WO2022117352A1 - Verfahren und system zum betreiben einer schienenverkehrsanlage - Google Patents

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WO2022117352A1
WO2022117352A1 PCT/EP2021/082089 EP2021082089W WO2022117352A1 WO 2022117352 A1 WO2022117352 A1 WO 2022117352A1 EP 2021082089 W EP2021082089 W EP 2021082089W WO 2022117352 A1 WO2022117352 A1 WO 2022117352A1
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processing
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PCT/EP2021/082089
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Krzysztof WILCZEK
Dominic Winkler
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Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gesellschaft M.B.H.
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    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/042—Track changes detection
    • B61L23/048—Road bed changes, e.g. road bed erosion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/0643—Hash functions, e.g. MD5, SHA, HMAC or f9 MAC
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a railway system. Furthermore, the invention relates to a system for operating a railroad system.
  • a device and a method for monitoring an object in rail traffic are known from DE 10 2018 204 904 A1.
  • a parameter value of an object in particular a setting state of a switch, is determined by means of a detection device, on the basis of which a checksum is calculated, which is stored in a distributed database.
  • the monitoring of status parameters of objects in rail traffic can be carried out reliably and efficiently using the specified method.
  • a rail traffic system can be operated particularly safely, reliably and economically if information that allows conclusions to be drawn about the quality of the rail traffic system is recorded automatically, based on this information and on a first checksum of a first, in particular preceding data block, a second, in particular subsequent, data block is determined, on the basis of which a second checksum is calculated. Due to the fact that the recording of the information is automated, the integrity of this information related to the quality of the railway system can be ensured. Incorrect entries when entering the relevant information manually, in particular due to mistakes made accidentally or due to attempts at manipulation, can be ruled out.
  • Consecutive data blocks are linked, in particular a subsequent second data block with a preceding first data block, by integrating the first checksum based on the first data block into the second data block.
  • a change in the first data block cannot therefore be made without a discrepancy arising between a checksum calculated on the basis of this changed data block and the checksum included in the second data block. This discrepancy can be uncovered in the course of recalculating the first checksum and comparing it with the first checksum included in the second data block.
  • the handling of the information is thus particularly secure against incorrect entries and attempts at manipulation.
  • the method for operating the rail transport system is particularly robust and economical, in particular with regard to the generation and handling of information.
  • the more robust and safer handling of the information relating to the quality of the rail transport system ensures a particularly high level of safety, reliability and economy of the rail transport system. Due to the increasing importance of the externalization of manufacturing, processing and testing activities in the field of rail transport, the control effort required to ensure the necessary quality of the rail transport system is growing, in particular due to the increasing number of actors who have an influence on this quality status . If the control activity is not carried out to a sufficient extent, incorrectly performed work can go undetected and have a negative impact on operating costs or even safety.
  • the quality of the rail transport system is understood to mean the condition, in particular the maintenance status and/or the functionality, in particular the available functionality and/or the operational capability and/or the operating license.
  • the rail transport system can be a track, in particular the ballast bed, the sleepers, the rails and/or the overhead line, a rail vehicle, in particular a commercial vehicle, in particular a towing vehicle, a goods wagon and/or a passenger wagon, and/or a production vehicle and/or a maintenance vehicle, and/or a station facility, in particular the platform, and/or a rail infrastructure element, in particular a tunnel, a bridge and/or a railway embankment .
  • the first data block represents a data block preceding the second data block.
  • the second data block accordingly represents a data block that follows the first data block, in particular a data block that is generated after the first data block.
  • the first data block and the second data block are preferably two, in particular consecutive, links of a data block chain with at least three, in particular at least five, in particular at least ten, in particular at least 100, in particular serially arranged data blocks.
  • the checksum is preferably a hash, which is also referred to as a hash value.
  • the checksum can be calculated from a data block using a cryptographic method.
  • the cryptographic method is also referred to as a hash function.
  • the cryptographic method is characterized in that it always leads to the same checksum based on a specific data block when the calculation is repeated.
  • the cryptographic method preferably calculates different checksums based on different data blocks.
  • the amount of data in the checksum is preferably considerably less than the amount of data in the data block on which the checksum is based. A change made to the respective data block thus leads to a changed checksum.
  • the information contained in the underlying data block cannot be derived from the respective checksum.
  • hash functions are Merkle-Damgärd functions, compression functions such as Secure Hash Algorithms or the RIPEMD-160 function, and Sponge functions such as Secure Hash Algorithm 3.
  • the respective data block preferably includes at least one checksum, in particular of a preceding, in particular of the immediately preceding, data block, a data header and the aforementioned information which allow conclusions to be drawn about the quality of the rail transport system.
  • the data header which is also called the file header, includes, for example, a time stamp that determines the creation of the data block and/or an identifier, in particular a user ID and/or a device identifier for the user responsible for creating the data block and/or for the creation processing device used for the data block, and/or information about the volume of the data, in particular the memory occupied by it, and/or the storage location of the preceding data block.
  • the information contained in the respective data block can only include data that allow conclusions to be drawn about the quality of the rail transport system, or contain additional information which, for example, relates to the control of the rail transport system, in particular switching states, and / or relates to accounting, in particular with regard to the billing of Processing activities, in particular manufacturing activities and/or maintenance activities, and/or testing activities and/or calibration activities and/or usage activities.
  • a method according to claim 2 ensures safe, reliable and economical operation of the railway system.
  • the recording of the information by means of the devices for determining the quality status and/or for influencing the quality status ensures that the information that is included in the second data block in particular is recorded directly at the point of origin.
  • the respective device preferably has at least one acquisition device for acquiring the corresponding information. There is therefore no need to record the information using separate recording devices. As a result, the rail transport system can be operated particularly economically.
  • the automated recording of the information is preferably carried out by at least two, in particular at least three, in particular at least 10, in particular different, such
  • a device for determining the quality of the railway system can be a testing device, in particular a track testing device, in particular a testing device for detecting the degree of compaction of the ballast bed and/or for detecting the local course, in particular the position and orientation, of the rails and/or the maintenance status of Switches, signaling devices and/or overhead lines, and/or for detecting the degree of soiling of the track, in particular the ballast bed, and/or a vehicle testing device for testing rail vehicles, in particular for determining the maintenance status and/or the wear status of brake pads and/or or of wheel bearings and/or the level of lubricants, and/or as an infrastructure test device for testing of infrastructure components, in particular for determining the maintenance status of bridges and/or tunnels.
  • a recording device of the test device is preferably designed to log the test, in particular to record and/or record the test object, place and date of the test, the test activity and/or the test result.
  • a device for influencing the quality of the rail transport system can be, for example, a processing device for producing and/or maintaining the rail transport system and/or a utilization device for using the rail transport system.
  • the processing device can be a reconstruction machine, in particular a reconstruction train, a welding device, in particular a termite welding device, a screwing device, in particular a servo screwdriver and/or a cordless screwdriver, a grinding device, in particular a cut-off grinder and/or a railhead grinding device, in particular a grinding train, a tamping machine, in particular a tamping train and/or a manual tamping device, and/or a cleaning machine, in particular a ballast bed cleaning machine.
  • the usage device can be a rail vehicle, in particular the rail transport system, a multi-way vehicle and/or a vehicle that can be supplied with electrical power via the overhead line, in particular a goods train and/or a passenger train.
  • the detection device of the processing device can be used, for example, to detect and/or record the position and/or a section of the processing and/or to detect a processing result, in particular a compaction state and/or a Cleaning status and / or the surface quality of the rails, be formed.
  • a detection device of the usage device is preferably for detecting and/or recording the use of the track, in particular the intensity of use, in particular a distance covered on the track and/or the route section used and/or the duration of use and/or the electrical energy drawn via the overhead line and/or a number of wagons and/or a wagon weight of a rail vehicle.
  • the at least one device can be designed as a calibration device for calibrating one of the aforementioned devices.
  • the calibration device can be a testing device and/or a testing machine, in particular a motor-driven testing machine, in particular for detecting forces, moments, pressures, temperatures, accelerations, deformations, cracks and/or material compositions.
  • a detection device of the calibration device is preferably designed to log the calibration, in particular to detect and/or record the calibration object, location and date of the calibration, the calibration activity and/or the calibration result.
  • At least one of the devices are mobile devices, in particular devices that can be moved on the track and/or portable devices.
  • the plurality of devices are connected to one another in a signal-transmitting manner, in particular components of a network.
  • Each of the devices preferably forms a network node of a common network.
  • a method according to claim 3 ensures that the rail transport system is operated in a particularly safe, reliable and economical manner.
  • the automated detection preferably takes place during the processing, testing and/or use of the rail transport system and/or the calibration of such devices and/or afterwards.
  • a method according to one of Claims 4 to 7 ensures that the rail transport system is operated in a particularly safe, reliable and economical manner.
  • the calibration deviation is preferably understood to mean the difference between the detected calibration value and a target calibration value.
  • the calibration deviation can provide information as to whether the information obtained in the past was recorded correctly.
  • a method according to claim 8 ensures a particularly safe operation of the railway system.
  • the checking of the admissibility based on the first data block can be carried out before and/or after the processing and/or the checking and/or the use of the railway system take place.
  • the processing device and/or the testing device and/or the usage device can be checked to determine whether they meet the requirements for carrying out a corresponding activity on the rail transport system, whether they have the appropriate approval and/or an operating license and/or are calibrated.
  • the information in the first data block can be used to check in particular whether the processing tool has the required performance and/or satisfies the given security requirements.
  • the information in the first data block can be used, for example, to evaluate whether the corresponding test device has the required test functionality and/or has the required measurement accuracy and/or meets the requirements for recording and logging the test results.
  • the rail transport system Before using the rail transport system, it can be evaluated whether the corresponding usage device is approved for the planned use, in particular driving on a rail section, whether all maintenance intervals have been observed and/or whether it is compatible with other usage devices.
  • an evaluation can be carried out, in particular based on information from the first data block and/or based on the automatically recorded information and/or based on the second data block, as to whether the corresponding activities have been carried out as specified. For example, it can be evaluated whether the processing result corresponds to a target processing result and/or the test result corresponds to a target test result and/or whether the use has taken place in accordance with the planned use.
  • Checking the admissibility of the processing and/or the examination and/or the use can in principle include the evaluation of information from one or more of the data blocks.
  • a method according to claim 9 ensures that the rail traffic system is processed in a particularly reliable manner.
  • the rail traffic installation is preferably enabled as a function of the result of the check of the at least one data block, in particular the first data block.
  • the release of the rail transport system in the event of processing and/or testing that does not meet the requirements can thus be prevented, in particular it can be blocked for use. It is thus possible to prevent the rail traffic system from being used if processing and/or testing of the rail traffic system did not meet the requirements and/or a utilization device is unsuitable for the use of the rail traffic system. Risks to the integrity of the people interacting with the rail transport system and/or the rail transport system itself can thus be reduced.
  • a method according to claim 10 ensures the operation of the railway system in a particularly safe and reliable manner. Because the result of the check is included in the second data block, documentation is reliable and robust against errors and attempts at manipulation. This can prevent components of the rail transport system from continuing to be operated if they are not in good condition.
  • a method according to claim 11 ensures particularly efficient and secure processing of the information.
  • Each of the devices preferably comprises its own processing device for calculating the checksum on the basis of the corresponding data block and/or is in signal communication with such a processing device.
  • Such processing devices designed as components of a device are referred to as decentralized processing devices.
  • the respective processing device can in turn have a signal connection with the detection device for the automated detection of the information.
  • the rail traffic system can have further decentralized processing devices, for example along the track and/or at station systems.
  • decentralized processing devices can be embodied as stationary processing devices, in particular those provided immovably on the railway system.
  • Signals, in particular the data block, for calculating the second checksum are preferably transmitted from the processing device of one device to the processing device of another device and/or to a stationary, in particular decentralized, processing device.
  • the transmission preferably takes place wirelessly.
  • the proposed division of tasks between a number of processing devices also makes attempts at manipulation even more difficult.
  • a central computing device Under a central computing device, a group of at least five, in particular at least ten, in particular at least 50, in particular special at least 100, understood processing devices that are locally agglomerated, in particular in the same building and / or room, arranged.
  • Checksums, in particular the second checksum, can be calculated on the central computing device, in particular on at least one of the processing devices of the central computing device.
