WO2024083607A1 - Verfahren zur erstellung einer zugsteuerung - Google Patents
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- WO2024083607A1 WO2024083607A1 PCT/EP2023/078187 EP2023078187W WO2024083607A1 WO 2024083607 A1 WO2024083607 A1 WO 2024083607A1 EP 2023078187 W EP2023078187 W EP 2023078187W WO 2024083607 A1 WO2024083607 A1 WO 2024083607A1
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Classifications
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Definitions
- the invention relates to a method for creating a train control system.
- the locomotive and the coupled wagons are required on the traction vehicle (e.g. on a locomotive).
- a type of braking to be used by the traction unit and predetermined wagons e.g.:
- train type e.g. freight train, passenger train, local train, long-distance train, etc.
- a type of brakes present on the train e.g. disc brake, etc.
- this data is entered into an electronic control system in the locomotive, which then configures or creates the train control using algorithms.
- the train control system determines a type of braking depending on the car's position in the train, which must then be manually set on the car before the journey begins.
- Compilation from a control center or from a vehicle Vehicle dispatch for the train is collected and made available to the train driver in a leaflet or in electronic form.
- the train driver Before the start of the journey, the train driver enters this data into the control system of the train via a display in the driver's cab.
- the train driver must perform a manual visual inspection to ensure that the electronic vehicle control system has correctly adopted the data.
- the invention relates to a method for creating a train control system with which the driving and braking behavior of a train consisting of a traction vehicle and at least one car coupled to it is influenced.
- the locomotive is connected to a control center via a data link.
- Relevant data which are available from the control centre for the wagons and are required to create the train control, are transmitted from the land side via the data connection to an electronic control system of the locomotive.
- the control system uses the relevant data of the wagons and relevant data of the locomotive, which are available from the locomotive and are required to create the train control, in order to create the train control (ZG-STG) automatically.
- the relevant data of the locomotive are available from the control centre and are transmitted from the land side via the data connection to the electronic control system of the locomotive.
- the relevant data are secured using a procedure to prevent data falsification and transmitted to the traction vehicle TFZ via the data connection operated as a radio connection.
- the data are received and stored by the train's traction unit if correct data transmission has been detected.
- the retransmission is aborted after an adjustable time or after a predetermined number of faulty transmission attempts. If an error is detected, the control centre or the control system of the locomotive will prevent the train from moving.
- the data is distributed and checked within the electronic control system of the locomotive or train.
- the data is stored by the traction vehicle in a central storage location.
- the data is transferred from the central storage location to subordinate systems, such as the train protection systems LZB or ETCS.
- the data is transmitted correctly, it is stored in the train's electronic control system and transmitted back to the control center.
- control center compares the data transmitted back with the data originally stored there and checks it for correctness.
- the data transmission is repeated if an error is detected.
- the control centre detects that there are no errors, a release message is transmitted to the control system and the use of the data by the locomotive for control tasks or for the creation of the train control is authorised.
- control system calculates a total mass of the train and/or a total length of the train from the data, or the control system determines a type of braking for each individual car and/or a permissible maximum speed for the train based on the sequence of the cars in the train.
- a specific type of braking is determined for a specific wagon based on the data from the control system. This is transmitted from the traction vehicle to the specific wagon via a data connection and is set there automatically.
- the traction vehicle reads the braking type set in each of the train's carriages via the data connection for testing and security purposes. and compares them with the specifications of the control technology.
- a repeated transmission of the braking type to an affected wagon and subsequent feedback of the braking type is carried out until a predetermined number of repetitions has been reached or until their correct setting is determined by the feedback and comparison on the part of the traction vehicle.
- the present invention eliminates previously necessary manual processes (e.g. manual calculation of the type of braking of the wagons, manual adjustment of the type of braking on the wagons, manual data entry by the train driver on the train) and avoids associated sources of error or errors.
- the present invention eliminates work steps previously required by operating personnel, so that automated or autonomous operation of the train is supported or realized.
- the present invention reduces the amount of time required to set up the train, thereby achieving significant cost savings.
- the present invention makes it possible for a control center to check currently used data at any time and to archive it for later use. This means that working time is saved, sources of error are eliminated and the train's operating costs are reduced while maintaining the same operational processes and train compositions.
- the present invention ensures that a considerable amount of time is saved for the train driver when the train is operated across borders - when crossing the border, the data required for train control do not have to be re-entered, a confirmation by the train driver regarding the validity is sufficient to continue operating the train in accordance with the specified country regulations.
- FIG 1 an overview of the method according to the invention
- FIG 2 shows details of the method according to the invention using a basic flow chart
- FIG 3 with reference to the previous figures further details of the steps described in FIG 2.
- FIG 1 shows an overview of the method according to the invention.
- a traction vehicle TFZ is coupled with wagons WA1 to WA4 to form a train ZG.
- a data connection DV which is preferably designed as a radio connection, is set up and initialized between the traction vehicle TFZ and a control center LS in such a way that relevant data DAT-WA1 to DAT-WA4 relating to the wagons WA1 to WA4 are transmitted from the control center LS to the traction vehicle TFZ or to its control technology LEIT.
- relevant data DAT-TFZ relating to the traction vehicle TFZ is transmitted via the data connection DV from the control center LS to the traction vehicle TFZ or to its control technology LEIT.
- the relevant data DAT-TFZ relating to the TFZ traction vehicle are stored by the TFZ traction vehicle in order to be fed into the LEIT electronic control system of the TFZ traction vehicle.
- the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ are suitable for describing properties of the train ZG in such a way that, based on this, a train control ZG-STG of the train ZG can be created by the control technology.
- the data DAT-WA1 to DAT-WA4 are specific to each of the cars WA1 to WA4 and are secured or stored accordingly by the control center LS.
- the DAT-TFZ data are specific to the TFZ traction vehicle and are secured or stored by the LS control center or by the TFZ traction vehicle.
