WO2019057823A1 - Method for ensuring that a section block of a railway section is free of the last unit of a train - Google Patents

Method for ensuring that a section block of a railway section is free of the last unit of a train Download PDF

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WO2019057823A1
WO2019057823A1 PCT/EP2018/075476 EP2018075476W WO2019057823A1 WO 2019057823 A1 WO2019057823 A1 WO 2019057823A1 EP 2018075476 W EP2018075476 W EP 2018075476W WO 2019057823 A1 WO2019057823 A1 WO 2019057823A1
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train
polygon
block
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Gerhard Marte
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Gerhard Marte
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    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • the invention relates to a method for ensuring that a track block of a railway track is free of the last unit of a train.
  • Widespread are automatic axle counting devices which count the number of axles at the entrance to a station or in a route block (counting of the axles).
  • the axle counting devices are electronic components with sensors.
  • another axle counting device counts down the number of axles (counting the axles). When the axle counter counts down to 0, the train is complete.
  • Axle counters are expensive to buy and maintain. It is also known that they can have functional problems at high temperatures.
  • WO 03/013935 Al a method is described which checks the completeness of a train (train integrity) and confirms or reports that the train integrity is not present.
  • the coordinates of a selected route point of the train route are recorded with a GPS.
  • the coordinates of the waypoint are detected by a GPS, which is positioned at the front of the train. At the time of selecting the waypoint, the front of the train is at this point.
  • the coordinates of the waypoint are saved. If the coordinates at the end of the turn coincide with the coordinates of the waypoint, the end of the turn has passed the waypoint.
  • the coordinates for the waypoint can also be retrieved from a database in the train.
  • the method described is prone to error as it checks the match of GPS point coordinates. Namely, the error for the deviation of the waypoint from the Switzerlandend Vietnamese may not only be due to the fact that the train is no longer complete, but also due to an inaccuracy or a failure of one of the GPS coordinates.
  • Another disadvantage of the method is that the GPS coordinates of the train end must be checked until they agree with the track coordinates. Also, the method can not determine which of the traveled route blocks of a railway line is currently occupied by the train.
  • the object initiating the present invention results in proposing a method for train protection, which can ensure train completion with low capital expenditure.
  • the proposed train protection procedure should be able to supplement or replace existing security procedures, with the necessary infrastructure investments being as small as possible.
  • the method should allow the driving of trains in the fixed space distance.
  • ID unique identification
  • Polygon ID Data Geodesics, Block ID and Track ID
  • Track ID track number
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • EDP system Electronic data processing of OTUs
  • Track block ID defined track section on a defined railroad track
  • the solution of the problem is achieved by a method for ensuring that a block of a railway track is free from the last unit of a train,
  • At least one polygon which is defined by a plurality of geodesics, is stored per block of blocks,
  • the OTU sends the identification of the respectively traveled polygon at least once to a computer system for evaluation.
  • the method has the advantage over the prior art that it manages without the expensive and error-prone axle counters and other train length control systems.
  • the procedure shows with highest certainty that a first block of lines is free of the last unit of a train equipped with the OTU. This is due to the logic of the procedure. Only when a second block of blocks adjoining the first block of blocks is registered, the first step is registered. block is released. Should the OTU fail after the registration of the first link block, then it will remain in the first link block due to the stored logic, as the second link block is no longer registered.
  • the method can detect collision and collision hazards which are based on human error.
  • the OTU replaced data technically the train closing signal, whereby the OTU can be additionally registered in the EDP system as a train closing signal.
  • the evaluation of the identification includes the time and order of the traveled polygons and the time when the OTU changes from a block of blocks to an adjacent block of blocks. As a result, it can be detected in real time which block is currently occupied and which blocks are currently free.
  • the invention is preferably characterized in that the identification of the respective polygon includes geodesics, the identification of the corresponding route block and the corresponding track identification.
  • the polygon ID makes it possible for the position of the last unit of the train to be uniquely assigned to a specific route block and to avoid confusion.
  • a polygon is stored in the OTU per block block at both ends of the block block.
  • the route block can be reported as free as soon as possible, since the distance between the adjacent polygons of two adjacent route blocks is as small as possible.
  • the invention is preferably characterized in that the distance between a first polygon, which is deposited at the end of a first block and a block adjacent to the first polygon second polygon, which is deposited at the first block block facing the end of a second block block, the maximum Braking distance of the train corresponds.
  • This distance selection of adjacent polygons of two route blocks ensures that a train, which is stopped by a path signal, due to its braking distance, does not enter the second polygon. Since the second polygon will certainly not be reached by the OTU in this case, the logic of the method guarantees that the first block of the block will not be released. This is true even if the first polygon is left by the OTU as long as the second polygon is not reached.
  • the OTU sends the polygon identification, the direction of travel of the train and the status of the power supply to the computer system.
  • Other data that are stored and recorded in the OTU and can be sent to the EDP system are the OTU ID, the date, the time, the speed, the direction, the data of the G sensor, the number of satellites, a meter totalizer of the distance covered, the radio provider ID and the status of the OTU.
  • the minimum length of the polygon is determined by the maximum speed of the train and the maximum length of the polygon is defined by the length of the route block for which the polygon in the OTU is deposited.
  • the polygon length must be greater than 100 m if the train is traveling 360 km / s and the polygon is to be registered.
  • the invention is also preferably characterized in that the width of a first polygon corresponds at least to the maximum width of the train and in the case of a multi-track railway the width of the first polygon is dimensioned such that the first polygon is free of overlapping of further third polygons, which in the OTU are deposited for further tracks. Defining the width of the first polygon in the area claimed above allows the position of the OTU to be safely within the first polygon, since the position accuracy is less than one meter and a train is always wider than one meter. Due to the fact that polygons of adjacent tracks do not overlap, a confusion of polygons or route blocks assigned to the polygons is excluded.
  • the identification of a polygon means that the second route block assigned to the second polygon is reported as busy or blocked by the EDP system and the first route block previously carried by the train is disconnected from the EDP system. System is reported as free.
  • this logic of the method results in a link block being cleared only if another link block has been identified by having the OTU position within a polygon associated with the other link block. If the OTU is located between route blocks, an abandoned route block is not released.
  • train integrity is determined by the OTU changing from one track block to another. If there is a separation of the last unit from the Switzerlandspitze, the OTU does not reach a polygon associated with the other block of blocks. If the last unit, along with the OTU, should continue to roll, the block will not be released until the last unit reaches a polygon associated with the other block. If the last unit comes to a halt before the other block, the further block is no longer released.
  • the OTU and the other OTU are synchronized by the computer system to calculate a distance between the two OTUs in the computer system and a change in the distance of the two OTUs, for example caused by a break of the train to the Computer system of the train to send. As a result, the completeness of the train can easily be determined at any time, in addition to the detection within which polygon the OTU of the last unit is located.
  • the beginning and the end of an area of a link block at which the GNSS reception of the OTU is not sufficient are stored in the OTU with a start polygon and an end polygon and the area is valid as traversed when the polygonal identification of the end polygon is received by the OTU by the computer system.
  • Areas with poor or no GNSS reception can be tunnels or canyons. The above features ensure that a tunnel or ravine is not released until the last unit of the train has traversed this area and the OTU is inside the end polygon and identified there.
  • the present method provides the additional benefit that not only the last unit of the train can be monitored, but all wagons can be detected in the EDP system. No additional hardware components are necessary for this because the OTU can be used to manage wagon identifications.
  • the car identification can preferably be scanned with a text recognition program (OCR) and transmitted wirelessly, for example with WLAN to the OTU.
  • OCR text recognition program
  • the wagon identifications are linked to the freight documents of the respective wagon.
  • each freight document can be located at any time to the destination station.
  • the polygons stored in the OTU contain information about the position of railway signals and the position of the polygons. tion of the train signals can be visualized in the cab of the train. As a result, the train driver is always sufficiently informed about approaching train signals, even if the visibility, for example due to fog and snowfall, should be impaired. It is conceivable that the distance to the approaching railway signal is visualized by a dynamic display. For example, a bar on a display may become shorter and shorter until the path signal passes.
  • Both the EDP system and the OTU (wagon OTU) and the other OTU (Lok OTU) have satellite radio.
  • the OTU and the other OTU can therefore establish a radio connection via satellite reception.
  • the OTU will send an alarm to be confirmed by the driver and the OTU will initiate a train braking if the train driver does not confirm.
