WO2018091231A1 - Schienenfahrzeug und verfahren zu dessen betrieb - Google Patents

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WO2018091231A1
WO2018091231A1 PCT/EP2017/077054 EP2017077054W WO2018091231A1 WO 2018091231 A1 WO2018091231 A1 WO 2018091231A1 EP 2017077054 W EP2017077054 W EP 2017077054W WO 2018091231 A1 WO2018091231 A1 WO 2018091231A1
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driving
rail vehicles
rail
rail vehicle
section
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PCT/EP2017/077054
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Braband
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B61L15/0058—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or vehicle train for signalling purposes ; On-board control or communication systems
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or vehicle train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or vehicle train for signalling purposes ; On-board control or communication systems
    • B61L15/0072—On-board train data handling
    • 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 vehicle trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or vehicle 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 vehicle trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or vehicle trains
    • B61L25/026—Relative localisation, e.g. using odometer

Definitions

  • the invention relates to a method for operating rail vehicles traveling on a route network and to rail vehicles as such.
  • the control centers record, for example via Arrangementnsei ⁇ term facilities, the positions of the rail vehicles in the route network and thus the occupation of Streckenabschnit ⁇ th the route network and can centrally check whether rail vehicles ge the next section ge ⁇ can drive safely or such retraction in the next Section could lead to a hazard.
  • the invention has for its object to provide a method for operating rail vehicles, which can be operated with a lower hardware or equipment costs than previous methods.
  • the rail vehicles each communicate with all other rail vehicles in their vicinity and exchange these with status data which enable the rail vehicles to have a status data record of the other rail vehicles stored on the rail vehicle and describing the occupancy status of the rail network synchronize, and the rolling stock before entering a road section for which they no sinceer ⁇ 's license have not yet received, each a permit request to send the rail vehicles located in their environment and start the journey in the section only when at least ⁇ given a minimum number of rail vehicles after checking the driving permission request a driving license.
  • a major advantage of the method lies in the fact that safe operation of a stretch Ennet ⁇ zes is possible without the need for a trackside control center; because the rail vehicles are in the inventions ⁇ inventive method in a position to check by the exchange of status records according to the invention and the invention provided synchronization of status records themselves, whether a retraction of their own rail vehicle in a new section or the entry of other rail ⁇ nengene in a new stretch safely possible ⁇ or not.
  • the rail vehicles can exchange the ent ⁇ speaking test results with each other and grant driving permission when they have determined a safe retraction.
  • a rail vehicle that wants to navigate a new link is to do this in the OF INVENTION ⁇ to the invention process until at least a predetermined minimum number of other railway vehicles has issued a entspre ⁇ sponding movement authority, that at least one other rail vehicle (in the case of a predetermined minimum number of one) confirmed the safe entry into the new section.
  • the status data record stored in the rail vehicles preferably comprises at least the following status data in each case:
  • the status data record the direction of travel and / or the driving speed of the eige- NEN rail vehicle and other rail vehicles.
  • the predetermined minimum number is greater than one, so at least two other rail vehicles traveling ⁇ must issue a movement authority to allow the insertion in the track section.
  • the rail vehicles preferably refrain from driving in the section they requested, if at least one of the other rail vehicles, the grant of a
  • the rail vehicles initially checked before sending a drive permission request respectively by their own status record whether a driving of the section affected by the drive permission request without danger mög ⁇ lich; when the check has revealed a hazard-free driving of the section send the rail running ⁇ convince the movement authority request away, and ⁇ nielas otherwise they sen preferably both the ends of the path of the movement authority request as well as the insertion in the track section.
  • the rolling Upon receipt of a Permit request of another shooting ⁇ nenproofs the rolling examine each preferably ⁇ wells whether without danger, according to its own status record one driving on the route section affected by the Permit request: Send ei ⁇ ne movement authority to the requesting rail vehicle back The railway vehicles, if the review has resulted in a hazard-free driving on the Stre ⁇ ckenabiteses, and send a driving ban back to the requesting rail vehicle, if the review has not resulted in a risk-free driving on the stretch.
  • the granting of movement authorities is preferably carried out exclusively by the rolling stock itself.
  • the stretching ⁇ network is preferably operated without trackside control center or trackside slightest adjusting free.
  • the communication between the rail vehicles is preferably via radio.
  • the invention also relates to a rail vehicle. According to the invention with respect to such slide ⁇ nenhuss provided that
  • the rail vehicle has a control device and associated with the control device memory in which the control means stores a Bele- the supply state of the network descriptive Statusda ⁇ record which
  • the rail vehicle has a communication module which enables the control device to communicate with other rail vehicles, to exchange status data and to synchronize its own status data record with status data records of the other rail vehicles, and
  • the control device is designed such that it can work for the route network as a control center, in such a way that they
  • Rail vehicle checks if there is hazard-free, according to their own state data ⁇ set a vehicular access to the be of the movement authority request ⁇ concerned track section,
  • the control device is designed such that it transmits before entering its own rail vehicle in a section for which they have not been granted driving permissions, by means of the communication module in each case a driving permission request to the rail vehicles located in their environment and the journey in the Streckenab ⁇ cut only allows, when at least a predetermined min ⁇ least number of rail vehicles, after examining the Whyer- foliage nisa ask a movement authority has issued.
  • control device is designed such that it checks before sending a movement authority ⁇ request respectively by their own status record whether a driving of the section affected by the drive permission request without danger possible toêter ⁇ foliage nisa ask sending away by means of the communication module, if the check has revealed a hazard-free driving of the Stre ⁇ ckenabiteses and otherwise omits the path ends of the drive permission request as well as the insertion in the Stre ⁇ ckenabêt.
