WO2010060795A1 - Verfahren und vorrichtung zur gleisseitigen erfassung sich nähernder schienenfahrzeuge und zur warnung von personen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur gleisseitigen erfassung sich nähernder schienenfahrzeuge und zur warnung von personen Download PDF

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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 vehicle trains
    • B61L23/06—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains for warning men working on the route

Definitions

  • the invention relates to a method for track-side detection approaching rail vehicles and to warn people and related devices.
  • FIG. 1 shows the typical structure of a signal-dependent warning system.
  • a fixed cabling with existing route safety technology 1, z. B. interlocking technology, provided.
  • an input device 3 is looped into the line cabling.
  • the responsible for the route security agency signaled the completed evacuation of the danger area after announcing a trip.
  • a rail vehicle 4 Only after activation of the input device 3 is a rail vehicle 4 received, for example by triggering a signal 5, driving license or continuation permission.
  • FIG. 2 illustrates the principle of a sensor-controlled warning system.
  • the rail vehicle 4 is detected here by means of inductive or mechanical sensors 6 during the crossing.
  • the sensor signal is connected via an evaluation unit 7 with an acoustic and / or optical signal generator 8 in the danger area.
  • the invention has for its object to ensure an early warning of workers working on the track in a simple manner, so that they can leave the track in time with all tools, machines and equipment or that effectively prevents .alpha., ace
  • the object is achieved in that vehicle-side continuously radiated RFID (radio frequency identification) signals are received on the track side and evaluated for danger potential.
  • a vehicle-side RFID transmitter is provided for this purpose, which cooperates with a track-side RFID receiver.
  • the RFID reader / transponder technology allows increased flexibility compared to the warning systems outlined in FIGS. 1 and 2.
  • the components required for continuous wireless signal transmission are characterized by well-engineered, well-proven technology combined with reliability and miniaturization.
  • the track-side receiver can be placed at any track-local place and connected to the usual acoustic and / or optical signal transmitter.
  • the trackside wiring complexity is significantly reduced, since at discrete locations to be installed mechanically or inductively acting sensors are not required.
  • a continuous location of the approaching rail vehicle is possible, whereas by means of sensors locating only at discrete points along the route is possible.
  • a change of direction can be detected by the continuous location, with the result that a warning can possibly be withdrawn.
  • the evaluation device connected to the RFID receiver can determine at least the position, direction of travel and speed of the vehicle from the received RFID signals.
  • the distance and speed measurement is a temporal optimization of the evacuation of the track area possible.
  • Conventional warning systems are the fastest
  • RFID-signals which are received on the vehicle side, are also radiated on the track side.
  • the completed evacuation of the danger zone can be acknowledged by the individual employees, with an evaluation device checking the presence of all acknowledgments and only granting the vehicle passing permission when it is complete.
  • an emergency brake command can be sent to the vehicle.
  • a possibly received warning or a received brake command can be displayed or converted by a train control device on the vehicle.
  • the position or the distance to the working crew can be determined by the received RFID signals.
  • Claims 4 and 5 indicate an additionally or alternatively usable trackside RFID communication.
  • an RFID signal generated in the event of danger is received by the person to be warned by means of a personal, ie worn on the body, RFID receiver.
  • This individual warning system transmits the warning signals acoustically, visually or tactile, ie by means of vibration elements, to each and every employee of the workplace.
  • the RFID receiver is part of the personal protective equipment of the employee. Particularly noteworthy in this application is the very high technical reliability of the transponder / reader technology. The invention will be explained below with reference to figurative representations. Show it:
  • FIG. 1 shows a signal-dependent warning system of known design
  • FIG. 2 shows a sensor-dependent warning system of known design
  • Figure 3 shows a first variant of a wireless warning system
  • FIG. 4 shows a second variant of a wireless warning system.
  • FIG. 3 illustrates a warning system based on the transponder / reader technology.
  • the rail vehicle 4 is equipped with an RFID transmitter / receiver 9 radiating continuously RFID signals. This cooperates with a track side as needed in the vicinity of the vulnerable persons 2 temporarily set up RFID transmitter / receiver 10 together.
  • the received RFID signal is forwarded via an evaluation device 11 to the signal generator 8 for audible and / or visual warning of the persons 2.
