EP4476119A1 - Geisterzugerkennung - Google Patents

Geisterzugerkennung

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Publication number
EP4476119A1
EP4476119A1 EP23713602.3A EP23713602A EP4476119A1 EP 4476119 A1 EP4476119 A1 EP 4476119A1 EP 23713602 A EP23713602 A EP 23713602A EP 4476119 A1 EP4476119 A1 EP 4476119A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
track section
rail vehicle
marking
free
ghost
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP23713602.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4476119B1 (de
EP4476119C0 (de
Inventor
Arne Muxfeldt
Martin Puchinger
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
Publication of EP4476119A1 publication Critical patent/EP4476119A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4476119B1 publication Critical patent/EP4476119B1/de
Publication of EP4476119C0 publication Critical patent/EP4476119C0/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L21/00—Station blocking between signal boxes in one yard
    • B61L21/10—Arrangements for trains which are closely following one another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/041—Obstacle detection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • 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
    • B61L27/40—Handling position reports or trackside vehicle data

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting ghost trains as part of the operation of a railway track system.
  • ghost train means a rail vehicle whose existence on the track system is not known on the track side, for example on the control section or signal box side, and which is therefore also unknown to the rail vehicles known to be traveling on the railway track system.
  • the invention is based on the object of specifying a method for ghost train detection that enables simple ghost train detection using a track section monitoring device.
  • the method provides that a track section is monitored for its occupancy status with a track section monitoring device having a signal processing time and reported as free or occupied, before a rail vehicle enters the track section reported as free or after driving out of the track section the area between the rail vehicle and a visually recognizable marking attached to the track section or at one end of the track section is monitored with at least one camera and the track section and the area between the marking and the rail vehicle are reported as free of ghost trains if both for a specified Minimum observation period that is at least as long as the signal processing time Track section monitoring device is, camera signals from the camera show the area between the rail vehicle and the marking as unoccupied and at least when the minimum observation period has expired, the track section monitoring device reports the track section as free.
  • a significant advantage of the method according to the invention is that it enables reliable ghost train detection even at high speed of the rail vehicle and when the signal processing time of the track section monitoring device is long, since the section between the track section and the rail vehicle is monitored for the minimum observation period provided for in the invention.
  • the markings are each provided with an identification symbol that identifies the marking or the track section and at least when the camera signals detect two or more markings, the identification characters are evaluated.
  • the identification characters can, for example, include or be formed by one- or two-dimensional codes such as QR codes.
  • the track section is equipped with a first marking at a first end and a second marking at its other second end.
  • a marking at each end is particularly advantageous if the length of the track section is very long. At For short track sections, a single marking may be sufficient under certain circumstances if it is visible both before entering the track section and after leaving the track section.
  • the first marking is preferably provided with a first identification symbol and the second marking with a second identification symbol.
  • the track section and the area between the second marking are recognized as such based on an evaluation of the second identification symbol and the rail vehicle will be reported as free of ghost trains if the camera signals show the area between the rail vehicle and the second marking as unoccupied for the minimum observation period and the track section monitoring device reports the track section as free at least when the minimum observation period has expired.
  • the camera or at least one of the cameras can be a trackside camera that carries out trackside monitoring.
  • the camera or at least one of the cameras is attached to the rail vehicle and the route monitoring is at least also carried out on the vehicle side.
  • the area between the rail vehicle and the marking is also monitored at least with a camera attached to the rail vehicle.
  • the markings do not necessarily have to be arranged within the track section or exactly at the other ends, but the distance between each of the markings and the assigned track section should not be greater than the shortest relevant train length of conceivable ghost trains, i.e. ghost trains that may be present on the track system.
  • the markings are independent of the direction of travel or are visible in every direction of travel; this enables the o. g. first marking when driving out of the track section can be used as a second marking in the sense of the above explanations and the second marking can also be used as a first marking when driving into the track section.
  • an image processing device is present which is designed to detect camera signals from at least one camera before a rail vehicle enters a track section monitoring device as being released. reported track section or after leaving the track section with regard to the section between the rail vehicle and a visually recognizable marking attached to the track section or at one end of the track section and to report the area between the marking and the rail vehicle as clear if the Camera signals indicate the area between the rail vehicle and the marking as unoccupied, and otherwise report it as occupied using a train detection signal.
  • the ghost train detection device comprises a signal processing device which is designed in such a way that it observes a status signal of the track section monitoring device indicating the occupancy status of the track section for a predetermined minimum observation period, which is at least as long as the signal processing time of the track section monitoring device, and ghost train detection on the basis of both the output signal of the image processing device, i.e. a train detection signal, as well as the status signal of the track section monitoring device.
  • the ghost train detection device is designed to carry out the ghost train detection methods described above.
  • the signal processing device is designed in such a way that it reports the track section and the area between the rail vehicle and the marking as free of ghost trains if the image processing device displays the area between the rail vehicle and the marking as unoccupied and for the specified After a certain minimum observation period, the track section monitoring device reports the track section as free.
  • the signal processing device is designed in such a way that it reports the track section and the area between the rail vehicle and a marking that has already been passed in the direction of travel as free of ghost trains if, for the minimum observation period, the image processing device sees the area between the rail vehicle and the marking as indicates unoccupied and the track section monitoring device reports the track section as free at least when the minimum observation period has expired.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a railway track system, which is used to explain the task of ghost train detection
  • FIG. 2-3 an exemplary embodiment of a rail vehicle according to the invention, which is equipped with an exemplary embodiment of a ghost train detection device according to the invention, when traveling towards a track with a track. section monitoring device and track section equipped with two markings,
  • FIG. 4-5 exemplary embodiments of ghost train detection devices according to the invention
  • FIGS. 2 and 3 shows the rail vehicle according to FIGS. 2 and 3 after leaving the track section
  • Figure 7 shows the rail vehicle according to Figures 2 and 3 as it travels towards a track section equipped with a single marking
  • FIGS. 8 shows the rail vehicle according to FIGS. 2 and 3 as it travels towards a section of track that is equipped with markings that have identification symbols.
  • Figure 1 shows a railway track system 10, of which a track section 20 is shown in more detail in Figure 1.
  • the track section 20 is spatially delimited by a first end 21, which is on the left in FIG. 1, and a second end 22, which is on the right in FIG. 1.
  • a first axle counter 31 is arranged in the area of the first end 21 of the track section 20 and a second axle counter 32 is arranged at the second end 22 of the track section 20.
  • the two axle counters 31 and 32 are connected to a counting device 33, which evaluates the counting results of the two axle counters 31 and 32 and determines the occupied status of the track section 20 based on the evaluation results.
  • a status signal ZS indicating the respective occupied state is output by the counting device 33 .
  • the addition The status signal ZS therefore indicates in each case whether the track section 20 is occupied by one or more rail vehicles or is free of vehicles.
  • the two axle counters 31 and 32 and the counting device 33 form a track section monitoring device 30 of the railway track system 10.
  • the counting device 33 and thus the track section monitoring device 30 are connected to a trackside communication device 40, which transmits the status signal ZS of the counting device 33 via radio or in another way to rail vehicles traveling on the railway track 10, for example to a reference in FIG Rail vehicle marked with sign 50 can transmit.
  • the rail vehicle 50 moves towards the track section 20 along a direction of travel F.
  • the trackside communication device 40 can, for example, form part of a signal box or a control center or the like.
  • the rail vehicle 50 can in principle alone or. determine without further external information whether there is a ghost train 60 in front of it, viewed in the direction of travel F, as soon as it approaches the track section reported as free by the track section monitoring device 30.
  • the term ghost train 60 is understood here to mean a rail vehicle whose existence on the track system 10 is not known on the control section or signal box side and of which the rail vehicle 50 is therefore also unaware.
  • Such a ghost train detection can be based solely on the observation of the status signal ZS, since the ghost train 60 traveling in front would cause a signal change in the status signal ZS from “free” to “occupied” before the rail vehicle 50 itself enters the track section 20 and triggers the signal change.
