WO2006008292A1 - Verfahren zum erkennen eines hindernisses auf einer eisenbahnstrecke - Google Patents

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Claudio Laloni
Martin Nalezinski
Manfred Wiesand
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    • 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
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/041—Obstacle detection

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting a Hin ⁇ obstacle on a railway line, wherein the Lichtraumpro ⁇ fil is monitored in front of a rail vehicle by at least one arranged on the rail vehicle sensor.
  • the clearance gauge is the vertical section through the space that must be free of obstacles for the rail vehicle.
  • the clearance space is perpendicular to the Ver ⁇ line of connection of the upper rail edges.
  • the size of a clearance profile is usually defined in regulations. In Germany, a regulatory clearance profile is defined in the Railway Construction and Works Order (EBO).
  • a sensor for detecting the current gauge space is a video camera or a laser scanner. It is also a radar surveillance possible.
  • the invention has for its object to admit a method for detecting an obstacle on a railway track, which works reliably and yet in permissible structural installations, such as. Platforms that protrude into the Regel ⁇ gauge space profile indicating no obstacle.
  • the object is achieved according to the invention in that during a test drive a three-dimensional image of along the railway track at known locations detected Lichtraum ⁇ profiles is created that this three-dimensional image is stored, even if a detected Lichtraum- profile of a known control clearance profile deviates in a driving operation not disturbing extent that during Fahr ⁇ operation a currently detected gauge is compared with the taken from the three-dimensional image gauge for the same position on the railway line and that an obstacle is displayed in a deviation.
  • the advantage is achieved that permissible structural installations that project into the control room profile can not lead to an indication of an obstacle. This ensures that real obstacles can be reliably detected even in the area of such a permissible construction system. This applies in particular to the area of platforms or tunnels.
  • the advantage is achieved that a very reliable course of the clearance profile along the railway line can be detected by the measuring travel with simple means. You can do without a time-consuming creation of maps and tables.
  • the three-dimensional image is stored in a central office. For comparison with a currently then the data from the center to the rail vehicle can be transmitted.
  • the three-dimensional image is stored in each rail vehicle.
  • the data generated during the test drive must therefore be present in every rail vehicle that is to travel on the railway line. It then comes advantageous without transmission of data from a central office to the moving rail vehicle.
  • the recognition of an obstacle takes place exclusively in the rail vehicle itself.
  • the instantaneous position of the rail vehicle is determined from a non-distracting deviation of the clearance profile from the control light space profile detected by the driving operation by comparison with the stored three-dimensional image.
  • This provides the advantage that it is possible to determine the exact position of the rail vehicle by known deviations from the control clearance profile, the location of which is precisely known.
  • This location determination which is possible at intervals, can advantageously serve primarily to increase the accuracy of the obstacle recognition by comparing the current clearance profile and the stored three-dimensional image. If, for example, a platform is recognized at a different location than it would have to be arranged according to the three-dimensional image, the assignment of the three-dimensional image to the railway track can be corrected by shifting the entire three-dimensional image in the memory along the railway track until the platform is up-to-date and at the same place in the figure. This results in the Vor ⁇ in part, the result of the test drive corrected ⁇ the can immediately without having a new test run would be necessary. If disturbing equipment, such as transmission towers, is present in the vicinity of the railway line, its effects can be taken into account in obstacle detection.
  • the advantage is achieved, in particular, that an obstacle on the railway track can be clearly differentiated from permissible structural installations which protrude into the control room. It is largely avoided that an obstacle is displayed if there is no obstacle. On the other hand, obstacles are detected with great reliability even in the area of permissible structural installations which project into the control clearance profile, which is of great importance particularly in the area of platforms.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Hin­dernisses auf einer Eisenbahnstrecke, wobei das Lichtraumpro­fil vor einem Schienenfahrzeug durch mindestens einen am Schienenfahrzeug angeordneten Sensor überwacht wird. Es ist vorgesehen, dass bei einer Messfahrt eine dreidimensionale Abbildung aus entlang der Eisenbahnstrecke an bekannten Orten erfassten Lichtraumprofilen erstellt wird. Diese dreidimensi­onale Abbildung wird abgespeichert und zwar auch dann, wenn ein erfasstes Lichtraumprofil von einem bekannten Regellichtraumprofil in einem den Fahrbetrieb nicht störenden Ausmaß abweicht. Beim Fahrbetrieb wird dann ein aktuell erfasstes Lichtraumprofil mit dem aus der dreidimensionalen Abbildung entnommenen Lichtraumprofil für die gleiche Position an der Eisenbahnstrecke verglichen. Bei einer Abweichung wird ein Hindernis angezeigt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Erkennen eines Hindernisses auf einer Eisen¬ bahnstrecke
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Hin¬ dernisses auf einer Eisenbahnstrecke, wobei das Lichtraumpro¬ fil vor einem Schienenfahrzeug durch mindestens einen am Schienenfahrzeug angeordneten Sensor überwacht wird.
