EP4745000A1

EP4745000A1 - Verfahren zum anfordern und einstellen von rangierfahrstrassen im schienengebundenen verkehr

Info

Publication number: EP4745000A1
Application number: EP24212716.5A
Authority: EP
Inventors: Dominique RENEVEY
Original assignee: Siemens Mobility AG
Current assignee: Siemens Mobility AG
Priority date: 2024-11-13
Filing date: 2024-11-13
Publication date: 2026-05-20
Also published as: WO2026104137A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein System und ein Verfahren zum Anfordern und Einstellen von Fahrstrassen (9) im schienengebundenen Verkehr, welches die folgenden Schritte umfasst:a) Bereitstellen eines Leitsystems (2, 2a) zur Disposition des Schienenverkehrs innerhalb eines Eisenbahnnetzes, wobei das Eisenbahnnetz neben dem eigentlichen Gleisnetzwerk auch einen Depot- und/oder Rangierbereich (6) mit einer Gleisanlage (G1 bis G4) und zugehörigen Zugsicherungsanlagen (W1 bis W3, S1 bis S3) aufweist;b) Definieren von einer Rangieranforderung (11), deren zugehörige Rangierfahrstrasse (9) eine Anzahl von hierfür zur Verfügung gestellter und entsprechend eingestellter Fahrwegelemente der Gleisanlage und/oder der Zugsicherungsanlage umfasst;c) Bereitstellen einer leitsystemseitigen Prüfungsinstanz (12) für die Rangieranforderung (11), wobei die Prüfungsinstanz Kenntnis von Daten zur Topologie und/oder Projektierung der Gleis-und Sicherungsanlage sowie Informationen zu den Zuständen der in der Gleisanlage befindlichen Fahrwegelemente hat;d) Prüfen der definierten Rangieranforderung (12) mit der leitsystemseitigen Prüfungsinstanz, wobei ein Prüfablauf (14) durchlaufen wird, der die angeforderte Rangierfahrstrasse (9) auf die Einhaltung vorhandener Sicherheitsvorschriften überprüft und/oder der stellwerkseitig abfragt, ob die von der angeforderten Rangierfahrstrasse (9) betroffenen Fahrwegelemente (W1 bis W3) und deren Einstellung innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums vollzogen werden kann;e) bei positiver Beurteilung der Überprüfung der Sicherheitvorschriften und/oder der stellwerkseitig abgefragten Zustände, Ausgeben der Rangieranforderung (11) an das Stellwerk (4) mit der Aufforderung zur Einstellung der angeforderten Rangierfahrstrasse (9); undf) Einstellen der in die angeforderte Rangierfahrstrasse (9) involvierten Fahrwegelement (W1 bis W3) und Freigabe der Rangierfahrstrasse (9) zur Befahrung.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anfordern und Einstellen von Fahrstrassen, insbesondere von Rangierfahrstrassen, im schienengebundenen Verkehr.
Im schienengebundenen Verkehr befahren die Züge das Eisenbahnnetz entlang von Fahrstrassen, die von einem Leitsystem auf der Ebene der dispositiven Zugsteuerung angefordert werden. Diese Anforderung kann automatisch ausgelöst werden, wenn die Züge fahrplanmässig verkehren und somit eine Abfolge von zuvor projektierten Fahrstrassen vorgesehen ist. Bei Abweichungen vom Fahrplan und sonstigen abweichenden Eingriffen werden die Fahrstrassen von dem Fahrdienstleiter manuell angefordert. Jede angeforderte Fahrstrasse wird von einer Stellinstanz (zentral oder dezentral) erst dann eingestellt, wenn die Fahrwegelemente (Weichen, Signale, Blockfreimeldung, Moving Block im ETCS) für diese Fahrstrasse verfügbar sind und entsprechend eingestellt und gegen anderweitige Nutzung durch konkurrierende Fahrstrassen gesperrt werden können. Nach der Befahrung der Fahrstrasse bzw. der in ihr befindlichen Fahrwegelemente wird diese Sperrung wieder aufgehoben und die Fahrwegelemente stehen zur Einstellung neuer Fahrstrassen wieder zur Verfügung.
Anders gestaltet sich die Lage nun in den sogenannten Depot- und/oder Rangierbereichen der Bahnunternehmen, in denen Züge (Personen- wie Güterzüge) konfiguriert und abgestellt werden. Die Einstellung von Fahrstrassen in diesen Depot- und/oder Rangierbereichen geschieht meist durch eine lokale Steuerung vor Ort, wozu die Bahnunternehmen in der Regel neben dem Leitsystem draussen auf der Strecke ein zweites System parallel betreiben. Leider ermöglicht es diese Aufstellung aber überhaupt nicht eine ganzheitliche Übersicht über die vorhandene Infrastruktur zu haben.
Weil die Aufgabe die Rangierfahrstrassen einzustellen bzw. aufzulösen sowie den Weichenunterhalt zu tätigen von der Bedienleitzentrale des übergeordneten Leitsystems durchgeführt werden muss und die Kommunikation zwischen dem Fahrdienstleiter und dem Rangierpersonal per Funk getätigt wird, sind hierdurch schon Koordinationsprobleme und unsichere Situationen in den Depot- und/oder Rangierbereichen ausgelöst worden.
Im Einzelnen werden die Rangierfahrstrassen heute beispielsweise bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB ausschliesslich manuell durch den Fahrdienstleiter (Fdl) am Arbeitsplatz des dispositiven Leitsystems ILTIS^® eingestellt. Bevor der Fahrdienstleiter eine durch einen Rangierleiter angefragte Rangierfahrstrasse einstellt, muss er eine Vielzahl von Punkten beachten.
Der Fahrdienstleiter muss dabei:

wissen, mit welchen Fahrzeugen rangiert werden soll
wissen, welche Fahrzeuge sich wo befindet
den Zustand der einzelnen Fahrwegelemente (Gleise, Weichen, Signale, etc.) kennen
wissen, was sich in absehbarer Zeit ändert
die Fähigkeiten der Rangier- und Zugsicherungsanlage kennen
die Vorschriften kennen und einhalten.

Das Einstellen von Rangierfahrstrassen ist somit ein vollständig manueller, durch den Fahrdienstleiter verantworteter Prozess mit wenig Systemunterstützung und demzufolge auch fehleranfällig, was letztendlich auch negative Auswirkungen auf die Sicherheit haben kann.
In einigen Iltis-Stationen werden die Rangierfahrstrassen durch einen Funkgleismelder (Person/Gerät) angefordert. Dieser stellt jedoch hauptsächlich eine Vereinfachung der Kommunikation dar. Das Einstellen der Rangierfahrstrassen erfolgt weiterhin manuell durch den Fahrdienstleiter. Die Bahnunternehmen möchten aber hier den Automatisierungsgrad beim Rangieren deutlich erhöhen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anfordern und Einstellen von Fahrstrassen im schienengebundenen Verkehr anzugeben, mit dem es möglich ist unsichere Situationen in den Depot- und/oder Rangierbereichen zu vermeiden und zugleich einen einheitlichen und belastbaren Überblick über die aktuelle Einstellung der Gleisinfrastruktur zu haben und gleichzeitig auch den Automatisierungsgrad beim Rangieren zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zum Anfordern und Einstellen von Fahrstrassen im schienengebundenen Verkehr, welches die folgenden Schritte umfasst:

a) Bereitstellen eines Leitsystems zur Disposition des Schienenverkehrs innerhalb eines Eisenbahnnetzes, wobei das Eisenbahnnetz neben dem eigentlichen Gleisnetzwerk auch einen Depot- und/oder Rangierbereich mit einer Gleisanlage und zugehörigen Zugsicherungsanlagen aufweist;
b) Definieren von einer Rangieranforderung, deren zugehörige Rangierfahrstrasse eine Anzahl von hierfür zur Verfügung gestellter und entsprechend eingestellter Fahrwegelemente der Gleisanlage und/oder der Zugsicherungsanlage umfasst;
c) Bereitstellen einer leitsystemseitigen Prüfungsinstanz für die Rangieranforderung, wobei die Prüfungsinstanz Kenntnis von Daten zur Topologie und/oder Projektierung der Gleis-und Sicherungsanlage sowie Informationen zu den Zuständen der in der Gleisanlage befindlichen Fahrwegelemente hat;
d) Prüfen der definierten Rangieranforderung mit der leitsystemseitigen Prüfungsinstanz, wobei ein Prüfablauf durchlaufen wird, der die angeforderte Rangierfahrstrasse auf die Einhaltung vorhandener Sicherheitsvorschriften überprüft und/oder der stellwerkseitig abfragt, ob die von der angeforderten Rangierfahrstrasse betroffenen Fahrwegelemente und deren Einstellung innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums vollzogen werden kann;
e) bei positiver Beurteilung der Überprüfung der Sicherheitvorschriften und/oder der stellwerkseitig abgefragten Zustände Ausgeben der Rangieranforderung an das Stellwerk mit der Aufforderung zur Einstellung der angeforderten Rangierfahrstrasse; und
f) Einstellen der in die angeforderte Rangierfahrstrasse involvierten Fahrwegelement und Freigabe der Rangierfahrstrasse zur Befahrung.

