WO2020104243A1

WO2020104243A1 - Verfahren zum betreiben eines schienengebundenen konvois

Info

Publication number: WO2020104243A1
Application number: PCT/EP2019/080954
Authority: WO
Inventors: Ulrich Reith
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-05-28
Also published as: DE102018220153A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines schienengebundenen Konvois (100). Der schienengebundene Konvoi weist ein vorausfahrendes Schienenverkehrssystem (10) und mindestens ein mit diesem berührungslos gekoppeltes, nachfolgendes Schienenverkehrssystem (30) auf. Die Schienenverkehrssysteme (10, 30) weisen jeweils mindestens ein Schienenfahrzeug (12, 32) auf. Das Verfahren weist ferner ein Bestimmen (S2) eines Abstands (d) zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen (10, 30) und ein Steuern eines der Schienenverkehrssysteme (10, 30) basierend auf dem bestimmten Abstand (d) derart auf, dass ein Sicherheitsabstand (D) zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen (10, 30) herbeigeführt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Schienenverkehrssystem (30), welches in einem schienengebundenen Konvoi (100) betreibbar ist.

Description

Verfahren zum Betreiben eines schienengebundenen Konvois

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines schie nengebundenen Konvois. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Schienenverkehrssystem, welches in einem schienengebundenen Konvoi betreibbar ist.

Stand der Technik

Es ist bekannt, dass Straßenfahrzeuge in einem Platoon betrieben werden können. Mittels des Platoonings können die Straßenfahrzeuge in geringem Abstand hinterei- nanderfahren, ohne dass die Verkehrssicherheit beeinträchtigt wird. Das Fahren der Straßenfahrzeuge mit geringem Abstand erlaubt aufgrund eines verringerten Luftwi derstands eine erhebliche Verringerung des Kraftstoffverbrauchs. In der

WO 2015/047177 A1 wird beispielweise ein Platoon beschrieben, welcher aus hin tereinanderfahrenden Lastkraftwagen gebildet ist.

Darstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines schie nengebundenen Konvois. Der Konvoi weist ein vorausfahrendes Schienenverkehrs system und mindestens ein mit diesem berührungslos gekoppeltes, nachfolgendes Schienenverkehrssystem auf. Die Schienenverkehrssysteme weisen jeweils mindes tens ein Schienenfahrzeug auf. Der schienengebundene Konvoi kann einen Verbund aus mindestens zwei berührungslos miteinander gekoppelten Schienenverkehrssys temen aufweisen. Mindestens zwei Schienenverkehrssysteme können so als aufei nander folgende Schienenverkehrssysteme auf einer Gleisstrecke fahren, ohne dass zwischen ihnen eine mechanische Kopplung vorgesehen ist. Die berührungslos ge koppelten Schienenverkehrssysteme können daher nicht-mechanisch gekoppelte Schienenverkehrssysteme bilden. Die Schienenverkehrssysteme können über einen drahtlosen Kommunikationskanal, beispielsweise über Funk, WLAN und/oder Bluetooth, miteinander gekoppelt sein. Steuerungsbefehle von einem Schienenverkehrssystem können über den Kommuni kationskanal an das andere Schienenverkehrssystem übertragen werden, welches auf Basis dieser empfangenen Steuerbefehle gesteuert werden kann. Die Schienen verkehrssysteme können über eine elektronische Deichsel miteinander gekoppelt sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine berührungslose Kopplung darin bestehen, dass eine Relativposition zwischen den Schienenverkehrssystemen berührungslos ermittelt und mindestens eines der Schienenverkehrssysteme auf Basis der ermittel ten Relativposition gesteuert wird.

Ein Schienenverkehrssystem des Konvois kann mindestens zwei mechanisch anei nandergekoppelte Schienenfahrzeuge aufweisen . Ein derartiges Schienenverkehrs system kann beispielsweise ein Zug oder eine Bahn sein. Bei dem Zug kann es sich beispielsweise um einen Personenzug oder um einen Güterzug handeln. Bei der Bahn kann es sich beispielsweise um eine S-Bahn, eine U-Bahn oder eine Straßen bahn handeln. Der schienengebundene Konvoi kann somit einen Verbund aus min destens zwei berührungslos gekoppelten Zügen oder Bahnen aufweisen . Im Rahmen einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Schienenverkehrssystem um kein Fahrgeschäft, insbesondere um keine Achterbahn.

Ein Schienenverkehrssystem des Konvois kann auch aus einem einzelnen Schienen fahrzeug gebildet sein. Ein derartiges Schienenverkehrssystem kann grundsätzlich jedes angetriebene Schienenfahrzeug sein, beispielsweise ein angetriebenes Ar beitsschienenfahrzeug. Der schienengebundene Konvoi kann somit einen Verbund aus mindestens zwei berührungslos gekoppelten Schienenfahrzeugen aufweisen.

