1, E3, A2, A3 ereignen sich dann in der hier angegebenen Reihenfolge (nicht alle der hier angegebenen Ereignisse sind auch in Figur 3 dargestellt) . Anschließend erfolgt ein Abfrageschritt STP?, ob das Fahrzeug sein Ziel erreicht hat und infolgedessen keine weiteren Gleisstromkreise passieren wird. Ist dies der Fall, wird das Erzeugen von Messwerten am Gleis GL gestoppt. Normalerweise wird das Fahrzeug jedoch weiterfahren und daher zwecks einer fortlaufenden Überwachung des Fahrzeugs ein Schritt erfolgen, dass ein neu hinzukommender Gleisstromkreis, der als nächstes passiert wird, als dritter Gleisstromkreis behandelt wird, und die direkt vor diesem gelegenen Gleisstromkreise den nullten bis zweiten Gleisstromkreis bilden. Der ehemals nullte Gleisstromkreis wird nicht mehr berücksichtigt und das Verfahren wird erneut durchgeführt (auch im ersten Computer CP1, dessen rechnergestütztes Auswertungsverfahren im Folgenden beschrieben wird).
  • Wenn das Verfahren im ersten Computer CP1 gestartet ist, wird aufgrund des Ereignisses A0 über die nullte Schnittstelle S0 die Zeit T0o, aufgrund des Ereignisses E1 über die erste Schnittstelle S1 die Zeit T1i, aufgrund des Ereignisses A1 über die erste Schnittstelle S1 die Zeit T1o, aufgrund des Ereignisses E2 über die zweite Schnittstelle S2 die Zeit T2i, aufgrund des Ereignisses A2 über die zweite Schnittstelle S2 die Zeit T2o, und aufgrund des Ereignisses E3 über die Schnittstelle S3 die Zeit T3i in den ersten Computer eingelesen. In Figur 3 sind die Schnittstellen S0 bis S3 nur exemplarisch für den ersten Durchlauf dargestellt. Bei späteren Durchläufen werden selbstverständlich die Schnittstellen verwendet, die für die folgenden Gleisstromkreise vorgesehen sind. Die Schnittstellenbezeichnung in Figur 3 entspricht der Figur 1.
  • Sobald die Zeit T2i vorliegt, kann aus der ersten Speichereinrichtung SE1 über die sechste Schnittstelle S6 die Länge L1 des ersten Gleisstromkreises eingelesen werden. Anschließend kann über den Berechnungsschritt CLC_V1m_T1m sowohl die Geschwindigkeit als auch die Zeit des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im ersten Gleisstromkreis berechnet werden. Sobald auch die Zeit T2o eingelesen wurde, wird aus der ersten Speichereinrichtung SE1 über die sechste Schnittstelle S6 die Länge L2 des zweiten Gleisstromkreises eingelesen und es kann über den Berechnungsschritt CLC_V2m_T2m die Geschwindigkeit und die Zeit des Mittendurchtritts des Fahrzeugendes im zweiten Gleisstromkreis berechnet werden. Sobald diese Daten berechnet wurden, kann in einem nachfolgenden Berechnungsschritt CLC_T12m die Zeit des Mittendurchtritts des Fahrzeugs in dem durch den ersten Gleisstromkreis sowie den zweiten Gleisstromkreis gemeinsam gebildeten Streckenabschnitt berechnet werden. Dargestellt ist auch eine Alternative, der gemäß nach Auftreten des Ereignisses E3 und Einlesen der Zeit T3i der Berechnungsschritt CLC_T12m mit einem alternativen Algorithmus durchgeführt werden kann (je nachdem, welche Daten zuerst vorliegen).
  • In nachfolgenden Berechnungsschritten kann zunächst ein Beschleunigungswert A12 des Fahrzeugs in den durch den ersten Gleisstromkreis und den zweiten Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitt in dem Schritt CLC_A12 berechnet werden. Ebenso kann in einem Berechnungsschritt CLC_TL die Zuglänge TL berechnet werden. Zum Schluss kann in einem Berechnungsschritt CLC_PROG eine Prognose berechnet werden, die abhängig vom Anwendungsfall ist. Im Beispiel gemäß Figur 1 würde es z. B. um die Ankunftszeit des Fahrzeugs FZ am Bahnübergang BU gehen, die in einem entsprechenden Berechnungsschritt prognostiziert werden könnte. Dabei wird ein wahrscheinlicher Bewegungsablauf des Fahrzeugs unter Berücksichtigung des ermittelten Geschwindigkeitswerts sowie des ermittelten Beschleunigungswerts ausgerechnet.
