EP4563439A1 - Verfahren zur sperrung und/oder entsperrung eines gleisabschnitts im schienengebundenen verkehr - Google Patents

Verfahren zur sperrung und/oder entsperrung eines gleisabschnitts im schienengebundenen verkehr Download PDF

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Publication number
EP4563439A1
EP4563439A1 EP23212730.8A EP23212730A EP4563439A1 EP 4563439 A1 EP4563439 A1 EP 4563439A1 EP 23212730 A EP23212730 A EP 23212730A EP 4563439 A1 EP4563439 A1 EP 4563439A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control system
blocking
secret key
mobile device
dispatcher
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
EP23212730.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Diethelm
Michael Hofer
Michael Huber
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 AG
Original Assignee
Siemens Mobility 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 Siemens Mobility AG filed Critical Siemens Mobility AG
Priority to EP23212730.8A priority Critical patent/EP4563439A1/de
Publication of EP4563439A1 publication Critical patent/EP4563439A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B61L23/06—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for warning men working on the route
    • 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
    • B61L21/08—Order transmission and reception arrangements for giving or withholding permission
    • 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
    • B61L27/53—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions
    • 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
    • B61L27/70—Details of trackside communication
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L19/00—Arrangements for interlocking between points and signals by means of a single interlocking device, e.g. central control
    • B61L19/06—Interlocking devices having electrical operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L19/00—Arrangements for interlocking between points and signals by means of a single interlocking device, e.g. central control
    • B61L19/06—Interlocking devices having electrical operation
    • B61L2019/065—Interlocking devices having electrical operation with electronic means

Definitions

  • the present invention relates to a method for blocking and/or unlocking a track section and/or a switch in rail-bound traffic.
  • the current process requires that a person responsible for the safety of track work (the safety chief) requests the closure of one or more tracks, switches, etc., to secure a construction site from a dispatcher in the railway control center via radio or mobile phone, and the request is recorded.
  • the dispatcher closes the tracks, switches, etc. and confirms the effectiveness of the requested closure to the safety chief, and the record is recorded.
  • the safety chief reports the tracks as being open to traffic to the dispatcher, and the record is recorded.
  • the dispatcher then lifts the closure of the accessible tracks.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a method for blocking and/or unblocking track sections in which human errors can be prevented by the possibility of incorrect manipulation can be safely ruled out.
  • the secret key can be generated during the planning of a construction site and the resulting closure of the affected track section and/or the affected switch(es).
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that when a request for blocking is made, a reason for the blocking is also stated.
  • the flexibility of the procedure can also be increased if the secret key can be disclosed to other people or their mobile devices.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides for a central IT-based construction site management system, preferably within the control system, in which all participants must log in, ensuring that at any one time only one logged-in employee has the necessary authorizations to carry out actions to lock and unlock.
  • FIG. 1 shows a schematic view of the chronological sequence of the method for blocking and unblocking track sections.
  • the process for blocking and unblocking a track section is now automated and secured using cryptological methods to ensure that the blocking is not accidentally lifted or incorrectly displayed due to falsification of the communication.
  • the process can now essentially be described as follows:
  • the head of security requests the closure of the tracks, switches, etc., using a mobile device.
  • This request first generates a secret key, which is then exchanged between the mobile device and the railway control system.
  • This key generation could also occur during the construction site planning phase. Every transaction that now takes place between the head of security and the train dispatcher is always secured and mutually controlled in the background by the mobile device and the control system using cryptographic procedures based on the secret key.
  • a reason for the blocking could also be included with the messages. This would allow multiple blockings to be managed on the same element and ensure that a blocking can only be lifted once all requests for the blocking have been revoked. This reason, along with the blocking name, can be managed both on the mobile device and in the control system, along with the secret key, so that a relationship can be established between these three variables.
  • the secret key may also need to be shared with other employees or their mobile devices so that they can manage closures, for example, during extended construction work. This can be done, for example, via a central IT-based construction site management system, to which all participants can log in. This also ensures, for example, that only one employee has the necessary authorization at a time.
  • Cryptographic and other methods can be used to ensure that the lock states are transmitted to the mobile device and displayed there without tampering.
