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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funkkommunikation zwischen zwei mechanisch und elektrisch zu einem Langzug gekuppelten Schienenfahrzeugen.
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In den vergangenen Jahren ist eine stetige Zunahme von automatisch betriebenen Schienenfahrzeugen, insbesondere Nahverkehrszügen und Metrozügen, feststellbar. Die automatischen Metrozüge sind herkömmlicherweise mittels Kommunikationssystemen und automatischer Zugbeeinflussung steuerbar. Dabei bewegen sich die Metrozüge entlang von Fahrstrecken.
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Die Erfindung basiert auf einem funkgestützten CBTC-System (Communication-Based Train Control), bei dem ein ATC-Fahrzeuggerät (Automatic Train Control) und ein ATC-Streckengerät Informationen über ein bidirektionales Funkkommunikationssystem (Funksystem) austauschen, das als (transparenter) Datenkanal für die ATC-Geräte dient. Das Funksystem weist sowohl fahrzeug- als auch streckenseitig Funkkomponenten auf, die untereinander und gegebenenfalls mit den ATC-Geräten Status- und/oder Steuerinformationen austauschen können. In Verbindung mit einem CBTC-System kann ein streckenseitiger Funkrechner (Funk-Streckenrechner) alle Züge auf der Fahrstrecke verfolgen, die mit diesem Rechner signaltechnisch gekoppelt sind. Dadurch können die Züge dichter hintereinander fahren als bei einer manuell überwachten Fahrstrecke.
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Bei einer Kupplung zweier oder mehrerer automatischer Metrozüge zu einem Langzug kommunizieren die ATC-Fahrzeuggeräte der einzelnen Teilzüge zum Zwecke eines regulären Betriebs des Zugverbunds als Langzug miteinander. Dabei ist in der Regel lediglich die Zugsicherung und Zugsteuerung (ATC-Fahrzeuggerät) des in Fahrtrichtung führenden Zuges aktiv, der somit für den gesamten Langzug verantwortlich ist. Die übrigen ATC-Fahrzeuggeräte des Langzugs nehmen keine Zugsicherungs- und/oder Zugsteuerungsfunktionen wahr und befinden sich in einem passiven Zustand. Damit eines der passiven ATC-Fahrzeuggeräte in einem der gezogenen Züge bei Bedarf die Führung übernehmen kann, muss es vom aktiven ATC-Fahrzeuggerät kontinuierlich mit entsprechenden Daten versorgt werden.
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Bei gekuppelten funkgestützten CBTC-Zügen gleichen auch die Funk-Fahrzeugrechner der gekuppelten Teilzüge die mit der Streckenseite ausgetauschten Daten untereinander ab, um dem aktiven ATC-Fahrzeuggerät eine zuverlässige Kommunikation mit dem ATC-Streckengerät zu ermöglichen.
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In der Regel werden Funkkomponenten der einzelnen Metrozüge im Bereich der Kupplungsstelle gezielt zumindest teilweise abgeschaltet, um Interferenzen beim Datenverkehr mit streckenseitigen Sendern und Empfängern infolge der räumlichen Nähe der fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen zu vermeiden.
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Gekuppelte Metrozüge tauschen üblicherweise zahlreiche Informationen, insbesondere auch ATC-Daten, über die Zugkupplung aus. Dies stellt hohe Anforderungen an die Anzahl verfügbarer Kuppelkontakte und die Kontakteigenschaften der Kupplung. Aus Sicherheitsgründen erfasst jedes ATC-Fahrzeuggerät den Kupplungszustand über einen oder mehrere elektrische Kuppelkontakte. Besonders kritisch – hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften der Kuppelkontakte – ist eine für die ATC-ATC-Kommunikation zweier gekuppelter Züge günstige Ethernet-Verbindung über die Kupplung. Daher erfolgt die Datenübertragung über eine Kupplung in der Regel mit vergleichsweise robusten Verfahren, die geringere Anforderungen an die Qualität der Kuppelkontakte stellen.
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Im Rahmen von Trainguard MT, einem skalierbaren CBTC-System, werden beispielsweise in Istanbul sowohl die ATC-Daten als auch die Daten der fahrzeugseitigen Funkkomponenten mittels einer redundanten, sogenannten RS422-Verbindung über die Zugkupplung ausgetauscht. Durch den Einsatz eines speziellen Signalprotokolls kann die RS422-Verbindung über die Kupplung von den Endgeräten ähnlich einer Ethernet-Verbindung genutzt werden.