  • the problem is that the track section monitoring device 30 requires a certain signal processing time Tv in order to generate the status signal ZS and output it on the output side.
  • Tv signal processing time
  • a total delay time Tg can be expected, which is composed, for example, of Tv and Tu according to
  • the delay Tu is usually significantly smaller than the signal processing time Tv, so that at least approximately:
  • the rail vehicle 50 can therefore only reliably detect a ghost train 60 traveling in front of it on the basis of a signal change in the status signal ZS if it approaches the track section 20 very slowly, and so slowly that there is a signal change in the status signal ZS a free message results in an occupancy message before the rail vehicle 50 itself enters the track section 20 and triggers a signal change itself.
  • the maximum speed that the rail vehicle 50 may have to detect a ghost train shortly before entering the track section 20 is calculated as follows:
  • V Lr/Tg
  • V the speed of the rail vehicle 50
  • Lr the shortest possible relevant train length of the ghost train 60
  • Tg the total delay time between entry of the ghost train 60 into the track section 20 and the reception of the corresponding signal change of the status signal ZS in the rail vehicle 50.
  • the relevant train length Lr results from the total train length Lg of the ghost train 60 minus the front overhang (when the ghost train 60 enters the track section 20) between the front end of the ghost train 60 and the position of the frontmost axle of the ghost train 60.
  • the rail vehicle 50 must maintain this low speed V on a route whose length corresponds to the relevant train length Lr of the ghost train 60 before the start of the track section 20.
  • the rail vehicle 50 In order to enable the rail vehicle 50 to carry out ghost train detection even at higher speeds, the rail vehicle 50 according to FIG 60 and a rear and rear-facing camera 82, viewed in the direction of travel F, for ghost train detection of a ghost train traveling behind.
  • the two cameras 81 and 82 are connected to an on-board ghost train detection device 90, which evaluates the camera signals from the two cameras 81 and 82 and, taking into account the respective status signal ZS or signal changes in the status signal ZS indicate the presence or absence of a ghost train 60.
  • the track section 20 is equipped with a first marking 71, which is arranged in the area of the first end 21 of the track section 20, and a second marking 72, which is arranged in the area of the second end 22 of the track section 20.
  • the two markings 71 and 72 make it possible to easily recognize the beginning and end of the track section 20 visually.
  • the ghost train detection device 90 is preferably designed in such a way that it monitors the front area of the rail vehicle 50 with the front camera 81 while traveling in the direction of the track section 20. If it recognizes the first marking 71, it can check the area B between the first marking 71 and its own rail vehicle 50 for the presence of another vehicle or of a ghost train 60 and generate an output signal AS on the output side, which if necessary. indicates the existence of the ghost train 60, as shown by way of example in FIG. 2.
  • the ghost train detection device 90 cannot yet conclude from the status signal ZS and the camera signals from the front camera 81 that the ghost train 60 is actually missing and no final determination has been made in this regard.
  • the problem is again the signal processing time Tv of the track section monitoring device 30 already mentioned above and - if available to a relevant extent - the delay times of other devices such as the trackside communication device 40, which lead to a delayed transmission of the status signal ZS from the track section 20 to the rail vehicle 50 lead .
  • the ghost train detection device 90 In order to ensure that the ghost train detection device 90 does not overlook a ghost train 60, it will extend the evaluation of the camera signals from the front camera 81 to a predetermined minimum observation period Tmin, which is at least as long as the signal processing time Tv of the track section monitoring device 90 and preferably If necessary, further delays Ts caused by other devices are also taken into account, provided that the latter are not negligibly small. So it applies
  • the minimum observation period Tmin is calculated based on the signal processing time Tv of the track section monitoring device 90
  • Tmin (1+k) * Tv where k denotes a margin value of, for example, between 0.1 and 0.5.
  • the ghost train detection device 90 of the rail vehicle 50 now determines that for the predetermined minimum observation period Tmin, the front area B between the rail vehicle 50 and the first marking 71 is free of ghost trains and within this minimum observation period Tmin there is no change in the status signal ZS from "clearance” to " "Occupied message” has occurred, it can conclude that there is no ghost train 60 ahead of its own rail vehicle 50, and it can accordingly output a corresponding output signal AS, which indicates the absence of a ghost train 60.
  • the ghost train detection device 90 will output a corresponding output signal AS, which indicates the presence of a ghost train 60.
  • the rail vehicle 50 can theoretically travel at a speed V according to
  • the described ghost train detection device 90 makes it possible to carry out reliable ghost train detection even at relatively high driving speeds by evaluating the status signal ZS of the track section monitoring device 30 and by additionally evaluating the camera signals from the cameras 81, since the signal processing time Tv of the track section monitoring device 30 or the total delay time Tg, which depends on this, is taken into account by providing the described minimum observation period Tmin.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a ghost train detection device 90, which can be used in the rail vehicle 50 according to FIGS. 2 and 3.
  • the ghost train detection device 90 includes an image processing device 91, the camera signals KS of the two cameras 81 and 82 of the rail vehicle 50, and a signal processing device 92 downstream of the image processing device 91.
  • the image processing device 91 generates a marking recognition signal MZ on the output side as soon as the first marking 71 is recognized.
  • the image processing device 91 determines that there is a ghost train 60 in the area B between the rail vehicle 50 and the first marking 71 (see FIG. 2), it also generates a train detection signal ZES.
  • the marking detection signal MZ and, if applicable, the train detection signal ZES are forwarded to the signal processing device 92, which, when the marking detection signal MZ and the train detection signal ZES are present, generates an output signal AS, which indicates the presence of the ghost train 60 in area B, i.e. between the rail vehicle 50 and the first marking 71 .
  • the signal processing device 92 monitors the status signal ZS of the track section monitoring device 30 for a predetermined minimum observation period Tmin, which is at least as long as the signal processing time Tv of the track section monitoring device 30 is .
  • the minimum observation period Tmin is started with the generation or started with the presence of the marking recognition signal MZ.
  • the signal processing device 92 reports the track section 20 as being free of trains with the output signal AS.
  • the signal processing device 92 concludes from this that before the minimum observation period Tmin or Before the start of observation (i.e. before the presence of the marking recognition signal MZ), the ghost train 60 had entered the track section 20, as shown in FIG. Accordingly, the signal processing device 92 reports the detected ghost train 60 traveling ahead and generates a corresponding output signal AS on the output side.
  • the signal processing device 92 ensures that the signal processing time Tv of the track section monitoring device 30 cannot hide a ghost train 60 traveling ahead.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a ghost train detection device 90, which can be used in the rail vehicle 50 according to FIGS. 2 and 3.
  • the ghost train detection device 90 according to FIG. 5 comprises a computing device 910 and a memory 920.
  • An image processing module 91a is stored in the memory 920, which, when executed by the computing device 910, forms an image processing device 91, as in the case of has been explained in an exemplary manner in connection with FIG. 4.
  • a signal processing module 92a is stored in the memory 920, which, when executed by the computing device 910, forms a signal processing device 92, as explained in connection with FIG. 4.
  • the computing device 910 and the memory 920 can form an autonomous ghost train detection device 90 in the rail vehicle 50.
  • the image processing module 91a and the signal processing module 92a are stored in a memory of a vehicle control unit, the computing device of which carries out ghost detection as an additional function when the two modules 91a and 92a are executed, as explained above by way of example.
  • FIGS. 2 to 5 shows an example of the operation of the ghost train detection device 90 according to FIGS. 2 to 5 after the rail vehicle 50 has moved out of the track section 20 in order to detect a ghost train 60 traveling behind.
  • the area B between the second marking 72 and the rail vehicle 50 is monitored with the aid of the rear camera 82.
  • the ghost recognition device 90 observes the area between the second marking 72 and the rail vehicle 50 for the minimum observation period Tmin already explained.
  • the ghost train detection device 90 observes the status signal ZS of the track section monitoring device 30.
  • the ghost train detection device 90 concludes that the track section 20 and the The area between the second marking 72 and the rail vehicle 50 is free of ghost trains and generates a corresponding output signal AS.
