CN104768830B - 铁路机车的运行 - Google Patents
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Abstract
建议根据至少一个临时应答器组确定现场人员、例如施工负责人负责的线路区段。若铁路机车无有效的驶入‑应答地驶过应答器组，则进行强制制动。根据与负责人的协商执行驶入‑应答，使得仅在其许可的情况下铁路机车可以驶入该线路区段中。此处有利的是，通过临时的应答器组结合现场的负责人可以灵活地利用例如用于工程车辆或另外的铁路机车的线路区段。
Description
本发明涉及一种用于运行铁路机车的方法、一种ETCS-线路设备以及一种相应设置的铁路机车。
欧洲列车控制***(简称ETCS)是统一的欧洲铁路运输管理***的组成部分，开发的统一欧洲铁路运输管理***简称ERTMS。该数字网络技术的第二技术组成部分是网络移动通信***GSM-R。ETCS应替换在各国使用的独立的列车安全***。
ETCS具有多个功能。它监控区域最高速度、列车的最高速度、列车具体的行驶线路、行驶方向、列车对线路的适应性和特殊的运行规则的遵守。
通过ETCS模块处理这些信息：
-在线路方面，铺设在铁轨中的欧洲应答器或处于ETCS 1级以及ETCS2和3级下的欧洲环线、与信号连接的ETCS线路中心(RBC无线闭塞中心)，
-在车辆方面，对接收数据进行分析的ETCS车载单元(OBU)，这些数据显示给机车驾驶员并且使列车在危险情况下自动地在危险点之前停车。
ETCS车辆装置(也称作ETCS装置)基本上包括ETCS计算机(也称为“EVC”，欧洲安全计算机)、驾驶台显示器(DMI，司机车载设备接口)、线路测量装置、GSM-R-传输装置(包括欧洲广播)、应答器读取器和制动访问。
除了ETCS-级外，还定义ETCS-模式。该模式描述EVC所处的状态。概要例如请见网址http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS或http://www.era.europa.eu/Document-Register/Pages/UNISIGSUBSET-026.aspx.
在ETCS的范围内，提供用于列车控制的多个变型方案。ETCS 1级描述应答器-列车控制，而ETCS 2和3级代表无线列车控制。在此，ETCS-级向下兼容。
在1级中设置驾驶台信号装置，该信号装置补充或甚至代替现有的线路方面的信号装置。国家特定线路信号和列车检测***可以在此保留。信号形态与线路数据共同地点式地通过应答器组作为行驶许可(MA行车许可)传递到车辆上。车辆计算机计算并且根据这些数据连续地监控最高允许速度和制动曲线。由于点式数据传输不能重新将行驶许可传输到较长的线路区段上。因此，通常使用填补-应答器以便在实现下一个主信号之前传输升级的信号形态。
为了可以确定速度和行驶方向，例如成组地铺设应答器，例如在EP 1 232 926Bl中所描述的；原则上，在ETCS-语言使用中单个应答器也称作应答器组。
在ETCS 2级的情况下，提供无线-列车控制，其中，行驶许可与速度预设值和线路数据共同地连续通过无线电传输到车辆上。应答器在此优选用作被动定位应答器。这些定位应答器例如用作修正位移测量误差的参考点。
通知等待车辆的、即期待链接的应答器组，其中，这种通知在ETCS 1级中借助应答器和在ETCS 2级中通过无线进行。
此外已知，使用所谓的抛射应答器。在此，至少两个应答器为了行驶方向识别附加地临时铺设在一个应答器组中或为了实现ETCS-安全目的，四个应答器附加地临时铺设在一个应答器组中或两个应答器组中。