  • the attached figure illustrates the individual possible process steps and the corresponding use of the secret key.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung von Gleisabschnitten anzugeben, bei dem menschlichen Fehler im Rahmen der Vornahme von unrichtigen Manipulationen sicher ausgeschlossen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung eines Gleisabschnitts im schienengebundenen Verkehr gelöst, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
a) mittels einer auf einem mobilen Device ausgeführten Applikation wird in einem für die Steuerung des schienengebundenen Verkehrs eingesetzen Leitsystem wird eine Sperrung von einem Gleis und/oder einer Weiche angefordert;
b) mit dieser Anforderung wird ein geheimer Schlüssel generiert, welcher zwischen dem mobilen Device und dem Leitsystem ausgetauscht wird;
c) jede Transaktion, die nun zwischen einem Sicherheitschef und einem das Leitsystem bedienenden Fahrdienstleiter erfolgt, wird im Hintergrund durch das Mobile Device und der Leittechnik immer über kryptologische Verfahren, die auf dem geheimen Schlüssel basieren, abgesichert und gegenseitig mit Bezug auf die gewünschte Sperrung und/oder Entsperrung kontrolliert.
Auf diese Weise ist es möglich, dass nur über den geheimen Schlüssel verfügende Personen/Instanzen Handlungen zur Sperrung und/oder Entsperrung vornehmen können, die ausschliesslich den durch diesen Schlüssel gekennzeichneten Gleisabschnitt und/oder Weiche betreffen. Irrtümliche Bedienhandlungen von Dritten können so an den so gesperrten Elementen sicher vermieden werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung eines Gleisabschnitts und/oder einer Weiche im schienengebundenen Verkehr.
  • Im realen schienengebundenen Verkehr müssen immer wieder einzelne Abschnitte und/oder einzelne oder mehrere Weichen des Eisenbahnnetzes für Arbeiten am Gleis, wie z.B. Wartungsarbeiten, Installationsarbeiten etc., temporär gesperrt werden.
  • Der heute gültige Prozess verlangt hier, dass eine für die Sicherheit der Gleisarbeiten verantwortliche Person (Sicherheitschef) bei einem Fahrdienstleiter in der Eisenbahnleitstelle über Funk oder ein Mobiletelefon protokollpflichtig die Sperrung einer oder mehrer Gleise, Weichen etc. zur Absicherung einer Baustelle beantragt. Der Fahrdienstlieter sperrt die Gleise, Weichen, etc. und bestätigt dem Sicherheitschef protokollpflichtig die Wirksamkeit der angeforderten Sperrung. Nach dem Abschluss der Arbeiten meldet der Sicherheitschef dem Fahrdienstleiter protokollpflichtig die Gleise als wieder befahrbar. Der Fahrdienstleiter hebt darauf die Sperrung der fahrbaren Gleise auf.
  • Obwohl dieser Prozess grundsätzlich nur sehr wenig fehleranfällig ist, kann es aufgrund menschlichen Versagens doch dazu kommen, dass eine falsche Eingabe einer Gleissperre oder ein Entfernen von Gleissperren zur Unzeit vorgenommen wird und somit eine beträchtliche Gefahr für die am Gleis arbeitenden Menschen sowie deren Material besteht.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung von Gleisabschnitten anzugeben, bei dem menschliche Fehler durch die Vornahme unrichtiger Manipulationen sicher ausgeschlossen werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung eines Gleisabschnitts im schienengebundenen Verkehr gelöst, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
    1. a) mittels einer auf einem mobilen Device ausgeführten Applikation wird in einem für die Steuerung des schienengebundenen Verkehrs eingesetzen Leitsystem wird eine Sperrung von einem Gleis und/oder einer Weiche angefordert;
    2. b) mit dieser Anforderung wird ein geheimer Schlüssel generiert, welcher zwischen dem mobilen Device und dem Leitsystem ausgetauscht wird;
    3. c) jede Transaktion, die nun zwischen einem Sicherheitschef und einem das Leitsystem bedienenden Fahrdienstleiter erfolgt, wird im Hintergrund durch das Mobile Device und der Leittechnik immer über kryptologische Verfahren, die auf dem geheimen Schlüssel basieren, abgesichert und gegenseitig mit Bezug auf die gewünschte Sperrung und/oder Entsperrung kontrolliert.