  • the central computing device is preferably indirectly connected via decentralized processing devices or directly with the devices in signal connection.
  • the processing devices can each have a processor for performing arithmetic operations, a data memory for storing data and/or a communication unit for transmitting data.
  • a method according to claim 12 ensures that the rail transport system is operated in a particularly safe and reliable manner.
  • the transmission of a data block, in particular the second data block and/or a checksum, in particular the second checksum, via the network connection leads to better, not just local, availability and/or redundancy of this data.
  • the redundancy creates security against data loss, errors in handling the data and/or attempts at manipulation.
  • at least one, in particular several, in particular all, of the processing devices is in the form of nodes of one network, in particular of the same network.
  • the network can be a peer-to-peer network and/or an ad hoc network.
  • Data blocks, in particular all data blocks, are preferably available redundantly in the network.
  • all data blocks, from an initial data block to the most recent data block can be ner single processing device and / or on the central computing device.
  • the data blocks that build on one another can be stored in a distributed manner, in particular, over a plurality of processing devices, which are in particular arranged at a distance from one another.
  • the storage capacities of a number of processing devices can be utilized particularly efficiently.
  • the loss of all data blocks in the event of a defect in a single processing device is avoided.
  • a method according to claim 13 ensures a particularly safe operation of the railway system.
  • the integrity of data blocks, in particular each individual data block is preferably checked repeatedly, in particular after a predetermined time interval.
  • all of the data blocks from an initial data block to the most recent data block can be checked for their integrity one after the other or in parallel.
  • the checksum of the respective data block can be recalculated.
  • the recalculated checksum can then be compared to the checksum stored in the subsequent data block. If these checksums are identical, the integrity of the checked data block can be confirmed. Otherwise the corresponding data block and/or the checksum of the following data block can be identified as incorrect.
  • a data record stored redundantly in the network can be used for troubleshooting be resorted to. This significantly reduces the effort involved in restoring faulty data. The possibility created by this check of detecting faulty data increases the security of the method for operating the rail transport system. It can be avoided that due to erroneous information, which is related to the quality of the traffic system, a start-up, in particular of track sections, in particular signaling systems and/or points and/or rail vehicles, takes place.
  • a method according to claim 14 ensures that the rail transport system is operated in a particularly economical manner.
  • the bookkeeping which is related to an activity that is carried out with the at least one device, preferably takes place as a function of, in particular triggered by, the automatically recorded information, in particular as a function of the verification result described above.
  • the accounting can include payment instructions from and/or to the operator of the respective device and/or the rail transport system.
  • the accounting can be carried out centrally, in particular controlled by the central computing device, and/or decentrally, in particular controlled by a, in particular decentralized and/or individual, processing device.
  • a further object of the invention is to create an improved system for operating a railway system which is particularly safe, reliable and economical to operate.
  • a system for operating a railway system which has at least one detection device for automated acquisition of the information and at least one processing device for determining the second data block and the checksum based thereon, ensures the operation of the rail system in a particularly safe, reliable and economical manner.
  • the advantages of the system correspond to the advantages mentioned above in connection with the method for operating the railway system.
  • the system is preferably further developed with at least one of the features that are mentioned above in connection with the method for operating a rail traffic system.
  • a system according to claim 16 ensures that the rail transport system is operated in a particularly safe and reliable manner.
  • the device can be embodied, for example, as a processing device, as a testing device, as a usage device and/or as a calibration device.
  • the device can have the at least one detection device.
  • a system according to claim 17 can be used particularly flexibly. Because the device has the processing device, the second data block can be determined using the device and/or the checksum based on the second data block can be calculated using the device. The transmission of the automatically recorded information to a processing device configured separately from the device can be avoided. In particular, security gaps in the transmission of the data and/or transmission errors can be avoided.
  • a system according to claim 18 is particularly efficient in operation. Via the communication unit, data, in particular the automatically generated summarized information and / or a checksum and / or a data block, are sent and / or received.
  • the communication unit is preferably part of the processing device.
  • the communication unit can have a radio interface for forming the wireless data connection and/or a cable interface for cable-based transmission of the information.
  • the wireless data connection ensures increased flexibility when exchanging data.
  • a mobile, in particular portable, device can exchange data with another processing device by means of the communication unit designed for wireless transmission of information, for example during relocation, in particular along the track.
  • the radio interface preferably includes a WiFi interface and/or 5G interface and/or an LTE interface and/or a Bluetooth interface.
  • a system according to claim 19 ensures that the information is handled in a particularly comprehensive manner.
  • Each of the devices of the system preferably has such an identification means.
  • the identification means is preferably designed to store a digital identifier.
  • the identification means can have a data memory and/or a character, in particular a barcode and/or a matrix code, with the germination.
  • the identifier is preferably unique identification information for identifying the respective device.
  • the device and/or the identification means are preferably designed in such a way that a change and/or removal of the identification means and/or the identifier is recorded, in particular in a tamper-proof manner.
  • An electronic fuse can be used for this purpose, for example, which undergoes a non-reversible change in state when it is removed and/or changed.
  • the identifier, in particular the identification information is preferably assigned when the respective device is manufactured.
  • a system according to claim 20 is particularly reliable and efficient in operation.
  • the network can include a peer-to-peer network, an ad hoc network, a LAN network and/or a WAN network.
  • the distributed database is understood to be a combination of several data storage devices that are locally separate from one another, in particular in different rooms and/or buildings.
  • at least some of the processing devices do not have all data blocks, including an initial data block up to the most recent data block, and/or only part of a data block, but not the entire data block.
  • the available storage capacity of the data memories of a plurality of processing devices can be used particularly efficiently.
  • FIG. 1 A schematic representation of a system for operating a rail traffic system, comprising the rail traffic system, a number of devices for determining a quality condition of the rail traffic system and for influencing this quality condition, and a number of processing devices for determining data blocks and for calculating checksums based on them in each case
  • FIG. 2 shows a schematic representation of exemplary devices for determining the quality condition and for influencing the quality condition of the rail traffic installation in FIG. 1, and
  • Fig. 3 shows a flow chart of a method for operating the rail transport system in Fig. 1, a first data block with a first checksum being provided, information which conclusions about the quality of the rail transport system are automatically recorded, a second data block with the first checksum and the recorded Information is determined and a second checksum is calculated based on the second data block.
  • the rail transport system 2 comprises a track 3 with a signal system 4, a rail vehicle 5 that can be driven on the track 3, and a station system 6.
  • the track 3 has a ballast bed 3a, track sleepers 3b resting on it, rails 3c mounted on the track sleepers 3b, and an overhead line 3d Supplying the rail vehicle 5 with electrical power.
  • the signal system 4 is designed as a light signal.
  • the rail vehicle 5 is supplied with electric power for moving over the rails 3c via the overhead line 3d.
  • the station system 6 has at least one platform, not shown.
  • the system 1 includes a number of devices 7, 8, 9, 10, 11 for determining a quality condition and for influencing the quality condition of the railway system 2.
  • the devices include two processing devices 7, 11 for processing, in particular for production and/or maintenance of the rail traffic system 2, a testing device 8 for checking the quality, in particular the functionality and/or the maintenance status, of the rail traffic system 2, a usage device 9 for using the rail traffic system 2, in particular for driving on the rails 3c and a calibration device 10 for Calibration of the aforementioned devices 7, 8, 9, 11.
  • the first processing device 7, the testing device 8 and the utilization device 9 are attached to the rail vehicle 5, in particular components of the rail vehicle 5.
  • the calibration device 10 and the second processing device 11 are not on the Rail vehicle 5 attached, but formed independently of this.
  • the first processing device 7 has a tamping unit 7a for compacting the ballast bed 3c in order to influence the quality of the railway system 2 . Furthermore, the first processing device 7 comprises a tamping detection device 7b for automatically detecting the extent of the processing activities carried out with the tamping unit 7a, in particular the compaction cycles carried out and/or the compaction intensity and/or the processed route section.
  • the testing device 8 includes a compaction detection device 8b for determining the quality of the rail traffic system 2, in particular for determining the compaction state of the ballast bed 3a and/or the vertical position of the track sleepers 3b relative to the ballast bed 3a.
  • the usage device 9 includes a drive unit 9a, the power transmitted to move the rail vehicle 5 along the rails 3c gend is connected to the overhead line 3d and acts by moving the rail vehicle 5 over the rails 3c on the quality of the rail traffic system 2, in particular to stress and wear this leads. Furthermore, the usage device comprises a driving detection device 9b for the automated detection of the electrical power consumed by the drive unit 9a, the distance traveled and/or the route sections traveled on.
  • the first processing device 7, the testing device 8 and the utilization device 9 are in signal connection with a vehicle processing device 12 for processing digital data, in particular by cable.
  • the second processing device 11 is designed for track cleaning.
  • the second processing device 11 has a cleaning unit 11a for cleaning the ballast bed 3a, in particular in the area of the station system 6, and walls of a tunnel.
  • a cleaning detection device 11b is designed to detect the cleaning work carried out with the cleaning unit 11a, in particular the cleaned route and the cleaned route section.
  • a cleaning processing device 11c is designed to process digital data and has a signal connection, in particular a wired connection, to the cleaning unit 11a and the cleaning detection device 11b.
  • the calibration device 10 is designed to calibrate the devices 7, 8, 9 of the rail vehicle 5, in particular to calibrate the congestion detection device 7b, the compaction detection device 8b and the driving detection device 9b.
  • the caliber rier device 10 has a calibration detection device 10b for the automated detection of measured values, for the automated detection of which the detection devices 7b, 8b, 9b are also designed.
  • a calibration processing device 10c has a signal connection to the calibration detection device 10b and the vehicle processing device 12 and is designed to process digital data, in particular to determine a measurement deviation of the detection devices 7b, 8b, 9b.
  • the system 1 has a central computing device 13 with a plurality of computing processing devices 14 for processing digital data.
  • the arithmetic-processing devices 14 are integrated into a local area network and are connected to one another via cables for signal transmission.
  • the system 1 also includes a number of decentralized processing devices 15, which are also designed to process digital data.
  • the decentralized processing devices 15 are located at different locations, in particular along the track 3.
  • the decentralized processing devices 15 are in particular arranged locally separate from the central computing device 13.
  • the computer processing devices 14, on the other hand, are located in a single computer center, in particular in the same room.
  • Each of the processing devices 10c, 11c, 12, 14, 15 has a processor for performing arithmetic operations and a data memory for storing digital data.
  • the processing devices 10c, 11c, 12, 14, 15 are each connected to one another for signal transmission.
  • Wired signal connections 16 are shown in FIG. 1 as solid lines.
  • Wireless signal connections 17 are shown in FIG. 1 by a dash-dot line.
  • the processing devices 10c, 11c, 12, 14, 15 each have a communication unit 18.
  • the respective communication unit 18 of the processing devices 10c, 11c, 12 has a radio interface, in particular a 5G radio module, for forming the wireless signal connection 17.
  • the communication units 18 of the processing devices 10c, 12, 14, 15 each have a cable interface, in particular a LAN interface, for forming the wired signal connection 16.
  • the respective processing device 10c, 11c, 12, 14, 15 has an identification means 19 for providing a clear germination in each case.
  • the identification means 19 is in the form of a storage medium which has a signal connection to the respective processor of the processing device and has the identifier as digital information.
  • data can be stored on data storage devices that are operated at different locations, in particular locations that are remote from one another.
  • Data records can be distributed in the distributed database 20 without the same information being present multiple times.
  • each data record in the distributed database 20 is preferably redundant in such a way that all data is present at least twice, in particular that this data is redundantly present on two data storage devices that are physically separate from one another.
  • the rail vehicle 5 arranged on the track 3 is shown in more detail in FIG.
  • the drive unit 9a includes two drive motors 21.
  • the tamping unit 7a of the first processing device 7 includes hydraulic actuators 22 and tamping picks 23.
  • the tamping detection device 7b includes linear sensors 24, which are designed to detect the compaction movements performed by the actuators 19 and transmitted to the tamping picks 23 .
  • the compaction detection device 9b of the testing device 8 includes vibration sensors 25 connected to the tamping picks 23 for detecting measured values correlating with the compaction state of the ballast bed 3a.