  • an RFID signal radiated from the trackside transmitter / receiver 10 can also be transmitted to the RFID transmitter / receiver 9 on the rail vehicle 4 as a warning or a brake command.
  • FIG. 4 shows a functional extension of the configuration according to FIG. 3.
  • the trackside transmitter / receiver 10 and a modified evaluation device are shown 11 'used to realize an indivi ⁇ uexxe person warning.
  • Each vulnerable person 2 carries his own RFID transmitter / receiver 12, which results in a further increase in security.
  • This individualized warning device can also be combined with conventional warning systems, for example according to FIG. 1 or 2.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleisseitigen Erfassung sich nähernder Schienenfahrzeuge (4) zum Zwecke der Warnung von Personen (2) oder Personengruppen, wobei vorgesehen ist, dass fahrzeugseitig kontinuierlich abgestrahlte RFID (radio frequency identification)-Signale streckenseitig empfangen und auf Gefahrenpotential ausgewertet werden und/oder dass bei Gefahr streckenseitig RFID-Signale erzeugt und mittels personengebundener RFID-Empfänger von der zu warnenden Person (2) empfangen werden.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur gleisseitigen Erfassung sich nähernder Schienenfahrzeuge und zur Warnung von Personen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleisseitigen Erfassung sich nähernder Schienenfahrzeuge sowie zur Warnung von Personen und entsprechende Vorrichtungen.
Der Sicherheit und dem Gesundheitsschutz von Personen, die sich arbeitsbedingt im Gefahrenbereich der Gleise von Schienenfahrzeugen aufhalten müssen, kommt eine große Bedeutung zu. Allein im Bereich der Deutschen Bahn AG werden täglich etwa 3000 Baustellen für Gleisbau- und Gleisreparaturarbeiten betrieben. Neben dem menschlichen Versagen ist auch die Unsicherheit bezüglich der Erzeugung und Wahrnehmung eines akustischen und/oder optischen Alarmsignals, das die Personen zum Verlassen des Gefahrenbereichs auffordern soll, ein wesentlicher Unfallgrund. Von Schienenfahrzeugen, die im Gegensatz zu Kraftfahrzeugen nicht ausweichen können und deren Bremswege extrem lang und schwer abschätzbar sind, geht naturgemäß eine erhebliche Gefahr aus. Hinzu kommt, dass durch die vergleichsweise geringe Geräuschemission moderner Schienenfahrzeuge, deren akustische Wahrnehmbarkeit, insbesondere bei größerem Umgebungslärm, erheblich erschwert ist.
Bisher werden für die sogenannte Rottenwarnung entweder organisatorische Maßnahmen ergriffen oder es erfolgt eine sicherungstechnisch unterstützte Warnung.
Zu den organisatorischen Maßnahmen zählen beispielsweise Gleissperrungen, Einrichten von Langsamfahrstellen, Fahren auf Sicht oder visuelle Erfassung von Gefahrensituationen durch Streckenposten. Bei der sicherungstechnisch unterstützen Rottenwarnung sind vor allem signalabhängige Systeme und Sensorsysteme weit verbreitet .
Figur 1 zeigt den typischen Aufbau einer signalabhängigen Warnanlage. Dabei ist eine feste Verkabelung mit vorhandener Streckensicherungstechnik 1, z. B. Stellwerkstechnik, vorgesehen. Im Gefährdungsbereich, in dem sich arbeitsbedingt Per- sonen 2 aufhalten müssen, wird ein Eingabegerät 3 in die Leitung der Streckenverkabelung eingeschleift. Mit dem Eingabegerät 3 wird der für die Streckensicherung zuständigen Stelle die erfolgte Räumung des Gefahrenbereiches nach Ankündigung einer Fahrt signalisiert. Erst nach Aktivierung des Eingabe- gerätes 3 erhält ein Schienenfahrzeug 4, beispielsweise durch Ansteuerung eines Signales 5, Fahrterlaubnis oder Weiterfahrterlaubnis .
