EP4484249A1 - Verfahren zur bestimmung einer zugkonfiguration - Google Patents

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EP4484249A1
EP4484249A1 EP24177549.3A EP24177549A EP4484249A1 EP 4484249 A1 EP4484249 A1 EP 4484249A1 EP 24177549 A EP24177549 A EP 24177549A EP 4484249 A1 EP4484249 A1 EP 4484249A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
backend
train
communication devices
determining
geozone
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.)
Withdrawn
Application number
EP24177549.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Hupfauer
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP4484249A1 publication Critical patent/EP4484249A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0072—On-board train data handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/028—Determination of vehicle position and orientation within a train consist, e.g. serialisation
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a train configuration of a train and an associated system.
  • a train configuration such as the composition of the carriages of a train and their carriage sequence, is important information for a train operator.
  • the present invention relates, according to a first aspect, to a method for determining a train configuration of a train.
  • a train configuration can be a composition of the train from wagons or carriages as well as an arrangement of the wagons within the train.
  • the method involves defining a geozone that intersects a railway line on which the train is travelling at least at one point.
  • a geozone also known as a geofence, is to be understood as a zone that is defined by at least one geographical position.
  • a geozone can also be defined by connecting several geopoints.
  • a geozone can also be a single point or a zone that results from a point, for example by a radius. This geozone is located in such a way that it intersects a railway line. This means that an object that moves on this railway line, such as a track, approaches this geozone, enters it and also exits it again after a certain time. If the geozone is just a single point, the entry and exit times are almost identical. Trains can then move on this railway line.
  • the entry into the geozone and the corresponding entry time are then determined for a large number of communication devices.
  • each of the communication devices is determined to determine its position repeatedly.
  • a time of entry of the communication device into the geozone is known.
  • the train configuration can be carried out based on the temporal sequence resulting from the entry times of the plurality of communication devices and a stored assignment of communication device to wagon.
  • This determination is made at a backend. Accordingly, based on the entry times, it can first be determined which wagon is in the train, since it can be determined which wagon has entered the geozone, for example within a predetermined period of time. Furthermore, in one embodiment, the wagon sequence can also be determined based on the entry times.
  • the backend can use an assignment of a communication device to a respective wagon stored in the backend. Accordingly, from the temporal sequence of the entry of the respective communication device a chronological sequence of certain wagons can be derived by using the stored assignment of facilities to the wagon.
  • the backend includes hardware and software that is required to map the functionalities described, for example databases and API interfaces.
  • the backend can also include software and algorithms for data analysis.
  • the backend can be part of a cloud in which information and data received from a frontend is processed. In other words, the backend includes the part of the system that deals with data processing in the background.
  • the backend can also include so-called micro-services, which, for example, contain rules for exchanging system components or sending a changed configuration to certain system components. This can include the recording of data and files that are transferred from system components, in particular from components of a frontend, to the backend, through the calculation of the individual algorithms to the storage of the results in a database. Components of the frontend can access such results if necessary.
  • the frontend includes components that are attached to a wagon, for example, and are used in particular to record, enter and, if necessary, preprocess data. The results and information can also be displayed and output via the frontend.
  • the present system allows a train configuration, such as a composition and a carriage sequence, to be determined at any section of a rail network based solely on a large number of entry times of communication devices attached to wagons.
  • the present system does not require complex sensors in the respective wagons or the input of manual information on the wagons themselves.
  • Communication between the individual units of the train is also not necessary, since in one embodiment they can communicate autonomously with the backend.
  • no additional configuration of the system is necessary, such as connecting the communication devices to one another.
  • additional geozones can be defined at any point in the rail network in order to determine the train configuration at these points. For this purpose, no equipment such as a train station or similar with corresponding sensors is necessary.
  • the method can first carry out the step of defining the geozone on a backend.
  • the method can then comprise the step of transmitting the geozone to the plurality of communication devices.
  • Such transmission can be carried out, for example, by wireless transmission, such as via a mobile network.
  • the method according to this embodiment then comprises a plurality of steps in the determining step, which are carried out by each of the communication devices.
  • each of the communication devices determines the position of the communication device using a position determining device.
  • a position determining device can be a GPS receiver, for example.
  • Other position determining devices such as other satellite-based position determining devices, can also be provided.
  • Such a determination can be carried out repeatedly.
  • the determined position can then be compared with the geozone in order to determine entry into the geozone. This step can also be carried out repeatedly.
  • a notification can be sent to the backend.
  • a notification can also include a timestamp of entry into the geozone and, if applicable, a unique identifier of the geozone to determine which geozone was entered.