  • the ghost train detection device 90 concludes that the rail vehicle 50 has a ghost train 60 follows and generates a corresponding output signal AS.
  • FIG. 7 shows a track section 20 which is equipped with a single marking 70.
  • ghost recognition is also possible with just a single marking 70, analogous to the above embodiments with two markings 71 and 72; The observation is simply carried out using the same marking 70 both when entering the track section 20 and after driving out of the track section 20. Otherwise, the above explanations apply accordingly in connection with FIGS. 1 to 6.
  • the markings are each provided with an identification symbol II or 12 are provided, as shown by way of example in Figure 8. Match recognized identification symbols or their markings do not match the markings of the next one (before entering). or (after driving out) the last track section 20, the corresponding markings are preferably ignored or not used for ghost train detection.
  • the identification characters II and 12 can advantageously be formed by or include QR codes.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung bezieht sich unter anderem auf ein Verfahren zur Geisterzugerkennung im Rahmen des Betriebs einer Eisenbahngleisanlage (10). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei dem Verfahren ein Gleisabschnitt (20) mit einer eine Signalverarbeitungszeit (Tv) aufweisenden Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung (30) auf seinen Besetzzustand hin überwacht und als frei oder besetzt gemeldet wird, vor einem Einfahren eines Schienenfahrzeugs (50) in den als frei gemeldeten Gleisabschnitt (20) oder nach dem Herausfahren aus dem Gleisabschnitt (20) der Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und einer in dem Gleisabschnitt (20) oder an einem Ende (21, 22) des Gleisabschnitts (20) angebrachten, optisch erkennbaren Markierung (70, 71, 72) mit mindestens einer Kamera (81, 82) überwacht wird und der Gleisabschnitt (20) und der Bereich (B) zwischen der Markierung (70, 71, 72) und dem Schienenfahrzeug (50) als geisterzugfrei gemeldet werden, wenn sowohl für eine vorgegebene Mindestbeobachtungszeitspanne, die mindestens so groß wie die Signalverarbeitungszeit (Tv) der Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung (30) ist, Kamerasignale (KS) der Kamera (81, 82) den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der Markierung (70, 71, 72) als unbesetzt anzeigen als auch zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungszeitspanne die Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung (30) den Gleisabschnitt (20) als frei meldet.

Description

Beschreibung
Gei st er zugerkennung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Geisterzugerkennung im Rahmen des Betriebs einer Eisenbahngleisanlage .
Unter dem Begri f f Geisterzug wird hier ein Schienenfahrzeug verstanden, dessen Existenz auf der Gleisanlage streckenseitig, also beispielsweise leitsteilen- oder stellwerksseitig, nicht bekannt ist und das demgemäß auch den auf der Eisenbahngleisanlage bekanntermaßen fahrenden Schienenfahrzeugen unbekannt ist .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , ein Verfahren zur Geisterzugerkennung anzugeben, das eine einfache Geisterzugerkennung unter Einbezug einer Gleisabschnittsüberwachungs- einrichtung ermöglicht .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben .
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei dem Verfahren ein Gleisabschnitt mit einer eine Signalverarbeitungs zeit aufweisenden Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung auf seinen Besetz zustand hin überwacht und als frei oder besetzt gemeldet wird, vor einem Einfahren eines Schienenfahrzeugs in den als frei gemeldeten Gleisabschnitt oder nach dem Herausfahren aus dem Gleisabschnitt der Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und einer in dem Gleisabschnitt oder an einem Ende des Gleisabschnitts angebrachten, optisch erkennbaren Markierung mit mindestens einer Kamera überwacht wird und der Gleisabschnitt und der Bereich zwischen der Markierung und dem Schienenfahrzeug als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn sowohl für eine vorgegebene Mindestbeobachtungs zeitspanne , die mindestens so groß wie die Signalverarbeitungs zeit der Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung ist , Kamerasignale der Kamera den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der Markierung als unbesetzt anzeigen als auch zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungs zeitspanne die Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung den Gleisabschnitt als frei meldet .
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass dieses auch bei hoher Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs und bei großer Signalverarbeitungs zeit der Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung eine sichere Geisterzugerkennung ermöglicht , da eine Überwachung des Abschnitts zwischen Gleisabschnitt und Schienenfahrzeug für die erfindungsgemäß vorgesehene Mindestbeobachtungs zeitspanne erfolgt .
Um bei dicht benachbarten Gleisen zu gewährleisten, dass beim Prüfen, ob ein Geisterzug vorhanden ist , stets die richtige Markierung berücksichtigt wird, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Markierungen j eweils mit einem die Markierung oder den Gleisabschnitt identi fi zierenden Identi fikations zeichen versehen sind und zumindest dann, wenn die Kamerasignale zwei oder mehr Markierungen erfassen, die Identi fikations zeichen ausgewertet werden . Die Identi fikations zeichen können beispielsweise ein- oder zweidimensionale Codes wie zum Beispiel QR-Codes umfassen oder durch solche gebildet sein .
Vorteilhaft ist es , wenn bei der Geisterzugerkennung ausschließlich der Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und derj enigen oder einer derj enigen Markierungen berücksichtigt wird, die dem Gleisabschnitt zugeordnet ist , im den das Schienenfahrzeug einfahren wird oder den es verlassen hat .
Bei einer als besonders vorteilhaft angesehenen Aus führungsvariante ist vorgesehen, dass der Gleisabschnitt an einem ersten Ende mit einer ersten Markierung und an seinem anderen zweiten Ende mit einer zweiten Markierung ausgestattet ist . Eine Markierung an j edem Ende ist insbesondere dann vorteilhaft , wenn die Länge des Gleisabschnitts sehr groß ist . Bei kurzen Gleisabschnitten kann unter Umständen auch eine einzige Markierung ausreichen, wenn diese sowohl vor dem Einfahren in den Gleisabschnitt als auch nach dem Verlassen des Gleisabschnitts sichtbar ist .
Eine spezielle Ausrichtung der Markierungen ist nicht erforderlich; vorteilhaft ist es , wenn sie unabhängig von der Fahrtrichtung bzw . für j ede Fahrtrichtung erkennbar sind .
Bei einer als vorteilhaft angesehenen Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass vor dem Einfahren des Schienenfahrzeugs an dem ersten Ende des als frei gemeldeten Gleisabschnitts und vor dem Passieren der ersten Markierung der Gleisabschnitt und der Bereich zwischen der ersten Markierung und dem Schienenfahrzeug als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn für die Mindestbeobachtungs zeitspanne sowohl die Kamerasignale den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der ersten Markierung als unbesetzt anzeigen als auch die Gleisabschnittsüber- wachungseinrichtung den Gleisabschnitt als frei meldet .
Bei einer weiteren als vorteilhaft angesehenen Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass nach dem Heraus fahren aus dem Gleisabschnitt und nach dem Passieren der zweiten Markierung der Gleisabschnitt und der Bereich zwischen der zweiten Markierung und dem Schienenfahrzeug als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn sowohl für die Mindestbeobachtungs zeitspanne die Kamerasignale den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der zweiten Markierung als unbesetzt anzeigen als auch die Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung - zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungs zeitspanne - den Gleisabschnitt als frei meldet .
Die erste Markierung ist vorzugsweise mit einem ersten Identi fikations zeichen und die zweite Markierung mit einem zweiten Identi fikations zeichen versehen .
Im Falle einer Markierung mit Identi fikations zeichen ist es vorteilhaft , wenn vor dem Einfahren des Schienenfahrzeugs an dem ersten Ende des als frei gemeldeten Gleisabschnitts und vor dem Passieren der ersten Markierung, die anhand einer Auswertung des ersten Identi fikations zeichens als solche erkannt wird, der Gleisabschnitt und der Bereich zwischen der ersten Markierung und dem Schienenfahrzeug als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn für die vorgegebene Mindestbeobachtungs zeitspanne sowohl die Kamerasignale den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der ersten Markierung als unbesetzt anzeigen als auch die Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung den Gleisabschnitt als frei meldet .
