WO2022228992A1 - Verfahren zur steuerung einer datenübertragung - Google Patents

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WO2022228992A1
WO2022228992A1 PCT/EP2022/060553 EP2022060553W WO2022228992A1 WO 2022228992 A1 WO2022228992 A1 WO 2022228992A1 EP 2022060553 W EP2022060553 W EP 2022060553W WO 2022228992 A1 WO2022228992 A1 WO 2022228992A1
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Georg Lohneis
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Siemens Mobility GmbH
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Siemens Mobility GmbH
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/57—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for vehicles or trains, e.g. trackside supervision of train conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0072—On-board train data handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling data transmission.
  • diagnostic data is determined and recorded, which is used to more precisely detect errors that have occurred during operation of the rail vehicle and to determine their origin or error progression.
  • the diagnostic data is required for a legal evaluation of the damage.
  • any unforeseen event that causes major damage or even complete destruction to the rail vehicle is considered an "extensive loss" here - this includes, for example, a (cab) fire in the rail vehicle, a collision of the rail vehicle with an obstacle, an explosion or a fire A fire in components (capacitor, batteries) of the rail vehicle, etc.
  • diagnostic data are determined and recorded by a rail vehicle, with the aid of which damage occurring during operation of the rail vehicle can be evaluated. On the part of the rail vehicle, any damage occurring is detected with the aid of sensors. When damage is detected, the rail vehicle collects all available diagnostic data and transmits it remotely via high-speed data transmission to a stationary control center in order to ensure subsequent analysis of the damage.
  • the available diagnostic data are preferably collected immediately or directly, i.e. as quickly as possible, in order to ensure their transmission to the land side, including backup there, for a subsequent analysis despite the damage and its effects (e.g. fire, explosion, damage caused by extinguishing water, etc.). ) successfully.
  • damage to the rail vehicle is already detected as it arises. This is done with the help of sensors that are accordingly designed and arranged to convince the rail vehicle, for example, a fire, smoke, an explosion, an unplanned acceleration or deceleration in the movement of the rail vehicle, etc. to detect.
  • This data describes the states of the rail vehicle and other carriages or rail vehicles connected to the rail vehicle.
  • This additionally transmitted data is obtained during (normal) operational operation of the rail vehicle, if necessary monitored and stored, so that its additional transmission can easily be realized or additionally carried out in the event of damage.
  • the diagnostic data and the information or operating data are also stored accident-proof and permanently on board in a damage memory when an incipient damage event is detected.
  • the damage memory is provided by the manufacturer for this purpose and is designed to be robust and accident-proof in the sense of a "flight recorder" known from the aircraft sector.
  • the present invention prevents highly relevant information about the case of damage from being unintentionally deleted or lost.
  • the damage memory provides an additional fallback level for data backup on the rail vehicle.
  • the present invention enables a very fast and legally secured landside determination and analysis of the cause of the damage and the course of the damage after a damage event.
  • the present invention prevents the loss of relevant data, which are required for the legal clarification of the damage, in the event of damage.
  • the present invention makes it possible to detect damage at an early stage, so that - depending on the situation - its extent can be limited if necessary.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 with reference to FIG. 1 shows a second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the present invention.
  • Damage to a rail vehicle SFZ is detected as early as possible with the help of sensors.
  • a fire detector BM is used as a sensor to detect an increased temperature, smoke development or unusual radiant heat as a sign of a fire.
  • an acceleration sensor BS is used to detect unusual acceleration or braking of the rail vehicle as an indication of an accident or a collision.
  • the sensors are connected to a diagnosis server DIAGS, which evaluates the corresponding sensor data and evaluates it using a damage function SF.
  • Diagnostic data of the rail vehicle are determined and fed to the diagnostic server DIAGS as diagnostic messages DIAGM. If damage is detected by the damage function SF, the diagnostic server DIAGS initiates an immediate transmission of diagnostic data to the land side LS via a radio modem FM.
  • the diagnosis data are remotely transmitted to the landside LS as a diagnosis message DIAGM.
  • Video recordings of the environment or the interior of the rail vehicle are made using a video recorder VREC and supplied to the diagnosis server DIAGS as additional data.
  • Information data and/or operating data of the rail vehicle are recorded cyclically with the aid of a so-called event or event recorder EVREC and supplied to the diagnosis server DIAGS as additional data.
  • this additional data is transmitted together with the diagnosis data via the radio modem FM as a radio interface to the land side LS.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the present invention.
