WO2010112477A1 - Verfahren und vorrichtung zur geschwindigkeitsüberwachung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for speed monitoring of rail vehicles and a related device.
  • Speed monitoring devices are usually used to control the speed of the rail vehicle to a desired value and / or to initiate emergency braking in case of exceeding a maximum allowable speed.
  • the maximum permissible speeds are line-specific maximum speeds, for example, in the case of downhill gradients, track curves with small radii, butt tracks or sweeping systems, and on routes with shortened slip paths.
  • two sub-functions are to be realized, namely measurement and evaluation of the approach speed of the rail vehicle to a trackside device and at excessive speed transmission of a brake command to the rail vehicle.
  • FIG. 1 illustrates a typical configuration of known type for solving this problem.
  • the trackside device consists of a driving lock 1, for example, based on inductively acting coupling coils or magnetically, electro-mechanically or mechanically acting contacts, and an upstream measuring section 2 with two measuring points 3 and 4, for example, on the basis of inductively acting wheel sensors.
  • the rail vehicle 5 is equipped with a device 6, which detects its activation state or deactivation state when driving over the track-side driving lock 1.
  • the driving lock 1 In the basic position, the driving lock 1 is always activated and thus leads to forced braking. tion of the overlying rail vehicle.
  • the measurement and evaluation of the speed is based on the specified distance between the two measuring points 3 and 4 and the determined time interval of the pulses registered by the measuring points 3 and 4.
  • the determined speed is compared with the maximum permissible line speed, wherein the driving lock 1 is only deactivated when the determined speed is less than or equal to the maximum speed.
  • the driving lock 1 remains active and thus leads in cooperation with the rail vehicle-side device 6 for emergency braking.
  • a disadvantage of this known speed measuring device is in addition to the considerable effort for the sensor, especially the punctual measuring principle.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus that allow a simpler and thereby continuous speed measurement.
  • the object is achieved in that the rail vehicle emits a signal whose term is evaluated on the track side with respect to the speed and that the evaluated signal is transmitted back to the rail vehicle.
  • a device for carrying out the method has for this purpose a vehicle device with a transmitter / receiver module and a trackside device with a receiver / transmitter module, wherein the trackside device comprises an evaluation unit for speed evaluation of one of the transmitter / receiver module of Vehicle device has received signal.
  • speed monitoring is possible even without the use of the conventional, expensive, trackside sensors.
  • Stationary measuring points and the associated wiring are eliminated. Due to the possibility of bidirectional signal transmission, a driving lock with associated cabling is unnecessary. There are much less trackside components that are particularly susceptible to wear due to mechanical, climatic and biological / chemical environmental conditions required.
  • an RFID radio frequency identification signal is radiated, evaluated and retransmitted.
  • the transit time of the RFID signal which is a measure of the distance and its temporal change thus a speed measure, can be conveniently determined with highest accuracy.
  • both a continuous speed measurement and a continuous retransmission of a response signal to the monitored rail vehicle is possible. It is also advantageous that an RFID vehicle device in addition to the regular train operation for
  • Special trips, z. B. not regularly on the routes of running construction vehicles, can be used.
  • a portable version of the vehicle unit entrainment is also possible by small units. Due to the portability of the vehicle device, it is also possible to transfer it before entering the section to be monitored for exceeding the speed limit and to withdraw or deactivate it at the end of this section of the route.
  • a use as a fallback level for main lines is conceivable or even temporary, for example, construction-related track closures, making only a one-track ride is possible.
  • the trackside device can be made variable in location. The positioning of the vehicle side and Trackside RFID components do not require precise alignment between an RFID transmitter / receiver module on the rail vehicle and an RFID receiver / transmitter module on the track.
  • its robustness and small size are advantageous in the speed measurement by means of RFID components, as a result of which a temporary use determined by the requirement is made considerably easier.
  • a signal triggering emergency braking is transmitted back to the rail vehicle.
  • emergency braking is required only at excessive speed, so that the signal retransmission can be dispensed with if the speed is adjusted.