  • the step of determining the train configuration can then be carried out by the backend based on the notifications from the multitude of communication devices.
  • the transmitted timestamp and, if applicable, the identifier of the geozone can be used.
  • Such a configuration allows a reduction in transmission volumes, since communication from the communication device to the backend only needs to take place when a geozone is actually entered.
  • the entry into the geozone can also be determined at the backend.
  • the step of defining the geozone is first carried out at the backend.
  • Each of the communication devices then carries out a position determination using a position determination device of the communication device. This position is then transmitted as a notification from each of the communication devices to the backend in a subsequent step.
  • a time stamp associated with the measurement can be transmitted.
  • the comparison of the determined positions of the multitude of communication devices with the geozone can be carried out at the backend, since all results of the position determinations were transferred to the backend.
  • the backend can compare with a multitude of geozones and thus check entry into a multitude of geozones, which in turn can be marked with a unique identifier.
  • Such a configuration reduces the necessary processor power in the communication device, but in return increases the amount of data transmitted.
  • the communication between the plurality of communication devices and the backend can take place via a mobile radio connection between these units.
  • each of the communication devices communicates autonomously with the backend. Communication between the communication devices or communication from one communication device to the backend via another communication device is not provided for in this embodiment.
  • reception is understood to mean any data transmission as well as reading from a memory.
  • the reception can, for example, be from a user input device, such as a computer or a keyboard in the backend. This allows the user to store the assignment of a communication device to a specific wagon in the backend. A corresponding assignment can also be received from a wagon management system or another administration system and stored in the backend for use in this determination process.
  • a user input device such as a computer or a keyboard in the backend.
  • the train configuration may include at least one of a composition of the train from wagons and a sequence of the wagons within a train.
  • Information about the carriage length can be information that was stored in the backend by a user, for example. This can also be received in the course of the above-mentioned input from a train management system or from an input from a user. It can also be provided to estimate the train length based on the carriage type and a database with carriage types and associated carriage lengths.
  • one embodiment may provide for the train length to be determined based on a speed of the train and two spatial information items, such as two entries into two geozones or also the entry into and exit from a geozone, wherein the spatial relationship between these points is known in advance.
  • the method can thus further comprise first determining a time of a second interaction of the communication device with a geozone at each of the plurality of communication devices.
  • An interaction can here represent, for example, an entry or an exit from a geozone.
  • the method can then further provide a step, which is carried out at a backend, of determining a train length based on the entry times, the times of a second interaction and a previously known spatial relationship between the position of entry and the position of the second interaction.
  • a speed of the train can thus be derived from the known spatial relationship, such as the distance, between the position of entry and the position of the second interaction and the known times. If the speed of the train and the times mentioned here are now used, the train length can be derived based on the speed and the times.
  • the system comprises the backend on the one hand and the plurality of communication devices on the other hand.
  • the plurality of communication devices can be set up to communicate independently with the backend.
  • independent here refers to communication that does not require the other communication devices to communicate with the backend.
  • Figure 1 shows a rail system with a first rail path 110a and a second rail path 110b.
  • Two geozones 100a and 100b can be seen here, wherein the geozone 100a is designed such that it intersects the rail path 110a on which the train consisting of the wagons 102a-102e moves in the illustrated direction.
  • a second train consisting of the wagons 102f-102h is also shown, which moves forward on the second rail path 110b in the direction of the arrow.
  • the locomotive of the train can also be generally considered and taken into account as a wagon in the present method.
  • the wagons 102a-102h have the communication devices 104a-104h, which are each attached to a wagon 102a-102h.
  • the backend 106 is also shown, which can communicate wirelessly with the communication devices 104a-104h.
  • two geozones 100a and 100b are initially defined by the backend 106 and communicated to the communication devices 104a-104h.
  • the communication devices 104a-104h then repeatedly determine their position and compare this with the definitions of the geozones 100a and 100b.
  • the communication devices 104a-104e will then determine an entry into the geozone 100a and communicate this, along with the associated entry time, to the backend 106. Accordingly, the communication devices 104f-104h will detect an entry into the geozone 100b and communicate this, along with the entry time, to the backend 106. This backend 106 can then use the entry into the respective geozone 100a or 100b and the entry times to determine both the composition and sequence of the train consisting of the wagons 102f-102h and the composition and sequence of the train consisting of these wagons 102a-102e.