  • the controller preferably includes a computer programmed to operate the controller in the manner described.
  • the communication module is preferably a radio module.
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive
  • FIG. 2 shows the rail vehicle of Figure 1 according to input ei ⁇ ner movement authority request of another vehicle
  • FIG. 3 shows the rail vehicle according to FIG. 1 when sending its own driving permit request
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a route network which is traveled by a plurality of rail vehicles according to FIGS. 1 to 3, the operation of the rail vehicles being explained in more detail by way of example on the basis of the route network illustrated in FIG.
  • FIG. 5 shows the route network according to FIG. 4 in the case of another driving situation in the route network.
  • FIG. 1 shows a rail vehicle 10 equipped with a control device 20.
  • the control device 20 is connected to a memory 30 in connection.
  • a software program module SPM is till ⁇ stores, which defines the operation of the control device 20 defi ⁇ .
  • a status data record SDS which preferably comprises at least the following status data, is additionally stored in the memory 30:
  • the status record the direction of travel (see reference character R in Figures 4 and 5), and as well as the traveling speed of the own vehicle and the rails ⁇ other rail vehicles.
  • the control device 20 is also connected to a communication module 40, via which the control device 20 can compare the stored in its memory 30 status record SDS with corresponding status records of other rail vehicles.
  • the control device 20 will send its own status data SDe, which is stored in its own status data record SDS or in its own memory 30, via the communication module 40, so that they can be received by other rail vehicles.
  • control device 20 can receive via the communication module 40 status data SDa control data ⁇ sets of other railway vehicles, so that the control device 20 - in accordance with the direction defined by the control program module SPM procedure - can update the information stored in its memory 30 status data SDS.
  • FIG. 2 shows the operation of the control device 20 after it has received a travel permission request FA of another rail vehicle.
  • the control device 20 Upon receipt of the external drive permission request FA, the control device 20 based on the data stored in the memory 30.
  • Status data set SDS Che ⁇ fen whether the movement authority request can be approved or denied issuing a movement authority or a driving ban ⁇ FV has to be issued.
  • the controller 20 goes back to the status data SDS in the memory 30 and checks based on the status data set SDS whether a vehicular access to the be of the movement authority concerned request FA ⁇ track section is without danger possible. If the check is a risk-free travel on the requested track section results, the Steuerein ⁇ direction is 20 give the corresponding movement authority FE, in which they ⁇ sending away a the movement authority FE containing radio signal.
  • control device 20 when checking their status record SDS, however, determines that there is no hazard ⁇ free driving of the requested route section is possible, so it is a driving ban FV duct end in the form of a corresponding radio signal via the communication module 40th
  • FIG 3 shows the rail vehicle 10 according to figure 1 in case that the rail vehicle 10 will navigate a new routes ⁇ portion and a movement authority to the input drive to this new section is required.
  • the control device 20 will initially check on the basis of the stored in their Spei ⁇ cher 30 status data set SDS ⁇ whether a risk-free entry into the next section of the route from their own point of view is possible.
  • the control device 20 in this review found that a retraction in the next stretch is not possible without danger, they will dispense driving on the A ⁇ and stop, for example, before the next stretch.
  • control device 20 when checking the status record SDS, however, determines that a risk-free driving of the next track section would be possible, at least in accordance with its own status data SDS, it generates a travel permission request FA, they consistently sent via the Kirunikationsmo ⁇ dul 40 in the form of a radio signal.
  • the controller After the path ends of the drive permission request FA, the controller will wait for the receipt of movement authorities and radio signals, and hold the corresponding drive permits FE ⁇ ent. As soon as a predefined minimum number of travel permits FE or a predefined minimum number of radio signals which have a corresponding travel permit FE hold, is received via the communication module 40 in the Steuerein ⁇ direction 20, the control device 20 is a retraction in the next section freely ⁇ give or allow by a corresponding information signal I transmitted to a driving device 50 of the rail vehicle 10.
  • the driving device 50 may be allows forming a one driverless, autonomous control system of the rail nenEnglishs 10 or simply to a display device han ⁇ spindles which the rail vehicle operator permission for entering the respectively next route section signaled ⁇ Siert, be it optically and / or acoustically.
  • the control device 20 determines that, after expiration of, for example, a predetermined period of time after the route permission request FA has been sent, sufficient travel allowances FE have not been received or alternatively at least one other rail vehicle has issued a driving prohibition FV, then it becomes the corresponding information signal I
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a stretch ⁇ network 100, in the Figure 4 track sections 101 to 108 are represented by the. In the illustration according to FIG. 4, the sections are separated from one another by dashed lines.
  • Rail vehicles 10 to 14 are each marked by an arrow with the reference symbol R.
  • the rail vehicle 10 for example, as follows Betrie ⁇ ben:
  • the rail vehicle 10 which is located in the view according to Figure 4 in the track section 103, enter into the be ⁇ adjacent track section 105, it is - as explained in connection with Figures 1 to 3 - first check whether a retraction in the Route section 105 according to the status data set SDS, which is stored in the memory 30 according to the fi gure 1 to 3, is safely possible.
  • control device 20 (see FIGS. 1 to 3) of the rail vehicle 10 revealed by the inspection that a ge ⁇ fumblerdungspicks retraction according to the own status data SDS is possible, it produces a corresponding prevailer- foliage nisa ask FA which it is sending away as a radio signal.
  • the drive permission request FA is received by the remaining rails ⁇ vehicles 11 to 14 and evaluated as has already been explained in connection with Figures 1 to 3 above using the example of the rail vehicle 10.