问题在于保护施工工地。因此，与施工工地相关的线路区段主要通过运行程序被锁闭，方法是在信号塔中结合机械的线路锁闭装置在现场进行相应锁闭。
EP 1 637 427 A1公开一种用于在铁路的线路轨道和/或车站轨道上列车保护的装置，其中，至少部分地给有待保护的轨道区段配有至少一个第一列车检测区段和至少一个对应的第一触发设备，该触发设备是点状列车控制的组成部分，设置在至少一个行驶方向上在第一列车检测区段开始的前方，其中，第一触发设备的有效性和无效性均仅与通过至少一个轨道空闲区段输出的信号有关，其中，若对于第一列车检测区段存在一个列车占用信号，则主要自动地有效接通第一触发设备。
期刊名称REISSNER FETAL，文章名称“FUNKFAHRBETRIEB TECHNISCHES KONZEPT”，SIGNAL+DRAHT,TELZLAFF VERLAG GMBH.DARMSTADT,DE,Bd.89,Nr.9,1.September 1997(1997-09-01)，第28-34页，XP000779785,ISSN:0037-4997公开了，无线电驾驶操作(FFB)的概念应当最小化较高的且与交通无关的用于路边实现的安全技术的装配、维护和操作的成本。FFB-概念的基本思路还是，转移由以前的信号塔承担的控制和保护任务，使得典型的信号塔变得多余。以前在典型的信号塔中实现的功能:防止一个以上的车辆同时需要轨道区域，从而排出车辆碰撞，例如侧面碰撞或证明碰撞的可能(以前典型的车道逻辑-安全相关的)，-排除由于故障的车道的出轨(以前的调节元件，例如在驿站信号塔中的道岔组–安全相关的)以及-提供来自铁路网络中的当前变化的信息(列车的位置、车道元件的状态)为了配置的目的(不是安全相关的)应当由FFB-***部件代替。
期刊名称Olivier Leveque，文章名称“ETCS Implementation Handbook”,15.Mai2008(2008-05-15)，第1-79页,XP055100452,Paris,ISBN:978-2-7 4-611499-9公开在ETCS为0级的情况下运行的特性。
期刊名称Benedikt Scheier，文章名称“"Wirtschaftlichkeitsuntersuchungenvon Eisenbahnsystemen anhand von Streckensimulationen am Beispiel einerNebenstrecke”，16.Januar 2007(2007-01-16),第1-85页,XP55100093,Braunschweig公开了只要提供了工具结合的开发情况借助铁路运营仿真工具和用于盈利能力计算的工具的耦合进行可行性研究。研究了一个对现况之一建模的辅路线。根据该研究结果，推荐在给定需求的情况下根据操作方法和LST设备的经济运行作。基于该研究，通过工具耦合进行严格的损益决算。讨论了不足之处和可能的解决方案。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种确保线路区段的有效且灵活的方法和设备。
该技术问题根据独立权利要求的特征解决。优选的实施形式尤其从各从属权利要求中得知。
为了解决该技术问题，提供一种用于运行铁路机车的方法，
-其中，根据至少一个应答器组确定或可确定线路区段，
-其中，在驶入所述线路区段时出现或存在驶入-应答，否则借助所述至少一个应答器组引发所述铁路机车的强制制动，并且
-其中，驶入-应答确认铁路机车变换为ETCS 0级。