  • the entry times t0 to tn of the communication devices 104a-104e are illustrated here. These entry times t0 to tn are transmitted to the backend 106, as illustrated with the dashed arrow. Furthermore, the Figure 2 also an input device 108, which serves to enter the assignment of communication devices 104a-104h to wagons 102a-102h. Accordingly, the backend 106 also has an assignment of communication devices 104a-104h to wagons 102a-102h in addition to the entry times t0 to tn of the communication devices 104a-104h. which can be used to determine the carriage sequence and the train configuration.
  • FIG. 3 shows an associated method.
  • a geozone or in the present example two geozones 100a and 100b, which intersect a rail line 110a or 110b, is defined.
  • the information about this geozone, or about the geozones 100a and 100b, is transmitted to the communication devices 104a-104h.
  • step S3 the determining the respective entry.
  • the position of the communication device 104a-104h is determined by each of the plurality of communication devices 104a-104h using a position carriage determination device, not shown here. This position is then compared, again by each communication device 104a-104h, with the location of the geozone or the geozones 100a and 100b. Steps S3.1 and S3.2 can be repeated.
  • the respective communication device 104a-104h sends a notification to the backend 106, which in the present embodiment includes both the geozone, for example in the form of a unique identifier of the geozone, and the time of entry. From this, the backend 106 can then determine the train configuration and a carriage sequence in step S4.

Landscapes

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

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Zugkonfiguration eines Zuges sowie ein zugehöriges System beschrieben. Das Verfahren zur Bestimmung einer Zugkonfiguration eines Zuges umfasst die Schritte des Definierens einer Geozone (100a, 100b) (S1), welche einen Schienenweg (110a, 110b), auf welchem der Zug fährt, zumindest an einer Stelle schneidet, des Bestimmens (S3) des jeweiligen Einritts sowie des jeweiligen zugehörigen Eintrittszeitpunkts einer Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) in die Geozone (100a, 100b), wobei jeweils eine Kommunikationseinrichtung (104a-104h) der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen an jeweils einem Wagon (102a-102h) angebracht ist und die Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) jeweils eingerichtet sind, deren Position zu bestimmen, sowie des Bestimmens (S4) der Zugkonfiguration basierend auf der sich aus den Eintrittszeitpunkten der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) ergebenden zeitlichen Abfolge sowie einer gespeicherten Zuordnung von Kommunikationseinrichtung (104a-104h) zu Wagon (102a-102h), an einem Backend (106).

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung einer Zugkonfiguration eines Zuges sowie ein zugehöriges System.
    • Stand der Technik
  • Eine Zugkonfiguration, wie z. B. die Zusammenstellung der Wagen eines Zuges sowie deren Wagenreihung sind ein für einen Zugbetreiber wichtige Information.
  • Um eine derartige Zugzusammenstellung bzw. eine Wagenreihung zu bestimmen, sind im Stand der Technik Verfahren bekannt, bei welchen die Reihenfolge der Wagen bzw. Wagons beispielsweise aus der Zeitdifferenz des Anstiegs eines Bremsdrucks in den einzelnen Wagons hergeleitet wird, vergleiche WO 2022/63248 A1 .
  • Derartige Systeme benötigen jedoch zusätzliche Sensorsysteme in den einzelnen Wagons. Auch sind weitere zusätzliche Mittel beispielsweise zur Konfiguration einzelner Module in den Wagons vorzusehen. Entsprechend groß ist der Implementierungsaufwand eines derartigen Systems.
    • Darstellung der Erfindung
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System zur Bestimmung der Zugkonfiguration bereitzustellen, welches möglichst einfach in der Konfiguration und Implementierung ist und somit flexibel bei unterschiedlichen Zügen eingesetzt werden kann.
  • Hierzu betrifft die vorliegende Erfindung nach einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Bestimmung einer Zugkonfiguration eines Zuges.
  • Eine Zugkonfiguration kann hierbei eine Zusammenstellung des Zuges aus Wagons bzw. Wagen als auch eine Reihung der Wagons innerhalb des Zuges sein.
  • Zunächst umfasst das Verfahren hierbei das Definieren einer Geozone, welche einen Schienenweg, auf welchem der Zug fährt, zumindest an einer Stelle schneidet. Eine Geozone, im Englischen auch als Geofence, bezeichnet, ist hierbei als eine Zone zu verstehen, welche sich durch mindestens eine geographische Position definiert. Auch kann eine Geozone durch die Verbindung mehrerer Geopunkte definiert sein. Eine Geozone kann jedoch auch ein einzelner Punkt oder eine sich um einen Punkt, beispielsweise durch einen Radius, ergebende Zone sein. Diese Geozone ist derart gelegen, dass sie einen Schienenweg schneidet. Das heißt, ein Objekt, welches sich auf diesem Schienenweg, wie beispielsweise einem Gleis, bewegt, nähert sich dieser Geozone an, tritt in diese ein und tritt ebenso aus dieser nach einer gewissen Zeit wieder aus. Handelt es sich bei der Geozone lediglich um einen einzelnen Punkt, so sind Eintritts- und Austrittszeitpunkt, nahezu, identisch. Auf diesem Schienenweg können sich sodann Züge bewegen.