  • the OTU is connected to the train's braking system in such a way that the OTU can initiate a braking of the train. This ensures that in case of failure of terrestrial radio systems and a bridged deadman circuit in the cab emergency braking by the OTU can be initiated.
  • the OTU is connected to the brake system of the train such that in the event of failure of the terrestrial radio links, the OTU can establish a radio link via satellite reception.
  • the OTU sends an alarm to be confirmed by the platoon commander and the OTU initiates an emergency braking of the platoon in the absence of confirmation from the platoon commander.
  • Figure V shows a first process scheme of a method for ensuring that a block of a railway line is free from the last unit of a train;
  • FIG. 2 a supplementary representation of the process scheme from FIG. 1;
  • Figure 3 a track with a representation of different polygon variants
  • Figure 4 a plan view of a double-railed railway track with laid over the tracks polygons and
  • FIG. 5 a process diagram which defines the distance of a first and second polygon through the braking distance of the train.
  • At least one imaginary boundary which is called a geofence or a polygon, is placed over each route block.
  • a polygon is to be understood as a virtual surface which is laid over at least part of a block of paths, so that part of the block of lines lies within the polygon.
  • the polygon is defined by a variety of geodesics. The geodesics describe the periphery of a closed polygon. It is also conceivable that the polygon extends over the entire block of blocks.
  • the unique identification (ID) of a polygon is made using the following polygon ID data: the geodesics, the route block ID and the track ID. Each route block and each track is uniquely identified, for example by a number or a letter.
  • a train 17 is equipped at its end with a Werner Corporation.
  • the Switzerlandend réelle is thus carried at the end of the train 19 with this and is referred to as OTU (On-Train Unit) 21.
  • the Switzerlandende 19 is defined by its direction of travel. The end of the train thus happens as the last part of the train 17 a waypoint.
  • the Switzerlandende 19 corresponds The last unit 19 of the train 17.
  • the last unit 19 may be a wagon, a locomotive, a railcar or a control car, depending on the direction in which the train 17 moves and how it is assembled.
  • the OTU 21 is equipped with a memory and a GNSS (Global Navigation Satellite System).
  • the power supply of the OTU 21 can be provided by a battery or an external power supply. At least all the polygons of the approaching route or the route blocks which have been passed are stored in the memory.
  • the OTU 21 uses GNSS to register the currently used polygon once or several times. As soon as the position of the OTU 21 has been assigned the corresponding polygon, the polygon ID is sent by radio to a computer system for evaluation. The transmission of the polygon ID can take place at the same time or with a time offset with the assignment of the polygon.
  • the evaluation of the polygon IDs makes it possible to ascertain with the utmost certainty when and in which sequence which polygons were driven and when the OTU 21 has changed from the first link block 11 into the second block block. By detecting in real time in which polygon the OTU 21 is located, it is inevitably known which block is busy and which blocks are free. In FIGS. 1 and 2, a first polygon 23 and a second polygon 25 are shown.
  • the first polygon 23 is assigned to the first link block 11 and the second polygon 25 is assigned to the second link block 13. If, as shown in FIG. 2, a clutch break occurs on one of the wagon couplings of the train 17, the OTU does not arrive in the area of the second polygon 25. Therefore, the first link block 11 is not released.
  • the present method makes it possible to ensure that the first link block 11 is free of the last unit 19 of the train 17 without the use of axle counting devices.
  • Point of Interest are point coordinates on a digital map and are commonly used to navigate or approach a destination such as a pharmacy, museum, etc.
  • POIs are useful for determining that a defined POI has been overrun.
  • POIs are therefore unsuitable for determining if a line block of a railway line is free.
  • FIG. 3 shows three different variants of how polygons can be stored in the OTU 21 per block block.
  • variant A one polygon 23 is stored per block.
  • the data traffic is lower than in variants B and C.
  • variant B in each case one polygon 23a, 23b is deposited at the two ends of the distance block in the OTU 21.
  • the route block is reported as free as soon as possible, since the distance of the adjacent polygons 23 and 25 of the route blocks 11 and 13 is as low as possible. There is no position message between the polygons 23a and 23b.
  • FIG. 4 shows a multi-track railway track with a first track 27 and a second track 29 extending next to it.
  • a track section of the first and second tracks 27, 29 is defined as first and third track blocks 11 and 14.
  • a first and third polygon 23, 26 is stored in the OTU 21.
  • the first and third polygons 23,26 are sized in width such that they do not overlap.
  • the polygon width corresponds to at least the maximum width of the train 17.
  • a distance 31 is shown between the first polygon 23 and the second polygon 25 which corresponds to the maximum braking distance of the train, calculated from the maximum speed of the train which it drives in the first block 11.
  • the distance 31 ensures that the OTU 21 does not come to rest within the second polygon 25 when the train is forced to stop by the track signal 15 between the two link blocks 11,13.
  • the provision of the distance 31 therefore prevents the Glasende 19 "slips" with the OTU 21 in a braking maneuver on the path signal 15 in the second polygon 25 and thereby the first link block 11 is falsely released.

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to a method for ensuring that a section block (11, 13) of a railway section is free of the last unit (19) of a train (17), wherein each train travelling into the section block (11) is equipped with at least one train terminal (OTU – On Train Unit) (21) at the end of the train (19), defined by the direction of travel of the train (17), which OTU (21) is used for the periodic position detection of the train. The method comprises the following method steps: a) at least one polygon (23, 25), which is defined by a plurality of geo-data, for each section block (11, 13) is stored in the OTU (21). b) The respectively travelled polygon (23, 25) is registered at least once by the OTU (21) by means of GNSS. c) The OTU (21) sends the identification of the respectively travelled polygon (23, 25) at least once to an electronic data processing system for evaluation.

Description

Verfahren zur Sicherstellung, dass ein Streckenblock einer Eisenbahnstrecke frei von der letzten Einheit eines Zuges ist  Method of ensuring that a track block of a railway track is free of the last unit of a train
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherstellung, dass ein Streckenblock einer Eisenbahnstrecke frei von der letzten Einheit eines Zuges ist.  The invention relates to a method for ensuring that a track block of a railway track is free of the last unit of a train.
Stand der Technik State of the art
Aus dem Stand der Technik sind Sicherheitsmassnahmen bekannt, welche die Vollständigkeit bzw. die Integrität eines Zuges überprüfen. Eine alte Sicherheitsmassnahme ist, dass der Fahrdienstleiter bei einem ausfahrenden Zug mit freiem Auge prüft, ob sich am Ende des Zugs ein Zugschlusssignal befindet.  From the state of the art safety measures are known which check the completeness or the integrity of a train. An old security measure is that the dispatcher checks with an eye-catching train with the naked eye, whether at the end of the train a train-closing signal is.
Verbreitet sind automatische Achszähleinrichtungen, welche die die Anzahl der Achsen bei der Einfahrt in einen Bahnhof oder in einen Streckenblock zählen (Einzählen der Achsen). Bei den Achszähleinrichtungen handelt es sich um elektronische Bauteile mit Sensoren. Bei der Ausfahrt aus dem Bahnhof oder dem Streckenblock zählt eine weitere Achszähleinrichtung die Achsanzahl wieder herunter (Auszählen der Achsen). Wenn die Achszähleinrichtung auf 0 herunterzählt ist der Zug vollständig. Achszähleinrichtungen sind teuer in der Anschaffung und dem Unterhalt. Auch ist bekannt, dass sie bei hohen Temperaturen Funktionsprobleme haben können.  Widespread are automatic axle counting devices which count the number of axles at the entrance to a station or in a route block (counting of the axles). The axle counting devices are electronic components with sensors. At the exit from the station or the track block, another axle counting device counts down the number of axles (counting the axles). When the axle counter counts down to 0, the train is complete. Axle counters are expensive to buy and maintain. It is also known that they can have functional problems at high temperatures.