Ein Schienenfahrzeug kann ein Triebfahrzeug sein, welches beispielsweise von ei nem Elektromotor, einem Verbrennungsmotor, einem Hybridsystem, umfassend ei nen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor oder von einem dieselelektrischen Antrieb angetrieben wird. Unter einem dieselelektrischen Antrieb soll ein Übertra gungssystem verstanden werden, mit dem eine von einem Dieselmotor erzeugte me chanische Energie mit Hilfe eines Generators in elektrische Energie umgewandelt und auf das Antriebssystem des Triebfahrzeugs übertragen wird. Ein Schienenfahr- zeug kann auch ein Wagon oder ein Güterwagen sein, welcher mit einem Triebfahr zeug mechanisch gekoppelt sein kann oder selbst beispielsweise elektrisch oder von einem Verbrennungsmotor, einem Hybridsystem oder einem dieselelektrischen An trieb angetrieben wird.

Das Verfahren weist ein Bestimmen eines Abstands zwischen zwei aufeinander fol genden Schienenverkehrssystemen auf. Der Abstand kann zwischen einem Endbe reich des vorausfahrenden Schienenverkehrssystems und einem Anfangsbereich des nachfolgenden Schienenverkehrssystems bestimmt werden . Der Abstand kann auch zwischen einer hinteren Schienenfahrzeugachse eines hinteren Schienenfahr zeugs des vorausfahrenden Schienenverkehrssystems und einer vorderen Schienen fahrzeugachse eines vorderen Schienenfahrzeugs des nachfolgenden Schienenver kehrssystems bestimmt werden.

Das Verfahren weist zudem ein Steuern mindestens eines der Schienenverkehrssys teme basierend auf dem bestimmten Abstand auf. Die Steuerung erfolgt derart, dass ein Sicherheitsabstands zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenver kehrssystemen herbeigeführt wird. Der Sicherheitsabstand kann einen Minimal- Abstand und der bestimmte Abstand kann einen Ist-Abstand beziehungsweise einen aktuellen Abstand zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssys temen darstellen. Die Steuerung kann auch derart erfolgen, dass ein Maximal- Abstand zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen nicht überschritten wird. Zumindest eines der Schienenverkehrssysteme kann dann derart gesteuert werden, dass der Ist-Abstand zwischen den aufeinander folgenden Schie nenverkehrssystemen in einem Bereich zwischen dem Minimal-Abstand und dem Maximal-Abstand liegt. Der Sicherheitsabstand und/oder der Maximal-Abstand kann in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit eines Schienenverkehrssystems, einer oben beschriebenen Ausbildung eines Schienenverkehrssystems, eines Zustands eines Schienenverkehrssystems, einer Trajektorie einer befahrenen Gleisstrecke und/oder eines Zustands einer befahrenen Gleisstrecke vorgegeben werden.

Zum Herbeiführen des Sicherheitsabstands zwischen den Schienenverkehrssyste men kann mindestens eines der Schienenverkehrssysteme gesteuert werden. Das mindestens eine angesteuerte Schienenverkehrssystem kann hierfür von einem an deren Schienenverkehrssystem des Konvois angesteuert werden. Eine berührungs lose Kopplung der Schienenverkehrssysteme kann somit eine schienenverkehrssys- temübergreifende Steuerung aufweisen. Zum Einstellen eines aktuellen Abstands zwischen den Schienenverkehrssystemen auf den Sicherheitsabstand kann ein An trieb oder eine Bremse des mindestens einen angesteuerten Schienenverkehrssys tems betätigt werden. Zum Herbeiführen des Sicherheitsabstands kann so mindes tens eines der Schienenverkehrssysteme abgebremst oder beschleunigt werden.

Mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können zwei aufeinanderfolgende Schienenverkehrssysteme derart in einem Verbund betrieben werden, dass kontinu ierlich sichergestellt werden kann, dass ein Sicherheitsabstand zwischen diesen vor liegt. Ein kontinuierliches Einstellen kann dann auf einer kontinuierlichen Abstands messung zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Schienenverkehrssystemen ba sieren. Mit einer derart kontinuierlichen Abstandsüberwachung kann ein Sicherheits abstand im Vergleich zu konventionellen Abstandsvorgaben, welche eine derartige kontinuierliche Abstandsüberwachung nicht berücksichtigen, verringert werden. Mit einem solchen verringerten Sicherheitsabstand kann aufgrund der berührungslosen Kopplung immer noch vermieden werden, dass aus einem Abbremsen eines Schie nenverkehrssystems ein Auffahrunfall mit einem weiteren Schienenverkehrssystem resultieren kann. Im Rahmen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Abstand zwischen den Schienenverkehrssystemen kontinuierlich überwacht und auf den Sicherheitsstand eingeregelt werden.

