NL1031437C2 - Spoorvoertuigsysteem, walsysteem, bewakingssysteem en werkwijze voor het bewaken van de snelheid van spoorvoertuigen in relatie tot een spoorwegsignalering. - Google Patents

Description

SPOORVOERTUIGSYSTEEM, WAL SYSTEEM, BEWAKINGSSYSTEEM EN WERKWIJZE VOOR HET BEWAKEN VAN DE SNELHEID VAN SPOORVOERTUIGEN IN RELATIE TOT EEN SPOORWEGSIGNALERING.

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een spoorvoertuigsysteem voor het bewaken van de snelheid van een spoorvoertuig in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een walsysteem voor het bewaken van de snel-10 heid van verkeer van spoorvoertuigen in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering. De onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op een bewakingssysteem voor het bewaken van de snelheid van spoorvoertuigen in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering. Voorts heeft 15 de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bewaken van de snelheid van spoorvoertuigen in relatie tot parameters van spoorwegsignalering.

Er zijn systemen bekend voor het tot stilstand brengen van een trein wanneer deze een rood sein passeert. 20 De bekende systemen zijn aan beperkingen onderhevig. Het bijvoorbeeld in elk geval in Nederland bekende en gebruikte systeem ATB is geschikt voor het bewaken van de snelheid van een trein bij snelheden boven 40 kilometer per uur. Als bekend gevolg van dergelijke beperkingen komen 25 nog steeds ongeautoriseerde seinpassages voor en is er bij snelheden onder de 40 kilometer per uur op grond van een dergelijk systeem geen bescherming mogelijk.

Teneinde een veiliger systeem met meer functionaliteit mogelijk te maken, verschaft de onderhavige uitvin-30 ding een spoorvoertuigsysteem voor het bewaken van de snelheid van een spoorvoertuig in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering, omvattende: - invoermiddelen voor het invoeren van gegevens met betrekking tot de snelheid en de locatie van het 35 spoorvoertuig op basis van ten minste één draadloos ontvangbaar plaatsbepalingssignaal voor het bepalen van de actuele locatie van de voorzijde van het spoorvoertuig, 1 0 3 1 43 7 2 - ontvangstmiddelen voor het vanaf een walsysteem ontvangen van actuele gegevens met betrekking tot de spoorwegsignalering, - een verwerkingseenheid met een geheugen voor het 5 verwerken van de actuele gegevens met betrekking tot de signalering, - uitvoermiddelen voor het uitvoeren van een waar-schuwings- en/of een remsignaal.

Een dergelijk systeem volgend de onderhavige uit-10 vinding biedt onder meer als voordeel dat actuele informatie met betrekking tot de locatie van de voorzijde van een spoorvoertuig kan worden gerelateerd aan actuele gegevens met betrekking tot de spoorwegsignalering. Hierdoor wordt het bijvoorbeeld mogelijk te bepalen of een voertuig zich 15 bevindt voor, in de nabijheid van of voorbij een rood sein op basis van deze gegevens. Het is bijvoorbeeld van belang dat de locatie van de voorzijde van het spoorvoertuig bekend is aangezien een spoorvoertuig enkele tientallen tot enkele honderden meters lang kan zijn waardoor gegevens 20 met betrekking tot bijvoorbeeld het midden of de achterzijde van een trein geen geschikte informatie verschaffen over de locatie ten opzichte van bijvoorbeeld een sein van de voorzijde van de trein.

Het is derhalve mogelijk een spoorvoertuig tot 25 stilstand te brengen wanneer deze een onveilig sein (rood) voorbij rijdt of een onveilig sein voorbij dreigt te rijden. Bij voorkeur wordt voor het bepalen van de locatie van het spoorvoertuig gebruik gemaakt van een GPS-systeem. Een soortgelijk systeem dat in ontwikkeling is, is het zo-30 genoemde Galileo systeem. Plaatsbepaling op basis van sa-tellietgegevens heeft als voordeel dat het niet noodzakelijk is een infrastructuur voor het verschaffen van plaatsbepalingssignalen te bouwen en te onderhouden. Een dergelijk aards plaatsbepalingssysteem kan in het kader 35 van de onderhavige uitvinding eveneens worden toegepast.

In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm omvat het systeem verzendmiddelen voor het verzenden van gegevens 3 met betrekking tot het spoorvoertuig naar het walsysteem. Een voordeel hiervan is dat een actueel signaal kan worden gegeven aan bijvoorbeeld een treindienstleiding dat een trein een rood signaal heeft gepasseerd en dat hierdoor 5 een onveilige situatie is ontstaan. De treindienstleiding kan op grond van deze gegevens waarschuwingen uitzenden of bepaalde sporen buiten dienst te stellen danwel beveiligen door middel van een rood sein.

Hiermee wordt met behulp van een systeem volgens 10 de onderhavige uitvoeringsvorm eveneens een bestaand probleem voor het detecteren of een trein door rood rijdt of is gereden opgelost. Met behulp van bestaande systemen kan de treindienstleiding geen onderscheid maken of een storingsmelding bijvoorbeeld een foutief geplaatste kort-15 sluitlans, problemen met werkzaamheden, vandalisme en dergelijke betreft of dat een storing betrekking heeft op een trein die door een onveilig (rood) sein is gereden.