  • Ein Abfrageschritt STP?, ob das Verfahren beendet werden soll, hängt davon ab, ob das Verfahren am Gleis GL bereits beendet wurde. Ist dies der Fall, wird das Berechnungsverfahren gestoppt. Ist dies nicht der Fall, so startet das Berechnungsverfahren von Neuem.
    • Bezugszeichenliste
    • GL
    Gleis
    FZ
    Schienenfahrzeug
    BU
    Bahnübergang
    LZ
    Leitzentrale
    SW
    Stellwerk
    A1 ... A3
    Antenne
    S0 ... S8
    Schnittstelle
    CP1 ... CP2
    Computer
    SE1 ... SE2
    Speichereinheit
    FR
    Fahrtrichtung
    TC0 ... TC3
    Gleisstromkreis
    v
    tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs
    a
    tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs
    X0 ... X4
    Gleisort
    L0 ... L3
    Länge der Gleisstromkreise
    E0 ... E3
    Eingang in den Gleisstromkreis
    A0 ... A3
    Ausgang aus dem Gleisstromkreis
    T1i ... T3i
    Eintrittszeitpunkt des Fahrzeugs
    T0o ... T2o
    Austrittszeitpunkt des Fahrzeugs
    T1m ... T2m
    Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs bzw. Fahzeugendes im durch den ersten bzw. zweiten Gleisstromkreis gebildeten Streckenabschnitt
    V1m ... V2m
    Geschwindigkeitswert für ein den ersten bzw. den zweiten Gleisabschnitt durchfahrendes Fahrzeug
    T12m
    Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs bzw. Fahzeugendes im durch den ersten und zweiten Gleisstromkreis gemeinsam gebildeten Streckenabschnitt
    A12
    Beschleunigungswert für ein den ersten und den zweiten Gleisabschnitt durchfahrendes Fahrzeug
    TL
    Längenwert für ein den ersten und den zweiten Gleisabschnitt durchfahrendes Fahrzeug
    ST_LCN
    Festlegungsschritt für 0. bis 3. Gleisstromkreis
    ST_LCN+1
    Verschiebungsschritt für 0. Bis 3. Gleisstromkreis
    CLC_XXX
    Berechnungsschritt für Größen
    CLC_PROG
    Berechnungsschritt für Prognose
    XXX_IN
    Eingabeschritt für Messwerte und Konstanten
    PROG_OT
    Ausgabeschritt für Prognose
    STP?
    Abfrageschritt für Ende

Claims (17)

  1. Verfahren zum Bestimmen eines Geschwindigkeitswertes eines spurgeführten Fahrzeugs (FZ), bei dem Messwerte, die beim Überfahren mindestens einer streckenseitigen Einrichtung gewonnen wurden, rechnergestützt ausgewertet werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als streckenseitige Einrichtungen ein erster Gleisstromkreis (TC1) und ein in Fahrtrichtung (FR) des Fahrzeugs (FZ) folgender zweiter Gleisstromkreis (TC2) zum Einsatz kommen, wobei der Geschwindigkeitswert bestimmt wird, indem
    • für den ersten Gleisstromkreis (TC1) der Quotient aus der Länge des ersten Gleisstromkreises (TC1) und der Zeitdifferenz zwischen dem Eintrittszeitpunkt (T1i) des Fahrzeugs (FZ) in den ersten Gleisstromkreis (TC1) und dem Eintrittszeitpunkt (T2i) des Fahrzeugs (FZ) in den zweiten Gleisstromkreis (TC2) berechnet wird, und/oder
    • für den zweiten Gleisstromkreis (TC2) der Quotient aus der Länge des zweiten Gleisstromkreises (TC2) und der Zeitdifferenz zwischen dem Austrittszeitpunkt (T1o) des Fahrzeugs (FZ) aus dem ersten Gleisstromkreis (TC1) und dem Austrittszeitpunkt (T2o) des Fahrzeugs (FZ) aus dem zweiten Gleisstromkreis (TC2) berechnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste Gleisstromkreis (TC1) und der zweite Gleisstromkreis (TC2) nicht direkt aneinanderstoßen und ein Abstand zwischen dem ersten Gleisstromkreis (TC1) und dem zweiten Gleisstromkreis (TC2) bei der Berechnung der Geschwindigkeit zu der Länge des ersten Gleisstromkreises (TC1) und/oder zu der Länge des zweiten Gleisstromkreises (TC2) hinzugerechnet wird.