Im Falle einer Markierung mit Identi fikations zeichen ist es außerdem vorteilhaft , wenn nach dem Heraus fahren aus dem Gleisabschnitt und nach dem Passieren der zweiten Markierung der Gleisabschnitt und der Bereich zwischen der zweiten Markierung, die anhand einer Auswertung des zweiten Identi fikations zeichens als solche erkannt wird, und dem Schienenfahrzeug als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn sowohl für die Mindestbeobachtungs zeitspanne die Kamerasignale den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der zweiten Markierung als unbesetzt anzeigen als auch die Gleisabschnittsüberwachungs- einrichtung zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungszeitspanne den Gleisabschnitt als frei meldet .
Die Kamera oder zumindest eine der Kameras kann eine streckenseitige Kamera sein, die die Streckenüberwachung streckenseitig vornimmt . Als besonders vorteilhaft wird es j edoch angesehen, wenn die Kamera oder zumindest eine der Kameras an dem Schienenfahrzeug angebracht ist und die Streckenüberwachung zumindest auch fahrzeugseitig erfolgt . Vorteilhaft ist es also mit anderen Worten, wenn der Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der Markierung zumindest auch mit einer an dem Schienenfahrzeug angebrachten Kamera überwacht wird .
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Gleisabschnitt an einem ersten Ende mit einer ersten Markierung und an seinem anderen zweitem Ende mit einer zweiten Markierung ausgestattet ist , zumindest eine vordere Kamera in einem in Fahrtrichtung gesehen vorderen Abschnitt des Schienenfahrzeugs angebracht und optisch zumindest auch nach vorn ausgerichtet ist , zumindest eine hintere Kamera in einem in Fahrtrichtung gesehen hinteren Abschnitt des Schienenfahrzeugs angebracht und optisch zumindest auch nach hinten ausgerichtet ist , vor dem Einfahren des Schienenfahrzeugs in den Gleisabschnitt der Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der ersten Markierung zumindest auch mit der zumindest einen vorderen Kamera überwacht wird und eine Geisterzugprüfung bezüglich eines etwaig voraus fahrenden Geisterzugs erfolgt und nach dem Heraus fahren aus dem Gleisabschnitt der Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der zweiten Markierung zumindest auch mit der zumindest einen hinteren Kamera überwacht wird und eine Geisterzugprüfung bezüglich eines etwaig hinterherf ährenden Geisterzugs erfolgt .
Die Markierungen müssen nicht zwingend innerhalb des Gleisabschnitts oder exakt am anderen Enden angeordnet sein, j edoch sollte der Abstand zwischen j eder der Markierungen und dem zugeordneten Gleisabschnitt nicht größer sein als die kürzeste relevante Zuglänge denkbarer, also auf der Gleisanlage möglicherweise vorhandener, Geisterzüge .
Wie bereits erwähnt ist es vorteilhaft , wenn die Markierungen unabhängig von der Fahrtrichtung bzw . für j ede Fahrtrichtung erkennbar sind; dies ermöglicht es , dass die o . g . erste Markierung beim Heraus fahren aus dem Gleisabschnitt als zweite Markierung im Sinne der obigen Erläuterungen und die zweite Markierung beim Hineinfahren in den Gleisabschnitt auch als erste Markierung herangezogen werden kann .
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Geisterzugerkennungseinrichtung .
Erfindungsgemäß ist eine Bildverarbeitungseinrichtung vorhanden, die dazu ausgebildet ist , Kamerasignale zumindest einer Kamera vor einem Einfahren eines Schienenfahrzeugs in einen von einer Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung als frei ge- meldeten Gleisabschnitt oder nach dem Heraus fahren aus dem Gleisabschnitt bezüglich des Abschnitts zwischen dem Schienenfahrzeug und einer in dem Gleisabschnitt oder an einem Ende des Gleisabschnitts angebrachten, optisch erkennbaren Markierung aus zuwerten und den Bereich zwischen der Markierung und dem Schienenfahrzeug als frei zu melden, wenn die Kamerasignale den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der Markierung als unbesetzt anzeigen, und andernfalls mittels eines Zugerkennungssignals als besetzt zu melden .
Außerdem umfasst die Geisterzugerkennungseinrichtung eine Signalverarbeitungseinrichtung, die derart ausgestaltet ist , dass sie für eine vorgegebene Mindestbeobachtungs zeitspanne , die mindestens so groß wie die Signalverarbeitungs zeit der Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung ist , ein den Besetz zustand des Gleisabschnitts anzeigendes Zustandssignal der Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung beobachtet und eine Geisterzugerkennung auf der Basis sowohl des Ausgangssignals der Bildverarbeitungseinrichtung, also eines Zugerkennungssignals so vorhanden, als auch des Zustandssignals der Gleis- abschnittsüberwachungseinrichtung durchführt .
Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Geisterzugerken- nungseinrichtung und deren vorteilhafter Ausgestaltungen sei auf die obigen Aus führungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen .
Vorteilhaft ist es , wenn die Geisterzugerkennungseinrichtung zur Durchführung der oben beschriebenen Verfahren zur Geisterzugerkennung ausgebildet ist .
Vorteilhaft ist es insbesondere , wenn die Signalverarbeitungseinrichtung derart ausgestaltet ist , dass sie den Gleisabschnitt und den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der Markierung als geisterzugf rei meldet , wenn die Bildverarbeitungseinrichtung den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der Markierung als unbesetzt anzeigt und für die vorgege- bene Mindestbeobachtungs zeitspanne die Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung den Gleisabschnitt als frei meldet .
Auch ist es vorteilhaft , wenn die Signalverarbeitungseinrichtung derart ausgestaltet ist , dass sie den Gleisabschnitt und den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und einer in Fahrtrichtung gesehen bereits passierten Markierung als geisterzugfrei meldet , wenn für die Mindestbeobachtungs zeitspanne die Bildverarbeitungseinrichtung den Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug und der Markierung als unbesetzt anzeigt und die Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung den Gleisabschnitt zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungs zeitspanne als frei meldet .
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Schienenfahrzeug . Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schienenfahrzeug zumindest eine Kamera und eine mit der Kamera in Verbindung stehende Geisterzugerkennungseinrichtung umfasst , wie sie oben beschrieben worden ist .
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen sei auf die obigen Aus führungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert ; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Aus führungsbeispiel für eine Eisenbahngleisanlage , anhand derer die Aufgabenstellung einer Geisterzugerkennung erläutert wird,
Fig . 2-3 ein Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, das mit einem Aus führungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Geisterzugerken- nungseinrichtung ausgestattet ist , bei seiner Fahrt in Richtung auf einen mit einer Gleisab- schnittsüberwachungseinrichtung und zwei Markierungen ausgestatteten Gleisabschnitt ,
Fig . 4-5 Aus führungsbeispiele für erfindungsgemäße Geisterzugerkennungseinrichtungen,
Figur 6 das Schienenfahrzeug gemäß den Figuren 2 und 3 nach dem Verlassen des Gleisabschnitts ,
Figur 7 das Schienenfahrzeug gemäß den Figuren 2 und 3 bei seiner Fahrt in Richtung auf einen mit einer einzigen Markierung ausgestatteten Gleisabschnitt , und
Figur 8 das Schienenfahrzeug gemäß den Figuren 2 und 3 bei seiner Fahrt in Richtung auf einen Gleisabschnitt , der mit Markierungen ausgestattet ist , die Identi fikations zeichen aufweisen .
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten dieselben Bezugs zeichen verwendet .
Die Figur 1 zeigt eine Eisenbahngleisanlage 10 , von der in der Figur 1 ein Gleisabschnitt 20 näher dargestellt ist . Der Gleisabschnitt 20 wird durch ein erstes , in der Figur 1 linkes Ende 21 und ein zweites , in der Figur 1 rechtes Ende 22 räumlich begrenzt .