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Bei einem mit Trainguard MT ausgerüsteten Zug sind WLAN-Sender und WLAN-Empfänger an beiden Stirnseiten des Zuges installiert und auf die Strecke vor beziehungsweise hinter dem Zug gerichtet. Zur Erhöhung der Verfügbarkeit ist jede Zugstirnseite mit zwei unabhängigen WLAN-Sendern und WLAN-Empfängern ausgerüstet, die auf verschiedenen Kanälen arbeiten. Werden zwei mit Trainguard MT ausgerüstete Züge miteinander gekuppelt, so werden die Sender und Empfänger an der Kupplungsseite gezielt abgeschaltet, um Interferenzen beim Datenverkehr mit streckenseitigen WLAN-Accesspoints zu vermeiden. Der Zugverbund verhält sich dadurch funktechnisch wie ein verlängerter Einzelzug.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren und ein Funkkommunikationssystem zur Zug-Zug-Kommunikation anzugeben.
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Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bezüglich eines, insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden, Funkkommunikationssystem wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Hierzu ist für zwei über eine einrastbare Kupplung zu einem Langzug gekuppelte Schienenfahrzeuge mit jeweils zumindest teilweise an deren beiden Stirnseiten angeordneten Funkkomponenten zum Senden und Empfangen von Funksignalen, insbesondere zwischen zumindest einem der Schienenfahrzeuge und Funkkomponenten einer Fahrstrecke der Schienenfahrzeuge, verfahrensgemäß vorgesehen, dass mittels der fahrzeugseitigen Funkkomponenten direkt Intrazugfunksignale zwischen den Schienenfahrzeugen ausgetauscht werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache, robuste und kostengünstige Konstruktion der mechanischen und elektrischen Kupplung zwischen den beiden Schienenfahrzeugen.
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Der erfindungsgemäße Langzug umfasst zwei, insbesondere gleichartige, mittels einer einrastbaren Kupplung gekuppelte Schienenfahrzeuge und ein nach dem Verfahren arbeitendes Funkkommunikationssystem mit jeweils zumindest teilweise an beiden Fahrzeugstirnseiten angeordneten (fahrzeugseitigen) Funkkomponenten zum Empfangen von streckenseitigen Funksignalen und zum Senden von fahrzeugseitigen Funksignalen an die Strecke, d. h. insbesondere an mindestens eine streckenseitige Funkkomponente. Die fahrzeugseitigen Funkkomponenten sind zur Intrazugkommunikation vorgesehen und eingerichtet. Zweckmäßigerweise werden ein Teil der Funkkomponenten des Langzugs zur Kommunikation mit der Strecke und der verbliebene Teil der Funkkomponenten zur Intrazugkommunikation herangezogen. Folglich sind die fahrzeugseitigen Funkkomponenten neben der streckenseitigen Kommunikation auch zur Intrazugkommunikation vorgesehen und eingerichtet.
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Der Langzug umfasst beispielsweise drei oder mehr derartige gekuppelte Schienenfahrzeuge, wobei vorzugsweise jedes Schienenfahrzeug zur Intrazugkommunikation vorgesehene und eingerichtete Funkkomponenten aufweist.
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Das Funkkommunikationssystem ermöglicht die Kommunikation zwischen einem Langzug und einer Fahrstrecke, auch als streckenseitige Kommunikation bezeichnet, und die Intrazugkommunikation mittels fahrzeugseitigen Funkkomponenten und zumindest einer streckenseitigen Funkkomponente. Die Funkkomponenten, insbesondere in Form einer Steuereinheit, sind schaltungs- und/oder programmiertechnisch dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
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Durch den Austausch von Intrazugfunksignalen ist das Potential einer kupplungsseitigen Funkverbindung zwischen den Einzelzügen genutzt. Das sichere Erkennen des gekuppelten Zustandes wird beispielsweise durch ein Einlesen elektrischer Kontakte an der Kupplung durch die ATC-Fahrzeuggeräte gewährleistet. Indem möglichst viele Informationen, die der Kommunikation zwischen den Steuereinheiten gekoppelter Schienenfahrzeuge dienen, von der Kupplung auf die Intrazugfunksignale verlagert werden, also mittels der Intrazugfunksignale übertragen werden, kann die Kupplung wesentlich einfacher, robuster und damit kostengünstiger gestaltet werden. Zudem sind weniger elektrische Leitungen zur Kupplung zu verlegen und bereits vorhandene Ressourcen (Sender/Empfänger) werden in gekuppelten Zügen besser genutzt.