  • In einem darauffolgenden Schritt wird sodann für eine Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen jeweils deren Eintritt in die Geozone sowie der zugehörige Eintrittszeitpunkt bestimmt. Hierzu ist jede der Kommunikationseinrichtungen bestimmt jeweils ihre Position wiederholt zu bestimmen. Somit ist für jede der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen, falls sie sich auf diesem Schienenweg befindet, auf welchem die Geozone gelegen ist, jeweils ein Eintrittszeitpunkt der Kommunikationseinrichtung in die Geozone bekannt.
  • Sodann kann in einem nachfolgenden Schritt die Zugkonfiguration basierend auf der sich aus den Eintrittszeitpunkten der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen ergebenden zeitlichen Abfolge sowie einer gespeicherten Zuordnung von Kommunikationseinrichtung zu Wagon durchgeführt werden. Diese Bestimmung erfolgt an einem Backend. Entsprechend kann aufgrund der Eintrittszeitpunkte zunächst bestimmt werden, welcher Wagon sich in dem Zug befindet, da bestimmt werden kann, welcher Wagon, beispielsweise innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, in die Geozone eingetreten ist. Ferner kann zusätzlich in einer Ausführungsform auch die Wagenreihung basierend auf den Eintrittszeitpunkten bestimmt werden. Hierzu kann das Backend eine in dem Backend gespeicherte Zuordnung einer Kommunikationseinrichtung zu einem jeweiligen Wagon verwenden. Entsprechend kann aus der zeitlichen Abfolge des Eintritts der jeweiligen Kommunikationseinrichtung eine zeitliche Abfolge bestimmter Wagons durch Verwendung der gespeicherten Zuordnung von Einrichtungen zum Wagon abgeleitet werden.
  • Das Backend umfasst Hardware und Software, die erforderlich ist, um die beschriebenen Funktionalitäten abzubilden, das sind beispielsweise Datenbanken und API-Schnittstellen. Ferner kann das Backend Software und Algorithmen zur Datenanalyse umfassen. Das Backend kann Teil einer Cloud sein, in der von einem Frontend empfangene Informationen und Daten verarbeitet werden. Mit anderen Worten umfasst das Backend den Teil des Systems, der sich mit der Datenverarbeitung im Hintergrund beschäftigt. Das Backend kann auch sogenannte Micro-Services umfassen, die z.B. Regeln zum Austausch von Komponenten des Systems oder das Verschicken einer geänderten Konfiguration auf bestimmte Komponenten des Systems. Dies kann die Aufnahme der Daten und Files, die von Komponenten des Systems, insbesondere von Komponenten eines Frontends, an das Backend übertragen werden, über die Rechnung der einzelnen Algorithmen bis hin zum Speichern der Ergebnisse in einer Datenbank umfassen. Komponenten des Frontends können gegebenenfalls auf solche Ergebnisse zugreifen. Das Frontend umfasst Komponenten, die beispielsweise an einem Wagon angebracht sind und insbesondere der Erfassung, Eingabe und gegebenenfalls Vorverarbeitung von Daten dienen. Über das Frontend können die Ergebnisse und Informationen wiederum auch angezeigt und ausgegeben werden.
