WO2010063547A1 - Verfahren und vorrichtung zur positionsbestimmung bei schienengebundenen fahrzeugen - Google Patents

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Jens Braband
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/026—Relative localisation, e.g. using odometer

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the position of rail vehicles and a related device.
  • Position data form important input variables for collision warning systems, as described, for example, in DE 10 2008 003 872.5.
  • the danger of collision presents a considerable problem, especially on single-track and secondary routes, since highly complex safety technology is usually dispensed with for cost reasons.
  • the required position data are preferably determined by means of a satellite navigation system.
  • the achievable resolution is very low and is often not sufficient for neighboring tracks, for example station tracks.
  • the position data information is not available for tunnel trips or topography-related shadowing.
  • the object is achieved in that in-vehicle lateral acceleration, which occurs when the direction of travel changes, is detected and compared with route data.
  • a transverse acceleration sensor and a route data memory as well as comparison means for comparing the lateral acceleration with the route data are provided inside the vehicle.
  • the comparison results i. H. the position data are fed to a collision warning system.
  • a collision warning system In this way, an increase in the level of security can be achieved without the use of conventional, cost-intensive security technology.
  • the position determination for special trips, z. B. not regularly on the way running construction vehicles, are used. It is advantageous that a mobile version of the vehicle-internal components is easily possible.
  • the route data memory includes soft-specific lateral acceleration profiles. These transverse acceleration profiles are a special feature of every single turnout are compared with a measured lateral acceleration profile in the sense of pattern recognition. As a result, a very reliable assignment to a specific switch and thus to a specific location is possible. In the case of simple operating conditions, ie with isolated standard turnouts, however, the lateral acceleration profiles can be dispensed with. In these cases, it is sufficient merely to determine a right-jerk or left-jerk and to determine the position from the past values and the route topology.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung bei schienengebundenen Fahrzeugen, wobei vorgesehen ist, dass fahrzeugintern eine Querbeschleunigung, die bei Fahrtrichtungsänderung auftritt, detektiert und mit Streckendaten verglichen wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung bei schienengebundenen Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung bei schienengebundenen Fahrzeugen sowie eine diesbezügliche Vorrichtung.
Genaue und zuverlässige Positionsbestimmung ist die Grundlage jeglicher sicherheitsgerichteter Prozesse im Schienenverkehr. Positionsdaten bilden wichtige Eingangsgrößen für Kollisionswarnsysteme, wie beispielsweise in DE 10 2008 003 872.5 beschrieben. Die Kollisionsgefahr stellt insbesondere auf ein- gleisigen und Nebenstrecken ein erhebliches Problem dar, da auf hochkomplexe Sicherungstechnik aus Kostengründen üblicherweise verzichtet wird. Die erforderlichen Positionsdaten werden vorzugsweise mittels eines Satelliten-Navigationssystems ermittelt. Die erreichbare Auflösung ist jedoch sehr ge- ring und bei benachbarten Gleisen, beispielsweise Bahnhofsgleisen, oft nicht ausreichend. Außerdem steht die Positionsdateninformation bei Tunnelfahrten oder topographiebedingten Abschattungen nicht zur Verfügung.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche mit einfachen Mitteln eine hochgenaue und hochverfügbare Positionsdatenermittlung ermöglichen .
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass fahrzeugintern eine Querbeschleunigung, die bei Fahrtrichtungsänderung auftritt, detektiert und mit Streckendaten verglichen wird. Gemäß Anspruch 3 ist dazu vorgesehen, dass fahrzeugintern ein Querbeschleunigungssensor und ein Streckendatenspeicher sowie Vergleichsmittel zum Vergleich der Querbeschleunigung mit den Streckendaten vorgesehen sind.
Durch Auswertung der Querbeschleunigung ergibt sich eine einfache sensorische Erkennbarkeit der Änderung der Fahrtrichtung, insbesondere bei Weichenüberfahrt. Bei Überfahrt einer Weiche in abzweigender Stellung resultiert ein typischer Ruck, der als Querbeschleunigung detektiert wird. Anhand einer Streckenkarte kann somit festgestellt werden, welche Weiche gerade passiert wurde, so dass eine Positionsbestimmung auch bei mehrgleisigen Streckenabschnitten möglich ist. Bei Fahrtbeginn in einem mehrgleisigen Abschnitt muss der Triebfahrzeugführer zunächst einmalig das korrekte Gleis identifizieren und eine entsprechende Eingabe machen, die bei der nächsten abzweigenden Weiche plausibilisiert werden kann.
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Vergleichsergeb- nisse, d. h. die Positionsdaten, einem Kollisionswarnsystem zugeführt werden. Auf diese Weise ist eine Erhöhung des Sicherheitsniveaus auch ohne Einsatz der herkömmlichen, kostenintensiven Sicherungstechnik erreichbar. Neben dem Regelzugbetrieb kann die Positionsbestimmung auch für Sonderfahrten, z. B. nicht regelmäßig auf der Strecke verkehrender Baufahrzeuge, eingesetzt werden. Dabei ist es von Vorteil, dass eine mobile Ausführung der fahrzeuginternen Komponenten leicht möglich ist. Darüber hinaus ist auch eine Nutzung als Rückfallebene bei störanfälligen Positionsbestimmungssystemen, beispielsweise Dopplerradar, denkbar.
Gemäß Anspruch 4 beinhaltet der Streckendatenspeicher weichenspezifische Querbeschleunigungsprofile . Diese Querbe- schleunigungsprofile als Besonderheit jeder einzelnen Weiche werden mit einem gemessenen Querbeschleunigungsprofil im Sinne einer Mustererkennung verglichen. Dadurch ist eine sehr zuverlässige Zuordnung zu einer bestimmten Weiche und damit zu einem bestimmten Ort möglich. Bei einfachen Betriebsver- hältnissen, d. h. bei isoliert liegenden Standardweichen, kann jedoch auf die Querbeschleunigungsprofile verzichtet werden. Es genügt in diesen Fällen, einen Rechts-Ruck oder Links-Ruck lediglich festzustellen und aus den Vergangenheitswerten und der Streckentopologie die Position zu ermit- teln.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Positionsbestimmung bei schienengebundenen Fahrzeugen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass fahrzeugintern eine Querbeschleunigung, die bei Fahrtrichtungsänderung auftritt, detektiert und mit Streckendaten verglichen wird.
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 die Vergleichsergebnisse einem Kollisionswarnsystem zugeführt 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 fahrzeugintern ein Querbeschleunigungssensor und ein Streckendatenspeicher sowie Vergleichsmittel zum Vergleich der Querbeschleunigung mit den Streckendaten vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Streckendatenspeicher weichenspezifische Querbeschleuni- gungsprofile beinhaltet.
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