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Um sicherzustellen, dass die Kommunikation zwischen den Funkkomponenten betriebssicher und genau erfolgt, werden die Intrazugfunksignale in einer geeigneten Weiterbildung des Verfahrens mittels der fahrzeugseitigen Funkkomponenten der beiden Schienenfahrzeuge ausgetauscht, die an den einander zugewandten Fahrzeugstirnseiten angeordnet sind. Mit anderen Worten werden die zumindest teilweise kuplungsseitig angeordneten Funkkomponenten der beiden gekuppelten Schienenfahrzeuge zur Kommunikation mittels der Intrazugfunksignale herangezogen. Da diese Funkkomponenten relativ gering voneinander beabstandet sind, ist eine stabile Funkverbindung auch mit einer vergleichsweise niedrigen Sendeleistung erzeugbar. Durch geeignetes Begrenzen der Sendeleistung an der gekuppelten Fahrzeugseite lassen sich Interferenzen mit benachbarten oder entgegenkommenden gekuppelten Schienenfahrzeugen vorteilhaft vermeiden.
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Eine der Funkkomponenten, insbesondere mindestens eine der fahrzeugseitigen und eine der streckenseitigen Funkkomponenten, vorzugsweise alle der Funkkomponenten, weist einen Funkrechner, mindestens eine Antenne und einen Funk-Sender beziehungsweise Funk-Empfänger auf, die geeigneterweise zu einem Sende-/Empfangsmodul zusammengefasst sind.
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Die Antennen der fahrzeugseitigen Funkkomponente sind dabei geeigneterweise an der Stirnseite des Fahrzeugs angeordnet und stellen somit die zumindest teilweise an deren beiden Stirnseiten angeordneten Funkkomponenten dar. Geeigneterweise sind die Antennen der beiden Schienenfahrzeuge im Wesentlichen direkt aufeinander gerichtet, um eine stabile Funkverbindung zwischen den fahrzeugseitigen Funkkomponenten zu ermöglichen. Vorzugsweise befindet sich der Funk-Sender beziehungsweise Funk-Empfänger in unmittelbarer Nähe der Antenne und ist somit ebenfalls stirnseitg angeordnet. Der Funkrechner ist z.B. beabstandet zu dem Funk-Sender beziehungsweise Funk-Empfänger, um die Platzverhältnisse des Schienenfahrzeugs geeignet auszunutzen, oder in den Funk-Sender beziehungsweise Funk-Empfänger, insbesondere das Sende-/Empfangsmodul, integriert.
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Der Funk-Sender beziehungsweise Funk-Empfänger übernimmt die elektrische Signalverarbeitung der Funksignale und ist mit der Antenne verbunden, die als passives Element den Wirkungsgrad erhöht. Die Funksignale dienen sowohl der Intrazugkommunikation, sind also Intrazugfunksignale, als auch der streckenseitigen Kommunikation. Die Funksignale umfassen hierbei beispielsweise ATC-Daten und/oder weitere zwischen der Strecke und dem Zug bzw. zwischen den Zügen zu übertragende Daten.
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Mittels des Funkrechners werden die seitens des Funk-Empfängers bereitgestellten elektrisch verarbeiteten Funksignale logisch ausgewertet bzw. logisch verarbeitete Funksignale an den Funk-Sender zur elektrischen Verarbeitung gesandt. Der Funkrechner steuert ferner den Funk-Sender beziehungsweise Funk-Empfänger. Der Funkrechner stellt somit die Steuereinheit der Funkkomponente dar und dient darüber hinaus als Schnittstelle zu weiteren Systemen, wie einem ATC-Gerät.