Im Bereich des ersten Endes 21 des Gleisabschnitts 20 ist ein erster Achs zähler 31 und an dem zweiten Ende 22 des Gleisabschnitts 20 ein zweiter Achs zähler 32 angeordnet . Die beiden Achs zähler 31 und 32 stehen mit einer Zähleinrichtung 33 in Verbindung, die die Zählergebnisse der beiden Achs zähler 31 und 32 auswertet und auf der Basis der Auswertergebnisse den Beset zt zustand des Gleisabschnitts 20 ermittelt . Ein den j eweiligen Beset zt zustand angebendes Zustandssignal ZS wird von der Zähleinrichtung 33 ausgangsseitig ausgegeben . Das Zu- standssignal ZS gibt also j eweils an, ob der Gleisabschnitt 20 mit einem oder mehreren Schienenfahrzeugen besetzt ist oder von Fahrzeugen frei ist . Die beiden Achs zähler 31 und 32 und die Zähleinrichtung 33 bilden eine Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung 30 der Eisenbahngleisanlage 10 .
Die Zähleinrichtung 33 und damit die Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung 30 stehen mit einer streckenseitigen Kommunikationseinrichtung 40 in Verbindung, die das Zustandssignal ZS der Zähleinrichtung 33 über Funk oder auf andere Weise an auf der Eisenbahngleisanlage 10 fahrende Schienenfahrzeuge , beispielsweise an ein in der Figur 1 mit dem Bezugs zeichen 50 gekennzeichnetes Schienenfahrzeug, übermitteln kann . Das Schienenfahrzeug 50 fährt bei der Darstellung gemäß Figur 1 entlang einer Fahrtrichtung F auf den Gleisabschnitt 20 zu .
Die streckenseitigen Kommunikationseinrichtung 40 kann beispielsweise einen Bestandteil eines Stellwerks oder einer Leitzentrale oder dergleichen bilden .
Anhand des von der streckenseitigen Kommunikationseinrichtung 40 übermittelten Zustandssignals ZS kann das Schienenfahrzeug 50 prinzipiell allein bzw . ohne weitere externe Angaben feststellen, ob sich in Fahrtrichtung F gesehen vor ihm ein Geisterzug 60 befindet , sobald es auf den von der Gleisab- schnittsüberwachungseinrichtung 30 als frei gemeldeten Gleisabschnitt zufährt . Unter dem Begri f f Geisterzug 60 wird hier ein Schienenfahrzeug verstanden, dessen Existenz auf der Gleisanlage 10 leitsteilen- oder stellwerksseitig nicht bekannt ist und von dem demgemäß auch das Schienenfahrzeug 50 keine Kenntnis hat .
Eine solche Geisterzugerkennung kann allein auf der Beobachtung des Zustandssignals ZS beruhen, da der voraus fahrende Geisterzug 60 einen Signalwechsel des Zustandssignals ZS von " frei" auf "besetzt" hervorrufen würde , bevor das Schienenfahrzeug 50 selbst in den Gleisabschnitt 20 einfährt und den Signalwechsel auslöst . Problematisch ist j edoch, dass die Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung 30 eine gewisse Signalverarbeitungs zeit Tv benötigt , um das Zustandsignal ZS zu erzeugen und ausgangsseitig aus zugeben . Darüber hinaus kann es zu einer weiteren Verzögerung bei der Übertragung des Zustandssignals ZS von der Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung 30 zu dem Schienenfahrzeug 50 , beispielsweise aufgrund einer von der streckenseitigen Kommunikationseinrichtung 40 verursachten Verzögerung Tu, kommen . Insgesamt ist also mit einer Gesamtverzögerungs zeit Tg zu rechnen, die sich beispielsweise aus Tv und Tu zusammensetzt gemäß
Tg = Tv + Tu
Die Verzögerung Tu ist in der Regel deutlich kleiner als die Signalverarbeitungs zeit Tv, sodass zumindest näherungsweise gilt :
Tg ~ Tv
Das Schienenfahrzeug 50 kann somit einen vor sich her fahrenden Geisterzug 60 auf der Basis eines Signalwechsels des Zustandssignals ZS nur dann zuverlässig selbst ermitteln, wenn es sehr langsam auf den Gleisabschnitt 20 zufährt , und zwar so langsam, dass es zu einem Signalwechsel des Zustandssignals ZS von einer Freimeldung zu einer Besetzmeldung kommt , bevor das Schienenfahrzeug 50 selbst in den Gleisabschnitt 20 einfährt und selbst einen Signalwechsel auslöst . Die maximale Geschwindigkeit , die das Schienenfahrzeug 50 zu einer Geisterzugerkennung kurz vor Einfahrt in den Gleisabschnitt 20 haben darf , berechnet sich wie folgt :
V = Lr/Tg wobei V die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 50 , Lr die denkbar kürzeste relevante Zuglänge des Geisterzugs 60 und Tg die Gesamtverzögerungs zeit angibt , die zwischen dem Einfahren des Geisterzugs 60 in den Gleisabschnitt 20 und dem Empfang des korrespondierenden Signalwechsels des Zustandsignals ZS im Schienenfahrzeug 50 vergeht . Die relevante Zuglänge Lr ergibt sich aus der Gesamtzuglänge Lg des Geisterzugs 60 abzüglich des (beim Einfahren des Geisterzugs 60 in den Gleisabschnitt 20 ) vorderen Überhangs zwischen dem vorderen Ende des Geisterzugs 60 und der Position der vordersten Achse des Geisterzugs 60 .
Geht man von einer kürzesten relevanten Zuglänge Lr von beispielsweise 8 Metern und einer Gesamtverzögerungs zeit Tg von beispielsweise 2 , 5 Sekunden aus , so wird die Geschwindigkeit V des Schienenfahrzeugs 50 vor dem Einfahren in den Gleisabschnitt 20 auf einen relativ kleinen Wert von ca . V = 12 km/h begrenzt , sofern das Schienenfahrzeug 50 selbst eine Geisterzugerkennung allein auf der Basis des Zustandssignals ZS durchführen will . Diese geringe Geschwindigkeit V muss das Schienenfahrzeug 50 auf einer Strecke , deren Länge der relevanten Zuglänge Lr des Geisterzugs 60 entspricht , vor dem Beginn des Gleisabschnitts 20 einhalten .
Um zu ermöglichen, dass das Schienenfahrzeug 50 eine Geisterzugerkennung auch bei höherer Geschwindigkeit durchführen kann, ist das Schienenfahrzeug 50 gemäß Figur 2 zusätzlich mit zumindest einer Kamera, vorzugsweise mit einer in Fahrtrichtung F gesehen vorderen und nach vorn ausgerichteten Kamera 81 zur Geisterzuerkennung eines voraus fahrenden Geisterzugs 60 und einer in Fahrtrichtung F gesehen hinteren und nach hinten ausgerichteten Kamera 82 zur Geisterzugerkennung eines hinterherf ährenden Geisterzugs , ausgestattet . Die beiden Kameras 81 und 82 stehen mit einer fahrzeugeigenen Geisterzugerkennungseinrichtung 90 in Verbindung, die Kamerasignale der beiden Kameras 81 und 82 auswertet sowie unter Einbezug des j eweiligen Zustandssignals ZS bzw . von Signalwechseln des Zustandssignals ZS auf das Vorhandensein oder Fehlen eines Geisterzugs 60 schließt . Darüber hinaus ist der Gleisabschnitt 20 mit einer ersten Markierung 71 , die im Bereich des ersten Endes 21 des Gleisabschnitts 20 angeordnet ist , und einer zweiten Markierung 72 , die im Bereich des zweiten Endes 22 des Gleisabschnitts 20 angeordnet ist , ausgestattet . Die beiden Markierungen 71 und 72 ermöglichen es in einfacher Weise , den Beginn und das Ende des Gleisabschnitts 20 optisch zu erkennen .
Die Geisterzugerkennungseinrichtung 90 ist vorzugsweise derart ausgebildet , dass sie während der Fahrt in Richtung des Gleisabschnitts 20 den vorderen Bereich des Schienenfahrzeugs 50 mit der vorderen Kamera 81 überwacht . Erkennt sie dabei die erste Markierung 71 , so kann sie den Bereich B zwischen der ersten Markierung 71 und dem eigenen Schienenfahrzeug 50 auf das Vorhandensein eines anderen Fahrzeugs bzw . eines Geisterzugs 60 prüfen und ausgangsseitig ein Ausgangssignal AS erzeugen, das ggf . die Existenz des Geisterzugs 60 anzeigt , wie dies in der Figur 2 beispielhaft gezeigt ist .