  • Somit erlaubt es das vorliegende System lediglich basierend auf einer Vielzahl von Eintrittszeitpunkten von an Wagons angebrachten Kommunikationseinrichtungen an einem beliebigen Abschnitt in einem Schienennetz einen Zugkonfiguration, wie eine Zusammensetzung sowie eine Wagenreihung zu bestimmen. Hierzu benötigt das vorliegende System weder aufwändige Sensorik in den jeweiligen Wagons noch etwa die Eingabe von manuellen Informationen an den Wagons selbst. Auch eine Kommunikation zwischen den einzelnen Einheiten des Zuges ist nicht notwendig, da diese, in einer Ausführungsform, autark mit dem Backend kommunizieren können. Somit ist auch bei einer erneuten Zusammenstellung des Zuges keine zusätzliche Konfiguration des Systems notwendig, wie etwa eine Verbindung der Kommunikationseinrichtungen untereinander. Ferner können an beliebigen Stellen im Schienennetz weitere Geozonen definiert werden, um die Zugkonfiguration an diesen Punkten zu bestimmen. Auch hierzu ist keine Ausrüstung etwa eines Bahnhofs oder ähnliches mit entsprechender Sensorik notwendig.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren zunächst den Schritt des Definierens der Geozone an einem Backend ausführen. Sodann kann das Verfahren den Schritt des Übermittelns der Geozone an die Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen aufweisen. Eine derartige Übermittlung kann beispielsweise durch eine drahtlose Übertragung, wie beispielsweise über ein Mobilfunknetz, erfolgen. Sodann umfasst das Verfahren nach dieser Ausführungsform im Schritt des Bestimmens eine Vielzahl von Schritten, welche durch jede der Kommunikationseinrichtungen ausgeführt werden. Hiernach bestimmt jede der Kommunikationseinrichtungen mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung der Kommunikationseinrichtung deren Position. Eine derartige Positionsbestimmungseinrichtung kann beispielsweise ein GPS-Empfänger sein. Auch andere Positionsbestimmungseinrichtungen, wie beispielsweise andere satellitenbasierte Positionsbestimmungseinrichtungen, können vorgesehen sein. Eine derartige Bestimmung kann wiederholt ausgeführt werden. Sodann kann die bestimmte Position mit der Geozone verglichen werden, um einen Eintritt in die Geozone zu bestimmen. Auch dieser Schritt kann wiederholt ausgeführt werden.
  • Wird hierbei durch Kommunikationseinrichtungen festgestellt, dass die Geozone betreten wird, so kann eine Benachrichtigung an das Backend gesendet werden. Eine derartige Benachrichtigung kann hierbei auch einen Zeitstempel des Eintritts in die Geozone und gegebenenfalls einen eindeutigen Identifizierer der Geozone umfassen, um zu bestimmen, in welche Geozone eingetreten wurde.
  • Der Schritt des Bestimmens der Zugkonfiguration kann sodann durch das Backend anhand der Benachrichtigungen der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen ausgeführt werden. Auch hierbei kann der übermittelte Zeitstempel sowie gegebenenfalls der Identifizierer der Geozone verwendet werden.
  • Eine derartige Konfiguration erlaubt eine Reduzierung der Übertragungsmengen, da eine Kommunikation von der Kommunikationseinrichtung zum Backend lediglich dann erfolgen muss, wenn tatsächlich eine Geozone betreten wird.
  • In einem alternativen Verfahren kann jedoch auch die Bestimmung des Eintritts in die Geozone am Backend erfolgen. Hierzu wird zunächst der Schritt des Definierens der Geozone am Backend ausgeführt. Sodann führt jede der Kommunikationseinrichtungen eine Positionsbestimmung mit einer Positionsbestimmungseinrichtung der Kommunikationseinrichtung aus. Diese Position wird sodann in einem darauffolgenden Schritt als Benachrichtigung von jeder der Kommunikationseinrichtungen an das Backend übermittelt. Auch hierbei kann wieder ein zur Messung zugehöriger Zeitstempel mit übermittelt werden.
  • Der Vergleich der bestimmten Positionen der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen mit der Geozone kann hierbei am Backend erfolgen, da sämtliche Ergebnisse der Positionsbestimmungen an das Backend übertragen wurden. Auch hierbei kann das Backend wiederum mit einer Vielzahl von Geozonen vergleichen und somit den Eintritt in eine Vielzahl von Geozonen prüfen, welche wiederum mit einem eindeutigen Identifizierer gekennzeichnet sein können.
  • Eine derartige Konfiguration reduziert die notwendige Prozessorleistung in der Kommunikationseinrichtung, wobei im Gegenzug jedoch die übertragene Datenmenge erhöht wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann, wie oben bereits angedeutet, die Kommunikation zwischen der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen und dem Backend über eine Mobilfunkverbindung zwischen diesen Einheiten erfolgen. Anders ausgedrückt kommuniziert jede der Kommunikationseinrichtungen autark mit dem Backend. Eine Kommunikation zwischen den Kommunikationseinrichtungen oder eine Kommunikation von einer Kommunikationseinrichtung über eine andere Kommunikationseinrichtung mit dem Backend ist in dieser Ausführungsform nicht vorgesehen.
  • Dies erleichtert die Installation und die Verwendung des Verfahrens auch bei häufiger Neukonfiguration und Neuzusammenstellung der Züge.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen eine Eingabe einer Zuordnung zwischen Kommunikationseinrichtung und Wagon an dem Backend zu empfangen und diese Zuordnung in dem Backend zu speichern. Unter einem Empfang ist hierbei jegliche Datenübertragung sowie auch das Auslesen aus einem Speicher zu verstehen.