  • Figure 1 is a speed monitoring device of known type
  • FIG. 2 shows a speed monitoring device according to the invention.
  • FIG. 2 the components which are identical for the known speed monitoring device, which is illustrated in FIG. 1 and explained above, are identified by the same reference numerals. It can be seen that a measuring distance 2 - FIG. 1 - installed by fixed measuring points 3 and 4 - FIG. 1 - which is wired to a driving lock 1 - FIG. 1 - is dispensed with.
  • a vehicle device 7 is provided with a transmitter / receiver module of the transponder / reader technology, the RFID signals 8 which is received by a trackside device 9 with a transponder / reader technology receiver / transmitter module and evaluated with regard to vehicle speed. The evaluation takes place in such a way that a speed derived from the transit time of the signals 8 is compared with a maximum permissible speed.
  • An evaluation unit 10 of the trackside device 9 is used for this purpose. If the maximum permissible speed is exceeded, an RFID response signal 11 is generated, which contains a command for triggering an emergency braking and transmitted to the vehicle device 7.
  • the measurement of the current speed is carried out in this way not only punctually - as in the speed monitoring device according to Figure 1 - but continuously.
  • the transmission of a command for emergency braking to the rail vehicle 5 is carried out continuously and not only when crossing a driving lock 1 - Figure 1 -. This results in addition to a simplification and reduction of the number of system components and increased reliability of the overall system for speed monitoring.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeitsüberwachung von Schienenfahrzeugen (5) sowie eine diesbezügliche Vorrichtung. Um eine Verringerung und Vereinfachung der erforderlichen Systemkomponenten sowie eine nicht nur punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass das Schienenfahrzeug (5) ein Signal abstrahlt, dessen Laufzeit streckenseitig bezüglich der Geschwindigkeit ausgewertet wird und dass das ausgewertete Signal an das Schienenfahrzeug (5) zurückübertragen wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Geschwindigkeitsüberwachung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeitsüberwachung von Schienenfahrzeugen sowie eine diesbezügliche Vorrichtung .
Geschwindigkeitsüberwachungsvorrichtungen dienen üblicher- weise zur Regelung der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs auf einen Sollwert und/oder zur Auslösung einer Zwangsbremsung im Falle der Überschreitung einer maximal zulässigen Geschwindigkeit. Häufig handelt es sich bei den maximal zulässigen Geschwindigkeiten um streckenspezifische Maximalge- schwindigkeiten, beispielsweise bei Gefällestrecken, Gleisbögen mit geringen Radien, Stumpfgleisen oder Kehranlagen sowie bei Strecken mit verkürzten Durchrutschwegen. Dazu sind zwei Teilfunktionen zu realisieren, nämlich Messung und Auswertung der Annäherungsgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs an eine streckenseitige Einrichtung und bei überhöhter Geschwindigkeit Übertragung eines Bremsbefehls auf das Schienenfahrzeug.
