WO2008034684A2 - System und verfahren zur fahrwegs- und/oder geschwindigkeitsbestimmung von fahrzeugen, insbesondere zur zugbeeinflussung - Google Patents

System und verfahren zur fahrwegs- und/oder geschwindigkeitsbestimmung von fahrzeugen, insbesondere zur zugbeeinflussung Download PDF

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WO2008034684A2 PCT/EP2007/058819 EP2007058819W WO2008034684A2 WO 2008034684 A2 WO2008034684 A2 WO 2008034684A2 EP 2007058819 W EP2007058819 W EP 2007058819W WO 2008034684 A2 WO2008034684 A2 WO 2008034684A2
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    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/121—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using magnetic induction

Definitions

  • the invention relates to two systems and two methods for determining the travel and / or speed of vehicles, in particular for train control, according to the preambles of claims 1, 7, 8 and 9.
  • control systems are well known. These use for vehicle location facilities that determine the speed and / or the travel of the vehicles, the latter starting from a known location. This is done for example by means of position encoders on the Rad diemes ⁇ ser of the vehicles (odometer). Usually, a second parallel is for safety reasons thereof Ver used independent drive ⁇ which operates for example with the aid of Dopp- ler radars.
  • train control may fail if the infrastructure and / or speed determination facilities fail. This may be in relation to an odometer due to a wet road surface and in relation to be on the Doppler radar during snowfall. Also, depending on the method, the location can fail when driving through a tunnel or in a train station.
  • a device with an acceleration sensor as a self-sufficient system would be well-suited to maintain the train location in these cases, as acceleration sensors at the o.g. Interference can ensure trouble-free operation, but only if the accuracy of the location is not limited by the drift of accelerometer and yaw rate sensor.
  • the object of the invention is to propose a trouble-free Or ⁇ system for train control.
  • the solution provides, based on a first system requires that the second device from the first device is in each case newly set when the travel paths determined and / or Ge ⁇ speeds of both devices vary over time from one another, in particular by the drift of the Be ⁇ is acceleration values caused that in case of failure of the first device, the determination of the travel path and / or the speed of the second device is at least maintained so ⁇ long as the first device is disturbed, and that the ge to the travel routes of the travel route ⁇ belonging inclinations stored in the vehicle and / or outside the vehicle.
  • the drift of the acceleration can be corrected very well.
  • the second device during the support each approximately the same high accuracy as the first device.
  • the second device assumes the function of the first, wherein the high accuracy can only be maintained ⁇ by the fact that the inclination is known in each case and is taken into account accordingly.
  • the system expediently operates in such a way that the second device is readjusted by the first device if the ascertained travel paths and / or speeds of both devices deviate from one another over time, which is caused in particular by the drift of the acceleration values.
  • placemarks in particular balises, be arranged on the route and that the inclinations of at least the section of the track at which the respective placemark is arranged be deposited in the placemarks the inclinations when passing the placemarks are each transmitted to the vehicle.
  • a security system provides that said first means comprises, in particular for highly accurate route determination at least two different active principles for the determina ⁇ mung of the guideway and / or the speed and the takeover by the second means at least as long as is done, as one of the two active principles is disturbed ,
  • the solution provides with respect to a first method provides that the second device from the first device is in each case newly set when the travel paths determined and / or Ge ⁇ speeds of both devices over time of- differ each other, wherein in particular the drift of Be Acceleration is corrected so that, in the event of a malfunction of the first device, the determination of the travel path and / or the speed is taken over by the second device at least as long as the first device is disturbed, the inclinations belonging to the travel paths of the travel route in the vehicle and / or or stored outside the vehicle.
  • the solution looks related to a second system ?? provide that the second means inlet independently of the acceleration additionally one of the change in slope corresponding rotational rate and determines therefrom the tendency that the second device from the first device at least with respect to the rotation rate, and optionally also with respect to the acceleration depending ⁇ wells new is set, in particular, the drift of the rate of rotation is corrected when the determined routes and / or speeds of both devices differ over time, to each of the location-related Nei ⁇ tions with predetermined minimum accuracy, in particular with high accuracy to determine that at a disorder of first determination, the determination of the travel path and / or the speed of the second device is at least as long as the first device is disturbed, in which case the inclination of the travel path belonging to the inclination during the traversing the route for determining the travel path and / or speed.
  • the solution provides related prior to a second process that the second device independently of and in addition to the acceleration a of the change in slope corresponding rotational rate and determines therefrom the tendency that the second A ⁇ direction from the first device at least with respect to the rotation rate, and optionally also with respect to the acceleration is respectively readjusted, in particular, the drift of the yaw rate is corrected when the travel paths determined and / or velocities of the two devices differ from each other in the course of time to each of the ortsbe ⁇ plated inclinations with a predetermined minimum accuracy determine that in a fault of the first device, the determination of the travel path and / or the speed of the second device is adopted at least as long as the first device is disturbed, in which case the detected on the rotation rate belonging to the routes of the route Inclinations when wied recovered driving the route used to determine the travel path and / or speed.