Zur Sicherung von Zugfahrten sind die unterschiedlichsten Massnahmen bekannt. Damit Züge, welche einander folgen oder sich entgegenkommen, nicht miteinander kollidieren, wurde das Fahren im festen Raumabstand eingeführt. Dabei werden die Strecken durch Signale in Streckenblöcke unterteilt. In einem Streckenblock darf sich immer nur ein Zug befinden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Züge durch das an einem Übergang von einem ersten Streckenblock auf einen zweiten Streckenblock positionierte Signal geleitet bzw. geführt werden. Erst wenn ein Streckenblock geräumt ist, darf der nächste Zug in diesen Streckenblock einfahren. Die Sicherstellung, dass der Streckenblock geräumt ist wird mit oben beschriebenen Achszähleinrichtungen erreicht. Erst wenn die Achszähleinrichtung auf 0 heruntergezählt hat, also alle eingezählten Achsen auch ausgezählt werden können, wird der Streckenblock frei gegeben. In der WO 03/013935 AI ist ein Verfahren beschrieben, welches die Vollständigkeit eines Zuges (Zugintegrität) überprüft und bestätigt oder meldet, dass die Zugintegrität nicht vorhanden ist. Dazu werden die Koordinaten eines ausgewählten Streckenpunktes der Zugstrecke mit einem GPS erfasst. Bevorzugt werden die Koordinaten des Streckenpunktes von einem GPS erfasst, welches an der Frontseite des Zuges positioniert ist. Zum Zeitpunkt der Auswahl des Streckenpunktes befindet sich die Frontseite des Zuges an diesem Punkt. Die Koordinaten des Streckenpunktes werden abgespeichert. Wenn die Koordinaten am Ende des Zuges mit den Koordinaten des Streckenpunktes übereinstimmen, so hat das Ende des Zuges den Streckenpunkt passiert. Die Koordinaten für den Streckenpunkt können auch aus einer Datenbank im Zug abgerufen werden. To secure train journeys, various measures are known. So that trains that follow or meet each other do not collide with each other, driving was introduced at a fixed space. The routes are divided by signals in blocks of blocks. Only one move may be in a block. This is accomplished by routing the trains through the signal positioned at a transition from a first link block to a second link block. Only when a block of blocks has been cleared may the next train enter this block. Ensuring that the route block has been cleared is achieved with the axle counters described above. Only when the axle counting device has counted down to 0, ie all counted axles can also be counted, is the route block released. In WO 03/013935 Al a method is described which checks the completeness of a train (train integrity) and confirms or reports that the train integrity is not present. For this, the coordinates of a selected route point of the train route are recorded with a GPS. Preferably, the coordinates of the waypoint are detected by a GPS, which is positioned at the front of the train. At the time of selecting the waypoint, the front of the train is at this point. The coordinates of the waypoint are saved. If the coordinates at the end of the turn coincide with the coordinates of the waypoint, the end of the turn has passed the waypoint. The coordinates for the waypoint can also be retrieved from a database in the train.
Das beschriebene Verfahren ist fehleranfällig, da es die Übereinstimmung von GPS- Punktkoordinaten prüft. Der Fehler für die Abweichung des Streckenpunktes von dem Zugendpunkt kann nämlich nicht nur daran liegen, dass der Zug nicht mehr vollständig ist, sondern auch an einer Ungenauigkeit oder einem Ausfall einer der GPS- Koordinaten. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens ist, dass die GPS-Koordinaten des Zugendes solange geprüft werden müssen, bis diese mit den Spurkoordinaten übereinstimmen. Auch kann mit dem Verfahren nicht festgestellt werden, welcher der befahrenen Streckenblöcke einer Eisenbahnstrecke von dem Zug gerade besetzt ist. The method described is prone to error as it checks the match of GPS point coordinates. Namely, the error for the deviation of the waypoint from the Zugendpunkt may not only be due to the fact that the train is no longer complete, but also due to an inaccuracy or a failure of one of the GPS coordinates. Another disadvantage of the method is that the GPS coordinates of the train end must be checked until they agree with the track coordinates. Also, the method can not determine which of the traveled route blocks of a railway line is currently occupied by the train.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die die vorliegende Erfindung initiierende Aufgabe ein Verfahren zur Zugsicherung vorzuschlagen, welches mit geringem Investitionsaufwand die Zugvollständigkeit sicherstellen kann.  From the disadvantages of the described prior art, the object initiating the present invention results in proposing a method for train protection, which can ensure train completion with low capital expenditure.
Ausserdem soll das vorgeschlagene Verfahren zur Zugsicherung bestehende Sicherungsverfahren ergänzen bzw. ersetzen können, wobei die notwendigen Infrastruktur- Investitionen möglichst gering sein sollen. Beispielsweise soll das Verfahren das Fahren von Zügen im festen Raumabstand ermöglichen. In addition, the proposed train protection procedure should be able to supplement or replace existing security procedures, with the necessary infrastructure investments being as small as possible. For example, the method should allow the driving of trains in the fixed space distance.
Beschreibung description
In der nachfolgenden Beschreibung sind die einzelnen, verwendeten Begriffe wie folgt definiert: Polygon = Geofence = im OTU gespeicherte virtuelle Fläche über den zwei Geleisen (Schienen) eines Gleiskörpers In the following description, the individual terms used are defined as follows: Polygon = geofence = virtual area stored in the OTU over the two tracks of a track
ID = eindeutige Identifikation ID = unique identification
Polygon-ID-Daten = Geodäten, Block-ID und Gleis-ID  Polygon ID Data = Geodesics, Block ID and Track ID
Gleis-ID = Gleisnummer Track ID = track number
OTU = On Train Unit OTU = On Train Unit
GNSS = Global Navigation Satellite System  GNSS = Global Navigation Satellite System
EDV-System = Elektronische Daten- Verarbeitung der OTUs  EDP system = Electronic data processing of OTUs
Bahn-EDV = Elektronische Daten, Verarbeitung des Bahnbetreibers  Railway EDP = electronic data, processing of the railway operator
Lok-OTU = OTU beim Lok-Führerstand  Lok-OTU = OTU at locomotive cab
Waggon-OTU = OTU am Ende des letzten Waggons  Wagon OTU = OTU at the end of the last wagon
Streckenblock-ID = definierter Gleisabschnitt auf einer definierten Bahnstrecke  Track block ID = defined track section on a defined railroad track
POI = Point of Interest = punkthaftes Geoobjekt POI = point of interest = point geo object
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Verfahren zur Sicherstellung, dass ein Streckenblock einer Eisenbahnstrecke frei von der letzten Einheit eines Zuges ist dadurch, The solution of the problem is achieved by a method for ensuring that a block of a railway track is free from the last unit of a train,
dass in der OTU wenigstens ein Polygon, welches durch eine Mehrzahl von Geodäten definiert ist, pro Streckenblock hinterlegt ist, in the OTU at least one polygon, which is defined by a plurality of geodesics, is stored per block of blocks,
dass das jeweils befahrene Polygon von der OTU mittels GNSS wenigstens einmal registriert wird, wenn sich die Position der OTU innerhalb des Polygons (23,25) befindet und that the respectively used polygon is registered by the OTU by GNSS at least once, if the position of the OTU is within the polygon (23,25) and
dass die OTU die Identifikation des jeweils befahrenen Polygons wenigstens einmal an ein EDV-System zur Auswertung sendet. the OTU sends the identification of the respectively traveled polygon at least once to a computer system for evaluation.
Das Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass es ohne die teuren und fehleranfälligen Achszähleinrichtungen und anderen Zuglängen-Kontrollsystemen auskommt. Das Verfahren zeigt mit höchster Sicherheit, dass ein erster Streckenblock frei ist von der letzten Einheit eines Zuges, welche mit der OTU ausgerüstet ist. Dies ist durch die Logik des Verfahrens begründet. Erst wenn ein an den ersten Streckenblock anschliessender zweiter Streckenblock registriert wird, wird der erste Stre- ckenblock freigegeben. Sollte die OTU nach Absetzen der Registrierung des ersten Streckenblocks ausfallen, dann bleibt sie durch die hinterlegte Logik in dem ersten Streckenblock, da der zweite Streckenblock nicht mehr registriert wird. The method has the advantage over the prior art that it manages without the expensive and error-prone axle counters and other train length control systems. The procedure shows with highest certainty that a first block of lines is free of the last unit of a train equipped with the OTU. This is due to the logic of the procedure. Only when a second block of blocks adjoining the first block of blocks is registered, the first step is registered. block is released. Should the OTU fail after the registration of the first link block, then it will remain in the first link block due to the stored logic, as the second link block is no longer registered.
Es sind von der kostengünstigen OTU abgesehen, keine weiteren Infrastruktur Investi- tionen notwendig. Da das Verfahren ausschliesslich durch eine EDV Komponente umgesetzt wird, werden bestehende Bahn-Systemkomponenten nicht angetastet. Dadurch ist es möglich, bestehende Sicherheitsverfahren kostengünstig zu ergänzen, um die Redundanz zu steigern. Genauso ist es möglich Bahnstrecken, welche über kein Sicherheitsverfahren verfügen, ob ein Streckenblock frei von der letzten Einheit eines Zuges ist, mit dem erfindungsgemässen Verfahren auszurüsten. Apart from the cost-effective OTU, no further infrastructure investments are necessary. Since the method is implemented exclusively by an EDP component, existing web system components are not touched. This makes it possible to supplement existing security procedures cost-effective to increase the redundancy. In the same way, it is possible to equip railway lines which do not have a safety procedure, whether a route block is free of the last unit of a train, with the method according to the invention.
