EP4490013A1 - Zugvorbereitungsverfahren und gateway für ein zugvorbereitungsverfahren - Google Patents

Zugvorbereitungsverfahren und gateway für ein zugvorbereitungsverfahren

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Publication number
EP4490013A1
EP4490013A1 EP23726912.1A EP23726912A EP4490013A1 EP 4490013 A1 EP4490013 A1 EP 4490013A1 EP 23726912 A EP23726912 A EP 23726912A EP 4490013 A1 EP4490013 A1 EP 4490013A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gateway
status
data bus
rail vehicle
train preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23726912.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus HEINY
Falko HILBIG
Matthias Oberhofer
Constanze ROY
Florian WORBS
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 EP4490013A1 publication Critical patent/EP4490013A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/57—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for vehicles or trains, e.g. trackside supervision of train conditions

Definitions

  • the invention relates to a railway train preparation method in which a parked, not yet operational rail vehicle is brought into an operational state.
  • the invention is based on the object of specifying a train preparation method that requires less local personnel presence during the implementation of the train preparation method than previous train preparation methods.
  • the train preparation is carried out with at least one current collector of the rail vehicle in the active position and the rail vehicle is supplied with electrical energy with an electrical current flowing through the at least one current collector, with a gateway monitoring and contributing to at least one status of at least one component of the rail vehicle If the status deviates from a target status specified for train preparation, an error signal is generated and, if the error signal is present, a message is sent out using a gateway's own mobile radio-compatible communication interface.
  • a significant advantage of the train preparation method according to the invention is the use of the gateway, which also automatically carries out status monitoring and sends out appropriate messages in the event of unexpected status deviations. For example, an SMS or the like can be sent to operating personnel who are not present on site when a status problem is detected. The presence of operating personnel during the train preparation procedures can thus be reduced.
  • the at least one component or at least one of the components whose status is monitored is the at least one current collector.
  • control state of the at least one current collector i.e. the control status
  • the error signal is generated when the control state of the current collector defines a lowering of the current collector.
  • a separate position sensor for detecting the position of the current collector can advantageously be dispensed with.
  • Monitoring the control state of the at least one current collector preferably consists of, or preferably at least also includes, monitoring the transmission of a lowering control command, which causes the at least one current collector to lower.
  • the gateway detects a lowering control command during train preparation, it preferably generates the error signal and the corresponding message.
  • the gateway is preferably connected to a data bus on the rail vehicle side.
  • the gateway preferably monitors the data traffic on the data bus, and the status monitoring is preferably carried out by evaluating the data traffic on the data bus.
  • monitoring the data bus preferably includes monitoring the data bus for the transmission of a lowering control command that causes the at least one pantograph to be lowered and, when the lowering control command is detected, transmitting the message via the mobile radio network that a disruption in the train preparation has occurred and/or a lowering control command was recognized.
  • the message generated by the gateway is preferably sent as an SMS, as a push message or as an email via the mobile radio network, be it to another mobile radio terminal or a trackside control center, in particular a cloud-based control center.
  • the at least one component or at least one of the components to be monitored in terms of status is an electrical consumer connected to the current collector.
  • the consumer is preferably a heating component, a cooling component or an air conditioning device.
  • the temperature development within the rail vehicle is monitored using a temperature sensor. Stuff is recorded and a deviation of the status of the component from its target status is concluded if the measured temperature development deviates from a temperature development specified for train preparation beyond a predetermined level.
  • the temperature development within a load section of the rail vehicle can advantageously be monitored by means of the temperature sensor.
  • the at least one component or at least one of the components to be monitored in terms of status is connected to a data bus on the rail vehicle side and the status of the component is determined by observing the data traffic on the data bus, in particular by observing control commands or control commands transmitted via the data bus Measurement signals transmitted via the data bus or signal levels present on the data bus or process data transmitted via the data bus are recorded.
  • the invention also relates to a gateway.
  • the gateway is designed for connection to a data bus of a rail vehicle and for monitoring the data traffic on the data bus, and the gateway is also designed to monitor a status of at least one component of the rail vehicle based on the data traffic and in the event of a deviation in the status to generate an error signal from a target status specified for train preparation and, if the error signal is present, to send a message using a gateway's own mobile radio-compatible communication interface, which reports the presence of the error signal and/or a disruption in the train preparation and/or the status deviation and/or the status change .
  • the gateway is preferably designed to carry out the train preparation method described above.
  • the gateway is designed to monitor control commands transmitted via the data bus, measurement signals transmitted via the data bus and/or signal levels applied to the data bus and/or process data transmitted via the data bus.
  • the gateway is also designed to provide at least one status of at least one component of the rail vehicle based on the control commands transmitted via the data bus, the measurement signals transmitted via the data bus and/or the signal levels present on the data bus and/or the process data to monitor and to generate the error signal if the status deviates from a target status specified for train preparation.
  • the gateway is designed to monitor the data bus during train preparation for the transmission of a lowering control command that causes the at least one pantograph to lower and, when the lowering control command is detected, to transmit the message via a mobile radio network that a A malfunction in the train preparation has occurred and/or a lowering control command has been recognized.
  • the gateway preferably comprises the already mentioned mobile radio-compatible communication interface, a computing device that can be connected to the data bus and can receive data via it, and a memory in which a software program is stored which, when executed by the computing device, implements the described mode of operation of the gateway enables.