  • the following description relates to a system for Switzerlandbe ⁇ influence, in which vehicles 1 on routes F (shown schematically in Figure 1) of a route network (not shown).
  • the guideway and / or the speed of a driving ⁇ zeugs means of a first device with high accuracy JE are used for precise location within the train control wells determined, which operates with a odometer pulse, wherein at ⁇ hand of wheel revolutions and the wheel diameter of the covered path ( in each case starting from a predeterminable initial gangsort) and the respective local speed ermit ⁇ telt.
  • a second device is likewise provided in the vehicle for determining the travel path and / or the speed, which has an acceleration sensor and determines the travel path and / or the speed based on the accelerations measured at the individual locations.
  • the gravitational acceleration can be in accordance with the slope B in a proportion gx in the direction x and a proportion gz in the direction z perpendicular thereto (and thus perpendicular to the direction of travel x), where gz is not detected here by the acceleration sensor. Accordingly, the acceleration component gx does not occur wherever the route F has no inclination with respect to the horizontal H (ie with a flat route).
  • the location-dependent inclinations of the route F in a memory in the vehicle 1 as Nei ⁇ supply profile are stored.
  • the slope profile can also be stored outside of the vehicle 1 and in each case, if necessary, at least for the current route section for vehicle 1 are discharged via ⁇ , for example via a radio block center of the ETCS level 2.
  • Another possibility is disposed on the route F placemarks (not shown) in the form of balises for storing the inclination profile and to transmit the inclination profile when passing a Ortsmarkie ⁇ tion respectively to the vehicle 1.
  • the first device for determining the travel path and / or the speed is completely sufficient. From si ⁇ technical safety reasons, provided for highly accurate track Determination first facility combines itself already two different principles for the determination of the travel and / or speed, here in the execution ⁇ for a Doppler radar is next to the odometer pulse still (not shown) are present. In the case of disturbances of the first device automatically holds the second device at least temporarily, the Bestim ⁇ mung of infrastructure and / or speed upright.
  • the second device is connected to the first device, such that the second device is respectively readjusted (calibrated) by the first device.
  • the drift caused by the component of the acceleration is corrected, for example, in which the output signal of the Accelerat ⁇ n Trentssensors when resetting each with a ent ⁇ speaking correction value, in particular a voltage, be ⁇ is alsschlagt.
  • a readjustment takes place in each case if the travel paths and / or speeds determined by the two devices deviate from each other over time.
  • maximum deviations may be predetermined, so that when these predetermined deviations are exceeded, each time new values are set.
  • the second device is always in a state in which the detected accelerations are sufficiently accurate.
  • the determination of the travel and / or the speed of the second device is maintained at least as long as the first device is disturbed.
  • a disturbance of the Doppler radar is often present during heavy snowfall, one of the Wegimpulsgebers wet rails when the wheels slip through, so have a large slip.
  • This system and method can alternatively also be used to determine the inclination of the route F.
  • the second device in addition to the
  • Acceleration sensor on a gyroscope which emits a rotational rate corresponding to the Nei ⁇ tion change. From this can then be calculated in a known manner in each case the inclination.
  • low-cost gyroscopes also have a drift whose influence is even greater than that of the accelerometer sensors.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft Systeme und Verfahren zur Fahrwegs- und/oder Geschwindigkeitsbestimmung von Fahrzeugen (1), insbesondere zur Zugbeeinflussung, mit einer in den Fahrzeugen (1) angeordneten ersten Einrichtung und mit einer in den Fahrzeugen (1) angeordneten sich von der ersten Einrichtung in Bezug auf das Wirkprinzip unterscheidenden zweiten Ein- richtung, wobei letztere den Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit anhand der längs der Fahrstrecke (F) erfassten Beschleunigungen (bx) ermittelt, und zwar unter Abzug des Beschleunigungsanteils (gx), der jeweils durch die Neigung (B) der Fahrstrecke (F) bedingt ist. Um ein störungsfreieres Or- tungssystem/-verfahren zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass die zweite von der ersten Einrichtung jeweils neu eingestellt wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Geschwindigkeiten beider Einrichtungen voneinander abweichen, wobei insbesondere die Drift der Beschleunigung (bx) korrigiert wird, dass bei einer Störung der ersten Einrichtung deren Funktion von der zweiten Einrichtung übernommen wird und dass die zu den Fahrwegen der Fahrstrecke (F) gehörenden Neigungen (B) im Fahrzeug (1) und/oder außerhalb des Fahrzeugs (1) abgelegt sind.