Zudem können durch das Verfahren Auffahr- und Zusammenstoss-Gefahren erkannt werden, welche auf menschlichem Versagen begründet sind. In addition, the method can detect collision and collision hazards which are based on human error.
Die OTU (Waggon-OTU) ersetzt datentechnisch das Zugschlusssignal, wodurch die OTU in dem EDV-System zusätzlich als Zugschlusssignal registriert werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet die Auswertung der Identifikation den Zeitpunkt und die Reihenfolge der befahrenen Polygone und den Zeitpunkt wann die OTU von einem Streckenblock in einen angrenzenden Streckenblock wechselt. Dadurch kann in Echtzeit erfasst werden, welcher Streckenblock gerade besetzt ist und welche Streckenblöcke gerade frei sind. Die Erfindung zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass die Identifikation des jeweiligen Polygons Geodäten, die Identifikation des entsprechenden Streckenblocks und die entsprechende Gleis-Identifikation beinhaltet. Die Polygon-ID ermöglicht es, dass die Position der letzten Einheit des Zuges eindeutig einem bestimmten Streckenblock zu- ordenbar ist und Verwechslungen ausgeschlossen sind. Zweckmässigerweise ist pro Streckenblock an beiden Enden des Streckenblocks ein Polygon in der OTU hinterlegt. Dadurch kann der Streckenblock frühestmöglich als frei gemeldet werden, da der Abstand der angrenzenden Polygone zweier benachbarter Streckenblöcke möglichst gering ist. The OTU (wagon OTU) replaced data technically the train closing signal, whereby the OTU can be additionally registered in the EDP system as a train closing signal. In a preferred embodiment of the invention, the evaluation of the identification includes the time and order of the traveled polygons and the time when the OTU changes from a block of blocks to an adjacent block of blocks. As a result, it can be detected in real time which block is currently occupied and which blocks are currently free. The invention is preferably characterized in that the identification of the respective polygon includes geodesics, the identification of the corresponding route block and the corresponding track identification. The polygon ID makes it possible for the position of the last unit of the train to be uniquely assigned to a specific route block and to avoid confusion. Conveniently, a polygon is stored in the OTU per block block at both ends of the block block. As a result, the route block can be reported as free as soon as possible, since the distance between the adjacent polygons of two adjacent route blocks is as small as possible.
Von Vorteil ist es, wenn auf der gesamten Länge des Streckenblocks eine Mehrzahl von aneinander anschliessenden Polygonen in der OTU hinterlegt ist. In dieser Variante findet eine ununterbrochene Polygon-ID-Meldung innerhalb des Streckenblocks statt. Dies führt zu einer hohen Sicherheit, da die OTU in Echtzeit zu nahezu jedem Zeitpunkt erfassbar ist. It is advantageous if a plurality of contiguous polygons are stored in the OTU over the entire length of the block. In this variant, an uninterrupted polygon ID message takes place within the route block. This leads to a high level of security, since the OTU can be detected in real time at almost any time.
Die Erfindung zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass der Abstand zwischen einem ersten Polygon, welches am Ende eines ersten Streckenblocks hinterlegt ist und einem an das erste Polygon angrenzenden zweiten Polygons, welches an dem dem ersten Streckenblock zugewandten Ende eines zweiten Streckenblocks hinterlegt ist, dem maximalen Bremsweg des Zuges entspricht. Diese Abstandswahl angrenzender Polygone zweier Streckenblöcke stellt sicher, dass ein Zug, welcher durch ein Bahnsignal gestoppt wird, begründet durch seinen Bremsweg, nicht in das zweite Polygon gelangt. Dadurch dass in diesem Fall das zweite Polygon sicher nicht von der OTU erreicht wird, garantiert die Logik des Verfahrens, dass der erste Streckenblock nicht freigegeben wird. Dies auch dann, wenn das erste Polygon von dem OTU verlassen wird, solange das zweite Polygon nicht erreicht wird. The invention is preferably characterized in that the distance between a first polygon, which is deposited at the end of a first block and a block adjacent to the first polygon second polygon, which is deposited at the first block block facing the end of a second block block, the maximum Braking distance of the train corresponds. This distance selection of adjacent polygons of two route blocks ensures that a train, which is stopped by a path signal, due to its braking distance, does not enter the second polygon. Since the second polygon will certainly not be reached by the OTU in this case, the logic of the method guarantees that the first block of the block will not be released. This is true even if the first polygon is left by the OTU as long as the second polygon is not reached.
Als zweckdienlich hat es sich erwiesen, wenn der Zug an seiner Spitze, definiert durch die Fahrtrichtung, mit einer weiteren OTU (Lok-OTU) ausgerüstet ist und bei einem Fahrtrichtungswechsel die weitere OTU von dem EDV-System als die OTU am Ende des Zuges erkannt wird. Dadurch ist auch bei einem Fahrtrichtungswechsel des Zuges immer die letzte Einheit des Zuges mit einer OTU ausgerüstet. Ein manueller Wechsel einer OTU von der Spitze des Zuges zum Ende des Zuges, welche zu Fehlern oder dem Ver- gessen des Wechsels führen kann, ist daher nicht notwendig. It has proved to be useful if the train is at its top, defined by the direction of travel, equipped with another OTU (Lok-OTU) and recognized the other OTU of the computer system as the OTU at the end of the train at a change of direction becomes. Thus, even with a change of direction of the train always the last unit of the train is equipped with an OTU. A manual change of an OTU from the top of the train to the end of the train, which can lead to errors or forgetting the change, is therefore not necessary.
Zweckmässigerweise sendet die OTU zusätzlich zu der Identifikation die Polygon-Identifikation, die Fahrtrichtung des Zuges und den Status der Stromversorgung an das EDV-System sendet. Weiter Daten, welche in der OTU hinterlegt und erfasst sind und an das EDV-System gesendet werden können sind die OTU-ID, das Datum, die Uhrzeit, die Geschwindigkeit, die Richtung, die Daten des G-Sensors, die Anzahl der Satelliten, ein Meter-Summenzähler der zurückgelegten Distanz, die Funk-Provider-ID und er Status der OTU. Conveniently, in addition to the identification, the OTU sends the polygon identification, the direction of travel of the train and the status of the power supply to the computer system. Other data that are stored and recorded in the OTU and can be sent to the EDP system are the OTU ID, the date, the time, the speed, the direction, the data of the G sensor, the number of satellites, a meter totalizer of the distance covered, the radio provider ID and the status of the OTU.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn bei einer vorgegebenen Taktung der Positionsbestimmung die OTU die Mindestlänge des Polygons durch die maximale Geschwindig- keit des Zuges bestimmt wird und die maximale Länge des Polygons durch die Länge des Streckenblocks definiert ist, für welchen das Polygon in der OTU hinterlegt ist. Wird beispielsweise von der OTU die eigene Position im Sekundentakt berechnet, so muss die Polygonlänge grösser als 100 m sein, wenn der Zug 360 km/fährt und in dem Polygon registriert werden soll. It proves to be advantageous if, given a predetermined timing of the position determination, the minimum length of the polygon is determined by the maximum speed of the train and the maximum length of the polygon is defined by the length of the route block for which the polygon in the OTU is deposited. Becomes For example, if the OTU calculates its own position every second, the polygon length must be greater than 100 m if the train is traveling 360 km / s and the polygon is to be registered.