  • Rail vehicles 11 to 14 return a corresponding travel permit FE in the form of a corresponding radio signal to the rail vehicle 10, which will receive this travel permit FE.
  • FIG. 5 shows the route network 100 in the event that the rail vehicle 12 moves into the route section 106 in the opposite direction of travel in comparison to FIG. 4 and is sufficient for entry into the route section 105. After many other rail vehicles than the rail vehicle 10 has already received a registration permit.
  • the other rail vehicles 11, 13 and 14 will issue driving prohibitions FV in a corresponding manner if-as assumed in FIG. 5 -the current direction of travel of the rail vehicle 12 has already been stored in their status data record.
  • the route network according to FIGS. 4 and 5 can be operated without a trackside control center or the like, since the rail vehicles driving the route network each independently or together function a higher-level control center that ensures the safety of the operation.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich u. a. auf ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen (10-14), die ein Streckennetz (100) befahren. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schienenfahrzeuge (10-14) jeweils mit allen anderen in ihrem Umfeld befindlichen Schienenfahrzeugen (10-14) kommunizieren und mit diesen Statusdaten (SDe, SDa) austauschen, die es den Schienenfahrzeugen (10-14) jeweils ermöglichen, einen schienenfahrzeugseitig abgespeicherten und den Belegungszustand des Streckennetzes (100) beschreibenden Statusdatensatz (SDS) mit Statusdatensätzen (SDS) der anderen Schienenfahrzeuge (10-14) zu synchronisieren, und die Schienenfahrzeuge (10-14) vor Einfahren in einen Streckenabschnitt (101-108), für den sie noch keine Fahrterlaubnis (FE) erhalten haben, jeweils eine Fahrterlaubnisanfrage (FA) an die in ihrem Umfeld befindlichen Schienenfahrzeuge (10-14) senden und die Fahrt in den Streckenabschnitt (101-108) erst beginnen, wenn zumindest eine vorgegebene Mindestanzahl an Schienenfahrzeugen (10-14) nach Prüfung der Fahrterlaubnisanfrage (FA) eine Fahrterlaubnis (FE) erteilt.

Description

Beschreibung
Schienenfahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen, die ein Streckennetz befahren, sowie auf Schienenfahrzeuge als solche.
Bekanntermaßen werden Schienenfahrzeuge heutzutage unter Überwachung durch streckenseitige Leitzentralen betrieben.
Die Leitzentralen erfassen, beispielsweise über streckensei¬ tige Einrichtungen, die Positionen der Schienenfahrzeuge im Streckennetz sowie damit die Besetzung von Streckenabschnit¬ ten des Streckennetzes und können zentral überprüfen, ob Schienenfahrzeuge den jeweils nächsten Streckenabschnitt ge¬ fahrlos befahren können oder ein solches Einfahren in den nächsten Streckenabschnitt zu einer Gefährdung führen könnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen anzugeben, das sich mit einem geringeren Hardware- bzw. Geräteaufwand betreiben lässt als bisherige Verfahren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schienenfahr- zeuge jeweils mit allen anderen in ihrem Umfeld befindlichen Schienenfahrzeugen kommunizieren und mit diesen Statusdaten austauschen, die es den Schienenfahrzeugen jeweils ermöglichen, einen schienenfahrzeugseitig abgespeicherten und den Belegungszustand des Streckennetzes beschreibenden Statusda- tensatz mit Statusdatensätzen der anderen Schienenfahrzeuge zu synchronisieren, und die Schienenfahrzeuge vor Einfahren in einen Streckenabschnitt, für den sie noch keine Fahrter¬ laubnis erhalten haben, jeweils eine Fahrterlaubnisanfrage an die in ihrem Umfeld befindlichen Schienenfahrzeuge senden und die Fahrt in den Streckenabschnitt erst beginnen, wenn zumin¬ dest eine vorgegebene Mindestanzahl an Schienenfahrzeugen nach Prüfung der Fahrterlaubnisanfrage eine Fahrterlaubnis erteilt.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass ein sicherer Betrieb eines Streckennet¬ zes auch ohne den Einsatz einer streckenseitigen Leitzentrale möglich ist; denn die Schienenfahrzeuge sind bei dem erfin¬ dungsgemäßen Verfahren in der Lage, durch den erfindungsgemäßen Austausch von Statusdatensätzen und die erfindungsgemäß vorgesehene Synchronisierung von Statusdatensätzen selbst zu prüfen, ob ein Einfahren des eigenen Schienenfahrzeugs in ei- nen neuen Streckenabschnitt oder das Einfahren anderer Schie¬ nenfahrzeuge in einen neuen Streckenabschnitt gefahrlos mög¬ lich ist oder nicht. Die Schienenfahrzeuge können die ent¬ sprechenden Prüfergebnisse untereinander austauschen und Fahrterlaubnis erteilen, wenn sie ein gefahrloses Einfahren festgestellt haben. Ein Schienenfahrzeug, das einen neuen Streckenabschnitt befahren will, wird dies bei dem erfin¬ dungsgemäßen Verfahren erst tun, wenn zumindest eine vorgegebene Mindestanzahl anderer Schienenfahrzeuge eine entspre¬ chende Fahrterlaubnis erteilt hat, also zumindest ein anderes Schienenfahrzeug (im Falle einer vorgegebenen Mindestzahl von Eins) das gefahrlose Einfahren in den neuen Streckenabschnitt bestätigt hat.
