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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verkehrsleitsystems mit einer Referenzrechnereinheit und einem Bedienplatzsystem, bei dem ein Meldebild, das eine Verkehrssituation schematisch darstellt, mittels einer Anzeigeeinheit des Bedienplatzsystems angezeigt und unter Verwendung der Referenzrechnereinheit verifiziert wird.
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Insbesondere im Schienenverkehr ist der Betrieb von Verkehrsleitsystemen – in der Bahntechnik auch Stellwerke oder elektronischen Stellwerke genannt – für einen fahrplangemäßen und vor allem sicheren Fahrdienst unerlässlich.
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Bedienhandlungen, beispielsweise zum ferngesteuerten Stellen von Weichen oder dergleichen, werden dabei üblicherweise in Abhängigkeit eines auf einer Anzeigeeinheit eines Bedienplatzsystems angezeigten Meldebilds vorgenommen. Das Meldebild stellt eine aktuelle Verkehrssituation, beispielsweise den aktuellen Zustand von Weichen, Schranken oder dergleichen, schematisch dar.
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Die fehlerhafte Darstellung des Meldebilds kann zu einer Fehlinterpretation der Verkehrssituation durch einen Bediener, folglich zu einer fehlerhaften Bedienhandlung und letztlich – im ungünstigsten Fall – zu unfallbedingten Personen- und Sachschäden führen.
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Um solche Fehlbedienungen weitestgehend ausschließen zu können, gelten hohe Sicherheitsanforderungen für den Betrieb von elektronischen Stellwerken, insbesondere hinsichtlich der Verifizierung des am Bedienplatzsystem angezeigten Meldebilds.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum sicheren und aufwandsgünstigen Betreiben eines Verkehrsleitsystems anzugeben.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß zumindest ein Bildelement des Meldebilds ausgewählt wird, ein diesem Bildelement zugeordneter Referenzelementdatensatz, der in der Referenzrechnereinheit gespeichert ist, an das Bedienplatzsystem übermittelt und mittels der Anzeigeeinheit als Referenzinformation angezeigt wird.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine übliche Verifizierung des Meldebilds aufwändig sein kann, da zusätzliche Hardware und Software für diesen Zweck zur Verfügung gestellt und/oder gewartet werden müssen und/oder Softwareressourcen des elektronischen Stellwerks zusätzlich beansprucht werden. Dies gilt insbesondere bei der Verifizierung bzw. Sicherung des Meldebilds mittels sogenannter zweikanaliger Rechnersysteme.
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Die Erfindung geht weiterführend von der Erkenntnis aus, dass konkrete Bedienhandlungen oftmals in Abhängigkeit lediglich einer Teilmenge der gesamten angezeigten Information vorgenommen werden. Es ist deshalb für einen sicheren Bahnbetrieb nicht notwendigerweise erforderlich, das gesamte Meldebild bzw. die gesamte Information des Meldebilds zu verifizieren. Zur Absicherung einer konkreten Bedienhandlung kann es deshalb bereits hinreichend sein, lediglich ein ausgewähltes Bildelement – einen Bildabschnitt, ein Grafikelement, ein Schriftfeld, einen Text oder dergleichen – des Meldebilds zu verifizieren. Auf diese Weise kann eine im Betrieb des Stellwerks und insbesondere bei der Verifizierung des Meldebilds anfallende Datenmenge reduziert werden. Bei zumindest gleichbleibendem Sicherheitsniveau kann das elektronische Stellwerk bzw. dessen Bedienplatzsystem unter Aufwendung vergleichsweise geringerer Hardwareressourcen, insbesondere Speicher-, Prozessor- und/oder Kommunikationsressourcen oder dergleichen, betrieben werden.
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Das Verkehrsleitsystem kann ein System zur Steuerung und/oder Überwachung und/oder Beeinflussung eines Verkehrs sein, insbesondere mittels einer, bevorzugt ferngesteuerten, Einwirkung auf eine Verkehrsinfrastruktur.