Ein Vorteil eines derart automatisch und kontinuierlich einstellbaren Sicherheitsab stands kann darin gesehen werden, dass eine Gleisstrecke mit einem kürzeren Takt, das heißt einem kürzeren zeitlichen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schienenverkehrssystemen, befahren werden kann. Die Kapazität beziehungsweise Auslastung einer Gleisstrecke kann so gesteigert werden. Ferner können Bediener von Schienenverkehrssystemen, beispielsweise ein Zugführer, so in vorteilhafter Weise entlastet werden. Zumindest ein in dem Konvoi nachfolgendes Schienenver kehrssystem kann so mit dem Verfahren auch bedienerlos beziehungsweise auto nom betrieben werden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens kann daher darin beste- hen, dass Arbeitszeiten beziehungsweise Lenkzeiten von den Bedienern der Schie nenverkehrssysteme optimiert werden können.

In dem schienengebundenen Konvoi können mindestens zwei Schienenverkehrssys teme miteinander kommunizieren. Die Schienenverkehrssysteme können zum Über tragen von Steuerbefehlen und somit zum Herbeiführen des Sicherheitsabstands kommunizieren. Die Schienenverkehrssysteme des Konvois können auch zum Über tragen von einer Position, einer Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung ei nes der Schienenverkehrssysteme auf ein anderes Schienenverkehrssystem kom munizieren. Beispielsweise kann so eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Schienenverkehrssystems dem nachfolgenden Schienenverkehrssystem mitgeteilt werden . Eine Folgefahrt des nachfolgenden Schienenverkehrssystems mit gleicher Geschwindigkeit und im Wesentlichen konstantem Sicherheitsabstand kann damit unterstützt werden . Die Kommunikation kann über den weiter oben beschriebenen berührungslosen Kommunikationskanal erfolgen.

In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das Bestimmen des Abstands ein Ermitteln des Abstands mit einer auf einem Schienenfahrzeug der aufeinander fol genden Schienenverkehrssysteme angeordneten Abstandsmesseinrichtung auf. Die Abstandsmesseinrichtung kann mindestens einen Abstandsmesser aufweisen, wel cher eine Distanz zwischen zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen beziehungsweise Schienenfahrzeugen messen kann. Hierfür kann ein Abstands messer auf dem vorderen Schienenfahrzeug des nachfolgenden Schienenverkehrs systems angeordnet sein und in Fahrtrichtung das hintere Schienenfahrzeug des vo rausfahrenden Schienenverkehrssystems anmessen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Abstandsmesser auf einem hinteren Schienenfahrzeug des vorausfahrenden Schienenverkehrssystems angeordnet sein und entgegengesetzt zur Fahrtrichtung das vordere Schienenfahrzeug des nachfolgenden Schienenverkehrssystems an messen.

Der Abstandsmesser kann ein Schienenfahrzeug berührungslos anmessen, das heißt ohne taktilen Kontakt. Zum Anmessen eines Schienenfahrzeugs kann mindes tens eine Marke oder ein Reflektor auf dem anzumessenden Schienenfahrzeug an- gebracht sein. Der Abstandsmesser kann jeden Sensor aufweisen, mit welchem der art berührungslos ein entsprechender Fahrzeugabstand bestimmt werden kann. Bei spielsweise kann der Abstandsmesser mindestens einen Lasersensor, mindestens einen Radarsensor und/oder mindestens einen Kamerasensor aufweisen. Ein derar tiger Sensor kann einen diskreten Messtrahl aufweisen beziehungsweise als scan nender Sensor ausgebildet sein.

Die Abstandsmesseinrichtung kann ferner schwenkbar an einem Schienenfahrzeug angeordnet sein, um in einer Kurvenfahrt auf das anzumessende Schienenfahrzeug ausrichtbar zu sein. Ein Messtrahl eines Abstandsmessers der Abstandsmesseinrich tung kann so in einer Kurvenfahrt auf das anzumessende Schienenfahrzeug nachge führt werden.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das Bestimmens des Ab stands ein Bestimmen einer jeweiligen Position eines jeweiligen Schienenfahrzeugs der aufeinander folgenden Schienenverkehrssysteme und ein Ableiten des Abstands von den bestimmten Positionen auf. Zwischen den Positionen kann eine Distanz zwi schen den Schienenfahrzeugen der aufeinander folgenden Schienenverkehrssyste me berechnet werden. Die Distanz kann grundsätzlich zwischen einem beliebigen Schienenfahrzeug des vorausfahrenden Schienenverkehrssystems und einem belie bigen Schienenfahrzeug des nachfolgenden Schienenverkehrssystems berechnet werden. Unter Berücksichtigung der Länge eines Schienenverkehrssystems bezie hungsweise unter Berücksichtigung einer Entfernung eines Schienenfahrzeugs zum Ende beziehungsweise zum Anfang des Schienenverkehrssystems kann der tatsäch liche Abstand zwischen den Schienenverkehrssystemen ermittelt werden. Beispiels weise kann so der Abstand zwischen den Schienenverkehrssystemen im Wesentli chen basierend auf den Positionen von jeweiligen vorderen Schienenfahrzeugen ab züglich der Länge des vorausfahrenden Schienenverkehrssystems abgeleitet wer den.