Description

Beschreibung
System und Verfahren zur Fahrwegs- und/oder Geschwindigkeits¬ bestimmung von Fahrzeugen, insbesondere zur Zugbeeinflussung
Die Erfindung betrifft zwei Systeme und zwei Verfahren zur Fahrwegs- und/oder Geschwindigkeitsbestimmung von Fahrzeugen, insbesondere zur Zugbeeinflussung, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 7, 8 und 9.
Systeme zur Zugbeeinflussung sind allgemein bekannt. Diese setzen zur Fahrzeugortung Einrichtungen ein, welche die Geschwindigkeit und/oder den Fahrweg der Fahrzeuge ermitteln, letzteres ausgehend von einem bekannten Ort. Dies erfolgt beispielsweise mittels Wegimpulsgebern über den Raddurchmes¬ ser der Fahrzeuge (Odometer) . Meist wird aus sicherheitstechnischen Gründen parallel ein zweites davon unabhängiges Ver¬ fahren eingesetzt, welches beispielsweise mit Hilfe von Dopp- ler-Radaren arbeitet.
Außerdem ist es bekannt, den Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit anhand von längs der Fahrstrecke erfassten Beschleu¬ nigungen zu ermitteln. Dabei tritt der durch die Neigung der Fahrstrecke bedingte Erdbeschleunigungsanteil als systemati- scher Fehler auf. Die Neigung der Fahrstrecke lässt sich re¬ lativ einfach aus der Neigungsänderung mittels eines Drehratensensors (Gyroskops) ermitteln. Preiswerte Drehratensen¬ soren und Beschleunigungssensoren weisen erfahrungsgemäß eine erhebliche Drift auf.
Bei widrigen Umweltbedingungen kann es zu Ausfällen der Zugbeeinflussung kommen, wenn die Einrichtungen zur Fahrwegs- und/oder Geschwindigkeitsermittlung ausfallen. Dies kann in Bezug auf ein Odometer durch eine nasse Fahrbahn und in Bezug auf das Doppler-Radar bei Schneefall der Fall sein. Auch kann verfahrensabhängig die Ortung bei einer Fahrt durch einen Tunnel oder in einem Bahnhof ausfallen.
In diesen Fällen wäre eine Einrichtung mit einem Beschleunigungssensor als autarkes System gut geeignet, die Zugortung in diesen Fällen aufrechtzuerhalten, da Beschleunigungssensoren bei den o.g. Störungen einen störungsfreien Betrieb gewährleisten, allerdings nur, wenn die Genauigkeit der Ortung nicht durch die Drift von Beschleunigungsmesser und Drehratensensor limitiert wäre.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein störungsfreieres Or¬ tungssystem zur Zugbeeinflussung vorzuschlagen.
Die Lösung der Aufgabe wird in Bezug auf die beiden Systeme durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 sowie in Bezug auf die beiden Verfahren durch die Merkmale der Ansprüche 7 und 9 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltun- gen, die sowohl für die Systeme als auch für die Verfahren gelten .
Die Lösung sieht bezogen auf ein erstes System vor, dass die zweite Einrichtung von der ersten Einrichtung jeweils neu eingestellt wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Ge¬ schwindigkeiten beider Einrichtungen im Laufe der Zeit voneinander abweichen, was insbesondere durch die Drift der Be¬ schleunigungswerte verursacht wird, dass bei einer Störung der ersten Einrichtung die Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit von der zweiten Einrichtung zumindest so¬ lange aufrechterhalten wird, wie die erste Einrichtung gestört ist, und dass die zu den Fahrwegen der Fahrstrecke ge¬ hörenden Neigungen im Fahrzeug und/oder außerhalb des Fahrzeugs abgelegt sind. Solange die zweite Einrichtung durch die erste Einrichtung mit der externen Sensorik (Odometer oder Radar) mit korrekten (gültigen) Daten in Bezug auf den Fahrweg und die Geschwindigkeit gestützt wird, kann die Drift der Beschleunigung sehr gut korrigiert werden. Damit weist die zweite Einrichtung während der Stützung jeweils annähernd dieselbe hohe Genauigkeit wie die erste Einrichtung auf. Im Störungsfall übernimmt die zweite Einrichtung die Funktion der ersten, wobei die hohe Genauigkeit nur dadurch aufrecht¬ erhalten werden kann, dass die Neigung jeweils bekannt ist und entsprechend berücksichtigt wird.
Zweckmäßigerweise arbeitet das System so, dass die zweite Einrichtung von der ersten Einrichtung jeweils neu eingestellt wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Geschwin- digkeiten beider Einrichtungen im Laufe der Zeit voneinander abweichen, was insbesondere durch die Drift der Beschleunigungswerte verursacht wird.