Die Erfindung zeichnet sich auch bevorzugt dadurch aus, dass die Breite eines ersten Polygons wenigstens der maximalen Breite des Zuges entspricht und bei einer mehrgleisigen Bahnstrecke die Breite des ersten Polygons derart bemessen ist, dass das erste Polygon überlappungsfrei von weiteren dritten Polygonen ist, welche in der OTU für weitere Gleise hinterlegt sind. Die Festlegung der Breite des ersten Polygons im oben beanspruchten Bereich ermöglicht es, dass die Position der OTU sicher innerhalb des ersten Polygons liegt, da die Positionsgenauigkeit unter einem Meter liegt und ein Zug immer breiter als ein Meter ist. Dadurch, dass sich Polygone nebeneinanderliegender Gleise nicht überlappen ist eine Verwechslung von Polygonen bzw. den Polygonen zugeordneten Streckenblöcken ausgeschlossen. The invention is also preferably characterized in that the width of a first polygon corresponds at least to the maximum width of the train and in the case of a multi-track railway the width of the first polygon is dimensioned such that the first polygon is free of overlapping of further third polygons, which in the OTU are deposited for further tracks. Defining the width of the first polygon in the area claimed above allows the position of the OTU to be safely within the first polygon, since the position accuracy is less than one meter and a train is always wider than one meter. Due to the fact that polygons of adjacent tracks do not overlap, a confusion of polygons or route blocks assigned to the polygons is excluded.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt die Identifika- tion eines Polygons dazu, dass der dem zweiten Polygon zugeordnete zweite Streckenblock von dem EDV-System als besetzt bzw. blockiert gemeldet wird und der zuvor von dem Zug durchf ahrene erste Streckenblock von dem EDV-System als frei gemeldet wird. Wie bereits weiter oben beschrieben, führt diese Logik des Verfahrens dazu, dass ein Streckenblock ausschliesslich dann freigemeldet wird, wenn ein anderer Streckenblock dadurch identifiziert wurde, indem sich die OTU-Position innerhalb eines Polygons befindet, welches dem anderen Streckenblock zugeordnet ist. Befindet sich die OTU zwischen Streckenblöcken, wird ein verlassener Streckenblock nicht freigegeben.  In a particularly preferred embodiment of the invention, the identification of a polygon means that the second route block assigned to the second polygon is reported as busy or blocked by the EDP system and the first route block previously carried by the train is disconnected from the EDP system. System is reported as free. As previously described, this logic of the method results in a link block being cleared only if another link block has been identified by having the OTU position within a polygon associated with the other link block. If the OTU is located between route blocks, an abandoned route block is not released.
Zweckmässigerweise wird die Zugintegrität dadurch festgestellt, dass die OTU von einem zu einem anderen Streckenblock gewechselt hat. Falls es zu einer Trennung der letzten Einheit von der Zugspitze kommt, erreicht die OTU kein Polygon, welches dem anderen Streckenblock zugeordnet ist. Falls die letzte Einheit mitsamt der OTU weiter rollen sollte, wird der Streckenblock erst dann frei gegeben, wenn die letzte Einheit ein Polygon erreicht, welches dem anderen Streckenblock zugeordnet ist. Wenn die letzte Einheit vor dem anderen Streckenblock zum Stehen kommt, wird der weitere Strecken- block nicht mehr freigegeben. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die OTU und die weitere OTU vom EDV-System synchronisiert, um einen Abstand zwischen den beiden OTUs in dem EDV-System zu berechnen und eine Abstandsänderung der beiden OTUs, beispielsweise hervorgerufen durch einen Kupplungsbruch des Zuges, an das EDV-System des Zuges zu senden. Dadurch kann auf einfache Weise die Vollständigkeit des Zuges jederzeit festgestellt werden, zusätzlich zur Erfassung innerhalb welchen Polygons sich die OTU der letzten Einheit befindet. Conveniently, train integrity is determined by the OTU changing from one track block to another. If there is a separation of the last unit from the Zugspitze, the OTU does not reach a polygon associated with the other block of blocks. If the last unit, along with the OTU, should continue to roll, the block will not be released until the last unit reaches a polygon associated with the other block. If the last unit comes to a halt before the other block, the further block is no longer released. In a further embodiment of the invention, the OTU and the other OTU are synchronized by the computer system to calculate a distance between the two OTUs in the computer system and a change in the distance of the two OTUs, for example caused by a break of the train to the Computer system of the train to send. As a result, the completeness of the train can easily be determined at any time, in addition to the detection within which polygon the OTU of the last unit is located.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Beginn und das Ende eines Bereiches eines Streckenblocks, an welchem der GNSS- Empfang der OTU nicht ausreichend ist, in der OTU mit einem Beginn-Polygon bzw. einem End-Polygon hinterlegt und der Bereich gilt als durchfahren, wenn die Polygon- Identifikation des End-Polygons von der OTU durch das EDV-System empfangen wird. Bereiche mit schlechtem oder keinem GNSS-Empfang können Tunnel oder Schluchten sein. Durch obige Merkmale ist sichergestellt, dass ein Tunnel oder ein Schlucht erst dann freigegeben wird, wenn die letzte Einheit des Zuges diesen Bereich durchfahren hat und sich die OTU innerhalb des End-Polygons befindet und dort identifiziert wurde. In another particularly preferred embodiment of the invention, the beginning and the end of an area of a link block at which the GNSS reception of the OTU is not sufficient are stored in the OTU with a start polygon and an end polygon and the area is valid as traversed when the polygonal identification of the end polygon is received by the OTU by the computer system. Areas with poor or no GNSS reception can be tunnels or canyons. The above features ensure that a tunnel or ravine is not released until the last unit of the train has traversed this area and the OTU is inside the end polygon and identified there.
Als zweckdienlich erweist es sich, wenn die Waggon-Identifikationen der einzelnen Waggone eines Zuges an die OTU übertragen werden, um Position und Zeitpunkt der einzelnen Waggons an das EDV-System senden zu können. Dadurch bietet das vorliegende Verfahren den Zusatznutzen, dass nicht nur die letzte Einheit des Zuges überwachbar ist, sondern alle Waggons in dem EDV-System erfassbar sind. Dafür sind keine weiteren Hardware-Komponenten notwendig, da die OTU zur Verwaltung der Waggon-Identifikationen herangezogen werden kann. Die Wagen-Identifikation kann vorzugsweise mit einem Texterkennungsprogramm (OCR) eingescannt werden und drahtlos, beispielsweise mit WLAN an die OTU übermittelt werden. It proves useful if the wagon identifications of the individual wagons of a train are transmitted to the OTU in order to send the position and time of the individual wagons to the EDP system. As a result, the present method provides the additional benefit that not only the last unit of the train can be monitored, but all wagons can be detected in the EDP system. No additional hardware components are necessary for this because the OTU can be used to manage wagon identifications. The car identification can preferably be scanned with a text recognition program (OCR) and transmitted wirelessly, for example with WLAN to the OTU.
Zweckmässigerweise werden die Waggon-Identifikationen mit den Frachtdokumenten des jeweiligen Waggons verknüpft. Dadurch kann jedes Frachtdokument bis zum Zielbahnhof jederzeit geortet werden. Conveniently, the wagon identifications are linked to the freight documents of the respective wagon. As a result, each freight document can be located at any time to the destination station.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhalten die in der OTU hinterlegten Polygone Informationen zur Position von Bahnsignalen und die Posi- tion der Bahnsignale sind im Führerstand des Zuges visualisierbar. Dadurch ist der Zugführer über herankommende Bahnsignale immer ausreichend früh informiert, auch wenn die Sicht, beispielsweise durch Nebel und Schneefall, beeinträchtigt sein sollte. Denkbar ist es, dass der Abstand zu dem herannahenden Bahnsignal durch eine dyna- mische Anzeige visualisiert wird. Beispielsweise kann ein Balken auf einem Display immer kürzer werden, bis das Bahnsignal passiert wird. In a further preferred embodiment of the invention, the polygons stored in the OTU contain information about the position of railway signals and the position of the polygons. tion of the train signals can be visualized in the cab of the train. As a result, the train driver is always sufficiently informed about approaching train signals, even if the visibility, for example due to fog and snowfall, should be impaired. It is conceivable that the distance to the approaching railway signal is visualized by a dynamic display. For example, a bar on a display may become shorter and shorter until the path signal passes.