  • the diagnostic data is backed up here, possibly together with the video recordings of the video recorder VREC or together with the information data and/or operating data of the event recorder EVREC, by a damage memory SCHSP, which is connected to the diagnostic server DIAGS for this purpose.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Datenübertragung. Seitens eines Schienenfahrzeugs werden Diagnosedaten ermittelt und aufgezeichnet, mit deren Hilfe beim Betrieb des Schienenfahrzeugs auftretende Schäden auswertbar sind. Seitens des Schienenfahrzeugs wird mit Hilfe von Sensoren ein eintretender Schadensfall detektiert. Seitens des Schienenfahrzeugs werden beim detektierten Schadensfall alle verfügbaren Diagnosedaten gesammelt und über eine Datenschnellübertragung zu einer ortsfesten Kontrollstelle fernübertagen, um eine nachträgliche Analyse des Schadensfalls zu gewährleisten.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Steuerung einer Datenübertragung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Da tenübertragung .
Bei Schienenfahrzeugen werden Diagnosedaten ermittelt und aufgezeichnet, die dazu dienen, im Betrieb des Schienenfahr zeugs aufgetretene Fehler genauer zu erfassen sowie deren Ur sache bzw. Fehlerverläufe zu ermitteln.
Als Diagnosedaten werden beispielsweise
- Zustandsinformationen von Komponenten (z.B. Strom-, Spannungs- bzw. Leistungswerte, Temperaturwerte, etc.),
- Verzögerungszeiten zwischen Befehlen und deren Ausfüh rung durch Systeme bzw. Komponenten,
- Standortinformationen des Schienenfahrzeugs,
- im Schienenfahrzeug verwendete Anwendungen und Funktio nen sowie ggf. deren Abläufe,
- Interaktionen unterschiedlicher Komponenten
- etc. ermittelt bzw. betrachtet.
Bei Schienenfahrzeugen ist bekannt, die Diagnosedaten als Meldungen zyklisch vom Schienenfahrzeug zu einer Kontroll stelle, die im Allgemeinen ortsfest ist und als „Landseite" bezeichnet wird, zu übertragen.
Bei Schienenfahrzeugen ist auch bekannt, die Diagnosedaten in einem bordseitigen Diagnosespeicher des Schienenfahrzeugs ab zuspeichern . Beide Versionen ermöglichen, dass Diagnosedaten bei Bedarf oder in vorgegebenen Wartungs-Abständen analysiert und ausge wertet werden.
Insbesondere bei einem umfangreichen Schadensfall am Schie nenfahrzeug werden die Diagnosedaten für eine rechtliche Aus wertung des Schadensfalls benötigt.
Als „umfangreicher Schadensfall" wird hier jedes unvorherge sehene Ereignis betrachtet, das am Schienenfahrzeug einen großen Schaden bis hin zur vollständigen Zerstörung verur sacht - dazu gehört beispielsweise ein (Führerstands-) Brand des Schienenfahrzeugs, eine Kollision des Schienenfahrzeugs mit einem Hindernis, eine Explosion bzw. ein Brand von Kompo nenten (Kondensator, Batterien) des Schienenfahrzeugs, etc.
Im Einsatzgeschehen zur Behebung bzw. Minimierung der Folgen des Schadensfalls kommt es oft vor, dass bordseitige Diagno sedaten zerstört werden.
Dadurch entfällt für den Schienenfahrzeug-Hersteller sowie für ermittelnde Behörden die Möglichkeit, im Nachgang zum Schadensfall eine Schadenursache zu bestimmen bzw. diese zu bewerten .
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Ver fahren zur Sicherung von Diagnosedaten eines Schienenfahr zeugs anzugeben, das auch bei umfangreichen Schadensfällen eine zuverlässige Auswertung zum Schadensfall ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden seitens eines Schie nenfahrzeugs Diagnosedaten ermittelt und aufgezeichnet, mit deren Hilfe beim Betrieb des Schienenfahrzeugs auftretende Schäden auswertbar sind. Seitens des Schienenfahrzeugs wird mit Hilfe von Sensoren ein eintretender Schadensfall detek- tiert. Seitens des Schienenfahrzeugs werden beim detektierten Schadensfall alle verfügbaren Diagnosedaten gesammelt und über eine Datenschnellübertragung zu einer ortsfesten Kon trollstelle fernübertagen, um eine nachträgliche Analyse des Schadensfalls zu gewährleisten.
