WO2015090933A1 - Steuerung eines schienenfahrzeugs - Google Patents

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WO2015090933A1
WO2015090933A1 PCT/EP2014/076197 EP2014076197W WO2015090933A1 WO 2015090933 A1 WO2015090933 A1 WO 2015090933A1 EP 2014076197 W EP2014076197 W EP 2014076197W WO 2015090933 A1 WO2015090933 A1 WO 2015090933A1
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WO
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rail vehicle
balise
condition
information
predetermined
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PCT/EP2014/076197
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English (en)
French (fr)
Inventor
David Morton
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation using European Train Control System [ETCS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a rail vehicle, a corresponding ETCS
  • the European Train Control System is a component of a single European rail traffic control system, developed under the abbreviation ERTMS.
  • the second technical component of this digital railway technology is the GSM-R railway mobile communications system.
  • ETCS is intended to replace the many train control systems used in the countries, to be used in high-speed traffic in the medium term, and to be implemented in the long term throughout the European rail traffic.
  • An ETCS vehicle device includes e.g. a European Vital Computer (EVCS), a Driver Machine Interface (DMI), a pathway meter, a GSM-R transmitter (including Euroradio), a radio reader and a brake access
  • ETCS Level 1 uses balises as transmission medium.
  • the information conveyed by the balises are line gradients, maximum line speeds and the point at which the vehicle should stop. Together with the mode these form the Movement Authority (MA), translated as "permission to move” or “driving license”.
  • MA Movement Authority
  • MA End of Authority
  • HALT High Speed of Authority
  • ETCS modes are also defined. The modes describe the states in which the EVC can be located. Among other things, there are the following modes (see also: htt: // en. Wikipedia.org/wiki/Etcs):
  • Shunting mode Shunting mode; the permitted range can be specified by the ETCS; in many countries only a maximum speed of 30km / h is allowed.
  • a track center of the ETCS is also referred to as the Radio Block Center (RBC).
  • RBC Radio Block Center
  • So-called secured sections are designated as sections of a route where the control center can trust that a valid position transmitted by an ETCS component of the rail vehicle is also correct.
  • the line center may be e.g. issue a driving license in OS mode or in FS mode for this rail vehicle.
  • balises - Beautyses at the edge of the secured section (also referred to as TAB-Balises; TAB: Trusted Area Border);
  • TAO balises outside the secured section also referred to as TAO balises, TAO: Trusted Area Outsides
  • TAO-Balises within the secured section (also known as TAI-Balises, TAI: Trusted Area Insider).
  • TAO-Balise shall ensure that the line center is informed as soon as a rail vehicle leaves the secured area. This prevents the line center from falsely issuing a driver's license (MA) for a rail vehicle that is actually outside the secured section.
  • MA driver's license
  • each of the balises mentioned herein can be realized by a group of banks, that is, for example, a plurality of balises mounted one behind the other.
  • a large number of balises is required. For example, up to eight balises are needed for a secured section. Since a single station (eg bus stop or train station) often has several secured sections, this leads to a large number of total required balises and the associated considerable costs.
  • shunting or sidings often provide too little space for TAO balises and TAB balises.
  • a further disadvantage is that the rail vehicle may erroneously obtain a driving license when it drives out of the secured section and the line center assumes that the rail vehicle is still in the secured position. cherten section is. This can happen, for example, if the rail vehicle does not read the TAO-Balise and / or does not notify the line center that it is leaving the secured section.
  • the object of the invention is to avoid the abovementioned disadvantages and in particular to provide a cost-efficient solution by means of which part of the balises can be saved, whereby the concept of secured areas (trusted areas) is nevertheless implemented in compliance with the required safety requirements can.
  • the saved balises are TAO balises, thus providing a cost-effective approach on the one hand supports secured sections and on the other hand the required
  • the rail vehicle can check whether the obtained driving license (MA) is based on the correct conditions. That is, whether the rail vehicle actually stood on the section that the line center had assumed upon receipt of the driving license.
  • the condition is a rule that can be checked by the rail vehicle.
  • the information may be part of the condition or provide a parameter for the condition. In particular, it is possible that the condition itself is also provided by means of the information.
  • the predetermined action is carried out.
  • a condition “continuing to travel invalid” may be satisfied when the traveled distance reaches or exceeds the threshold, or alternatively, a “continuation of travel possible” condition may be satisfied if the traveled distance does not reach or exceed the threshold.
  • the given balise can be the last beacon beacon or another balise.
  • the information includes a distance to another balise and the condition is based on this distance.
  • the over-traveled balise can transmit a distance to the next in the direction of travel Balise.