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Das Verfahren kann bevorzugt zum Betreiben eines Verkehrsleitsystems für einen schienengebundenen Verkehr geeignet sein. Denkbar ist auch, dass das Verfahren zum Betrieb eines Verkehrsleitsystems für einen Straßen-, Schifffahrts- und/oder Flugverkehr eingesetzt wird. Ferner denkbar ist es, das Verfahren zum Betrieb von Leitsystemen in der Kraftwerktechnik einzusetzen.
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Die Referenzrechnereinheit kann ein Computer und/oder Serversystem oder dergleichen sein, das einem erhöhten informationstechnischen Sicherheitsstandard entspricht, insbesondere hinsichtlich einer Datensicherheit und/oder einer Datenintegrität. Die Referenzrechnereinheit kann ein Bestandteil eines elektronischen Stellwerks sein. Das Bedienplatzsystem weist eine Anzeigeeinheit auf, die wiederum einen Bildschirm, einen Bildprojektor oder dergleichen aufweisen kann. Die Referenzrechnereinheit und das Bedienplatzsystem können örtlich durch eine Distanz, insbesondere durch eine Distanz von mehreren Kilometern, voneinander getrennt sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Bedienplatzsystem und die Referenzrechnereinheit in ein und demselben Gebäude angeordnet sind.
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Das mittels der Anzeigeeinheit angezeigte Meldebild kann Information in visuell erfassbarer Form darstellen. Das Meldebild kann eine auf einer Verkehrinfrastruktur vorliegende Verkehrssituation schematisch darstellen. Das Meldebild kann jeweils eine Anzahl von Piktogrammen, Symbolen, Zeichenelementen, Buchstaben, Zahlen, Sonderzeichen, einen Text oder dergleichen darstellen. Im Bereich der Bahntechnik kann das Meldebild ein sogenanntes Gleisbild sein.
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Das Meldebild kann eine Anzahl von Bildelementen aufweisen. Unter einem Bildelement in Sinne der vorliegenden Erfindung kann eine Teilmenge der durch das Meldebild wiedergegeben Information verstanden werden. Das Bildelement kann ein flächiger Bereich des Meldebilds, ein Piktogramm, ein Symbol, ein Zeichenelement, ein Buchstabe, eine Zahl, ein Sonderzeichen oder dergleichen sein. Das Bildelement kann durch eine Anzahl von Bildpunkten bzw. Pixeln im Bereich von einigen Hundert bis mehrere Hundertausend gebildet sein.
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Das Bildelement kann bedienplatzseitig, insbesondere durch einen Bediener des Bedienplatzsystems, ausgewählt werden. Diese Auswahl erfolgt beispielsweise durch ein Anklicken oder ein Markieren des Bildelements mit einer Computermaus, durch eine Tastenbetätigung auf einer Tastatur des Bedienplatzsystems oder dergleichen.
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Die Referenzinformation kann mittels der Anzeigeeinheit bevorzugt derart angezeigt werden, dass ein Informationsgehalt des ausgewählten Bildelements und der Referenzinformation visuell durch den Bediener des Bedienplatzsystems vergleichbar sind. Die Referenzinformation kann bevorzugt gleichzeitig mit dem ausgewählten Bildelement angezeigt werden. Vorteilhafterweise wird die Referenzinformationen zusätzlich zu dem ausgewählten Bildelement angezeigt.