Eine Positionsbestimmungseinrichtung kann eine Position eines Schienenfahrzeugs als eindimensionale Koordinate entlang einer Gleisstrecke bestimmen. Die Position kann somit einen aktuellen Stationierungswert beziehungsweise einen aktuellen Ki- lometrierungswert des Schienenfahrzeugs aufweisen. Die Positionsbestimmungsein richtung kann jeden Sensor aufweisen, mit welchem eine entsprechende Schienen fahrzeugposition bestimmt werden kann.

Die Positionsbestimmungseinrichtung kann auf einem Schienenfahrzeug angeordnet sein. Beispielsweise kann die Positionsbestimmungseinrichtung mindestens einen satellitengestützten Positionierungssensor, beispielsweise eine GNSS-Antenne auf weisen. Die Positionsbestimmungseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich einen odometrischen Sensor aufweisen, mit welchem eine Fahrzeugposition entlang einer Gleisstrecke bestimmt werden kann. So kann beispielsweise eine satellitengestützte Positionsbestimmung während einer Tunnelfahrt eines Schienenverkehrssystems durch eine odometrische Positionsbestimmung ersetzt werden.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das Bestimmen des Ab stands ein Vergleichen eines mit dem Abstandsmesser bestimmten Abstands mit einem von Positionen abgeleiteten Abstand auf. Beide Abstände können sich auf den tatsächlichen Abstand zwischen den Schienenverkehrssystemen beziehen. Der Ab stand kann so redundant bestimmt sein. Zum Überprüfen des redundant bestimmten Abstands können die beiden Abstände verglichen werden. Eine fehlerhafte Ab standsbestimmung kann daran erkannt werden, dass die beiden Abstände signifikant voneinander abweichen.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das Bestimmen des Ab stands ein Erfassen des Abstands mit schienenfahrzeugexterner Sensorik auf. Die schienenfahrzeugexterne Sensorik kann grundsätzlich jeden nicht auf einem Schie nenfahrzeug angeordneten Sensor aufweisen, mit welcher der Abstand oder die Po sitionen von Schienenfahrzeugen bestimmt werden kann/können. Mit anderen Wor ten kann das Bestimmen eines Abstands zwischen zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen somit auch unabhängig von einer auf den Schienenver kehrssystemen angeordneten Abstandsmesseinrichtung und/oder Positionsbestim mungseinrichtung durchgeführt werden. Die schienenfahrzeugexterne Sensorik kann ein Bestandteil vorhandener Gleisinfra struktur sein. Die schienenfahrzeugexterne Sensorik kann beispielsweise einen Achszähler zum Einzählen einer jeweiligen Schienenfahrzeugachse von aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen aufweisen. Der Achszähler kann hierfür einen induktiven Achszählkontakt beziehungsweise Schienenkontakt aufweisen. Basierend auf einer Geschwindigkeit der aufeinander folgenden Schienenverkehrssysteme und/oder einem Zeitabstand zwischen den jeweiligen an dem Achszähler eingezähl ten Schienenfahrzeugachsen der aufeinander folgenden Schienenverkehrssysteme, kann der Abstand zwischen diesen abgeleitet werden. Somit kann eine Abstandsbe stimmung stationär an einem Gleisabschnitt bestimmt werden, an welchem der Kon voi vorbeifährt.