- the data DAT-WA1 to DAT-WA4 describe the sequence or position of the carriages WA to WA4 in the train ZG.
- the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ describe a total mass of each individual wagon WA1 to WA4 and a total mass of the traction vehicle TFZ. This enables the control technology LEIT to calculate or derive a total mass of the train ZG.
- the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ describe a length of each individual wagon WA1 to WA4 and a length of the traction vehicle TFZ.
- the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ describe a wagon type of each individual wagon WA1 to WA4 and a design of the traction vehicle TFZ.
- control system LEIT to derive or create a train type (e.g. freight train, passenger train, local train, long-distance train, etc.) for the train ZG.
- train type e.g. freight train, passenger train, local train, long-distance train, etc.
- the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ describe a type of brakes present in each individual car WA1 to WA4 and a type of brakes present in the traction vehicle TFZ.
- the type of braking for each individual wagon is determined via the LEIT control system.
- the respective braking type is transmitted to the respectively assigned wagons WA1 to WA4 via a further data connection DVW, which is set up between the traction vehicle TFZ and each of the wagons WA1 to WA4, and is there preferably set automatically for each individual wagon WA1 to WA4.
- DVW further data connection
- the LEIT control technology also takes into account values for "brake percentage” and "brake weight” that are or will be specified for the wagons WA1 to WA4 and/or for the TFZ traction vehicle.
- control system LEIT Based on the data, the control system LEIT also determines or sets a permissible maximum speed for the train ZG.
- a secure data transmission procedure is used which sufficiently protects the transmission against unintentional or unauthorised data corruption and at the same time is sufficiently fail-safe.
- FIG 2 shows details of the inventive method from FIG 1 using a basic flow chart.
- a first step S 1 the relevant data DAT-WA1 to DAT-WA4 of the wagons WA1 to WA4 and the relevant data DAT-TFZ of the traction vehicle are determined by a land-based vehicle dispatcher or by the control center LS for the composition of the train ZG.
- the data DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ are stored on land in the control center LS or in a land-based infrastructure and prepared for data transmission to the train ZG or to its traction vehicle TFZ.
- the DAT-WA1 to DAT-WA4 and DAT-TFZ are protected against data falsification using an appropriate procedure and transmitted to the traction vehicle TFZ via the data connection DV operated as a radio connection.
- step FEH-ABB After an adjustable time or after a predetermined number of faulty transmission attempts, this is recognized as an error FEH, the repeated data transmission is aborted in a step FEH-ABB and a ninth step S 9 is subsequently carried out.
- a verification takes place in a fourth step S4 following the third step S3. Distribution and checking of data within the electronic control system LEIT of the train ZG.
- the data After receiving the data from the LS control center, the data is stored centrally in a storage location on the locomotive.
- the data is transferred to subordinate systems, such as the LZB or ETCS train protection systems, and stored there.
- subordinate systems such as the LZB or ETCS train protection systems
- security checks for completeness and data falsification are carried out during this data transfer, which is carried out internally in the TFZ locomotive.
- the data stored in the subordinate systems is read out and compared with the data stored in the central storage location.
- the data recognized as "correctly transmitted” are fed to or subjected to an eighth step S 8 according to a second option OPT2.
- the control center LS compares the retransmitted data with the originally stored data and checks them for correctness.
- This check is carried out either manually by authorized personnel or automatically.
- the data transfer is repeated starting from the second step S2 until the data match.
- a number of tolerable failed attempts or a value for the timeout can be selected or set and specifically adapted to the operational processes.
- control center LS transmits release information to the control system of the train and authorizes the use of the data on the locomotive side.
- step S 8 the train's control system uses the received data for control tasks or for creating the train control.
- step S 9 which is carried out when the error states FEH or TOUT are detected, depending on the operational specifications by the control center LS or by the control technology LEIT of the traction vehicle TFZ, either a journey of the train ZG is not started or a drive of the traction vehicle TFZ is blocked.
- Steps S4, S5 and S6 may be optional if the data security procedures used to transmit the data from the control centre LS to the traction vehicle TFZ are considered sufficient.
- Steps S4, S5 and S6 ensure that the data has been saved on the locomotive successfully and correctly.
- FIG 3 shows with reference to the preceding figures further
- step S4 Details of step S4 described in FIG 2 .
- a DAT-UEB function is provided for the transmission of data. This takes place via a so-called “Ground Communication Gateway” GCG through a secure connection to the traction vehicle TFZ, where the data is received as a data set by a so-called “Mobile Communication Gateway” MCG.
- the Mobile Communication Gateway MCG then makes the data available to an “Automatic train data entry” AZDE function.
- the function AZDE then distributes relevant parameters ZD1 , ZD2 , ZDn to individual train protection systems SGI , SG2 , SGn .
- test result is sent back to the control system LEIT via a STAT-DAT function.
- the result of the test is then transmitted to the control center LS for further processing, whereby a DAT-CHK function is also provided or carried out for testing.
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung (ZG-STG), mit der das Fahrverhalten und Bremsverhalten eines Zugs (ZG), der aus einem Triebfahrzeug (TFZ) und zumindest einem daran angekoppelten Wagen (WAn) besteht, beeinflusst wird. Für eine Zusammenstellung des Zugs (ZG) wird das Triebfahrzeug (TFZ) über eine Datenverbindung (DV) mit einer Leitstelle (LS) verbunden. Relevante Daten (DAT-WAn), die seitens der Leitstelle (LS) für die Wagen (WAn) vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung (ZG-STG) benötigt werden, werden von der Landseite (LS) über die Datenverbindung (DV) zu einer elektronischen Leittechnik (LEIT) des Triebfahrzeugs (TFZ) übertragen. Die Leittechnik (LEIT) verwendet die relevanten Daten (DAT-WAn) der Wagen (WAn) und relevante Daten (DAT-TFZ) des Triebfahrzeugs (TFZ), die seitens des Triebfahrzeugs (TFZ) vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung (ZG-STG) benötigt werden, um die Zugsteuerung (ZG-STG) automatisiert zu erstellen.