Figur 1 veranschaulicht eine typische Konfiguration bekannter Bauart für die Lösung dieses Problems. Die streckenseitige Einrichtung besteht dabei aus einer Fahrsperre 1, beispielsweise auf der Grundlage induktiv wirkender Koppelspulen oder magnetisch, elektro-mechanisch oder mechanisch wirkender Kontakte, und einer vorgeschalteten Messstrecke 2 mit zwei Messpunkten 3 und 4, beispielsweise auf der Grundlage induktiv wirkender Radsensoren. Das Schienenfahrzeug 5 ist mit einer Einrichtung 6 ausgestattet, welche beim Überfahren der streckenseitigen Fahrsperre 1 deren Aktivierungszustand oder Deaktivierungszustand erkennt. In der Grundstellung ist die Fahrsperre 1 immer aktiviert und führt somit zur Zwangsbrem- sung des darüberfahrenden Schienenfahrzeuges. Die Messung und Auswertung der Geschwindigkeit basiert auf dem festgelegten Abstand der beiden Messpunkte 3 und 4 und dem ermittelten Zeitintervall der von den Messpunkten 3 und 4 registrierten Impulse. Die ermittelte Geschwindigkeit wird mit der maximal zulässigen Streckengeschwindigkeit verglichen, wobei die Fahrsperre 1 nur dann deaktiviert wird, wenn die ermittelte Geschwindigkeit kleiner oder gleich der Maximalgeschwindigkeit ist. Bei Überschreitung der Maximalgeschwindigkeit bleibt die Fahrsperre 1 aktiv und führt somit in Zusammenwirkung mit der schienenfahrzeugseitigen Einrichtung 6 zur Zwangsbremsung. Nachteilig bei dieser bekannten Geschwindigkeitsmesseinrichtung ist neben dem erheblichen Aufwand für die Sensorik vor allem das punktuelle Messprinzip.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine einfachere und dabei kontinuierliche Geschwindigkeitsmessung ermöglichen.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Schienenfahrzeug ein Signal abstrahlt, dessen Laufzeit streckenseitig bezüglich der Geschwindigkeit ausgewertet wird und dass das ausgewertete Signal an das Schienenfahrzeug zurückübertragen wird.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4 zur Durchführung des Verfahrens weist dazu ein Fahrzeuggerät mit einem Sender/Empfänger-Modul und eine streckenseitige Einrichtung mit einem Empfänger/Sender-Modul auf, wobei die streckenseitige Einrichtung eine Auswerteeinheit zur Geschwindigkeitsauswertung eines von dem Sender/Empfänger-Modul des Fahrzeuggerätes empfangenen Signals aufweist. Auf diese Weise ist eine Geschwindigkeitsüberwachung auch ohne Einsatz der herkömmlichen, kostenintensiven, gleisseiti- gen Sensorik möglich. Ortsfeste Messpunkte und die zugehörige Verkabelung entfallen. Durch die Möglichkeit der bidirektio- nalen Signalübertragung ist auch eine Fahrsperre mit zugehöriger Verkabelung entbehrlich. Es sind wesentlich weniger streckenseitige Komponenten, die aufgrund mechanischer, klimatischer sowie biologisch/chemischer Umweltbedingungen besonders verschleißanfällig sind, erforderlich.
Gemäß Anspruch 2 wird ein RFID - radio frequency identifica- tion - Signal abgestrahlt, ausgewertet und zurückübertragen. Die Laufzeit des RFID-Signals, die ein Maß für den Abstand und in ihrer zeitlichen Veränderung damit ein Geschwindig- keitsmaß darstellt, lässt sich bequem mit höchster Genauigkeit ermitteln. Damit ist sowohl eine kontinuierliche Geschwindigkeitsmessung als auch eine kontinuierliche Rückübertragung eines Antwortsignals an das zu überwachenden Schienenfahrzeugs möglich. Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass ein RFID-Fahrzeuggerät neben dem Regelzugbetrieb auch für
Sonderfahrten, z. B. nicht regelmäßig auf den Strecken verkehrender Baufahrzeuge, eingesetzt werden kann. Durch eine tragbare Ausführung des Fahrzeuggerätes ist eine Mitführung auch durch kleine Einheiten möglich. Aufgrund der Tragbarkeit des Fahrzeuggerätes besteht außerdem die Möglichkeit, dieses vor Einfahrt in den auf Geschwindigkeitsüberschreitung zu überwachenden Streckenabschnitt zu übergeben und am Ende dieses Streckenabschnitts zurückzunehmen oder zu deaktivieren. Darüber hinaus ist auch eine Nutzung als Rückfallebene bei Hauptbahnen denkbar oder auch bei temporären, beispielsweise bauarbeitenbedingten Gleissperrungen, wodurch nur eine eingleisige Befahrung möglich ist. Von Vorteil ist dabei auch, dass auch die streckenseitige Einrichtung ortsvariabel ausgebildet sein kann. Die Positionierung der fahrzeugseitigen und streckenseitigen RFID-Komponenten bedarf keiner präzisen Ausrichtung zwischen einem RFID-Sender/Empfänger-Modul auf dem Schienenfahrzeug und einem RFID-Empfänger/Sender-Modul an der Strecke. Vorteilhaft bei der Geschwindigkeitsmessung mittels RFID-Komponenten ist darüber hinaus deren Robustheit und geringe Größe, wodurch ein temporärer, vom Bedarf bestimmter Einsatz wesentlich erleichtert wird.