  • the condition now checks whether the rail vehicle passes over these balises at the specified distance or not. If, in a given tolerance range associated with the distance, the next beacon is not traversed, the default action is taken.
  • the tolerance range is based on a measurement inaccuracy of the position determination of the
  • the predetermined action includes the initiation of a braking operation of the rail vehicle.
  • the braking operation until the stop of
  • the braking operation may be normal braking or emergency braking.
  • the balise is arranged at or in the vicinity of a boundary of a secured section, in particular a TAB balise or a TAB balise group.
  • An alternative embodiment is that the information provided by the balise is transmitted in the context of linking information.
  • the balise is set up so that it provides information when driving over a rail vehicle, so that based on the information from the rail vehicle, a condition is verifiable and depending on whether the condition is met or not, a predetermined action is executable ,
  • a predetermined action in the rail vehicle is feasible.
  • the predetermined action comprises a braking or stopping of the rail vehicle.
  • the processing unit mentioned here may in particular be embodied as a processor unit and / or an at least partially hard-wired or logical circuit arrangement, which is set up, for example, in such a way that the method can be carried out as described herein.
  • Said processing unit can be any kind of processor or computer or computer with correspondingly necessary peripherals (memory, input / output interfaces, input / output devices, etc.) be or include.
  • the processing unit may be part of a control unit of the rail vehicle.
  • FIG. 1 shows an exemplary route scenario with a rail vehicle moving toward a switch that can connect to a secured section and to a non-secured track section;
  • FIG. Fig.2 based on Fig.l, the rail vehicle as it
  • Section has stood. It is proposed to realize the concept of secured (trusted areas) while saving at least part of the TAO balises This can be achieved, for example, by providing the existing TAB balises with information that informs the journey of the rail vehicle This condition is derived from the
  • the rail vehicle may only cover a given distance
  • the rail vehicle has to pass over a predetermined Balise at a predetermined distance.
  • a predetermined action is automatically performed by the rail vehicle, e.g. a braking process initiated.
  • the condition leads to the fact that the rail vehicle independently checks and decides whether it performs the given action. It does not require any instruction from the line center.
  • the information provided by a TAB-Balise can be transmitted as part of so-called linking information. Further, instead of the TAB balise, another balise may provide the information.
  • Fig.l shows an exemplary route scenario with a rail vehicle.
  • the rail vehicle moves with a rear cab 105 in a direction of travel 106 on a track section 108 to a switch 103 to.
  • the driver's cab 105 is in standby mode, previously a cab 107 with an identification "2222" was recognized by the driver's cab 105. run over.
  • this last-traveled balise identification "2222" together with the distance to the last over-traveled balise 107 is stored or available.
  • the driver's cab includes in particular a cab display of the rail vehicle.
  • the rail vehicle preferably has two driver's cabs, wherein, depending on the direction of travel of the rail vehicle, the driver's cab is active at the tip of the moving rail vehicle. When changing direction of the rail vehicle also takes place a change between the active cabs.
  • the driver's cab has an ETCS vehicle device.
  • the rail vehicle (also referred to as "train”) has at least one car, the car may be a traction vehicle, a travel car, a freight car or a combination of such compartments or functions.
  • the traction unit has a driver's cab (also referred to as an operator station) and can be designed with or without drive.
  • the traction vehicle may in particular be a locomotive. In particular, it may be at the
  • Rail vehicle around a Metro Eisenbahn (for example S- or U-Bahn) act, at least partially underground in tunnels.
  • the rail vehicle may be a vehicle driver or a driverless rail vehicle.
  • the switch 103 follows either a secured section 102 bounded by a balise 104 (TAB-Balise) or a track section 101.
  • TAB-Balise balise 104
  • FIG. 2 shows, based on the diagram according to FIG. 1, that the rail vehicle with the rear cab 105 is the switch 103 and the balise 104 has run over and in the secured portion 102 comes to a stop.
  • the balise identification "0000" of the balise 104 along with the distance to that last driven over balise 104 is stored or available.
  • the cab of the rail vehicle 105 is activated to leave the secured portion 102 in the direction of the switch 103.
  • FIG. 3 shows the next steps of a procedure based on the track architecture explained above:
  • the driver's cab 105 leaves the secured section 102 from a start position 301, it again passes over the balise 104 and reaches a position 302;
  • the identification of the last crossed over balise 104 ie in the example "0000" and the distance to this balise 104 is stored.
  • the rail vehicle travels to a position 303, that is, to track section 101.
  • the identification of the last beacon passed, as well as in position 301, is that of balise 104, ie "0000"
  • the position 303 could be mistakenly mistaken for position 301 for the rail vehicle, in other words, it could be assumed that the rail vehicle is standing in the secured portion 102 although it is actually on the track portion 101.