Description
Beschreibung
Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung .
Das Fahrverhalten bzw. Bremsverhalten eines Zugs, der aus einem Triebfahrzeug und daran angekoppelten Wagen besteht, wird mit Hilfe einer Zugsteuerung beeinflusst, wobei Sicherungsvorgaben zu gewährleisten sind.
Für die Erstellung bzw. Konfiguration der Zugsteuerung werden auf dem Triebfahrzeug (z.B. auf einer Lokomotive) Daten zu Eigenschaften des Zugs, des Triebfahrzeugs und der angekoppelten Wagen benötigt.
Dazu zählen beispielsweise:
- eine Gesamtmasse des Zugs,
- eine Bremsart, die vom Triebfahrzeug und von vorbestimmten Wagen zu verwenden ist, z.B. :
- Bremsart „Güterzugbremse, G" - langsam wirkend, dadurch ergeben sich längere Bremswege,
- Bremsart „Personenzugbremse, P" - schnell wirkend, dadurch ergeben sich kürzere Bremswege,
- Bremsart „Hochleistungsbremse, R (rapid)" - optimiert für höhere Zug-Geschwindigkeiten,
- andere Bremsarten, die ggf. länderspezifisch vorgegeben sind,
- ein Bremsvermögen des Zugs, beschrieben durch
- einen Wert „Bremshundertstel": das sind dimensionslose Zahlen zur Bewertung des Bremsvermögens eines
Zugs , die eine zulässige Streckengeschwindigkeit in einem Streckenabschnitt bestimmen, und
- einen Wert „Bremsgewicht" : das ist eine in der Einheit „Tonne , t" (=1000 kg) angegebene Gewichtsgröße zur Bewertung des Bremsvermögens eines Zugs ; das Bremsgewicht gibt an, welche Fahrzeugmasse von den Bremsen innerhalb eines vorgegebenen Bremswegs und ausgehend von einer vorgegebenen Geschwindigkeit zum Stillstand gebracht werden kann,
- eine Zuglänge ,
- eine zulässige Maximalgeschwindigkeit des Zuges ,
- eine Zugart ( z . B . Güterzug, Personenzug, Zug im Nahverkehr, Zug im Fernverkehr, etc . )
- einen Typ der im Zug vorhandenen Bremsen ( z . B . Scheibenbremse , etc . )
Zur Erstellung der Zugsteuerung werden diese Daten in eine elektronische Leittechnik im Triebfahrzeug eingegeben, die unter Verwendung von Algorithmen die Zugsteuerung dann konfiguriert bzw . erstellt .
Da diese Daten von der Zusammenstellung des Zuges und den dabei verwendeten Wagentypen abhängig sind, müssen sie bei j eder erfolgenden bzw . neuen Zug-Zusammenstellung dem Triebfahrzeugführer manuell zur Verfügung gestellt werden .
Für einen betrachteten Wagen des Zugs wird von der Zugsteuerung in Abhängigkeit von der Wagen-Position im Zug eine Bremsart ermittelt , die dann am Wagen vor Beginn der Fahrt manuell eingestellt werden muss .
Die oben genannten Daten werden bei j eder Zug-
Zusammenstellung von einer Leitstelle bzw . von einer Fahr-
zeugdisposition für den Zug gesammelt und dem Triebfahrzeugführer mit einem Handzettel oder auch in elektronischer Form zur Verfügung gestellt .
Der Triebfahrzeugführer gibt diese Daten vor Fahrtbeginn über ein Führerstands-Display in die Leittechnik des Triebfahrzeugs ein .
Der Triebfahrzeugführer muss sich durch eine manuell durchgeführte Sichtkontrolle davon überzeugen, dass die elektronische Fahrzeugleittechnik die Daten korrekt übernommen hat .
Zukünftig sollen Züge automatisiert und damit ohne aktive Beteiligung eines Triebfahrzeugführers bewegt werden, so dass dessen Mitwirkung bei der Erstellung der Zugsteuerung entfallen wird .
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung anzugeben, das in einem automatisierten Betrieb eines Zugs und damit ohne Beteiligung eines Triebfahrzeugführers anwendbar ist .
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .
Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung, mit der das Fahrverhalten und Bremsverhalten eines Zugs , der aus einem Triebfahrzeug und zumindest einem daran angekoppelten Wagen besteht , beeinflusst wird .
Für eine Zusammenstellung des Zugs wird das Triebfahrzeug über eine Datenverbindung mit einer Leitstelle verbunden .
Relevante Daten, die seitens der Leitstelle für die Wagen vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung benötigt werden, werden von der Landseite über die Datenverbindung zu einer elektronischen Leittechnik des Triebfahrzeugs übertragen .
Die Leittechnik verwendet die relevanten Daten der Wagen und relevante Daten des Triebfahrzeugs , die seitens des Triebfahrzeugs vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung benötigt werden, um die Zugsteuerung ( ZG-STG) automatisiert zu erstellen .
In einer bevorzugten Weiterbildung liegen die relevanten Daten des Triebfahrzeugs seitens der Leitstelle vor und werden von der Landseite über die Datenverbindung zur elektronischen Leittechnik des Triebfahrzeugs übertragen .
In einer bevorzugten Weiterbildung werden die relevanten Daten mit einem Verfahren gegen Datenverfälschung gesichert und über die als Funkverbindung betriebene Datenverbindung an das Triebfahrzeug TFZ übertragen .
In einer bevorzugten Weiterbildung werden die Daten vom Triebfahrzeug des Zugs empfangen und gespeichert , wenn für diese eine korrekte Datenübertragung erkannt wurde .