Figur 2 veranschaulicht das Prinzip einer sensorgesteuerten Warnanlage. Das Schienenfahrzeug 4 wird hierbei mittels induktiver oder mechanischer Sensoren 6 bei der Überfahrt erkannt. Das Sensorsignal ist über eine Auswerteeinheit 7 mit einem akustischen und/oder optischen Signalgeber 8 im Gefahrenbereich verbunden.
Nachteilig ist bei beiden Warnsystemen der erhebliche schaltungstechnische und Verkabelungsaufwand, verbunden mit geringer Flexibilität.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise eine frühzeitige Warnung der am Gleis arbeitenden Personen sicherzustellen, so dass diese das Gleis mit allen Werkzeugen, Maschinen und Geräten rechtzeitig verlassen können bzw. dass wirksam verhindert wirα, αass bcmenenfahrzeuge in den
Arbeitsbereich einfahren.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass fahr- zeugseitig kontinuierlich abgestrahlte RFID (radio frequency identification) -Signale streckenseitig empfangen und auf Gefahrenpotential ausgewertet werden. Vorrichtungsgemäß ist dazu ein fahrzeugseitiger RFID-Sender vorgesehen, der mit einem streckenseitigen RFID-Empfänger zusammenwirkt.
Die RFID-Reader/Transponder-Technologie ermöglicht gegenüber den in den Figuren 1 und 2 skizzierten Warnsystemen eine erhöhte Flexibilität. Die benötigten Komponenten für die kontinuierliche drahtlose Signalübertragung zeichnen sich durch ausgereifte, vielfach bewährte Technik aus, verbunden mit Zuverlässigkeit und Miniaturisierung. Der streckenseitige Empfänger kann an jedem gleisnahen Ort aufgestellt werden und mit dem üblichen akustischen und/oder optischen Signalgeber verbunden werden. Im Vergleich zu der bekannten Sensor-Warn- anläge gemäß Anspruch 2 reduziert sich der streckenseitige Verkabelungsaufwand erheblich, da an diskreten Orten zu installierende mechanisch oder induktiv wirkende Sensoren nicht erforderlich sind. Darüber hinaus ist eine kontinuierliche Ortung des sich nähernden Schienenfahrzeugs möglich, wogegen mittels Sensoren eine Ortung nur an diskreten Punkten entlang der Strecke möglich ist. Durch die kontinuierliche Ortung kann beispielsweise eine Fahrtrichtungsänderung erkannt werden, mit der Folge, dass eine Warnung ggf. zurückgenommen werden kann. Insgesamt ergibt sich ein erheblicher Komfortge- winn, da die mit dem RFID-Empfänger verbundene Auswerteeinrichtung aus den empfangenen RFID-Signalen mindestens Position, Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermitteln kann. Durch die Weg- und Geschwindigkeitsmessung ist eine zeitliche Optimierung der Räumung des Gleisbereiches möglich. Konventionelle Warnsysteme sinα auf das schnellste
Fahrzeug ausgelegt. Verkehrt ein langsameres Fahrzeug im Bereich der Arbeitsstelle, ergeben sich in der Regel lange Wartezeiten für die Baubeteiligten. Durch die zeitlich opti- mierte Warnung können die Bauabläufe besser geplant und optimiert werden. Bei entsprechender Codierung der RFID-Signale können weitere Informationen, beispielsweise bezüglich der Art des Fahrzeuges, an die Arbeitsstelle übertragen werden.
Gemäß Anspruch 2 werden zusätzlich auch streckenseitig RFID- Signale abgestrahlt, welche fahrzeugseitig empfangen werden. Durch diese bidirektionale Datenübertragung kann die erfolgte Räumung des Gefahrenbereiches von den einzelnen Mitarbeitern quittiert werden, wobei eine Auswerteeinrichtung das Vorlie- gen aller Quittungen prüft und erst bei Vollständigkeit dem Fahrzeug Durchfahrterlaubnis erteilt. Im Extremfall kann an das Fahrzeug ein Zwangsbremsbefehl gesendet werden. Eine ggf. empfangene Warnung bzw. ein empfangener Bremsbefehl kann angezeigt bzw. durch eine fahrzeugseitige Zugsicherungseinrich- tung umgesetzt werden. Auch fahrzeugseitig kann durch die empfangenen RFID-Signale die Position bzw. die Distanz zu dem Arbeitstrupp bestimmt werden.