Auf diese Weise gewährleistet die vorliegende Erfindung, dass geplante/beabsichtigte Rangierbewegungen beispielsweise vorab in einem Traffic Management System, z.B. TMS bei den SBB, geplant und/oder optimiert werden können und dann zeitgerecht an das Leitsystem (Iltis^®, ILTIS NETZ^®) übermittelt werden. Bevor die Anforderung zur tatsächlichen Einstellung der Rangierfahrstrasse an das Stellwerk ausgegeben wird, wird nun im Leitsystem mit der leitsystemseitigen Prüfungsinstanz geprüft, ob durch deren Umsetzung Vorschriften verletzt werden und/oder ob die Chancen auf das erfolgreiche unmittelbare Einstellen der Rangierfahrstrasse durch das Stellwerk gegeben sind. Bei erfolgreichem Abschluss dieser Prüfungen kann nun eine automatisierte Einstellen der Rangierfahrstrasse vorgenommen werden, sodass im Regelfall kein Bediener (bisher der Fahrdienstleiter) mehr involviert ist, d.h. es sollte nur noch in Ausnahmefällen eine manuelle Aktion des Fahrdienstleiters am Arbeitsplatz des Leitsystems nötig sein. Die Bahnunternehmen können damit zwei Ziele erfolgreich verfolgen, einerseits mehr Sicherheit im Rangiereinstellprozess zu generieren und andererseits eine Automatisierung im Einstellprozess von Rangierfahrstrassen zu ermöglichen.
In einer zweckmässigen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können die Zustände der in der Gleisanlage befindlichen Fahrwegelemente aus dem leitsystemseitig vorhandenen Prozessabbild abgeleitet werden.
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 eine schematische Ansicht eines Lösungskonzepts zur Anforderung und Einstellung von Fahrstrassen im einem hier beispielhaft vereinfacht dargestellten Rangierbereich 6 unter Einbindung eines dispositiven Leitsystems 2 und eines Stellwerks 4 für diesen Rangierbereich 6. Der Rangierbereich 6 weist hier vier Rangiergleise G1 bis G4 auf, die über drei Weichen W1 bis W3 und entsprechend die Weichenstellung anzeigende Zwergsignale S1 bis S3 erreichbar sind. Innerhalb des Leitsystems 2, hier zum Beispiel das System ILTIS Netz^® der Siemens Mobility AG, Wallisellen, Schweiz, ist eine speziell auf den Rangierbereich 6 abgestimmte Leitsystemzelle 2a für die Bearbeitung von Anforderungen für Rangierfahrstrassen ertüchtigt.
Eine Rangierfahrstrasse wird hierbei beispielsweise von einem Rangierleiter in einem Bedieninterface eines Zugmanagementsystem 8 - nachfolgend TMS genannt - angefordert, indem das TMS den gewünschten Fahrweg (Pfad) in Form einer Rangieranforderung 9 zeitgerecht über eine Kommunikations-Schnittstelle 10 an das Leitsystem 2, d.h. an dessen zuständige Leitsystemzelle 2a, übermittelt. Im Leitsystem 2 wird die empfangene Rangieranforderung 11 in einer hier RafaController 12 genannten Funktionalität geprüft. Dabei wird ein zuvor definierter Prüfablauf 14 durchlaufen, welcher sicherstellt, dass durch die Umsetzung der Rangieranforderung 9 keine Vorschriften verletzt werden und die Chancen auf das erfolgreiche unmittelbare Einstellen der Rangierfahrstrasse 9 durch das Stellwerk 4 gegeben sind. Bei positiver Prüfung durch die Funktionalität des RafaControllers 12 wird eine Bedienanforderung 16 für diese Rangierfahrstrasse 9 erzeugt und eine Funktionalität zur Bedienverarbeitung 18 innerhalb des Leitsystems 2 gibt einen Befehl 20 zum Einstellen der für die Umsetzung der Rangieranforderung 11 benötigten Rangierfahrstrasse 9 an das betreffende Stellwerk 4 aus. Für die Durchführung der Prüfungen benötigt die Funktionalität RafaController 12 Daten zur Topologie/Projektierung der Gleis-und Sicherungsanlage sowie Informationen 22 über die Zustände der Infrastrukturelemente, hier der Gleise G1 bis G4, der Weichen W1 bis W3 und der Zwergsignale S1 bis S3 aus einem innerhalb des Leitsystems 2 aufbereiteten Prozessabbild 24. Dabei wird dieses Prozessabbild 24 beispielsweise in Form von Lupenbildern in einer Leitstelle aus den von Stellwerk 4 erhaltenen Daten 28 generiert und angezeigt. Gleichzeitig können diese Daten 28 dann in Form von applikationstauglichen Daten 28' (beispielsweise gemäss einem vorgebbaren Schnittstellenprotokoll) auch an die Schnittstelle 10 des TMS 8 gesendet werden.
Der Prüfablauf 14 ist dabei die Menge aller Prüfschritte, die diese Funktionalität Prüfablauf 14 aus einer vordefinierten Menge der vorhandenen Prüfschritte aufwählt, welche dann vom RafaController 12 für jede Rangieranforderung 11 ausgeführt werden wird. Der Prüfablauf 14 kann dabei einmalig auszuführende Prüfschritte beinhalten, wie auch solche, welche laufend bis zum positiven Resultat der Prüfung oder bis zum Erreichen einer optional in der Rangieranforderung 11 mitgelieferten Zeitvorgabe ausgeführt werden. Die Rangieranforderung 11 gilt als erfolgreich geprüft, wenn alle Prüfschritte des Prüfablaufs 14 ein positives Resultat zurückliefern.
Bei erfolgreicher Prüfung durch den RafaController 12 gibt das Leitsystem 2 den Befehl 20 zum Einstellen der für die Umsetzung der Rangieranforderung 11 benötigten Rangierfahrstrasse(n) über eine Schnittstelle 26 zur Stellwerkanbindung an das betreffende Stellwerk 4 aus. Bei negativer Prüfung, weil beispielsweise nach Ablauf der Zeitvorgabe mindestens ein Prüfschritt des Prüfablaufs ein negatives Resultat zurückliefert, wird eine negative Quittung an das TMS 8 zurückgesendet. Dieses negative Resultat kann beispielsweise von einer Weichenlage stammen, die momentan für eine andere Rangierfahrstrasse verschlossen worden ist und somit für eine Änderung der Weichenlage nicht zur Verfügung steht. In der negativen Quittung werden alle Prüfschritte angegeben, welche nach Ablauf der Zeitvorgabe ein negatives Resultat zurückgeliefert haben.
Die auszuführenden Prüfschritte im Rahmen des Prüfablaufs 14 werden direkt in der Projektierung des RafaControllers 12 festgelegt. Es kann dabei vorgesehen sein, dass zur Laufzeit eine neue Version des Prüfablaufs eingespielt und diese zu einem vorbestimmbaren Zeitpunkt x systemweit aktiviert werden kann.
Der besondere Effekt der vorliegenden Erfindung liegt daher sowohl in Form des Verfahrens als auch des hierzu ertüchtigten Systems darin, dass ein Umsystem (in diesem Fall beispielsweise das TMS 8 eines Bahnbetreibers (z.B. SBB)), einen Rangierfahrweg 9 in Form einer Rangieranforderung 11 an das Leitsystem 2 (in diesem Fall Iltis Netz^®) übermitteln kann, welcher in der Funktionalität RafaController 12 geprüft und bei positiver Prüfung an das Stellwerk 4 ausgegeben wird. Es werden also in dieser SW-Lösung die Handlungen ausgeführt, die sonst mühsam in einer Kommunikation zwischen Fahrdienstleiter und Rangierleiter auszuführen wären. Das erfindungsgemässe Verfahren hat somit den Vorteil, dass ein Umsystem im Leitsystem 2 Rangierfahrstrassen 9 automatisch einstellen lassen kann, ohne dass im Regelfall ein Fahrdienstleiter involviert werden müsste.