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Die Steuereinheit, d. h. im Speziellen der Funk-Fahrzeugrechner, ist in einer zweckmäßigen Ausführungsform zumindest im Wesentlichen durch einen Mikrocontroller gebildet, in dem ein das Verfahren anhand des Kupplungszustands automatisch durchführendes Steuerprogramm implementiert ist. Die Steuereinheit kann alternativ auch durch einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) gebildet sein. Den Kupplungszustand erhält die Steuereinheit insbesondere von einem ATC-Fahrzeuggerät, mit dem die Steuereinheit gekoppelt ist, beispielsweise über ein Kabel. Zweckmäßigerweise ist die Steuereinheit, also insbesondere der Funk-Fahrzeugrechner, jeder Funkkomponente eines jeden Schienenfahrzeugs dem ATC-Fahrzeuggerät des jeweiligen Schienenfahrzeugs zugeordnet.
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Geeigneterweise ist der Funk-Streckenrechner über die streckenseitigen Funksignale mit dem Funk-Fahrzeugrechner signaltechnisch gekoppelt, wobei Funk-Streckenrechner den streckenseitigen und Funk-Fahrzeugrechner den fahrzeugseitigen Funkrechner bezeichnet.
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In einer vorteilhaften Ausführung werden die streckenseitigen Funksignale mittels der Funkkomponente, insbesondere mittels des Funk-Fahrzeugrechners, des jeweiligen Schienenfahrzeugs ausgewertet. Die Intrazugfunksignale werden mittels der Funkkomponente eines der gekuppelten Schienenfahrzeuge erzeugt sowie von der Funkkomponente eines weiteren der gekuppelten Schienenfahrzeuge – und demnach auf der Ebene der Funk-Fahrzeugrechner – ausgewertet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung werden Intrazugfunksignale verwendet, die sich in einer oder mehreren Signaleigenschaften, insbesondere in deren Frequenz, von den für die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Strecke verwendeten Funksignalen unterscheiden. Insbesondere kann das Funkkommunikationssystem WLAN-Module mit Antennenanordnungen aufweisen und die Funk- und Intrazugfunksignale können WLAN-Signale sein. Die Intrazugfunksignale können beispielsweise auf einem WLAN-Kanal übertragen werden, der zu dem oder den zur Strecke-Zug-Kommunikation verwendeten WLAN-Kanälen überlappungsfrei ist. Dadurch werden einerseits Interferenzen mit den streckenseitigen Funksignalen vorteilhaft vermieden und andererseits die Intrazugfunksignale einfach und betriebssicher zwischen den Steuergeräten bzw. Funk-Fahrzeugrechnern, sofern diese vorhanden sind, ausgetauscht, was einen Datenaustausch zwischen mit den Steuergeräten bzw. Funk-Fahrzeugrechnern verbundenen Geräten ermöglicht, wie z.B. zwischen ATC-Fahrzeuggeräten und/oder Fahrzeugsteuergeräten.
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Vorteilhafterweise werden von den fahrzeugseitigen Funkkomponenten während eines Austausches von Intrazugfunksignalen keine streckenseitigen Funksignale empfangen. Ebenso werden dann streckenseitig keine Intrazugfunksignale empfangen. Insbesondere ist ebenso vorteilhaft vorgesehen, dass bei einem Einrasten der Kupplung die fahrzeugseitigen Funkkomponenten auf das Versenden und Empfangen der Intrazugfunksignale umgeschaltet werden.
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In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird bei einem derartigen Umschalten der fahrzeugseitigen Funkkomponenten die Frequenz der Funksignale für die Intrazugkommunikation geändert. Dies kann beispielsweise durch ein Umschalten auf ein entsprechend konfiguriertes, zusätzliches fahrzeugseitiges WLAN-Modul erfolgen, sobald eine der Funkkomponenten, insbesondere der jeweilige Funk-Fahrzeugrechner, den Kupplungszustand von dem jeweiligen ATC-Fahrzeuggerät gemeldet bekommt.