  • the invention also relates to a rail vehicle. According to the invention it is provided that the rail vehicle is equipped with a gateway as described above.
  • the gateway is preferably one that is separate or separate from a vehicle control unit of the rail vehicle. independent component.
  • the gateway can be a retrofit component that has been retrofitted into an existing rail vehicle by connecting to a rail vehicle-side data bus.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a rail vehicle according to the invention, which is equipped with an exemplary embodiment of a gateway according to the invention, with a pantograph of the rail vehicle in the raised position being connected to a trackside energy supply network,
  • Figure 2 shows the rail vehicle according to Figure 1, with the pantograph being lowered
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a rail vehicle according to the invention, in which a sensor is additionally connected to a data bus and the gateway monitors the status of an electrical consumer of the rail vehicle by monitoring the sensor signal of the sensor,
  • Figure 5 shows a third exemplary embodiment of a rail vehicle according to the invention, in which the data Tenbus also has a position sensor connected, and
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a gateway according to the invention in more detail.
  • Figure 1 shows an exemplary embodiment of a rail vehicle 10, which is equipped with an exemplary embodiment of a gateway 15 according to the invention and is connected to a trackside energy supply network 25 via a current collector 20.
  • a pantograph drive 20a is present, which in the exemplary embodiment according to FIG. 1 is connected to a data bus 30.
  • the data bus 30 enables a vehicle control unit 35 to control the pantograph drive 20a by means of control signals ST and thereby trigger a lowering or raising of the pantograph 20, as indicated by a double arrow P in Figure 1.
  • the current collector 20 is connected via a transformer and/or converter unit 40 to a vehicle-side energy supply network 45, to which a large number of vehicle-side electrical devices are connected, in particular electrical consumers such as heating devices or air conditioning devices, of which are shown in the figure 1 only one is shown as an example and is designated by the reference number 50.
  • electrical consumers can, for example, also be connected to the vehicle control unit 35 via the data bus 30 and be controlled and/or monitored by it.
  • the already mentioned gateway 15, which is used to monitor the data traffic on the data bus 30, is also connected to the data bus 30.
  • the gateway 15 can, among other things, detect and monitor control commands transmitted via the data bus 30, measurement signals transmitted via the data bus 30 and/or signal levels present on the data bus 30 and/or process data transmitted via the data bus 30.
  • the gateway 15 is suitable for determining the status, namely the control status, of the current collector 20 by transmitting the data via the data bus 30 to the current collector 20 or reads information transmitted to its current collector drive 20a, in particular the control signals ST transmitted from the vehicle control unit 35 to the current collector drive 20a.
  • the gateway 15 is able to do so by observing the data bus signals or - level known whether the current collector 20 is in the raised or raised position shown in FIG. active position or the lowered or lowered position shown in Figure 2. should be in the inactive position.
  • the gateway 15 is equipped with a mobile radio-compatible communication interface 15a, which enables the gateway 15 to send messages, for example messages with which errors and/or the respective position of the current collector 20 are communicated.
  • the rail vehicle 10 according to FIGS. 1 and 2 can be operated as follows, for example, as part of a train preparation process by which the parked, not yet operational rail vehicle 10, as shown by way of example in FIG. 2, is to be brought into its operational state:
  • the vehicle control unit 35 If the train preparation process is initiated by the operating personnel feeding a corresponding train preparation command into the vehicle control unit 35 directly or indirectly via the data bus 30, the vehicle control unit transmits Control device 35 sends an activation command ST (AB) to the pantograph drive 20a as a control signal ST (see FIG. 2). After receiving the activation command ST (AB), the pantograph drive 20a will raise the pantograph 20 and move it into the raised position shown in FIG.
  • the start of the train preparation process is preferably communicated to the gateway 15 , preferably by the vehicle device 35 , so that the gateway can begin monitoring the data bus 30 with a view to monitoring the position of the pantograph 20 .
  • the gateway 15 can also infer the train preparation process itself when it recognizes the activation command ST (AB) for the pantograph drive 20a on the data bus 30.
  • vehicle control unit 35 will initiate the remaining predefined measures intended for the train preparation process.
  • the train preparation method can provide that certain electrical consumers such as the air conditioning device 50 are activated so that predetermined temperature ranges can be achieved by heating or cooling in the rail vehicle 10 as a whole or in certain areas such as passenger or cargo sections of the rail vehicle 10.
  • the air conditioning device 50 is activated to control the temperature of a passenger or cargo section 10a of the rail vehicle 10.
  • the gateway 15 determines during the train preparation process as part of its monitoring of the data traffic on the data bus 30 that a lowering control command SA, which causes the at least one pantograph 20 to be lowered, is unexpectedly transmitted via the data bus 30 (see FIG. 3), it closes on an error and generates an error signal and a message N, which it sends via its own gateway communication interface 15a.
  • the message N can indicate that the lowering control command SA was recognized and/or a fault in the train preparation has occurred.
  • the gateway 15 already interprets the fact that the lowering control command SA is present.
  • the lowering control command SA may have been generated as a control signal by the vehicle control unit 35 or, in the event of an error, by another component of the rail vehicle 10, but this is not relevant here for the operation of the gateway 15 with regard to the generation of the error signal and the message N.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a rail vehicle 10, which is equipped with an exemplary embodiment of a gateway 15 according to the invention.