Andernfalls , wenn der Bereich B zwischen der ersten Markierung 71 und dem Schienenfahrzeug 50 frei ist , so kann sie daraus schließen, dass sich kein Geisterzug 60 in dem Bereich B befindet . Zeigt nun auch das Zustandssignal ZS der Gleisab- schnittsüberwachungseinrichtung 30 an, dass auch der Gleisabschnitt 20 fahrzeugfrei ist , so kann die Geisterzugerken- nungseinrichtung 90 aus dem Zustandssignal ZS und den Kamerasignalen der vorderen Kamera 81 aber noch nicht auf das tatsächliche Fehlen des Geisterzugs 60 schließen und diesbezüglich auch noch keine finale Feststellung tref fen .
Problematisch ist nämlich wiederum die bereits oben angesprochene Signalverarbeitungs zeit Tv der Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung 30 sowie - falls in relevantem Umfange vorhanden - die Verzögerungs zeiten weiterer Einrichtungen wie beispielsweise der streckenseitigen Kommunikationseinrichtung 40 , die zu einer verzögerten Übertragung des Zustandssignals ZS vom Gleisabschnitt 20 zum Schienenfahrzeug 50 führen . Um nun sicherzugehen, dass die Geisterzugerkennungseinrich- tung 90 keinen Geisterzug 60 übersieht , wird sie die Auswertung der Kamerasignale der vorderen Kamera 81 auf eine vorgegebene Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin ausdehnen, die mindestens so groß wie die Signalverarbeitungs zeit Tv der Gleis- abschnittsüberwachungseinrichtung 90 ist und vorzugsweise auch gegebenenfalls weitere Verzögerungen Ts durch weitere Einrichtungen berücksichtigt , sofern letztgenannte nicht vernachlässigbar klein sind . Es gilt also
Tmin > Tv + Ts » Tv
Sind die sonstigen Verzögerungen Ts klein und quasi vernachlässigbar, so kann mit Blick auf eine Sicherheitsmarge beispielsweise vorgesehen sein, dass die Mindestbeobachtungszeitspanne Tmin ausgehend von der Signalverarbeitungs zeit Tv der Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung 90 berechnet wird gemäß
Tmin = ( 1+k) * Tv wobei k einen Margenwert von beispielsweise zwischen 0 , 1 und 0 , 5 bezeichnet .
Stellt die Geisterzugerkennungseinrichtung 90 des Schienenfahrzeugs 50 nun fest , dass für die vorgegebene Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin der vordere Bereich B zwischen dem Schienenfahrzeug 50 und der ersten Markierung 71 geisterzugfrei ist und innerhalb dieser Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin auch kein Wechsel des Zustandssignals ZS von " Freimeldung" auf "Besetztmeldung" aufgetreten ist , so kann sie daraus schließen, dass dem eigenen Schienenfahrzeug 50 kein Geisterzug 60 voraus fährt , und sie kann demgemäß ein entsprechendes Ausgangssignal AS ausgeben, das das Fehlen eines Geisterzugs 60 anzeigt .
Stellt sie hingegen fest , dass innerhalb der Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin ein Signalwechsel des Zustandssignals ZS von einer Freimeldung zu einer Besetztmeldung stattfindet , so wird sie daraus schließen, dass zwar der vordere Bereich B zwischen dem eigenen Schienenfahrzeug 50 und der ersten Markierung 71 geisterzugf rei ist , j edoch bereits vor Beginn der Kameraüberwachung bzw . vor dem Starten der Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin ein voraus fahrender Geisterzug 60 in den Gleisabschnitt 20 hinein gefahren ist , sodass dieser von der vorderen Kamera 81 nicht erkannt werden konnte (vgl . Figur 3 ) . Demgemäß wird die die Geisterzugerkennungseinrichtung 90 ein entsprechendes Ausgangssignal AS ausgeben, das das Vorhandensein eines Geisterzugs 60 anzeigt .
Geht man beispielhaft davon aus , dass die Sichtweite SW der vorderen Kamera 81 achtzig Meter beträgt , so kann das Schienenfahrzeug 50 theoretisch mit einer Geschwindigkeit V gemäß
V = SW/Tg = 120 km/h auf den Gleisabschnitt 20 zufahren, ohne die Möglichkeit einer Geisterzugerkennung zu verlieren .
Zusammengefasst ermöglicht es die beschriebene Geisterzuger- kennungseinrichtung 90 gemäß den Figuren 1 bis 3 also , durch Auswertung des Zustandssignals ZS der Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung 30 und durch zusätzliche Auswertung der Kamerasignale der Kameras 81 eine sichere Geisterzugerkennung auch bei relativ hoher Fahrgeschwindigkeit vorzunehmen, da die Signalverarbeitungs zeit Tv der Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung 30 bzw . die von dieser abhängige Gesamtverzögerungs zeit Tg durch das Vorsehen der beschriebenen Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin berücksichtigt wird .
Die Figur 4 zeigt ein Aus führungsbeispiel für eine Geisterzugerkennungseinrichtung 90 , die bei dem Schienenfahrzeug 50 gemäß den Figuren 2 und 3 eingesetzt werden kann .
Die Geisterzugerkennungseinrichtung 90 gemäß Figur 4 umfasst eine Bildverarbeitungseinrichtung 91 , die Kamerasignale KS der beiden Kameras 81 und 82 des Schienenfahrzeugs 50 verarbeitet , und eine der Bildverarbeitungseinrichtung 91 nachgeordnete Signalverarbeitungseinrichtung 92 .
Die Arbeitsweise der Bildverarbeitungseinrichtung 91 und der nachgeordneten Signalverarbeitungseinrichtung 92 soll nachfolgend beispielhaft für die Fahrt des Schienenfahrzeugs 50 in Richtung des Gleisabschnitts 20 ( siehe Figuren 2 und 3 ) erläutert werden, wobei davon ausgegangen wird, dass das Zustandssignal ZS den Gleisabschnitt 20 als frei anzeigt :
Die Bildverarbeitungseinrichtung 91 erzeugt ausgangsseitig ein Markierungserkennungssignal MZ , sobald die erste Markierung 71 erkannt wird .
Stellt die Bildverarbeitungseinrichtung 91 darüber hinaus fest , dass sich in dem Bereich B zwischen dem Schienenfahrzeug 50 und der ersten Markierung 71 ein Geisterzug 60 befindet ( siehe Figur 2 ) , so erzeugt sie darüber hinaus ein Zugerkennungssignal ZES .
Das Markierungserkennungssignal MZ und gegebenenfalls das Zugerkennungssignal ZES werden zur Signalverarbeitungseinrichtung 92 weitergeleitet , die bei Vorliegen des Markierungserkennungssignals MZ und des Zugerkennungssignals ZES ein Ausgangssignal AS erzeugt , das das Vorhandensein des Geisterzugs 60 im Bereich B, also zwischen Schienenfahrzeug 50 und der ersten Markierung 71 , anzeigt .
Liegt der Signalverarbeitungseinrichtung 92 eingangsseitig lediglich das Markierungserkennungssignal MZ , aber kein Zugerkennungssignal ZES vor, so überwacht die Signalverarbeitungseinrichtung 92 das Zustandssignal ZS der Gleisab- schnittsüberwachungseinrichtung 30 für eine vorgegebene Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin, die mindestens so groß wie die Signalverarbeitungs zeit Tv der Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung 30 ist . Die Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin wird mit der Erzeugung bzw . mit dem Vorliegen des Markierungserkennungssignals MZ gestartet .
Wenn für die vorgegebene Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin sowohl das Markierungserkennungssignal MZ vorliegt als auch das Zustandssignal ZS den Gleisabschnitt 20 durchgehend als unbesetzt anzeigt , so meldet die Signalverarbeitungseinrichtung 92 den Gleisabschnitt 20 mit dem Ausgangssignal AS als gei st er zugfrei .