Eine schienenfahrzeugexterne Sensorik kann auch benachbart zu Gleisen angeord net sein. Als schienenfahrzeugexterne Sensorik kann so beispielsweise auch eine Lichtschranke auf einer Brücke oder einem Mast vorgesehen sein, welche analog zu einem Achszähler aufeinander folgenden Schienenverkehrssysteme einzählen be ziehungsweise registrieren kann.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens weist ein Erfassen der Geschwindig keit des vorausfahrenden Schienenverkehrssystems auf, wobei der Sicherheitsab stand zwischen den Schienenverkehrssystemen an die erfasste Geschwindigkeit an gepasst wird. Zwischen der Geschwindigkeit und dem Sicherheitsabstand kann ein funktionaler Zusammenhang, beispielsweise ein linearer Zusammenhang, definiert sein. So kann beispielsweise mit zunehmender Geschwindigkeit ein zunehmender Sicherheitsabstand vorgegeben und herbeigeführt werden.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens weist ein Kombinieren von einem Schienenverkehrssystem mit mindestens einem weiteren Schienenverkehrssystem zu dem schienengebundenen, berührungslos gekoppelten Konvoi auf. Mindestens zwei kombinierbare Schienenverkehrssystemen können so in ihrer jeweiligen Fahrt beziehungsweise„on the fly“ zu den berührungslos gekoppelten, aufeinander folgen den Schienenverkehrssystemen kombiniert werden. Das Verfahren kann daher auch ein berührungsloses Aneinanderkoppeln oder Zusammenstellen des Konvois aufwei- sen. Ein derartiges Kombinieren kann beispielsweise nach einem Ausfahren mehre rer Schienenverkehrssysteme aus einem Bahnhof und einem Auffahren auf eine ge meinsame Gleisstrecke durchgeführt werden.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens weist ein Hinzufügen von einem Schienenverkehrssystem zu dem schienengebundenen, berührungslos gekoppelten Konvoi auf. Das hinzufügbare Schienenverkehrssystem kann so mit den sich in Fahrt befindenden, berührungslos gekoppelten und aufeinander folgenden Schienenver kehrssystemen kombiniert werden. Das Hinzufügen kann ein Hinzufügen als ein den berührungslos gekoppelten Schienenverkehrssystemen vorausfahrendes Fahrzeug oder als ein den berührungslos gekoppelten Schienenverkehrssystemen nachfolgen des Fahrzeug aufweisen. Das Hinzufügen kann auch ein Einordnen oder Einreihen des hinzufügbaren Schienenverkehrssystems zwischen zwei aufeinander folgende Schienenverkehrssysteme aufweisen. Das Verfahren kann daher auch ein berüh rungsloses Ankoppeln eines Schienenverkehrssystems aufweisen. Ein Hinzufügen von einem Schienenverkehrssystem zu dem schienengebundenen, berührungslos gekoppelten Konvoi kann auch bei stehendem Konvoi erfolgen. So kann ein hinzu- fügbares Schienenverkehrssystem an ein stehendes Schienenverkehrssystem her anfahren und mit diesem gekoppelt werden, wobei eine anschließende Fahrt dann im Konvoi erfolgt.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens weist ein Herauslösen von einem Schienenverkehrssystem aus dem schienengebundenen, berührungslos gekoppelten Konvoi auf. Das herauslösbare Schienenverkehrssystem kann so von sich in Fahrt befindenden, berührungslos gekoppelten und aufeinander folgenden Schienenver kehrssystemen abgetrennt werden. Das Herauslösen kann ein Abtrennen eines vo rausfahrenden Schienenverkehrssystems oder eines nachfolgenden Schienenver kehrssystems aufweisen. Das Herauslösen kann auch ein Ausscheren des heraus lösbaren Schienenverkehrssystems aus aufeinander folgenden Schienenverkehrs systemen aufweisen. Das Verfahren kann daher auch ein berührungsloses Abkop peln oder Ausscheren eines Schienenverkehrssystems aus dem Konvoi aufweisen. Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens weist ein Trennen eines vorausfah renden Schienenverkehrssystems und eines nachfolgenden Schienenverkehrssys tems auf. Dies kann auf offener Strecke beziehungsweise„on the fly“ erfolgen. In den Schienenverkehrssystemen anwesende Bediener des Verkehrssystems, beispiels weise Zugführer, können das jeweilige Schienenverkehrssystem dann wieder selbst steuern. Ein derartiges Trennen kann beispielsweise bei einem Einfahren eines Kon vois in einen Bahnhof und einem Anfahren verschiedener Bahnsteige durchgeführt werden.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens weist ein Auflösen des schienenge bundenen Konvois auf. Mindestens zwei Schienenverkehrssystemen können so in ihrer Fahrt als berührungslos gekoppelte, aufeinander folgenden Schienenverkehrs systeme in jeweils autarke, das heißt nicht mehr berührungslos gekoppelte, Schie nenverkehrssysteme geteilt werden. Das Verfahren kann daher auch ein berührungs loses Entkoppeln des gesamten Konvois aufweisen.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens weist ein Anpassen von einem Zug signal oder von mehreren Zugsignalen von mindestens einem Schienenfahrzeug an einen aktuellen Betriebszustand des schienengebundenen Konvois auf. Bei dem Zugsignal kann es sich um ein visuelles Zugsignal handeln. Anpassbare Zugsignale können beispielsweise das Spitzensignal und/oder das Zugschlusssignal sein. Diese Zugsignale können bei den beschriebenen Schritten des Kombinierens von Schie nenverkehrssystemen, des Hinzufügens von einem Schienenverkehrssystem, des Herauslösens von einem Schienenverkehrssystem und/oder des Auflösens bezie hungsweise Trennens des Konvois an eine neue Abfolge der Schienenverkehrssys teme entsprechend angepasst werden.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens weist ein Kommunizieren einer Fahr gastinformation zu einem Betriebszustand des schienengebundenen Konvois auf.