  • a temperature sensor 55 is additionally connected to the data bus 30, which monitors the temperature in the passenger or cargo section 10a controlled by the air conditioning device 50 and feeds a corresponding temperature signal T into the data bus 30; Since the gateway 15 is connected to the data bus 30, it can also receive and evaluate this temperature signal T.
  • the gateway 15 is thus able to detect the temperature development within the rail vehicle 10 by means of the temperature sensor 55 . If the gateway 15 is designed accordingly, it is also advantageously able to infer a deviation in the status of the air conditioning device 50 from its target status, for example if, during the train preparation process, the measured temperature development in the passenger or cargo section 10a controlled by the air conditioning device 50 differs from one The temperature development specified for train preparation deviates beyond a specified level. If, for example, it is planned as part of the train preparation that the passenger or cargo section 10a is to be heated with the air conditioning device 50 and if the expected heating does not occur, an error in the operating status of the air conditioning device 50 is concluded and an error signal F is generated and a corresponding message N sent.
  • the suitable design of the gateway 15 can be achieved in a simple manner by appropriate programming of the operating software of the gateway 15, as will be explained below in connection with FIG. 6 and the operating software program SPM shown there.
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of a rail vehicle 10, which is equipped with an exemplary embodiment of a gateway 15 according to the invention.
  • a position sensor 60 is additionally connected to the data bus 30, which monitors the position of the current collector 20 and feeds a corresponding position signal SS into the data bus 30; Since the gateway 15 is connected to the data bus 30, it can also receive and evaluate this position signal SS.
  • the gateway 15 is thus able to directly detect the position of the current collector 20 by means of the position sensor 60 .
  • the gateway 15 is advantageously able to respond to a deviation in the status of the power supply. customer 20 to conclude from its target status, for example if the detected position of the pantograph 20 deviates from the raised position during the train preparation process.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of a gateway 15 according to the invention, which can be used in the rail vehicles according to FIGS. 1 to 5.
  • the gateway 15 includes the already mentioned mobile radio-compatible communication interface 15a, which can be, for example, a GSM-compatible mobile radio module.
  • a computing device 15b is connected to the mobile radio-compatible communication interface 15a, which is also connected to the data bus 30 and can transmit and receive data via this.
  • the computing device 15b is also connected to a memory 15c in which an operating software program SPM is stored, which, when executed by the computing device 15b, enables the operation of the gateway 15 described above in connection with FIGS. 1 to 5.
  • SPM operating software program

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich unter anderem auf ein Zugvorbereitungsverfahren, bei dem ein abgestelltes, noch nicht betriebsbereites Schienenfahrzeug (10) in einen betriebsbereiten Zustand gebracht wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Zugvorbereitung bei aktiver Stellung zumindest eines Stromabnehmers (20) des Schienenfahrzeugs (10) durchgeführt und das Schienenfahrzeug (10) mit einem über den zumindest einen Stromabnehmer (20) fließenden elektrischen Strom mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei ein Gateway (15) zumindest einen Status mindestens einer Komponente des Schienenfahrzeugs (10) überwacht und bei Abweichung des Status von einem für eine Zugvorbereitung vorgegebenen Sollstatus ein Fehlersignal erzeugt und bei Vorliegen des Fehlersignals mit einer gatewayeigenen mobilfunkkompatiblen Kommunikationsschnittstelle eine Nachricht (N) aussendet.

Description

Beschreibung
Zugvorbereitungsverfahren und Gateway für ein Zugvorbereitungsverfahren
Die Erfindung bezieht sich auf ein eisenbahntechnisches Zugvorbereitungsverfahren, bei dem ein abgestelltes , noch nicht betriebsbereites Schienenfahrzeug in einen betriebsbereiten Zustand gebracht wird .
Vorbekannte Zugvorbereitungsverfahren schließen eine Viel zahl an Vorbereitungsmaßnahmen ein, die heutzutage eine personalintensive Überwachung erforderlich machen .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , ein Zugvorbereitungsverfahren anzugeben, das weniger lokale Personalpräsenz während der Durchführung des Zugvorbereitungsverfahrens erforderlich macht als bisherige Zugvorbereitungsverfahren .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Zugvorbereitungsverfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Zugvorbereitungsverfahrens sind in Unteransprüchen angegeben .
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Zugvorbereitung bei aktiver Stellung zumindest eines Stromabnehmers des Schienenfahrzeugs durchgeführt und das Schienenfahrzeug mit einem über den zumindest einen Stromabnehmer fließenden elektrischen Strom mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei ein Gateway zumindest einen Status mindestens einer Komponente des Schienenfahrzeugs überwacht und bei Abweichung des Status von einem für eine Zugvorbereitung vorgegebenen Sollstatus ein Fehlersignal erzeugt und bei Vorliegen des Fehlersignals mit einer gatewayeigenen mobil funkkompatiblen Kommunikationsschnittstelle eine Nachricht aussendet .
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Zugvorbereitungsverfahrens besteht in dem Einsatz des Gateways , das au- tomatisiert eine Statusüberwachung durchführt und bei unerwarteten Statusabweichungen entsprechende Nachrichten aussendet . Beispielsweise kann eine SMS oder dergleichen an vor Ort nicht präsentes Bedienpersonal gesendet werden, wenn ein Statusproblem erkannt wird . Die Präsenz von Bedienpersonal während der Zugvorbereitungsverfahren kann somit reduziert werden .
Vorteilhaft ist es , wenn die mindestens eine Komponente oder zumindest eine der Komponenten, deren Status überwacht wird, der zumindest eine Stromabnehmer ist .