Bevorzugt werden beim detektierten Schadensfall die verfügba ren Diagnosedaten unverzüglich bzw. unmittelbar, also schnellstmöglich, gesammelt, um deren Übertragung zur Land seite samt dortiger Sicherung für eine nachfolgende Analyse trotz Schadensfall und dessen Auswirkungen (z.B. Brand, Ex plosion, Schäden durch Löschwasser, etc.) erfolgreich durch zuführen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird also am Schienenfahr zeug ein Schadensfall bereits während seiner Entstehung de- tektiert. Dies erfolgt mit Hilfe von Sensoren, die entspre chend ausgestaltet und angeordnet sind, um beim Schienenfahr zeug beispielsweise einen Brand, eine Rauchentwicklung, eine Explosion, eine unplanmäßige Beschleunigung bzw. Verzögerung im Bewegungsablauf des Schienenfahrzeugs, etc., zu erkennen.
Wird ein Beginn eines Schadensfalls detektiert, wird eine Da tenschnellübertragung initialisiert und ausgeführt. Diese Da tenschnellübertragung ist damit „Ereignis-gesteuert bzw. Schadensfall-gesteuert" .
In einer vorteilhaften Weiterbildung werden bei der Detektion eines beginnenden Schadensfalls neben den Diagnosedaten auch weitere Informationsdaten und/oder Betriebsdaten zur Landsei te übertragen.
Diese Daten beschreiben Zustände des Schienenfahrzeugs sowie weiterer mit dem Schienenfahrzeug verbundener Wägen bzw. Schienenfahrzeuge .
Diese zusätzlich übertragenen Daten werden im operativen (Normal-) Betrieb des Schienenfahrzeugs gewonnen, ggf. über wacht und abgespeichert, so dass deren zusätzliche Übertra gung im Schadensfall leicht realisierbar bzw. zusätzlich durchführbar ist.
Für die Datenübertragung im Schadensfall kommen beim Schie nenfahrzeug folgende Daten bevorzugt in Betracht:
- aktuelle Diagnosedaten, die den laufenden Betrieb des Schienenfahrzeugs dokumentieren,
- Aufzeichnungen von Diagnosedaten, die den Betrieb des Schienenfahrzeugs über einen ggf. längeren Zeitraum do kumentieren,
- aktuelle Prozesswerte, die den laufenden Betrieb des Schienenfahrzeugs dokumentieren,
- Aufzeichnungen von Prozesswerten, die den Betrieb des Schienenfahrzeugs über einen ggf. längeren Zeitraum do kumentieren, sowie
- Bilddaten oder Videodaten, die das Innere des Schienen fahrzeugs und/oder das äußere Umfeld des Schienenfahr zeugs zeigen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Diagnosedaten sowie die Informations- bzw. Betriebsdaten bei Detektion ei nes beginnenden Schadensfalls zusätzlich bordseitig in einem Schadenspeicher unfallsicher und dauerhaft abgelegt. Der Schadensspeicher ist Hersteller-seitig zu diesem Zweck vorgesehen und ist im Sinne eines aus dem Flugzeugbereich be kannten „Flugschreibers" robust und unfallsicher ausgestal tet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt eine landseitig gesteuerte Alarmierung von (Einsatz-) Kräften, sobald eine Datenübertragung entsprechend der Erfindung zur Landseite initialisiert bzw. durchgeführt wird.
Durch die vorliegende Erfindung wird verhindert, dass hochre levante Informationen zum Schadensfall unbeabsichtigt ge löscht werden bzw. verloren gehen.
Durch die Datenübertragung zur Landseite bleibt eine am Schienenfahrzeug unbeabsichtigt oder beabsichtigt vorgenomme ne Datenmanipulation bzw. Datenzerstörung nach Eintritt des Schadensfalls ohne Folgen.
Durch den Schadensspeicher wird am Schienenfahrzeug eine zu sätzliche Rückfallebene zur Datensicherung realisiert.
Durch die vorliegende Erfindung wird nach einem Schadensfall eine sehr schnelle und rechtlich abgesicherte landseitige Er mittlung und Analyse der Schadensfall-Ursache sowie des Scha densverlaufs ermöglicht.
Dies gilt insbesondere für den Fall, dass das Schienenfahr zeug durch den Schadensfall (Kollision, Unfall, Vollbrand, etc.) vollständig zerstört wurde.
Durch die vorliegende Erfindung wird verhindert, dass bei ei nem Schadensfall relevante Daten, die zur rechtlichen Klärung des Schadens benötigt werden, verloren gehen. Durch die vorliegende Erfindung wird ermöglicht, einen Scha densfall frühzeitig zu erkennen, so dass - ja nach Lage - sein Ausmaß ggf. begrenzt werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
FIG 1 ein erstes Ausgestaltungsbeispiel zur vorliegenden Er findung, und
FIG 2 mit Bezug auf FIG 1 ein zweites Ausgestaltungsbeispiel zur vorliegenden Erfindung.