  • the compaction detection device 9b can have an ultrasonic sensor (not shown) for detecting the vertical position of the track sleepers 3b relative to the ballast bed 3a.
  • a first data block 26 includes a checksum 26a of a preceding data block, a first data header 26b and a plurality of first data packets 26c.
  • a second data block 27 includes a first checksum 27a, which is based on the first data block 26, a second data header 27b and a plurality of second data packets 27c.
  • the first checksum 27a is the result of a cryptographic calculation method based on the first data block 26.
  • the second data packets 27c include two of the first data packets 26c and two newly created data packets 28, 29.
  • the newly created data packet 28 is based on information that is recorded by the detection device 7b were automatically recorded and allow conclusions to be drawn about the quality of rail traffic system 2.
  • a second checksum 30 is the result of a cryptographic calculation method based on the second data block 27.
  • the rail vehicle 5 is provided on the track 3, in particular on the rails 3c.
  • the calibration device 10 is provided on the rail vehicle 5 .
  • the calibration device 10, in particular the calibration processing device 10c, is connected to the vehicle processing device 12 via the reversibly detachable, wired signal connection 16.
  • the calibration device 10 is designed to be portable for reversible arrangement on the rail vehicle 5 .
  • the second processing device 11 is arranged on another section of the track 3 .
  • the processing devices 10c, 11c, 12 establish the wireless signal connection 17 to at least one of the decentralized processing devices 15 via their respective communication unit 18 .
  • a network is set up in which the processing devices 10c, 11c, 12, 14, 15 each form a network node, with all network nodes being connected to one another for signal transmission.
  • the first data block 26 is stored in the data memories of the arithmetic processing units 14 of the central arithmetic unit 13 .
  • the first checksum 27 is determined by means of the arithmetic processing devices 14 on the basis of the first data block 26 using the cryptographic calculation method.
  • the first checksum 27 is a hash value of the first data block 26.
  • the first data header 26b includes a time stamp with regard to its creation, a germination of the processing device 14, by means of which the first data block 26 was created, and the size of the first data block 26, in particular the associated storage requirements.
  • the first data packets 26c include information on their production, their calibration, their functionality, their service life, their maintenance status and their operating costs. Furthermore, the first data packets 26c include information regarding the rail transport system 2, in particular the track 3, the signaling system 4, the rail vehicle 5 and the station system 6, in particular special to their production, their quality, in particular their maintenance status, their functionality and their usage costs.
  • An order 31 for processing the track 3 by means of the first processing device 7, in particular for compacting the ballast bed 3a, is issued.
  • the order is placed automatically, in particular based on the information in a data block, in particular based on information about the quality of the rail traffic system 2, in particular based on the maintenance status of the section of track 3 in question.
  • the processing order 31 Based on the processing order 31, information regarding the corresponding section of the track 3 and regarding the first processing device 7 is retrieved from the first data block 26.
  • the first processing device 7 is released for processing the track 3 depending on the result of the initial check 32 and the processing 33 of the track 3 takes place if the result of the check indicates its admissibility.
  • the ballast bed 3a is compacted by means of the first processing device 7, in particular by means of the tamping unit 7a.
  • the machining process and progress is recorded by means of the stuffing detection device 7b.
  • the usage device 9 in particular by means of the drive unit 9a, the rail vehicle 5 is displaced along the rails 3c.
  • the use of the track, in particular the electrical power consumed via the overhead line 3d, is recorded by the travel recording device 9b.
  • the result of the processing 33 is automatically recorded and recorded by means of the test device 8, in particular the compaction detection device 8b. Furthermore, the vertical position of the sleepers 3b relative to the ballast bed 3a is detected and recorded.
  • the information recorded automatically during processing 33 provides information about the quality of the rail transport system 2. This information flows into the newly created data packet 28.
  • the newly created data packet 28 also includes information about the period of processing 33, the unique identifier of the respective device 7, 8, 9 provided by the respective identification means 19 and information about the operator of the rail vehicle 5, in particular the respective device 8, 9, 10 .
  • the newly created data packet 28 is transmitted to one of the decentralized processing devices 15 via the communication unit 18 and the wireless signal connection 17 .
  • the decentralized processing device 15 uses the information contained in the newly created data packet 28 to check in the course of a final check 34 whether the processing result meets the requirements set in the processing order 31 .
  • the result of processing 33 is determined as permissible or impermissible on the basis of this check result. If the processing result is permissible, the processed section of track 3 is released.
  • the result can also be linked to an automatically created accounting order, which automatically initiates the payment of the operator of the rail vehicle 5, in particular in accordance with a contract stored in a data block. In this accounting order, the use of the rail transport system 2, in particular the purchase of electrical power via the overhead line 3d, is preferably taken into account. In particular, the fee incurred for this can be automatically billed to the operator of the rail vehicle 5 .
  • the newly created data packet 28 in particular of the processing result, is transmitted to the central computing device 13 via the wired signal connection 16 .
  • Further newly created data packets 29, which include, for example, calibration data which were recorded using the calibration detection device 10b of the calibrating device 10 or which processing data belong to a processing of the rail transport system 2 carried out by means of the cleaning unit 11a of the second processing device 11 and by means of the cleaning detection device 11b were recorded are transmitted to the respective decentralized processing device 15 .
  • the newly created data packets 29 are also transmitted to the central computing device 13 via the decentralized processing device 15 .
  • the second data block 27 with the first checksum 27a, the second data header 27b and the second data packets 27c is created by means of the central computing device 13 .
  • the second data block 27 has additional, in particular current, information that allows conclusions to be drawn about the quality of the rail system 2, as well as the first checksum 27a, which is based on the first data block 26.
  • new data blocks 27 are created with checksums 27a, each based on the previous data block 26.
  • the cryptographic calculation method for determining the checksum 26a, 27a is designed in such a way that a change in the data contained in the underlying data block 26, 27 also leads to a change in the checksum 27a.
  • the integrity of the respective data block 26, 27 is preferably checked at specific time intervals by recalculating the checksum 27a based thereon and by comparing this newly calculated checksum 27a with the checksum 27a stored in the subsequent data block 27. If these check values match, the integrity of the preceding data block 26 can be confirmed.
  • the data blocks 26, 27 are backed up redundantly on a plurality of data memories, in particular locally separate from one another, of the processing devices 10c, 11c, 12, 14, 15. If the verification of a data block 26, 27 disproves its integrity, the correct data can be restored using the redundantly stored data set.
  • the automated collection of information creates increased security by preventing erroneous data due to incorrect user input and making attempts at manipulation more difficult will.
  • the recording of the quality of the railway system 2 decisive information, in particular of devices 7, 8, 9, 10, 11, in particular from their manufacture through approval and calibration to use on the railway system 2, guarantees a particularly high level of transparency with regard to of the activities carried out with it.
  • the method and the system 1 for operating the rail transport system 2 also facilitates the procurement of information which allows conclusions to be drawn about the quality of the rail transport system 2 . They allow this information to be handled particularly securely and reliably, ensure that rail traffic systems 2 are released on the basis of correspondingly consistent and trustworthy information, promote performance-related contract processing and thus lead to particularly secure, robust and economical operation of the rail traffic system 2.

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Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage umfasst die Schritte: automatisiertes Erfassen von Informationen, die Rückschlüsse auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage geben, Bereitstellen einer ersten Prüfsumme (27a) eines ersten Datenblocks (26), Bestimmen eines zweiten Datenblocks (27) mit der ersten Prüfsumme (27a) und den erfassten Informationen, und Berechnen einer zweiten Prüfsumme (30) basierend auf dem zweiten Datenblock (27).

Description

Verfahren und System zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage. Ferner betrifft die Erfindung ein System zum Betreiben einer S chienenverkehrsanlage .
Aus der DE 10 2018 204 904 Al sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen eines Objekts im Schienenverkehr bekannt. Mittels einer Detektionseinrichtung wird ein Parameterwert eines Objekts, insbesondere ein Stellzustand einer Weiche, ermittelt, auf dessen Grundlage eine Prüfsumme berechnet wird, die in einer verteilten Datenbank gespeichert wird. Die Überwachung von Zustandsparametem von Objekten im Schienenverkehr kann durch das angegebene Verfahren zuverlässig und effizient erfolgen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage zu schaffen, welches die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit der Schienenverkehrsanlage erhöht und besonders wirtschaftlich ausführbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es wurde erkannt, dass eine Schienenverkehrsanlage besonders sicher, zuverlässig und wirtschaftlich betrieben werden kann, wenn Informationen, die Rückschlüsse auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage gewähren, automatisiert erfasst werden, wobei basierend auf diesen Informationen und auf einer ersten Prüfsumme eines ersten, insbesondere vorausgehenden Datenblocks, ein zweiter, insbesondere nachfolgender, Datenblock bestimmt wird, auf dessen Grundlage eine zweite Prüfsumme berechnet wird. Dadurch, dass das Erfassen der Informationen au- tomatisiert erfolgt, kann die Integrität dieser mit dem Gütezustand der Schienenverkehrsanlage in Zusammenhang stehenden Informationen sichergestellt werden. Falscheingaben bei einer manuellen Erfassung entsprechender Informationen, insbesondere aufgrund versehentlich unterlaufender Fehler oder aufgrund von Manipulationsversuchen können ausgeschlossen werden. Das automatisierte Erfassen der Informationen kann zudem besonders wirtschaftlich erfolgen, da vermieden werden kann, dass Arbeitskräfte für die manuelle Erfassung der Informationen gebunden werden müssen. Auch die Handhabung dieser Informationen nach dem automatisierten Erfassen erfolgt in besonders sicherer und zuverlässiger Weise. Die Verkettung aufeinanderfolgender Datenblöcke, insbesondere eines nachfolgenden zweiten Datenblocks mit einem vorausgehenden ersten Datenblock erfolgt über die Integration der auf dem ersten Datenblock basierenden ersten Prüfsumme in den zweiten Datenblock. Eine Änderung des ersten Datenblocks kann damit nicht vorgenommen werden, ohne dass eine Diskrepanz zwischen einer auf Grundlage dieses geänderten Datenblocks berechneten Prüfsumme und der in den zweiten Datenblock aufgenommenen Prüfsumme entsteht. Diese Diskrepanz kann im Zuge einer Neuberechnung der ersten Prüfsumme und eines Abgleichs dieser mit der in den zweiten Datenblock aufgenommenen ersten Prüfsumme aufgedeckt werden. Somit ist die Handhabung der Informationen besonders sicher gegenüber Fehleingaben und Manipulationsversuchen. Das Verfahren zum Betreiben der Schienenverkehrsanlage ist, insbesondere hinsichtlich des Erzeugens und Handhabens von Informationen, besonders robust und wirtschaftlich. Die robustere und sicherere Handhabung der den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage betreffenden Informationen, gewährleistet eine besonders hohe Sicherheit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit der S chienenverkehrsanlage . Im Wege der steigenden Bedeutung der Extemalisierung von Herstel- lungs-, Bearbeitungs- und Prüftätigkeiten im Bereich des Schienenverkehrs wächst, insbesondere aufgrund der zunehmenden Zahl an Akteuren, die auf diesen Gütezustand Einfluss nehmen, auch der für die Gewährleistung des notwendigen Gütezustands der Schienenverkehrsanlage erforderliche Kontrollaufwand. Wird der Kontrolltätigkeit nicht in ausreichendem Umfang nachgekommen, können fehlerhaft durchgeführten Arbeiten unerkannt bleiben und sich negativ auf die Betriebskosten oder sogar die Sicherheit auswirken. Operative Zusatzkosten entstehen beispielsweise wenn die Bahnanlage nicht rechtzeitig wieder für den Verkehr freigegeben wird. Verspätungen und Zugausfälle sind die Folge, welche in Netzzustandsberichte und Geschäftsberichte mit hoher Gewichtung einfließen. Im schlimmsten Falle resultieren Gefahren für die Fahrgäste und die Belegschaft. Das vorgeschlagene Verfahren reduziert derartige Gefahren durch das sichere Erfassen und Handhaben der mit dem Gütezustand der Schienenverkehrsanlage in Zusammenhang stehenden Informationen. Durch die gesteigerte Zuverlässigkeit der Schienenverkehrsanlage können ungeplante Streckensperrungen, Zugausfälle und Verspätungen vermieden werden, wodurch die Schienenverkehrsanlage besonders wirtschaftlich betrieben werden kann.