Ein Betriebszustand kann beispielsweise ein aktueller oder zukünftiger Kopplungszu stand oder ein aktueller oder zukünftiger Auflösungszustand sein. Entsprechende Informationen können Fahrgästen in einem Schienenverkehrssystem oder auf ein Schienenverkehrssystem wartenden Fahrgästen in einem Bahnhof mitgeteilt werden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Schienenverkehrssystem, welches mindes tens ein Schienenfahrzeug aufweist. Das Schienenverkehrssystem kann als ein au tonomes Schienenverkehrssystem betreibbar sein. Das Schienenverkehrssystem ist in einem schienengebundenen Konvoi betreibbar, welcher ein vorausfahrendes Schienenverkehrssystem und mindestens ein nachfolgendes Schienenverkehrssys tem aufweist. Die Schienenverkehrssysteme weisen jeweils mindestens ein Schie nenfahrzeug auf. Das Schienenverkehrssystem kann eingerichtet sein, um das Ver fahren gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Das Schienenverkehrssystem weist ein Abstandsbestimmungssystem zum Bestimmen eines Abstands zwischen zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen auf. Das Abstandsbestimmungssystem kann entsprechend den obigen Ausführun gen ausgebildet sein. Das Schienenverkehrssystem weist ferner ein Abstandssteue rungssystem zum Steuern des Schienenverkehrssystems basierend auf dem mit dem Abstandsbestimmungssystem bestimmten Abstand auf. Die Steuerung erfolgt derart, dass ein Sicherheitsabstands zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen herbeigeführt wird. Das Abstandssteuerungssystem kann dazu eingerichtet sein, um einen Abstand zwischen den Schienenverkehrssys temen, wie oben beschrieben, auf den Sicherheitsabstand einzuregeln. Hinsichtlich des Verständnisses und der Vorteile der einzelnen Merkmale wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt einen schienengebundenen Konvoi zur Erläuterung des Verfah rens und des Schienenverkehrssystems gemäß einer jeweiligen Aus führungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Schritten des Verfahrens zum Betreiben eines schienengebundenen Konvois gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Detaillierte Beschreibung von Ausführunqsformen

In Figur 1 ist ein schienengebundener Konvoi 100 in einer Draufsicht von oben ge zeigt. Der schienengebundene Konvoi fährt auf einer Gleisstrecke 102.

Der schienengebundene Konvoi 100 weist ein vorausfahrendes Schienenverkehrs system 10 und ein nachfolgendes Schienenverkehrssystem 30 auf. Das vorausfah rende Schienenverkehrssystem 10 umfasst zwei vorausfahrende Schienenfahrzeu ge 12 und das nachfolgende Schienenverkehrssystem 30 umfasst zwei nachfolgen de Schienenfahrzeuge 32. Das jeweils vordere Schienenfahrzeug 12, 32 der Schie nenverkehrssysteme 10, 30 ist als ein die Schienenverkehrssysteme 10, 30 antrei bendes Triebfahrzeug 2 ausgebildet. Das jeweils hintere Schienenfahrzeug 12, 32 der Schienenverkehrssysteme 10, 30 ist als ein nicht-angetriebener Wagon 4 ausge bildet. Die beiden Schienenverkehrssysteme 10, 30 sind in dieser Ausführungsform jeweils als ein Personenzug ausgebildet. Das jeweilige Triebfahrzeug 2 ist mit dem jeweiligen Wagon 4 mit einer mechanischen Koppeleinrichtung 3 mechanisch ge koppelt.