Bei der letztgenannten Ausgestaltung des Zugvorbereitungsverfahrens ist es vorteilhaft , wenn als Status des zumindest einen Stromabnehmers dessen Stellung überwacht wird und das Fehlersignal erzeugt wird, wenn der Stromabnehmer abgesenkt ist .
Alternativ wird es als vorteilhaft angesehen, wenn als Status des zumindest einen Stromabnehmers dessen Ansteuerzustand, also der Ansteuerstatus , überwacht wird und das Fehlersignal erzeugt wird, wenn der Ansteuerzustand des Stromabnehmers ein Absenken des Stromabnehmers definiert . Bei der letztgenannten Aus führungs form kann auf einen separaten Stellungssensor zur Erfassung der Stellung des Stromabnehmers in vorteilhafter Weise verzichtet werden .
Die Überwachung des Ansteuerzustands des zumindest einen Stromabnehmers besteht vorzugsweise darin oder schließt vorzugsweise zumindest auch ein, die Übertragung eines Absenksteuerbefehls , der ein Absenken des zumindest einen Stromabnehmers veranlasst , zu überwachen .
Detektiert das Gateway während der Zugvorbereitung einen Absenksteuerbefehl , so erzeugt es vorzugsweise das Fehlersignal und die entsprechende Nachricht . Das Gateway ist vorzugsweise an einen schienenfahrzeugseitigen Datenbus angeschlossen .
Das Gateway überwacht vorzugsweise den Datenverkehr auf dem Datenbus , und die Statusüberwachung erfolgt vorzugsweise durch Auswerten des Datenverkehrs auf dem Datenbus .
Bei Vorliegen des Fehlersignals wird von dem Gateway vorzugsweise eine Nachricht über ein Mobil funknetz weggesandt , in der das Vorliegen des Fehlersignals , die Stromabnehmerabsenkung und/oder eine Störung der Zugvorbereitung mitgeteilt wird .
Mit anderen Worten schließt die Überwachung des Datenbusses vorzugsweise ein, den Datenbus auf die Übertragung eines Absenksteuerbefehls , der ein Absenken des zumindest einen Stromabnehmers veranlasst , zu überwachen und bei Detektion des Absenksteuerbefehls über das Mobil funknetz die Nachricht zu übermitteln, dass eine Störung der Zugvorbereitung aufgetreten und/oder ein Absenksteuerbefehl erkannt wurde .
Die von dem Gateway erzeugte Nachricht wird vorzugsweise als SMS , als Push-Nachricht oder als Email über das Mobil funknetz weggesandt , sei es an ein anderes Mobil funkendgerät oder eine streckenseitige Leitzentrale , insbesondere eine cloudbasierte Leit zentrale .
Alternativ oder zusätzlich kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die mindestens eine Komponente oder zumindest eine der statusmäßig zu überwachenden Komponenten ein mit dem Stromabnehmer in Verbindung stehender elektrischer Verbraucher ist . Bei dem Verbraucher handelt es sich vorzugsweise um eine Hei zkomponente , eine Kühlkomponente oder ein Klimagerät .
Insbesondere bei der letztgenannten Aus führungsvariante wird es als vorteilhaft angesehen, wenn mittels eines Temperatursensors die Temperaturentwicklung innerhalb des Schienenfahr- zeugs erfasst wird und auf eine Abweichung des Status der Komponente von ihrem Sollstatus geschlossen wird, wenn die gemessene Temperaturentwicklung von einer für die Zugvorbereitung vorgegebenen Temperaturentwicklung über ein vorgegebenes Maß hinaus abweicht .
Mittels des Temperatursensors kann in vorteilhafter Weise die Temperaturentwicklung innerhalb eines Ladungsabschnitts des Schienenfahrzeugs überwacht werden .
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die mindestens eine Komponente oder zumindest eine der statusmäßig zu überwachenden Komponenten an einen schienenfahrzeugseitigen Datenbus angeschlossen ist und der Status der Komponente durch eine Beobachtung des Datenverkehrs auf dem Datenbus , insbesondere durch eine Beobachtung über den Datenbus übertragener Steuerbefehle oder über den Datenbus übertragener Messsignale oder an dem Datenbus anliegender Signalpegel oder über den Datenbus übertragener Prozessdaten, erfasst wird .
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Gateway . Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gateway zum Anschluss an einen Datenbus eines Schienenfahrzeugs und zur Überwachung des Datenverkehrs auf dem Datenbus ausgestaltet ist , und das Gateway außerdem dazu ausgestaltet ist , anhand des Datenverkehrs einen Status mindestens einer Komponente des Schienenfahrzeugs zu überwachen und bei Abweichung des Status von einem für eine Zugvorbereitung vorgegebenen Sollstatus ein Fehlersignal zu erzeugen und bei Vorliegen des Fehlersignals mit einer gatewayeigenen mobil funkkompatiblen Kommunikationsschnittstelle eine Nachricht aus zusenden, die das Vorliegen des Fehlersignals und/oder eine Störung der Zugvorbereitung und/oder die Statusabweichung und/oder den Statuswechsel mitteilt .
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Gateways und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zugvorbe- reitungsverf ahren und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen .
Das Gateway ist vorzugweise dazu ausgestaltet , das oben beschriebene Zugvorbereitungsverfahren aus zuführen .