Das Lichtraumprofil ist der senkrechte Schnitt durch den Raum, der für das Schienenfahrzeug von Hindernissen frei sein muss. Das Lichtraumprofil steht dazu senkrecht auf der Ver¬ bindungslinie der Schienenoberkanten. Wie groß ein Lichtraum- profil sein muss, ist meistens in Regelwerken festgelegt. In Deutschland ist ein Regellichtraumprofil in der Eisenbahnbau- und Betriebsordnung (EBO) festgelegt.
Als Sensor zur Erfassung des momentanen Lichtraumprofils dient eine Videokamera oder auch ein LaserScanner. Es ist auch eine Radarüberwachung möglich.
Falls ein solcher Sensor eine Abweichung vom Regellichtraum- profil feststellt, wird zumindest eine Meldung an den Fahr- zeugführer gegeben.
An einer üblichen Eisenbahnstrecke gibt es Abweichungen vom Regellichtraumprofil, die jedoch den Fahrbetrieb nicht stören können. Insbesondere Bahnsteige ragen in das Regellichtraum- profil hinein. Auch im Bereich von Tunneln können akzeptable Abweichungen vom Regellichtraumprofil vorhanden sein.
Bisher war es üblich zulässige bauliche Anlagen, wie Bahn¬ steige und Tunnel in einer Karte einzuzeichnen oder in eine Liste aufzunehmen. Diese Unterlagen entstammten häufig den Bauplänen für die Eisenbahnstrecke und waren daher bei alte- ren Strecken häufig fehlerhaft. Eine nachträgliche Kartierung alter Strecken ist zu aufwändig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erkennen eines Hindernisses auf einer Eisenbahnstrecke an¬ zugeben, das zuverlässig arbeitet und trotzdem bei zulässigen baulichen Anlagen, wie z.B. Bahnsteigen, die in das Regel¬ lichtraumprofil hineinragen, kein Hindernis anzeigt.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass bei einer Messfahrt eine dreidimensionale Abbildung aus entlang der Eisenbahnstrecke an bekannten Orten erfassten Lichtraum¬ profilen erstellt wird, dass diese dreidimensionale Abbildung abgespeichert wird, auch dann, wenn ein erfasstes Lichtraum- profil von einem bekannten Regellichtraumprofil in einem den Fahrbetrieb nicht störenden Ausmaß abweicht, dass beim Fahr¬ betrieb ein aktuell erfasstes Lichtraumprofil mit dem aus der dreidimensionalen Abbildung entnommenen Lichtraumprofil für die gleiche Position an der Eisenbahnstrecke verglichen wird und dass bei einer Abweichung ein Hindernis angezeigt wird.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird der Vorteil er¬ zielt, dass zulässige bauliche Anlagen, die in das Regel¬ lichtraumprofil hineinragen, nicht zur Anzeige eines Hinder- nisses führen können. Dadurch wird gewährleistet, dass echte Hindernisse auch im Bereich einer solchen zulässigen bauli¬ chen Anlage zuverlässig erkannt werden können. Das gilt ins¬ besondere für den Bereich von Bahnsteigen oder Tunnel. Es wird insbesondere auch der Vorteil erzielt, dass durch die Messfahrt ein sehr zuverlässiger Verlauf des Lichtraumprofils entlang der Eisenbahnstrecke mit einfachen Mitteln zu .erfas¬ sen ist. Man kommt ohne eine zeitaufwändige Erstellung von Karten und Tabellen aus.
Beispielsweise wird die dreidimensionale Abbildung in einer Zentrale abgespeichert. Zum Vergleich mit einem aktuell er- fassten Lichtraumprofil können dann die Daten von der Zent¬ rale zum Schienenfahrzeug gesendet werden.