Claims

Verfahren zum Anfordern und Einstellen von Fahrstrassen (9) im schienengebundenen Verkehr, welches die folgenden Schritte umfasst:
a) Bereitstellen eines Leitsystems (2, 2a) zur Disposition des Schienenverkehrs innerhalb eines Eisenbahnnetzes, wobei das Eisenbahnnetz neben dem eigentlichen Gleisnetzwerk auch einen Depot- und/oder Rangierbereich (6) mit einer Gleisanlage (G1 bis G4) und zugehörigen Zugsicherungsanlagen (W1 bis W3, S1 bis S3) aufweist;

b) Definieren von einer Rangieranforderung (11), deren zugehörige Rangierfahrstrasse (9) eine Anzahl von hierfür zur Verfügung gestellter und entsprechend eingestellter Fahrwegelemente der Gleisanlage und/oder der Zugsicherungsanlage umfasst;

c) Bereitstellen einer leitsystemseitigen Prüfungsinstanz (12) für die Rangieranforderung (11), wobei die Prüfungsinstanz Kenntnis von Daten zur Topologie und/oder Projektierung der Gleis-und Sicherungsanlage sowie Informationen zu den Zuständen der in der Gleisanlage befindlichen Fahrwegelemente hat;

d) Prüfen der definierten Rangieranforderung (12) mit der leitsystemseitigen Prüfungsinstanz, wobei ein Prüfablauf (14) durchlaufen wird, der die angeforderte Rangierfahrstrasse (9) auf die Einhaltung vorhandener Sicherheitsvorschriften überprüft und/oder der stellwerkseitig abfragt, ob die von der angeforderten Rangierfahrstrasse (9) betroffenen Fahrwegelemente (W1 bis W3) und deren Einstellung innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums vollzogen werden kann;

e) bei positiver Beurteilung der Überprüfung der Sicherheitvorschriften und/oder der stellwerkseitig abgefragten Zustände, Ausgeben der Rangieranforderung (11) an das Stellwerk (4) mit der Aufforderung zur Einstellung der angeforderten Rangierfahrstrasse (9); und

f) Einstellen der in die angeforderte Rangierfahrstrasse (9) involvierten Fahrwegelement (W1 bis W3) und Freigabe der Rangierfahrstrasse (9) zur Befahrung.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zustände der in der Gleisanlage befindlichen Fahrwegelemente aus dem leitsystemseitig vorhandenen Prozessabbild (24) abgeleitet werden.