Wenn innerhalb der Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin j edoch ein Signalwechsel des Zustandssignal ZS von " frei" auf "besetzt" stattfindet , so schließt die Signalverarbeitungseinrichtung 92 daraus , dass bereits vor dem Starten der Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin bzw . vor Beobachtungsbeginn ( also vor dem Vorliegen des Markierungserkennungssignals MZ ) der Geisterzug 60 in den Gleisabschnitt 20 eingefahren war, wie die Figur 3 zeigt . Demgemäß meldet die Signalverarbeitungseinrichtung 92 den detektierten voraus fahrenden Geisterzug 60 und erzeugt ausgangsseitig ein entsprechendes Ausgangssignal AS .
Durch das Abwarten der Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin stellt die Signalverarbeitungseinrichtung 92 also sicher, dass die Signalverarbeitungs zeit Tv der Gleisabschnittsüber- wachungseinrichtung 30 einen voraus fahrenden Geisterzug 60 nicht verbergen kann .
Die Figur 5 zeigt ein weiteres Aus führungsbeispiel für eine Geisterzugerkennungseinrichtung 90 , die bei dem Schienenfahrzeug 50 gemäß den Figuren 2 und 3 eingesetzt werden kann . Die Geisterzugerkennungseinrichtung 90 gemäß Figur 5 umfasst eine Recheneinrichtung 910 und einen Speicher 920 .
In dem Speicher 920 ist ein Bildverarbeitungsmodul 91a abgespeichert , das bei Aus führung durch die Recheneinrichtung 910 eine Bildverarbeitungseinrichtung 91 bildet , wie sie bei- spielhaft im Zusammenhang mit der Figur 4 erläutert worden ist .
In dem Speicher 920 ist darüber hinaus ein Signalverarbeitungsmodul 92a abgespeichert , das bei Aus führung durch die Recheneinrichtung 910 eine Signalverarbeitungseinrichtung 92 bildet , wie sie im Zusammenhang mit der Figur 4 erläutert worden ist .
Die Recheneinrichtung 910 und der Speicher 920 können eine autarke Geisterzugerkennungseinrichtung 90 im Schienenfahrzeug 50 bilden . Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Bildverarbeitungsmodul 91a und das Signalverarbeitungsmodul 92a in einem Speicher eines Fahrzeugsteuergeräts abgespeichert sind, dessen Recheneinrichtung bei Aus führung der beiden Module 91a und 92a als Zusatz funktion die Geisterzuger- kennung durchführt , wie sie oben beispielhaft erläutert worden ist .
Die Figur 6 zeigt beispielhaft die Arbeitsweise der Geisterzugerkennungseinrichtung 90 gemäß den Figuren 2 bis 5 nach einem Heraus fahren des Schienenfahrzeugs 50 aus dem Gleisabschnitt 20 zwecks Erkennung eines hinterherf ährenden Geisterzugs 60 .
Nach dem Heraus fahren aus dem Gleisabschnitt 20 wird mit Hilfe der hinteren Kamera 82 der Bereich B zwischen der zweiten Markierung 72 und dem Schienenfahrzeug 50 überwacht . Sobald anhand der Kamerasignale KS der hinteren Kamera 82 die zweite Markierung 72 erfasst wurde , beobachtet die Geisterzugerken- nungseinrichtung 90 den Bereich zwischen der zweiten Markierung 72 und dem Schienenfahrzeug 50 für die bereits erläuterte Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin . Darüber hinaus beobachtet die Geisterzugerkennungseinrichtung 90 das Zustandssignal ZS der Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung 30 .
Wenn für die vorgegebene Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin die Kamerasignale KS der hinteren Kamera 82 den Abschnitt B zwischen dem Schienenfahrzeug 50 und der zweiten Markierung 72 als unbesetzt anzeigen und die Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung 30 mittels des Zustandssignals ZS zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungs zeitspanne den Gleisabschnitt 20 als frei meldet , so schließt die Geisterzugerken- nungseinrichtung 90 daraus , dass der Gleisabschnitt 20 und der Bereich zwischen der zweiten Markierung 72 und dem Schienenfahrzeug 50 geisterzugf rei ist und erzeugt ein entsprechendes Ausgangssignal AS .
Wenn innerhalb der vorgegebenen Mindestbeobachtungs zeitspanne Tmin entweder die Kamerasignale KS der hinteren Kamera 82 einen Geisterzug 60 anzeigen oder die Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung 30 mittels des Zustandssignals ZS den Gleisabschnitt 20 durchgängig als besetzt meldet , so schließt die Geisterzugerkennungseinrichtung 90 daraus , dass dem Schienenfahrzeug 50 ein Geisterzug 60 folgt und erzeugt ein entsprechendes Ausgangssignal AS .
Die Figur 7 zeigt einen Gleisabschnitt 20 , der mit einer einzigen Markierung 70 ausgestattet ist . Eine Geisterzugerken- nung ist auch mit nur einer einzigen Markierung 70 möglich, analog zu den obigen Aus führungen mit zwei Markierungen 71 und 72 ; es wird lediglich sowohl beim Einfahren in den Gleisabschnitt 20 als auch nach dem Heraus fahren aus dem Gleisabschnitt 20 die Beobachtung j eweils mit Hil fe derselben Markierung 70 durchgeführt . Im Übrigen gelten die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 6 entsprechend .
Um bei dicht benachbarten Gleisen zu gewährleisten, dass stets die richtigen Markierungen berücksichtigt werden, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Markierungen j eweils mit einem die j eweilige Markierung oder den j eweiligen Gleisabschnitt 20 identi fi zierenden Identi fikations zeichen I I bzw . 12 versehen sind, wie beispielhaft die Figur 8 zeigt . Passen erkannte Identi fikations zeichen bzw . deren Markierungen nicht zu Markierungen des j eweils (vor dem Hineinfahren) nächsten oder (nach dem Heraus fahren) letzten Gleisabschnitts 20 , so werden die entsprechenden Markierungen vorzugsweise ignoriert bzw . nicht für eine Geisterzugerkennung herangezogen . Die Identi fikations zeichen I I und 12 können in vorteilhafter Wei- se durch QR-Codes gebildet werden oder solche umfassen .
Abschließend sei erwähnt , dass die Merkmale aller oben beschriebenen Aus führungsbeispiele untereinander in beliebiger Weise kombiniert werden können, um weitere andere Aus füh- rungsbeispiele der Erfindung zu bilden .
Auch können alle Merkmale von Unteransprüchen j eweils für sich mit j edem der nebengeordneten Ansprüche kombiniert werden, und zwar j eweils für sich allein oder in beliebiger Kom- bination mit einem oder anderen Unteransprüchen, um weitere andere Aus führungsbeispiele zu erhalten .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Geisterzugerkennung im Rahmen des Betriebs einer Eisenbahngleisanlage (10) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- bei dem Verfahren ein Gleisabschnitt (20) mit einer eine Signalverarbeitungszeit (Tv) aufweisenden Gleisabschnitts- überwachungseinrichtung (30) auf seinen Besetzzustand hin überwacht und als frei oder besetzt gemeldet wird,
- vor einem Einfahren eines Schienenfahrzeugs (50) in den als frei gemeldeten Gleisabschnitt (20) oder nach dem Herausfahren aus dem Gleisabschnitt (20) der Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und einer in dem Gleisabschnitt (20) oder an einem Ende (21, 22) des Gleisabschnitts (20) angebrachten, optisch erkennbaren Markierung (70, 71, 72) mit mindestens einer Kamera (81, 82) überwacht wird und
- der Gleisabschnitt (20) und der Bereich (B) zwischen der Markierung (70, 71, 72) und dem Schienenfahrzeug (50) als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn sowohl für eine vorgegebene Mindestbeobachtungszeitspanne, die mindestens so groß wie die Signalverarbeitungszeit (Tv) der Gleisab- schnittsüberwachungseinrichtung (30) ist, Kamerasignale (KS) der Kamera (81, 82) den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der Markierung (70, 71, 72) als unbesetzt anzeigen als auch zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungszeitspanne die Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung (30) den Gleisabschnitt (20) als frei meldet .