  • the cab 105 were to be a Driver's license (MA) could, without further action, enter a safety-critical state.
  • MA Driver's license
  • the beacon 104 of the cab 105 with an information that links the travel of the rail vehicle with a condition that can be checked by the rail vehicle, or a control unit of the cab 105 when driving over.
  • the balise 104 transmits the information of its position and the condition that when driving out of the chert section 102 is to be checked in the direction of the switch 103, if the balise 104 is run over. If this is not the case, a predetermined action is performed, for example, initiated a braking operation of the rail vehicle.
  • FIG. 4 illustrates this scenario.
  • the driver's cab 105 is given a driver's license 402 at position 303.
  • the driver's license was created, it was erroneously assumed that the vehicle is in the position 302 instead of the position 303.
  • the rail vehicle starts from position 303 in the direction of the switch 103, it will not pass over the balise 104 at the actually intended distance (this would only be the case if the rail vehicle had departed from position 301 in the direction of the switch 103).
  • overflow of the balise 104 is expected in a region 401.
  • the cab 104 can automatically initiate a braking operation and decelerate the rail vehicle to a standstill.
  • the present approach has the advantage that a large number of balises or groups of banks can be saved. This reduces costs and increases flexibility because a large amount of available space does not require a large number of balises to be placed. In addition, the installa- tion or the implementation of secured sections can be achieved more quickly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Es wird vorgeschlagen, dass eine Balise am Rand einer Trusted Area, insbesondere eine TAB-Balise, einem Schienenfahrzeug beim Überfahren dieser Balise eine Information mitteilt, wobei basierend auf dieser Information das Schienenfahrzeug eine Bedingung überprüft und abhängig davon, ob die Bedingung erfüllt ist, eine vorgegebene Aktion von dem Schienenfahrzeug durchgeführt wird. Somit können weitere Balisen, insbesondere TAO-Balisen eingespart werden.

Description

Beschreibung
Steuerung eines Schienenfahrzeugs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs, eine entsprechende ETCS-
Streckenausrüstung, ein zugehöriges System sowie ein entsprechendes Schienenfahrzeug. Das "European Train Control System" (ETCS) ist eine Komponente eines einheitlichen europäischen Eisenbahnverkehrsleitsystems, das unter dem Buchstabenkürzel ERTMS entwickelt wurde. Die zweite technische Komponente dieser digitalen Bahntechnologie ist das Bahn-Mobilfunksystem GSM-R. ETCS soll die Viel- zahl der in den Ländern eingesetzten Zugsicherungssysteme ablösen, mittelfristig im Hochgeschwindigkeitsverkehr Verwendung finden und langfristig im gesamten europäischen Schienenverkehr umgesetzt werden. Eine ETCS-Fahrzeugeinrichtung umfasst z.B. einen ETCS-Rechner (EVC, European Vital Computer) , eine Führerstandsanzeige (DMI, Driver Machine Interface), eine Wegmesseinrichtung, eine GSM-R-Übertragungseinrichtung (einschließlich Euroradio) , einen Baiisenleser und einen Bremszugriff
(http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS) .
ETCS Level 1 benutzt Balisen als Übertragungsmedium. Die von den Balisen übermittelten Informationen sind Streckengradienten, Streckenhöchstgeschwindigkeiten und der Punkt, an dem das Fahrzeug wieder stehen soll. Zusammen mit dem Modus bilden diese die Movement Authority (MA) , übersetzt etwa "Berechtigung zur Bewegung" oder "Fahrerlaubnis" . Damit kann die fahrzeugseitige ETCS-Ausrüstung kontinuierlich die Einhaltung der erlaubten Geschwindigkeit (und Richtung) überwachen und rechtzeitig eine Zwangsbremsung auslösen, unabhängig von national definierten Streckengeometrien und Signalabständen. Am Ende der MA (End of Authority, EoA) - klassischerweise ein auf HALT zeigendes Signal - soll das Schienenfahrzeug zum Stehen kommen. Neben den ETCS-Levels sind auch ETCS-Modi definiert. Die Modi beschreiben die Zustände, in denen sich der EVC befinden kann. Unter anderem gibt es die folgenden Modi (siehe auch: htt : //de . wikipedia . org/wiki/ETCS) :
- FS (Füll Supervision) Modus: Das Schienenfahrzeug
wird voll vom ETCS überwacht. Voraussetzung für diesen Modus ist, dass eine MA von der Strecke gegeben wurde .