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Ein Referenzelementdatensatz kann eine Menge von Daten sein, die dem ausgewählten Bildelement zugeordnet ist. Der Referenzelementdatensatz liegt vor der Übermittlung an das Bedienplatzsystem auf der Referenzrechnereinheit vor. Der Referenzelementdatensatz ist nicht zu verwechseln mit einem Elementdatensatz, der zumindest mittelbar für die Darstellung des ausgewählten Bildelements auf dem Bedienplatzsystem gespeichert ist. Der Referenzelementdatensatz kann insbesondere eine geringere Datenmenge aufweisen als ein Meldebilddatensatz, der zumindest mittelbar für die Darstellung des Meldebilds auf dem Bedienplatzsystem gespeichert ist.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung und die beschriebenen Weiterbildungen können sowohl in Software als auch in Hardware, beispielsweise unter Verwendung einer speziellen elektrischen Schaltung, realisiert werden. Ferner ist eine Realisierung der Erfindung oder einer beschriebenen Weiterbildung möglich durch ein computerlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist, welches die Erfindung oder die Weiterbildung ausführt. Auch können die Erfindung und/oder jede beschriebene Weiterbildung durch ein Computerprogrammerzeugnis realisiert sein, welches ein Speichermedium aufweist, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist, welches die Erfindung und/oder die Weiterbildung ausführt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das ausgewählte Bildelement zumindest überwiegend als Bild angezeigt. Das ausgewählte Bildelement kann derart beispielsweise als Grafik bzw. grafisch, als Piktogramm, als Symbol oder dergleichen angezeigt werden. Es ist vorteilhaft, wenn die Referenzinformation zumindest überwiegend als Text angezeigt wird. Als Text kann bedeuten, unter Verwendung eines Buchstabens, einer Ziffer, eines Sonderzeichens, eines Zeichens, wie es auf einer Tastatur auswählbar ist, oder dergleichen. Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das ausgewählte Bildelement zumindest überwiegend als Text und die Referenzinformation zumindest überwiegend als Bild angezeigt werden. Durch die vorteilhafterweise verschiedenartige Realisierung der Informationsdarstellung – beispielsweise grafisch vs. schriftlich bzw. Bild vs. Text – kann ein besonders einfacher Abgleich der angezeigten Information des Bildelements mit der Referenzinformation durch einen Bediener erreicht werden. Ein fehlerhaftes Bildelement kann auf diese Weise besonders zuverlässig und offenbart werden. Außerdem kann auf diese Weise eine visuelle Verifizierung durch einen Bediener besonders ergonomisch und komfortabel erfolgen, da ein üblicher großflächiger und wiederholter Farbwechsel des Meldebilds – der von Bedienern des Bediensystems als augenermüdend wahrgenommen werden kann – vermieden wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird die Referenzinformation in einem gesonderten Anzeigebereich angezeigt. Ein gesonderter Anzeigebereich im Sinne der vorliegenden Erfindung kann jedenfalls dann vorliegen, wenn der Anzeigebereich, auf dem die Referenzinformation angezeigt wird, optisch hervorgehoben und/oder flächig/räumlich getrennt von dem Anzeigebereich des Bedienplatzsystems ist, auf dem das ausgewählte Bildelement angezeigt wird.
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Ein aufwandsgünstiger Betrieb des Verkehrsleitsystems kann erreicht werden, wenn der gesonderte Anzeigebereich ein Teilbereich eines Anzeigebereichs der Anzeigeeinheit ist. Derart kann eine weitere, zusätzliche Anzeigeeinheit vermieden werden.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das ausgewählte Bildelement und die Referenzinformation unter Verwendung diversitärer Abbildspeicher des Bedienplatzsystems angezeigt werden. Vorzugsweise sind die diversitären Abbildspeicher zweckgleiche Speicher, d.h. jeweils ein RAM-, ein ROM-, ein Grafikkartenspeicher oder dergleichen. Diversität im Sinne der vorliegenden Erfindung kann dann vorliegen, wenn ein Verfahrensschritt, beispielsweise ein Anzeigen von Information, eine Übermittlung von Daten oder dergleichen, mit verschiedenartigen technischen Realisierungen, beispielweise mit technisch verschiedenartiger Hard- und/oder Software, bewirkt wird. Derart kann auf einfache Weise eine Ausfallsicherheit des Verkehrsleitsystems, insbesondere eine Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Verifikation der Meldebildinformation verringert werden.