Sowohl das EDV-System als auch die OTU (Waggon-OTU) und die weitere OTU (Lok- OTU) verfügen über Satellitenfunk. Bei einem Ausfall der terrestrischen Funkverbindungen kann die OTU und die weitere OTU daher eine Funkverbindung über Satelli- tenempfang aufbauen. Die OTU sendet bei Ausfall der terrestrischen Funkverbindungen einen von dem Zugführer zu bestätigenden Alarm und die OTU leitet bei Ausbleiben der Bestätigung des Zugführers eine Bremsung des Zuges ein. Die OTU ist mit dem Bremssystem des Zuges derart verbunden, dass die OTU eine Bremsung des Zuges auslösen kann. Dadurch ist sichergestellt, dass bei Ausfall terrestrischer Funksysteme und einer überbrückten Totmann-Schaltung im Führerstand eine Notbremsung durch die OTU eingeleitet werden kann. Both the EDP system and the OTU (wagon OTU) and the other OTU (Lok OTU) have satellite radio. In the event of a failure of the terrestrial radio links, the OTU and the other OTU can therefore establish a radio connection via satellite reception. If the terrestrial radio links fail, the OTU will send an alarm to be confirmed by the driver and the OTU will initiate a train braking if the train driver does not confirm. The OTU is connected to the train's braking system in such a way that the OTU can initiate a braking of the train. This ensures that in case of failure of terrestrial radio systems and a bridged deadman circuit in the cab emergency braking by the OTU can be initiated.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die OTU derart mit der Bremsanlage des Zuges verschaltet, dass bei einem Ausfall der terrestrischen Funkverbindungen die OTU eine Funkverbindung über Satellitenempfang aufbauen kann. Zweckmässigerweise sendet die OTU bei Ausfall der terrestrischen Funkverbindungen einen von dem Zugführer zu bestätigenden Alarm und die OTU leitet bei Ausbleiben der Bestätigung des Zugführers eine Notbremsung des Zuges ein. In a further preferred embodiment of the invention, the OTU is connected to the brake system of the train such that in the event of failure of the terrestrial radio links, the OTU can establish a radio link via satellite reception. Conveniently, if the terrestrial radio links fail, the OTU sends an alarm to be confirmed by the platoon commander and the OTU initiates an emergency braking of the platoon in the absence of confirmation from the platoon commander.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung ei- nes Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung: Further advantages and features will become apparent from the following description of an embodiment of the invention with reference to the schematic representations. It shows in not to scale representation:
Figur V. ein erstes Verfahrensschema eines Verfahrens zur Sicherstellung, dass ein Streckenblock einer Eisenbahnstrecke frei von der letzten Einheit eines Zuges ist; Figur 2: eine ergänzende Darstellungen zum Verfahrensschema aus Figur 1; Figure V shows a first process scheme of a method for ensuring that a block of a railway line is free from the last unit of a train; FIG. 2: a supplementary representation of the process scheme from FIG. 1;
Figur 3: ein Gleis mit einer Darstellung unterschiedlicher Polygonvarianten; Figure 3: a track with a representation of different polygon variants;
Figur 4: eine Draufsicht auf eine zweigleisige Bahnstrecke mit über die Gleise gelegten Polygonen und Figure 4: a plan view of a double-railed railway track with laid over the tracks polygons and
Figur 5: ein Verfahrensschema, welches den Abstand eines ersten und zweiten Polygons durch den Bremsweg des Zuges definiert. FIG. 5: a process diagram which defines the distance of a first and second polygon through the braking distance of the train.
In den Figuren 1 und 2 ist das Funktionsschema des Verfahrens dargestellt. Bestehende Bahnstrecken bzw. Gleise 27 sind standardmässig in Streckenblöcke unterteilt, wobei am Übergang von einem ersten Streckenblock 11 zum benachbarten zweiten Streckenblock 13 ein Bahnsignal 15 positioniert ist. Das Bahnsignal 15 gibt den zweiten Streckenblock 13 frei oder sperrt ihn. Bei einer mehrgleisigen Bahnstrecke ist jedes Gleis in eine Mehrzahl von Streckenblöcken unterteilt. Es existieren daher keine Streckenblöcke, welche sich über nebeneinander liegende Gleise gleichzeitig erstrecken. In Figures 1 and 2, the functional diagram of the method is shown. Existing railway lines or tracks 27 are divided by default into distance blocks, wherein at the transition from a first link block 11 to the adjacent second link block 13, a track signal 15 is positioned. The orbit signal 15 releases or blocks the second link block 13. In a multi-track railway line each track is divided into a plurality of route blocks. There are therefore no route blocks, which extend over adjacent tracks at the same time.
Über jeden Streckenblock ist wenigstens eine gedachte Begrenzung gelegt, welche als Geofence oder als Polygon bezeichnet wird. Im Rahmen der vorliegenden Patentanmeldung ist unter einem Polygon eine virtuelle Fläche zu verstehen, welche wenigstens über einen Teil eines Streckenblocks gelegt ist, sodass ein Teil des Streckenblockes innerhalb des Polygons liegt. Das Polygon ist durch eine Vielzahl von Geodäten definiert. Die Geodäten beschreiben die Peripherie eines geschlossenen Vielecks. Denkbar ist es auch, dass sich das Polygon über den gesamten Streckenblock erstreckt.  At least one imaginary boundary, which is called a geofence or a polygon, is placed over each route block. In the context of the present patent application, a polygon is to be understood as a virtual surface which is laid over at least part of a block of paths, so that part of the block of lines lies within the polygon. The polygon is defined by a variety of geodesics. The geodesics describe the periphery of a closed polygon. It is also conceivable that the polygon extends over the entire block of blocks.
Die eindeutige Identifikation (ID) eines Polygons erfolgt über folgende Polygon-ID- Daten: Die Geodäten, die Streckenblock-ID und die Gleis-ID. Dabei ist jeder Streckenblock und jedes Gleis eindeutig, beispielsweise durch eine Nummer oder einen Buchstaben, identifiziert. The unique identification (ID) of a polygon is made using the following polygon ID data: the geodesics, the route block ID and the track ID. Each route block and each track is uniquely identified, for example by a number or a letter.
Ein Zug 17 ist an seinem Ende mit einem Zugendgerät ausgerüstet. Das Zugendgerät wird also am Zugende 19 mit diesem mitgeführt und ist als OTU (On-Train Unit) 21 bezeichnet. Das Zugende 19 ist durch dessen Fahrtrichtung definiert. Das Zugende passiert also als letzter Teil des Zuges 17 einen Streckenpunkt. Das Zugende 19 entspricht der letzten Einheit 19 des Zuges 17. Die letzte Einheit 19 kann ein Waggon, eine Lokomotive, ein Triebwagen oder ein Steuerwagen sein, je nachdem in welche Richtung sich der Zug 17 bewegt und wie er zusammengestellt ist. A train 17 is equipped at its end with a Zugendgerät. The Zugendgerät is thus carried at the end of the train 19 with this and is referred to as OTU (On-Train Unit) 21. The Zugende 19 is defined by its direction of travel. The end of the train thus happens as the last part of the train 17 a waypoint. The Zugende 19 corresponds The last unit 19 of the train 17. The last unit 19 may be a wagon, a locomotive, a railcar or a control car, depending on the direction in which the train 17 moves and how it is assembled.
Die OTU 21 ist mit einem Speicher und einem GNSS (Global Navigation Satellite Sys- tem) ausgerüstet. Die Stromversorgung der OTU 21 kann durch eine Batterie oder eine externe Stromversorgung erfolgen. In dem Speicher sind wenigstens alle Polygone der zufahrenden Strecke bzw. der Streckenblöcke, welche passiert werden, abgespeichert. The OTU 21 is equipped with a memory and a GNSS (Global Navigation Satellite System). The power supply of the OTU 21 can be provided by a battery or an external power supply. At least all the polygons of the approaching route or the route blocks which have been passed are stored in the memory.
Die OTU 21 registriert mittels GNSS das momentan befahrene Polygon einmal oder mehrmals. Sobald der Position der OTU 21 das entsprechende Polygon zugeordnet ist, wird die Polygon-ID mit Funk an ein EDV-System zur Auswertung gesendet. Die Versendung der Polygon-ID kann zeitgleich oder zeitversetzt mit der Zuordnung des Polygons erfolgen. Die Auswertung der Polygon-IDs ermöglich es mit höchster Sicherheit festzustellen, wann und in welcher Reihenfolge welche Polygone befahren wurden und wann die OTU 21 von dem ersten Streckenblock 11 in den zweiten Streckenblock ge- wechselt hat. Durch die Erfassung in Echtzeit, in welchem Polygon sich die OTU 21 befindet, ist zwangsläufig bekannt, welcher Streckenblock besetzt ist und welche Streckenblöcke frei sind. In den Figuren 1 und 2 sind ein erstes Polygon 23 und ein zweites Polygon 25 gezeigt. Das erste Polygon 23 ist dem ersten Streckenblock 11 zugeordnet und das zweite Polygon 25 ist dem zweiten Streckenblock 13 zugeordnet. Kommt es, wie in Figur 2 gezeigt, zu einem Kupplungsbruch an einer der Waggonkupplungen des Zuges 17, kommt das OTU nicht in der Fläche des zweiten Polygons 25 an. Deshalb wird der erste Streckenblock 11 nicht frei gegeben. The OTU 21 uses GNSS to register the currently used polygon once or several times. As soon as the position of the OTU 21 has been assigned the corresponding polygon, the polygon ID is sent by radio to a computer system for evaluation. The transmission of the polygon ID can take place at the same time or with a time offset with the assignment of the polygon. The evaluation of the polygon IDs makes it possible to ascertain with the utmost certainty when and in which sequence which polygons were driven and when the OTU 21 has changed from the first link block 11 into the second block block. By detecting in real time in which polygon the OTU 21 is located, it is inevitably known which block is busy and which blocks are free. In FIGS. 1 and 2, a first polygon 23 and a second polygon 25 are shown. The first polygon 23 is assigned to the first link block 11 and the second polygon 25 is assigned to the second link block 13. If, as shown in FIG. 2, a clutch break occurs on one of the wagon couplings of the train 17, the OTU does not arrive in the area of the second polygon 25. Therefore, the first link block 11 is not released.