- SR (Staff Responsible) Modus: Der Triebfahrzeugführer ist selbst für die Sicherung des Zuges verantwort- lieh, allerdings ist in vielen Ländern nur eine maximale Geschwindigkeit von 30km/h oder 40km/h erlaubt, die noch vom ETCS überwacht wird. Dieser Modus wird eingenommen, wenn keine MA vorliegt.
- OS (On Sight) Modus: Das Schienenfahrzeug wird vom ETCS überwacht, aber der Triebfahrzeugführer fährt auf Sicht.
- SH (Shunting) Modus: Modus zum Rangieren; der erlaubte Bereich kann vom ETCS vorgegeben werden; in vielen Ländern ist nur eine Höchstgeschwindigkeit von 30km/h erlaubt.
Eine Streckenzentrale des ETCS wird auch als Radio Block Center (RBC) bezeichnet. Sogenannte gesicherte Abschnitte (auch bezeichnet als gesicherte Bereiche oder "Trusted Areas") sind bestimmt als Abschnitte einer Strecke, wo die Streckenzentrale darauf vertrauen kann, dass eine gültige von einer ETCS- Komponente des Schienenfahrzeugs übermittelte Position auch korrekt ist. Infolgedessen kann die Streckenzentrale z.B. eine Fahrerlaubnis im OS Modus oder im FS Modus für dieses Schienenfahrzeug ausstellen.
Es ist bekannt für die gesicherten Abschnitte die folgenden Typen von Balisen vorzusehen: - Balisen am Rand des gesicherten Abschnitts (auch bezeichnet als TAB-Balisen; TAB: Trusted Area Border);
- Balisen außerhalb des gesicherten Abschnitts (auch bezeichnet als TAO-Balisen; TAO: Trusted Area Outsi- de) ;
- Balisen innerhalb des gesicherten Abschnitts (auch bezeichnet als TAI-Balisen; TAI: Trusted Area Insi- de) . Die TAO-Balise soll sicherstellen, dass die Streckenzentrale informiert wird, sobald ein Schienenfahrzeug den gesicherten Bereich verlässt. Damit wird verhindert, dass von der Streckenzentrale fälschlicherweise eine Fahrerlaubnis (MA) ausgestellt wird für ein Schienenfahrzeug, das sich tatsächlich außerhalb des gesicherten Abschnitts befindet.
Fig.5 zeigt eine beispielhafte Anordnung einer Bahnstrecke mit einem gesicherten Abschnitt 501 zwischen TAB-Balisen (bzw. Baiisengruppen) 502, 503. Weiterhin sind TAO-Balisen 504, 505 und eine TAI-Balise 506 gezeigt. Grundsätzlich sei angemerkt, dass jede der hierin erwähnten Balisen durch eine Baiisengruppe , also beispielsweise mehrere hintereinander angebrachte Balisen, realisiert sein kann. Hierbei ist es von Nachteil, dass eine Vielzahl von Balisen erforderlich ist. Beispielsweise werden bis zu acht Balisen für einen gesicherten Abschnitt benötigt. Da eine einzelne Station (z.B. Haltestelle oder Bahnhof) oft mehrere gesicherte Abschnitte aufweist, führt dies zu einer großen Anzahl insgesamt benötigter Balisen und den damit verbundenen erheblichen Kosten. Hinzu kommt, dass z.B. Rangier- oder Abstellgleise oftmals zu wenig Platz für TAO-Balisen und TAB-Balisen bieten . Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das Schienenfahrzeug fälschlicherweise eine Fahrerlaubnis erhalten kann, wenn es aus dem gesicherten Abschnitt fährt und die Streckenzentrale davon ausgeht, dass das Schienenfahrzeug noch im gesi- cherten Abschnitt ist. Dies kann z.B. passieren, wenn das Schienenfahrzeug die TAO-Balise nicht liest und/oder der Streckenzentrale nicht mitteilt, dass es den gesicherten Abschnitt verlässt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine kosteneffiziente Lösung anzugeben, anhand der ein Teil der Balisen eingespart werden kann, wobei trotzdem das Konzept der gesi- cherten Abschnitte (Trusted Areas) unter Einhaltung der erforderlichen Sicherheitsmaßgaben umgesetzt werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesonde- re den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs angegeben,
- bei dem beim Überfahren einer Balise dem Schienen- fahrzeug eine Information bereitgestellt wird,
- bei dem basierend auf der Information von dem Schienenfahrzeug eine Bedingung geprüft wird,
- bei dem abhängig davon, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht, von dem Schienenfahrzeug eine vorgegebene Aktion durchgeführt wird.