Het met behulp van een system volgens de onderhavige uitvoeringsvorm bepalen of een trein aanwezig is op 20 een spoor draagt ertoe bij dat de gevolgen van valse meldingen van bestaande systemen kunnen worden verminderd. Hierdoor kunnen vertragingen worden voorkomen die met behulp van bestaande systemen niet kunne worden voorkomen.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat midde-25 len voor het bepalen van een stilstandpunt van een spoorvoertuig op basis van ten minste gegevens met betrekking tot locatie, snelheid en vertragingsparameters. Met behulp van een dergelijk stilstandpunt kan een spoorvoertuig tot remmen worden aangezet wanneer dit stilstandpunt een on-30 veilig (rood) sein nadert. Hierdoor kan een onveilige seinpassage door een spoorvoertuig worden voorkomen. Het is evenzeer mogelijk een roodseinpassage van een spoorvoertuig te voorspellen wanneer het stilstandpunt vanaf het rijdende spoorvoertuig gezien zich voorbij het sein 35 bevindt. In een dergelijk geval kan al voordat een spoorvoertuig tot stilstand is gekomen een signalering worden gegeven met betrekking tot de onveilige seinpassage. Hier- 4 door wordt het mogelijk andere spoorvoertuigen tijdig te waarschuwen voor de mogelijke gevolgen van de onveilige seinpassage.

Bij voorkeur zijn bij een systeem volgens de on-5 derhavige uitvinding de invoermiddelen geschikt voor een GPS-sinaal of omvat het systeem een GPS-ontvanger, zoals bij voorkeur een D-GPS-ontvanger, een GPS-ontvanger met een hoge verversingsfrequentie en een hoge nauwkeurigheid zoals kan worden behaald middels een SIRF III chipset.

10 Hierdoor wordt het mogelijk zeer nauwkeurig gegevens met betrekking tot de locatie en de snelheid van het spoor-voertuig te meten en te gebruiken. De toepassing van een D-GPS-ontvanger biedt de mogelijkheid een dergelijke meet-nauwkeurigheid te vergroten op basis van een verschilme-15 ting ten opzichte van een vast baken op de aarde. Zoals in het voorgaande reeds is genoemd, biedt het gebruikmaken van een GPS-systeem de mogelijkheid op relatief voordelige wijze accurate plaatsbepalingsgegevens te verkrijgen.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat het 20 systeem middelen voor het invoeren van versnellingsgege-vens met betrekking tot het voertuig. Hierbij kan gebruik gemaakt worden van bijvoorbeeld een gyroscoop of vaste toestandversnellingsbepalingsmiddelen welke op zichzelf bekend zijn. Een voordeel van het toepassen hiervan is dat 25 het systeem zelfs wanneer de draadloze plaatsbepaling (kortstondig) niet beschikbaar is, de actuele locatie van de voorzijde van het voertuig kan worden bepaald aan de hand van een afgeleide op basis van de versnellingsgege-vens. Voorts kan voor een dergelijke secundaire plaatsbe-30 paling bij uitval van de GPS een kompas worden toegepast.

Bij voorkeur omvat het systeem voorts omrekenmid-delen voor het omrekenen van positiegegevens van GPS-coördinaten naar een vooraf bepaald signaleringscoördina-tenstelsel zoals een rijksdriehoekstelsel. Een voordeel 35 van een dergelijke uitvoeringsvorm is dat gebruik gemaakt kan worden van een coördinatenstelsel dat wordt toegepast bij de plaatsbepaling van bijvoorbeeld seinen van de sig- 5 nalering. Anderzijds is het eveneens mogelijk alle coördinaten van bijvoorbeeld seinen van een signalering om te rekenen naar coördinaten van bijvoorbeeld een GPS-systeem.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat het 5 systeem middelen voor het bepalen van voor het spoorvoer-tuig geldende vertragingsparameters. Een voordeel hiervan is dat voor een voertuigspecifieke vertragingsparameters kunnen worden gebruikt bij bewerkingen door de verwer-kingseenheid of bij bijvoorbeeld het bepalen van het stil-10 standpunt. Dergelijke vertragingsparameters kunnen worden bepaald op basis van meetgegevens van ten minste een eerdere remweg van het spoorvoertuig. Op alternatieve wijze is het mogelijk gebruik te maken van bekende voertuigpara-meters. Hierbij kan worden gedacht aan het gewicht, de 15 lengte of de locomotiefinzet.

Bij voorkeur omvat het systeem voorts middelen voor het bepalen van een verzameling seinen waarvan de vooraf bepaalde signalering het remmen dient te initiëren. Door dit te doen voor zogenoemde risicoseinen kan de hoe-20 veelheid rekenwerk worden beperkt.

Een verder aspect van de onderhavige uitvinding betreft een walsysteem voor het bewaken van de snelheid van een spoorvoertuig in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering, omvattende: 25 - communicatiemiddelen voor het uitvoeren van com municatie met een spoorvoertuigsysteem, - een signaleringsinterface voor ontvangst van actuele gegevens met betrekking tot de toestand van de signalering 30 - een verwerkingseenheid gekoppeld met een geheu gen of datadrager voor het verwerken en opslaan van de gegevens , - verzendmiddelen voor het verzenden van de actuele gegevens met betrekking tot de signalering naar een 35 spoorvoertuigregeleenheid.