In einer bevorzugten Weiterbildung wird bei einem erkannten Fehler bei der Daten-Übertragung eine entsprechende Rückmeldung an die Leitstelle durchgeführt . Anschließend erfolgt eine erneute Übertragung der Daten .
In einer bevorzugten Weiterbildung wird die erneute Übertragung nach einer einstellbaren Zeit bzw . nach einer vorbestimmten Anzahl an fehlerhaften Übertragungsversuchen abgebrochen .
Bei einem erkannten Fehler wird durch die Leitstelle oder durch die Leittechnik des Triebfahrzeugs eine Fahrt des Zugs unterbunden .
Alternativ oder ergänzen hierzu werden bei einem erkannten Fehler seitens der Leitstelle oder seitens der Leittechnik des Triebfahrzeugs für den Zug allgemein gültige Standard- Daten für benötigte Steuerungsaufgaben gesetzt , übertragen und verwendet .
In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt bei einer fehlerfreien Übertragung der Daten eine Verteilung und Prüfung der Daten innerhalb der elektronischen Leittechnik des Triebfahrzeugs bzw . des Zugs .
In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt die Speicherung seitens des Triebfahrzeugs in einer zentralen Speicherstelle .
In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt von der zentralen Speicherstelle aus eine Übertragung der Daten auf unterlagerte Systeme , wie beispielsweise auf Zugsicherungssysteme LZB oder ETCS .
In einer bevorzugten Weiterbildung werden bei korrekt übertragenen Daten diese in der elektronischen Leittechnik des Zugs gespeichert und zur Leitstelle zurück übermittelt .
In einer bevorzugten Weiterbildung werden seitens der Leitstelle die zurückübertragenen Daten mit den ursprünglich dort gespeicherten Daten verglichen und auf Korrektheit überprüft .
In einer bevorzugten Weiterbildung wird dann bei einem erkannten Fehler die Datenübertragung wiederholt .
In einer bevorzugten Weiterbildung wird bei erkannter Fehlerfreiheit von der Leitstelle eine Freigabeinformation an die Leittechnik übermittelt und eine Triebfahrzeug-seitige Verwendung der Daten für Steuerungsaufgaben bzw . für die Erstellung der Zugsteuerung autorisiert .
In einer bevorzugten Weiterbildung beschreiben die relevanten Daten
- eine Reihung der Wagen bzw . eine Position eines Wagens im Zug,
- eine Gesamtmasse eines Wagens bzw . des Triebfahrzeugs ,
- eine Länge des Wagens bzw . des Triebfahrzeugs ,
- eine Wagenart des Wagens bzw . eine Art des Triebfahrzeugs ,
- eine vorhandene Bremsvorrichtung im Wagen bzw . im Triebfahrzeug, und/oder
- ein Bremshundertstel und ein Bremsgewicht .
In einer bevorzugten Weiterbildung errechnet die Leittechnik aus den Daten eine Gesamtmasse des Zugs und/oder eine Gesamtlänge des Zugs , bzw . bestimmt die Leittechnik basierend auf der Reihung der Wagen im Zug eine Bremsart für j eden einzelnen Wagen festlegt , und/oder eine zulässige Maximalgeschwindigkeit für den Zug .
In einer bevorzugten Weiterbildung wird basierend auf den Daten von der Leittechnik für einen spezi fischen Wagen eine spezi fische Bremsart festgelegt . Diese wird vom Triebfahrzeug über eine Datenverbindung zum spezi fischen Wagen übertragen und dort automatisiert eingestellt .
In einer bevorzugten Weiterbildung liest das Triebfahrzeug zur Prüfung und Absicherung aus allen Wagen des Zugs die dort j eweils eingestellte Bremsart über die Datenverbindung aus
und vergleicht sie mit den gemachten Vorgaben der Leittechnik .
In einer bevorzugten Weiterbildung wird bei einem detektier- ten Fehler bei der rückgemeldeten Bremsart oder bei einer fehlenden Rückmeldung der Bremsart mit einer einstellbaren Anzahl an Wiederholungen eine wiederholte Bremsart- Übertragung an einen betrof fenen Wagen und nachfolgender Rückmeldung der Bremsart durchgeführt , bis eine vorgegebene Anzahl an Wiederholungen erreicht wurde oder bis deren korrekte Einstellung durch die Rückübertragung und den Vergleich seitens des Triebfahrzeugs festgestellt wird .
Durch die vorliegende Erfindung werden bisher notwendige , manuelle Vorgänge ( z . B . manuelle Berechnung der Bremsart der Wagen, manuelle Einstellung der Bremsart an den Wagen, manuelle Dateneingabe durch den Triebfahrzeugführer am Triebfahrzeug) eingespart und damit zusammenhängende Fehlerquellen bzw . Fehler vermieden .
Durch die vorliegende Erfindung entfallen bislang benötigte Arbeitsschritte des Bedienpersonals , so dass ein automatisierter bzw . autonomer Betrieb des Zugs unterstützt bzw . realisierbar wird .
Durch die vorliegende Erfindung werden Auf rüst zelten des Zugs reduziert und damit erhebliche Kosteneinsparungen erreicht .
Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht , dass für eine Leitstelle zu j edem Zeitpunkt die Möglichkeit besteht , aktuell verwendete Daten zu überprüfen und für spätere Verwendungs zecke zu archivieren .
Damit werden bei gleichbleibenden betrieblichen Abläufen bzw . Zugzusammenstellungen Einsparungen an Arbeits zeit erreicht , Fehlerquellen eliminiert und Betriebskosten des Zugs reduziert .
Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht , dass bei einem grenzüberschreitenden Betrieb des Zugs eine beträchtliche Zeit für den Triebfahrzeugführer eingespart wird - beim Grenzübergang müssen die erforderlichen Daten für die Zugsteuerung nicht erneut eingeben werden, eine Bestätigung durch den Triebfahrzeugführer bezüglich der Gültigkeit reicht aus , um den Zug entsprechend den vorgegebenen Länderregelungen weiterzubetreiben .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert . Dabei zeigt :
FIG 1 eine Übersicht zum erfindungsgemäßen Verfahren,
FIG 2 zeigt Details des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines prinzipiellen Ablaufplans , und
FIG 3 mit Bezug auf die vorstehenden Figuren weitere Details zu den Schritten, die in FIG 2 beschrieben sind .
FIG 1 zeigt eine Übersicht zum erfindungsgemäßen Verfahren .
Ein Triebfahrzeug TFZ wird mit Wägen WA1 bis WA4 gekoppelt , um einen Zug ZG zu bilden .
Zwischen dem Triebfahrzeug TFZ und einer Leitstelle LS wird eine Datenverbindung DV, die bevorzugt als Funkverbindung ausgeführt ist , derart eingerichtet und initialisiert , dass auf die Wagen WA1 bis WA4 bezogene relevante Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 von der Leitstelle LS zum Triebfahrzeug TFZ bzw . zu dessen Leittechnik LEIT übertragen werden .
Zusätzlich werden auf das Triebfahrzeug TFZ bezogene relevante Daten DAT-TFZ über die Datenverbindung DV von der Leitstelle LS zum Triebfahrzeug TFZ bzw . zu dessen Leittechnik LEIT übertragen .
Alternativ dazu sind die auf das Triebfahrzeug TFZ bezogenen relevanten Daten DAT-TFZ seitens des Triebfahrzeugs TFZ abgespeichert , um der elektronischen Leittechnik LEIT des Triebfahrzeugs TFZ zugeführt zu werden .
Die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ sind dazu geeignet , Eigenschaften des Zuges ZG derart zu beschreiben, dass basierend darauf durch die Leittechnik eine Zugsteuerung ZG-STG des Zugs ZG erstellbar ist .
Diese Erstellung der Zugsteuerung ZG-STG erfolgt mit Hil fe bekannter Algorithmen und Funktionalitäten .
Die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 sind spezi fisch für j eden der Wagen WA1 bis WA4 und werden entsprechend seitens der Leitstelle LS abgesichert bzw . abgespeichert .
Die Daten DAT-TFZ sind spezi fisch für das Triebfahrzeug TFZ und werden seitens der Leitstelle LS oder seitens des Triebfahrzeugs TFZ abgesichert bzw . abgespeichert .
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 die Reihung bzw . Reihenfolge oder Position der Wagen WA bis WA4 im Zug ZG .
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ eine Gesamtmasse j edes einzelnen Wagens WA1 bis WA4 und eine Gesamtmasse des Triebfahrzeugs TFZ .
Das ermöglicht es der Leittechnik LEIT , daraus eine Gesamtmasse des Zugs ZG zu errechnen bzw . herzuleiten .
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ eine Länge j edes einzelnen Wagens WA1 bis WA4 und eine Länge des Triebfahrzeugs TFZ .
Das ermöglicht es der Leittechnik LEIT , daraus eine Gesamtlänge des Zugs ZG zu errechnen bzw . herzuleiten .
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ eine Wagenart j edes einzelnen Wagens WA1 bis WA4 und eine Bauart des Triebfahrzeugs TFZ .
Das ermöglicht es der Leittechnik LEIT , daraus eine Zugart ( z . B . Güterzug, Personenzug, Zug im Nahverkehr, Zug im Fernverkehr, etc . ) für den Zug ZG herzuleiten bzw . zu erstellen .
Beispielsweise beschreiben die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ einen Typ der in j edem einzelnen Wagen WA1 bis WA4 vorhandenen Bremsen und einen Typ der im Triebfahrzeug TFZ vorhandenen Bremsen .
Aufgrund der Reihung der Wagen im Zugverband wird über die Leittechnik LEIT die Bremsart für j eden einzelnen Wagen festgelegt .
Die j eweilige Bremsart wird über eine weitere Datenverbindung DVW, die zwischen dem Triebfahrzeug TFZ und j edem der Wagen WA1 bis WA4 eingerichtet ist , an die j eweils zugeordneten Wagen WA1 bis WA4 übertragen und dort bevorzugt automatisiert für j eden einzelnen Wagen WA1 bis WA4 eingestellt .
Das ermöglicht es der Leittechnik LEIT , darauf basierend ein für den Zug ZG optimiertes Bremsverfahren bzw . die Bremsart herzuleiten, um ein optimiertes Bremsvermögen des Zugs ZG zu erreichen .
Dabei werden seitens der Leittechnik LEIT auch Werte für „Bremshundertstel" und „Bremsgewicht" berücksichtigt , die für die Wagen WA1 bis WA4 und/oder für das Triebfahrzeug TFZ vorgegeben sind bzw . vorgegeben werden .
Anhand der Daten wird seitens der Leittechnik LEIT für den Zug ZG auch eine zulässige Maximalgeschwindigkeit bestimmt bzw . festgelegt .
Für die Übertragung der Daten zwischen der Leitstelle LS und dem Triebfahrzeug TFZ bzw . für die Übertragung der einzustellenden Bremsart vom Triebfahrzeug TFZ zu den einzelnen Wagen WA1 bis WA4 wird ein sicheres Datenübertragungsverfahren verwendet , das die Übertragung ausreichend gegen unbeabsichtigte oder unberechtigte Datenverfälschung sichert und zugleich ausreichend aus fallsicher ist .
FIG 2 zeigt Details des erfindungsgemäßen Verfahrens aus FIG 1 anhand eines prinzipiellen Ablaufplans .