Vorteilhaft ist es , wenn das Gateway zur Überwachung über den Datenbus übertragener Steuerbefehle , über den Datenbus übertragener Messsignale und/oder an dem Datenbus anliegender Signalpegel und/oder über den Datenbus übertragener Prozessdaten, ausgestaltet ist .
Auch ist es von Vorteil , wenn das Gateway außerdem dazu ausgestaltet ist , anhand der über den Datenbus übertragenen Steuerbefehle , der über den Datenbus übertragenen Messsignale und/oder der an dem Datenbus anliegenden Signalpegel und/oder der Prozessdaten zumindest einen Status mindestens einer Komponente des Schienenfahrzeugs zu überwachen und bei Abweichung des Status von einem für eine Zugvorbereitung vorgegebenen Sollstatus das Fehlersignal zu erzeugen .
Besonders vorteilhaft ist es , wenn das Gateway dazu ausgestaltet ist , während einer Zugvorbereitung den Datenbus auf die Übertragung eines Absenksteuerbefehls , der ein Absenken des zumindest einen Stromabnehmers veranlasst , zu überwachen und bei Detektion des Absenksteuerbefehls über ein Mobil funknetz die Nachricht zu übermitteln, dass eine Störung der Zugvorbereitung aufgetreten ist und/oder ein Absenksteuerbefehl erkannt wurde .
Das Gateway umfasst vorzugsweise die bereits erwähnte mobilfunkkompatible Kommunikationsschnittstelle , eine Recheneinrichtung, die an den Datenbus angeschlossen werden kann und über diesen Daten empfangen kann, sowie einen Speicher, in dem ein Softwareprogramm abgespeichert ist , das bei Aus führung durch die Recheneinrichtung die beschriebene Arbeitsweise des Gateways ermöglicht . Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Schienenfahrzeug . Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schienenfahrzeug mit einem Gateway wie oben beschrieben ausgestattet ist .
Das Gateway ist vorzugsweise eine von einem Fahrzeugsteuergerät des Schienenfahrzeugs separate bzw . unabhängige Komponente . Beispielsweise kann das Gateway eine Nachrüstkomponente sein, die in ein bestehendes Schienenfahrzeug durch Anschluss an einen schienenfahrzeugseitigen Datenbus nachgerüstet wurde .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Aus führungsbeispielen näher erläutert ; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, das mit einem Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Gateway ausgestattet ist , wobei ein Stromabnehmer des Schienenfahrzeugs in angehobener Stellung mit einem streckenseitigen Energieversorgungsnetz in Verbindung steht ,
Figur 2 das Schienenfahrzeug gemäß Figur 1 , wobei der Stromabnehmer abgesenkt ist ,
Figur 3 die Überwachung eines Datenbusses des Schienenfahrzeugs durch das Gateway während einer Zugvorbereitungsphase ,
Figur 4 ein weiteres Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, bei dem an einen Datenbus zusätzlich ein Sensor angeschlossen ist und das Gateway den Status eines elektrischen Verbrauchers des Schienenfahrzeugs durch Überwachen des Sensorsignals des Sensors überwacht ,
Figur 5 ein drittes Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, bei dem an den Da- tenbus zusätzlich ein Stellungssensor angeschlossen ist , und
Figur 6 ein Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Gateway näher im Detail .
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten dieselben Bezugs zeichen verwendet .
Die Figur 1 zeigt ein Aus führungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug 10 , das mit einem Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Gateway 15 ausgestattet ist und über einen Stromabnehmer 20 mit einem streckenseitigen Energieversorgungsnetz 25 in Verbindung steht .
Zum Anheben und Absenken des Stromabnehmers 20 ist ein Stromabnehmerantrieb 20a vorhanden, der bei dem Aus führungsbeispiel gemäß Figur 1 mit einem Datenbus 30 in Verbindung steht . Der Datenbus 30 ermöglicht es einem Fahrzeugsteuergerät 35 , mittels Steuersignalen ST den Stromabnehmerantrieb 20a zu steuern und dadurch ein Absenken oder Anheben des Stromabnehmers 20 aus zulösen, wie durch einen Doppelpfeil P in Figur 1 angedeutet ist .
Der Stromabnehmer 20 steht über eine Trans formator- und/oder Umrichtereinheit 40 mit einem fahrzeugseitigen Energieversorgungsnetz 45 in Verbindung, an das eine Viel zahl an fahrzeugseitigen elektrischen Einrichtungen angeschlossen ist , insbesondere elektrische Verbraucher wie zum Beispiel Hei zgeräte oder Klimageräte , von denen in der Figur 1 beispielhaft nur eines gezeigt und mit dem Bezugs zeichen 50 bezeichnet ist . Derartige elektrische Verbraucher können beispielsweise ebenfalls über den Datenbus 30 mit dem Fahrzeugsteuergerät 35 in Verbindung stehen und von diesem gesteuert und/oder überwacht werden . An den Datenbus 30 ist außerdem das bereits erwähnte Gateway 15 angeschlossen, das zur Überwachung des Datenverkehrs auf dem Datenbus 30 dient . Konkret kann das Gateway 15 unter anderem über den Datenbus 30 übertragene Steuerbefehle , über den Datenbus 30 übertragene Messsignale und/oder an dem Datenbus 30 anliegende Signalpegel und/oder über den Datenbus 30 übertragene Prozessdaten erfassen und überwachen .