Mit dem vorgestellten Ansatz ist es möglich, Balisen einzusparen, die sonst zur Bereitstellung von gesicherten Abschnitten einer Bahnstrecke („Trusted Areas") erforderlich wären. Bei den eingesparten Balisen handelt es sich beispielsweise um TAO-Balisen. Damit stellt der Vorschlag einen kosteneffizienten Ansatz bereit, der einerseits gesicherte Abschnitte unterstützt und andererseits die benötigten
Sicherheitsvorgaben und -Vorschriften erfüllt.
Anhand der von der überfahrenen Balise übermittelten Information kann das Schienenfahrzeug überprüfen, ob die erhaltene Fahrerlaubnis (MA) von den richtigen Voraussetzungen ausge- gangen ist, d.h. ob das Schienenfahrzeug bei Erhalt der Fahrerlaubnis auch wirklich auf dem Abschnitt stand, den die Streckenzentrale angenommen hatte. Vorzugsweise handelt es sich bei der Bedingung um eine Regel, die von dem Schienenfahrzeug überprüft werden kann. Die Information kann hierbei Teil der Bedingung sein oder einen Parameter für die Bedingung bereitstellen. Insbesondere ist es möglich, dass mittels der Information auch die Bedingung selbst bereitgestellt wird.
Eine Weiterbildung ist es, dass die Bedingung vorgibt, dass das Schienenfahrzeug nur eine vorgegebene Entfernung zurücklegen darf .
Erreicht oder überschreitet die von dem Schienenfahrzeug (ggf. unter Berücksichtigung der Fahrtrichtung) zurückgelegte Entfernung einen Schwellwert, wird die vorgegebene Aktion ausgeführt .
Hierbei sei angemerkt, dass eine Bedingung „Weiterfahrt ungültig" erfüllt sein kann, wenn die zurückgelegte Entfernung den Schwellwert erreicht oder überschreitet. Alternativ kann eine Bedingung „Weiterfahrt möglich" erfüllt sein, wenn die zurückgelegte Entfernung den Schwellwert nicht erreicht oder überschreitet .
Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Bedingung vorgibt, dass das Schienenfahrzeug in einer vorgegebenen Entfernung eine vorgegebene Balise überfahren muss.
Bei der vorgegebenen Balise kann es sich um die zuletzt über- fahrene Balise oder um eine andere Balise handeln. Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass die Information eine Entfernung zu einer anderen Balise umfasst und die Bedingung auf dieser Entfernung basiert. Beispielsweise kann die überfahrene Balise eine Entfernung zur in Fahrtrichtung nächsten Balise übermitteln. Die Bedingung prüft nun, ob das Schienenfahrzeug diese Balise in der angegebenen Entfernung überfährt oder nicht. Falls in einem vorgegebenen mit der Entfernung verknüpften Toleranzbereich die nächste Balise nicht überfahren wird, wird die vorgegebene Aktion durchgeführt.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Bedingung mit einem vorgegebenen Toleranzbereich überprüft wird.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass der Toleranzbereich auf einer Messungenauigkeit der Positionsbestimmung des
Schienenfahrzeugs basiert.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die vorgegebene Aktion die Einleitung eines Bremsvorgangs des Schienenfahrzeugs umfasst. Insbesondere kann der Bremsvorgang bis zum Anhalten des
Schienenfahrzeugs durchgeführt werden. Beispielhaft kann es sich bei dem Bremsvorgang um eine normale Bremsung oder um eine Notbremsung handeln. Eine Ausgestaltung ist es, dass die Balise an oder in der Nähe einer Grenze eines gesicherten Abschnitts angeordnet ist, insbesondere eine TAB-Balise oder eine TAB-Balisengruppe ist.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass die von der Balise bereitgestellte Information im Rahmen einer Lin- king- Information übermittelt wird.
Die vorstehenden Ausführungen betreffend das Verfahren gelten für die anderen Anspruchskategorien entsprechend. Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst anhand einer ETCS-Streckenausrüstung
- mit einer Balise an oder in der Nähe einer Grenze eines gesicherten Abschnitts,
- wobei die Balise derart eingerichtet ist, dass sie bei Überfahren einem Schienenfahrzeug eine Information bereitstellt, so dass anhand der Information von dem Schienenfahrzeug eine Bedingung überprüfbar ist und abhängig davon, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht, von dem Schienenfahrzeug eine vorgegebene Aktion ausführbar ist.
Auch wird ein System vorgeschlagen mit mindestens einer ETCS- Streckenausrüstung wie hierin beschrieben.
