WO2011042321A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer eisenbahnstrecke - Google Patents

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    • B61L27/40—Handling position reports or trackside vehicle data

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating a railway line, which funkabriche
  • a complete radio coverage with a proprietary system is extremely complex and uneconomical. This also applies to commercial systems, such as GSM, which would also give only about 80% radio coverage. In addition, high fees for the quasi con- tinuous sending and receiving small data packets to it are waiting ⁇ . In addition, in commercial systems, there is often no way to address only rail vehicles in the immediate vicinity. Even with local, only on the rail vehicles mounted transmission systems, in particular UHF radio, it may come Reichwei ⁇ th problems, so that trackside UHF repeaters are necessary.
  • the invention has for its object to overcome these drawbacks and to provide a method and apparatus of the generic type, which allow a low-cost technical effort a safety supplement to the railway operation with discontinuous radio coverage.
  • the object is achieved in that in the funkabegaen sections a bidirectional radio link between a first rail vehicle and a communication server is constructed, which are transmitted Statinforma ⁇ tions of the first rail vehicle to the communication server and stored on the communication server state information another Rail vehicles are transferred to the first rail vehicle.
  • a communications server for bi ⁇ directional communication with a first provided in a funkabegaen stretch retracting rail vehicle status information of the first rail vehicle and stored in the communication server are interchangeable to ⁇ inventory information of other railway vehicles.
  • All rail vehicles that operate on the route communicate with the central communication server when entering one of the radio-covered plug-in sections, instead of communicating directly with each other.
  • the communication server can be centrally located and possibly also manage multiple routes and networks at the same time.
  • An integration of the communication server into an existing operating control system in the sense of an overlay system can additionally be provided.
  • the on and transmitted from the communication server state information includes a rail vehicle according to claim 2 number as well as time-based location and speed ⁇ data.
  • the communication server based on predetermined security criteria filters the state information of the other rail vehicles, and only the filtered transmits to ⁇ level information to the first rail vehicle.
  • the communication server based on predetermined security criteria filters the state information of the other rail vehicles, and only the filtered transmits to ⁇ level information to the first rail vehicle.
  • Filtering makes it possible to use simpler on-board devices, since computing power is relocated to the communication server to determine relevant status information.
  • the radio coverage in ⁇ conflicting ⁇ th sections, especially stations, set up avoids that rail vehicles located in a radio hole may lack current status information of approaching other rail vehicles.
  • radio coverage should be available. It is advantageous if these radio transmissions cover as far as possible into the track.
  • Relatively simple and inexpensive systems can be a ⁇ set, which is not the same radio system must be used for each funkabdenen stretch. Under certain circumstances, existing radio systems can be shared opportu ⁇ ministic.
  • the radio-covered route sections are set up according to claim 5 such that between the funkabegaen sections a single-track
  • the radio coverage in the station area should extend so far that the rail vehicle is achievable even for a short time after the irr ⁇ tümlichen leaving the station.
  • the communication server transmits ⁇ case of non-availability of a hazardous railway vehicle a warning message to a control center via which a communication link to the gefdozensrde- th rail vehicle manufactures.
  • the control center can ge ⁇ fumblerdete rail vehicle if necessary in another way, for. B. on train radio, warn.
  • a second rail vehicle B is located at the station 2.