Der in den Schienenfahrzeugen abgespeicherte Statusdatensatz umfasst vorzugsweise jeweils zumindest folgende Statusdaten:
- die jeweils eigene Position,
- die Position aller anderen Schienenfahrzeuge gemäß den von den anderen Schienenfahrzeugen erhaltenen Statusdaten und
- bereits erteilte Fahrterlaubnisse zum Befahren des Stre- ckennetzes.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Statusdatensatz die Fahrtrichtung und/oder die Fahrgeschwindigkeit des eige- nen Schienenfahrzeugs und der anderen Schienenfahrzeuge um- fasst .
Mit Blick auf eine besonders hohe Betriebssicherheit wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die vorgegebene Mindestanzahl größer als eins ist, also zumindest zwei andere Schienenfahr¬ zeuge eine Fahrterlaubnis erteilen müssen, um das Einfahren in den Streckenabschnitt zu erlauben. Die Schienenfahrzeuge unterlassen vorzugsweise die Fahrt in den von ihnen angefragten Streckenabschnitt, wenn zumindest eines der anderen Schienenfahrzeuge die Erteilung einer
Fahrterlaubnis explizit verweigert bzw. ein Fahrtverbot er¬ teilt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Schienenfahrzeuge vor Absenden einer Fahrterlaubnisanfrage jeweils anhand ihres eigenen Statusdatensatzes zunächst prüfen, ob ein Befahren des von der Fahrterlaubnis- anfrage betroffenen Streckenabschnitts gefährdungsfrei mög¬ lich ist; wenn die Überprüfung ein gefährdungsfreies Befahren des Streckenabschnittes ergeben hat, senden die Schienenfahr¬ zeuge die Fahrterlaubnisanfrage weg und andernfalls unterlas¬ sen sie vorzugsweise sowohl das Wegsenden der Fahrterlaubnis- anfrage als auch das Einfahren in den Streckenabschnitt.
Bei Erhalt einer Fahrterlaubnisanfrage eines anderen Schie¬ nenfahrzeugs prüfen die Schienenfahrzeuge vorzugsweise je¬ weils, ob gemäß dem eigenen Statusdatensatz ein Befahren des von der Fahrterlaubnisanfrage betroffenen Streckenabschnitts gefährdungsfrei möglich ist: Die Schienenfahrzeuge senden ei¬ ne Fahrterlaubnis an das anfragende Schienenfahrzeug zurück, wenn die Überprüfung ein gefährdungsfreies Befahren des Stre¬ ckenabschnittes ergeben hat, und senden ein Fahrverbot an das anfragende Schienenfahrzeug zurück, wenn die Überprüfung kein gefährdungsfreies Befahren des Streckenabschnittes ergeben hat . Die Erteilung von Fahrterlaubnissen erfolgt vorzugsweise ausschließlich durch die Schienenfahrzeuge selbst. Das Strecken¬ netz wird vorzugsweise ohne streckenseitige Leitstelle bzw. streckenseitig leistellenfrei betrieben.
Die Kommunikation zwischen den Schienenfahrzeugen erfolgt vorzugsweise über Funk.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Schienen- fahrzeug. Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Schie¬ nenfahrzeugs vorgesehen, dass
- das Schienenfahrzeug eine Steuereinrichtung und einen mit der Steuereinrichtung in Verbindung stehenden Speicher aufweist, in dem die Steuereinrichtung einen den Bele- gungszustand des Streckennetzes beschreibenden Statusda¬ tensatz abspeichert,
- das Schienenfahrzeug ein Kommunikationsmodul aufweist, das es der Steuereinrichtung ermöglicht, mit anderen Schienenfahrzeugen zu kommunizieren, Statusdaten auszutauschen und den eigenen Statusdatensatz mit Statusdatensätzen der anderen Schienenfahrzeuge zu synchronisieren, und
- die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie für das Streckennetz als Leitzentrale arbeiten kann, und zwar derart, dass sie
- bei Eingang einer Fahrterlaubnisanfrage eines anderen
Schienenfahrzeugs prüft, ob gemäß dem eigenen Statusdaten¬ satz ein Befahren des von der Fahrterlaubnisanfrage be¬ troffenen Streckenabschnitts gefährdungsfrei möglich ist,
- eine Fahrterlaubnis an das anfragende Schienenfahrzeug zu- rücksendet, wenn die Überprüfung ein gefährdungsfreies Be¬ fahren des Streckenabschnittes ergeben hat, und
- ein Fahrverbot an das anfragende Schienenfahrzeug zurück¬ sendet, wenn die Überprüfung kein gefährdungsfreies Befah¬ ren des Streckenabschnittes ergeben hat.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass sie vor Einfahren des eigenen Schienenfahrzeugs in einen Streckenabschnitt, für den sie noch keine Fahrterlaubnisse erhalten hat, mittels des Kommunikationsmoduls jeweils eine Fahrterlaubnisanfrage an die in ihrem Umfeld befindlichen Schienenfahrzeuge sendet und die Fahrt in den Streckenab¬ schnitt erst zulässt, wenn zumindest eine vorgegebene Min¬ destanzahl an Schienenfahrzeugen nach Prüfung der Fahrter- laubnisanfrage eine Fahrterlaubnis erteilt hat.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie vor Absenden einer Fahrterlaubnis¬ anfrage jeweils anhand ihres eigenen Statusdatensatzes prüft, ob ein Befahren des von der Fahrterlaubnisanfrage betroffenen Streckenabschnitts gefährdungsfrei möglich ist, die Fahrter¬ laubnisanfrage mittels des Kommunikationsmoduls wegsendet, wenn die Überprüfung ein gefährdungsfreies Befahren des Stre¬ ckenabschnittes ergeben hat, und andernfalls das Wegsenden der Fahrterlaubnisanfrage sowie das Einfahren in den Stre¬ ckenabschnitt unterlässt.