Een dergelijk walsysteem verstuurt op basis van bijvoorbeeld het treinnummer of het door een trein te be- 6 reiden traject of rijweg gegevens met betrekking tot bijvoorbeeld seinen langs dit traject naar de trein. Op basis van de gegevens met betrekking tot de seinen kan het spoorvoertuigsysteem bepalen of bijvoorbeeld een onveilig 5 sein wordt genaderd. Hiertoe worden gedurende een rit continu wijzigingen met betrekking tot de seingegevens overgezonden naar het spoorvoertuigsysteem wanneer er wijzigingen optreden, zoals wanner een signalering van het sein wijzigt van kleur. Voorts worden door het walsysteem gege-10 vens ontvangen met betrekking tot gebeurtenissen zoals het passeren van een rood sein. Het is echter evenzeer mogelijk dat op gezette tijden de actuele locatie van een trein wordt overgebracht van de trein naar het walsysteem op basis waarvan op dynamische wijze de locaties van alle 15 aangesloten spoorvoertuigen kan worden bijgehouden en bijvoorbeeld weergegeven op een dynamische spoorkaart of beeldscherm.

Het walsysteem omvat bij voorkeur een communica-tieorgaan voor het communiceren van gegevens met betrek-20 king tot een onveilige spoorvoertuigsituatie met een spoorverkeerleidingsysteem. Hierdoor is het mogelijk dat het spoorverkeerleidingsysteem adaptief handelt op basis van dergelijke gegevens. Het is evenzeer mogelijk dat de functionaliteit van het walsysteem volledig wordt geïnte-25 greerd in een spoorverkeerleidingsysteem.

Een verder aspect van de onderhavige uitvinding betreft een bewakingssysteem voor het bewaken van de snelheid van verkeer van spoorvoertuigen in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering omvattende een spoor-30 voertuigsysteem volgens een of meer van de conclusies 1-11 en een walsysteem volgens de conclusies 12 of 13.

Een verder aspect van de onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor het bewaken van de snelheid van verkeer van spoorvoertuigen in relatie tot parameters van 35 een spoorwegsignalering, omvattende stappen voor: - het bepalen van een actuele locatie van de voorzijde van het voertuig, 7 - het bepalen van actuele signaleringsparameters van een spoorwegsignalering, - het bepalen van de actuele snelheid van het voertuig, 5 - het relateren van de actuele locatie van het voertuig en de actuele signaleringsparameters aan de snelheid van het voertuig, en - het uitvoeren van een rem- en of waarschuwings- signaal.

10 Verdere voordelen, kenmerken en details van de on derhavige uitvinding zullen in het navolgende worden aan de hand van de voorkeursuitvoeringsvormen onder verwijzing naar de aangehechte figuren, waarin: - Fig. 1 een blokschema is van een eerste voor- 15 keursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, in casu een uitvoering van een spoorvoertuigsystem; - Fig. 2 een schematische weergave is van een tweede voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, in casu een uitvoering van een walsysteem; 20 - Fig. 3 een stroomschema is van een voorkeursuit voeringsvorm van een werkwijze van de uitvoeringsvorm van Fig. 1; - Fig. 4 een voorkeursuitvoeringsvorm is van een werkwijze die wordt uitgevoerd volgens de uitvoeringsvorm 25 van Fig. 1; - Fig. 5 een voorkeursuitvoeringsvorm is van een werkwijze die wordt uitgevoerd volgens de uitvoeringsvorm van Fig. 1; - Fig. 6 een voorkeursuitvoeringsvorm is van een 30 werkwijze die wordt uitgevoerd volgens de uitvoeringsvorm van Fig. 2; - Fig. 7 een voorkeursuitvoeringsvorm is van een werkwijze die wordt uitgevoerd volgens de uitvoeringsvorm van Fig. 2; 35 - Fig. 8 een voorkeursuitvoeringsvorm is van een werkwijze die wordt uitgevoerd volgens de uitvoeringsvorm van Fig. 2; 8 - Fig. 9 een voorkeursuitvoeringsvorm is van een werkwij ze die wordt uitgevoerd volgens de uitvoeringsvorm van Fig. 2;

Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm volgens de on-5 derhavige uitvinding (Fig. 1) betreft een treinsysteem 1. Dit treinsysteem 1 omvat een hardwarematig of softwarematig geïmplementeerde verwerkingseenheid of centrale computer 2 waarop een aantal delen van de uitvoeringsvorm zijn aangesloten. Dit treinsysteem is geschikt voor het op ba-10 sis van bijvoorbeeld GPS-berichten voor het aanleveren van coördinaten, koers en snelheid, en eventueel referentiepo-sitieberichten afkomstig van de vaste aarde, op naukeurige wijze de positie en de snelheid van een trein te bepalen. Voorts worden van het walsysteem (Fig. 2) gegevens ontvan-15 gen met betrekking tot seinen die langs het traject van de trein aanwezig zijn. Met betrekking tot een sein is bijvoorbeeld bekend dat de kleur (rood, geel, groen, etc.) is welke kleuren aanduidingen zijn voor stop- of andere signalen.