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Den Kupplungszustand selbst erfasst jedes ATC-Fahrzeuggerät herkömmlicherweise über einen oder mehrere elektrische Kuppelkontakte bei eingerasteter Kupplung. Vorzugsweise weisen die fahrzeugseitigen Funkkomponenten die Möglichkeiten eines programmgesteuerten Frequenzwechsels für die Intrazugkommunikation auf. Alternativ hierzu werden separate, kanalspezifische WLAN-Module verwendet. Zur Vermeidung von Interferenzen kann bedarfsweise durch das Umschalten lediglich jeweils ein Modul und damit lediglich eine Antenne betrieben werden. Der für die Intrazugkommunikation verwendete Kanal beeinträchtigt nicht die Fahrzeug-Strecke-Kommunikation, die andere Frequenzen nutzt.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 schematisch in perspektivischer Darstellung ein funkgestütztes CBTC-System mit einem Langzug umfassend zwei mittels einer einrastbaren Kupplung gekoppelte Metrozüge, und
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2 schematisch die gekuppelten Metrozüge, die Daten mittels zumindest teilweise stirnseitig angeordneter Funkkomponenten austauschen.
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1 veranschaulicht vereinfacht den Aufbau und die Funktionsweise eines funkgestütztes CBTC-Systems mit einem Funkkommunikationssystems 1 für einen Langzug 2 auf einem Gleis einer Fahrstrecke 3. Eine streckenseitige Funkkomponente 4 des Funkkommunikationssystems 1 umfasst einen Funk-Streckenrechner 5 und ein Sende-/Empfangsmodul 6, die miteinander signaltechnisch verbunden sind. Hierbei wird das Sende-/Empfangsmodul 6 von dem Funk-Streckenrechner 5 gesteuert. An dem Sende-/Empfangsmodul 6 ist eine Antenne 7 angeschlossen, die als passives Element den Wirkungsgrad der streckenseitigen Funkkomponente 4 erhöht.
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Der Funk-Streckenrechner 5 nimmt ferner die Aufgabe einer Schnittstelle der streckenseitigen Funkkomponente 4 zu einem ATC-Streckengerät 8 wahr. Mittels des ATC-Streckengeräts 8 werden der Langzug 2 und weitere auf dem Gleis 3 bewegte Züge gesteuert und eine Bewegung der einzelnen Züge koordiniert. Das ATC-Streckengerät 8 ist somit Teil einer Zugsteuerung und Zugsicherung.
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Der in 2 dargestellte Langzug 2 umfasst zwei mittels einer einrastbaren Kupplung 9 mit elektrischen Kuppelkontakten 10a, 10b gekoppelte Metrozüge 11a und 11b. Die Kupplung 9 dient sowohl der mechanischen Kopplung als auch der elektrischen Kopplung oder Verbindung bzw. Kontaktierung der beiden Metrozüge 11a und 11b. Im Folgenden werden mit dem Index a Komponenten oder Bestandteile des in eine Fahrtrichtung F des Langzugs 2 ersten Metrozugs 11a und mit dem Index b Komponenten bzw. Bestandteile des in eine Fahrtrichtung F zweiten Metrozugs 11b versehen, sofern diese gleichartig sind und/oder die gleiche Funktion erfüllen.
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Jeder Metrozug 11a, 11b weist zwei fahrzeugseitige Funkkomponenten 12a, 12b auf. Dabei ist jeweils an einer der beiden Stirnseiten jedes Metrozüge 11a, 11b jeweils eine der Funkkomponente 12a, 12b angeordnet. Der prinzipielle Aufbau der fahrzeugseitigen Funkkomponenten 12a, 12b entspricht im Wesentlichen dem der streckenseitigen Funkkomponente 4. So umfasst jede fahrzeugseitige Funkkomponente 12a, 12b einen Funk-Fahrzeugrechner 13a, 13b, an dem zwei Sende-/Empfangsmodule 14a, 14b inklusive Antennen 15a, 15b angeschlossen sind.
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Vorzugsweise sind die Antennen 15a, 15b hinter der Front- beziehungsweise Heckscheibe des jeweiligen Metrozugs 11a, 11b montiert. Dadurch sind diese vor äußeren Einflüssen geschützt und das Lichtraumprofil der Metrozüge 11a und 11b wird nicht negativ beeinflusst.