  3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest ein Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeugs (FZ) im durch den ersten und/oder zweiten Gleisstromkreis (TC1 ... TC2) gebildeten Streckenabschnitt bestimmt wird, indem
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs zu dem Zeitpunkt des Eintritts des Fahrzeugs (FZ) in den ersten Gleisstromkreis (TC1) die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Eintrittszeitpunkt des Fahrzeugs (FZ) in den zweiten Gleisstromkreis (TC2) und dem Eintrittszeitpunkt des Fahrzeugs (FZ) in den ersten Gleisstromkreis (TC1) addiert wird und/oder
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeugendes zu dem Zeitpunkt des Austritts des Fahrzeugs (FZ) aus dem ersten Gleisstromkreis (TC1) die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Austrittszeitpunkt des Fahrzeugs (FZ) aus dem zweiten Gleisstromkreis (TC2) und dem Austrittszeitpunkt des Fahrzeugs (FZ) aus dem ersten Gleisstromkreis (TC1) addiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Zeitpunkt eines Mittendurchtritts des Fahrzeugs (FZ) im durch den ersten und zweiten Gleisstromkreis (TC1 ... TC2) gemeinsam gebildeten Streckenabschnitt bestimmt wird, indem
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeugmittelpunktes jeweils ein Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im durch den ersten und zweiten Gleisstromkreis (TC1 ... TC2) gebildeten Streckenabschnitt bestimmt wird und zu dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im durch den ersten Gleisstromkreis (TC1) gebildeten Streckenabschnitt die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeugendes im durch den zweiten Gleisstromkreis (TC2) gebildeten Streckenabschnitt und dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im durch den ersten Gleisstromkreis (TC1) gebildeten Streckenabschnitt addiert wird und/oder
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs zu dem Zeitpunkt des Eintritts des Fahrzeuganfangs in den ersten Gleisstromkreis (TC1) die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Eintritts des Fahrzeuganfangs in einen auf den zweiten Gleisstromkreis (TC2) folgenden dritten Gleisstromkreis (TC3) und dem Zeitpunkt des Eintritts des Fahrzeugs in den ersten Gleisstromkreis (TC1) addiert wird und/oder
    • zur Berechnung des Mittendurchtritts des Fahrzeugendes zu dem Zeitpunkt des Verlassens des Fahrzeugendes eines vor dem ersten Gleisstromkreis (TC1) liegenden nullten Gleisstromkreises (TC0) die Hälfte der positiven Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Verlassens des Fahrzeugendes des zweiten Gleisstromkreises (TC2) und dem Zeitpunkt des Verlassens des Fahrzeugendes des nullten Gleisstromkreises (TC0) addiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass für das Vorliegen des mindestens einen Geschwindigkeitswertes der jeweilige Zeitpunkt des Mittendurchtritts des betreffenden Streckenabschnitts festgelegt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass für den ersten Gleisstromkreis (TC1) und für den zweiten Gleisstromkreis (TC2) jeweils ein Geschwindigkeitswert bestimmt wird und ein Beschleunigungswert für das Fahrzeug (FZ), das den 6ersten Geleisstromkreis (TC1) und den zweiten Gleisstromkreis (TC2) durchquert hat, bestimmt wird, indem der Quotient aus der Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (FZ) im ersten Gleisstromkreis (TC1) und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (FZ) im zweiten Gleisstromkreis (TC2) und der Differenz zwischen dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im ersten Gleisstromkreis (TC1) und dem Zeitpunkt des Mittendurchtritts des Fahrzeuganfangs im zweiten Gleisstromkreis (TC2) berechnet wird.
  7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Längenwert für das Fahrzeug (FZ) bestimmt wird, indem die Hälfte des Produkts aus der Differenz zwischen dem Zeitpunkt des Verlassens des Fahrzeugs (FZ) des ersten Gleisstromkreises (TC1) und dem Eintrittszeitpunkt des Fahrzeugs (FZ) in den zweiten Gleisstromkreis (TC2) und der Summe aus der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (FZ) im ersten Gleisstromkreis (TC1) und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (FZ) im zweiten Gleisstromkreis (TC2) berechnet wird.