Die Steuereinrichtung umfasst vorzugsweise einen Computer, der derart programmiert ist, dass die Steuereinrichtung in der beschriebenen Weise arbeitet.
Das Kommunikationsmodul ist bevorzugt ein Funkmodul.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes
Schienenfahrzeug, das zur Durchführung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens geeignet ist,
Figur 2 das Schienenfahrzeug gemäß Figur 1 nach Eingang ei¬ ner Fahrterlaubnisanfrage eines anderen Fahrzeugs, Figur 3 das Schienenfahrzeug gemäß Figur 1 beim Wegsenden einer eigenen Fahrterlaubnisanfrage,
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel für ein Streckennetz, das mit einer Vielzahl an Schienenfahrzeugen gemäß den Figuren 1 bis 3 befahren wird, wobei anhand des in der Figur 4 dargestellten Streckennetzes der Betrieb der Schienenfahrzeuge beispielhaft näher erläutert wird, und
Figur 5 das Streckennetz gemäß Figur 4 im Falle einer ande- ren Fahrsituation im Streckennetz.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .
Die Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 10, das mit einer Steuereinrichtung 20 ausgestattet ist. Die Steuereinrichtung 20 steht mit einem Speicher 30 in Verbindung.
In dem Speicher 30 ist ein Softwareprogrammmodul SPM abge¬ speichert, das den Betrieb der Steuereinrichtung 20 defi¬ niert. In dem Speicher 30 ist darüber hinaus ein Statusdaten- satz SDS abgespeichert, der vorzugsweise zumindest folgende Statusdaten umfasst:
- die jeweils eigene Position des Schienenfahrzeugs 10,
- die Position aller anderen Schienenfahrzeuge gemäß den von den anderen Schienenfahrzeugen erhaltenen Statusdaten (siehe Schienenfahrzeuge 11 bis 14 in Figur 4) und
- bereits erteilte Fahrterlaubnisse zum Befahren des Stre¬ ckennetzes bzw. Streckenabschnitten des Streckennetzes.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Statusdatensatz die Fahrtrichtung (siehe Bezugszeichen R in den Figuren 4 und 5) und sowie die Fahrgeschwindigkeit des eigenen Schienen¬ fahrzeugs und der anderen Schienenfahrzeuge umfasst. Die Steuereinrichtung 20 steht darüber hinaus mit einem Kommunikationsmodul 40 in Verbindung, über das die Steuereinrichtung 20 den in ihrem Speicher 30 abgespeicherten Statusdatensatz SDS mit entsprechenden Statusdatensätzen anderer Schienenfahrzeuge abgleichen kann. Zu diesem Zweck wird die Steuereinrichtung 20 die eigenen Statusdaten SDe, die im eigenen Statusdatensatz SDS bzw. im eigenen Speicher 30 abgespeichert sind, über das Kommunikationsmodul 40 wegsenden, so dass diese von anderen Schienenfahrzeugen empfangen werden können.
In entsprechender Weise kann die Steuereinrichtung 20 über das Kommunikationsmodul 40 Statusdaten SDa von Steuerdaten¬ sätzen anderer Schienenfahrzeuge empfangen, so dass die Steu- ereinrichtung 20 - gemäß der durch das Steuerprogrammmodul SPM definierten Verfahrensweise - den in ihrem Speicher 30 abgespeicherten Statusdatensatz SDS aktualisieren kann.
Die Figur 1 zeigt den Betrieb der Steuereinrichtung 20 bzw. des Schienenfahrzeugs 10 während des Wegsendens eigener Sta¬ tusdaten SDe des eigenen Statusdatensatzes SDS sowie während des Empfangens der Statusdaten SDa der anderen Schienenfahrzeuge zum Zwecke des Aktualisierens bzw. Synchronisierens der Statusdatensätze.
Die Figur 2 zeigt die Betriebsweise der Steuereinrichtung 20, nachdem diese eine Fahrterlaubnisanfrage FA eines anderen Schienenfahrzeugs empfangen hat. Nach Empfang der externen Fahrterlaubnisanfrage FA wird die Steuereinrichtung 20 anhand des im Speicher 30 gespeicherten Statusdatensatzes SDS prü¬ fen, ob der Fahrterlaubnisanfrage zugestimmt werden kann oder die Erteilung einer Fahrterlaubnis verweigert bzw. ein Fahr¬ verbot FV erteilt werden muss. Bei der Prüfung dieser Frage greift die Steuereinrichtung 20 auf den Statusdatensatz SDS im Speicher 30 zurück und prüft anhand des Statusdatensatzes SDS, ob ein Befahren des von der Fahrterlaubnisanfrage FA be¬ troffenen Streckenabschnitts gefährdungsfrei möglich ist. Falls die Überprüfung ein gefährdungsfreies Befahren des an- gefragten Streckenabschnitts ergibt, so wird die Steuerein¬ richtung 20 die entsprechende Fahrterlaubnis FE erteilen, in¬ dem sie ein die Fahrterlaubnis FE enthaltendes Funksignal wegsendet .
Stellt die Steuereinrichtung 20 bei der Überprüfung ihres Statusdatensatzes SDS hingegen fest, dass kein gefährdungs¬ freies Befahren des angefragten Streckenabschnitts möglich ist, so wird sie ein Fahrverbot FV in Form eines entsprechen- den Funksignals über das Kommunikationsmodul 40 wegsenden.