Unter dem Gütezustand der Schienenverkehrsanlage wird die Beschaffenheit, insbesondere der Wartungszustand und/oder die Funktionsfähigkeit, insbesondere der verfügbare Funktionalitätsanteil und/oder die Einsatzfähigkeit und/oder die Betriebszulassung, verstanden.
Die Schienenverkehrsanlage kann ein Gleis, insbesondere das Schotterbett, die Gleisschwellen, die Schienen und/oder die Oberleitung, ein Schienenfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, insbesondere ein Zugfahrzeug, einen Güterwagon und/oder einen Personenwagon, und/oder ein Herstellungsfahrzeug und/oder ein Instandhaltungsfahrzeug, und/oder eine Bahnhofsanlage, insbesondere den Bahnsteig, und/oder ein Schienen- Infrastrukturelement, insbesondere einen Tunnel, eine Brücke und/oder einen Bahndamm, aufweisen.
Der erste Datenblock steht stellvertretend für einen dem zweiten Datenblock vorausgehenden Datenblock. Der zweite Datenblock steht entsprechend stellvertretend für einen dem ersten Datenblock nachfolgenden, insbesondere für einen nach dem ersten Datenblock erzeugten, Datenblock. Vorzugsweise sind der erste Datenblock und der zweite Datenblock zwei, insbesondere aufeinanderfolgende, Glieder einer Datenblockkette mit mindestens drei, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens zehn, insbesondere mindestens 100, insbesondere seriell aneinander gereihten, Datenblöcken.
Die Prüfsumme ist vorzugsweise ein Hash, der auch als Hashwert bezeichnet wird. Die Prüfsumme kann mittels eines kryptografischen Verfahrens aus einem Datenblock berechnet werden. Das kryptografische Verfahren wird auch als Hashfunktion bezeichnet. Das kryptografische Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass diese basierend auf einem bestimmten Datenblock bei wiederholter Durchführung der Berechnung stets zu derselben Prüfsumme führt. Basierend auf unterschiedlichen Datenblöcken berechnet das kryptografische Verfahren vorzugsweise unterschiedliche Prüfsummen. Die Datenmenge der Prüfsumme ist vorzugsweise erheblich geringer als die Datenmenge des der Prüfsumme zugrundeliegenden Datenblocks. Eine an dem jeweiligen Datenblock vorgenommene Änderung führt somit zu einer geänderten Prüfsumme. Aus der jeweiligen Prüfsumme kann zwar nicht auf die in dem zugrundeliegenden Datenblock enthaltenen Informati- onen zurückgeschlossen werden, es lässt sich jedoch verifizieren, ob der entsprechende Datenblock unverändert vorliegt, oder ob Änderungen vorgenommen wurden. Beispiele für derartige Hashfunktionen sind Merkle- Damgärd-Funktionen, Kompressionsfunktionen, wie beispielsweise Secure Hash Algorithms bzw. die RIPEMD-160 Funktion, und Sponge- Funktionen, wie beispielsweise der Secure Hash Algorithm 3.
Vorzugsweise umfasst der jeweilige Datenblock mindestens eine Prüfsumme, insbesondere eines vorausgehenden, insbesondere des unmittelbar vorausgehenden Datenblocks, einen Datenheader und die vorgenannten Informationen, die Rückschlüsse auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage gewähren. Der Datenheader, der auch Dateikopf genannt wird, umfasst beispielsweise einen Zeitstempel, der die Erstellung des Datenblocks bestimmt, und/oder eine Kennung, insbesondere eine Benutzerkennung und/oder eine Gerätekennung des für die Erstellung des Datenblocks verantwortlichen Benutzers und/oder der für die Erstellung des Datenblocks verwendeten Verarbeitungseinrichtung, und/oder Informationen über den Umfang der Daten, insbesondere den davon belegten Speicher, und/oder den Speicherort des vorausgehenden Datenblocks.
Die in dem jeweiligen Datenblock enthaltenen Informationen können ausschließlich Daten umfassen, die Rückschlüsse auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage gewähren, oder zusätzliche Informationen enthalten, welche beispielsweise die Steuerung der Schienenverkehrsanlage betreffen, insbesondere Schaltzustände umfassen, und/oder die Buchhaltung betreffen, insbesondere hinsichtlich der Abrechnung von Bearbeitungstätigkeiten, insbesondere von Herstellungstätigkeiten und/oder von Instandhaltung Stätigkeiten, und/oder von Prüftätigkeiten und/oder von Kalibriertätigkeiten und/oder von Nutzungstätigkeiten. Ein Verfahren nach Anspruch 2 gewährleistet einen sicheren, zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb der Schienenverkehrsanlage. Das Erfassen der Informationen mittels der Vorrichtungen zum Bestimmen des Gütezustands und/oder zur Einflussnahme auf den Gütezustand gewährleistet, dass die Informationen die insbesondere in den zweiten Datenblock eingehen, unmittelbar am Ort ihres Entstehens erfasst werden. Vorzugsweise weist die jeweilige Vorrichtung mindestens eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der entsprechenden Informationen auf. Auf das Erfassen der Informationen mittels separater Erfassungseinrichtungen kann somit verzichtet werden. Hierdurch kann die Schienenverkehrsanlage besonders wirtschaftlich betrieben werden. Das automatisierte Erfassen der Informationen erfolgt vorzugsweise durch mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens 10, insbesondere unterschiedlicher, derartiger Vorrichtungen.
Eine Vorrichtung zum Bestimmen des Gütezustands der Schienenverkehrsanlage kann eine Prüfvorrichtung, insbesondere eine Gleis- Prüfvorrichtung, insbesondere eine Prüfvorrichtung zum Erfassen eines Verdichtungsgrads des Schotterbetts und/oder zum Erfassen des örtlichen Verlaufs, insbesondere der Position und Orientierung, der Schienen und/oder des Wartungszustands von Weichen, von Signaleinrichtungen und/oder von Oberleitungen, und/oder zum Erfassen eines Verschmutzungsgrads des Gleises, insbesondere des Schotterbetts, und/oder eine Fahrzeug-Prüfvorrichtung zum Prüfen von Schienenfahrzeugen, insbesondere zum Bestimmen des Wartungszustands und/oder des Verschleißzustands von Bremsbelägen und/oder von Radlagem und/oder des Füllstands von Schmiermitteln, und/oder als Infrastruktur-Prüfvorrichtung zum Prüfen von Infrastrukturbauteilen, insbesondere zum Bestimmen des Wartungszustands von Brücken und/oder Tunneln.
Eine Erfassungseinrichtung der Prüfvorrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Prüfung zu protokollieren, insbesondere das Prüfobjekt, Ort und Datum der Prüfung, die Prüftätigkeit und/oder das Prüfergebnis zu erfassen und/oder aufzuzeichnen.
Eine Vorrichtung zur Einflussnahme auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage kann beispielsweise eine Bearbeitungsvorrichtung zum Herstellen und/oder Instandhalten der Schienenverkehrsanlage und/oder eine Nutzungsvorrichtung zum Nutzen der Schienenverkehrsanlage sein. Die Bearbeitungsvorrichtung kann eine Umbaumaschine, insbesondere ein Umbauzug, ein Schweißgerät, insbesondere ein Termitschweißgerät, ein Schraubgerät, insbesondere ein Servoschrauber und/oder ein Akkuschrauber, ein Schleifgerät, insbesondere ein Trennschleifgerät und/oder ein Schienenkopf- Schleifgerät, insbesondere ein Schleifzug, eine Stopfmaschine, insbesondere ein Stopfzug und/oder ein Handstopfgerät, und/oder eine Reinigungsmaschine, insbesondere eine Schotterbett-Reinigungsmaschine, umfassen. Die Nutzungsvorrichtung kann ein Schienenfahrzeug, insbesondere der Schienenverkehrsanalage, ein Mehrwegefahrzeug und/oder ein über die Oberleitung mit elektrischer Leistung versorgbares Fahrzeug, insbesondere ein Güterzug und/oder ein Personenzug, sein.
Die Erfassungseinrichtung der Bearbeitungsvorrichtung kann beispielsweise zum Erfassen und/oder zum Aufzeichnen der Position und/oder eines Streckenabschnitts der Bearbeitung und/oder zum Erfassen eines Bearbeitungsergebnisses, insbesondere eines Verdichtungszustands und/oder eines Reinigungszustands und/oder der Oberflächengüte der Schienen, ausgebildet sein.
Eine Erfassungseinrichtung der Nutzungsvorrichtung ist vorzugsweise zum Erfassen und/oder zum Aufzeichnen der Nutzung des Gleises, insbesondere der Nutzungsintensität, insbesondere einer über das Gleis zurückgelegten Wegstrecke und/oder des benutzten Streckenabschnitts und/oder der Nutzungsdauer und/oder der über die Oberleitung entnommenen elektrischen Energie und/oder einer Wagonanzahl und/oder eines Wagongewichts, eines Schienenfahrzeugs, ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die mindestens eine Vorrichtung als Kalibriervorrichtung zum Kalibrieren einer der vorstehend genannten Vorrichtungen ausgebildet sein. Die Kalibriervorrichtung kann ein Prüfgerät und/oder eine, insbesondere motorisch angetriebene, Prüfmaschine, insbesondere zum Erfassen von Kräften, Momenten, Drücken, Temperaturen, Beschleunigungen, Deformationen, Rissen und/oder Materialzusammensetzungen, sein.
Eine Erfassungseinrichtung der Kalibriervorrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Kalibrierung zu protokollieren, insbesondere das Kalibrierobjekt, Ort und Datum der Kalibrierung, die Kalibriertätigkeit und/oder das Kalibrierergebnis zu erfassen und/oder aufzuzeichnen.
Vorzugsweise ist mindestens eine der Vorrichtungen, insbesondere sind sämtliche der Vorrichtungen, mobile Vorrichtungen, insbesondere auf dem Gleis verlagerbare Vorrichtungen und/oder tragbare Vorrichtungen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die mehreren Vorrichtungen signalübertragend miteinander verbunden, insbesondere Bestandteile eines Netzwerks. Vorzugsweise bildet jede der Vorrichtungen einen Netzwerkknoten eines gemeinsamen Netzwerks.
Ein Verfahren nach Anspruch 3 gewährleistet das Betreiben der Schienenverkehrsanlage in besonders sicherer, zuverlässiger und wirtschaftlicher Weise. Das automatisierte Erfassen erfolgt vorzugsweise während des Bearbeitens, des Prüfens und/oder des Nutzens der Schienenverkehrsanlage und/oder des Kalibrierens derartiger Vorrichtungen und/oder danach.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7 gewährleistet das Betreiben der Schienenverkehrsanlage in besonders sicherer, zuverlässiger und wirtschaftlicher Weise. Durch die Aufzeichnungen entsprechender Bearbeitungsdaten, Prüfdaten, Nutzungsdaten und/oder Kalibrierdaten sind Interaktionen mit der Schienenverkehrsanlage, welche auf den Gütezustand Einfluss nehmen und dessen Bestimmung ermöglichen, besonders gut nachvollziehbar. Hierdurch können die Qualitätssicherung und der Betrieb der Schienenverkehrsanlage zuverlässig, robust und wirtschaftlich betrieben werden. Unter der Kalibrierabweichung wird vorzugsweise die Differenz zwischen dem erfassten Kalibrierwert und einem Soll-Kalibrierwert verstanden. Die Kalibrierabweichung kann insbesondere Aufschluss darüber geben, ob die in der Vergangenheit gewonnenen Informationen korrekt erfasst wurden.