Auf dem Triebfahrzeug 2 des nachfolgenden Schienenverkehrssystems 30 ist in ei nem Frontbereich des Triebfahrzeugs 2 ein Distanzmesser 33 angeordnet. Der Dis tanzmesser 33 führt eine Distanzmessung 34 von dem vorderen Bereich des Trieb fahrzeugs 2 des nachfolgenden Schienenverkehrssystems 30 zu einem hinteren Be reich des Wagons 4 des vorausfahrenden Schienenverkehrssystem 10 durch. Der Distanzmesser 33 ist Teil eines Abstandsbestimmungssystem 40 zum Bestimmen des Abstands d zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssyste men 10, 30 basierend auf der gemessenen Distanz. Das Abstandsbestimmungssys tem 40 berücksichtigt die Lage des Distanzmessers 33 auf dem Triebfahrzeug 2 des nachfolgenden Schienenverkehrssystems 30 und die Lage der Anmessstelle auf dem Wagon 4 des vorausfahrenden Schienenverkehrssystem 10 bei der Bestim mung des Abstands d. Der bestimmte Abstand d entspricht so im Wesentlichen dem aktuellen Abstand d zwischen dem Schienenverkehrssystems 30 und dem voraus fahrenden Schienenverkehrssystem 10. Auf dem Triebfahrzeug 2 des vorausfahrenden Schienenverkehrssystem 10 ist in einem Frontbereich des Triebfahrzeugs 2 ein Positionsmesser 15 angeordnet. Auf dem Triebfahrzeug 2 des nachfolgenden Schienenverkehrssystems 30 ist neben dem Distanzmesser 33 auch ein Positionsmesser 35 angeordnet. Die beiden Positi onsmesser führen eine jeweilige Positionsbestimmung (nicht gezeigt) zum Bestim men der aktuellen Position P12 des Triebfahrzeugs 2 des vorausfahrenden Schie nenverkehrssystems 10 und der aktuellen Position P32 des Triebfahrzeugs 2 des nachfolgenden Schienenverkehrssystems 30 bezüglich der jeweiligen Frontbereiche durch. Die aktuellen Positionen P12, P32 beziehen sich auf eine jeweilige Position entlang der Gleisstrecke 102. Basierend auf einer Distanz zwischen den beiden Posi tionen und abzüglich einer Länge L10 des vorausfahrenden Schienenverkehrssys tems 10 wird der aktuelle Abstand d zwischen dem Schienenverkehrssystem 30 und dem vorausfahrenden Schienenverkehrssystem 10 basierend auf den Positio nen P12, P32 redundant bestimmt. Hierbei wird die jeweilige Lage der Positionsmes ser 15, 35 auf den Triebfahrzeugen 2 berücksichtigt.

Der aktuelle Abstand d entspricht in der in Figur 1 gezeigten Fahrsituation einem den Schienenverkehrssystemen 10, 30 des schienengebundenen Konvois 100 vorgege benen Sicherheitsabstand D. Hierfür ist der redundant bestimmte Abstand d auf den Sicherheitsabstand D mit einem Abstandssteuerungssystem 50, welches auf dem Triebfahrzeug 2 des nachfolgenden Schienenverkehrssystems 30 angeordnet ist und mit dem Abstandsbestimmungssystem 40 verbunden ist, eingeregelt. Das Triebfahr zeug 2 des nachfolgenden Schienenverkehrssystems 30 wird dafür derart angetrie ben, dass der aktuelle Abstand d dem vorgegebenen Sicherheitsabstand D ent spricht. Der vorgegebene Sicherheitsabstand D basiert ferner auf der Geschwindig keit v des vorausfahrenden Schienenverkehrssystems 10. Durch die Regelung und die Einhaltung des Sicherheitsabstands D während der Fahrt des schienengebunde nen Konvois 100 sind die Schienenverkehrssysteme 10, 30 des schienengebunde nen Konvois 100 berührungslos aneinandergekoppelt.

In Figur 2 sind Schritte S1 , S2, S3 eines Verfahrens zum Betreiben des in Figur 1 gezeigten schienengebundenen Konvois 100 in einer zeitlichen Abfolge gezeigt. In einem ersten Schritt S1 erfolgt eine Geschwindigkeitserfassung des vorausfahren den Schienenverkehrssystems 10. Die Geschwindigkeit v des Triebfahrzeugs 2 des vorausfahrenden Schienenverkehrssystems 10 wird so erfasst und dem Abstands steuerungssystem 50 des nachfolgenden Schienenverkehrssystems 30 bereitgestellt. Hierfür ist eine nicht gezeigte Datenverbindung, insbesondere ein drahtloser Kom munikationskanal, vorgesehen.

In einem zweiten Schritt S2 erfolgt eine Abstandsbestimmung mit dem Abstandsbe stimmungssystem 40. Zum Bestimmen eines Schienenverkehrssystemabstands er folgt in einem ersten Unterschritt S2a eine Abstandsbestimmung mit dem Distanz messer 33. Zum Bestimmen des Schienenverkehrssystemabstands erfolgt in einem zweiten Unterschritt S2b eine Abstandsbestimmung basierend auf den ermittelten Positionen P12, P32. Zum Bestimmen des Schienenverkehrssystemabstands erfolgt in einem dritten Unterschritt S2c eine Abstandsbestimmung basierend auf schienen fahrzeugexterner Sensorik (nicht gezeigt in den Figuren). Aus den in den Unterschrit ten S2a, S2b, S2c redundant bestimmten Schienenverkehrssystemabständen wird der Abstand d mit hoher Genauigkeit bestimmt.

In einem dritten Schritt S3 erfolgt eine Steuerung eines der Schienenverkehrssyste me 10, 30 mit dem Abstandssteuerungssystem 50 auf Basis des in Schritt S2 be stimmten Abstands d. Die Steuerung erfolgt derart, dass ein Sicherheitsabstand D zwischen den Schienenverkehrssystemen 10, 30 herbeigeführt wird. Der Sicher heitsabstand D wird dabei in der vorliegenden Ausführungsform an die in Schritt S1 erfasste Geschwindigkeit v angepasst.