Die Figur 3 zeigt das Schienenfahrzeug 10 gemäß Figur 1 für den Fall, dass das Schienenfahrzeug 10 einen neuen Strecken¬ abschnitt befahren will und eine Fahrterlaubnis für das Ein- fahren in diesen neuen Streckenabschnitt benötigt. In diesem Fall wird die Steuereinrichtung 20 anhand des in ihrem Spei¬ cher 30 abgespeicherten Statusdatensatzes SDS zunächst über¬ prüfen, ob ein gefährdungsfreies Einfahren in den jeweils nächsten Streckenabschnitt aus eigener Sicht möglich ist. Stellt die Steuereinrichtung 20 bei dieser Überprüfung fest, dass ein Einfahren in den jeweils nächsten Streckenabschnitt nicht gefährdungsfrei möglich ist, so wird sie auf das Ein¬ fahren verzichten und beispielsweise vor dem nächsten Streckenabschnitt anhalten.
Stellt die Steuereinrichtung 20 bei der Überprüfung des Statusdatensatzes SDS hingegen fest, dass ein gefährdungsfreies Befahren des nächsten Streckenabschnitts zumindest gemäß dem eigenen Statusdatensatz SDS möglich wäre, so erzeugt sie eine Fahrterlaubnisanfrage FA, die sie über das Kommunikationsmo¬ dul 40 in Form eines Funksignals wegsendet.
Nach dem Wegsenden der Fahrterlaubnisanfrage FA wird die Steuereinrichtung auf den Eingang von Fahrterlaubnissen bzw. von Funksignalen, die entsprechende Fahrterlaubnisse FE ent¬ halten, warten. Sobald eine vorgegebene Mindestanzahl an Fahrterlaubnissen FE bzw. eine vorgegebene Mindestanzahl an Funksignalen, die eine entsprechende Fahrterlaubnis FE ent- halten, über das Kommunikationsmodul 40 bei der Steuerein¬ richtung 20 eingegangen ist, wird die Steuereinrichtung 20 ein Einfahren in den jeweils nächsten Streckenabschnitt frei¬ geben bzw. erlauben, indem sie ein entsprechendes Informati- onssignal I an eine Fahreinrichtung 50 des Schienenfahrzeugs 10 übermittelt.
Bei der Fahreinrichtung 50 kann es sich um ein ein fahrerloses Fahren ermöglichendes, autonomes Steuersystem des Schie- nenfahrzeugs 10 oder schlicht um eine Anzeigeeinrichtung han¬ deln, die dem Schienenfahrzeugführer die Erlaubnis zum Einfahren in den jeweils nächsten Streckenabschnitt signali¬ siert, sei dies optisch und/oder akustisch. Stellt die Steuereinrichtung 20 hingegen fest, dass nach Ablauf beispielsweise einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Wegsenden der Fahrterlaubnisanfrage FA nicht genügend Fahrt¬ erlaubnisse FE eingegangen sind oder dass alternativ zumindest ein anderes Schienenfahrzeug ein Fahrverbot FV erteilt hat, so wird sie als Informationssignal I das entsprechende
Fahrverbot FV zur Fahreinrichtung 50 übermitteln, so dass ein Einfahren des Schienenfahrzeugs in den nächsten nicht freige¬ gebenen Streckenabschnitt unterlassen wird bzw. blockiert wird .
Die Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Strecken¬ netz 100, von dem in der Figur 4 Streckenabschnitte 101 bis 108 dargestellt sind. Die Streckenabschnitte sind bei der Darstellung gemäß Figur 4 durch gestrichelte Linien voneinan- der getrennt.
Auf dem Streckennetz 100 befindet sich das im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 oben bereits beschriebene Schienen¬ fahrzeug 10 sowie baugleiche bzw. bauähnliche Schienenfahr- zeuge 11, 12, 13 und 14. Die jeweilige Fahrtrichtung der
Schienenfahrzeuge 10 bis 14 ist jeweils durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen R gekennzeichnet. Das Schienenfahrzeug 10 kann beispielsweise wie folgt betrie¬ ben werden:
Möchte das Schienenfahrzeug 10, das sich bei der Darstellung gemäß Figur 4 im Streckenabschnitt 103 befindet, in den be¬ nachbarten Streckenabschnitt 105 einfahren, so wird es - wie im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 erläutert - zunächst prüfen, ob ein Einfahren in den Streckenabschnitt 105 gemäß dem Statusdatensatz SDS, der in dem Speicher 30 gemäß den Fi- guren 1 bis 3 abgespeichert ist, gefahrlos möglich ist.
Stellt die Steuereinrichtung 20 (vgl. Figuren 1 bis 3) des Schienenfahrzeugs 10 bei der Überprüfung fest, dass ein ge¬ fährdungsfreies Einfahren gemäß dem eigenen Statusdatensatz SDS möglich ist, so erzeugt sie eine entsprechende Fahrter- laubnisanfrage FA, die sie als Funksignal wegsendet.
Die Fahrterlaubnisanfrage FA wird von dem übrigen Schienen¬ fahrzeugen 11 bis 14 empfangen und ausgewertet, wie dies im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 oben bereits am Beispiel des Schienenfahrzeugs 10 erläutert worden ist.
Nachfolgend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass die Schienenfahrzeuge 11 bis 14 zu demselben Prüfergebnis kommen, nämlich dass das Schienenfahrzeug 10 in den Streckenabschnitt 105 gefahrlos einfahren kann. In diesem Fall werden die
Schienenfahrzeuge 11 bis 14 eine entsprechende Fahrterlaubnis FE in Form eines entsprechenden Funksignals zum Schienenfahrzeug 10 zurücksenden, das diese Fahrterlaubnis FE empfangen wird .