20 De centrale verwerkingseenheid 2 is gekoppeld met of omvat invoermiddelen 3 voor treindata 3 die kunnen worden ingevoerd door een machinist 9. Voorts is de CVE 2 gekoppeld met invoermiddelen 4 voor het invoeren van GPS-data 4 die afkomstig zijn van een aantal GPS-satellieten. 25 Voorts is de CVE 2 gekoppeld met sensoren 5 voor het meten van de acceleratie en de richting van de trein. Een dergelijke acceleratiemeter kan worden toegepast voor het bepalen van de locatie van de trein wanneer geen of onvoldoende geschikte GPS-signalen worden ontvangen. Hierbij kan 30 bijvoorbeeld de formule V(t) = V(t-l) + A (t) worden toegepast. Het kompas kan worden toegepast voor het bepalen van de rijhoek ten opzichte van het magnetische noorden. Dergeljk gegevens kunnen additioneel worden toegepast bij het vaststellen van de locatie van de trein wanneer GPS-35 signalen (kortstondig) wegvallen.

Voorts is de CVE 2 verbonden met een communicatie-inrichting 6 voor het maken van verbinding met walsyste- 9 meem (Fig. 2). Hierbij wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van een GSM-netwerk 11 of een MTS-, GPRS- of GSMR-netwerk. Andere verbindingstechnieken die binnen het begrip van de uitvinding op geschikte wijze kunne worden toegepast zijn 5 eveneens mogelijk.

Voorts is de CVE 2 verbonden met een data-opslaggeheugen 8 zoals een vaste toestand geheugen of een harde schijf voor het opslaan van relevante gegevens.

Verder is de CVE 2 voorzien van een uitvoerorgaan 10 7 voor het verschaffen van een alarmering aan de machinist en/of het actueren van bijvoorbeeld het remsysteem wanneer de trein bijvoorbeeld een rood sein passeert of is bepaald dat dit dreigt te gebeuren of is bepaald dat dit onomkeer-keerbaar zal gebeuren.

15 Het treinsysteem voert processen uit die in het navolgende worden aangeduid als 'verwerk ontvangen berichten' (fig 3) voor het verwerken van berichten die worden ontvangen door het treinsysteem; 'bewerken en berekenen' (fig 4,5) voor bewerkingen en berekeningen die worden uit-20 gevoerd door het treinsysteem; en 'versturen van berichten' (fig. 5) voor het uitsturen van berichten door het treinsysteem.

Het treinsysteem voert de volgende functies uit: - 'Bepaalpositie en snelheid': De primaire parame-25 ters voor het bepalen van de positie van de trein is de GPS coördinaat uitgedrukt in WGS84 noorderbreedte en oosterlengte. Als de horizontale positieprecisie (de zogenaamde HDOP waarde) boven een bepaalde grenswaarde komt en niet betrouwbaar genoeg is, dan wordt automatisch overge-30 schakeld naar een tweede parameter. De positie wordt dan bepaald aan de hand van de koers, snelheid en versnelling van de trein aan de hand van de acceleratiemeter en kompas. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de fysieke eigenschappen van .railinfrastructuur en van het materieel. Er 35 zijn namelijk grenzen aan b.v. de mate van koerswijziging per strekkende meter, versnelling en vertraging van een trein. Op deze wijze kan een nauwkeurige positie van de 10 trein vastgesteld worden. De maximale afwijking in de rijrichting van de trein is kleiner of gelijk aan 6 meter bij een HDOP waarde van 1. De snelheid van de trein wordt bepaald op basis van de ontvangen snelheid van de GPS-5 ontvanger of op basis van de acceleratiemeter. De positie wordt in het laatste geval dan bepaald volgens p(tp)=p(tp- l)+v(tp) waarbij p de x-as of y-as definieert; - 'Bepaal remcurve': Het treinsysteem is een vast onderdeel van de treinapparatuur. Voor het bepalen van de 10 remcurve zijn er twee varianten: a. In de praktijk bepalen wat de remcurve van de trein is. Als een trein een aantal malen geremd heeft, kan het treinsysteem dit remgedrag opslaan in een centrale database in het treinsysteem. Bij het vóórspellen van de 15 remweg wordt gebruik gemaakt van deze praktijk gegevens. Hiermee wordt een voorspelling opgesteld wanneer de trein op een normale wijze, bij een normale remming, stil zal staan. Het treinsysteem leert als het ware het remgedrag en zal bij wijziging van de materieelsamenstelling een 20 eventueel nieuw remgedrag inmeten en opslaan.

b. Op basis van treingegevens de remcurve wiskundig afleiden. Deze wijze betreft het op basis van zogenaamde trein karakteristieken de remcurve te bepalen. De machinist voert een paar kenmerken in, in het treinsys- 25 teem, waarmee de remcurve kan worden berekend. Hierbij gaat het bij reizigerstreinen om treincategorie en bij goederentreinen o.a. om treinlengte, loc-inzet, treinge-wicht.

- 'Bepaal te bewaken seinen': Deze functie kan 30 seinen toevoegen en verwijderen uit de lijst van te bewaken seinen. Bij ontvangst van een sein wordt aan de hand van de toestand van het sein bepaald of het sein bewaakt moet worden op het door rood rijden.

- 'Bepaal alarmering': Als een trein een rood sein 35 dreigt te gaan passeren dan geeft het treinsysteem een alarmmelding. Het alarmsysteem kan worden uitgevoerd door een geluidsignaal te produceren of een trilling te veroor- 11 zaken of beide. Ook kan het alarmsignaal worden aangesloten op een op zichzelf bekend ATB systeem in de trein. Hierdoor zal de trein autonoom en zonder tussenkomst van de machinist tot stilstand worden gebracht.

