DE102006002607B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Zugfolgesicherung - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Zugfolgesicherung, bei dem eine bidirektionale Datenübertragung
zwischen einer Zentrale und allen auf einem zugeordneten Überwachungsabschnitt
befindlichen Zügen
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zentrale fahrplangemäße Soll-Ortsdaten
und Soll-Zeitdaten
mit Ist-Ortsdaten und Ist-Zeitdaten der Züge verglichen werden und bei
Nichtübereinstimmung
der Fahrplan mindestens eines Zuges derart nachgeführt wird,
dass ein vorgegebener Mindestabstand zwischen den Zügen eingehalten
wird, wobei der Fahrplan mittels eines Weg/Zeit-Diagramms erstellt
und nachgeführt
wird und aus momentanen und zukünftigen Soll-Ortsdaten und Soll-Zeitdaten
ermittelte Geschwindigkeitsvorgaben an die Züge übertragen werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zugfolgesicherung, bei dem eine bidirektionale Datenübertragung zwischen einer Zentrale und allen auf einem zugeordneten Überwachungsabschnitt befindlichen Zügen vorgesehen ist.
- Die Zugfolgesicherung, d. h. die Abstandshaltung der Züge, ist ein sicherheitsrelevantes Problem, da ein Fahren auf Sicht wegen der langen Bremswege nicht möglich ist. Der begrenzte Reibwert zwischen Stahlrad und Stahlschiene verhindert größere Verzögerungswerte, so dass für die sichere Abstandshaltung technische Hilfsmittel notwendig sind, die die Sicht quasi vergrößern – elektronische Sicht.
- Häufig wird das Prinzip des Fahrens im Raumabstand angewendet, bei dem die Strecke in einzelne Blöcke eingeteilt wird. Bei der einfachsten Ausführungsform sind die Blöcke durch Signaleinrichtungen getrennt, deren Signalbegriff derart gestellt wird, dass nur jeweils ein Zug in einen Block einfahren kann. Eine andere Ausführungsform beruht auf Gleisfreimeldung mittels spezieller streckenseitiger Sensoren. Die Sensoren erfassen mechanisch oder elektromechanisch die Anwesenheit eines Schienenfahrzeugs. Weit verbreitet zur Gleisfreimeldung sind Achszähleinrichtungen oder Tonfrequenzgleiskreise bzw. Gleichstromgleiskreise. Diese sensorischen Empfänger sind über signaltechnisch sichere Datenleitungen mit einem Stellwerk verbunden. Nachteilig ist vor allem der erhebliche Aufwand bezüglich der speziellen gleisseitigen Komponenten und deren Montage.
- Aus der
DE 197 47 198 A1 ist ein Eisenbahn-Betriebsverfahren bekannt, bei dem ein Rechnersystem anhand von Ist-Ortsdaten der Fahrzeuge positionsbezogene Geschwindigkeiten und Steuerbefehle für Fahrwegelemente vorgibt. Die Ist-Ortsdaten werden dabei durch beabstandet längs der Strecke angeordnete Datenträger an das überfahrende Fahrzeug übertragen. - Die
DE 197 29 542 A1 offenbart eine Fahrplananpassung im Falle einer Mindestabweichung von einem Ausgangsfahrplan. - Zur Überwachung der Vollständigkeit von Fahrzeugverbänden ist gemäß
DE 297 09 702 U1 eine satellitengestützte Messeinrichtung zur Ortsermittlung auf dem ersten und dem letzten Fahrzeug des Fahrzeugverbandes vorgesehen. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art hinsichtlich des Aufwandes zu vereinfachen, wobei anzustreben ist, für andere Zwecke vorhandene Komponenten der Eisenbahnsicherungstechnik in die Zugfolgesicherung einzubinden.
- Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Zentrale fahrplanmäßige Soll-Ortsdaten und Soll-Zeitdaten mit Ist-Ortsdaten und Ist-Zeitdaten der Züge verglichen werden und bei Nichtübereinstimmung der Fahrplan mindestens eines Zuges derart nachgeführt wird, dass ein vorgegebener Mindestabstand zwischen den Zügen eingehalten wird, wobei der Fahrplan mittels eines Weg/Zeit-Diagramms erstellt und nachgeführt wird und aus momentanen und zukünftigen Soll-Ortsdaten und Soll-Zeitdaten ermittelte Geschwindigkeitsvorgaben an die Züge übertragen werden.
- Auf diese Weise können die beim Fahren im Raumabstand notwendigen kostenintensiven Anlagen, Geräte und Mechanismen für die Gleisfreimeldung entfallen. Die Fahrplandaten können direkt für die Steuerung und Sicherung des Zugverkehrs eingesetzt werden und müssen nicht mehr in Fahrstraßen, Signalisierungen und Fahrwegfreigaben umgesetzt werden. Die Anlagenprojektierung in Bezug auf Blockeinteilungen entfällt. Für die Erstellung und Nachführung des sicheren Fahrplanes sind gegenüber den ohnehin üblicherweise erfassten Daten keine zusätzlichen Daten erforderlich. Die Fahrplandaten werden durch die Zentrale ermittelt und an alle Züge per Funk verteilt und laufend aktualisiert.
- Bei manueller Fahrweise sind die Fahrplandaten für störungslosen Betrieb in einem Bordgerät gespeichert. Eine Fahrplanänderung findet nur im Falle einer Störung statt, wobei die geänderten Fahrplandaten von der Zentrale ermittelt und an den entsprechenden Zug per Funk übertragen werden.