FIG 1 zeigt ein erstes Ausgestaltungsbeispiel zur vorliegen den Erfindung.
Ein Schadensfall eines Schienenfahrzeugs SFZ wird so frühzei tig als möglich mit Hilfe von Sensoren erkannt. Beispielswei se wird ein Brandmelder BM als Sensor verwendet, um eine er höhte Temperatur, eine Rauchentwicklung oder um eine außerge wöhnliche Strahlungshitze als Kennzeichen eines Brandes zu erkennen.
Beispielsweise wird ein Beschleunigungssensor BS verwendet, um eine außergewöhnliche Beschleunigung bzw. Bremsung des Schienenfahrtzeugs als Kennzeichen eines Unfalls bzw. einer Kollision zu erkennen.
Die Sensoren sind mit einem Diagnoseserver DIAGS verbunden, der entsprechende Sensordaten auswertet und mit Hilfe einer Schadensfunktion SF bewertet.
Diagnosedaten des Schienenfahrzeugs werden ermittelt und als Diagnosemeldungen DIAGM dem Diagnoseserver DIAGS zugeführt. Bei einem durch die Schadensfunktion SF erkannten Schadens fall wird seitens des Diagnoseservers DIAGS eine sofortige Diagnosedatenübertragung an die Landseite LS über ein Funkmo dem FM veranlasst.
Die Diagnosedaten werden als Diagnosemeldung DIAGM zur Land seite LS fernübertragen.
Videoaufzeichnungen des Umfelds bzw. des Inneren des Schie nenfahrzeugs werden mit Hilfe eines Videorecorders VREC ange fertigt und als zusätzliche Daten dem Diagnoseserver DIAGS zugeführt.
Informationsdaten und/oder Betriebsdaten des Schienenfahr zeugs werden mit Hilfe eines sogenannten Ereignis- oder Eventrecorders EVREC zyklisch aufgezeichnet und als zusätzli che Daten dem Diagnoseserver DIAGS zugeführt.
Im Schadensfall werden diese zusätzlichen Daten zusammen mit den Diagnosedaten über das Funkmodem FM als Funkschnittstelle zur Landseite LS übertragen.
FIG 2 zeigt mit Bezug auf FIG 1 ein zweites Ausgestaltungs beispiel zur vorliegenden Erfindung.
Hier werden im Schadensfall die Diagnosedaten ggf. zusammen mit den Videoaufzeichnungen Videorecorders VREC bzw. zusammen mit den Informationsdaten und/oder Betriebsdaten des Eventre corders EVREC seitens eines Schadensspeichers SCHSP gesi chert, der zu diesem Zweck mit dem Diagnoseserver DIAGS ver bunden ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Datenübertragung,
- bei dem seitens eines Schienenfahrzeugs (SFZ) Diagnose daten (DIAGM) ermittelt und aufgezeichnet (DIAGS) wer den, mit deren Hilfe beim Betrieb des Schienenfahrzeugs auftretende Schäden auswertbar sind,
- bei dem seitens des Schienenfahrzeugs (SFZ) mit Hilfe von Sensoren (BS, BM)) ein eintretender Schadensfall de- tektiert wird,
- bei dem seitens des Schienenfahrzeugs (SFZ) beim detek- tierten Schadensfall alle verfügbaren Diagnosedaten DIAGM) gesammelt und über eine Datenschnellübertragung FM) zu einer ortsfesten Kontrollstelle (LS) fernüberta- gen werden, um eine nachträgliche Analyse des Schadens falls zu gewährleisten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Sensor ein Brand melder (BM) oder ein Beschleunigungssensor (BS) verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Diagnosedaten (DIAGM) seitens der Kontrollstelle (LS) abgespeichert werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem beim detektierten Schadensfall neben den Diagnosedaten (DIAGM) auch weitere Informationsdaten und/oder Betriebs daten zur Kontrollstelle (LS) fernübertragen werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Diagnosedaten (DIAGM) und/oder die Informationsdaten und/oder die Betriebsdaten bei der Detektion des Schadens falls zusätzlich seitens des Schienenfahrzeugs (SFZ) in einem Schadenspeicher (SCHSP) unfallsicher und dauerhaft abgelegt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei der Detektion des Schadensfalls seitens der Kontroll stelle (LS) eine Alarmierung von Kräften erfolgt und/oder Maßnahmen getroffen werden, um den Schadensfall zu mini mieren.
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