该线路区段通过至少一个应答器组(并且临时地)确定，此应答器组尤其设置在各应答器组的线路区段的边界处(或附近)。因此，通过考虑铁路机车的行驶方向(铁路机车驶入或驶出该线路区段)由各应答器组给铁路机车提供预设的信息。针对这些信息可以根据铁路机车的状态做出不同的反应。若铁路机车在驶入线路区段时例如不处于ETCS 0级，则可以引发强制制动。驶入该线路区段可以例如通过应答器组用信号传递。备选地，可以预设应答器组，从而必须(已经)设定ETCS 0级并且若未设为ETCS 0级则制动铁路机车。
在ETCS为0级时，使铁路机车、尤其机车通过线路上的ETCS-设备在运行中无列车安全措施地被使用。车辆方面的设备仅监控列车的最高速度。机车驾驶员根据线路的信号行驶。因此，只在进行驶入-应答或(已经)存在驶入-应答时，可以驶入线路区段。该驶入-应答可以例如通过机车驾驶员在与负责线路区段的人员(如果该线路区段是施工工地则是施工负责人)协调之后执行。
在此要注意的是，每个应答器组具有至少一个应答器。该应答器在此是轨道中的尤其点状的数据传输装置，该数据传输装置在被铁路机车驶过时相似地使发射机将数据传输到铁路机车上。铁路机车接收有关一个(或多个)应答器的这些数据。该应答器可以固定编程并且不断地提供相同的数据或它可以在待提供的不同数据之间转换。还可行的是，应答器设计成可编程的并因此提供可变的信息。
此外要注意的是，强制制动可以包括任意的制动过程直至停止或直至预设的速度或直至执行预设的行为(若不被允许则例如中断制动)。强制制动也可以包括具有不同强度延迟的制动过程。
此外要注意的是，铁路机车例如可以按ETSC 1、2或3级运行。
在以ETCS保证的铁路网区段中的线路区段、例如施工工地的安全保障具有尤其下列优点：
-在铁路机车无许可地驶入施工工地之前确保在施工工地边界处的保护。因此，保护了施工工地本身以及轨道中的建设人员。
-此外在无许可地驶出施工工地之前提供在施工工地边界处的保护。由此保护了相邻施工工地的轨道交通。
-尤其可行的是，有针对性地允许工程车辆驶入/驶出施工工地边界。
-还可行的是，许可单独的尤其具有运输合同或在列车行驶中按行驶计划的铁路机车驶过施工工地。
在此要注意的是，铁路机车可以包括每个在轨道上可运动的车辆。
一个扩展设计是，由至少一个应答器组提供待保持的速度。
预设的最高速度的信息(即待保持的速度)可以由线路区段的入口和/或出口处的(分别具有不同值的)应答器组提供。尤其是可以提供不同的速度。待保持的速度例如为机车驾驶员显示在驾驶台显示器上并且被机车驾驶员(必要时也自动地)监控。
另外的扩展设计是，尤其在铁路机车的驾驶台显示器上显示对驶入-应答的要求。
扩展设计尤其是，在与负责线路区段的人员协调后执行驶入-应答。
此外，一个扩展设计是，只要在驶入线路区段之前已变换为ETCS 0级或在驶入线路区段时变换为ETCS 0级，则不需要驶入-应答。
在附加的扩展设计的范围内，线路区段由中心标记为已占用。
在所占用的线路区段中，由中心、例如信号塔和/或ETCS-线路中心最多允许铁路机车的可视行驶。对于在所占用的线路区段中铁路机车到底是否可以行驶，该责任取决于现场的负责人、例如负责施工工地的施工负责人。
下一个扩展设计在于，在驶出线路区段时进行驶出-应答，否则借助至少一个应答器组执行对铁路机车的强制制动。
一个设计方案是，尤其在铁路机车的驾驶台显示器上显示对驶出-应答的要求。
下一个实施形式在于，驶出-应答在与调度员的协调下执行。
另一个设计方案是，驶出-应答借助操作越过-按钮而执行。
与方法有关的实施方案相应地适用于另外的权利要求类型。
前述的技术问题也由一种ETCS-线路设备解决，该ETCS-线路设备
-具有至少一个应答器组，根据所述至少一个应答器组确定或可确定线路区段，
-其中，在驶入所述线路区段时，如果没有驶入-应答，则借助至少一个应答器组引发铁路机车的强制制动，并且
-其中，通过驶入-应答可确认铁路机车变换为ETCS 0级。
一个设计方案是，每个应答器组均布置在线路区段的边界上或在线路区段的边界附近。