Ferner wird die vorstehend genannte Aufgabe gelöst mittels eines Schienenfahrzeugs mit einer Verarbeitungseinheit, die derart eingerichtet ist, dass
- beim Überfahren einer Balise eine Information
empfangbar ist,
- wobei basierend auf der Information eine Bedingung überprüfbar ist und
- dass abhängig davon, ob die Bedingung erfüllt ist
oder nicht, eine vorgegebene Aktion in dem Schienen- fahrzeug durchführbar ist.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die vorgegebene Aktion ein Abbremsen oder ein Anhalten des Schienenfahrzeugs umfasst. Die hier genannte Verarbeitungseinheit kann insbesondere als eine Prozessoreinheit und/oder eine zumindest teilweise festverdrahtete oder logische Schaltungsanordnung ausgeführt sein, die beispielsweise derart eingerichtet ist, dass das Verfahren wie hierin beschrieben durchführbar ist. Besagte Verarbeitungseinheit kann jede Art von Prozessor oder Rechner oder Computer mit entsprechend notwendiger Peripherie (Speicher, Input/Output-Schnittstellen, Ein-Ausgabe-Geräte , etc.) sein oder umfassen. Die Verarbeitungseinheit kann Teil einer Steuereinheit des Schienenfahrzeugs sein.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Es zeigen: Fig.l ein beispielhaftes Streckenszenario mit einem Schienenfahrzeug, das sich auf eine Weiche zu bewegt, die eine Verbindung zu einem gesicherten Abschnitt und zu einem nichtgesicherten Gleisbereich herstellen kann; Fig.2 basierend auf Fig.l, das Schienenfahrzeug, wie es
über die Weiche den gesicherten Abschnitt befahren hat ;
Fig.3 basierend auf Fig.l und Fig.2, mögliche Belegungen des Streckenszenarios, wobei ohne weitere Maßnahme fälschlicherweise davon ausgegangen werden könnte, dass sich das Schienenfahrzeug in dem gesicherten Bereich befindet, obwohl dies nicht zutrifft; Fig.4 basierend auf dem in den Figuren 1 bis 3 erläuterten
Streckenszenarien, die Durchführung einer vorgegebenen Aktion, beispielsweise einer Abbremsung des
Schienenfahrzeugs, wenn es fälschlicherweise eine Fahrerlaubnis erhalten hat, obwohl es nicht (wie von der Streckenzentrale angenommen) auf dem gesicherten
Abschnitt gestanden hat. Es wird vorgeschlagen, das Konzept der gesicherten (Streckenabschnitte (Trusted Areas) zu realisieren unter Einsparung zumindest eines Teils der TAO-Balisen. Dies kann erreicht werden, indem z.B. die vorhandenen TAB-Balisen eine Informa- tion bereitstellen, die die Fahrt des Schienenfahrzeugs mit einer Bedingung verbindet. Diese Bedingung wird von dem
Schienenfahrzeug mit oder nach Erhalt, d.h. Überfahren der TAB-Balise, geprüft. Die Bedingung kann vorgeben, dass
- das Schienenfahrzeug nur eine vorgegebene Entfernung zurücklegen darf,
- das Schienenfahrzeug in einer vorgegebenen Entfernung eine vorgegebene Balise überfahren muss.
Für den Fall, dass die Bedingung nicht erfüllt ist oder wird, wird von dem Schienenfahrzeug selbstständig eine vorgegebene Aktion durchgeführt, z.B. ein Bremsvorgang eingeleitet.
Die Bedingung führt dazu, dass das Schienenfahrzeug selbstständig prüft und entscheidet, ob es die vorgegebene Aktion durchführt. Es benötigt hierfür keine Anweisung von der Streckenzentrale .
Die von einer TAB-Balise bereitgestellt Information kann im Rahmen einer sogenannten Linking- Information übermittelt wer- den. Ferner kann anstatt der TAB-Balise auch eine andere Balise die Information bereitstellen.
Anhand der nachfolgenden Figuren wird beispielhaft der vorgestellte Ansatz zur Bereitstellung sicherer Abschnitte ohne die Verwendung bzw. unter Einsparung zumindest einiger zusätzlicher TAO-Balisen beschrieben.
Fig.l zeigt ein beispielhaftes Streckenszenario mit einem Schienenfahrzeug. Das Schienenfahrzeug bewegt sich mit einer hinteren Führerkabine 105 in einer Fahrtrichtung 106 auf einem Gleisabschnitt 108 auf eine Weiche 103 zu. Die Führerkabine 105 ist im Standby-Modus , zuvor wurde von der Führerkabine 105 eine Balise 107 mit einer Identifikation „2222" überfahren. In der Führerkabine 105 ist z.B. diese zuletzt überfahrene Balisen-Identifikation „2222" zusammen mit der Entfernung zu der zuletzt überfahrenen Balise 107 gespeichert bzw. verfügbar.