Ein Verfahren nach Anspruch 8 gewährleistet einen besonders sicheren Betrieb der Schienenverkehrsanlage. Das Überprüfen der Zulässigkeit anhand des ersten Datenblocks kann vor und/oder nach dem Bearbeiten und/oder dem Prüfen und/oder dem Nutzen der Schienenverkehrsanlage erfolgen. Die Bearbeitungsvorrichtung und/oder die Prüfvorrichtung und/oder die Nutzungsvorrichtung können dahingehend überprüft werden, ob diese die Voraussetzungen für die Durchführung einer entsprechenden Tätigkeit an der Schienenverkehr sanalage erfüllen, ob diese eine entsprechende Zulassung und/oder eine Betriebserlaubnis aufweisen und/oder kalibriert sind. Für die Zulässigkeit der Bearbeitung kann anhand der Informationen des ersten Datenblocks insbesondere überprüft werden, ob das Bearbeitungswerkzeug die erforderliche Leistungsfähigkeit aufweist und/oder den gegebenen Sicherheitsanforderungen genügt. Zur Überprüfung der Zulässigkeit einer Prüfung kann beispielsweise anhand der Informationen des ersten Datenblocks ausgewertet werden, ob die entsprechende Prüfvorrichtung die erforderliche Prüffunktionalität aufweist und/oder die erforderliche Messgenauigkeit aufweist und/oder den Anforderungen hinsichtlich der Aufzeichnung und Protokollierung der Prüfergebnisse entspricht. Vor einer Nutzung der Schienenverkehrsanlage kann ausgewertet werden, ob die entsprechende Nutzungseinrichtung für die geplante Nutzung, insbesondere ein Befahren eines Schienenabschnitts zugelassen ist, ob alle Wartungsintervalle eingehalten wurden und/oder ob diese mit anderen Nutzungsvorrichtungen kompatibel ist.
Nach der Bearbeitung und/oder der Prüfung und/oder der Nutzung der Schienenverkehrsanlage kann ausgewertet werden, insbesondere anhand von Informationen des ersten Datenblocks und/oder anhand der automatisiert erfassten Informationen und/oder anhand des zweiten Datenblocks, ob die entsprechenden Tätigkeiten vorgabegemäß ausgeführt wurden. Beispielsweise kann ausgewertet werden, ob das Bearbeitungsergebnis einem Soll-Bearbeitungsergebnis entspricht und/oder das Prüfergebnis einem Soll-Prüfergebnis entspricht und/oder ob die Nutzung entsprechend der geplanten Nutzung erfolgt ist. Das Überprüfen der Zulässigkeit der Bearbeitung und/oder der Prüfung und/oder der Nutzung kann grundsätzlich das Auswerten von Informationen einzelner oder mehrerer der Datenblöcke umfassen.
Ein Verfahren nach Anspruch 9 gewährleistet das Bearbeiten der Schienenverkehrsanlage in besonders sicherer Weise. Das Freigeben der Schienenverkehrsanlage erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit des Ergebnisses der Überprüfung des mindestens einen Datenblocks, insbesondere des ersten Datenblocks. Das Freigeben der Schienenverkehrsanlage bei einer den Anforderungen nicht genügenden Bearbeitung und/oder Prüfung kann somit verhindert werden, insbesondere kann diese für eine Nutzung gesperrt werden. Somit kann verhindert werden, dass die Schienenverkehrsanlage genutzt wird, wenn eine durchgeführte Bearbeitung und/oder eine Prüfung der Schienenverkehrsanlage den Anforderungen nicht entsprochen hat und/oder eine Nutzungsvorrichtung für die Nutzung der Schienenverkehrsanlage ungeeignet ist. Gefahren für Unversehrtheit der mit der Schienen- verkehrsanlage interagierenden Personen und/oder der Schienenverkehrsanlage selbst können somit reduziert werden.
Ein Verfahren nach Anspruch 10 gewährleistet den Betrieb der Schienenverkehrsanlage in besonders sicherer und zuverlässiger Weise. Dadurch, dass das Überprüfungsergebnis in den zweiten Datenblock aufgenommen wird, erfolgt eine zuverlässige und gegenüber Fehlem und Manipulationsversuchen robuste Dokumentation. Hierdurch kann verhindert werden, dass Komponenten der Schienenverkehrsanlage mit unzureichender Beschaffenheit weiterbetrieben werden. Ein Verfahren nach Anspruch 11 gewährleistet eine besonders effiziente und sichere Verarbeitung der Informationen. Vorzugsweise umfasst jede der Vorrichtungen eine eigene Verarbeitungseinrichtung zum Berechnen der Prüfsumme auf Grundlage des entsprechenden Datenblocks und/oder steht mit einer derartigen Verarbeitungsvorrichtung in Signal Verbindung. Derartige, als Komponenten einer Vorrichtung ausgebildete Verarbeitungseinrichtungen werden als dezentrale Verarbeitungseinrichtungen bezeichnet. Die jeweilige Verarbeitungseinrichtung kann wiederum mit der Erfassungseinrichtung zum automatisierten Erfassen der Informationen in Signalverbindung stehen. Beispielsweise können mehrere der Vorrichtungen, insbesondere deren Erfassungseinrichtungen, mit einer einzigen Verarbeitungseinrichtung, insbesondere unmittelbar, in Signal Verbindung stehen. Die Schienenverkehrsanlage kann weitere dezentrale Verarbeitungseinrichtungen, beispielsweise entlang des Gleises und/oder an Bahnhofsanlagen, aufweisen. Derartige dezentrale Verarbeitungseinrichtungen können als stationäre, insbesondere unbeweglich an der Schienenverkehrsanlage vorgesehene Verarbeitungseinrichtungen ausgebildet sein. Die Übertragung von Signalen, insbesondere des Datenblocks, zum Berechnen der zweiten Prüfsumme erfolgt vorzugsweise von der Verarbeitungseinrichtung einer Vorrichtung zu der Verarbeitungseinrichtung einer weiteren Vorrichtung und/oder zu einer stationären, insbesondere dezentralen, Verarbeitungseinrichtung. Die Übertragung erfolgt vorzugsweise drahtlos. Vorteilhaft wird hierdurch erreicht, dass verteilt vorliegende Rechenkapazitäten möglichst ausgeschöpft werden können. Durch die vorgeschlagene Aufgabenteilung zwischen mehreren Verarbeitungseinrichtungen werden Manipulationsversuche zudem nochmals erschwert.
Unter einer zentralen Rechenvorrichtung wird eine Gruppe von mindestens fünf, insbesondere mindestens zehn, insbesondere mindestens 50, insbe- sondere mindestens 100, Verarbeitungsvorrichtungen verstanden, die lokal agglomeriert, insbesondere in demselben Gebäude und/oder Raum, angeordnet sind. Das Berechnen von Prüfsummen, insbesondere der zweiten Prüfsumme, kann auf der zentralen Rechenvorrichtung, insbesondere auf mindestens einer der Verarbeitungseinrichtungen der zentralen Rechenvorrichtung, erfolgen. Die zentrale Rechenvorrichtung steht vorzugsweise mittelbar über dezentrale Verarbeitungseinrichtungen oder unmittelbar mit den Vorrichtungen in Signal Verbindung.
Die Verarbeitungseinrichtungen können jeweils einen Prozessor zum Durchführen von Rechenoperationen, einen Datenspeicher zum Speichern von Daten und/oder eine Kommunikationseinheit zum Übertragen von Daten aufweisen.
Ein Verfahren nach Anspruch 12 gewährleistet das Betreiben der Schienenverkehrsanlage in besonders sicherer und zuverlässiger Weise. Das Übertragen eines Datenblocks, insbesondere des zweiten Datenblocks und/oder einer Prüfsumme, insbesondere der zweiten Prüfsumme, über die Netzwerkverbindung führt zu einer besseren, nicht lediglich lokalen, Verfügbarkeit und/oder einer Redundanz dieser Daten. Durch die Redundanz wird Sicherheit gegenüber Datenverlust, Fehlem bei der Handhabung der Daten und/oder Manipulationsversuchen geschaffen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist mindestens eine, insbesondere sind mehrere, insbesondere sind sämtliche, der Verarbeitungseinrichtungen als Knotenpunkte eines, insbesondere desselben, Netzwerks ausgebildet. Bei dem Netzwerk kann es sich um ein Peer-to-Peer-Netzwerk und/oder ein ad-hoc-Netzwerk handeln. Vorzugsweise liegen dem Netzwerk Datenblöcke, insbesondere sämtliche Datenblöcke, redundant vor. Insbesondere können sämtliche Datenblöcke, von einem initialen Datenblock bis zu dem aktuellsten Datenblock, auf ei- ner einzigen Verarbeitungseinrichtung und/oder auf der zentralen Rechenvorrichtung vorliegen. Vorzugsweise sind auf mindestens einer Verarbeitungseinrichtung, insbesondere einer der Vorrichtungen, insbesondere auf sämtlichen Verarbeitungseinrichtungen nur einzelne, insbesondere ein einziger, nicht jedoch sämtliche der Datenblöcke gespeichert.
Das Speichern der aufeinander aufbauenden Datenblöcke kann insbesondere über mehrere Verarbeitungseinrichtungen, welche insbesondere entfernt voneinander angeordnet sind, verteilt erfolgen. Hierdurch können die Speicherkapazitäten mehrerer Verarbeitungseinrichtungen besonders effizient ausgeschöpft werden. Insbesondere wird der Verlust des Untergangs aller Datenblöcke beim Defekt einer einzelnen Verarbeitungseinrichtung vermieden.
Ein Verfahren nach Anspruch 13 gewährleistet einen besonders sicheren Betrieb der Schienenverkehrsanlage. Vorzugsweise erfolgt das Überprüfen der Integrität von Datenblöcken, insbesondere jedes einzelnen der Datenblöcke, wiederholt, insbesondere nach einem vorgegebenen Zeitintervall. Insbesondere können sämtliche der Datenblöcke von einem initialen Datenblock bis zu dem aktuellsten Datenblock nacheinander oder parallelisiert auf deren Integrität überprüft werden. Zur Überprüfung der Integrität des jeweiligen Datenblocks kann eine Neuberechnung der Prüfsumme des jeweiligen Datenblocks durchgeführt werden. Die neuberechnete Prüfsumme kann dann mit der in dem nachfolgenden Datenblock gespeicherten Prüfsumme verglichen werden. Sind diese Prüfsummen identisch, kann die Integrität des überprüften Datenblocks bestätigt werden. Andernfalls können der entsprechende Datenblock und/oder die Prüfsumme des nachfolgenden Datenblocks als fehlerhaft identifiziert werden. Zur Fehlerbehebung kann auf einen redundant in dem Netzwerk gespeicherten Datensatz zurückgegriffen werden. Der Aufwand für die Wiederherstellung fehlerhafter Daten ist hierdurch erheblich reduziert. Die durch diese Überprüfung geschaffene Möglichkeit zum Erkennen fehlerhafter Daten erhöht die Sicherheit des Verfahrens zum Betreiben der Schienenverkehrsanlage. Es kann vermieden werden, dass aufgrund fehlerhafter Informationen, die in Zusammenhang mit dem Gütezustand der Verkehrsanlage stehen, eine Inbetriebnahme, insbesondere von Gleisstrecken, insbesondere Signalanlagen und/oder Weichen und/oder Schienenfahrzeugen, erfolgt.
Ein Verfahren nach Anspruch 14 gewährleistet das Betreiben der Schienenverkehrsanlage in besonders wirtschaftlicher Weise. Vorzugsweise erfolgt die Buchführung, die in Zusammenhang mit einer Tätigkeit steht, die mit der mindestens einen Vorrichtung durchgeführt wird, in Abhängigkeit von, insbesondere ausgelöst durch, die automatisiert erfassten Informationen, insbesondere in Abhängigkeit von dem vorstehend beschriebenen Überprüfungsergebnis. Die Buchführung kann Zahlungsanweisungen von und/oder zu dem Betreiber der jeweiligen Vorrichtung und/oder der Schie- nenverkehrsanalage umfassen. Die Buchführung kann zentral, insbesondere durch die zentrale Rechenvorrichtung gesteuert, und/oder dezentral, insbesondere durch eine, insbesondere dezentrale und/oder einzelne, Verarbeitungseinrichtung, gesteuert erfolgen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage zu schaffen, welches insbesondere besonders sicher, zuverlässig und wirtschaftlich im Betrieb ist.
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Es wurde erkannt, dass ein System zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage, welches mindestens eine Erfassungseinrichtung zum automatisierten Erfassen der Informationen und mindestens eine Verarbei- tungseinrichtung zum Bestimmen des zweiten Datenblocks und der darauf basierenden Prüfsumme aufweist, das Betreiben der Schienenverkehrsanlage in besonders sicherer, zuverlässiger und wirtschaftlicher Weise gewährleistet. Die Vorteile des Systems entsprechen den Vorteilen, die vorstehend in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Betreiben der Schienenverkehrsanlage angeführt sind. Vorzugsweise ist das System mit mindestens einem der Merkmale weitergebildet, die vorstehen in Zusammenhang mit dem Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage genannt sind.