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Die beiden Funk-Fahrzeugrechner 13a, 13b eines jeden Metrozuges 11a, 11b sind mit jeweils einem ATC-Fahrzeuggerät 16a, 16b über ein Kabel zum Signalaustausch verbunden. Die Funk-Fahrzeugrechner 13a, 13b eines jeden Metrozuges 11a, 11b, die den einander zugewandten Stirnseiten der Metrozüge 11a, 11b zugeordnet sind, kommunizieren untereinander über Funk mittels eines Intrazugfunksignals Si und ermöglichen somit eine Kommunikation der beiden ATC-Fahrzeuggeräte 16a, 16b, die als Steuereinheit für die Steuerung und Sicherung des jeweiligen Metrozugs 11a und 11b fungieren. In der speziellen Ausprägung als WLAN-Übertragungssystem ist es möglich, dass die Kommunikation zwischen Funk-Fahrzeugrechnern 13a, 13b und ATC-Fahrzeuggerät 16a, 16b eines Zuges über einen (nicht dargestellten) Switch erfolgt.
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Die streckenseitige Funkkomponente 4 dient dem Aussenden und Empfangen von Streckenfunksignalen Ss, die von zumindest einer der fahrzeugseitigen Funkkomponenten 12a, 12b empfangen bzw. gesendet werden. Die Streckenfunksignalen Ss sind dabei zu einem WLAN- oder sonstigen Funkstandard konform.
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Somit dient das Funkkommunikationssystem 1 als bidirektionaler Datenkanal zwischen den ATC-Fahrzeuggeräten 16a, 16b und dem ATC-Streckengerät 8. Dabei kommuniziert der Funk-Streckenrechner 5 über – in der Regel mehrere – jeweils mindestens mit einer (streckenseitigen) Antenne 7 versehene Sende-/Empfangsmodule 6 mit den fahrzeugseitigen Funkrechnern 13a, 13b. Ein einzelner Funk-Streckenrechner 5 steuert mehrere streckenseitige Sende-/Empfangsmodule 6. In der speziellen Ausprägung als WLAN-Übertragungssystem werden die mit Antennen 7 ausgestatteten streckenseitigen Sende-/Empfangsmodule 6 als Accesspoints bezeichnet.
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Bei einem Einrasten der Kupplung 9 wird der Kupplungszustand mittels der Kuppelkontakte 10a, 10b von den ATC-Fahrzeuggeräten 16a, 16b erfasst. Im gekuppelten Zustand ist lediglich das ATC-Fahrzeuggerät 16a des in Fahrtrichtung F führenden Metrozuges 11a aktiv und somit für den gesamten Langzug 2 verantwortlich. Damit das in einen passiven Modus geschaltete ATC-Fahrzeuggerät 16b im gezogenen Metrozug 11b bei Bedarf die Führung übernehmen kann, wird es vom aktiven ATC-Fahrzeuggerät 16a kontinuierlich mit entsprechenden ATC-Daten versorgt. Hierzu werden von den ATC-Fahrzeuggeräten 16a, 16b die kupplungsseitigen Funk-Fahrzeugrechner 13a, 13b, Sende-/Empfangsmodule 14a, 14b und Antennen 15a, 15b zum Daten- und Informationsaustausch genutzt.
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Wird ein Kupplungszustand von den ATC-Fahrzeuggeräten 16a, 16b mittels der Kupplungskontakte 10a, 10b festgestellt, so kann eines der fahrzeugseitigen Sende-/Empfangsmodule 14a, 14b an der Kupplungsseite abgeschaltet werden, um Interferenzen zu vermeiden. Alternativ werden die fahrzeugseitigen Sende-/Empfangsmodule 14a, 14b an der Kupplungsseite auf einer streckenseitig nicht genutzten Frequenz betrieben, um den gleichen Effekt zu erreichen, wobei eine größere Bandbreite zum Datenaustausch zwischen den gekuppelten Metrozügen 11a, 11b zur Verfügung steht. Die fahrzugseitigen Sende-/Empfangsmodule 14a, 14b an der Kupplungsseite werden durch ein programmgesteuertes Umschalten anhand des Kupplungszustands zum Empfangen und Versenden des Intrazugfunksignals Si, beispielsweise wiederum eines WLAN-Signals, umgeschaltet. Insbesondere wird hierzu ein programmgesteuerter Frequenzwechsel in ein überlappungsfreies Frequenzband verwendet.
