DE102011003364A1 - Railway system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Eisenbahnsicherungssystem mit einer Innenanlage (3) zur Ansteuerung und Überwachung von Streckenelementen (5), insbesondere Weichen, Signalen, Gleisfreimeldeeinrichtungen, Balisen und Bahnübergängen. Um Streckenkabel (7) und Bereichsstellrechner (4) einzusparen, ist vorgesehen, dass die Innenanlage (3) und die Streckenelemente (5) über ein vermaschtes Funknetz (8) miteinander verbunden sind.The invention relates to a railway security system with an indoor installation (3) for controlling and monitoring track elements (5), in particular switches, signals, track vacancy detection devices, balises and level crossings. In order to save track cables (7) and area control computers (4), the indoor system (3) and the track elements (5) are connected to one another via a meshed radio network (8).
Description
Die Erfindung betrifft ein Eisenbahnsicherungssystem mit einer Innenanlage zur Ansteuerung und Überwachung von Streckenelementen, insbesondere Weichen, Signalen, Gleisfreimeldeeinrichtungen, Balisen und Bahnübergängen.The invention relates to a railway safety system with an indoor system for controlling and monitoring of track elements, in particular points, signals, Gleisfreimeldeeinrichtungen, balises and level crossings.
Eine typische Architektur bekannter Bauart für ein derartiges Eisenbahnsicherungssystem ist in
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine leistungsfähigere Architektur für ein gattungsgemäßes Eisenbahnsicherungssystem anzugeben.The invention has for its object to provide a more powerful architecture for a generic railway safety system.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Innenanlage und die Streckenelemente über ein vermaschtes Funknetz miteinander verbunden sind.According to the invention the object is achieved in that the indoor unit and the track elements are connected to each other via a meshed radio network.
Durch die Vermaschung ergibt sich eine dezentrale Steuerungs- und Überwachungsstruktur, wobei Bereichsstellrechner und Verkabelung zwischen Innen- und Außenanlage entfallen. Prinzipiell gibt es auch keine Begrenzung der Stellentfernung zwischen Innen- und Außenanlage. Dadurch können die Steuerungs- und Überwachungsfunktionen der Innenanlage auf eine Leitzentrale oder wenige Leitzentralen gebündelt werden. Die Aufteilung auf Streckenabschnitte, denen Stellwerke zugeordnete sind, kann entfallen oder wesentlich reduziert werden. Die Streckenelemente können innerhalb des vermaschten Funknetzes als Knoten oder Accesspoints fungieren, so dass sich eine Vielzahl von redundanten Übertragungswegen ergibt. Dadurch erhöht sich die Verfügbarkeit des Gesamtsystems. Falls ein Knotenpunkt im Funknetz ausfällt, kann dieser durch intelligentes Routing umgangen werden.The meshing results in a decentralized control and monitoring structure, with area control computers and cabling between indoor and outdoor facilities eliminated. In principle, there is no limit to the distance between the indoor and outdoor facilities. As a result, the control and monitoring functions of the indoor unit can be bundled on one control center or a few control centers. The division into sections, where interlockings are assigned, can be omitted or significantly reduced. The route elements can act as nodes or access points within the meshed radio network, resulting in a plurality of redundant transmission paths. This increases the availability of the entire system. If a node in the radio network fails, this can be bypassed by intelligent routing.
Eine Erweiterung des vermaschten Funknetzes durch Hinzufügung weiterer Streckenelemente ist jederzeit problemlos möglich. Ein separates Streckenkabel zwischen der Innenanlage und dem neuen Streckenelement ist nicht erforderlich.An extension of the meshed radio network by adding more track elements is possible at any time without any problems. A separate track cable between the indoor unit and the new track element is not required.
Die Energieversorgung der Streckenelemente kann dezentral auf der Grundlage regenerativer Energie erfolgen.The energy supply of the track elements can be decentralized based on regenerative energy.
Die Funkschnittstelle zwischen der Innenanlage und den Streckenelementen sowie zwischen den Streckenelementen untereinander ist vorzugsweise standardisiert und ermöglicht somit auf einfache Weise Kompatibilität zwischen verschiedenen Komponenten, insbesondere bei verschiedenen Herstellern.The radio interface between the indoor unit and the track elements and between the track elements with each other is preferably standardized and thus allows compatibility between different components, in particular at different manufacturers in a simple manner.
Die Streckenelemente in der Außenanlage sind wetterfest verkapselt und mit Controllerfunktionen ausgestattet.The track elements in the outdoor area are weatherproof encapsulated and equipped with controller functions.
In einer weiteren Ausbaustufe sind gemäß Anspruch 2 in das vermaschte Funknetz auch die Schienenfahrzeuge einbezogen. Durch direkte Kommunikation zwischen der Leitstelle in der Innenanlage und den Schienenfahrzeugen können bestimmte Streckenelemente, beispielsweise Lichtsignale, eingespart werden oder als Rückfallebene genutzt werden.In a further expansion stage, the rail vehicles are included in the meshed radio network according to
Gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, dass das Funknetz auf ZigBee-Standard basiert. ZigBee ist besonders für die Ansteuerung und Überwachung wartungsfreier Schalter und Sensoren in schwer zugänglichen Bereichen vorgesehen und daher für die Anwendung bei Eisenbahnsicherungssystemen besonders geeignet. Indem ZigBee-Komponenten als Router agieren, kann das Funknetz eine Baumtopologie, durch Ausnutzung von Abkürzungen aber auch ein vermaschtes Netzwerk bilden.According to
Die relativ geringe Reichweite des ZigBee-Netzes von maximal 100 m kann gemäß Anspruch 5 durch die Zwischenschaltung von Repeatern wesentlich vergrößert werden. Beispielsweise können zwei Repeater per Glasfaserkabel zwischen Teilnetzen miteinander verbunden sein. Der Repeater kann als Signalverstärker, aber auch als Sternkoppler dienen, wobei dann mehr als zwei Repeater-Anschlüsse vorgesehen sind.The relatively short range of the ZigBee network of a maximum of 100 m can be significantly increased according to
Gemäß Anspruch 4 basiert das Funknetz auf WiMAX-Worldwide Interoperability for Microwafe Access-Standard. Dabei handelt es sich um ein breitbandiges Funkübertragungssystem. WiMAX wird auch bei der Anbindung von GSM/UMTS-Basisstationen sowie bei der Bereitstellung drahtloser Internetzugänge angewendet. Vorteilhaft sind insbesondere die großen Übertragungsraten in Verbindung mit den kurzen Reaktionszeiten sowie die erheblich größere Reichweite als bei ZigBee. Die Leistungsgrenze von WiMAX liegt bei ca. 50 km.According to
Gemäß Anspruch 6 basiert das Funknetz auf IP-Internetprotokoll- und TCP-Transmission Control Protokoll. Auf diese Weise kann eine eindeutige Adressierung als Grundlage für ein Routing innerhalb des vermaschten Funknetzes leicht realisiert werden, wobei das TCP einen Datenaustausch in beiden Richtungen mit automatischer Erkennung von Datenverlusten ermöglicht.According to
Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to figurative representations. Show it:
Die in
Claims (6)
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