Die Ansprüche 4 und 5 kennzeichnen eine zusätzlich oder al- ternativ einsetzbare streckenseitige RFID-Kommunikation . Dabei wird ein bei Gefahr erzeugtes RFID-Signal mittels personengebundener, d. h. am Körper getragener, RFID-Empfänger von der zu warnenden Person empfangen. Diese Individualwarnanlage übermittelt die Warnsignale akustisch, optisch oder taktil, d. h. mittels Vibrationselementen, an jeden einzelnen Mitarbeiter der Arbeitsstelle. Der RFID-Empfänger ist Bestandteil der persönlichen Schutzausrüstung des Mitarbeiters. Besonders hervorzuheben ist bei dieser Anwendung die sehr hohe technische Zuverlässigkeit der Transponder/Reader-Technologie . Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein signalabhängiges Warnsystem bekannter Bauart,
Figur 2 ein sensorabhängiges Warnsystem bekannter Bauart,
Figur 3 eine erste Variante eines drahtlosen Warnsystems und
Figur 4 eine zweite Variante eines drahtlosen Warnsystems.
Die den Stand der Technik repräsentierenden Figuren 1 und 2 sind weiter oben beschrieben.
Figur 3 veranschaulicht ein Warnsystem auf der Basis der Transponder/Reader-Technologie . Das Schienenfahrzeug 4 ist mit einem kontinuierlich RFID-Signale abstrahlenden RFID-Sen- der/Empfänger 9 ausgestattet. Dieser wirkt mit einem streckenseitig bedarfsgerecht in der Nähe der gefährdeten Personen 2 temporär aufgestellten RFID-Sender/Empfänger 10 zusammen. Wenn sich das Schienenfahrzeug 4 dem streckenseiti- gen Sender/Empfänger 10 nähert, wird das empfangene RFID-Sig- nal über eine Auswerteeinrichtung 11 an den Signalgeber 8 zur akustischen und/oder optischen Warnung der Personen 2 weitergeleitet. Umgekehrt kann auch ein von dem streckenseitigen Sender/Empfänger 10 abgestrahltes RFID-Signal als Warnung oder Bremsbefehl an den RFID-Sender/Empfänger 9 auf dem Schienenfahrzeug 4 übertragen werden.
Figur 4 zeigt eine funktionale Erweiterung der Konfiguration gemäß Figur 3. Dabei werden der streckenseitige Sender/Empfänger 10 und eine modifizierte Auswerteeinrichtung 11' verwendet, um eine indiviαuexxe fersonenwarnung zu realisieren. Jede gefährdete Person 2 trägt einen eigenen RFID- Sender/Empfänger 12, wodurch sich eine weitere Erhöhung der Sicherheit ergibt. Dabei kann die Auswerteeinrichtung 11' auch eine Warnmeldung erzeugen und/oder eine Quittierung der Warnung durch die gefährdete Person 2 überwachen.
Diese individualisierte Warneinrichtung kann auch mit herkömmlichen Warnsystemen, beispielsweise gemäß Figur 1 oder 2, kombiniert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur gleisseitigen Erfassung sich nähernder Schienenfahrzeuge (4) zum Zwecke der Warnung von Personen (2) oder Personengruppen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass fahrzeugseitig kontinuierlich abgestrahlte RFID (radio fre- quency identification) -Signale streckenseitig empfangen und auf Gefahrenpotential ausgewertet werden.
2. Verfahren 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 streckenseitig RFID-Signale abgestrahlt und fahrzeugseitig empfangen werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein fahrzeugseitiger RFID (radio frequency identification) - Sender mit einem streckenseitigen RFID-Emmpfänger zusammenwirkt .
4. Verfahren zur Warnung von Personen (1) bei sich nähernden Schienenfahrzeugen (4), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei Gefahr streckenseitig RFID (radio frequency identifica- tion) -Signale erzeugt und mittels personengebundener RFID- Empfänger von der zu warnenden Person (1) empfangen werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein bei Gefahr aktivierbarer streckenseitiger RFID (radio frequency identification) -Sender mit einem von der zu warnenden Person (1) mitzuführenden RFID-Empfänger zusammenwirkt.
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