Technisch einfach ist es, wenn die Neigungen in einem Spei- eher abgelegt sind.
Geringe Änderungen am System sind erforderlich, wenn der Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit der Fahrzeuge durch die erste Einrichtung ermittelt wird, insbesondere mittels Wegim- pulsgebern über den Raddurchmesser der Fahrzeuge und/oder Doppler-Radar .
Um die Neigungen mit geringem Aufwand den Fahrzeugen zur Verfügung zu stellen, wird vorgeschlagen, dass an der Fahr- strecke Ortsmarkierungen, insbesondere Balisen, angeordnet und die Neigungen zumindest des Streckenabschnitts, an dem die jeweilige Ortsmarkierung angeordnet ist, in den Ortsmarkierungen abgelegt sind, wobei die Neigungen beim Passieren der Ortsmarkierungen jeweils an das Fahrzeug übertragen werden .
Ein sicherheitsrelevantes System sieht vor, dass die erste Einrichtung, insbesondere zur hochgenauen Fahrwegbestimmung, mindestens zwei unterschiedliche Wirkprinzipien zur Bestim¬ mung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit aufweist und die Übernahme von der zweiten Einrichtung zumindest solange erfolgt, wie eines der beiden Wirkprinzipien gestört ist.
Die Lösung sieht bezogen auf ein erstes Verfahren vor, dass die zweite Einrichtung von der ersten Einrichtung jeweils neu eingestellt wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Ge¬ schwindigkeiten beider Einrichtungen im Laufe der Zeit von- einander abweichen, wobei insbesondere die Drift der Be¬ schleunigung korrigiert wird, dass bei einer Störung der ersten Einrichtung die Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit von der zweiten Einrichtung zumindest solange übernommen wird, wie die erste Einrichtung gestört ist, wobei die zu den Fahrwegen der Fahrstrecke gehörenden Neigungen im Fahrzeug und/oder außerhalb des Fahrzeugs abgelegt sind.
Die Lösung sieht bezogen auf ein zweites System ?? vor, dass die zweite Einrichtung unabhängig von der Beschleunigung zu- sätzlich eine der Neigungsänderung entsprechende Drehrate und daraus die Neigung ermittelt, dass die zweite Einrichtung von der ersten Einrichtung zumindest in Bezug auf die Drehrate und gegebenenfalls auch in Bezug auf die Beschleunigung je¬ weils neu eingestellt wird, wobei insbesondere die Drift der Drehrate korrigiert wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Geschwindigkeiten beider Einrichtungen im Laufe der Zeit voneinander abweichen, um jeweils die ortsbezogene Nei¬ gungen mit vorgegebener Mindestgenauigkeit, insbesondere mit hoher Genauigkeit, zu ermitteln, dass bei einer Störung der ersten Einrichtung die Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit von der zweiten Einrichtung zumindest solange übernommen wird, wie die erste Einrichtung gestört ist, wobei dann die über die Drehrate erfassten zu den Fahrwegen der Fahrstrecke gehörenden Neigungen beim wiederholten Durchfahren der Fahrstrecke zur Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit verwendet werden.
Die Lösung sieht bezogen auf ein zweites Verfahren vor, dass die zweite Einrichtung unabhängig von und zusätzlich zu der Beschleunigung eine der Neigungsänderung entsprechende Drehrate und daraus die Neigung ermittelt, dass die zweite Ein¬ richtung von der ersten Einrichtung zumindest in Bezug auf die Drehrate und gegebenenfalls auch in Bezug auf die Be- schleunigung jeweils neu eingestellt wird, wobei insbesondere die Drift der Drehrate korrigiert wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Geschwindigkeiten beider Einrichtungen im Laufe der Zeit voneinander abweichen, um jeweils die ortsbe¬ zogene Neigungen mit einer vorgegebenen Mindestgenauigkeit zu ermitteln, dass bei einer Störung der ersten Einrichtung die Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit von der zweiten Einrichtung zumindest solange übernommen wird, wie die erste Einrichtung gestört ist, wobei dann die über die Drehrate erfassten zu den Fahrwegen der Fahrstrecke gehören- den Neigungen beim wiederholten Durchfahren der Fahrstrecke zur Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit verwendet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung be- schrieben, wobei die Figur die Zusammenhänge beim Messen der Beschleunigung in einer schematischen Darstellung zeigt.
Die nachfolgende Beschreibung betrifft ein System zur Zugbe¬ einflussung, bei dem sich Fahrzeuge 1 auf Fahrstrecken F (schematisch in Figur 1 gezeigt) eines Streckennetzes (nicht gezeigt) bewegen.