Bei dem Aus führungsbeispiel gemäß Figur 1 ist das Gateway 15 geeignet , den Status , und zwar den Ansteuerstatus , des Stromabnehmers 20 zu ermitteln, indem es die über den Datenbus 30 zu dem Stromabnehmer 20 bzw . zu dessen Stromabnehmerantrieb 20a übermittelten Informationen mitliest , insbesondere die von dem Fahrzeugsteuergerät 35 zu dem Stromabnehmerantrieb 20a übermittelten Steuersignale ST . Mit anderen Worten ist dem Gateway 15 durch Beobachtung der Datenbussignale bzw . - pegel bekannt , ob sich der Stromabnehmer 20 in der in der Figur 1 gezeigten, angehobenen bzw . aktiven Stellung oder der in der Figur 2 gezeigten, abgesenkten bzw . inaktiven Stellung befinden soll .
Das Gateway 15 ist mit einer mobil funkkompatiblen Kommunikationsschnittstelle 15a ausgestattet , die es dem Gateway 15 ermöglicht , Nachrichten aus zusenden, beispielsweise Nachrichten, mit denen Fehler und/oder die j eweilige Stellung des Stromabnehmers 20 mitgeteilt werden .
Das Schienenfahrzeug 10 gemäß den Figuren 1 und 2 kann im Rahmen eines Zugvorbereitungsverfahrens , durch das das abgestellte , noch nicht betriebsbereite Schienenfahrzeug 10 , wie es beispielhaft die Figur 2 zeigt , in seinen betriebsbereiten Zustand gebracht werden soll , beispielsweise wie folgt betrieben werden :
Wird das Zugvorbereitungsverfahren initiiert , indem ein entsprechender Zugvorbereitungsbefehl vom Bedienpersonal unmittelbar oder mittelbar über den Datenbus 30 in das Fahrzeugsteuergerät 35 eingespeist wird, so übermittelt das Fahrzeug- Steuergerät 35 als Steuersignal ST einen Aktivierungsbefehl ST (AB ) an den Stromabnehmerantrieb 20a ( siehe Figur 2 ) . Nach Erhalt des Aktivierungsbefehls ST (AB ) wird der Stromabnehmerantrieb 20a den Stromabnehmer 20 anheben und in die in der Figur 3 gezeigte angehobene Stellung verfahren .
Davor oder danach wird der Beginn des Zugvorbereitungsverfahrens vorzugsweise dem Gateway 15 mitgeteilt , vorzugsweise durch das Fahrzeuggerät 35 , damit das Gateway die Überwachung des Datenbusses 30 mit Blick auf eine Überwachung der Stellung des Stromabnehmers 20 beginnen kann . Alternativ kann das Gateway 15 auf das Zugvorbereitungsverfahren auch selbst bereits dann schließen, wenn es den Aktivierungsbefehl ST (AB ) für den Stromabnehmerantrieb 20a auf dem Datenbus 30 erkennt .
Darüber hinaus wird das Fahrzeugsteuergerät 35 die übrigen vordefinierten Maßnahmen einleiten, die für das Zugvorbereitungsverfahren vorgesehen sind .
Beispielsweise kann das Zugvorbereitungsverfahren vorsehen, dass bestimmte elektrische Verbraucher wie zum Beispiel das Klimagerät 50 aktiviert werden, damit in dem Schienenfahrzeug 10 insgesamt oder in bestimmten Bereichen wie beispielsweise Passagier- oder Ladungsabschnitten des Schienenfahrzeugs 10 vorgegebene Temperaturbereiche durch Hei zen oder Kühlen erreicht werden .
Bei dem Aus führungsbeispiel gemäß Figur 3 ist beispielhaft gezeigt , dass im Rahmen des Zugvorbereitungsverfahrens das Klimagerät 50 zum Temperieren eines Passagier- oder Ladungsabschnitts 10a des Schienenfahrzeugs 10 aktiviert wird .
Stellt das Gateway 15 während des Zugvorbereitungsverfahrens im Rahmen seiner Überwachung des Datenverkehrs auf dem Datenbus 30 fest , dass über den Datenbus 30 unerwartet ein Absenksteuerbefehl SA, der ein Absenken des zumindest einen Stromabnehmers 20 veranlasst , übertragen wird ( siehe Figur 3 ) , so schließt es auf einen Fehler und erzeugt ein Fehlersignal und eine Nachricht N, die es über seine gatewayeigene Kommunikationsschnittstelle 15a wegsendet . Die Nachricht N kann anzeigen, dass der Absenksteuerbefehl SA erkannt wurde und/oder eine Störung der Zugvorbereitung auf getreten ist . Bei der letzten Variante interpretiert das Gateway 15 also bereits den Umstand, dass der Absenksteuerbefehl SA vorliegt .
Der Absenksteuerbefehl SA kann als Steuersignal von dem Fahrzeugsteuergerät 35 erzeugt worden sein oder im Fehlerfall durch eine andere Komponente des Schienenfahrzeugs 10 , j edoch ist dies für die Arbeitsweise des Gateways 15 bezüglich der Erzeugung des Fehlersignals und der Nachricht N hier nicht relevant .
Die Figur 4 zeigt ein weiteres Aus führungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug 10 , das mit einem Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Gateway 15 ausgestattet ist .