Bezuqszeichen

2 Triebfahrzeug

3 Koppeleinrichtung

4 Wagon

10 vorausfahrendes Schienenverkehrssystem

12 vorausfahrendes Schienenfahrzeug

15 Positionsmesser

30 nachfolgendes Schienenverkehrssystem

32 nachfolgendes Schienenfahrzeug

33 Distanzmesser

34 Distanzmessung

35 Positionsmesser

40 Abstandsbestimmungssystem

50 Abstandssteuerungssystem

100 schienengebundener Konvoi

102 Gleisstrecke

d Abstand

D Sicherheitsabstand

v Geschwindigkeit vorausfahrendes Schienenverkehrssystem

L10 Länge vorausfahrendes Schienenverkehrssystem

P12 Position vorausfahrendes Schienenfahrzeug

P32 Position nachfolgendes Schienenfahrzeug

51 Geschwindigkeitserfassung

52 Abstandsbestimmung

S2a Abstandsermittlung

S2b Positionsbestimmung

S2c Abstandserfassung

53 Steuerung Schienenverkehrssystem

Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zum Betreiben eines schienengebundenen Konvois (100), welcher ein vorausfahrendes Schienenverkehrssystem (10) und mindestens ein mit diesem be rührungslos gekoppeltes, nachfolgendes Schienenverkehrssystem (30) aufweist, wo bei die Schienenverkehrssysteme (10, 30) jeweils mindestens ein Schienenfahrzeug (12, 32) aufweisen, mit den Schritten

Bestimmen (S2) eines Abstands (d) zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen (10, 30); und

Steuern eines der Schienenverkehrssysteme (10, 30) basierend auf dem bestimmten Abstand (d) derart, dass ein Sicherheitsabstand (D) zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen (10, 30) herbeigeführt und/oder ein Maximal- Abstand zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen (10, 30) nicht überschritten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 ,

bei welchem der Schritt des Bestimmens (S2) des Abstands (d)

Ermitteln (S2a) des Abstands (d) mit einer auf einem Schienenfahrzeug (32) der auf einander folgenden Schienenverkehrssysteme (10, 30) angeordneten Abstandsmes seinrichtung (33) aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

bei welchem der Schritt des Bestimmens (S2) des Abstands (d)

Bestimmen (S2b) einer jeweiligen Position (P12, P32) eines jeweiligen Schienenfahr zeugs (12, 32) der aufeinander folgenden Schienenverkehrssysteme (10, 30) und Ableiten des Abstands (d) von den bestimmten Positionen (P12, P32) aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3,

bei welchem der Schritt des Bestimmens (S2b) des Abstands (d)

Vergleichen des mit der Abstandsmesseinrichtung (33) bestimmten Abstands (d) mit dem von den Positionen (P12, P32) abgeleiteten Abstand (d) aufweist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Schritt des Bestimmens (S2) des Abstands (d)

Erfassen (S2c) des Abstands (d) mit schienenfahrzeugexterner Sensorik aufweist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten

Erfassen (S1 ) der Geschwindigkeit (v) des vorausfahrenden Schienenverkehrssys tems (10); und

Anpassen des Sicherheitsabstands (D) zwischen den Schienenverkehrssystemen (10, 30) basierend auf der erfassten Geschwindigkeit (v).

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

mit zumindest einem der Schritte

Kombinieren von einem Schienenverkehrssystem (10) mit mindestens einem weite ren Schienenverkehrssystem (30) zu dem schienengebundenen Konvoi (100);

Hinzufügen von einem Schienenverkehrssystem zu dem schienengebundenen Kon voi (100);

Herauslösen von einem Schienenverkehrssystem aus dem schienengebundenen Konvoi (100); und

Auflösen des schienengebundenen Konvois (100).

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem Schritt

Anpassen von einem Zugsignal von mindestens einem Schienenfahrzeug (12, 32) an einen aktuellen Betriebszustand des schienengebundenen Konvois (100).

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem Schritt

Kommunizieren von einer Fahrgastinformation zu einem aktuellen Betriebszustand des schienengebundenen Konvois (100).

10. Schienenverkehrssystem (30), welches in einem schienengebundenen Konvoi (100) betreibbar ist, der ein vorausfahrendes Schienenverkehrssystem (10) und min destens ein nachfolgendes Schienenverkehrssystem (30) aufweist, umfassend mindestens ein Schienenfahrzeug (32);

ein Abstandsbestimmungssystem (40) zum Bestimmen eines Abstands (d) zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen (10, 30); und ein Abstandsteuerungssystem (50) zum Steuern des Schienenfahrzeugs (32) basie rend auf dem mit dem Abstandsbestimmungssystem (40) bestimmten Abstand (d) derart, dass ein Sicherheitsabstand (D) zwischen den zwei aufeinander folgenden Schienenverkehrssystemen (10, 30) herbeigeführt wird.