5 - 'Trein door Rood': Indien een trein niet tijdig tot stilstand is gebracht voor een stoptonend sein dan wordt er een bericht naar het walsysteem verstuurd. Op de verkeersleidingspost kan dit bericht gebruikt worden om treinen in de buurt te alarmeren en om hiermee een aanrij -10 ding met deze trein te voorkomen.

In Fig. 2 is het walsysteem 12 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding getoond. Het walsysteem omvat een verwerkingseenheid 13 die als afzonderlijke inrichting of computer kan zijn uitge-15 voerd maar die eveneens kan zijn geïntegreerd in een treindienstleidingssysteem. Dit walsysteem 12 omvat een koppeling 14 met een treindienstleidingsysteem zoals bijvoorbeeld een VPT-PRL 17. Voorts omvat het walsysteem een communicatie-inrichting 15 voor verbinding met het trein-20 systeem (Fig. 1) via bijvoorbeeld een GSM-netwerk 18.

Voorts omvat het walsysteem een gegevensbank 16 waarin te gebruiken gegevens worden opgeslagen. Dergelijke gegevens omvatten locatiegegevens van seinen, toestandsgegevens van seinen (dynamisch) en/of gegevens met betrekking tot trei-25 nen en/of treinsamenstellingen.

Het walsysteem voert processen uit die in het navolgende worden aangeduid als 'verwerk ontvangen berichten' (fig 7) voor het verwerken van berichten die worden ontvangen door het walsysteem; 'bewerken en berekenen' 30 (fig 8) voor bewerkingen en berekeningen die worden uitgevoerd door het walsysteem; en 'versturen van berichten' (fig. 9) voor het uitsturen van berichten door het walsysteem.

Het walsysteem voert de volgende functies uit: 35 - 'Te bewaken seinen': Het walsysteem bevat een statische centrale database met de seinen. De beheerder kan hier seinen aan toevoegen of uit verwijderen.

12 - 'Actuele treinlijst': Deze functie zorgt voor het actueel houden van de treinnummers op het walsysteem. Een nieuw ontvangen nummer wordt toegevoegd aan de lijst. Als de trein het gebied dat door een VL-post wordt be- 5 stuurd verlaat, dan wordt het treinnummer doorgegeven aan het naburig gebied (de buurpost). Als een trein aan het einde van de rit komt dan wordt het treinnummer verwijderd uit de treinlijst.

- 'Actuele toestand': Met deze functie wordt de 10 het walsysteem voorzien van de actuele toestand van alle te bewaken seinen. Het walsysteem ontvangt deze informatie van de procesleidingsystemen. De informatie wordt opgeslagen op de walsysteem.

- 'Bewaak seinen': Het walsysteem ontvangt van het 15 procesleidingsysteem alle rijweginstelling opdrachten van alle treinen. Als een treinnummer in de ontvangen rijweg-instellingopdracht overeenkomt met een treinnummer in de lijst van het treinsysteem dan wordt vastgesteld welke seinen in de rijweg bewaakt moeten worden.

20 - 'Te versturen seinen': Deze functie verstuurt aan de hand van het treinnummer de informatie over de te bewaken seinen naar het treinsysteem. Voor stoptonende seinen wordt het treinsysteem geïnformeerd om de bewaking te activeren. Voor niet stoptonende seinen wordt het 25 treinsysteem geïnformeerd om de bewaking te deactiveren.

In Fig. 3 is een werkwijze getoond voor het afhandelen van ontvangen berichten met gegevens door het treinsysteem van Fig. 1. Er worden berichten beschreven met betrekking tot: 30 1. Treindata: De machinist voert het treinnummer in van de rit (de reis van A naar B) van de trein, in geval van een reizigerstrein de materieelsamenstelling, in geval van een goederentrein de lengte, het gewicht en het trek- en remvermogen.

35 2. GPS data: De GPS ontvanger verstuurt de onbe werkte GPS-berichten (NMEA) op.

13 3. Acceleratie- en kompasdata: Het acceleratie- en kompassysteem verstuurt de onbewerkte versnelling- vertra-gingsgegevens en koersgegevens op.

4. Walcommunicatie: Het walcommunicatiesysteem 5 verzorgt de communicatie tussen het treinsysteem en het

Walsysteem.

De werkwijze start in stap 21. Vervolgens wordt in stap 22 het bericht 'treindata' ontvangen of ingevoerd door de machinist. Dergelijke treindata betreffen bijvoor-10 beeld het treinnummer van en te maken rit (reis van A naar B) van een trein, en de materieelsamenstelling in het geval van een reizigerstrein. In het geval van een goederentrein betreffen de treingegevens bijvoorbeeld de lengte, het gewicht en het trek- en remvermogen.

15 In stap 23 wordt de geldigheid van de gegevens ge controleerd. Indien de gegevens onjuist zijn, wordt de machinist om hernieuwde invoer verzocht in stap 24. Indien in stap 23 wordt bepaald dat de treindata juist zijn, worden in stap 25 de treingegevens verwerkt. Vervolgens wordt 20 in stap 26 aangeduid dat de treingegevens zijn ontvangen en worden deze verwerkt volgens een werkwijze van Fig. 4 of 5.