因此，可以借助应答器确定线路区段。在线路区段以内，托管该线路区段的人、例如施工负责人负责铁路机车。在线路区段以外，责任在于中心或中心的调度员。
另外的设计方案在于，至少一个应答器组设计成可遮盖的。
例如，至少一个应答器组可以用至少一个板件遮盖。因此铁路机车可以例如行驶通过线路区段。至少一个应答器组的遮盖是负责该线路区段的负责人的负责范围。
前述技术问题也借助一种具有处理单元的铁路机车解决，所述处理单元如此设计，使得
-只要没有驶入-应答，便在驶入线路区段时可借助应答器组引发铁路机车的强制制动，
-其中，所述应答器组是至少一个应答器组的一部分，根据该至少一个应答器组确定线路区段，并且
-其中，通过驶入-应答可确认铁路机车变换为ETCS 0级。
此处设想的解决方案还包括一种电脑程序产品，该电脑程序产品可直接装载到数字计算机的存储器中，该电脑程序产品包括适合执行所述的方法步骤的程序编码部分。
此外，上述的技术问题还通过一种电脑可读取的存储器介质、例如任意存储器解决，其包括可由计算机执行的(例如程序编码形式的)指令，该指令适合用于计算机实施所述的方法步骤。
本发明的上述特性、特征和优点以及本发明实现的方式和方法与结合附图进一步阐述的实施例的下列示意性的描述相关联理解起来更清楚明确。在此，为清楚起见，相同或作用相同的元件配有相同的附图标记。
在附图中：
图1示出具有由施工负责人负责的线路区段(例如施工工地)的铁线段的示意性概略图，该施工负责人控制铁路机车是否驶入该线路区段；
图2示出示意性的流程图，其展示了用于控制铁路机车驶入线路区段的解决方案；
图3示出与铁路机车驶出线路区段有关的类似于图2的流程图。
尤其建议，借助至少一个ERTMS/ETCS应答器组在技术上保护线路区段，例如施工工地，该ERTMS/ETCS应答器组由负责人，例如施工负责人在接管对该线路区段责任之后临时铺设在线路区段的边界上，例如施工工地边界。
下列实施方式涉及例如施工段(作为线路区段的举例)和施工负责人(作为负责该线路区段的人员的举例)。相应地，可以是其他的责任人或线路区段。
图1示出铁线段101的示意性布设简图(从铁线段上方看)，该铁线段具有由施工负责人负责的线路区段102(例如施工工地)。施工负责人在线路区段102的边界上安装临时的应答器组103至105。图1还示出铁路机车106，该铁路机车沿着朝线路区段102和应答器组103的方向107行驶。
应答器组103至105在进入线路区段102的驶入方向上包含ETCS-指令，用于(立即)变换为ETCS的0级。只有当机车驾驶员在与施工负责人协调后执行驶入-应答时，(临时安装的)应答器组103至105才可以被由ETCS-监控的铁路机车106沿进入线路区段102的驶入方向经过。否则在分析由应答器组提供的信息之后进行强制制动。若机车驾驶员(在驶入线路区段102时)在驶过应答器组103至105之前变换为ETCS 0级，则优选不执行铁路机车106的强制制动。
可选地，应答器组103至105也可以实施例如在ETCS 0级下监控的速度限制。
应答器组103至105在驶出线路区段102的方向上优选包含ETCS-指令，用于(立即)变换为用于正常运行的ETCS级(1或2级)。只有当机车驾驶员在与负责线路区段的调度员协调之后(他负责施工工地的线路)激活在铁路机车上所述的ETCS驶过功能和/或ETCS-线路装置被授予行驶许可时，应答器组103至105才能被由ETCS-监控的0级下的列车沿驶出方向经过，。否则，在分析由应答器组103至105提供的信息之后进行强制制动。从而防止铁路机车从施工工地中不执行先前的驶出-应答地驶入正常的线路。由此其意义在于，出于对铁路机车的责任，若它又在正常线路上(在线路区段102的外面)行驶，必须从施工负责人交接到调度员或ETCS-线路装置并且这种对所有参与者的责任的转移是已知的并且应当明确地界定。