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn das ausgewählte Bildelement und die Referenzinformation unter Verwendung diversitärer Hard- und/oder Software des Bedienplatzsystems angezeigt werden. Beispielsweise kann die Referenzinformation unter Verwendung einer ersten Grafikkarte und das ausgewählte Bildelement unter Verwendung einer zweiten Grafikkarte angezeigt werden, wobei diese beiden Grafikkarten technisch verschiedenartig sind.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden dem Meldebild zugeordnete Meldedaten über einen ersten Kommunikationskanal übermittelt. Vorteilhafterweise wird der Referenzelementdatensatz über einen zweiten Kommunikationskanal angefordert und/oder übermittelt. Meldedaten – in der Bahntechnik auch als Meldetelegramme bezeichnet – können Daten sein, die von der Referenzrechnereinheit an das Bedienplatzsystem übermittelt werden und Information bezüglich einer Änderung einer Verkehrssituation beinhalten. Es ist vorteilhaft, wenn das Bedienplatzsystem und die Referenzrechnereinheit über einen Bedienkanal und einen Meldekanal informationstechnisch miteinander verbunden sind. Der Bedienkanal kann ein Kommunikationskanal sein, über den zumindest überwiegend Signale zur Bedienung des Stellwerks – beispielsweise zum zumindest mittelbaren, ferngesteuerten Stellen einer Weiche oder dergleichen – übermittelt werden. Der Meldekanal kann ein Kommunikationskanal sein, über den zumindest überwiegend Meldedaten übermittelt werden. Es ist vorteilhaft, wenn der Referenzelementdatensatz zumindest überwiegend über den Bedienkanal übermittelt wird. Auf diese Weise können mit einfachen Mitteln eine Ausfallsicherheit des Verkehrsleitsystems erhöht und eine Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Übertragung der Daten zur Verifikation der Meldebildinformation verringert werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung werden dem Meldebild zugeordnete Meldedaten unter Verwendung eines ersten Kommunikationsprotokolls übermittelt. Es ist vorteilhaft, wenn der Referenzelementdatensatz unter Verwendung eines zweiten Kommunikationsprotokolls angefordert und/oder übermittelt wird. Ein Kommunikationsprotokoll im Sinne der vorliegenden Erfindung kann eine informationstechnische, insbesondere in Computerprogrammcode umgesetzte, Regelung sein, die ein Format, einen Inhalt, eine Bedeutung und/oder eine Reihenfolge gesendeter Information oder dergleichen festlegt. Vorteilhafterweise werden für die Übermittlung der Meldedaten und des Referenzelementdatensatzes diversitäre Kommunikationsprotokolle verwendet. Derart kann eine besonders hohe Betriebssicherheit des Verkehrsleitsystems, insbesondere hinsichtlich der Datenübermittlung zur Verifikation der Meldebildinformation, erreicht werden.
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Es ist vorteilhaft, wenn ein Elementdatensatz, der dem ausgewählten Bildelement zugeordnet ist, in einer ersten Speichereinheit des Bedienplatzsystems gespeichert wird. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der übermittelte Referenzelementdatensatz in einer zweiten Speichereinheit des Bedienplatzsystems gespeichert wird. Eine Speichereinheit kann ein informationstechnischer Speicherbaustein, ein Speichermodul, ein Speicherriegel, oder dergleichen sein, beispielsweise ein RAM-Speichermodul. Derart kann auf einfache Weise vermieden werden, dass eine korrupte – also eine die Datenintegrität beeinträchtigende – Speichereinheit gleichermaßen die Information des Elementdatensatzes und die Information des Referenzelementdatensatz verfälscht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform wird durch das ausgewählte Bildelement ein Element aus einer Gruppe von Elementen informationstechnisch repräsentiert, wobei die Gruppe aus einem Schienenfahrzeug, einem Gleis, einer Weiche, einer Schranke, einer Signaleinrichtung, einer Einschränkung oder einem Merkhinweis besteht. Vereinfacht ausgedrückt, wird ein einzelnes Bildelement ausgewählt, dessen Information zur Absicherung einer konkreten Bedienhandlung verifiziert werden soll.