In stap 27 wordt het bericht 'GPS-data' ontvangen waarna deze in stap 28 worden gecontroleerd. Indien in 25 stap 29 wordt bepaald dat het GPS-bericht ongeldig is, wordt in stap 30 het GPS-bericht verwijderd. Indien in stap 29 wordt bepaald dat het GPS-bericht geldig is, wordt in stap 31 het berichttype bepaald. Vervolgens wordt in stap 32 het berichttype dat is ontvangen gesignaleerd en 30 worden de GPS-data verder verwerkt in stap 32.

In stap 33 worden gegevens die afkomstig zijn van de versnellingssensor en het kompas ontvangen. In stap 34 wordt een dergelijk bericht gecontroleerd. Indien in stap 35 wordt bepaald dat het bericht ongeldig is, wordt het 35 bericht in stap 36 verwijderd. Indien in stap 35 is bepaald dat het bericht geldig is, wordt in stap 37 het berichttype bepaald. Vervolgens wordt gesignaleerd dat het 14 bericht van een bepaald type is ontvangen, wordt dit verder bewerkt in stap 50.

In stap 39 worden data afkomstig van het walsys-teem ontvangen vanaf bijvoorbeeld het GSM-netwerk. In stap 5 40 wordt het in stap 39 ontvangen bericht gecontroleerd.

Indien in stap 41 is bepaald dat het bericht ongeldig is, wordt in stap 42 een retour-bericht gestuurd aan het wal-systeem om nogmaals het laatste bericht op te sturen. Indien in stap 41 is bepaald dat het bericht van stap 39 10 geldig is, wordt in stap 43 het berichttype bepaald. Vervolgens wordt in stap 44 een sein afgereden waarna in stap 45 het verwijderen van het te bewaken sein uit het gegevensbestand wordt gesignaleerd volgens de werkwijze onder stap 52. In stap 46 wordt een sein bewaakt waarbij in stap 15 47 het registreren van het te bewaken sein in het gege vensbestand wordt gesignaleerd volgens de stappen vanaf 52. In de Fig. 4 en 5 wordt middels stroomdiagrammen de afhandeling van ontvangen berichten door het proces bewerking en berekening getoond.

20 De werkwijze begint in stap 40. In stap 41 worden treindata ontvangen. In stap 42 wordt bepaald of deze treindata nieuw zijn. Indien in stap 42 wordt bepaald dat de treindata niet nieuw zijn, wordt de wijziging in het gegevensbestand verwerkt en wordt het vorige treinnummer 25 afgemeld. Indien in stap 42 is bepaald dat de treindata nieuw zijn, worden de nieuwe treingegevens verwerkt in het gegevensbestand. Vervolgens wordt in stap 45 het treinnummer verzonden naar het walsysteem en wordt een aanvraag gedaan met betrekking tot de te bewaken seinen, hetgeen in 30 groter detail is uitgewerkt in Fig. 6 in stap 68 en 69. In stap 46 worden GPS-data verkregen waarvan in stap 47 wordt bepaald of deze betrouwbaar zijn. Indien deze niet betrouwbaar zijn, worden in stap 48 de positie, koers en snelheid bepaald op basis van acceleratie en richtingsda-35 ta. Indien in stap 47 wordt bepaald dat de gegevens wel betrouwbaar zijn, worden in stap 49 de positie, koers en 15 snelheid bepaald op basis van GPS-data en worden deze opgeslagen in het gegevensbestand.

In stap 50 worden gegevens van de versnellingsme-ter en kompas 5 ontvangen. Vervolgens worden in stap 51 de 5 positie, koers en snelheid bepaald op basis van de acceleratie- en richtingsdata.

In stap 52 worden gegevens met betrekking tot seinen ontvangen. Deze worden vervolgens in stap 53 verwerkt en opgeslagen in het gegevensbestand.

10 In Fig. 5 is het vervolg van het stroomschema van

Fig. 4 getoond. In stap 54 wordt periodiek de nieuwe toestand van de trein bepaald. In stap 55 wordt de actuele positie van de trein bepaald. In stap 56 wordt het eerste stoptonende sein op het voor de trein liggende en af te 15 rijden traject bepaald. In stap 57 wordt de snelheid van de trein bepaald. In stap 58 wordt bepaald of de snelheid van de trein kleiner is dan 40 kilometer per uur. Indien dit het geval is, wordt het systeem geactiveerd en wordt de remcurve van de trein bepaald. Indien in stap 58 wordt 20 bepaald dat de snelheid hoger is dan 40 kilometer per uur, wordt het systeem gedeactiveerd.

Op alternatieve wijze kan het systeem in beide gevallen blijven functioneren maar kan worden bepaald dat geen signalering naar de machinist en/of het remsysteem 25 en/of het walsysteem wordt uitgevoerd. De controle op de snelheid van 40 kilometer per uur is optioneel en wordt gebruikt wanneer voor snelheden boven deze 40 kilometer per uur een alternatief systeem voor de veiligheid zoals bijvoorbeeld het ATB-systeem wordt gebruikt. Het systeem 30 volgens de onderhavige uitvinding kan in beginsel voor elke snelheid worden toegepast.

Vervolgens wordt op basis van de gegevens uit de stappen 55-57 in stap 61 bepaald of de trein tijdig tot stilstand kan komen voor het stoptonende sein. Indien dit 35 het geval is, wordt na keuzestap 62 de werkwijze geretourneerd naar stap 54. Indien in stap 62 wordt bepaald dat de trein niet tijdig tot stilstand kan komen, wordt een alar- 16 mering gegeven aan de machinist, een remsignaal uitgevoerd naar het remsysteem van de trein en/of het walsysteem geïnformeerd in stap 63. Vervolgens wordt in stap 64 het sein bewaakt op de conditie dat de trein daadwerkelijk 5 door rood is gereden. Indien in stap 65 wordt bepaald dat de trein door rood is gereden, wordt in stap 66 een bericht verstuurd dat de trein door rood is gereden met bijbehorend treinnummer en seinnummer naar het walsysteem.