Bei dem Aus führungsbeispiel gemäß Figur 4 ist an den Datenbus 30 zusätzlich ein Temperatursensor 55 angeschlossen, der die Temperatur in dem von dem Klimagerät 50 temperierten Passagier- oder Ladungsabschnitt 10a überwacht und ein entsprechendes Temperatursignal T in den Datenbus 30 einspeist ; da das Gateway 15 an den Datenbus 30 angeschlossen ist , kann es auch dieses Temperatursignal T empfangen und auswerten .
Das Gateway 15 ist somit in der Lage , mittels des Temperatursensors 55 die Temperaturentwicklung innerhalb des Schienenfahrzeugs 10 zu erfassen . Bei entsprechender Auslegung des Gateways 15 ist dieses in vorteilhafter Weise außerdem in der Lage , auf eine Abweichung des Status des Klimageräts 50 von dessen Sollstatus zu schließen, beispielsweise wenn während des Zugvorbereitungsverfahrens die gemessene Temperaturentwicklung in dem von dem Klimagerät 50 temperierten Passagieroder Ladungsabschnitt 10a von einer für die Zugvorbereitung vorgegebenen Temperaturentwicklung über ein vorgegebenes Maß hinaus abweicht . I st beispielsweise im Rahmen der Zugvorbereitung vorgesehen, dass mit dem Klimagerät 50 der Passagier- oder Ladungsabschnitt 10a gehei zt werden soll und tritt die erwartete Erwärmung nicht auf , so wird auf einen Fehler des Betriebsstatus des Klimageräts 50 geschlossen und ein Fehlersignal F erzeugt und eine entsprechende Nachricht N abgesandt .
I st beispielsweise im Rahmen der Zugvorbereitung vorgesehen, dass mit dem Klimagerät 50 der Passagier- oder Ladungsabschnitt 10a gekühlt werden soll und tritt die erwartete Abkühlung nicht auf , so wird ebenfalls auf einen Fehler des Betriebsstatus des Klimageräts 50 geschlossen und ein Fehlersignal F erzeugt und eine entsprechende Nachricht N abgesandt .
Die geeignete Auslegung des Gateways 15 lässt sich in einfacher Weise durch eine entsprechende Programmierung von Betriebssoftware des Gateways 15 erreichen, wie weiter unten im Zusammenhang mit der Figur 6 und dem dort gezeigten Betriebssoftwareprogramm SPM erläutert wird .
Die Figur 5 zeigt ein drittes Aus führungsbeispiel für ein Schienenfahrzeug 10 , das mit einem Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Gateway 15 ausgestattet ist .
Bei dem Aus führungsbeispiel gemäß Figur 5 ist an den Datenbus 30 zusätzlich ein Stellungssensor 60 angeschlossen, der die Stellung des Stromabnehmers 20 überwacht und ein entsprechendes Stellungssignal SS in den Datenbus 30 einspeist ; da das Gateway 15 an den Datenbus 30 angeschlossen ist , kann es auch dieses Stellungssignal SS empfangen und auswerten .
Das Gateway 15 ist somit in der Lage , mittels des Stellungssensors 60 unmittelbar die Stellung des Stromabnehmers 20 zu erfassen . Bei entsprechender Auslegung des Gateways 15 , insbesondere bei entsprechender Programmierung von Betriebssoftware des Gateways 15 , ist das Gateway 15 in vorteilhafter Weise in der Lage , auf eine Abweichung des Status des Strom- abnehmers 20 von dessen Sollstatus zu schließen, beispielsweise wenn während des Zugvorbereitungsverfahrens die erfasste Stellung des Stromabnehmers 20 von der angehobenen Stellung abweicht .
Die Figur 6 zeigt ein Aus führungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Gateway 15 , das bei den Schienenfahrzeugen gemäß den Figuren 1 bis 5 eingesetzt werden kann .
Das Gateway 15 gemäß Figur 6 umfasst die bereits erwähnte mobil funkkompatible Kommunikationsschnittstelle 15a, bei der es sich beispielsweise um ein GSM- kompatibles Mobil funkmodul handeln kann .
Mit der mobil funkkompatiblen Kommunikationsschnittstelle 15a steht eine Recheneinrichtung 15b in Verbindung, die auch an den Datenbus 30 angeschlossen ist und über diesen Daten übermitteln und empfangen kann .
Die Recheneinrichtung 15b steht außerdem mit einem Speicher 15c in Verbindung, in dem ein Betriebssoftwareprogramm SPM abgespeichert ist , das bei Aus führung durch die Recheneinrichtung 15b die oben im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 5 beschriebene Arbeitsweise des Gateways 15 ermöglicht .
Abschließend sei erwähnt , dass die Merkmale aller oben beschriebenen Aus führungsbeispiele untereinander in beliebiger Weise kombiniert werden können, um weitere andere Aus führungsbeispiele 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 Kombination mit einem oder anderen Unteransprüchen, um weitere andere Aus führungsbeispiele zu erhalten .

Claims

Patentansprüche
1. Zugvorbereitungsverfahren, bei dem ein abgestelltes, noch nicht betriebsbereites Schienenfahrzeug (10) in einen betriebsbereiten Zustand gebracht wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Zugvorbereitung bei aktiver Stellung zumindest eines Stromabnehmers (20) des Schienenfahrzeugs (10) durchgeführt und das Schienenfahrzeug (10) mit einem über den zumindest einen Stromabnehmer (20) fließenden elektrischen Strom mit elektrischer Energie versorgt wird,
- wobei ein Gateway (15) zumindest einen Status mindestens einer Komponente des Schienenfahrzeugs (10) überwacht und bei Abweichung des Status von einem für eine Zugvorbereitung vorgegebenen Sollstatus ein Fehlersignal erzeugt und bei Vorliegen des Fehlersignals mit einer gatewayeigenen mobilfunkkompatiblen Kommunikationsschnittstelle eine Nachricht (N) aussendet.