Sobald das Schienenfahrzeug 10 eine vorgegebene Mindestanzahl an Fahrterlaubnissen FE erhalten hat, wird sie in den Streckenabschnitt 105 einfahren. Die Figur 5 zeigt das Streckennetz 100 für den Fall, dass das Schienenfahrzeug 12 in - im Vergleich zu Figur 4 - entgegengesetzter Fahrtrichtung in den Streckenabschnitt 106 fährt und für die Einfahrt in den Streckenabschnitt 105 von ausrei- chend vielen anderen Schienenfahrzeugen als dem Schienenfahrzeug 10 bereits eine Einfahrerlaubnis erhalten hat.
Nachfolgend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass das Schienenfahrzeug 10 von diesem Sachverhalt keine Kenntnis hat, weil die Synchronisation der Statusdatensätze noch nicht erfolgt ist oder wegen eines Übertragungsfehlers gescheitert ist. Eine Überprüfung des eigenen Einfahrwunsches in den Streckenabschnitt 105 anhand des eigenen Statusdatensatzes ergibt somit keine Gefährdung, so dass das Schienenfahrzeug 10 die Fahrterlaubnisanfrage FA wegsendet.
Da das Schienenfahrzeug 12 den Streckenabschnitt 106 in Rich¬ tung des Streckenabschnitts 105 befährt und selbst in den Streckenabschnitt 105 einfahren will, wird es bei Erhalt der Fahrterlaubnisanfrage FA des Schienenfahrzeugs 10 eine Ge¬ fährdung des Streckennetzes 100 bzw. des Streckenabschnitts 105 feststellen und demgemäß ein Fahrverbot FV erteilen, da¬ mit ein Einfahren des Schienenfahrzeugs 10 in den Streckenab- schnitt 105 verhindert wird. Gleichzeitig wird es ein eigenes Einfahren in den Streckenabschnitt 105 aus Sicherheitsgründen zunächst blockieren.
Die anderen Schienenfahrzeuge 11, 13 und 14 werden in ent- sprechender Weise Fahrverbote FV erteilen, wenn - wie in Figur 5 angenommen - in deren Statusdatensatz die aktuelle Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs 12 bereits hinterlegt ist . Wie aus den obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 5 deutlich wird, kann das Streckennetz gemäß den Figuren 4 und 5 ohne eine streckenseitige Leitzentrale oder dergleichen betrieben werden, da die das Streckennetz befahrenden Schienenfahrzeuge jeweils selbst bzw. gemeinsam mitei- nander die Funktion einer übergeordneten Leitzentrale ausüben, die die Sicherheit des Betriebs gewährleisten. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugs zeichenliste
10-14 Schienenfahrzeuge
20 Steuereinrichtung
30 Speicher
40 Kommunikationsmodul
50 Fahreinrichtung
100 Streckennetz
101-108 Streckenabschnitte
FA Fahrterlaubnisanfrage
FE Fahrterlaubnis
FV Fahrverbot
I Informationssignal
R Pfeil / Fahrtrichtung
SDa Statusdaten
SDe Statusdaten
SDS Statusdatensatz
SPM Softwareprogrammmodul

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen (10-14), die ein Streckennetz (100) befahren,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Schienenfahrzeuge (10-14) jeweils mit allen anderen in ihrem Umfeld befindlichen Schienenfahrzeugen (10-14) kommunizieren und mit diesen Statusdaten (SDe, SDa) austauschen, die es den Schienenfahrzeugen (10-14) jeweils er- möglichen, einen schienenfahrzeugseitig abgespeicherten und den Belegungszustand des Streckennetzes (100) be¬ schreibenden Statusdatensatz (SDS) mit Statusdatensätzen (SDS) der anderen Schienenfahrzeuge (10-14) zu synchronisieren, und
- die Schienenfahrzeuge (10-14) vor Einfahren in einen Stre¬ ckenabschnitt (101-108), für den sie noch keine Fahrter¬ laubnis (FE) erhalten haben, jeweils eine Fahrterlaubnis¬ anfrage (FA) an die in ihrem Umfeld befindlichen Schienenfahrzeuge (10-14) senden und die Fahrt in den Streckenab- schnitt (101-108) erst beginnen, wenn zumindest eine vor¬ gegebene Mindestanzahl an Schienenfahrzeugen (10-14) nach Prüfung der Fahrterlaubnisanfrage (FA) eine Fahrterlaubnis (FE) erteilt.
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
der in den Schienenfahrzeugen (10-14) abgespeicherte Statusdatensatz (SDS) jeweils zumindest folgende Statusdaten (SDe, SDa) umfasst:
- die jeweils eigene Position,
- die Position aller anderen Schienenfahrzeuge (10-14) gemäß den von den anderen Schienenfahrzeugen (10-14) erhaltenen Statusdaten (SDa) und
- bereits erteilte Fahrterlaubnisse (FE) zum Befahren des Streckennetzes (100).
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die vorgegebene Mindestanzahl größer als eins ist.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Schienenfahrzeuge (10-14) die Fahrt in den von ihnen an¬ gefragten Streckenabschnitt (101-108) unterlassen, wenn zu¬ mindest eines der anderen Schienenfahrzeuge (10-14) die Er¬ teilung einer Fahrterlaubnis (FE) explizit verweigert bzw. ein Fahrverbot (FV) erteilt.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Schienenfahrzeuge (10-14)
- vor Absenden einer Fahrterlaubnisanfrage (FA) jeweils an- hand ihres eigenen Statusdatensatzes (SDS) prüfen, ob ein
Befahren des von der Fahrterlaubnisanfrage (FA) betroffe¬ nen Streckenabschnitts (101-108) gefährdungsfrei möglich ist,
- die Fahrterlaubnisanfrage (FA) wegsenden, wenn die Über- prüfung ein gefährdungsfreies Befahren des Streckenab¬ schnittes (101-108) ergeben hat und
- andernfalls das Wegsenden der Fahrterlaubnisanfrage (FA) sowie das Einfahren in den Streckenabschnitt (101-108) un¬ terlassen .