线路区段的速度限制可以在驶出线路区段之后根据需求取消。
借助遮盖临时ETCS应答器组，施工负责人例如可以在空出施工工地之后根据需求并且与调度员协调地允许列车单独行驶通过其负责区域。
此处建议的技术安全措施可以通过以下措施在运行上提供支持：
(a)为技术支持其责任交接，施工现场的负责人触发现场的用于报告区段的轨道占用，施工工地位于该区段内。
(b)为了在引入临时应答器组之前的施工工地的运行安全并且为给机车驾驶员标记施工工地的边界，在施工工地边界上架起临时的用于两个行驶方向的停车信号板。这些信号板在授权列车行驶期间在遮盖临时应答器组之后可以被去除。
(c)为了通过施工负责人借助语音交流授权驶入施工工地，将例如用于与施工负责人进行语音交流的电话号码沿驶入方向记录在停车信号板上。优选仅在主管的施工负责人的授权之后，铁路机车、例如工程车辆的机车驾驶员可以变换为ETCS 0级并且驶入施工工地。
此处建议的解决方案包括，在无先前授权情况下的ETCS级转换时的列车停车功能，用于通过使用临时应答器组(“未链接应答器组”)确保施工工地边界，施工负责人在自身权责下现场铺设该临时应答器组以便确保施工工地。该解决方案同样可使用在对于ETCS1级或2级配备的线路区段(铁路路网区段)上。
此外，施工负责人对于施工工地的责任交接可以通过施工工地所在的报告区段的轨道占用，这种责任交接技术上存储在信号***中。因此，对于报告区段排除掉调度员负责的常规列车行驶。但相对于完全阻止行驶运行，各个列车可以由施工负责人授权地行驶通过施工工地。
也可以利用在施工工地边界上遮盖临时的应答器组来实现由施工负责人准备且授权的各个列车行驶通过施工工地。
图2示出用于控制铁路机车驶入线路区段的解决方案的步骤的示意性流程图。
在步骤201中，对于线路区段的责任交接给负责的现场人员。中心或调度员将线路区段标记为已占用。因此在负责的现场人员与调度员协调之后在该线路区段中最高允许可视行驶。线路区段的所有进一步的调控都由现场负责人决定。
在步骤202中，现场线路区段设有面板，该面板显示，只有在之前与负责人协调之后才允许继续行驶；附加地在线路区段的边界上临时安装应答器组。
在步骤203中检查铁路机车是否驶入线路区段，而无需事先征询负责人的许可。例如铁路机车在错误的ETCS级中和/或无应答地驶过应答器组，由此可以开始这种检查。然后，在步骤204中执行铁路机车的强制制动。继续行驶仅在联系了负责人之后才可行。
但若例如机车驾驶员已联系负责人、获得驶入该线路区段的许可并且执行应答，则它可以驶过应答器组而无需执行强制制动(参照步骤205)。例如应答可以是，机车驾驶员在联系负责人之后调整为ETCS 0级，该ETCS 0级在驶过应答器组时不会被识别为违规并因此未导致强制制动。
因此，此处建议的机构是一种保障，使得无需事先明确是否同意驶入线路区段，这种可能不被允许的驶入就自动地触发铁路机车的强制制动。
图3示出相似于图2的与铁路机车驶出线路区段有关的流程图。对于图2描述的按步骤201和202的前提是相同的，该线路区段在现场负责人的监视下，临时应答器组也沿驶出方向设置在线路区段的边界上。在驶出线路区段之前，获得中心和/或调度员的许可。可选地通知线路区段的负责人，铁路机车离开该线路区段。
在步骤301中，沿离开线路区段的方向驶过应答器组时，检查是否进行了驶出-应答。若未进行驶出应答，则在步骤302中执行铁路机车的强制制动，否则在步骤303中不执行强制制动，铁路机车可以在线路区段以外继续行驶。