Ein System nach Anspruch 16 gewährleistet das Betreiben der Schienenverkehrsanlage in besonders sicherer und zuverlässiger Weise. Die Vorrichtung kann entsprechend der vorstehenden Beschreibung beispielsweise als Bearbeitungsvorrichtung, als Prüfvorrichtung, als Nutzung s Vorrichtung und/oder als Kalibriervorrichtung ausgebildet sein. Die Vorrichtung kann die mindestens eine Erfassungseinrichtung aufweisen.
Ein System nach Anspruch 17 ist besonders flexibel einsetzbar. Dadurch, dass die Vorrichtung die Verarbeitungseinrichtung aufweist, kann der zweite Datenblock mittels der Vorrichtung bestimmt werden und/oder die auf dem zweiten Datenblock basierende Prüfsumme kann mittels der Vorrichtung berechnet werden. Die Übertragung der automatisiert erfassten Informationen an eine separat von der Vorrichtung ausgebildete Verarbeitungseinrichtung kann vermieden werden. Insbesondere können Sicherheitslücken bei der Übertragung der Daten und/oder Übertragungsfehler vermieden werden.
Ein System nach Anspruch 18 ist besonders effizient im Betrieb. Über die Kommunikationseinheit können Daten, insbesondere die automatisiert er- fassten Informationen und/oder eine Prüfsumme und/oder ein Datenblock, gesendet und/oder empfangen werden. Die Kommunikationseinheit ist vorzugsweise ein Bestandteil der Verarbeitungseinrichtung. Die Kommunikationseinheit kann eine Funkschnittstelle zum Ausbilden der drahtlosen Datenverbindung und/oder eine Kabelschnittstelle zum kabelgebundenen Übertragen der Informationen aufweisen. Die drahtlose Datenverbindung gewährleistet eine erhöhte Flexibilität beim Austausch von Daten. Eine mobile, insbesondere tragbar, ausgebildete Vorrichtung kann mittels der zum drahtlosen Übertragen der Informationen ausgebildeten Kommunikationseinheit beispielsweise während des Verlagerns, insbesondere entlang des Gleises, Daten mit einer anderen Verarbeitungseinrichtung austauschen. Die Funkschnittstelle umfasst vorzugsweise eine eine WiFi- Schnittstelle und/oder 5 G- Schnittstelle und/oder eine LTE- Schnittstelle und/oder eine Bluetooth-Schnittstelle.
Ein System nach Anspruch 19 gewährleistet eine besonders umfassend nachvollziehbare Handhabung der Informationen. Vorzugweise weist jede der Vorrichtung des Systems ein derartiges Identifikationsmittel auf. Das Identifikationsmittel ist vorzugsweise zum Speichern einer digitalen Kennung ausgebildet. Das Identifikationsmittel kann einen Datenspeicher und/oder ein Zeichen, insbesondere einen Barcode und/oder einen Matrixcode, mit der Keimung aufweisen. Die Kennung ist vorzugsweise eine einzigartige Identifikationsinformation zur Kennzeichnung der jeweiligen Vorrichtung. Die Vorrichtung und/oder das Identifikationsmittel sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Ändern und/oder Entfernen des Identifikationsmittels und/oder der Kennung erfasst, insbesondere manipulationssicher, erfasst werden. Hierzu kann beispielsweise eine elektronische Sicherung verwendet werden, welche beim Entfernen und/oder Ändern eine nicht reversible Zustandsänderung erfährt. Die Kennung, insbesondere die Identifikationsinformation, wird vorzugsweise bei der Herstellung der jeweiligen Vorrichtung vergeben.
Ein System nach Anspruch 20 ist besonders zuverlässig und effizient im Betrieb. Das Netzwerk kann ein Peer-to-Peer-Netzwerk, ein ad-hoc- Netzwerk, ein LAN-Netzwerk und/oder ein WAN-Netzwerk umfassen. Unter der verteilten Datenbank wird ein Zusammenschluss mehrerer Datenspeicher verstanden, welche örtlich getrennt voneinander, insbesondere in unterschiedlichen Räumen und/oder Gebäuden, vorliegen. Vorzugsweise weisen zumindest einzelne der Verarbeitungseinrichtungen nicht sämtliche Datenblöcke, umfassend einen intialen Datenblock bis hin zu dem aktuellsten Datenblock, und/oder nur einen Teil eines Datenblocks, nicht jedoch den gesamten Datenblock, auf. Hierdurch kann die zur Verfügung stehende Speicherkapazität der Datenspeicher mehrerer Verarbeitungseinrichtungen besonders effizient genutzt werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung eines Systems zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage, aufweisend die Schienenverkehrsanlage, mehrere Vorrichtungen zum Bestimmen eines Gütezustands der Schienenverkehrsanlage und zur Einflussnahme auf diesen Gütezustand, und mehrere Verarbeitungseinrichtungen zum Bestimmen von Datenblöcken und zum Berechnen jeweils darauf basierender Prüfsummen, Fig. 2 eine schematische Darstellung exemplarischer Vorrichtungen zum Bestimmen des Gütezustands und zur Einflussnahme auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage in Fig. 1, und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Schienenverkehrsanlage in Fig. 1, wobei ein erster Datenblock mit einer ersten Prüfsumme bereitgestellt wird, Informationen, welche Rückschlüsse auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage automatisch erfasst werden, ein zweiter Datenblock mit der ersten Prüfsumme und den erfassten Informationen bestimmt wird und eine zweite Prüfsumme basierend auf Basis des zweiten Datenblocks berechnet wird.
Anhand der Fig. 1 bis Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Systems 1 zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage 2 beschrieben. Die Schienenverkehrsanlage 2 umfasst ein Gleis 3 mit einer Signalanlage 4, ein auf dem Gleis 3 fahrbares Schienenfahrzeug 5 und eine Bahnhofsanlage 6. Das Gleis 3 weist ein Schotterbett 3a, darauf aufliegende Gleisschwellen 3b, auf den Gleisschwellen 3b angebrachte Schienen 3c und eine Oberleitung 3d zum Versorgen des Schienenfahrzeugs 5 mit elektrischer Leistung auf. Die Signalanlage 4 ist als Lichtsignal ausgebildet. Das Schienenfahrzeug 5 wird über die Oberleitung 3d mit elektrischer Leistung zum Verlagern über die Schienen 3c versorgt. Die Bahnhofsanlage 6 weist mindestens einen, nicht dargestellten Bahnsteig auf.
Das System 1 umfasst mehrere Vorrichtungen 7, 8, 9, 10, 11 zum Bestimmen eines Gütezustands und zur Einflussnahme auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage 2. Die Vorrichtungen umfassen zwei Bearbeitungsvorrichtungen 7, 11 zum Bearbeiten, insbesondere zum Herstellen und/oder Instandhalten, der Schienenverkehrsanlage 2, eine Prüfvorrichtung 8 zum Prüfen des Gütezustands, insbesondere der Funktionalität und/oder des Wartungszustands, der Schienenverkehrsanlage 2, eine Nutzungsvorrichtung 9 zur Nutzung der Schienenverkehrsanlage 2, insbesondere zum Befahren der Schienen 3c und eine Kalibriervorrichtung 10 zum Kalibrieren der vorstehend genannten Vorrichtungen 7, 8, 9, 11. Die erste Bearbeitungsvorrichtung 7, die Prüfvorrichtung 8 und die Nutzungsvorrichtung 9 sind an dem Schienenfahrzeug 5 angebracht, insbesondere Komponenten des Schienenfahrzeugs 5. Die Kalibriervorrichtung 10 und die zweite Bearbeitungsvorrichtung 11 sind nicht an dem Schienenfahrzeug 5 angebracht, sondern unabhängig von diesem ausgebildet.
Die erste Bearbeitungsvorrichtung 7 weist zur Einflussnahme auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage 2 ein Stopfaggregat 7a zum Verdichten des Schotterbetts 3c auf. Ferner umfasst die erste Bearbeitungsvorrichtung 7 eine Stopf-Erfassungseinrichtung 7b zum automatisierten Erfassen des Umfangs der mit dem Stopfaggregat 7a durchgeführten Bearbeitung Stätigkeiten, insbesondere der ausgeführten Verdichtungszyklen und/oder der Verdichtungsintensität und/oder des bearbeiteten Streckenabschnitts auf.
Die Prüfvorrichtung 8 umfasst eine Verdichtungs-Erfassungseinrichtung 8b zum Bestimmen des Gütezustands der Schienenverkehrsanlage 2, insbesondere zum Bestimmen des Verdichtungszustands des Schotterbetts 3a und/oder der vertikalen Position der Gleisschwellen 3b relativ zu dem Schotterbett 3 a.
Die Nutzungsvorrichtung 9 umfasst ein Antriebsaggregat 9a, das zum Verlagern des Schienenfahrzeugs 5 entlang der Schienen 3c leistungsübertra- gend mit der Oberleitung 3d verbunden ist und durch das Verlagern des Schienenfahrzeugs 5 über die Schienen 3c auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage 2 einwirkt, insbesondere zur Beanspruchung und zum Verschleiß dieser führt. Ferner umfasst die Nutzungsvorrichtung eine Fahr- Erfassungseinrichtung 9b zum automatisierten Erfassen der von dem Antriebsaggregat 9a aufgenommenen, elektrischen Leistung, der zurückgelegten Wegstrecke und/oder der befahrenen Streckenabschnitte.
Die erste Bearbeitungsvorrichtung 7, die Prüfvorrichtung 8 und die Nutzungsvorrichtung 9 stehen mit einer Fahrzeug- Verarbeitungseinrichtung 12 zum Verarbeiten digitaler Daten, insbesondere kabelgebunden, in Signalverbindung.
Die zweite Bearbeitungsvorrichtung 11 ist zur Gleisreinigung ausgebildet. Die zweite Bearbeitungsvorrichtung 11 weist ein Reinigungsaggregat 11a zum Reinigen des Schotterbetts 3a, insbesondere im Bereich der Bahnhofsanlage 6, und von Wänden eines Tunnels, auf. Eine Reinigungs- Erfassungseinrichtung 11b ist zum Erfassen der mit dem Reinigungsaggregat 11a durchgeführten Reinigungsarbeiten, insbesondere der gereinigten Wegstrecke und des gereinigten Streckenabschnitts, ausgebildet. Eine Reinigungs-Verarbeitungseinrichtung 11c ist zur Verarbeitung digitaler Daten ausgebildet und steht mit dem Reinigungsaggregat 11a und der Reinigungs-Erfassungseinrichtung 11b in, insbesondere kabelgebundener, Signalverbindung.
Die Kalibriervorrichtung 10 ist zum Kalibrieren der Vorrichtungen 7, 8, 9 des Schienenfahrzeugs 5, insbesondere zum Kalibrieren der Stopf- Erfassungseinrichtung 7b, der Verdichtungs-Erfassungseinrichtung 8b und der Fahr-Erfassungseinrichtung 9b, ausgebildet. Hierzu weist die Kalib- riervorrichtung 10 eine Kalibrier-Erfassungseinrichtung 10b zum automatisierten Erfassen von Messwerten auf, zu deren automisierter Erfassung auch die Erfassungseinrichtungen 7b, 8b, 9b ausgebildet sind. Eine Kalibrier-Verarbeitungseinrichtung 10c steht mit der Kalibrier- Erfassungseinrichtung 10b und der Fahrzeug-Verarbeitungseinrichtung 12 in Signal Verbindung und ist zur Verarbeitung digitaler Daten, insbesondere zum Bestimmen einer Messabweichung der Erfassungseinrichtungen 7b, 8b, 9b, ausgebildet.
Das System 1 weist eine zentrale Rechenvorrichtung 13 mit mehreren Rechen-Verarbeitungseinrichtungen 14 zur Verarbeitung digitaler Daten auf. Die Rechen-Verarbeitungseinrichtungen 14 sind in ein lokales Netzwerk eingebunden und hierzu kabelgebunden signalübertragend miteinander verbunden.