In Fig. 6 wordt een werkwijze van het proces ver-10 sturen van bericht getoond. In stap 76 wordt de werkwijze gestart. In stap 68 wordt een bericht aanmelding aangemaakt welk bericht in stap 69 wordt verzonden omvattende de gegevens van de aanmelding, het treinnummer en verbin-dinggegevens in de richting van het walsysteem. In stap 70 15 wordt een bericht afmelding aangemaakt. Dit bericht wordt in stap 71 verzonden omvattende het treinnummer naar het walsysteem. In stap 72 wordt een bericht trein door rood aangemaakt. Dit bericht wordt in stap 73 omvattende het treinnummer en het seinnummer verzonden naar het walsys-20 teem.

In Fig. 7 wordt de afhandeling van ontvangen gegevens door het proces 'verwerken ontvangen berichten' getoond. De Werkwijze begint in stap 74. Vervolgens wordt in stap 75 een bericht omvattende GSM-data van het walsysteem 25 ontvangen. In stap 76 wordt bepaald of dit een geldig bericht is. Indien in stap 76 wordt bepaald dat het geen geldig bericht is, wordt een foutmelding teruggezonden naar de verzender. Indien in stap 76 is bepaald dat het een geldig bericht is, worden de treingegevens gecontro-30 leerd en verwerkt in stap 78. In stap 79 wordt gesignaleerd dat treindata zijn ontvangen. Deze treindata zijn afkomstig van de werkwijzen van Fig. 4 en 5 van de processen voor het bewerken en berekenen van gegevens door het treinsysteem.

35 In stap 80 worden VPT-data ontvangen van een treindienstleidingsysteem. In stap 81 wordt bepaald of dit bericht geldig is. Indien dit bericht niet geldig is, 17 wordt een foutmelding verzonden aan het VPT in stap 82. Indien in stap 81 wordt bepaald dat het bericht geldig is, worden in stap 83 de seingegevens gecontroleerd en verwerkt. Vervolgens wordt gesignaleerd dat de seindata zijn 5 ontvangen instap 84.

In Fig. 7 worden de stappen van het proces administratie en bewerking getoond. De werkwijze wordt gestart in stap 85. In stap 86 wordt een bericht omvattende trein-data ontvangen. In stap 87 wordt bepaald of het een aan-10 melding betreft. Indien dit het geval is, worden in stap 90 de nieuwe treingegevens in de centrale database 16 verwerkt. Vervolgens worden in stap 91 gegevens zoals het treinnummer verzonden naar het VPT-PRL-systeem en een aanvraag van de kritische seinen voor deze trein verzonden 15 naar de trein volgens het proces van Fig. 9.

Indien in stap 87 wordt bepaald dat bericht 86 geen betrekking heeft op een aanmelding, wordt in stap 88 bepaald dat het bericht betrekking heeft op een afmelding. Indien het bericht betrekking heeft op een afmelding, 20 wordt in stap 89 de trein met het treinnummer verwijderd uit de centrale database 16 volgens het proces van Fig. 9.

In stap 92 wordt een bericht met betrekking tot 'trein door rood' ontvangen. Vervolgens wordt in stap 93 de informatie uit dit bericht verwerkt in de centrale da-25 tabase en wordt hiervan melding gemaakt naar de VPT-PRL (treindienstleiding) door middel van een proces volgens Fig. 9. In stap 94 wordt een bericht met betrekking tot seindata ontvangen. In stap 95 wordt bepaald of dit sein wordt afgereden. Indien dit het geval is, wordt in stap 96 30 de seininformatie verwijderd uit de centrale database volgens stap 106 en 107 van Fig. 9. In stap 97 wordt de sein-toestand bepaald en in stap 98 verwerkt en opgeslagen in de centrale database door middel van de stappen 106 en 107.

35 In Fig. 9 wordt de werkwijze getoond voor het af handelen van ontvangen berichten door het proces 'versturen van berichten'. De werkwijze wordt gestart in stap 99.

18

In stap 100 wordt een aanmeldingsbericht ontvangen. In stap 101 wordt de aanvraag verzonden naar het VPT-PRL-systeem voor het opsturen van alle relevante seininforma-tie en wijzigingen voor een trein met een vooraf bepaald 5 treinnummer.

In stap 102 wordt een afmeldingsbericht ontvangen waarna in stap 103 de overeenkomstige trein met het overeenkomstige treinnummer wordt afgemeld bij het VPT-PRL-systeem.

10 In stap 104 wordt een bericht 'trein door rood7 ontvangen. Vervolgens wordt in stap 105 een 'trein door rood' bericht met het bijbehorende treinnummer en seinnum-mer verzonden naar het VPT-PRL-system. In stap 106 wordt het seinbericht ontvangen. Vervolgens wordt in stap 107 15 het berichttype en de toestand van de seinen in dit bericht verzonden naar de trein met het bijbehorende treinnummer.