Zur genauen Ortung im Rahmen der Zugbeeinflussung werden je- weils der Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit eines Fahr¬ zeugs mittels einer ersten Einrichtung mit hoher Genauigkeit ermittelt, die mit einem Wegimpulsgeber arbeitet, wobei an¬ hand der Radumdrehungen und dem Raddurchmesser der zurückgelegte Fahrweg (jeweils beginnend von einem vorgebbaren Aus- gangsort) und die jeweilige örtliche Geschwindigkeit ermit¬ telt werden.
Weiter ist in dem Fahrzeug eine zweite Einrichtung ebenfalls zur Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit vor- gesehen, die einen Beschleunigungssensor aufweist und anhand der an den einzelnen Orten jeweils gemessenen Beschleunigungen den Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit ermittelt.
Beide Einrichtungen arbeiten hier also nach ganz unterschied- liehen Wirkprinzipien.
Bei der Bestimmung des Fahrwegs (Bezeichnungen gemäß Figur) tritt jeweils ein Teil der Erdbeschleunigung gx als systema¬ tische Abweichung bzw. systematischer Fehler auf; dieser Teil der Erdbeschleunigung gx ist durch die Neigung B (B ist hier der Neigungswinkel) der Fahrstrecke F bedingt und muss von der jeweils gemessenen Beschleunigung bx abgezogen werden, da diese gleich der Summe aus ax und gx ist, wenn sich das Fahr¬ zeug 1 mit der Beschleunigung ax entlang der Fahrstrecke F mit der Neigung B in Fahrtrichtung R bewegt.
Die Erdbeschleunigung lässt sich entsprechend der Neigung B in einen Anteil gx in Richtung x und einen Anteil gz in Richtung z senkrecht dazu (und damit senkrecht zur Fahrtrichtung x) , wobei gz hier vom Beschleunigungssensor nicht erfasst wird. Der Beschleunigungsanteil gx tritt dementsprechend überall dort nicht auf, wo die Fahrstrecke F keine Neigung gegenüber der Horizontalen H aufweist (also bei ebenem Streckenverlauf) .
Zur Bestimmung des Fahrwegs sind die ortsabhängigen Neigungen der Fahrstrecke F in einem Speicher im Fahrzeug 1 als Nei¬ gungsprofil abgelegt .
Selbstverständlich kann das Neigungsprofil auch außerhalb des Fahrzeugs 1 abgelegt sein und jeweils bei Bedarf zumindest für den aktuellen Fahrstreckenabschnitt zum Fahrzeug 1 über¬ tragen werden, beispielsweise über eine Funkblockzentrale des ETCS-Levels 2. Eine andere Möglichkeit besteht darin, an der Fahrstrecke F angeordnete Ortsmarkierungen (nicht gezeigt) in Form von Balisen zur Speicherung des Neigungsprofils vorzusehen und das Neigungsprofil beim Passieren einer Ortsmarkie¬ rung jeweils an das Fahrzeug 1 zu übertragen. Vorzugsweise wird jeweils das Neigungsprofil des Teils der Fahrstrecke
(des Fahrstreckenabschnitts) an einer Ortsmarkierung hinterlegt, an dem sich die Ortsmarkierung befindet bzw. zu dem sie gehört .
Grundsätzlich reicht die erste Einrichtung zur Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit vollkommen aus. Aus si¬ cherheitstechnischen Gründen vereint die zur hochgenauen Fahrwegsbestimmung vorgesehene erste Einrichtung selbst bereits zwei unterschiedliche Wirkprinzipien zur Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit, hier im Ausführungs¬ beispiel ist neben dem Wegimpulsgeber noch ein Doppler-Radar (nicht weiter gezeigt) vorhanden. Im Falle von Störungen der ersten Einrichtung hält automatisch die zweite Einrichtung zumindest zeitweise die Bestim¬ mung von Fahrweg und/oder Geschwindigkeit aufrecht.
Aus Kostengründen werden bei der zweiten Einrichtung keine teuren Beschleunigungssensoren eingesetzt, was allerdings den Nachteil hat, dass die Beschleunigungssensoren und damit die von den Beschleunigungssensoren bestimmten Beschleunigungen eine erhebliche Drift aufweisen, d.h. die bestimmten Be- schleunigungen können nach einer gewissen Zeit für die Bestimmung von Fahrweg und/oder Geschwindigkeit nicht mehr ver¬ wendet werden, da dann der im Wesentlichen driftbedingte Fehler zu groß geworden ist.