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Markierung (71, 72) mit einem die Markierung (71, 72) oder den Gleisabschnitt (20) identifizierenden Identifikationszeichen (II, 12) versehen ist und
- zumindest im Falle, dass die Kamerasignale (KS) zwei oder mehr Markierungen erfassen, die Identifikationszeichen
(II, 12) ausgewertet werden.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass bei der Geisterzugerkennung ausschließlich der Bereich zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und derjenigen oder einer derjenigen Markierungen berücksichtigt wird, die dem Gleisabschnitt (20) zugeordnet ist, im den das Schienenfahrzeug (50) einfahren wird oder den es verlassen hat.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Gleisabschnitt (20) an einem ersten Ende (21) mit einer ersten Markierung (71) und an seinem anderen zweitem Ende (22) mit einer zweiten Markierung (72) ausgestattet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vor dem Einfahren des Schienenfahrzeugs (50) an dem ersten Ende (21) des als frei gemeldeten Gleisabschnitts (20) und vor dem Passieren der ersten Markierung (71) der Gleisabschnitt (20) und der Bereich (B) zwischen der ersten Markierung (71) und dem Schienenfahrzeug (50) als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn für die Mindestbeobachtungszeitspanne sowohl die Kamerasignale (KS) den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der ersten Markierung (71) als unbesetzt anzeigen als auch die Gleisabschnittsüberwachungsein- richtung (30) den Gleisabschnitt (20) als frei meldet.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 4 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass nach dem Herausfahren aus dem Gleisabschnitt (20) und nach dem Passieren der zweiten Markierung (72) der Gleisabschnitt (20) und der Bereich (B) zwischen der zweiten Markierung (72) und dem Schienenfahrzeug (50) als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn sowohl für die Mindestbeobachtungszeitspanne die Kamerasignale (KS) den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der zweiten Markierung (72) als unbesetzt anzeigen als auch die Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung (30) zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungszeitspanne den Gleisabschnitt (20) als frei meldet.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die erste Markierung (71) mit einem ersten Identifikationszeichen (II) und die zweite Markierung (72) mit einem zweiten Identifikationszeichen (12) versehen ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass vor dem Einfahren des Schienenfahrzeugs (50) an dem ersten Ende (21) des als frei gemeldeten Gleisabschnitts (20) und vor dem Passieren der ersten Markierung (71) , die anhand einer Auswertung des ersten Identifikationszeichens (II) als solche erkannt wird, der Gleisabschnitt (20) und der Bereich (B) zwischen der ersten Markierung (71) und dem Schienenfahrzeug (50) als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn für die vorgegebene Mindestbeobachtungszeitspanne sowohl die Kamerasignale (KS) den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der ersten Markierung (71) als unbesetzt anzeigen als auch die Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung (30) den Gleisabschnitt (20) als frei meldet.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 7 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass nach dem Herausfahren aus dem Gleisabschnitt (20) und nach dem Passieren der zweiten Markierung (72) der Gleisabschnitt (20) und der Bereich (B) zwischen der zweiten Markierung (72) , die anhand einer Auswertung des zweiten Identifikationszeichens (12) als solche erkannt wird, und dem Schienenfahrzeug (50) als geisterzugf rei gemeldet werden, wenn sowohl für die Mindestbeobachtungszeitspanne die Kamerasignale (KS) den Abschnitt zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der zweiten Markierung (72) als unbesetzt anzeigen als auch die Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung (30) zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungszeitspanne den Gleisabschnitt (20) als frei meldet.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Kamera (81, 82) oder zumindest eine der Kameras an dem Schienenfahrzeug (50) angebracht ist und
- der Abschnitt zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der Markierung (70, 71, 72) zumindest auch mit der an dem Schienenfahrzeug (50) angebrachten Kamera (81, 82) überwacht wird.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- der Gleisabschnitt (20) an einem ersten Ende (21) mit einer ersten Markierung (71) und an seinem anderen zweitem Ende (22) mit einer zweiten Markierung (72) ausgestattet ist,
- zumindest eine vordere Kamera (81) in einem in Fahrtrichtung (F) gesehen vorderen Abschnitt des Schienenfahrzeugs (50) angebracht und optisch zumindest auch nach vorn ausgerichtet ist,
- zumindest eine hintere Kamera (82) in einem in Fahrtrichtung (F) gesehen hinteren Abschnitt des Schienenfahrzeugs (50) angebracht und optisch zumindest auch nach hinten ausgerichtet ist,
- vor dem Einfahren des Schienenfahrzeugs (50) in den Gleisabschnitt (20) der Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der ersten Markierung (71) zumindest auch mit der zumindest einen vorderen Kamera (81) überwacht wird und
- nach dem Herausfahren aus dem Gleisabschnitt (20) der Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der zweiten Markierung (70, 71, 72) zumindest auch mit der zumindest einen hinteren Kamera (81) überwacht wird.
12. Geisterzugerkennungseinrichtung (90) , gekennzeichnet durch
- eine Bildverarbeitungseinrichtung (91) , die dazu ausgebildet ist, Kamerasignale (KS) zumindest einer Kamera (81, 82) vor einem Einfahren eines Schienenfahrzeugs (50) in einen von einer Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung (30) als frei gemeldeten Gleisabschnitt (20) oder nach dem Herausfahren aus dem Gleisabschnitt (20) bezüglich des Bereichs (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und einer in dem Gleisabschnitt (20) oder an einem Ende des Gleisabschnitts (20) angebrachten, optisch erkennbaren Markierung (70, 71, 72) auszuwerten und den Bereich zwischen der Markierung (70, 71, 72) und dem Schienenfahrzeug (50) als frei zu melden, wenn die Kamerasignale (KS) den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der Markierung (70, 71, 72) als unbesetzt anzeigen, und andernfalls als besetzt zu melden, und
- eine Signalverarbeitungseinrichtung (92) , die derart ausgestaltet ist, dass sie für eine vorgegebene Mindestbeobachtungszeitspanne, die mindestens so groß wie die Signalverarbeitungszeit (Tv) der Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung (30) ist, ein den Besetzzustand des Gleisabschnitts (20) anzeigendes Zustandssignal (ZS) der Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung (30) beobachtet und eine Geisterzugerkennung auf der Basis sowohl einer Besetzmeldung der Bildverarbeitungseinrichtung (91) als auch des Zustandssignals (ZS) der Gleisabschnittsüberwa- chungseinrichtung (30) durchführt.
13. Geisterzugerkennungseinrichtung (90) nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (92) derart ausgestaltet ist, dass sie den Gleisabschnitt (20) und den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der Markierung (70, 71, 72) als geisterzugf rei meldet, wenn die Bildverarbeitungseinrichtung (91) den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der Markierung (70, 71, 72) als unbesetzt anzeigt und für die vorgegebene Mindestbeobachtungszeitspanne die Gleisabschnittsüberwachungseinrichtung (30) den Gleisabschnitt (20) als frei meldet.
14. Geisterzugerkennungseinrichtung (90) nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (92) derart ausgestaltet ist, dass sie den Gleisabschnitt (20) und den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und einer in Fahrtrichtung gesehen bereits passierten Markierung (70, 71, 72) als geisterzugfrei meldet, wenn für die Mindestbeobachtungszeitspanne die Bildverarbeitungseinrichtung (91) den Bereich (B) zwischen dem Schienenfahrzeug (50) und der Markierung (72) als unbesetzt anzeigt und die Gleisabschnittsüberwachungseinrich- tung (30) den Gleisabschnitt (20) zumindest bei Ablauf der Mindestbeobachtungszeitspanne als frei meldet.
15. Schienenfahrzeug (50) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Schienenfahrzeug (50) umfasst
- zumindest eine Kamera (81) und
- eine mit der Kamera (81) in Verbindung stehende Geisterzugerkennungseinrichtung (90) nach einem der voranstehenden Ansprüche 12 bis 14.
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