  • Auf diese Weise ist es möglich, dass nur über den geheimen Schlüssel verfügende Personen/Instanzen Handlungen zur Sperrung und/oder Entsperrung vornehmen können, die ausschliesslich den durch diesen Schlüssel gekennzeichneten Gleisabschnitt und/oder Weiche betreffen. Irrtümliche Bedienhandlungen von Dritten können so an den so gesperrten Elementen sicher vermieden werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Generierung des geheimen Schlüssels bereits bei einer Planung einer Baustelle und der daraus abgeleiteten Sperrung des betroffenen Gleisabschnitts und/oder der betroffenen Weiche(n) erfolgen.
  • In zweckmässiger Weise ist es sinnvoll, wenn folgende Transaktionen ermöglicht sind:
    1. a) Sperrung eines Elements, wie Gleisabschnitt, Weiche, etc. wird von dem Sicherheitschef beim Fahrdienstleiter verlangt;
    2. b) eine Sperrung des Elements wird automatisch vom Leitsystem an den Sicherheitschef bestätigt;
    3. c) der Zustands der Sperrung von dem Element wird vom Sicherheitschef direkt in dem Leitsystem abgefragt;
    4. d) der Zustand der Sperrung des Element wird automatisch ohne Beteiligung des Fahrdienstleiters an den Sicherheitschef zurückgemeldet;
    5. e) eine Aufhebung der Sperrung des Elements wird durch den Sicherheitschef beim Fahrdienstleiter beantragt; und
    6. f) nach vorgenommener Entsperrung des Elements durch den Fahrdienstleiter meldet das Leitsystem eine Quittierung der Entsperrung an den Sicherheitschef zurück.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht es vor, dass mit einer Beantragung der Sperrung auch ein Grund für die Sperrung angegeben wird.
  • Ebenso kann die Flexibilität des Verfahrens erhöht werden, wenn der geheime Schlüssel weiteren Personen bzw. deren Mobile Devices bekanntgegeben werden kann.
  • Damit am Verfahren auch mehrere Personen beteiligt sein können, ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgehen, dass ein zentrales IT-basiertes Baustellenmanagement, vorzugsweise innerhalb des Leitsystems, vorgesehen ist, bei welchem sich alle Beteiligten anmelden müssen, wobei sichergestellt wird, dass gleichzeitig immer nur ein angemeldeter Mitarbeiter über die notwendigen Berechtigungen zur Vornahme von Handlungen zur Sperrung und Entsperrung verfügt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Figur in schematischer Ansicht einen zeitlichen Ablauf des Verfahren zur Sperrung und Entsperrung von Gleisabschnitten.
  • Der Prozess zur Sperrung und Entsperrung eines Gleisabschnitts wird nun gemäss der vorliegenden Erfindung automatisiert und über kryptologische Verfahren gesichert, damit sichergestellt werden kann, dass die Sperrung nicht versehentlich aufgehoben oder durch eine Verfälschung der Kommunikation falsch angezeigt wird.
  • Der Ablauf kann nun im Wesentlichen so wiedergegeben werden:
    Der Sicherheitschef verlangt auf einem mobilen Device die Sperrung der Gleise, Weichen, etc. Mit dieser Anforderung wird zunächst ein geheimer Schlüssel generiert, welcher zwischen dem mobilen Device und der Bahnleittechnik (Leitsystem) ausgetauscht wird. Diese Schlüsselgenerierung könnte auch bereits bei der Planung der Baustelle erfolgen. Jede Transaktion, die nun zwischen dem Sicherheitschef und dem Fahrdienstleiter erfolgt, wird im Hintergrund durch das Mobile Device und der Leittechnik immer über kryptologische Verfahren, die auf dem geheimen Schlüssel basieren, abgesichert und gegenseitig kontrolliert.
  • Folgende Transaktionen sind möglich:
    • Sperrung Element [x] verlangen (Sicherheitschef → Fahrdienstleiter)
    • Sperrung Element [x] bestätigen (Leittechnik → Sicherheitschef) (automatisch durch die Leittechnik, ohne Beteiligung des Fahrdienstleiters)
    • Zustand Sperrung Element [x] abfragen (Sicherheitschef → Leittechnik)
    • Zustand Sperrung Element [x] zurückmelden (Leittechnik → Sicherheitschef; automatisch durch die Leittechnik, ohne Beteiligung des Fahrdienstleiters)
    • Sperrung Eelment [x] aufheben (Sicherheitschef → Fahrdienstleiter)
  • Optional könnte mit den Nachrichten auch ein Grund für die Sperrung mitgegeben werden. Das würde es erlauben, mehrere Sperrungen auf dem gleichen Element zu verwalten und sicherzustellen, dass eine Sperrung nur aufgehoben werden kann, wenn sämtliche Anforderungen für die Sperrung wieder zurückgenommen worden sind. Dieser Grund zusammen mit der Bezeichnung der Sperre kann sowohl im Mobile Device als auch in der Leittechnik zusammen mit dem geheimen Schlüssel verwaltet werden, damit zwischen diesen drei Grössen ein Bezug hergestellt werden kann.