Nach einem anderen Beispiel wird die dreidimensionale Abbil- düng in jedem Schienenfahrzeug abgespeichert. Die bei der Messfahrt erzeugten Daten müssen also in jedem Schienenfahr¬ zeug vorhanden sein, das die Eisenbahnstrecke befahren soll. Man kommt dann vorteilhaft ohne Übermittlung von Daten von einer Zentrale zum fahrenden Schienenfahrzeug aus. Das Erken- nen eines Hindernisses erfolgt ausschließlich im Schienen¬ fahrzeug selbst.
Beispielsweise wird aus einer beim Fahrbetrieb erkannten nicht störenden Abweichung des Lichtraumprofils vom Regel- lichtraumprofil durch Vergleich mit der abgespeicherten drei¬ dimensionalen Abbildung die momentane Position des Schienen¬ fahrzeugs bestimmt.
Damit wird der Vorteil erzielt, dass durch bekannte Abwei- chungen vom Regellichtraumprofil, deren Ort genau bekannt ist, die exakte Position des Schienenfahrzeuges zu bestimmen ist. Diese in Abständen mögliche Ortsbestimmung kann vorteil¬ haft hauptsächlich dazu dienen, die Genauigkeit der Hinder¬ niserkennung durch einen Vergleich von aktuellem Lichtraum- profil und abgespeicherter dreidimensionaler Abbildung zu er¬ höhen. Wird nämlich z.B. ein Bahnsteig an einem anderen Ort erkannt, als er nach der dreidimensionalen Abbildung angeord¬ net sein müsste, kann die Zuordnung der dreidimensionalen Ab¬ bildung zur Eisenbahnstrecke korrigiert werden, indem die ganze dreidimensionale Abbildung im Speicher an der Eisen¬ bahnstrecke entlang verschoben wird, bis der Bahnsteig aktu¬ ell und in der Abbildung am selben Ort ist. Es wird der Vor¬ teil erzielt, dass das Ergebnis der Messfahrt korrigiert wer¬ den kann, ohne dass sofort eine neue Messfahrt notwendig wäre. Sofern in der Nähe der Eisenbahnstrecke störende Anlagen, wie z.B. Sendemasten vorhanden sind, können deren Auswirkungen bei der Hinderniserkennung berücksichtigt werden.
Dazu werden beispielsweise Einwirkungen von außen auf den Sensor kompensiert.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass ein Hindernis an der Eisenbahnstrecke eindeutig von zulässigen baulichen Anlagen, die in den Regel¬ lichtraum hineinragen, zu unterscheiden ist. Es wird weitge¬ hend vermieden, dass ein Hindernis angezeigt wird, wenn kein Hindernis vorhanden ist. Andererseits werden Hindernisse ge¬ rade im Bereich zulässiger baulicher Anlagen, die in das Re- gellichtraumprofil hineinragen, mit großer Zuverlässigkeit erkannt, was besonders im Bereich von Bahnsteigen von großer Bedeutung ist .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erkennen eines Hindernisses auf einer Eisen¬ bahnstrecke, wobei das Lichtraumprofil vor einem Schienen- fahrzeug durch mindestens einen am Schienenfahrzeug angeord¬ neten Sensor überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Messfahrt eine dreidi¬ mensionale Abbildung aus entlang der Eisenbahnstrecke an be¬ kannten Orten erfassten Lichtraumprofilen erstellt wird, dass diese dreidimensionale Abbildung abgespeichert wird, auch dann, wenn ein erfasstes Lichtraumprofil von einem bekannten Regellichtraumprofil in einem den Fahrbetrieb nicht störenden Ausmaß abweicht, dass beim Fahrbetrieb ein aktuell erfasstes Lichtraumprofil mit dem aus der dreidimensionalen Abbildung entnommenen Lichtraumprofil für die gleiche Position an der Eisenbahnstrecke verglichen wird und dass bei einer Abwei¬ chung ein Hindernis angezeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Abbildung in einer Zentrale abgespeichert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Abbildung in jedem Schienenfahrzeug abgespeichert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer beim Fahrbetrieb er¬ kannten nicht störenden Abweichung des Lichtraumprofils vom Regellichtraumprofil durch Vergleich mit der abgespeicherten dreidimensionalen Abbildung die momentane Position des Schie¬ nenfahrzeugs bestimmt wird.
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