  • the rail vehicle B knows that the rail vehicle A is on the route 3, but the rail ⁇ vehicle A knows after leaving the wireless network section 6 only that the rail vehicle B last in the station. 2 was. If the rail vehicle B would also start now, could the rail vehicle A be warned only when it reaches the supplied with WLAN breakpoint 5. This time ⁇ point could be so late that a hazardous situation. Therefore, the second rail vehicle B must be prevented for a known assignment of the single-track section 3 by the rail vehicle A, at all loszu go ⁇ . This happens when the rail vehicle B, which is still located in the WLAN route section 7, is immediately warned by the communication server 9 of an imminent collision when leaving the "standstill" state.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke, welche funkabgedeckte Streckenabschnitte (6, 7, 8) aufweist. Um mit geringem technischem Aufwand hohe Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in den funkabgedeckten Streckenabschnitten (6, 7, 8) eine bidirektionale Funkverbindung zwischen einem ersten Schienenfahrzeug (A, B) und einem Kommunikations-Server (9) aufgebaut wird, wobei Zustandsinformationen des ersten Schienenfahrzeugs (A, B) an den Kommunikations-Server (9) übertragen werden und auf dem Kommunikations-Server (9) gespeicherte Zustandsinformationen weiterer Schienenfahrzeuge (B, A) an das erste Schienenfahrzeug (A, B) übertragen werden.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke, welche funkabgedeckte
Streckenabschnitte aufweist. Auf Eisenbahnstrecken mit geringem Verkehr wird die Sicherung der Zugfolge häufig im Zugleitbetrieb realisiert, wie bei¬ spielsweise in DE 10 2005 038 386 B4 beschrieben. Dabei re¬ gelt ein Fahrdienstleiter Zug- und Rangierfahrten auf einer zugeordneten Zugleitstrecke mit Zuglaufmeidungen und anderen Meldungen. Technische Unterstützung ist überwiegend nicht vorhanden, da herkömmliche Sicherheitstechnik den Betrieb unwirtschaftlich machen würde. Infolgedessen sind Unfälle oder Beinahe-Unfalle auf derartigen Nebenstrecken relativ häufig. Um die Sicherheit auf Nebenstrecken zu erhöhen, wurde gemäß der DE 10 2008 003 872 AI ein Kollisionswarnsystem vorgeschlagen, bei dem im Gefahrenfall eine direkte Funkkommunika¬ tion zwischen den beteiligten Schienenfahrzeugen vorgesehen ist. Voraussetzung ist eine kontinuierliche Funkabdeckung der gesamten Eisenbahnstrecke. Eine komplette Funkabdeckung mit einem proprietären System ist jedoch extrem aufwändig und unwirtschaftlich. Das gilt auch für kommerzielle Systeme, wie beispielsweise GSM, wodurch auch nur ca. 80 % Funkabdeckung gegeben wäre. Außerdem sind hohe Gebühren für das quasi kon- tinuierliche Senden und Empfangen kleiner Datenpakete zu er¬ warten. Darüber hinaus gibt es bei kommerziellen Systemen häufig keine Möglichkeit, nur Schienenfahrzeuge in direkter Umgebung zu adressieren. Auch bei lokalen, nur auf den Schienenfahrzeugen montierten Sendesystemen, insbesondere UHF-Radio, kann es zu Reichwei¬ tenproblemen kommen, so dass streckenseitige UHF-Repeater notwendig werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die mit geringem technischem Aufwand eine sicherheitliche Ergänzung des Eisenbahnbetriebes bei diskontinuierlicher Funkabdeckung ermöglichen.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in den funkabgedeckten Streckenabschnitten eine bidirektionale Funkverbindung zwischen einem ersten Schienenfahrzeug und einem Kommunikations-Server aufgebaut wird, wobei Zustandsinforma¬ tionen des ersten Schienenfahrzeuges an den Kommunikations- Server übertragen werden und auf dem Kommunikations-Server gespeicherte Zustandsinformationen weiterer Schienenfahrzeuge an das erste Schienenfahrzeug übertragen werden.
Dazu ist vorrichtungsgemäß ein Kommunikations-Server zur bi¬ direktionalen Kommunikation mit einem ersten, in einem funkabgedeckten Streckenabschnitt einfahrenden Schienenfahrzeug vorgesehen, wobei Zustandsinformationen des ersten Schienenfahrzeugs und auf dem Kommunikations-Server gespeicherte Zu¬ standsinformationen weiterer Schienenfahrzeuge austauschbar sind .
Auf diese Weise kann eine komplette Funkabdeckung der gesam¬ ten Strecke verzichtet werden. Alle Schienenfahrzeuge, die auf der Strecke verkehren, kommunizieren bei Einfahrt in einen der funkabgedeckten Steckenabschnitte mit dem zentralen Kommunikations-Server, statt direkt miteinander zu kommunizieren. Der Kommunikations-Server kann zentral lokalisiert werden und ggf. auch mehrere Strecken und Netze gleichzeitig verwalten. Auch eine Einbindung des Kommunikations-Servers in eine vorhandene Betriebsleittechnik im Sinne eines Overlay- Systems kann zusätzlich vorgesehen sein.