In einem ersten Schritt S 1 werden für die vorzunehmende Zusammenstellung des Zugs ZG die relevanten Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 der Wagen WA1 bis WA4 und die relevanten Daten DAT- TFZ des Triebfahrzeugs von einer landseitigen Fahrzeugdisposition bzw . von der Leitstelle LS ermittelt .
Diese Ermittlung erfolgt entweder manuell durch damit beauftragtes Personal oder automatisiert anhand einer vorbekannten Zusammenstellung des Zugs ZG .
Die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ werden landseitig in der Leistelle LS oder in einer landseitigen Infrastruktur gespeichert und für die Datenübertragung an den Zug ZG bzw . an dessen Triebfahrzeug TFZ vorbereitet .
In einem dem ersten Schritt S 1 nachfolgenden zweiten Schritt
52 werden die DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ mit einem entsprechenden Verfahren gegen Datenverfälschung gesichert und über die als Funkverbindung betriebene Datenverbindung DV an das Triebfahrzeug TFZ übertragen .
In einem dem zweiten Schritt S2 nachfolgenden dritten Schritt
53 werden die Daten DAT-WA1 bis DAT-WA4 und DAT-TFZ vom Triebfahrzeug TFZ des Zugs ZG empfangen und gespeichert , sofern für diese eine korrekte Datenübertragung erkannt wurde .
Wird durch entsprechenden Sicherungsverfahren erkannt , dass die Daten nicht korrekt übertragen wurden bzw . wird ein zugehöriger Fehler FEH erkannt , erfolgt eine entsprechende Rückmeldung an die Leitstelle LS .
Anschließend wird eine Wiederholung des zweiten Schritts S2 initiiert , d . h . es wird eine erneute Datenübertragung angefordert und durchgeführt .
Nach einer einstellbaren Zeit bzw . nach einer vorbestimmten Anzahl an fehlerhaften Übertragungsversuchen wird dies als Fehler FEH erkannt , die wiederholte Datenübertragung wird in einem Schritt FEH-ABB abgebrochen und nachfolgend ein neunter Schritt S 9 durchgeführt .
Wurden die Daten korrekt übertragen erfolgt in einem dem dritten Schritt S3 nachfolgenden vierten Schritt S4 eine Ver-
teilung und Prüfung der Daten innerhalb der elektronischen Leittechnik LEIT des Zugs ZG .
Nach dem Empfang der Daten von der Leitstelle LS werden die Daten auf dem Triebfahrzeug zentral in einer Speicherstelle abgespeichert .
Von dieser zentralen Speicherstelle aus erfolgt eine Übertragung der Daten auf unterlagerte Systeme , wie beispielsweise auf Zugsicherungssysteme LZB oder ETCS , und dort abgespeichert .
Optional werden bei dieser im Triebfahrzeug TFZ intern durchgeführten Daten-Übertragung Sicherheitsprüfungen auf Vollständigkeit und Datenverfälschungen durchgeführt .
Optional werden die in den unterlagerten Systemen gespeicherten Daten ausgelesen und mit den in der zentralen Speicherstelle abgelegten Daten verglichen .
Wird bei der Verteilung der Daten in der Leittechnik ein Fehler FEH festgestellt , wird die Einstellung der Daten abgebrochen und der neunte Schritt S 9 durchgeführt .
Wurden die Daten korrekt übertragen, werden sie gemäß einer ersten Option OPT1 in einem dem vierten Schritt S4 nachfolgenden fünften Schritt S5 in der elektronischen Leittechnik des Zugs gespeichert und auf dem gleichen Übertragungsweg zur Leitstelle LS zurück übermittelt .
Alternativ dazu werden die als „korrekt übertragen" erkannten Daten gemäß einer zweiten Option OPT2 einem achten Schritt S 8 zugeführt bzw . unterzogen .
In einem dem fünften Schritt S5 nachfolgenden sechsten Schritt S 6 werden seitens der Leitstelle LS die zurückübertragenen Daten mit den ursprünglich gespeicherten Daten verglichen und auf Korrektheit überprüft .
Diese Prüfung erfolgt entweder manuell durch damit beauftragtes Personal oder automatisiert .
Wird bei der Prüfung als Fehler FEH erkannt , dass die Daten nicht übereinstimmen, so wird die Datenübertragung beginnend ab dem zweiten Schritt S2 so lange wiederholt , bis die Daten übe reinstimmen .
I st die Datenübertragung zu häufig oder zu lange nicht erfolgreich, wird ein Fehler FEH oder eine Zeitüberschreitung TOUT erkannt . In diesem Fall erfolgt ein Abbruch der wiederholten Datenübertragung und der neunte Schritt S 9 wird durchgeführt .
Eine Anzahl an tolerierbaren Fehlversuche bzw . ein Wert für die Zeitüberschreitung sind dabei wählbar bzw . einstellbar und spezi fisch an die betrieblichen Abläufe angepasst .
Wurde im sechsten Schritt S 6 die Korrektheit der übertragenen Daten bestätigt , so wird in einem dem sechsten Schritt S 6 nachfolgenden siebten Schritt S7 von der Leitstelle LS eine Freigabeinformation an die Leittechnik des Zugs übermittelt und Triebfahrzeug-seitige Verwendung der Daten autorisiert .
In einem dem siebten Schritt S7 nachfolgenden achten Schritt
S 8 verwendet die Leittechnik des Zugs die empfangenen Daten für Steuerungsaufgaben bzw . für die Erstellung der Zugsteue- rung .
Im neunten Schritt S 9 , der bei den erkannten Fehlerzuständen FEH bzw . TOUT ausgeführt wird, wird j e nach betrieblichen Vorgaben durch die Leitstelle LS oder durch die Leittechnik LEIT des Triebfahrzeugs TFZ entweder eine Fahrt des Zugs ZG nicht begonnen bzw . eine Sperrung eines Antriebs des Triebfahrzeugs TFZ veranlasst .