Hierbei sei angemerkt, dass die Führerkabine insbesondere eine Führerstandsanzeige des Schienenfahrzeugs umfasst. Das Schienenfahrzeug weist vorzugsweise zwei Führerkabinen auf, wobei je nach Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs die Führer- kabine an der Spitze des fahrenden Schienenfahrzeugs aktiv ist. Bei einem Richtungswechsel des Schienenfahrzeugs findet auch ein Wechsel zwischen den aktiven Führerkabinen statt. Insbesondere weist die Führerkabine eine ETCS- Fahrzeugeinrichtung auf .
Hierbei sei angemerkt, dass das Schienenfahrzeug (auch bezeichnet als "Zug") mindestens einen Wagen aufweist, wobei der Wagen ein Triebfahrzeug, ein Reisewagen, ein Güterwagen oder eine Kombination aus derartigen Abteilen oder Funktionen sein kann. Das Triebfahrzeug weist eine Führerkabine (auch bezeichnet als Bedienplatz) auf und kann mit oder ohne Antrieb ausgeführt sein. Das Triebfahrzeug kann insbesondere eine Lokomotive sein. Insbesondere kann es sich bei dem
Schienenfahrzeug um eine Metrostadtbahn (z.B. S- oder U-Bahn) handeln, die zumindest teilweise unterirdisch in Tunneln fährt. Insbesondere kann das Schienenfahrzeug ein mit einem Fahrzeugführer besetztes oder ein führerloses Schienenfahrzeug sein. Nach der Weiche 103 folgt entweder ein gesicherter Abschnitt 102, der von einer Balise 104 (TAB-Balise) begrenzt wird, oder ein Gleisabschnitt 101. Hier wird beispielhaft von nur einem gesicherten Abschnitt 102 ausgegangen. Der Ansatz funktioniert jedoch entsprechend für eine Vielzahl gesicherter Abschnitte.
Fig.2 zeigt basierend auf dem Schaubild gemäß Fig.l, dass das Schienenfahrzeug mit der hinteren Führerkabine 105 die Weiche 103 sowie die Balise 104 überfahren hat und in dem gesicherten Abschnitt 102 zum Stehen kommt. In der Führerkabine 105 ist die Balisen- Identifikation „0000" der Balise 104 zusammen mit der Entfernung zu dieser zuletzt überfahrenen Balise 104 gespeichert bzw. verfügbar.
Nun wird die Führerkabine 105 des Schienenfahrzeug aktiviert, um den gesicherten Abschnitt 102 in Richtung der Weiche 103 zu verlassen.
Fig.3 zeigt die nächsten Schritte eines Ablaufs basierend auf der vorstehend erläuterten Gleisarchitektur: Verlässt die Führerkabine 105 aus einer Startposition 301 den gesicherten Abschnitt 102, so überfährt sie wieder die Balise 104 und er- reicht eine Position 302; dort ist die Identifikation der zuletzt überfahrenen Balise 104, also im Beispiel „0000" sowie die Entfernung zu dieser Balise 104 gespeichert.
Aus der Position 302 fährt das Schienenfahrzeug in eine Posi- tion 303, also auf den Gleisabschnitt 101. Die Identifikation der zuletzt überfahrenen Balise ist wie auch in der Position 301 die der Balise 104, also „0000". Aufgrund der in der Führerkabine 105 gespeicherten Informationen könnte für das Schienenfahrzeug die Position 303 fälschlicherweise mit der Position 301 verwechselt werden. Mit anderen Worten, es könnte angenommen werden, dass das Schienenfahrzeug in dem gesicherten Abschnitt 102 steht, obwohl es tatsächlich auf dem Gleisabschnitt 101 steht. Würde jetzt die Führerkabine 105 eine Fahrerlaubnis (MA) erhalten, könnte ohne weitere Maßnah- me ein sicherheitskritischer Zustand eintreten.
Dies wird jedoch wirksam verhindert, dadurch dass beim Überfahren die Balise 104 der Führerkabine 105 eine Information bereitstellt, die die Fahrt des Schienenfahrzeugs mit einer Bedingung verknüpft, die von dem Schienenfahrzeug, bzw. einer Steuereinheit der Führerkabine 105 überprüft werden kann. Beispielsweise übermittelt die Balise 104 die Information ihrer Position und die Bedingung, dass bei Fahrt aus dem gesi- cherten Abschnitt 102 in Richtung der Weiche 103 überprüft werden soll, ob die Balise 104 überfahren wird. Falls dies nicht der Fall ist, wird eine vorgegebene Aktion durchgeführt, beispielsweise ein Bremsvorgang des Schienenfahrzeugs eingeleitet.