In het voorgaande is de onderhavige uitvinding beschreven aan de hand van enkele voorkeursuitvoeringsvor-20 men. Verschillende aspecten van verschillende uitvoeringen worden beschreven geacht in combinatie daarvan waarbij alle combinaties die op basis van dit document door een vakman kunnen worden gemaakt dienen te worden meegelezen. Deze voorkeursuitvoeringsvormen zijn niet beperkend voor de 25 beschermingsornvang van deze tekst. De gevraagde rechten worden bepaald in de aangehechte conclusies.

1031437

Claims (17)

1. Spoorvoertuigsysteem voor het bewaken van de 5 snelheid van een spoorvoertuig in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering, omvattende: - invoermiddelen voor het invoeren van gegevens met betrekking tot de snelheid en de locatie van het spoorvoertuig op basis van ten minste één draadloos ont- 10 vangbaar plaatsbepalingssignaal voor het bepalen van de actuele locatie van de voorzijde van het spoorvoertuig, - ontvangstmiddelen voor het vanaf een walsysteem ontvangen van actuele gegevens met betrekking tot de spoorwegsignalering, 15. een verwerkingseenheid met een geheugen voor het verwerken van de actuele gegevens met betrekking tot de signalering, - uitvoermiddelen voor het uitvoeren van een waar-schuwings- en/of een remsignaal. 20

2. Systeem volgens conclusie 1 omvattende verzend-middelen voor het verzenden van gegevens met betrekking tot het spoorvoertuig naar het walsysteem.

3. Systeem volgens conclusie 1 of 2 omvattende middelen voor het bepalen van een stilstandpunt op basis van ten minste gegevens met betrekking tot locatie, snelheid en vertragingsparameters.

4. Systeem volgens een of meer van de voorgaande conclusies waarbij de invoermiddelen geschikt zijn voor een GPS signaal of een GPS ontvanger omvatten, zoals bij voorkeur een DGPS ontvanger, een GPS ontvanger met een hoge verversingsfrequentie en een hoge nauwkeurigheid zoals 35 kan worden behaald middels een SIRF III chipset. 1031437

5. Systeem volgens een of meer van de voorgaande conclusies omvattende middelen voor het invoeren van ver- snellingsgegevens met betrekking tot het voertuig.

6. Systeem volgens een of meer van de voorgaande conclusies omvattende een kompas voor het bepalen van de richting van het voertuig.

7. Systeem volgens een of meer van de voorgaande 10 conclusies omvattende omrekenmiddelen voor het omrekenen van positiegegevens van GPS coördinaten naar een vooraf bepaald signaleringscoördinatenstelsel, zoals een rijks-driehoekstelsel.

8. Systeem volgens een of meer van de voorgaande conclusies omvattende middelen voor het bepalen van voor het voertuig geldende vertragingsparameters.

9. Systeem volgens conclusie 8 waarbij de parame- 20 ters worden bepaald op basis van meetgegevens van ten minste een eerdere remweg.

10. Systeem volgens conclusie 8 waarbij de parameters worden bepaald op basis van bekende voertuigparame- 25 ters.

11. Systeem volgens een of meer van de voorgaande conclusies omvattende middelen voor het bepalen van een verzameling seinen waarvan de vooraf bepaalde signalering 30 het remmen dient te initiëren.

12. Walsysteem voor het bewaken van de snelheid van een spoorvoertuig in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering, omvattende: 35. communicatiemiddelen voor het uitvoeren van com municatie met een spoorvoertuigsysteem, - een signaleringsinterface voor ontvangst van actuele gegevens met betrekking tot de toestand van de signalering - een verwerkingseenheid gekoppeld met een geheu- 5 gen of datadrager voor het verwerken en opslaan van de gegevens, - verzendmiddelen voor het verzenden van de actuele gegevens met betrekking tot de signalering naar een spoorvoertuigregeleenheid. 10

13. Walsysteem volgens conclusie 13 omvattende een communicatieorgaan voor het communiceren van gegevens met betrekking tot een onveilige spoorvoertuigsituatie te communiceren met een spoorverkeerleidingssysteem. 15

14. Bewakingssysteem voor het bewaken van de snelheid van verkeer van een spoorvoertuig in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering omvattende een spoor-voertuigsysteem volgens een of meer van de conclusies 1-11 20 en een walsysteem volgens conclusie 12 of 13.

15. Werkwijze voor het bewaken van de snelheid van verkeer van spoorvoertuigen in relatie tot parameters van een spoorwegsignalering, omvattende stappen voor: 25. het bepalen van een actuele locatie van de voor zijde van het voertuig, - het bepalen van actuele signaleringsparameters van een spoorwegsignalering, - het bepalen van de actuele snelheid van het 30 voertuig, - het relateren van de actuele locatie van het voertuig en de actuele signaleringsparameters aan de snelheid van het voertuig, en - het uitvoeren van een rem- en of waarschuwings- 35 signaal.

16. Werkwijze volgens conclusie 15 omvattende stappen voor het bepalen van een punt van stilstand op basis van de actuele positie van het voertuig, de actuele snelheid van het voertuig en parameters met betrekking tot 5 voor het voertuig geldende vertragingsparameters.

17. Werkwijze volgens conclusie 15 of 16 omvattende stappen voor het bepalen of het spoorvoertuig zich bevind of onomkeerbaar zal gaan bevinden op een positie die 10 op basis van de signaleringsparameters onveilig is. 1031437