Das vorliegende Verfahren ermöglicht es, ohne die Verwendung von Achszähleinrichtungen sicher zu stellen, dass der erste Streckenblock 11 frei von der letzten Einheit 19 des Zuges 17 ist. The present method makes it possible to ensure that the first link block 11 is free of the last unit 19 of the train 17 without the use of axle counting devices.
POIs (Point of Interest) sind Punktkoordinaten auf einer digitalen Karte und werden allgemein zur Navigation bzw. zur Annäherung zu einem Fahrziel wie Apotheke, Museum etc. benutzt. Bei eingleisigen Bahnstrecken eignen sich POIs zur Feststellung, dass ein definierter POI überfahren wurde. Bei mehrgleisigen Bahnkörpern kann nicht sys- temautark festgestellt werden, auf welchem Gleis bzw. auf welchem Streckenblock sich ein Zug bewegt, befindet oder befand. POIs sind daher ungeeignet, um festzustellen, ob ein Streckenblock einer Eisenbahnstrecke frei ist. Point of Interest (POIs) are point coordinates on a digital map and are commonly used to navigate or approach a destination such as a pharmacy, museum, etc. On single-track railways, POIs are useful for determining that a defined POI has been overrun. In the case of multi-track railroad bodies, it is not possible to determine system autarkic on which track or on which track block itself a train moves, is or was. POIs are therefore unsuitable for determining if a line block of a railway line is free.
In der Figur 3 sind drei unterschiedliche Varianten gezeigt, wie Polygone pro einem Streckenblock in der OTU 21 hinterlegt sein können. Bei der Variante A ist ein Polygon 23 pro Streckenblock hinterlegt. Der Datenverkehr ist bei dieser Variante geringer als bei den Varianten B und C. Im Vergleich zu den Varianten B und C entsteht jedoch ein Zeitverlust bis zur Freimeldung des Streckenblocks 25 und es existiert keine Positionsmeldung zwischen Polygonen der benachbarten Streckenblöcke. In der Variante B ist jeweils ein Polygon 23a, 23b an den beiden Enden des Streckenblocks in der OTU 21 hinterlegt. Der Streckenblock wird frühestmöglich als frei gemeldet, da der Abstand der angrenzenden Polygone 23 und 25 der Streckenblöcke 11 und 13 möglichst gering ist. Zwischen den Polygonen 23a und 23b ist keine Positionsmeldung vorhanden. In der Variante C ist eine Polygonkette auf der gesamten Länge des Streckenblocks 11 in der OTU 19 hinterlegt. In dieser Variante findet eine ununterbrochene Polygon-ID- Meldung innerhalb des Streckenblocks 11 statt. Alle drei Varianten sind fa rrichtungs- unabhängig, da es für die Meldung der Polygon-ID unabhängig ist, von welcher Fahrtrichtung das Polygon 23 erfasst wird. In der Figur 4 ist eine mehrgleisige Bahnstrecke mit einem ersten Gleis 27 und einem daneben verlaufenden zweiten Gleis 29 gezeigt. Ein Gleisabschnitt des ersten und zweiten Gleises 27,29 ist als erster und dritter Streckenblock 11 und 14 definiert. Für den ersten und dritten Streckenblock 11,14 ist in dem OTU 21 ein erstes und drittes Polygon 23,26 hinterlegt. Das erste und dritte Polygon 23,26 sind in Ihrer Breite derart bemasst, dass sie sich nicht überlappen. Dadurch ist sichergestellt, dass für den ersten Streckenblock 11 nur das erste Polygon 23 zugeordnet werden kann und nicht das dritte Polygon 26. Andererseits dürfen das erste und das dritte Polygon 23,26 nicht zu schmal bemessen sein, damit die GNSS Position des OTU 21 zuverlässig innerhalb des entsprechenden Polygons liegt. Deshalb ist es zweckmässig, wenn die Polygonbreite wenigstens der ma- ximalen Breite des Zuges 17 entspricht. In der Figur 5 ist zwischen dem ersten Polygon 23 und dem zweiten Polygon 25 ein Abstand 31 gezeigt, welcher dem maximalen Bremsweg des Zuges entspricht, berechnet aus der Höchstgeschwindigkeit des Zuges, welche er im ersten Streckenblock 11 fährt. Der Abstand 31 stellt sicher, dass das OTU 21 nicht innerhalb des zweiten Polygons 25 zu liegen kommt, wenn der Zug durch das Bahnsignal 15 zwischen den beiden Streckenblöcken 11,13 zum Halten gezwungen wird. Das Vorsehen des Abstands 31 verhindert daher, dass das Zugende 19 mit der OTU 21 bei einem Bremsmanöver an dem Bahnsignal 15 in das zweite Polygon 25„rutscht" und dadurch der erste Streckenblock 11 fälschlicher Weise freigegeben wird. FIG. 3 shows three different variants of how polygons can be stored in the OTU 21 per block block. In variant A, one polygon 23 is stored per block. In this variant, the data traffic is lower than in variants B and C. Compared to variants B and C, however, there is a loss of time until the clearing of link block 25 and there is no position message between polygons of the adjacent route blocks. In variant B, in each case one polygon 23a, 23b is deposited at the two ends of the distance block in the OTU 21. The route block is reported as free as soon as possible, since the distance of the adjacent polygons 23 and 25 of the route blocks 11 and 13 is as low as possible. There is no position message between the polygons 23a and 23b. In variant C, a polygon chain is stored in the OTU 19 over the entire length of the route block 11. In this variant, an uninterrupted polygon ID message takes place within the link block 11. All three variants are device-independent, since it is independent for the message of the polygon ID from which direction of travel the polygon 23 is detected. FIG. 4 shows a multi-track railway track with a first track 27 and a second track 29 extending next to it. A track section of the first and second tracks 27, 29 is defined as first and third track blocks 11 and 14. For the first and third link block 11, 14, a first and third polygon 23, 26 is stored in the OTU 21. The first and third polygons 23,26 are sized in width such that they do not overlap. This ensures that only the first polygon 23 can be assigned to the first link block 11 and not the third polygon 26. On the other hand, the first and the third polygon 23,26 may not be too narrow, so that the GNSS position of the OTU 21 reliable within the corresponding polygon. Therefore, it is expedient if the polygon width corresponds to at least the maximum width of the train 17. In FIG. 5, a distance 31 is shown between the first polygon 23 and the second polygon 25 which corresponds to the maximum braking distance of the train, calculated from the maximum speed of the train which it drives in the first block 11. The distance 31 ensures that the OTU 21 does not come to rest within the second polygon 25 when the train is forced to stop by the track signal 15 between the two link blocks 11,13. The provision of the distance 31 therefore prevents the Zugende 19 "slips" with the OTU 21 in a braking maneuver on the path signal 15 in the second polygon 25 and thereby the first link block 11 is falsely released.