Ferner umfasst das System 1 mehrere dezentrale Verarbeitung seinrichtun- gen 15, die ebenfalls zur Verarbeitung digitaler Daten ausgebildet sind. Die dezentralen Verarbeitungseinrichtungen 15 befinden sich an unterschiedlichen Orten, insbesondere entlang des Gleises 3. Die dezentralen Verarbeitungseinrichtungen 15 sind insbesondere örtlich getrennt von der zentralen Recheneinrichtung 13 angeordnet. Die Rechen-Verarbeitungseinrichtungen 14 sind hingegen in einem einzigen Rechenzentrum, insbesondere in demselben Raum, verortet.
Jede der Verarbeitungseinrichtungen 10c, 11c, 12, 14, 15 weist einen Prozessor zum Ausführen von Rechenoperationen und einen Datenspeicher zum Speichern digitaler Daten auf. Die Verarbeitungseinrichtungen 10c, 11c, 12, 14, 15 sind jeweils signalübertragend miteinander verbunden. Zwischen der zentralen Recheneinrichtung 13 und den dezentralen Verarbeitungseinrichtungen 15 sowie zwischen der Kalibrier-Verarbeitungseinrichtung 10c und der Fahrzeug- Verarbeitungseinrichtung 12 besteht jeweils eine kabelgebundene Signalverbindung 16. Kabelgebundene Signalverbindungen 16 sind in der Fig. 1 als durchgezogene Linien dargestellt. Zwischen der Kalibrier- Verarbeitungseinrichtung 10c, der Reinigungs-Verarbeitungseinrichtung 11c, der Fahrzeug-Verarbeitungseinrichtung 12 und den dezentralen Verarbeitungseinrichtungen 15 besteht eine drahtlose Signal Verbindung 17. Drahtlose Signalverbindungen 17 sind in der Fig. 1 durch eine Strich- Punkt-Linie dargestellt.
Zur Ausbildung der kabelgebundene und/oder der drahtlosen Signalverbindung 16, 17 weisen die Verarbeitungseinrichtungen 10c, 11c, 12, 14, 15 jeweils eine Kommunikations einheit 18 auf. Die jeweilige Kommunikationseinheit 18 der Verarbeitungseinrichtungen 10c, 11c, 12 weist eine Funkschnittstelle, insbesondere ein 5G-Funkmodul, zur Ausbildung der drahtlosen Signal Verbindung 17 auf. Die Kommunikationseinheiten 18 der Verarbeitungseinrichtungen 10c, 12, 14, 15 weisen jeweils eine Kabelschnittstelle, insbesondere eine LAN- Schnittstelle, zur Ausbildung der kabelgebundenen Signal Verbindung 16 auf.
Die jeweilige Verarbeitungseinrichtung 10c, 11c, 12, 14, 15 weist ein Identifikationsmittel 19 zum Bereitstellen einer jeweils eindeutigen Keimung auf. Das Identifikationsmittel 19 ist als Speichermedium ausgebildet, welches mit dem jeweiligen Prozessor der Verarbeitungseinrichtung in Signalverbindung steht und die Kennung als digitale Information aufweist. Die über ein Netzwerk miteinander verbundenen Datenspeicher der Verarbeitungseinrichtungen 10c, 11c, 12, 14, 15 bilden zusammen eine verteilte Datenbank 20 zum Speichern von Daten. Mittels der verteilten Datenbank 20 können Daten auf Datenspeichern hinterlegt werden, die an unterschiedlichen, insbesondere voneinander entfernten, Orten betrieben werden. Datensätze können in der verteilten Datenbank 20 verteilt vorliegen, ohne dass die gleiche Information mehrfach vorliegt. Vorzugsweise liegt jeder Datensatz in der verteilten Datenbank 20 aber derart redundant vor, dass sämtliche Daten zumindest zweimalig vorliegen, insbesondere dass diese Daten auf zwei voneinander örtlich getrennten Datenspeichern redundant vorliegen.
Das auf dem Gleis 3 angeordnete Schienenfahrzeug 5 ist in der Fig. 2 weiter im Detail dargestellt. Das Antriebsaggregat 9a umfasst zwei Antriebsmotoren 21. Das Stopfaggregat 7a der ersten Bearbeitungsvorrichtung 7 umfasst hydraulische Aktoren 22 und Stopfpickel 23. Die Stopf- Erfassungseinrichtung 7b umfasst Lineargeber 24, die zum Erfassen der von den Aktoren 19 geleisteten und auf die Stopfpickel 23 übertragenen Verdichtungsbewegungen ausgebildet sind.
Die Verdichtungs-Erfassungseinrichtung 9b der Prüfvorrichtung 8 umfasst mit den Stopfpickeln 23 verbundene Vibrationssensoren 25 zum Erfassen von mit dem Verdichtungszustand des Schotterbetts 3a korrelierenden Messwerten. Die Verdichtungs-Erfassungseinrichtung 9b kann einen nicht dargestellten Ultraschall- Sensor zum Erfassen der vertikalen Position der Gleisschwellen 3b relativ zu dem Schotterbett 3a aufweisen.
Anhand der Fig. 3 sind die von den Erfassungseinrichtungen 7b, 8b, 9b, 10b, 11b erfassten und von den Verarbeitungseinrichtungen 10c, 11c, 12, 14, 15 verarbeiteten Informationen, die in Zusammenhang mit dem Gütezustand der Schienenverkehrsanlage 2 stehen, exemplarisch in einem Flussdiagramm dargestellt. Ein erster Datenblock 26 umfasst eine Prüfsumme 26a eines vorausgehenden Datenblocks, einen ersten Datenheader 26b und mehrere ersten Datenpakete 26c. Ein zweiter Datenblock 27 umfasst eine erste Prüfsumme 27a, welche auf dem ersten Datenblock 26 basiert, einen zweiten Datenheader 27b und mehrere zweiten Datenpakete 27c. Die erste Prüfsumme 27a ist das Ergebnis eines kryptografischen Berechnungsverfahrens auf Grundlage des ersten Datenblocks 26. Die zweiten Datenpakete 27c umfassen zwei der ersten Datenpakete 26c und zwei neu erstellte Datenpakete 28, 29. Das neu erstellte Datenpaket 28 basiert auf Informationen, die mittels der Erfassungseinrichtung 7b automatisch erfasst wurden und Rückschlüsse auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage 2 geben. Eine zweite Prüfsumme 30 ist das Ergebnis eines kryptografischen Berechnungsverfahrens auf Grundlage des zweiten Datenblocks 27.
Nachfolgend sind das Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage 2 und die Funktionsweise des Systems 1 zum Betreiben der Schienenverkehrsanlage 2 beschrieben:
Das Schienenfahrzeug 5 wird an dem Gleis 3, insbesondere auf den Schienen 3c, bereitgestellt. Die Kalibriervorrichtung 10 ist an dem Schienenfahrzeug 5 bereitgestellt. Die Kalibriervorrichtung 10, insbesondere die Kalibrier-Verarbeitungseinrichtung 10c, ist über die reversibel lösbare, kabelgebundene Signalverbindung 16 mit der Fahrzeug- Verarbeitungseinrichtung 12 verbunden. Die Kalibriervorrichtung 10 ist zum reversiblen Anordnen an dem Schienenfahrzeug 5 tragbar ausgebildet. An einem anderen Streckenabschnitt des Gleises 3 ist die zweite Bearbeitung s Vorrichtung 11 angeordnet.
Die Verarbeitungseinrichtungen 10c, 11c, 12 stellen über deren jeweilige Kommunikationseinheit 18 die drahtlose Signal Verbindung 17 zu mindestens einer der dezentralen Verarbeitungseinrichtungen 15 her. Ein Netzwerk ist aufgebaut, in dem die Verarbeitungseinrichtungen 10c, 11c, 12, 14, 15 jeweils einen Netzwerkknoten ausbildet, wobei alle Netzwerkknoten signalübertragend miteinander in Verbindung stehen.
Auf den Datenspeichern der Rechen-Verarbeitungseinrichtungen 14 der zentralen Rechenvorrichtung 13 ist der erste Datenblock 26 abgespeichert. Mittels der Rechen-Verarbeitungseinrichtungen 14 wird auf Grundlage des ersten Datenblocks 26 die erste Prüfsumme 27 anhand des kryptografischen Berechnungsverfahrens bestimmt. Die erste Prüfsumme 27 ist ein Hashwert des ersten Datenblocks 26.
Der erste Datenheader 26b umfasst einen Zeitstempel hinsichtlich seiner Erstellung, eine Keimung der Verarbeitungseinrichtung 14, mittels derer der erste Datenblock 26 erstellt wurde und die Größe des ersten Datenblocks 26, insbesondere den damit verbundenen Speicherbedarf.
Die ersten Datenpakete 26c umfassen hinsichtlich der Vorrichtungen 8, 9, 10, 11 Informationen zu deren Herstellung, deren Kalibrierung, deren Funktionalität, deren Lebensdauer, deren Wartungszustand und deren Betriebskosten. Ferner umfassen die ersten Datenpakete 26c Informationen hinsichtlich der Schienenverkehrsanlage 2, insbesondere des Gleises 3, der Signalanlage 4, des Schienenfahrzeugs 5 und der Bahnhofsanlage 6, insbe- sondere zu deren Herstellung, deren Beschaffenheit, insbesondere deren Wartungszustand, deren Funktionalität und deren Nutzungskosten.
Ein Auftrag 31 zum Bearbeiten des Gleises 3 mittels der ersten Bearbeitung s Vorrichtung 7, insbesondere zum Verdichten des Schotterbetts 3a, wird erteilt. Die Auftragserteilung erfolgt insbesondere automatisiert, insbesondere anhand der Informationen eines Datenblocks, insbesondere aufgrund von Informationen über den Gütezustand der Schienen verkehrs- analage 2, insbesondere anhand des Wartungszustands des betreffenden Streckenabschnitts des Gleises 3.
Aufgrund des Bearbeitungsauftrags 31 werden Informationen hinsichtlich des entsprechenden Streckenabschnitts des Gleises 3 und hinsichtlich der ersten Bearbeitungsvorrichtung 7 aus dem ersten Datenblock 26 abgerufen. Es erfolgt eine Anfangs-Prüfung 32, ob die erste Bearbeitungsvorrichtung 7 zur Durchführung des Bearbeitungsauftrags 31 geeignet ist, insbesondere ob das Schienenfahrzeug 5 zum Befahren des entsprechenden Streckenabschnitts geeignet und zugelassen ist, ob die erste Bearbeitungsvorrichtung 7 die erforderliche Funktionalität aufweist, bzw. ob die erste Bearbeitungsvorrichtung 7 funktionsfähig und kalibriert ist. Eine Freigabe der ersten Bearbeitungsvorrichtung 7 zum Bearbeiten des Gleises 3 in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Anfangs-Prüfung 32 und die Bearbeitung 33 des Gleises 3 erfolgt, sofern das Überprüfungsergebnis deren Zulässigkeit ergibt.
Das Schotterbett 3a wird mittels der ersten Bearbeitungsvorrichtung 7, insbesondere mittels des Stopfaggregats 7a, verdichtet. Der Bearbeitungsvorgang und -fortschritt wird mittels der Stopf-Erfassungseinrichtung 7b erfasst. Mittels der Nutzungsvorrichtung 9, insbesondere mittels des An- triebsaggregats 9a, wird das Schienenfahrzeug 5 entlang der Schienen 3c verlagert. Die Nutzung des Gleises, insbesondere die über die Oberleitung 3d aufgenommene elektrische Leistung wird von der Fahr- Erfassungseinrichtung 9b erfasst. Mittels der Prüfvorrichtung 8, insbesondere der Verdichtungs-Erfassungseinrichtung 8b, wird das Ergebnis der Bearbeitung 33 automatisch erfasst und aufgezeichnet. Ferner wird die vertikalen Position der Gleisschwellen 3b relativ zu dem Schotterbett 3a wird erfasst und aufgezeichnet.