  8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste Gleisstromkreis (TC1) und der zweite Gleisstromkreis (TC2) die gleiche Länge aufweisen.
  9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste Gleisstromkreis (TC1) und der zweite Gleisstromkreis (TC2) höchstens 100 m lang bevorzugt höchstens 50 m lang sind.
  10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der erste Gleisstromkreis (TC1) und der zweite Gleisstromkreis (TC2) zu einer Folge von mehr als zwei Gleisstromkreisen gehören und für die Durchführung des Verfahrens in Fahrtrichtung (FR) des Fahrzeugs (FZ) wechselnd zwei benachbarte Gleisstromkreise als erster Gleisstromkreis (TC1) und als zweiter Gleisstromkreis (TC2) zum Einsatz kommen.
  11. Verfahren zum Betreiben eines Bahnübergangs (BU), bei dem für sich einem Bahnübergang (BU) nähernde spurgeführte Fahrzeuge (FZ)
    • mindestens ein Streckenelement während der Überfahrt des Schienenfahrzeugs (FZ) Messdaten erfasst,
    • rechnergestützt als Eigenschaften des Schienenfahrzeugs (FZ) die Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (FZ) und die Beschleunigung (a) des Schienenfahrzeugs (FZ) aus den Messdaten ermittelt werden,
    • eine Schließzeit zum Auslösen eines Schließens des Bahnübergangs (BU) in Abhängigkeit der ermittelten Eigenschaften des Schienenfahrzeugs (FZ) bestimmt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Geschwindigkeit und die Beschleunigung aus den Messdaten von mindestens zwei als Gleisstromkreise (TC0 ... TC3) ausgeführten Streckenelementen nach einem der Ansprüche 6 bis 10 ermittelt werden und die Schließzeit des Bahnübergangs (BU) unter Berücksichtigung
    • des ermittelten Geschwindigkeitswertes und
    • des ermittelten Beschleunigungswertes
    bestimmt wird.
  12. Verfahren zum Prognostizieren eines Zeitpunktes einer Ankunft eines spurgeführten Fahrzeugs (FZ) an einem streckenbezogenen Referenzpunkt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10 zur Ermittlung eines Geschwindigkeitswertes und Beschleunigungswertes für das Fahrzeug (FZ) zum Einsatz kommt und der Zeitpunkt der Ankunft unter Berücksichtigung des Geschwindigkeitswertes und des Beschleunigungswertes geschätzt wird.
  13. Verfahren zum Prognostizieren eines Zeitpunktes eines Verlassens eines streckenbezogenen Referenzpunktes durch ein spurgeführtes Fahrzeug (FZ),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10 zur Ermittlung eines Geschwindigkeitswertes, eines Beschleunigungswertes und eines Längenwertes für das Fahrzeug (FZ) zum Einsatz kommt und der Zeitpunkt des Verlassens unter Berücksichtigung des Geschwindigkeitswertes, des Beschleunigungswertes und der Zuglänge geschätzt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Referenzpunkt für ein Streckenobjekt in Form eines Bahnübergangs (BU) oder eines Bahnsteigs oder einer Weiche oder einer Weichengruppe oder eines Streckenabschnitts oder einer Fahrstraße vorgegeben ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Referenzpunkt den streckenbezogenen Anfang oder die streckenbezogene Mitte oder das streckenbezogene Ende des Streckenobjekts bezeichnet.
  16. Computerprogramm mit Programmbefehlen zur Durchführung des Verfahrens einem der Ansprüche 1 - 15.
  17. Bereitstellungsvorrichtung für das Computerprogramm nach dem letzten voranstehenden Anspruch, wobei die Bereitstellungsvorrichtung das Computerprogramm speichert und/oder bereitstellt.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08104234A (ja) * 1994-10-06 1996-04-23 Central Japan Railway Co 軌道輸送交通におけるルート設定方法
RU2271951C1 (ru) * 2004-07-12 2006-03-20 Самарская государственная академия путей сообщения (СамГАПС) Способ контроля прибытия поезда в полном составе
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