Legende: Legend:
11 Erster Streckenblock 11 First track block
13 Zweiter Streckenblock  13 second track block
14 Dritter Streckenblock  14 Third track block
15 Bahnsignal  15 train signal
17 Zug  17 train
19 Zugende, letzte Einheit eines Zuges 19 Consecutive, last unit of a turn
21 OTU, On-Train-Unit 21 OTU, on-train unit
23 Erstes Polygon  23 First polygon
25 Zweites Polygon  25 Second polygon
26 Drittes Polygon  26 Third polygon
27 Erstes Gleis  27 First track
29 Zweites Gleis  29 Second track
31 Abstand  31 distance

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zur Sicherstellung, dass ein Streckenblock (11,13) einer Eisenbahnstrecke frei von der letzten Einheit (19) eines Zuges (17) ist, wobei Method for ensuring that a route block (11, 13) of a railway track is free of the last unit (19) of a train (17), wherein
jeder in den Streckenblock (11) einfahrende Zug (17) mit wenigstens einem Zugendgerät (OTU- On Train Unit) (21) am Ende des Zuges (19), definiert durch die Fahrtrichtung des Zuges (17), ausgerüstet ist, welche OTU (21) der periodischen Positionserfassung des Zuges dient,  each train (17) entering the route block (11) is equipped with at least one on-train unit (OTU-On Train Unit) (21) at the end of the train (19) defined by the direction of travel of the train (17); 21) serves the periodic position detection of the train,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
a) dass in der OTU (21) wenigstens ein Polygon (23,25), welches durch eine Mehrzahl von Geodäten definiert ist, pro Streckenblock (11,13) hinterlegt ist, b) dass das jeweils befahrene Polygon (23,25) von der OTU (21) mittels GNSS wenigstens einmal registriert wird, wenn sich die Position der OTU innerhalb des Polygons (23,25) befindet und  a) that in the OTU (21) at least one polygon (23,25), which is defined by a plurality of geodesics, per block block (11,13) is deposited, b) that the respective traversed polygon (23,25) of the OTU (21) is registered by GNSS at least once if the position of the OTU is within the polygon (23,25) and
c) dass die OTU (21) die Identifikation des jeweils befahrenen Polygons (23,25) wenigstens einmal an ein EDV-System zur Auswertung sendet.  c) that the OTU (21) sends the identification of the respective traversed polygon (23,25) at least once to a computerized system for evaluation.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Identifikation den Zeitpunkt und die Reihenfolge der befahrenen Polygone (23,25) und den Zeitpunkt, wann die OTU (21) von einem Streckenblock (11) in einen angrenzenden Streckenblock (13) wechselt, beinhaltet. A method according to claim 1, characterized in that the evaluation of the identification of the timing and order of the traveled polygons (23,25) and the time when the OTU (21) from a link block (11) in an adjacent link block (13) changes , includes.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikation des jeweiligen Polygons (23,25) Geodäten, die Identifikation des entsprechenden Streckenblocks (11,13) und die entsprechende Gleis-Identifikation beinhaltet. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the identification of the respective polygon (23, 25) includes geodesics, the identification of the corresponding route block (11, 13) and the corresponding track identification.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Streckenblock (11,13) an beiden Enden des Streckenblocks (11,13) ein Polygon (23,25) in der OTU (21) hinterlegt ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a polygon (23, 25) is deposited in the OTU (21) at each end of the link block (11, 13) for each link block (11, 13).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der gesamten Länge des Streckenblocks (11,13) eine Mehrzahl von aneinander anschliessenden Polygonen (23,25) in der OTU (21) hinterlegt ist. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a plurality of adjoining polygons (23, 25) are deposited in the OTU (21) over the entire length of the block (11, 13).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (31) zwischen einem ersten Polygon (23), welches am Ende eines ersten Streckenblocks (11) hinterlegt ist und einem an das erste Polygon (23) angrenzenden zweiten Polygons (25), welches an dem dem ersten Streckenblock (11) zugewandten Ende eines zweiten Streckenblocks (25) hinterlegt ist, dem maximalen Bremsweg des Zuges (17) entspricht. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the distance (31) between a first polygon (23), which is deposited at the end of a first block block (11) and a second polygon (25) adjacent to the first polygon (23) , which is deposited at the end of a second line block (25) facing the first line block (11), corresponds to the maximum braking distance of the train (17).
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zug (17) an seiner Spitze, definiert durch die Fahrtrichtung, mit einer weiteren OTU ausgerüstet ist und bei einem Fahrtrichtungswechsel die weitere OTU von dem EDV-System als die OTU (21) am Ende (19) des Zuges erkannt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the train (17) is equipped at its top, defined by the direction of travel, with another OTU and at a change of direction the other OTU from the computer system as the OTU (21) on End (19) of the train is detected.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die OTU (21) zusätzlich zu der Identifikation die Polygon-Identifikation, die Fahrtrichtung des Zuges und den Status der Stromversorgung an das EDV- System sendet. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the OTU (21) in addition to the identification sends the polygon identification, the direction of travel of the train and the status of the power supply to the computer system.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vorgegebenen Taktung der Positionsbestimmung die OTU (21) die Mindestlänge des Polygons (23,25) durch die maximale Geschwindigkeit des Zuges (17) bestimmt wird und die maximale Länge des Polygons (23,25) durch die Länge des Streckenblocks (11,13) definiert ist, für welchen das Polygon (23,25) in der OTU (21) hinterlegt ist. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at a predetermined timing of the position determination of the OTU (21) the minimum length of the polygon (23,25) by the maximum speed of the train (17) is determined and the maximum length of the polygon (23, 25) is defined by the length of the link block (11, 13) for which the polygon (23, 25) is stored in the OTU (21).
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite eines ersten Polygons (23) wenigstens der maximalen Breite des Zuges (17) entspricht und bei einer mehrgleisigen Bahnstrecke die Breite des ersten Polygons (23) derart bemessen ist, dass das erste Polygon (23) überlappungsfrei von weiteren dritten Polygonen (26) ist, welche in der OTU (21) für weitere Gleise hinterlegt sind. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the width of a first polygon (23) corresponds to at least the maximum width of the train (17) and in a multi-track railway line, the width of the first polygon (23) is dimensioned such that the first polygon (23) is overlapping free of further third polygons (26), which are deposited in the OTU (21) for further tracks.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikation eines zweiten Polygons (25) dazu führt, dass der dem zweiten Polygon (25) zugeordnete zweite Streckenblock (13) von dem EDV- System als besetzt bzw. blockiert gemeldet wird und der zuvor von dem Zug (17) durchfahrene erste Streckenblock (11) von dem EDV-System als frei gemeldet wird. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the identification of a second polygon (25) leads to that of the second polygon (25) associated second link block (13) of the EDP System is reported as busy or blocked and previously by the train (17) traversed first link block (11) is reported by the computer system as free.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugintegrität dadurch festgestellt wird, dass die OTU (21) von einem Streckenblock (11) zu einem anderen Streckenblock (13) gewechselt hat. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the train integrity is determined by the fact that the OTU (21) has changed from one link block (11) to another link block (13).
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die OTU (21) und die weitere OTU vom EDV-System synchronisiert werden, um einen Abstand zwischen den beiden OTUs in dem EDV-System zu berechnen und eine Abstandsänderung der beiden OTUs, beispielsweise hervorgerufen durch einen Kupplungsbruch des Zuges (17), an das EDV-System des Zuges zu senden. Method according to one of claims 7 to 12, characterized in that the OTU (21) and the other OTU be synchronized by the computer system to calculate a distance between the two OTUs in the computer system and a change in distance of the two OTUs, For example, caused by a clutch breakage of the train (17) to send to the computer system of the train.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beginn und das Ende eines Bereiches eines Streckenblocks, an welchem der GNSS-Empfang der OTU nicht ausreichend ist, in der OTU mit einem Beginn-Polygon bzw. einem End-Polygon hinterlegt ist und dass der Bereich als durchfahren gilt, wenn die Polygon-Identifikation des End-Polygons von der OTU durch das EDV-System empfangen wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the beginning and the end of a range of a link block, at which the GNSS reception of the OTU is not sufficient, is stored in the OTU with a start polygon and an end polygon, respectively, and the area is considered traversed when the polygon identification of the end polygon is received by the OTU by the EDP system.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Waggon-Identifikationen der einzelnen Waggone eines Zuges (17) an die OTU (21) übertragen werden, um die relevante Position und Zeitpunkt der einzelnen Waggons an das EDV-System senden zu können. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wagon identifications of the individual wagons of a train (17) are transmitted to the OTU (21) in order to be able to send the relevant position and time of the individual wagons to the EDP system.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Waggon-Identifikation mit den Frachtdokumenten des jeweiligen Waggons verknüpft werden. A method according to claim 15, characterized in that the wagon identification are linked to the freight documents of the respective wagon.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der OTU (21) hinterlegten Polygone Informationen zur Positionierung von Bahnsignalen beinhalten und die Position der Bahnsignale im Führerstand des Zuges visualisierbar sind. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the polygons stored in the OTU (21) contain information for the positioning of railway signals and the position of the railway signals in the driver's cab of the train can be visualized.
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