Die bei der Bearbeitung 33, insbesondere mittels der Erfassungseinrichtungen 7b, 8b, 9b, automatisiert erfassten Informationen geben Rückschluss auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage 2. Diese Informationen fließen in das neu erstellte Datenpaket 28 ein. Das neu erstellte Datenpaket 28 umfasst ferner Informationen über den Zeitraum der Bearbeitung 33, die von dem jeweiligen Identifikationsmittel 19 bereitgestellte einzigartige Kennung der jeweiligen Vorrichtung 7, 8, 9 und Informationen über den Betreiber des Schienenfahrzeugs 5, insbesondere der jeweiligen Vorrichtung 8, 9, 10.
Das neu erstellte Datenpaket 28 wird über die Kommunikationseinheit 18 und die drahtlose Signal Verbindung 17 zu einer der dezentralen Verarbeitungseinrichtungen 15 übertragen. Mittels der dezentralen Verarbeitungseinrichtung 15 wird anhand der in dem neu erstellten Datenpaket 28 enthaltenen Informationen über im Zuge einer End-Prüfung 34 überprüft, ob das Bearbeitungsergebnis die in dem Bearbeitungsauftrag 31 gestellten Anforderungen erfüllt. Anhand dieses Überprüfungsergebnisses wird das Ergebnis der Bearbeitung 33 als zulässig oder unzulässig bestimmt. Bei einem zulässigen Bearbeitungsergebnis erfolgt die Freigabe 35 des bearbeiteten Streckenabschnitts des Gleises 3. An die Zulässigkeit des Bearbeitungser- gebnis kann auch ein automatisiert erstellter Buchhaltung s auftrag geknüpft sein, der die Bezahlung des Betreibers des Schienenfahrzeugs 5 automatisiert, insbesondere gemäß eines in einem Datenblock hinterlegten Vertrags, veranlasst. Bei diesem Buchhaltungsauftrag wird vorzugsweise die Nutzung der Schienenverkehrsanlage 2, insbesondere der Bezug elektrischer Leistung über die Oberleitung 3d berücksichtigt. Insbesondere kann das hierfür anfallende Entgelt dem Betreiber des Schienenfahrzeugs 5 automatisiert in Rechnung gestellt werden. Das neu erstellte Datenpaket 28 wird, insbesondere von dem Bearbeitungsergebnis, über die kabelgebundene Signalverbindung 16 an die zentrale Rechenvorrichtung 13 übermittelt.
Weitere neu erstellte Datenpakete 29, die beispielsweise Kalibrierdaten umfassen, welche mittels der Kalibrier-Erfassungseinrichtung 10b der Kalibriervorrichtung 10 erfasst wurden oder, welche Bearbeitungsdaten zu einer mittels des Reinigungsaggregats 11a der zweiten Bearbeitungsvorrichtung 11 ausgeführten Bearbeitung der Schienenverkehrsanlage 2 gehören und mittels der Reinigungs-Erfassungseinrichtung 11b erfasst wurden, werden an die jeweilige dezentrale Verarbeitungseinrichtung 15 übermittelt. Über die dezentrale Verarbeitungseinrichtung 15 werden die neu erstellten Datenpakete 29 ebenfalls an die zentrale Rechenvorrichtung 13 übermittelt.
Mittels der zentralen Rechenvorrichtung 13 wird der zweite Datenblock 27 mit der ersten Prüfsumme 27a, dem zweiten Datenheader 27b und den zweiten Datenpaketen 27c erstellt. Gegenüber dem ersten Datenblock 26 weist der zweite Datenblock 27 zusätzliche, insbesondere aktuelle, Informationen auf, die Rückschlüsse auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage 2 gewähren, sowie die erste Prüfsumme 27a, die auf dem ersten Datenblock 26 basiert. Basierend auf den erfassten Informationen werden neue Datenblöcke 27 erstellt mit Prüfsummen 27a, die jeweils auf dem vorangegangenen Datenblock 26 basieren. Das kryptografische Berechnungsverfahren zum Bestimmen der Prüfsumme 26a, 27a ist derart ausgebildet, dass eine Änderung der in dem zugrundliegenden Datenblock 26, 27 enthaltenen Daten auch zu einer Änderung der Prüfsumme 27a führt. Hierdurch wird zuverlässig gewährleistet, dass eine Änderung der in einem früheren Datenblock 26 gespeicherten Informationen, insbesondere auf Grund von Übermittlungsfehlem oder Manipulationsversuchen, zu einer Änderung der Prüfsumme 27a dieses Datenblocks 26 führen würde. Vorzugsweise erfolgt in bestimmten zeitlichen Abständen eine Überprüfung der Integrität des jeweiligen Datenblocks 26, 27 durch ein erneutes Errechnen der darauf basierenden Prüfsumme 27a und durch Vergleichen dieser neu errechneten Prüfsumme 27a mit der in dem nachfolgenden Datenblock 27 gespeicherten Prüfsumme 27a. Stimmen diese Prüfwerte überein, kann die Integrität des vorangegangenen Datenblocks 26 bestätigt werden.
Um die Sicherheit gegenüber Datenverlust und/oder Manipulationsversuchen weiter zu erhöhen, ist es vorgesehen, die Datenblöcke 26, 27 redundant auf mehreren, insbesondere örtlich getrennt voneinander vorliegenden, Datenspeichern der Verarbeitungseinrichtungen 10c, 11c, 12, 14, 15 zu sichern. Sofern die Überprüfung eines Datenblocks 26, 27 deren Integrität widerlegt, können die korrekten Daten anhand des redundant gespeicherten Datensatzes wiederhergestellt werden.
Die automatisierte Erfassung von Informationen schafft eine erhöhte Sicherheit dadurch, dass fehlerhafte Daten aufgrund von Falscheingaben eines Benutzers verhindert werden und Manipulationsversuche erschwert werden. Die Aufzeichnung von für den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage 2 ausschlaggebenden Information, insbesondere von Vorrichtungen 7, 8, 9, 10, 11, insbesondere von deren Herstellung über die Zulassung und Kalibrierung bis zur Verwendung an der Schienenverkehrsanlage 2, ge- währleistet eine besonders hohe Transparenz hinsichtlich der damit durchgeführten Tätigkeiten. Das Verfahren und das System 1 zum Betreiben der Schienenverkehrsanlage 2 erleichtert zudem das Beschaffen von Informationen, welche Rückschlüsse auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage 2 gewähren. Sie erlauben eine besonders sichere und zuverlässige Handhabung dieser Informationen, gewährleisten, dass die Freigabe von Schienenverkehrsanlagen 2 anhand entsprechend konsistenter und vertrauenswürdiger Informationen erfolgt, fördern die leistungsbezogene Vertragsabwicklung und führen somit zu einem besonders sicheren, robusten und wirtschaftlichen Betrieb der Schienenverkehrsanlage 2.

Claims

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Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage (2), umfassend die Schritte:
1.1. automatisiertes Erfassen von Informationen, die Rückschlüsse auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage (2) geben,
1.2. Bereitstellen einer ersten Prüfsumme (27a) eines ersten Datenblocks (26),
1.3. Bestimmen eines zweiten Datenblocks (27) mit der ersten Prüfsumme (27a) und den erfassten Informationen, und
1.4. Berechnen einer zweiten Prüfsumme (30) basierend auf dem zweiten Datenblock (27).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das automatisierte Erfassen der Informationen mittels mindestens einer Vorrichtung (7, 8, 9, 10, 11) zum Bestimmen des Gütezustands und/oder zur Einflussnahme auf den Gütezustand der Schienenverkehrsanlage (2) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vorrichtung eine Bearbeitungsvorrichtung (7, 11) zum Bearbeiten der Schienenverkehrsanlage (2) und/oder eine Prüfvorrichtung (8) zum Prüfen der Schienenverkehrsanlage (2) und/oder eine Nutzungsvorrichtung (9) zum Nutzen der Schienenverkehrsanlage (2) und/oder eine Kalibriervorrichtung (10) zum Kalibrieren derartiger Vorrichtungen (7, 8, 9, 11) ist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen Bearbeitungsdaten zu einer Bearbei- - 33 - tung (33) der Schienenverkehrsanlage (2) und/oder Prüfdaten zu einer Prüfung der Schienenverkehrsanlage (2) und/oder Nutzungsdaten zu einer Nutzung der Schienenverkehrsanlage (2) und/oder Kalibrierdaten zu einer der Vorrichtungen (7, 8, 9, 11) aufweisen. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsdaten und/oder die Prüfdaten eine Kennung einer Vorrichtung (7, 8, 11) und/oder Informationen über die Zulassung der Vorrichtung (7, 8, 11) und/oder ein Protokoll über die Durchführung und/oder das Ergebnis der Bearbeitung (33) und/oder die Prüfung aufweisen. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzungsdaten eine Kennung eines genutzten Streckenabschnitts und/oder eine Kennung einer Nutzungsvorrichtung (9) und/oder Informationen über die Zulassung der Nutzungsvorrichtung (9) und/oder Informationen über eine Nutzungsdauer und/oder Informationen über die für die Nutzung aufgewandte Energie aufweisen. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierdaten eine Kennung einer Kalibriervorrichtung (10) und/oder Informationen über die Zulassung der Kalibriervorrichtung (10) und/oder eine Kennung der kalibrierten Vorrichtung (7, 8, 9, 11) und/oder ein Kalibrierergebnis und/oder eine Kalibrierabweichung und/oder das Kalibrierdatum und/oder Informationen über die Gültigkeit der Kalibrierung aufweisen. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Überprüfen (32, 34) der Zulässigkeit der Bearbeitung (33) und/oder der Prüfung und/oder der Nutzung der Schienenverkehrsanla- ge (2) und/oder der Kalibrierung einer Vorrichtung (7, 8, 9, 11) durch Auswerten von Informationen des ersten Datenblocks (26). . Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Freigeben (35) der Schienenverkehrsanlage (2) für die Nutzung und/oder Freigeben einer Vorrichtung (7, 8, 9, 11) zum Bearbeiten und/oder zum Prüfen und/oder zum Nutzen der Schienenverkehrsanlage (2) und/oder Freigeben einer Kalibriervorrichtung (10) zum Kalibrieren einer der Vorrichtungen (7, 8, 9, 11) in Abhängigkeit von dem Überprüfungsergebnis.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Datenblock (27) das Überprüfungsergebnis aufweist.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Informationen auf einer anderen Verarbeitungseinrichtung (10c, 11c, 12, 14, 15) erfolgt, als das Berechnen der zweiten Prüfsumme (30).
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Datenblock (27) und/oder die zweite Prüfsumme (30) über eine Netzwerkverbindung (16, 17) übertragen werden.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Überprüfen der Integrität des ersten Datenblocks (26) anhand der ersten Prüfsumme (27a).
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch automatisiertes Auslösen von Zahlungen anhand der Informationen.
15. System (1) zum Betreiben einer Schienenverkehrsanlage (2), aufweisend
15.1. mindestens eine Erfassungseinrichtung (7b, 8b, 9b, 10b, 11b) zum automatisierten Erfassen von Informationen die in Zusammenhang mit dem Gütezustand der Schienenverkehrsanlage (2) stehen, und
15.2. mindestens eine Verarbeitungseinrichtung (10c, 11c, 12, 14, 15), die dazu ausgebildet ist,
15.2.1. einen zweiten Datenblock (27) mit einer ersten Prüfsumme (27a) und den erfassten Informationen zu bestimmen, und
15.2.2. eine zweite Prüfsumme (30) basierend auf dem zweiten Datenblock (27) zu berechnen.
16. System (1) nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch mindestens eine Vorrichtung (7, 8, 9, 10, 11) zum Bestimmen des Gütezustands und/oder zur Einflussnahme auf den Gütezustand der Schienenver- kehrsanlage (2).
17. System (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vorrichtung (7, 8, 9, 10, 11) die Verarbeitungseinrichtung (10c, 11c, 12) aufweist.
18. System (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vorrichtung (7, 8, 9, 10, 11) eine Kommunikationseinheit (18) zum drahtlosen Übertragen der Informationen aufweist. - 36 - System (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vorrichtung (7, 8, 9, 10, 11) ein Identifikationsmittel (19) zum Bereitstellen einer eindeutigen Kennung aufweist. System (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, gekennzeichnet durch eine verteilte Datenbank (20) zum Speichern von Daten auf mehreren, über ein Netzwerk miteinander verbundenen Datenspei- ehern.
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