例如检查可以这样实现，使得机车驾驶员为了从该线路区段驶出必须操作越过-按钮。该机车驾驶员只能在事先协商之后并且基于调度员或中心的许可操作该越过-按钮。若在未按压越过-按钮的情况下铁路机车在离开线路区段的方向上驶过应答器组，则进行强制制动(相应地可以在另外的情况下继续行驶)。因此，越过-按钮的操作相当于例如驶出-应答，在驶过应答器组时可以检查驶出-应答是否存在。
尽管通过至少一个实施例详细示出并阐述了本发明的细节，但是本发明不受公开实施例的限制，并且只要不脱离本发明的保护范围，技术人员由此可以推导出其它变型方案。
附图标记列表
101 铁线段路
102 在负责人员(例如施工负责人)控制下的线路区段(例如施工工地)
103-105 应答器组
106 铁路机车
107 行驶方向
201-205 用于铁路机车驶入线路区段、例如施工工地的方法步骤
301-303 用于铁路机车驶离线路区段、例如施工工地的方法步骤
Claims (14)
1.一种用于运行铁路机车(106)的方法，
-其中，根据至少一个应答器组(103-105)确定线路区段(102)，
-其中，在驶入所述线路区段(102)时出现或存在驶入-应答，否则借助所述至少一个应答器组(103-105)引发所述铁路机车的强制制动(203-205)，并且
-其中，所述驶入-应答确认所述铁路机车变换为ETCS 0级。
2.按权利要求1所述的方法，其中，由所述至少一个应答器组(103-105)提供待保持的速度。
3.按权利要求1或2所述的方法，其中，在所述铁路机车的驾驶台显示器上显示对所述驶入-应答的要求。
4.按权利要求1或2所述的方法，其中，在与负责所述线路区段(102)的人员协调后执行所述驶入-应答。
5.按权利要求1或2所述的方法，其中，只要在驶入所述线路区段(102)之前已变换为ETCS 0级或在驶入所述线路区段(102)时变换为ETCS 0级，则不需要所述驶入-应答。
6.按权利要求1或2所述的方法，其中，所述线路区段(102)由中心标记为已占用(201)。
7.按权利要求1或2所述的方法，其中，在驶出所述线路区段(102)时进行驶出-应答，否则借助所述至少一个应答器组(103-105)执行对所述铁路机车(106)的强制制动。
8.按权利要求7所述的方法，其中，在所述铁路机车的驾驶台显示器上显示对所述驶出-应答的要求。
9.按权利要求7所述的方法，其中，所述驶出-应答在与调度员的协调下执行。
10.按权利要求7所述的方法，其中，所述驶出-应答借助操作越过-按钮执行。
11.一种ETCS-线路设备，
-具有至少一个应答器组(103-105)，根据所述至少一个应答器组(103-105)确定线路区段(102)，
-其中，在驶入所述线路区段时(102)，如果没有驶入-应答，则借助所述至少一个应答器组(103-105)引发铁路机车的强制制动，并且
-其中，所述驶入-应答确认所述铁路机车变换为ETCS 0级。
12.按权利要求11所述的ETCS-线路设备，其中，每个应答器组(103-105)均布置在所述线路区段(102)的边界上或在所述线路区段(102)的边界附近。
13.按权利要求11或12所述的ETCS-线路设备，其中，所述至少一个应答器组(103-105)设计成可遮盖的。
14.一种具有处理单元的铁路机车，所述处理单元如此设计，使得
-只要没有驶入-应答，便在驶入线路区段(102)时可借助应答器组(103-105)引发所述铁路机车的强制制动，
-其中，所述应答器组(103-105)是至少一个应答器组(103-105)的一部分，根据该至少一个应答器组(103-105)确定所述线路区段(102)，并且
-其中，所述驶入-应答确认所述铁路机车变换为ETCS 0级。
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