  • Der geheime Schlüssel muss ggf. auch weiteren Mitarbeitern bzw. deren Mobile Devices bekanntgegeben werden, damit diese z.B. bei längeren Bauarbeiten die Sperrungen verwalten können. Dies kann beispielsweise über ein zentrales IT-basiertes Baustellenmanagement erfolgen, bei welchem sich alle Beteiligten anmelden können. So kann z.B. auch sichergestellt werden, dass nur immer gleichzeitig ein Mitarbeiter über die notwendigen Berechtigungen verfügt.
  • Mittels der kryptologischer Verfahren und weiteren Verfahren kann sichergestellt werden, dass die Zustände der Sperren unverfälscht auf das Mobile Device übertragen und dort angezeigt werden. Aus der beigefügten Figur sind nun die einzelen möglichen Verfahrensschritte sowie die entsprechende Verwendung des geheimen Schlüssel erläutert.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung eines Gleisabschnitts im schienengebundenen Verkehr, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
    a) mittels einer auf einem mobilen Device ausgeführten Applikation wird in einem für die Steuerung des schienengebundenen Verkehrs eingesetzen Leitsystem wird eine Sperrung von einem Gleis und/oder einer Weiche angefordert;
    b) mit dieser Anforderung wird ein geheimer Schlüssel generiert, welcher zwischen dem mobilen Device und dem Leitsystem ausgetauscht wird;
    c) jede Transaktion, die nun zwischen einem Sicherheitschef und einem das Leitsystem bedienenden Fahrdienstleiter erfolgt, wird im Hintergrund durch das Mobile Device und der Leittechnik immer über kryptologische Verfahren, die auf dem geheimen Schlüssel basieren, abgesichert und gegenseitig mit Bezug auf die gewünschte Sperrung und/oder Entsperrung kontrolliert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Generierung des geheimen Schlüssels bereits bei einer Planung einer Baustelle und der daraus abgeleiteten Sperrung des betroffenen Gleisabschnitt und/oder der betroffenen Weiche erfolgen.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Transaktionen ermöglicht sind:
    a) Sperrung eines Elements, wie Gleisabschnitt, Weiche, etc. wird von dem Sicherheitschef beim Fahrdienstleiter verlangt;
    b) eine Sperrung des Elements wird automatisch vom Leitsystem an den Sicherheitschef bestätigt;
    c) der Zustands der Sperrung von dem Element wird vom Sicherheitschef direkt in dem Leitsystem abgefragt;
    d) der Zustand der Sperrung des Element wird automatisch ohne Beteiligung des Fahrdienstleiters an den Sicherheitschef zurückgemeldet;
    e) eine Aufhebung der Sperrung des Elements wird durch den Sicherheitschef beim Fahrdienstleiter beantragt; und
    f) nach vorgenommener Entsperrung des Elements durch den Fahrdienstleiter meldet das Leitsystem eine Quittierung der Entsperrung an den Sicherheitschef zurück.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    mit einer Beantragung der Sperrung wird ein Grund für die Sperrung angegeben.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der geheime Schlüssel weiteren Personen bzw. deren Mobile Devices bekanntgegeben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein zentrales IT-basiertes Baustellenmanagement, vorzugsweise im Rahmen des Leitsystems, vorgesehen ist, bei welchem sich alle Beteiligten anmelden müssen, wobei sichergestellt wird, dass gleichzeitig immer nur ein angemeldeter Mitarbeiter über die notwendigen Berechtigungen zur Vornahme von Handlungen zur Sperrung und Entsperrung verfügt.
EP23212730.8A 2023-11-28 2023-11-28 Verfahren zur sperrung und/oder entsperrung eines gleisabschnitts im schienengebundenen verkehr Pending EP4563439A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4717554A1 (de) * 2024-09-27 2026-04-01 Siemens Mobility Limited Verfahren und system zur übertragung von schutz

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