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 mindestens eine Komponente oder zumindest eine der Komponenten, deren Status überwacht wird, der zumindest eine Stromabnehmer (20) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- als Status des zumindest einen Stromabnehmers (20) dessen Stellung und/oder dessen Ansteuerzustand überwacht wird und
- das Fehlersignal erzeugt wird, wenn der Stromabnehmer (20) abgesenkt ist und/oder der Ansteuerzustand des Stromabnehmers (20) ein Absenken des Stromabnehmers (20) definiert.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 2 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Überwachung des Ansteuerzustands des zumindest einen Stromabnehmers (20) darin besteht oder zumindest auch ein- schließt, die Übertragung eines Absenksteuerbefehls (SA) , der ein Absenken des zumindest einen Stromabnehmers (20) veranlasst, zu überwachen.
5. 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
- das Gateway (15) an einen schienenfahrzeugseitigen Datenbus (30) angeschlossen ist,
- das Gateway (15) den Datenverkehr auf dem Datenbus (30) überwacht und
- das Gateway (15) die Statusüberwachung durch Auswerten des Datenverkehrs vornimmt.
6. 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 Vorliegen des Fehlersignals eine Nachricht (N) über ein Mobilfunknetz weggesandt wird, in der das Vorliegen des Fehlersignals, die Stromabnehmerabsenkung und/oder eine Störung der Zugvorbereitung mitgeteilt wird.
7. 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 Nachricht (N) als SMS, als Push-Nachricht (N) oder als Email über das Mobilfunknetz weggesandt wird, sei es an ein anderes Mobilfunkendgerät oder eine streckenseitige Leitzentrale, insbesondere eine cloudbasiertes Leit zentrale .
8. 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 mindestens eine Komponente oder zumindest eine der statusmäßig zu überwachenden Komponenten ein mit dem Stromabnehmer (20) in Verbindung stehender elektrischer Verbraucher ist.
9. 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
- mittels eines Temperatursensors die Temperaturentwicklung innerhalb des Schienenfahrzeugs (10) erfasst wird und - auf eine Abweichung des Status der Komponente von ihrem Sollstatus geschlossen wird, wenn die gemessene Temperaturentwicklung von einer für die Zugvorbereitung vorgegebenen Temperaturentwicklung über ein vorgegebenes Maß hinaus abweicht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mittels des Temperatursensors die Temperaturentwicklung innerhalb eines Ladungsabschnitts des Schienenfahrzeugs (10) 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 die mindestens eine Komponente oder zumindest eine der statusmäßig zu überwachenden Komponenten an einen schienenfahrzeugseitigen Datenbus (30) angeschlossen ist und der Status der Komponente durch eine Beobachtung des Datenverkehrs auf dem Datenbus (30) , insbesondere durch eine Beobachtung über den Datenbus (30) übertragener Steuerbefehle oder über den Datenbus (30) übertragener Messsignale oder an dem Datenbus (30) anliegender Signalpegel oder über den Datenbus (30) übertragener Prozessdaten, erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Überwachung des Datenbusses einschließt, den Datenbus (30) auf die Übertragung eines Absenksteuerbefehls (SA) , der ein Absenken des zumindest einen Stromabnehmers (20) veranlasst, zu überwachen und
- bei Detektion des Absenksteuerbefehls (SA) über das Mobilfunknetz eine Nachricht (N) übermittelt wird, dass eine Störung der Zugvorbereitung auf getreten und/oder der Absenksteuerbefehl (SA) erkannt wurde.
13. Gateway ( 15) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - das Gateway (15) zum Anschluss an einen Datenbus (30) eines Schienenfahrzeugs (10) und zur Überwachung des Datenverkehrs auf dem Datenbus (30) ausgestaltet ist, und
- das Gateway (15) außerdem dazu ausgestaltet ist, anhand des Datenverkehrs einen Status mindestens einer Komponente des Schienenfahrzeugs zu überwachen und bei Abweichung des Status von einem für eine Zugvorbereitung vorgegebenen Sollstatus ein Fehlersignal zu erzeugen und bei Vorliegen des Fehlersignals mit einer gatewayeigenen mobilfunkkompatiblen Kommunikationsschnittstelle (15a) eine Nachricht (N) auszusenden, die das Vorliegen des Fehlersignals und/oder eine Störung der Zugvorbereitung und/oder die Statusabweichung und/oder den Statuswechsel mitteilt.
14. Gateway (15) nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Gateway (15) dazu ausgestaltet ist, während einer Zugvorbereitung den Datenbus (30) auf die Übertragung eines Absenksteuerbefehls (SA) , der ein Absenken des zumindest einen Stromabnehmers (20) veranlasst, zu überwachen und
- bei Detektion des Absenksteuerbefehls (SA) über ein Mobilfunknetz die Nachricht (N) zu übermitteln, dass eine Störung einer Zugvorbereitung auf getreten ist und/oder ein Absenksteuerbefehl (SA) erkannt wurde.
15. Schienenfahrzeug (10) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Schienenfahrzeug (10) mit einem Gateway (15) nach Anspruch 13 oder 14 ausgestattet ist.
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