  • Der Empfang kann beispielsweise von einer Benutzereingabeeinrichtung, wie beispielsweise einem Computer oder einer Tastatur des Backends erfolgen. Diese erlaubt es dem Benutzer die Zuordnung einer Kommunikationseinrichtung zu einem bestimmten Wagon im Backend zu hinterlegen. Auch kann eine entsprechende Zuordnung von einem Wagenmanagementsystem oder einem anderen Verwaltungssystem empfangen und zur Verwendung in diesem Bestimmungsverfahren im Backend hinterlegt werden.
  • In einer Ausführungsform kann die Zugkonfiguration mindestens eines umfassen von einer Zusammenstellung des Zuges aus Wagons und einer Reihung der Wagons innerhalb eines Zuges.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann ferner vorgesehen sein die Länge des Zuges basierend auf der bestimmten Zugkonfiguration und einer Information bezüglich der Wagenlänge zu bestimmen. Eine Information der Wagenlänge kann hierbei eine Information sein, welche beispielsweise im Backend durch einen Benutzer hinterlegt wurde. Auch kann diese im Zuge der oben genannten Eingabe von einem Zugverwaltungssystem oder von einer Eingabe eines Benutzers empfangen werden. Auch kann vorgesehen sein, basierend auf dem Wagentyp und einer Datenbank mit Wagentypen und zugehörigen Wagenlängen eine Abschätzung der Zuglänge vorzunehmen.
  • Um ferner die zur Bestimmung der Zuglänge benötigte Information weiter zu reduzieren, kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, die Zuglänge basierend auf einer Geschwindigkeit des Zuges und zweier räumlicher Informationen, wie beispielsweise zwei Eintritte in zwei Geozonen oder auch den Eintritt in und den Austritt aus einer Geozone, wobei die räumliche Relation zwischen diesen Punkten vorbekannt ist, zu bestimmen.
  • In einer Ausführungsform kann das Verfahren somit ferner an jeder der Vielzahl an Kommunikationseinrichtungen zunächst ein Bestimmen eines Zeitpunkts einer zweiten Interaktion der Kommunikationseinrichtung mit einer Geozone aufweisen. Eine Interaktion kann hierbei beispielsweise ein Eintritt oder auch ein Austritt aus einer Geozone darstellen.
  • Sodann kann das Verfahren ferner einen Schritt, welcher an einem Backend ausgeführt wird, des Bestimmens einer Zuglänge basierend auf den Eintrittszeitpunkten, den Zeitpunkten einer zweiten Interaktion sowie einem vorbekannten räumlichen Verhältnis zwischen der Position des Eintritts und der Position der zweiten Interaktion vorsehen. Somit kann aus dem bekannten räumlichen Verhältnis, wie beispielsweise dem Abstand, zwischen der Position des Eintritts und der Position der zweiten Interaktion und den bekannten Zeitpunkten eine Geschwindigkeit des Zuges abgeleitet werden. Wird nun die Geschwindigkeit des Zuges und die hier genannten Zeitpunkte herangezogen, so kann basierend auf der Geschwindigkeit und den Zeitpunkten die Zuglänge abgeleitet werden.
  • Es ist somit möglich, ohne zusätzliche Information zum Zug oder zu den Wagons die Länge des Zuges abzuschätzen.
  • Ferner wird ein System zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ausführungsformen offenbart. Hierbei umfasst das System einerseits das Backend sowie andererseits die Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen.
  • In einer Ausführungsform kann die Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen eingerichtet sein, um jeweils autark mit dem Backend zu kommunizieren. Unter dem Begriff autark ist hierbei eine Kommunikation zu verstehen, welche die jeweils anderen Kommunikationseinrichtungen nicht zur Kommunikation mit dem Backend benötigt.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
    • Figur 1
    zeigt ein Schienensystem mit den Komponenten des Systems einer Ausführungsform.
    Figur 2
    illustriert die Bestimmung der Zugkonfiguration basierend auf einer Geozone.
    Figur 3
    zeigt ein Flussdiagramm des zugehörigen Verfahrens.
    Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • Figur 1 zeigt ein Schienensystem mit einem ersten Schienenweg 110a und einem zweiten Schienenweg 110b. Hierbei sind zwei Geozonen 100a und 100b zu sehen, wobei die Geozone 100a derart ausgebildet ist, dass sie den Schienenweg 110a schneidet, auf welchem sich der Zug bestehend aus den Wagons 102a-102e in der illustrierten Richtung bewegt. Ebenso ist ein zweiter Zug bestehend aus den Wagons 102f-102h gezeigt, welche sich auf dem zweiten Schienenweg 110b in Pfeilrichtung vorwärtsbewegt. Auch die Lokomotive des Zuges kann im vorliegenden Verfahren allgemein als Wagon betrachtet und berücksichtigt werden.
  • Die Wagons 102a-102h weisen hierbei die Kommunikationseinrichtungen 104a-104h auf, welche an jeweils einem Wagon 102a-102h befestigt sind. Ferner ist das Backend 106 gezeigt, welches drahtlos mit den Kommunikationseinrichtungen 104a-104h kommunizieren kann. In der hier diskutierten Ausführungsform werden zunächst zwei Geozonen 100a und 100b durch das Backend 106 definiert und an die Kommunikationseinrichtungen 104a-104h kommuniziert. Die Kommunikationseinrichtungen 104a-104h bestimmen sodann wiederholt ihre Position und vergleichen diese mit den Definitionen der Geozonen 100a und 100b.
  • Bewegen sich die beiden Züge in der gezeigten Richtung vorwärts, so werden sodann die Kommunikationseinrichtungen 104a-104e einen Eintritt in die Geozone 100a bestimmen und diesen samt dem zugehörigen Eintrittszeitpunkt an das Backend 106 kommunizieren. Entsprechend werden die Kommunikationseinrichtungen 104f-104h einen Eintritt in die Geozone 100b erkennen und diesen samt Eintrittszeitpunkt an das Backend 106 kommunizieren. Dieses Backend 106 kann sodann anhand des Eintritts in die jeweilige Geozone 100a oder 100b und der Eintrittszeitpunkte sowohl die Zusammenstellung und die Reihenfolge des Zuges bestehend aus den Wagons 102f-102h als auch die Zusammensetzung und die Reihenfolge des Zuges bestehend aus diesen Wagons 102a-102e bestimmen.
  • In der Figur 2 sind hierbei die Eintrittszeitpunkte t0 bis tn der Kommunikationseinrichtungen 104a-104e illustriert. Diese Eintrittszeitpunkte t0 bis tn werden, wie mit dem gestrichelten Pfeil illustriert, an das Backend 106 übertragen. Ferner lässt sich der Figur 2 auch eine Eingabeeinrichtung 108 entnehmen, welche der Eingabe der Zuordnung von Kommunikationseinrichtungen 104a-104h zu Wagons 102a-102h dient. Entsprechend hat das Backend 106 auch neben den Eintrittszeitpunkten t0 bis tn der Kommunikationseinrichtungen 104a-104h eine Zuordnung von Kommunikationseinrichtungen 104a-104h zu Wagons 102a-102h vorliegen, welche in der Bestimmung der Wagenreihung und der Zugkonfiguration herangezogen werden können.
  • Figur 3 zeigt hierbei ein zugehöriges Verfahren. Wie oben bereits beschrieben, wird zunächst in Schritt S1 eine Geozone, oder im vorliegenden Beispiel zwei Geozonen 100a und 100b, welche einen Schienenweg 110a oder 110b schneidet, definiert. In Schritt S2 wird die Information über diese Geozone, bzw. über die Geozonen 100a und 100b an die Kommunikationseinrichtungen 104a-104h übermittelt. Es folgt sodann der Schritt S3 des Bestimmens des jeweiligen Eintritts. Hierbei wird in den zugehörigen Unterschritten zunächst durch jede der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen 104a-104h in Schritt S3.1 die Position der Kommunikationseinrichtung 104a-104h mittels einer Positionswagenbestimmungseinrichtung, hier nicht gezeigt, bestimmt. Diese Position wird sodann, wiederum durch jede Kommunikationseinrichtung 104a-104h, mit der Lage der Geozone bzw. der Geozonen 100a und 100b verglichen. Die Schritte S3.1 und S3.2 können hierbei wiederholt ausgeführt werden.
  • Wird der Eintritt in eine Geozone erkannt, so sendet die jeweilige Kommunikationseinrichtung 104a-104h eine Benachrichtigung an das Backend 106, welche in der vorliegenden Ausführungsform sowohl die Geozone, beispielsweise in Form eines eindeutigen Identifizierers der Geozone, sowie den Eintrittszeitpunkt umfasst. Hieraus kann sodann das Backend 106 im Schritt S4 die Zugkonfiguration sowie eine Wagenreihung bestimmen.