Um diesen unerwünschten Effekt zu korrigieren, ist die zweite Einrichtung mit der ersten Einrichtung verbunden, und zwar derart, dass die zweite Einrichtung von der ersten Einrichtung jeweils neu eingestellt (kalibriert) wird. Dazu wird der durch die Drift bewirkte Anteil der Beschleunigung korri- giert, beispielsweise in dem das Ausgangssignal des Beschleu¬ nigungssensors bei der Neueinstellung jeweils mit einem ent¬ sprechenden Korrekturwert, insbesondere einer Spannung, be¬ aufschlagt wird.
Eine Neueinstellung erfolgt jeweils dann, wenn die von den beiden Einrichtungen ermittelten Fahrwege und/oder Geschwindigkeiten im Laufe der Zeit voneinander abweichen. Dazu können maximale Abweichungen vorgegeben sein, so dass bei Überschreitung dieser vorgegebenen Abweichungen jeweils neueinge- stellt wird. Damit befindet sich die zweite Einrichtung stets in einem Zustand, in dem die ermittelten Beschleunigungen hinreichend genau sind. Bei Ausfall der ersten Einrichtung, also bei Ausfall eines der beiden unabhängigen Wirkprinzipien oder beider Wirkprinzipien der ersten Einrichtung, wird die Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit von der zweiten Einrichtung zumindest so lange übernommen aufrechterhalten, wie die erste Einrichtung gestört ist .
Eine Störung des Doppler-Radars liegt häufig bei starkem Schneefall vor, eine des Wegimpulsgebers bei nassen Schienen, wenn die Räder durchrutschen, also einen großen Schlupf aufweisen .
Dieses System und Verfahren kann alternativ auch dazu verwendet werden, die Neigung der Fahrstrecke F zu bestimmen. In diesem Falle weist die zweite Einrichtung zusätzlich zu dem
Beschleunigungssensor ein Gyroskop auf, welches eine der Nei¬ gungsänderung entsprechende Drehrate abgibt. Aus dieser lässt sich dann in bekannter Weise jeweils die Neigung berechnen. Kostengünstige Gyroskope weisen allerdings ebenfalls eine Drift auf, dessen Einfluss sogar noch größer als die der Be¬ schleunigungssensoren ist. Durch die oben beschriebene Prozedur wird die zweite Einrichtung jeweils von der ersten Einrichtung neueingestellt, die Drift des Beschleunigungssensors als auch die des Gyroskops jeweils korrigiert. (Man hat es hier quasi mit einem Gleichungssystem mit mehreren Variablen zu tun, so dass beiden Driften korrigierbar sind.) Dadurch ist es möglich, die ortsbezogenen Neigungen, also das Neigungsprofil, mit einer vorgegebenen Genauigkeit zu ermitteln und dann in einem Speicher und im Fahrzeug oder wie oben be- schrieben außerhalb des Fahrzeugs abzulegen. Bei wiederholtem Durchfahren der Fahrstrecke wird dann auf das so bestimmte Neigungsprofil zur Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Ge¬ schwindigkeit zurückgegriffen, während die zweite Einrichtung die Funktion der ersten übernimmt.

Claims

Patentansprüche
1. System zur Fahrwegs- und/oder Geschwindigkeitsbestimmung von Fahrzeugen (1), insbesondere zur Zugbeeinflussung, mit einer in den Fahrzeugen (1) angeordneten ersten Einrichtung, durch welche jeweils der Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit der Fahrzeuge (1) erfasst wird, und mit einer in den Fahrzeugen (1) angeordneten sich von der ersten Einrichtung in Bezug auf das Wirkprinzip unterschei- denden zweiten Einrichtung, welche den Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit anhand der längs der Fahrstrecke (F) erfass- ten Beschleunigungen (bx) ermittelt, und zwar unter Abzug des Beschleunigungsanteils (gx) , der jeweils durch die Neigung (B) der Fahrstrecke (F) bedingt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Einrichtung von der ersten Einrichtung jeweils neu eingestellt wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Geschwindigkeiten beider Einrichtungen im Laufe der Zeit voneinander abweichen, wobei insbesondere die Drift der Beschleunigung (bx) korrigiert wird, dass bei einer Störung der ersten Einrichtung die Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit von der zweiten Einrichtung zumindest solange übernommen wird, wie die erste Einrichtung gestört ist, und dass die zu den Fahrwegen der Fahrstrecke (F) gehörenden Neigungen (B) im Fahrzeug (1) und/oder außerhalb des Fahrzeugs (1) abgelegt sind.
2. System 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 der Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit der Fahrzeuge durch die erste Einrichtung ermittelt wird, insbesondere mit¬ tels Wegimpulsgebern über den Raddurchmesser der Fahrzeuge und/oder Doppler-Radar .
3. System nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Neigungen in einem Speicher abgelegt sind.
4. System nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Neigungen außerhalb des Fahrzeugs abgelegt sind und insbesondere über eine Funkblockzentrale des ETCS-Levels 2 übertragen werden.