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Insbesondere in der Bahntechnik kann ein Bildelement ein informationstechnischer Repräsentant einer Vorrichtung und/oder einer Anordnung sein, beispielsweise eines Schienenfahrzeugs, eines Gleises, einer Weiche, einer Schranke, einer Signaleinrichtung, oder dergleichen. Vorteilhafterweise gibt das Bildelement Information bezüglich eines Zustands einer solchen Vorrichtung und/oder Anordnung wieder, beispielsweise den Schaltzustand einer Weiche, Schranke oder dergleichen. Derart kann auf einfache und komfortable Weise der auf der Anzeigeeinheit angezeigte Zustand einzelner Komponenten der Verkehrsinfrastruktur verifiziert werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird durch das ausgewählte Bildelement eine Mehrzahl gleichartiger Elemente aus einer Gruppe von Elementen informationstechnisch repräsentiert, wobei die Gruppe aus Schienenfahrzeugen, Gleisen, Weichen, Schranken, Signaleinrichtungen, Einschränkungen oder Merkhinweisen besteht. Vereinfacht ausgedrückt, wird ein einzelnes Bildelement ausgewählt, das eine Mehrzahl von gleichartigen Bildelementen repräsentiert, deren Information zur Absicherung einer konkreten Bedienhandlung verifiziert werden soll. Es ist auch denkbar, dass mehrere gleichartige Bildelemente nacheinander ausgewählt werden. Derart kann auf einfache und komfortable Weise der auf der Anzeigeeinheit angezeigte Zustand einzelner Komponentengruppen der Verkehrsinfrastruktur, beispielsweise einer Gruppe von Weichen, verifiziert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird bei einer Übereinstimmung zwischen der Referenzinformation und der Information des ausgewählten Bildelements eine Freigabemitteilung an die Referenzrechnereinheit übermittelt und eine Bedienhandlung freigegeben. Vorteilhafterweise wird die Freigabemitteilung durch einen Bediener des Bedienplatzsystems ausgelöst.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn durch die Freigabemitteilung eine Überprüfung der Datenintegrität des Referenzelementdatensatzes und/oder weiterer Daten ausgelöst und in Abhängigkeit dieser Überprüfung die Bedienhandlung freigegeben wird. Diese Überprüfung kann vorteilhafterweise mittels Prüfsummen erfolgen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung wird ein informationstechnischer Prüfwert des an das Bedienplatzsystem übermittelten Referenzelementdatensatzes ermittelt und an die Referenzrechnereinheit übermittelt. Der informationstechnische Prüfwert kann ein Wert sein, anhand dessen auf eine Integrität der geprüften Daten geschlossen werden kann, beispielsweise eine sogenannte Checksumme. Es ist vorteilhaft wenn der Prüfwert mit einem Verfahren zur zyklischen Redundanzprüfung ermittelt wird. Vorteilhafterweise wird der derart ermittelte und an die Referenzrechnereinheit übermittelte Prüfwert des Referenzelementdatensatzes mit einem in der Referenzrechnereinheit vorliegenden Prüfwert verglichen. Derart kann auf einfache Weise die Datenintegrität der Übermittlung des Referenzelementdatensatzes von der Referenzrechnereinheit an das Bedienplatzsystem und/oder dessen Speicherung im Bedienplatzsystem überprüft und die Betriebssicherheit des Verkehrsleitsystems weiter erhöht werden.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn ein informationstechnischer Prüfwert eines Elementdatensatzes, der dem ausgewählten Bildelement zugeordnet ist, ermittelt und an die Referenzrechnereinheit übermittelt wird. Vorteilhafterweise wird der derart ermittelte und an die Referenzrechnereinheit übermittelte Prüfwert des Elementdatensatzes mit einem in der Referenzrechnereinheit vorliegenden Prüfwert verglichen. Derart kann auf einfache Weise die Datenintegrität des Elementdatensatzes überprüft und die Betriebssicherheit des Verkehrsleitsystems weiter erhöht werden.
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Um eine besonders hohe Betriebssicherheit und besonders geringe Fehlerwahrscheinlichkeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Prüfsummen des Referenzelementdatensatzes und des Elementdatensatzes unter Verwendung verschiedenartiger Verfahren ermittelt werden.