Vorzugsweise wird bei Überschreitung einer maximal zulässigen Geschwindigkeit gemäß Anspruch 3 ein eine Zwangsbremsung auslösendes Signal an das Schienenfahrzeug zurückübertragen. Nur bei überhöhter Geschwindigkeit ist aus Sicherheitsgründen eine Zwangsbremsung erforderlich, so dass bei angepasster Geschwindigkeit auf die Signal-Rückübertragung verzichtet wer- den kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Geschwindigkeitsüberwachungsvorrichtung bekannter Bauart und
Figur 2 eine erfindungsgemäße Geschwindigkeitsüberwachungs- vorrichtung .
In Figur 2 sind die für die bekannte Geschwindigkeitsüberwa- chungsvorrichtung, die in Figur 1 dargestellt und oben erläutert ist, identischen Baugruppen mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es ist ersichtlich, dass eine strecken- seitig durch feste Messpunkte 3 und 4 - Figur 1 - installierte Messstrecke 2 - Figur 1 -, die mit einer Fahrsperre 1 - Figur 1 - verkabelt ist, entfällt. Stattdessen ist ein Fahrzeuggerät 7 mit einem Sender/Empfänger-Modul der Transponder/Reader-Technologie vorgesehen, das RFID-Signale 8 abstrahlt, die von einer streckenseitigen Einrichtung 9 mit einem Empfänger/Sender-Modul der Transponder/Reader-Technolo- gie empfangen und hinsichtlich der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewertet werden. Die Auswertung erfolgt derart, dass eine aus der Laufzeit der Signale 8 abgeleitete Geschwindigkeit mit einer maximal zulässigen Geschwindigkeit verglichen wird. Dazu dient eine Auswerteeinheit 10 der streckenseitigen Einrichtung 9. Im Falle der Überschreitung der maximal zulässigen Geschwindigkeit wird ein RFID-Antwortsignal 11 erzeugt, das ein Kommando zur Auslösung einer Zwangsbremsung beinhaltet und an das Fahrzeuggerät 7 übertragen.
Die Messung der aktuellen Geschwindigkeit erfolgt auf diese Weise nicht nur punktuell - wie bei der Geschwindigkeitsüber- wachungseinrichtung gemäß Figur 1 - sondern kontinuierlich. Auch die Übertragung eines Kommandos zur Zwangsbremsung an das Schienenfahrzeug 5 erfolgt kontinuierlich und nicht nur bei Überfahrt einer Fahrsperre 1 - Figur 1 -. Dadurch ergibt sich neben einer Vereinfachung und Verringerung der Anzahl der Systemkomponenten auch eine erhöhte Zuverlässigkeit des Gesamtsystems zur Geschwindigkeitsüberwachung.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Geschwindigkeitsüberwachung von Schienenfahrzeugen (5) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Schienenfahrzeug (5) ein Signal abstrahlt, dessen Laufzeit streckenseitig bezüglich der Geschwindigkeit ausgewertet wird und dass das ausgewertete Signal an das Schienenfahrzeug (5) zurückübertragen 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 ein RFID - radio frequency identification - Signal (8) abgestrahlt, ausgewertet und zurückübertragen wird.
3. Verfahren 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 bei Überschreitung einer maximal zulässigen Geschwindigkeit ein eine Zwangsbremsung auslösendes Signal an das Schienen- fahrzeug (5) zurückübertragen wird.
4. 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 Fahrzeuggerät (7) mit einem Sender/Empfänger-Modul und eine streckenseitige Einrichtung (9) mit einem Empfänger/Sender-Modul vorgesehen sind, wobei die streckenseitige Einrichtung (9) eine Auswerteeinheit (10) zur Geschwindigkeitsauswertung eines von dem Sender/Empfänger-Modul des Fahrzeuggerätes (7) empfangenen Signals aufweist.
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