Da die Entfernung zu der zuletzt überfahrenen Balise bekannt ist, kann somit - mit einer vorgegebenen Fehlertoleranz - geprüft werden, ob bei Fahrt aus der Position 301 die Balise 104 in der vorgesehenen Entfernung überfahren wird. Ist dies der Fall, kann die Fahrt des Schienenfahrzeugs in Richtung der Balise 107 fortgesetzt werden. Wenn nicht, kann das
Schienenfahrzeug rechtzeitig abgebremst werden. Fig.4 veranschaulicht dieses Szenario. Die Führerkabine 105 erhält in der Position 303 eine Fahrerlaubnis 402. Beim Erstellen der Fahrerlaubnis wurde fälschlicherweise davon ausgegangen, dass sich das Schienenfahrzeug in der Position 302 statt der Position 303 befindet. Startet das Schienenfahrzeug aus der Position 303 in Richtung der Weiche 103, so überfährt es nicht die Balise 104 in der eigentlich dafür vorgesehenen Entfernung (dies wäre nur der Fall, wenn das Schienenfahrzeug aus der Position 301 in Richtung der Weiche 103 losgefahren wäre) . Beispielsweise wird in Fig.4 in einem Bereich 401 das Überfahren der Balise 104 erwartet. Ein solches Überfahren findet jedoch nicht statt, die Bedingung für die Weiterfahrt des Schienenfahrzeugs ist verletzt, die Führerkabine 104 kann selbsttätig einen Bremsvorgang einleiten und das Schienenfahrzeug bis zum Stillstand abbremsen.
Weitere Vorteile:
Der vorliegende Ansatz hat den Vorteil, dass eine Vielzahl von Balisen bzw. Baiisengruppen eingespart werden kann. Dies reduziert die Kosten und erhöht die Flexibilität, weil bei entsprechend geringem verfügbarem Platz nicht eine Vielzahl von Balisen platziert werden müssen. Zudem kann die Installa- tion bzw. die Umsetzung gesicherter Abschnitte schneller erreicht werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das mindestens eine ge- zeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs (105) ,
- bei dem beim Überfahren einer Balise (104) dem Schienenfahrzeug (105) eine Information bereitgestellt wird,
- bei dem basierend auf der Information von dem Schienenfahrzeug eine Bedingung geprüft wird,
- bei dem abhängig davon, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht, von dem Schienenfahrzeug eine vorgegebene Aktion durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bedingung vorgibt, dass das Schienenfahrzeug nur eine vorgegebene Entfernung zurücklegen darf.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bedingung vorgibt, dass das Schienenfahrzeug in einer vorgegebenen Entfernung eine vorgegebene Balise überfahren muss.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die vorgegebene Balise die zuletzt überfahrene Balise ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Information eine Entfernung zu einer anderen Balise umfasst und die Bedingung auf dieser Entfernung basiert .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bedingung mit einem vorgegebenen Toleranzbereich (401) überprüft wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Toleranzbereich auf einer Messungenauigkeit der Positionsbestimmung des Schienenfahrzeugs basiert. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vorgegebene Aktion die Einleitung eines Bremsvorgangs des Schienenfahrzeugs umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Balise an oder in der Nähe einer Grenze eines gesicherten Abschnitts angeordnet ist, insbesondere eine TAB-Balise oder eine TAB-Balisengruppe ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die von der Balise bereitgestellte Information im Rahmen einer Linking- Information übermittelt wird.
ETCS-Streckenausrüstung
- mit einer Balise (104) an oder in der Nähe einer
Grenze eines gesicherten Abschnitts,
- wobei die Balise (104) derart eingerichtet ist, dass sie bei Überfahren einem Schienenfahrzeug (105) eine Information bereitstellt, so dass anhand der Information von dem Schienenfahrzeug eine Bedingung überprüfbar ist und abhängig davon, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht, von dem Schienenfahrzeug (105) eine vorgegebene Aktion ausführbar ist.
ETCS-Streckenausrüstung nach Anspruch 11, bei der die Balise eine TAB-Balise oder eine TAB-Balisengruppe ist.
System mit mindestens einer ETCS-Streckenausrüstung nach einem der Ansprüche 11 oder 12.
Schienenfahrzeug (105) mit einer Verarbeitungseinheit, die derart eingerichtet ist, dass
- beim Überfahren einer Balise (104) eine Information empfangbar ist,
- wobei basierend auf der Information eine Bedingung überprüfbar ist und - dass abhängig davon, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht, eine vorgegebene Aktion in dem Schienenfahrzeug (105) durchführbar ist.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 14, bei dem die vorgegebene Aktion ein Abbremsen oder ein Anhalten des Schienenfahrzeugs umfasst.
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