Alternativ oder ergänzend dazu werden für die benötigten Steuerungsaufgaben seitens der Leitstelle LS oder seitens der Leittechnik des Triebfahrzeugs für den Zug ZG allgemein gültige Standard-Daten gesetzt und verwendet , die ggf . nicht auf die aktuelle Zusammenstellung des Zugs ZG optimiert sind .
Für den Fall , dass die Datenübertragung nicht erfolgen konnte bzw . nicht erfolgreich war, erfolgt alternativ dazu eine Eingabe der Daten am Triebfahrzeug gemäß dem eingangs beschriebenen Stand der Technik .
Die Schritte S4 , S5 und S 6 sind ggf . optional , wenn die bei der Übertragung der Daten von der Leitstelle LS zum Triebfahrzeug TFZ verwendeten Datensicherungsverfahren als ausreichend erachtet werden .
Die Schritte S4 , S5 und S 6 stellen sicher, dass eine Speicherung der Daten auf dem Triebfahrzeug erfolgreich und korrekt erfolgt ist .
Sie bieten der Leitstelle LS eine Möglichkeit , die auf dem Triebfahrzeug TFZ aktuell verwendeten Daten zu kontrollieren .
Ob diese Schritte zur Anwendung kommen, hängt letztlich von betrieblichen Aspekten bzw . von einer im Triebfahrzeug verwendeten Leittechnik-Architektur ab .
FIG 3 zeigt mit Bezug auf die vorstehenden Figuren weitere
Details zum Schritt S4 , der in FIG 2 beschrieben ist .
Insbesondere wird eine Verteilung und Prüfung der Daten innerhalb der elektronischen Leittechnik LEIT dargestellt .
Die relevanten Daten DAT-WAn (mit n=l bis 4 ) und DAT-TFZ werden seitens der Leitstelle LS in einem Speicher bereitgestellt .
Eine Funktion DAT-UEB ist für die Übertragung der Daten vorgesehen . Diese erfolgt über ein so genanntes „Ground Communication Gateway" GCG durch eine sichere Verbindung zum Triebfahrzeug TFZ , wo die Daten als Datensatz von einem so genannten „Mobile Communication Gateway" MCG empfangen werden .
Das Mobile Communication Gateway MCG stellt dann die Daten einer Funktion "Automatische Zugdateneingabe" AZDE zur Verfügung .
Die Funktion AZDE verteilt dann relevante Parameter ZD1 , ZD2 , ZDn an einzelne Zugsicherungssysteme SGI , SG2 , SGn .
Um sicherzustellen, dass die übermittelten Daten DAT-WAn und DAT-TFZ mit korrespondierenden Daten ZD1 , ZD2 , ZDn von Zugsicherungssystemen SGI , SG2 , SGn übereinstimmen, wird dies anschließend über eine Funktion DAT-CHK untersucht bzw . geprüft .
Nach der Prüfung erfolgt eine Rückmeldung eines Prüfungsergebnisses an die Leittechnik LEIT über eine Funktion STAT- DAT .
Weiter wird das Ergebnis der Prüfung zur Leitstelle LS zur weiteren Verarbeitung übermittelt , wobei auch hier eine Funktion DAT-CHK zur Prüfung vorgesehen ist bzw . durchgeführt wird .
Claims
1. Verfahren zur Erstellung einer Zugsteuerung (ZG-STG) , mit der das Fahrverhalten und Bremsverhalten eines Zugs (ZG) , der aus einem Triebfahrzeug (TFZ) und zumindest einem daran angekoppelten Wagen (WAn) besteht, beeinflusst wird,
- bei dem für eine Zusammenstellung des Zugs (ZG) das Triebfahrzeug (TFZ) über eine Datenverbindung (DV) mit einer Leitstelle (LS) verbunden wird,
- bei dem relevante Daten (DAT-WAn) , die seitens der Leitstelle (LS) für die Wagen (WAn) vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung (ZG-STG) benötigt werden, von der Landseite (LS) über die Datenverbindung (DV) zu einer elektronischen Leittechnik (LEIT) des Triebfahrzeugs (TFZ) übertragen werden,
- bei dem die Leittechnik (LEIT) die relevanten Daten (DAT-WAn) der Wagen (WAn) und relevante Daten (DAT-TFZ) des Triebfahrzeugs (TFZ) , die seitens des Triebfahrzeugs (TFZ) vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung (ZG-STG) benötigt werden, verwendet, um die Zugsteuerung (ZG-STG) automatisiert zu erstellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die relevanten Daten (DAT-TFZ) des Triebfahrzeugs (TFZ) seitens der Leitstelle (LS) vorliegen und von der Landseite (LS) über die Datenverbindung (DV) zur elektronischen Leittechnik (LEIT) des Triebfahrzeugs (TFZ) übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, bei dem die relevanten Daten (DAT-WAn, DAT-TFZ) mit einem Verfahren gegen Datenverfälschung gesichert und über die als Funkverbindung betriebene Datenverbindung (DV) an das Triebfahrzeug TFZ übertragen werden.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Daten (DAT-WAn, DAT-TFZ) vom Triebfahrzeug (TFZ) des Zugs (ZG) empfangen und gespeichert werden, wenn für diese eine korrekte Datenübertragung erkannt wurde.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem bei einem erkannten Fehler bei der Übertragung eine entsprechende Rückmeldung an die Leitstelle (LS) durchgeführt wird und anschließend eine erneute Übertragung der Daten erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die erneute Übertragung nach einer einstellbaren Zeit bzw. nach einer vorbestimmten Anzahl an fehlerhaften Übertragungsversuchen abgebrochen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem bei einer fehlerfeien Übertragung der Daten (DAT-WAn, DAT-TFZ) eine Verteilung und Prüfung der Daten (DAT-WAn, DAT-TFZ) innerhalb der elektronischen Leittechnik (LEIT) des Zugs (ZG) erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Speicherung seitens des Triebfahrzeugs in einer zentralen Speicherstelle erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem von der zentralen Speicherstelle aus eine Übertragung der Daten (DAT-WAn, DAT- TFZ) auf unterlagerte Systeme (SGn) , wie beispielsweise auf Zugsicherungssysteme LZB oder ETCS, erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem bei korrekt übertragenen Daten (DAT-WAn, DAT-TFZ) diese in der elektronischen Leittechnik (LEIT) des Zugs (ZG) gespeichert und zur Leitstelle (LS) zurück übermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem seitens der Leitstelle (LS) die zurückübertragenen Daten (DAT-WAn, DAT-TFZ) mit den ursprünglich dort gespeicherten Daten (DAT-WAn, DAT-TFZ) verglichen und auf Korrektheit überprüft werden. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem bei einem erkannten Fehler die Datenübertragung wiederholt wird. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem bei erkannter Fehlerfreiheit von der Leitstelle (LS) eine Freigabeinformation an die Leittechnik (LEIT) des Zugs (ZG) übermittelt und eine Triebfahrzeug-seitige Verwendung der Daten (DAT-WAn, DAT-TFZ) für Steuerungsaufgaben bzw. für die Erstellung der Zugsteuerung autorisiert wird. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem beim erkannten Fehler durch die Leitstelle (LS) oder durch die Leittechnik (LEIT) des Triebfahrzeugs (TFZ) eine Fahrt des Zugs (ZG) unterbunden wird. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem beim erkannten Fehler für benötigte Steuerungsaufgaben seitens der Leitstelle (LS) oder seitens der Leittechnik (LEIT) des Triebfahrzeugs (TFZ) für den Zug (ZG) allgemein gültige Standard- Daten gesetzt und verwendet werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die relevanten Daten (DAT-WAn)
- eine Reihung der Wagen (WAn) bzw. eine Position eines Wagens (WAn) im Zug (ZG) beschreiben,
- eine Gesamtmasse eines Wagens (WAn) bzw. des Triebfahrzeugs (TFZ) beschreiben,
- eine Länge des Wagens (WAn) bzw. des Triebfahrzeugs (TFZ) beschreiben,
- eine Wagenart des Wagens (WAn) bzw. eine Art des Triebfahrzeugs (TFZ) beschreiben,
- eine vorhandene Bremsvorrichtung im Wagen (WAn) bzw. im Triebfahrzeug (TFZ) beschreiben, und/oder
- ein Bremshundertstel und ein Bremsgewicht beschreiben. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Leittechnik (LEIT) aus den Daten (DAT-WAn, DAT-TFZ)
- eine Gesamtmasse des Zugs (ZG) errechnet,
- eine Gesamtlänge des Zugs (ZG) errechnet,
- basierend auf der Reihung der Wagen (WAn) im Zug (ZG) eine Bremsart für jeden einzelnen Wagen (WAn) festlegt, und/ oder
- für den Zug (ZG) eine zulässige Maximalgeschwindigkeit bestimmt . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- bei dem basierend auf den Daten (DAT-WAn) von der Leittechnik (LEIT) für einen spezifischen Wagen (WAn) eine spezifische Bremsart festgelegt wird,
- bei dem die spezifische Bremsart vom Triebfahrzeug (TFZ) über eine Datenverbindung (DVW) zum spezifischen Wagen (WAn) übertragen wird, und
- bei dem die spezifische Bremsart am zugeordneten spezifischen Wagen (WAn) automatisiert eingestellt wird. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das Triebfahrzeug (TFZ) zur Prüfung und Absicherung aus allen Wagen (WAn) des Zugs (ZG) die dort jeweils eingestellte Bremsart über die Datenverbindung (DVW) ausliest und sie mit den gemachten Vorgaben der Leittechnik (LEIT) vergleicht.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem bei einem detektier- ten Fehler bei der rückgemeldeten Bremsart oder bei einer fehlenden Rückmeldung der Bremsart mit einer einstellbaren Anzahl an Wiederholungen eine wiederholte Bremsart- Übertragung an einen betroffenen Wagen und nachfolgender Rückmeldung der Bremsart durchgeführt wird, bis deren korrekte Einstellung durch die Rückübertragung und den Vergleich seitens des Triebfahrzeugs (TFZ) festgestellt wird . Zug (ZG) mit einem Triebfahrzeug (TFZ) , mit zumindest einem am Triebfahrzeug (TFZ) angekoppelten Wagen (WAn) und mit einer Zugsteuerung (ZG-STG) , mit der das Fahrverhalten und Bremsverhalten des Zugs (ZG) beeinflussbar ist,
- bei dem das Triebfahrzeug (TFZ) über eine Datenverbindung (DV) mit einer Leitstelle (LS) verbunden ist,
- bei dem relevante Daten (DAT-WAn) für die Wagen (WAn) , die zur Erstellung der Zugsteuerung (ZG-STG) verwendbar sind, seitens der Leitstelle (LS) abgespeichert sind,
- bei dem die relevanten Daten (DAT-WAn) der Wagen (WAn) über die Datenverbindung (DV) zu einer elektronischen Leittechnik (LEIT) des Triebfahrzeugs (TFZ) übertragbar sind,
- bei dem die Leittechnik (LEIT) ausgebildet ist, um aus den übertragenen relevanten Daten (DAT-WAn) der Wagen (WAn) und aus relevanten Daten (DAT-TFZ) , die seitens des Triebfahrzeugs (TFZ) vorliegen und zur Erstellung der Zugsteuerung (ZG-STG) verwendbar sind, die Zugsteuerung (ZG-STG) nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20 automatisiert zu erstellen.
22. Triebfahrzeug (TFZ) eines Zugs (ZG) nach Anspruch 21, umfassend Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20. 23. Wagen (WAn) eines Zugs nach Anspruch 21, umfassend Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
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