5. System nach einem der Ansprüche 1 - 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an der Fahrstrecke Ortsmarkierungen, insbesondere BaIi- sen, angeordnet und die Neigungen zumindest des Streckenab¬ schnitts, an dem die jeweilige Ortsmarkierung angeordnet ist, in den Ortsmarkierungen abgelegt sind, wobei die Neigungen beim Passieren der Ortsmarkierungen jeweils an das Fahrzeug übertragen werden.
6. System nach einem der Ansprüche 1 - 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Einrichtung, insbesondere zur hochgenauen Fahrwegbestimmung, mindestens zwei unterschiedliche Wirkprin- zipien zur Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit aufweist und die Aufrechterhaltungvon der zweiten Einrichtung zumindest solange erfolgt, wie eines der beiden Wirkprinzipien gestört ist.
7. Verfahren zur Fahrwegs- und/oder Geschwindigkeitsbestimmung von Fahrzeugen (1), insbesondere zur Zugbeeinflussung, bei dem in den Fahrzeugen (1) eine erste Einrichtung angeordnet ist, durch welche jeweils der Fahrweg und/oder die Ge¬ schwindigkeit der Fahrzeuge (1) erfasst wird, und bei dem in den Fahrzeugen (1) eine sich von der ersten Einrichtung in Bezug auf das Wirkprinzip unterscheidenden zweiten Einrichtung angeordnet ist, welche den Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit anhand der längs der Fahrstrecke (F) er- fassten Beschleunigungen (bx) ermittelt, und zwar unter Abzug des Beschleunigungsanteils (gx) , der jeweils durch die Nei¬ gung (B) der Fahrstrecke (F) bedingt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Einrichtung von der ersten Einrichtung je- weils neu eingestellt wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Geschwindigkeiten beider Einrichtungen im Laufe der Zeit voneinander abweichen, wobei insbesondere die Drift der Beschleunigung (bx) korrigiert wird, dass bei einer Störung der ersten Einrichtung die Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit von der zweiten
Einrichtung zumindest solange übernommen wird, wie die erste Einrichtung gestört ist, wobei die zu den Fahrwegen der Fahrstrecke (F) gehörenden Neigungen (B) im Fahrzeug (1) und/oder außerhalb des Fahrzeugs (1) abgelegt sind.
8. System zur Fahrwegs- und/oder Geschwindigkeitsbestimmung von Fahrzeugen (1), insbesondere zur Zugbeeinflussung, mit einer in den Fahrzeugen (1) angeordneten ersten Einrichtung, durch welche jeweils der Fahrweg und/oder die Geschwin- digkeit der Fahrzeuge (1) erfasst wird, und mit einer in den Fahrzeugen (1) angeordneten sich von der ersten Einrichtung in Bezug auf das Wirkprinzip unterscheidenden zweiten Einrichtung, welche den Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit anhand der längs der Fahrstrecke (F) erfass- ten Beschleunigungen (bx) ermittelt, und zwar unter Abzug des Beschleunigungsanteils (gx) , der jeweils durch die Neigung (B) der Fahrstrecke (F) bedingt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Einrichtung unabhängig von der Beschleunigung (bx) zusätzlich eine der Neigungsänderung entsprechende Drehrate und daraus die Neigung (B) ermittelt, dass die zweite Einrichtung von der ersten Einrichtung zumin- dest in Bezug auf die Drehrate und gegebenenfalls auch in Be¬ zug auf die Beschleunigung (bx) jeweils neu eingestellt wird, wobei insbesondere die Drift der Drehrate korrigiert wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Geschwindigkeiten beider Einrichtungen im Laufe der Zeit voneinander abweichen, um jeweils die ortsbezogene Neigungen (B) mit vorgegebener Mindestgenauigkeit, insbesondere mit hoher Genauigkeit, zu er¬ mitteln, dass bei einer Störung der ersten Einrichtung die Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit von der zweiten Einrichtung zumindest solange übernommen wird, wie die erste Einrichtung gestört ist, wobei dann die über die Drehrate er- fassten zu den Fahrwegen der Fahrstrecke (F) gehörenden Neigungen (B) beim wiederholten Durchfahren der Fahrstrecke (F) zur Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit ver- wendet werden.