    • Bezugszeichen
    • 100a, 100b
    Geozone
    102a-102h
    Wagon
    104a-104h
    Kommunikationseinrichtung
    106
    Backend
    108
    Benutzereingabeeinrichtung
    110a, 110b
    Schienenweg
    S1
    Definieren einer Geozone
    S2
    Übermitteln der Geozone
    S3
    Bestimmen des Eintritts
    S3.1
    Bestimmen der Position
    S3.2
    Vergleichen der bestimmten Position der Geozone
    S3.3
    Senden einer Benachrichtigung
    S4
    Bestimmen einer Zugkonfiguration

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bestimmung einer Zugkonfiguration eines Zuges, die Schritte umfassend:
    - Definieren einer Geozone (100a, 100b) (S1), welche einen
    Schienenweg (110a, 110b), auf welchem der Zug fährt, zumindest an einer Stelle schneidet;
    - Bestimmen (S3) des jeweiligen Einritts sowie des jeweiligen zugehörigen Eintrittszeitpunkts einer Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) in die Geozone (100a, 100b), wobei jeweils eine Kommunikationseinrichtung (104a-104h) der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen an jeweils einem Wagon (102a-102h) angebracht ist und die Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) jeweils eingerichtet sind, deren Position zu bestimmen;
    - Bestimmen (S4) der Zugkonfiguration basierend auf der sich aus den Eintrittszeitpunkten der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) ergebenden zeitlichen Abfolge sowie einer gespeicherten Zuordnung von Kommunikationseinrichtung (104a-104h) zu Wagon (102a-102h), an einem Backend (106).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei:
    der Schritt des Definierens der Geozone (S1) (100a, 100b) an einem Backend (106) durchgeführt wird, und das Verfahren ferner umfasst:
    - Übermitteln (S2) der Geozone (100a, 100b) an die Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h), wobei
    der Schritt des Bestimmens des jeweiligen Einritts (S3), die durch jeder der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) ausgeführten Schritte umfasst:
    - Bestimmen (S3.1) der Position der Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung der Kommunikationseinrichtung (104a-104h);
    - Vergleichen (S3.2) der bestimmten Position mit der Geozone (100a, 100b);
    - Senden (S3.3) einer Benachrichtigung an das Backend (106), wenn die Geozone (100a, 100b) betreten wird, wobei
    der Schritt des Bestimmens (S4) der Zugkonfiguration von dem Backend (106) anhand der Benachrichtigungen der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) ausgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei:
    der Schritt des Definierens der Geozone (S1) (100a, 100b) an einem Backend (106) durchgeführt wird, und
    der Schritt des Bestimmens des jeweiligen Einritts (S3) umfasst:
    - Jeweiliges Bestimmen der Position der Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) mittels einer jeweiligen Positionsbestimmungseinrichtung der Kommunikationseinrichtung (104a-104h);
    - Jeweiliges Senden der Position als Benachrichtigung an das Backend (106),
    - Vergleichen der bestimmten Positionen mit der Geozone (100a, 100b) durch das Backend (106), wobei
    der Schritt des Bestimmens (S4) der Zugkonfiguration von dem Backend (106) anhand der Benachrichtigungen der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) ausgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei
    - die Kommunikation zwischen der Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) und dem Backend (106) über ein Mobilfunkverbindung zwischen diesen Einheiten erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend:
    - Empfangen einer Eingabe einer Zuordnung zwischen Kommunikationseinrichtung (104a-104h) und Wagon (102a-102h) an dem Backend (106) und speichern dieser Zuordnung in dem Backend (106).
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zugkonfiguration mindestens eines umfasst von einer Zusammenstellung des Zuges aus Wagons (102a-102h) und einer Reihung der Wagons (102a-102h) innerhalb des Zuges.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend:
    - Bestimmen der Länge des Zuges basierend auf der bestimmten Zugkonfiguration und einer Information bezüglich der Wagenlänge.
  8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren ferner den an jeder Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) ausgeführten Schritt umfasst:
    - Bestimmen eines Zeitpunkts einer zweiten Interaktion der Kommunikationseinrichtung (104a-104h) mit einer Geozone (100a, 100b), wobei das Verfahren ferner umfasst:
    - Bestimmen einer Zuglänge basierend auf den Eintrittszeitpunkten, den Zeitpunkten einer zweiten Interaktion sowie einem vorbekannten räumlichen Verhältnis zwischen der Position des Eintritts und der Position der zweiten Interaktion.
  9. System zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend:
    - das Backend (106)
    - die Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h).
  10. System nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen (104a-104h) jeweils autark mit dem Backend (106) zu kommunizieren.
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