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die Schienenfahrzeuge (10-14) bei Erhalt einer Fahrter¬ laubnisanfrage (FA) eines anderen Schienenfahrzeugs (10- 14) jeweils prüfen, ob gemäß dem eigenen Statusdatensatz
(SDS) ein Befahren des von der Fahrterlaubnisanfrage (FA) betroffenen Streckenabschnitts (101-108) gefährdungsfrei möglich ist,
- eine Fahrterlaubnis (FE) an das anfragende Schienenfahr- zeug (10-14) zurücksenden, wenn die Überprüfung ein gefährdungsfreies Befahren des Streckenabschnittes (101-108) ergeben hat, und - ein Fahrverbot (FV) an das anfragende Schienenfahrzeug (10-14) zurücksenden, wenn die Überprüfung kein gefährdungsfreies Befahren des Streckenabschnittes (101-108) er¬ geben hat .
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Erteilung von Fahrterlaubnissen (FE) ausschließlich durch die Schienenfahrzeuge (10-14) selbst erfolgt und das Stre- ckennetz (100) ohne streckenseitige Leitstelle bzw. strecken- seitig leistellenfrei betrieben wird.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Kommunikation zwischen den Schienenfahrzeugen (10-14) über Funk erfolgt.
9. Schienenfahrzeug (10-14),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Schienenfahrzeug (10-14) eine Steuereinrichtung (20) und einen mit der Steuereinrichtung (20) in Verbindung stehenden Speicher (30) aufweist, in dem die Steuereinrichtung (20) einen den Belegungszustand des Streckennet¬ zes (100) beschreibenden Statusdatensatz (SDS) abspei- chert,
- das Schienenfahrzeug (10-14) ein Kommunikationsmodul (40) aufweist, das es der Steuereinrichtung (20) ermöglicht, mit anderen Schienenfahrzeugen (10-14) zu kommunizieren, Statusdaten (SDe, SDa) auszutauschen und den eigenen Sta- tusdatensatz (SDS) mit Statusdatensätzen (SDS) der anderen
Schienenfahrzeuge (10-14) zu synchronisieren, und
- die Steuereinrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass sie für das Streckennetz (100) als Leitzentrale arbeiten kann, und zwar derart, dass sie
- bei Eingang einer Fahrterlaubnisanfrage (FA) eines anderen Schienenfahrzeugs (10-14) prüft, ob gemäß dem eigenen Sta¬ tusdatensatz (SDS) ein Befahren des von der Fahrterlaub- nisanfrage (FA) betroffenen Streckenabschnitts (101-108) gefährdungsfrei möglich ist,
- eine Fahrterlaubnis (FE) an das anfragende Schienenfahr¬ zeug (10-14) zurücksendet, wenn die Überprüfung ein ge- fährdungsfreies Befahren des Streckenabschnittes (101-108) ergeben hat, und
- ein Fahrverbot (FV) an das anfragende Schienenfahrzeug
(10-14) zurücksendet, wenn die Überprüfung kein gefährdungsfreies Befahren des Streckenabschnittes (101-108) er- geben hat.
10. Schienenfahrzeug (10-14) nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Steuereinrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass sie vor Einfahren des eigenen Schienenfahrzeugs (10-14) in einen Streckenabschnitt (101-108), für den sie noch keine Fahrter¬ laubnisse (FE) erhalten hat, mittels des Kommunikationsmoduls (40) jeweils eine Fahrterlaubnisanfrage (FA) an die in ihrem Umfeld befindlichen Schienenfahrzeuge (10-14) sendet und die Fahrt in den Streckenabschnitt (101-108) erst zulässt, wenn zumindest eine vorgegebene Mindestanzahl an Schienenfahrzeu¬ gen (10-14) nach Prüfung der Fahrterlaubnisanfrage (FA) eine Fahrterlaubnis (FE) erteilt hat.
11. Schienenfahrzeug (10-14) nach einem der voranstehenden Ansprüche 9 bis 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Steuereinrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass sie
- vor Absenden einer Fahrterlaubnisanfrage (FA) jeweils an- hand ihres eigenen Statusdatensatzes (SDS) prüft, ob ein
Befahren des von der Fahrterlaubnisanfrage (FA) betroffe¬ nen Streckenabschnitts (101-108) gefährdungsfrei möglich ist,
- die Fahrterlaubnisanfrage (FA) mittels des Kommunikations- moduls (40) wegsendet, wenn die Überprüfung ein gefähr¬ dungsfreies Befahren des Streckenabschnittes (101-108) er¬ geben hat, und - andernfalls das Wegsenden der Fahrterlaubnisanfrage (FA) sowie das Einfahren in den Streckenabschnitt (101-108) unterlässt .
12. Schienenfahrzeug (10-14) nach einem der voranstehenden Ansprüche 9 bis 11,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Steuereinrichtung (20) einen Computer umfasst, der derart programmiert ist, dass die Steuereinrichtung (20) in der be¬ schriebenen Weise arbeitet.
13. Schienenfahrzeug (10-14) nach einem der voranstehenden Ansprüche 9 bis 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Kommunikationsmodul (40) ein Funkmodul ist.
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