- Bei automatischer Fahrweise wird der gerade aktuelle und optimierte Fahrplan ständig, d. h. nicht nur im Falle einer Abweichung vom theoretischen Fahrplan, von der Zentrale an die zu steuernden Züge übermittelt. Die Einhaltung des Fahrplanes innerhalb vorgegebener Grenzwerte wird von allen Zügen in Form von Ist-Ortsdaten und Ist-Zeitdaten an die Zentrale gemeldet. Bei Abweichungen vom Fahrplan, die einen Schwellwert übersteigen, wird der Fahrplan mindestens dieses Zuges und ggf. auch der Fahrplan weiterer im Nahbereich dieses, in den meisten Fällen verspäteten, Zuges fahrenden Züge nach Maßgabe eines vorgegebenen Mindestabstandes zwischen den Zügen angepasst.
- Für die Anpassung der Fahrplandaten wird die übliche Vorgehensweise bei der Fahrplanerstellung anhand eines Weg/Zeit-Diagramms angewendet. Das Weg/Zeit-Diagramm wird als Computergrafik erstellt und ermöglicht das sofortige Erkennen ei ner Kollisionsgefahr. Um mehrgleisige Streckenabschnitte zu überwachen und Fahrpläne für die einzelnen Züge zu erstellen, kann das Weg/Zeit-Diagramm auch dreidimensional dargestellt werden, wobei die dritte Dimension die parallelen Gleise veranschaulicht.
- Die Zentrale ermittelt anhand des aktuell gültigen Fahrplanes aus den momentanen und zukünftigen Soll-Ortsdaten und Soll-Zeitdaten Geschwindigkeitsvorgaben, die an die Züge per Funk übertragen werden. Die Geschwindigkeitsvorgaben sind bei Abweichungen von einem ursprünglichen Fahrplan auf das Wiedererreichen dieses ursprünglichen, quasi idealen Fahrplanes, d. h. auf die Aufholung einer Verspätung gerichtet.
- Gemäß Anspruch 2 werden die Ist-Ortsdaten und die Ist-Zeitdaten der Züge satellitengestützt ermittelt. Die für alle Züge zwingend notwendige gemeinsame Zeitbasis, die so genannte globale Zeit, wird von den hoch genauen Zeitsignalen der verschiedenen Navigationssatelliten, beispielsweise GPS, GLONASS oder GALILEO, abgeleitet. Zusammen mit der ebenfalls mittels der Satelliten verfügbaren Ortungsinformation kann das zeitgerechte Eintreffen an Ziel- und Zwischenpositionen sicher festgestellt werden. Die sichere Abstandshaltung der Züge wird dabei quasi durch ein Fahren im Zeitabstand auf der Grundlage des hoch genauen globalen Zeitbegriffs realisiert.
- Vorzugsweise wird die Ortung gemäß Anspruch 3 am Zuganfang und am Zugende durchgeführt. Durch diese zeitgleiche Ermittlung der Ist-Ortsdaten am Zuganfang und am Zugende kann die Zuglänge und damit die Vollständigkeit der Wagenreihung überprüft werden, so dass sichergestellt ist, dass der Zug einen vorgegebenen Ort vollständig passiert hat. Die satellitengestützt auf den Zügen ermittelten Ist-Ortsdaten und Ist-Zeitdaten werden laufend zusammen mit der jeweiligen Zugnum mer an die Zentrale per Funk übertragen. In der Zentrale werden diese Ist-Daten mit den fahrplangemäßen Soll-Daten vergleichen, wobei bei Nichtübereinstimmung eine kollisionsverhindernde Anpassung des Fahrplanes mindestens eines Zuges erfolgt.
- Auch zur Ansteuerung von Streckeneinrichtungen, insbesondere Weichen und Bahnübergänge, können die Soll-Ortsdaten und Soll-Zeitdaten gemäß Anspruch 4 verwendet werden. Denkbar ist aber auch die fahrplanunabhängige, konventionelle lokale Ansteuerung der Streckeneinrichtungen.
- Das vorstehend beschriebene Verfahren wird mit einer Vorrichtung durchgeführt, die eine Zentrale umfasst, welche eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich von fahrplanmäßigen Soll-Ortsdaten und Soll-Zeitdaten mit Ist-Ortsdaten und Ist-Zeitdaten der Züge aufweist, wobei Mittel zur Nachführung der Fahrplandaten derart vorgesehen sind, dass ein vorgegebener Mindestabstand zwischen den Zügen eingehalten wird.
Claims (4)
- Verfahren zur Zugfolgesicherung, bei dem eine bidirektionale Datenübertragung zwischen einer Zentrale und allen auf einem zugeordneten Überwachungsabschnitt befindlichen Zügen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zentrale fahrplangemäße Soll-Ortsdaten und Soll-Zeitdaten mit Ist-Ortsdaten und Ist-Zeitdaten der Züge verglichen werden und bei Nichtübereinstimmung der Fahrplan mindestens eines Zuges derart nachgeführt wird, dass ein vorgegebener Mindestabstand zwischen den Zügen eingehalten wird, wobei der Fahrplan mittels eines Weg/Zeit-Diagramms erstellt und nachgeführt wird und aus momentanen und zukünftigen Soll-Ortsdaten und Soll-Zeitdaten ermittelte Geschwindigkeitsvorgaben an die Züge übertragen werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Ortsdaten und die Ist-Zeitdaten der Züge satellitengestützt ermittelt werden.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Ortsdaten zeitgleich am Zuganfang und am Zugende ermittelt werden.
- Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aktuelle Soll-Ortsdaten und Soll-Zeitdaten zur Ansteuerung von Streckeneinrichtungen, insbesondere Weichen und Bahnübergänge, verwendet werden.
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