9. Verfahren zur Fahrwegs- und/oder Geschwindigkeitsbestimmung von Fahrzeugen (1), insbesondere zur Zugbeeinflussung, bei dem in den Fahrzeugen (1) eine erste Einrichtung angeord- net ist, durch welche jeweils der Fahrweg und/oder die Ge¬ schwindigkeit der Fahrzeuge (1) erfasst wird, und bei dem in den Fahrzeugen (1) eine sich von der ersten Einrichtung in Bezug auf das Wirkprinzip unterscheidenden zweiten Einrichtung angeordnet ist, welche den Fahrweg und/oder die Geschwindigkeit anhand der längs der Fahrstrecke (F) er- fassten Beschleunigungen (bx) ermittelt, und zwar unter Abzug des Beschleunigungsanteils (gx) , der jeweils durch die Nei¬ gung (B) der Fahrstrecke (F) bedingt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Einrichtung unabhängig von und zusätzlich zu der Beschleunigung (bx) eine der Neigungsänderung entsprechende Drehrate und daraus die Neigung (B) ermittelt, dass die zweite Einrichtung von der ersten Einrichtung zumin- dest in Bezug auf die Drehrate und gegebenenfalls auch in Be¬ zug auf die Beschleunigung (bx) jeweils neu eingestellt wird, wobei insbesondere die Drift der Drehrate korrigiert wird, wenn die ermittelten Fahrwege und/oder Geschwindigkeiten beider Einrichtungen im Laufe der Zeit voneinander abweichen, um jeweils die ortsbezogene Neigungen (B) mit einer vorgegebenen Mindestgenauigkeit zu ermitteln, dass bei einer Störung der ersten Einrichtung die Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit von der zweiten Einrichtung zumindest solange aufrechterhalten wird, wie die erste Einrichtung gestört ist, wobei dann die über die Dreh¬ rate erfassten zu den Fahrwegen der Fahrstrecke (F) gehörenden Neigungen (B) beim wiederholten Durchfahren der Fahrstrecke (F) zur Bestimmung des Fahrwegs und/oder der Geschwindigkeit verwendet werden.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0145464A2 (de) * 1983-12-09 1985-06-19 Westinghouse Brake And Signal Holdings Limited Fahrzeug-Überwachungssystem
DE4411029A1 (de) * 1994-03-30 1995-10-05 Deuta Werke Gmbh Vorrichtung für Schienenfahrzeuge zur Messung ihrer Geschwindigkeit
EP0736441A1 (de) * 1995-04-07 1996-10-09 Honeywell Ag Fehlertolerante Zug-Plattform
DE19630575A1 (de) * 1996-07-30 1998-02-05 Sel Alcatel Ag System zur semikontinuierlichen Steuerung von spurgeführten Fahrzeugen
US5809448A (en) * 1995-11-07 1998-09-15 Construcciones Y Auxiliar De Ferrocarriles, S.A. Position detector system for guide vehicles
EP1075996A1 (de) * 1999-07-13 2001-02-14 Tiefenbach GmbH Verfahren zur Ortung der Fahrzeuge in einer Gleisanlage und Eisenbahnfahrzeug
EP1418109A1 (de) * 2002-11-07 2004-05-12 Siemens Schweiz AG Verfahren zur Lage- und Geschwindigkeitsbestimmung
EP1498338A1 (de) * 2003-06-27 2005-01-19 Alstom Zugsicherungsverfahren und -system, speziell des Typs ERTMS
EP1674371A1 (de) * 2004-12-22 2006-06-28 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Zugsignalisierung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2632411B1 (fr) * 1988-06-03 1990-08-31 Durand Charles Procede et dispositif de tachymetrie et de localisation des materiels roulants de chemin de fer

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0145464A2 (de) * 1983-12-09 1985-06-19 Westinghouse Brake And Signal Holdings Limited Fahrzeug-Überwachungssystem
DE4411029A1 (de) * 1994-03-30 1995-10-05 Deuta Werke Gmbh Vorrichtung für Schienenfahrzeuge zur Messung ihrer Geschwindigkeit
EP0736441A1 (de) * 1995-04-07 1996-10-09 Honeywell Ag Fehlertolerante Zug-Plattform
US5809448A (en) * 1995-11-07 1998-09-15 Construcciones Y Auxiliar De Ferrocarriles, S.A. Position detector system for guide vehicles
DE19630575A1 (de) * 1996-07-30 1998-02-05 Sel Alcatel Ag System zur semikontinuierlichen Steuerung von spurgeführten Fahrzeugen
EP1075996A1 (de) * 1999-07-13 2001-02-14 Tiefenbach GmbH Verfahren zur Ortung der Fahrzeuge in einer Gleisanlage und Eisenbahnfahrzeug
EP1418109A1 (de) * 2002-11-07 2004-05-12 Siemens Schweiz AG Verfahren zur Lage- und Geschwindigkeitsbestimmung
EP1498338A1 (de) * 2003-06-27 2005-01-19 Alstom Zugsicherungsverfahren und -system, speziell des Typs ERTMS
EP1674371A1 (de) * 2004-12-22 2006-06-28 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Zugsignalisierung

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