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Jeweils mindestens ein fahrzeugseitiges Sende-/Empfangsmodul (WLAN-Modul) 14a, 14b inklusive Antenne 15a, 15b ist kupplungsseitig eingeschaltet und arbeitet bezüglich der Streckenfunksignale Ss auf einem überlappungsfreien Kanal, der der Intrazugkommunikation vorbehalten ist. Der interne Daten- und Informationsaustausch zwischen den aktiv sendenden und empfangenden Funk-Fahrzeugrechnern 13a, 13b an den Stirnseiten der Metrozüge 11a und 11b erfolgt über den Luftspalt zwischen den gekuppelten Metrozügen 11a und 11b mittels des Intrazugfunksignals Si. Die Datenübertragung von und zur Strecke über die Streckenfunksignale Ss erfolgt lediglich an den der Kupplung 9 abgewandten Stirnseiten der Metrozüge 11a und 11b. Dadurch verhält sich der Langzug 2 zur Strecke 3 funktechnisch wie ein verlängerter Einzelzug.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Verfügt beispielsweise ein derartiges Schienenfahrzeug 11a, 11b über zwei unabhängige Sende-/Empfangseinheiten 14a, 14b und Antennen 15a, 15b an jeder Fahrzeugstirnseite, so ergeben sich mehrere Varianten für deren Einsatz im Rahmen der Zug-Zug-Kommunikation. So können beide Sende-/Empfangseinheiten 14a, 14b eines Schienenfahrzeug 11a, 11b kupplungsseitig auf einer reservierten Frequenz senden und empfangen. Dabei werden aufgrund geringer Sendeleistung und hoher Richtwirkung der zugeordneten Antennen 15a, 15b Interferenzen vermieden und aufgrund der zweikanaligen Übertragung eine höhere Verfügbarkeit erreicht.
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Auch kann nur eine Sende-/Empfangseinheit 14a, 14b auf einer reservierten Frequenz senden und empfangen. Die verbleibende Sende-/Empfangseinheit 14a, 14b wird gezielt abgeschaltet. Dadurch werden ebenfalls Interferenzen vermieden.
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Zudem können beide Sende-/Empfangseinheiten 14a, 14b auf unterschiedlichen, für die Intrazugkommunikation reservierten Frequenzen senden und empfangen, wobei wiederum Interferenzen aufgrund der unterschiedlichen Frequenzen vermieden werden. Aufgrund der zweikanaligen Übertragung ist die Verfügbarkeit wiederum vergleichsweise hoch.
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Eine vorteilhafte Ausprägung besteht in der Nutzung redundanter Kommunikation zwischen den gekuppelten Zügen 11a, 11b, auch wenn auf eine Redundanz grundsätzlich verzichtet werden kann. Zudem können die Intrazugfunksignale Si nicht nur Informationen der ATC-Fahrzeuggeräte 16a, 16b, sondern vielmehr auch Informationen üblicherweise vorgesehener Fahrzeugsteuergeräte umfassen, um den Datenkanal besser auszunutzen und die Kupplung 9 und die Kuppelkontakte 10a, 10b weiter zu entlasten.
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Die Funk-Fahrzeugrechner 13a, 13b beider gekuppelter Züge 11a,11b kommunizieren mit der Strecke 3 – d. h. über ein oder mehrere streckenseitige Sende-/Empfangsmodule 6 mit dem Funk-Streckenrechner 5 – und gleichen ihre Daten durch Intrazugkommunikation ab, bevor relevante Daten an die ATC-Fahrzeuggeräte 16a, 16b übermittelt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Funkkommunikationssystem
- 2
- Langzug
- 3
- Fahrstrecke
- 4
- streckenseitige Funkkomponente
- 5
- Funk-Streckenrechner
- 6
- streckenseitiges Sende-/Empfangsmodul
- 7
- streckenseitige Antenne
- 8
- ATC-Streckengerät
- 9
- Kupplung
- 10a, b
- Kuppelkontakt
- 11a, b
- Metrozug
- 12a, b
- fahrzeugseitige Funkkomponente
- 13a, b
- Funk-Fahrzeugrechner
- 14a, b
- fahrzeugseitiges Sende-/Empfangsmodul
- 15a, b
- fahrzeugseitige Antenne
- 16a, b
- ATC-Fahrzeuggerät
- F
- Fahrtrichtung
- Ss
- Streckenfunksignal
- Si
- Intrazugfunksignal