Die an und von dem Kommunikations-Server übermittelten Zustandsinformationen umfassen gemäß Anspruch 2 eine Schienenfahrzeugnummer sowie zeitbezogene Orts- und Geschwindigkeits¬ daten. Auf diese Weise liegen die aktuellsten Zustandsinfor- mationen zur Einschätzung von Gefahrensituationen den Bordgeräten der Schienenfahrzeuge vor, so dass manuell durch den Triebfahrzeugführer oder automatisch durch das Bordgerät adäquat reagiert werden kann. In besonders vorteilhafter Ausführungsform ist gemäß Anspruch 3 vorgesehen, dass der Kommunikations-Server anhand vorgegebener Sicherheitskriterien die Zustandsinformationen der weiteren Schienenfahrzeuge filtert und nur die gefilterten Zu¬ standsinformationen an das erste Schienenfahrzeug überträgt. Damit werden nur die wirklich relevanten Zustandsinformatio¬ nen der in nächster Nähe befindlichen weiteren Schienenfahrzeuge an das erste Schienenfahrzeug übertragen. Durch die Filterung wird die Verwendung einfacherer Bordgeräte möglich, da Rechenleistung zur Ermittlung relevanter Zustandsinforma- tionen auf den Kommunikations-Server verlagert wird.
Gemäß Anspruch 4 wird die Funkabdeckung in konfliktgefährde¬ ten Streckenabschnitten, insbesondere Bahnhöfen, eingerichtet. Dadurch wird verhindert, dass in einem Funkloch befind- liehen Schienenfahrzeugen möglicherweise aktuelle Zustandsinformationen sich nähernder anderer Schienenfahrzeuge fehlen. Insbesondere an Bahnhöfen im Übergangsbereich auf eingleisige Streckenabschnitte oder an Haltepunkten sollte Funkabdeckung vorhanden sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn diese Funkab- deckung möglichst weit in die Strecke hineinreicht. Dabei können relativ einfache und kostengünstige Systeme zum Ein¬ satz kommen, wobei nicht für jeden funkabgedeckten Streckenabschnitt das gleiche Funksystem verwendet werden muss. Unter Umständen können auch bereits vorhandene Funksysteme opportu¬ nistisch mitbenutzt werden.
Vorzugsweise werden die funkabgedeckten Streckenabschnitte gemäß Anspruch 5 derart eingerichtet, dass sich zwischen den funkabgedeckten Streckenabschnitten ein eingleisiger
Streckenabschnitt befindet. Auf diese Weise ist gewährleis¬ tet, dass ein Schienenfahrzeug, das sich in einem Funkloch befindet, noch rechtzeitig gewarnt werden kann. Wenn ein Schienenfahrzeug in einen funkabgedeckten Bahnhof einfährt, wird diese Zustandsinformation an den Kommunikations-Server übertragen. Ein zweites Schienenfahrzeug erhält diese Infor¬ mation spätestens bei Einfahrt in den benachbarten Gegenbahnhof. Daraufhin muss das zweite Schienenfahrzeug auf dem Ge¬ genbahnhof auf „Stillstand" überwacht werden, da das erste Schienenfahrzeug auf der eingleisigen Strecke in Richtung Ge¬ genbahnhof unterwegs ist. Sollte das zweite Schienenfahrzeug auf dem Gegenbahnhof dennoch abfahren, kann nur auf dieses zweite Schienenfahrzeug eingewirkt werden, so lange dieses zweite Schienenfahrzeug nicht in das Funkloch eingefahren ist, in dem sich der erste Zug bereits befindet. Deshalb sollte die Funkabdeckung im Bahnhofsbereich so weit reichen, dass das Schienenfahrzeug auch noch kurzzeitig nach dem irr¬ tümlichen Verlassen des Bahnhofs erreichbar ist. Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, kann alternativ oder zusätzlich gemäß Anspruch 6 vorgesehen sein, dass der Kommunikations-Server bei Nichterreichbarkeit eines gefährdeten Schienenfahrzeugs eine Warnmeldung an eine Leitzentrale über¬ trägt, welche eine Kommunikationsverbindung zu dem gefährde- ten Schienenfahrzeug herstellt. Die Leitzentrale kann das ge¬ fährdete Schienenfahrzeug ggf. auf einem anderen Wege, z. B. über Zugfunk, warnen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer figürlichen Darstellung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die wich¬ tigsten Systemkomponenten für erfindungsgemäß unterstützten Zugleitbetrieb . Dargestellt ist ein Teil einer Gleistopologie mit zwei Bahn¬ höfen 1 und 2, zwischen denen sich eine eingleisige Strecke 3 mit zwei Haltepunkten 4 und 5 befindet. Nur die Streckenab¬ schnitte 6, 7 und 8 im Bereich der beiden Bahnhöfe 1 und 2 sowie des Haltepunktes 5 sind mit WLAN versorgt. In diesen Streckenabschnitten 6, 7 und 8 besteht Internet-Verbindung mit einem zentralen Kommunikations-Server 9. Diese Streckenabschnitte 6, 7 und 8 sind in einem Streckenatlas hinterlegt. Bei Einfahrt in einen der WLAN-Streckenabschnitte 6, 7 oder 8 überträgt das Schienenfahrzeug seine Zustandsinformationen an den Kommunikations-Server 9 und empfängt relevante Zustands¬ informationen benachbarter Schienenfahrzeuge vom Kommunikations-Server 9. Außerhalb der WLAN-Streckenabschnitte 6, 7 und 8 schreiben die Schienenfahrzeuge die Zustandsinformatio¬ nen der benachbarten Schienenfahrzeuge plausibel fort. Dazu können beispielsweise Fahrplaninformationen, Streckengeschwindigkeiten und andere Parameter herangezogen werden. Bei dem figürlich veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist ein Schienenfahrzeug A auf der eingleisigen Strecke 3 in Richtung Bahnhof 2 unterwegs. Ein zweites Schienenfahrzeug B befindet sich auf dem Bahnhof 2. Das Schienenfahrzeug B weiß, dass das Schienenfahrzeug A auf der Strecke 3 ist, aber das Schienen¬ fahrzeug A weiß nach Verlassen des WLAN-Streckenabschnittes 6 nur, dass das Schienenfahrzeug B zuletzt im Bahnhof 2 war. Falls das Schienenfahrzeug B jetzt ebenfalls losfahren würde, könnte das Schienenfahrzeug A erst gewarnt werden, wenn es den mit WLAN versorgten Haltepunkt 5 erreicht. Dieser Zeit¬ punkt könnte derart spät liegen, dass eine Gefahrensituation entsteht. Daher muss bei bekannter Belegung des eingleisigen Streckenabschnittes 3 durch das Schienenfahrzeug A das zweite Schienenfahrzeug B daran gehindert werden, überhaupt loszu¬ fahren. Das geschieht, indem sofort bei Verlassen des Zustan- des „Stillstand" das Schienenfahrzeug B, das sich immer noch in dem WLAN-Streckenabschnitt 7 befindet, durch den Kommuni- kations-Server 9 vor einer drohenden Kollision gewarnt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke, welche funkabgedeckte Streckenabschnitte (6, 7, 8) aufweist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
in den funkabgedeckten Streckenabschnitten (6, 7, 8) eine bidirektionale Funkverbindung zwischen einem ersten Schienenfahrzeug (A, B) und einem Kommunikations-Server (9) aufgebaut wird, wobei Zustandsinformationen des ersten Schienenfahrzeu- ges (A, B) an den Kommunikations-Server (9) übertragen werden und auf dem Kommunikations-Server (9) gespeicherte Zustands¬ informationen weiterer Schienenfahrzeuge (B, A) an das erste Schienenfahrzeug (A, B) übertragen 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
die Zustandsinformationen eine Schienenfahrzeugnummer sowie zeitbezogene Orts- und Geschwindigkeitsdaten umfassen.
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
der Kommunikations-Server (9) anhand vorgegebener Sicherheitskriterien die Zustandsinformationen der weiteren Schienenfahrzeuge (B, A) filtert und nur die gefilterten Zustands- Informationen an das erste Schienenfahrzeug (A, B) überträgt.
4. 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
die Funkabdeckung in konfliktgefährdeten Streckenabschnitten, insbesondere Bahnhöfen (1, 2), eingerichtet wird.
5. 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 die funkabgedeckten Streckenabschnitte (6, 7, 8) derart ein¬ gerichtet werden, dass sich zwischen den funkabgedeckten Streckenabschnitten (6, 7, 8) ein eingleisiger Streckenabschnitt (3) befindet.
6. 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
der Kommunikations-Server (9) bei Nichterreichbarkeit eines gefährdeten Schienenfahrzeuges (A, B) eine Warnmeldung an eine Leitzentrale überträgt, welche eine Kommunikationsver¬ bindung zu dem gefährdeten Schienenfahrzeug (A, B) herstellt.
7. 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 Kommunikations-Server (9) zur bidirektionalen Kommunikation mit einem ersten, in einem funkabgedeckten Streckenabschnitt (6, 7, 8) einfahrenden Schienenfahrzeug (A, B) vorge¬ sehen ist, wobei Zustandsinformationen des ersten Schienen- fahrzeugs (A, B) und auf dem Kommunikations-Server (9) gespeicherte Zustandsinformationen weiterer Schienenfahrzeuge (B, A) austauschbar sind.
PCT/EP2010/064226 2009-10-06 2010-09-27 Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer eisenbahnstrecke WO2011042321A1 (de)

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