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Vorteilhafterweise wird die Bedienhandlung bei Übereinstimmung der vom Bedienplatzsystem an die Referenzrechnereinheit übermittelten Prüfsummen mit den auf der Referenzrechnereinheit korrespondierenden Prüfsummen freigegeben. Auf diese Weise kann die Bediensicherheit des Bedienplatzsystems erhöht werden.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn bei einer Abweichung zwischen der Referenzinformation und der Information des ausgewählten Bildelements eine Sperrmitteilung an die Referenzrechnereinheit übermittelt und eine Bedienhandlung gesperrt wird. Derart kann ein versehentliches Auslösen einer fehlerhaften Bedienhandlung mit unvorteilhaften Folgen für die Verkehrsinfrastruktur und/oder die Verkehrsteilnehmer nahezu ausgeschlossen werden.
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Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf ein Verkehrsleitsystem mit einer Referenzrechnereinheit und einem Bedienplatzsystem mit einer Anzeigeeinheit.
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Das erfindungsgemäße Verkehrsleitsystem sieht vor, dass das Bedienplatzsystem zur Auswahl zumindest eines Bildelements eines auf der Anzeigeeinheit anzeigbaren Meldebilds vorbereitet ist und die Referenzrechnereinheit zur Übermittlung eines diesem Bildelement zugeordneten Referenzelementdatensatzes an das Bedienplatzsystem vorbereitet ist. Vorteilhafterweise weist das Bedienplatzsystem zur Auswahl des Bildelements eine Eingabeeinrichtung auf, beispielsweise eine Tastatur, eine Computer-Maus, einen berührungsempfindlichen Bildschirm oder dergleichen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Bedienplatzsystem eine erste und eine zweite Speichereinheit auf. Vorteilhafterweise ist die erste Speichereinheit zur Speicherung eines Elementdatensatzes und die zweite Speichereinheit zur Speicherung eines Referenzelementdatensatzes vorbereitet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verkehrsleitsystem einen ersten und einen zweiten Kommunikationskanal auf, jeweils eingerichtet zwischen dem Bedienplatzsystem und der Referenzrechnereinheit. Vorteilhafterweise ist der erste Kommunikationskanal zur Übertragung von Meldedaten vorbereitet. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der zweite Kommunikationskanal zur Übermittlung des Referenzelementdatensatzes vorbereitet ist.
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Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß den unabhängigen Ansprüchen kombinierbar.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und/oder mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Verkehrsleitsystems mit einem Bedienplatzsystem und einer Referenzrechnereinheit,
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2 eine schematische Darstellung eines weiteren Verkehrsleitsystems mit einer diversitären Datenspeicherung und Datenübermittlung,
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3 eine schematische Darstellung eines exemplarischen Verfahrensablaufs und
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4 einen Teilaspekt des exemplarischen Verfahrensablaufs aus 3.
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1 zeigt ein Verkehrsleitsystem 2 mit einer Referenzrechnereinheit 4 und einem Bedienplatzsystem 6. Die Referenzrechnereinheit 4 und das Bedienplatzsystem 6 sind örtlich durch eine Distanz, insbesondere von mehreren Kilometern, voneinander getrennt, was jedoch nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Es ist beispielsweise durchaus möglich, dass das Bedienplatzsystem 6 und die Referenzrechnereinheit 4 in ein und demselben Gebäude untergebracht sind.
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Die Referenzrechnereinheit 4 ist ein Computersystem, das erhöhte informationstechnische Sicherheitsstandards erfüllt, insbesondere hinsichtlich einer Datenintegrität und/oder einer Verfügbarkeit.
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Das Bedienplatzsystem 6 weist eine Anzeigeeinheit 8 auf, die dazu vorbereitet ist, Information für einen Bediener des Bedienplatzsystems – im Bahnbereich auch Fahrdienstleiter genannt – in visuell erfassbarer Form darzustellen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinheit 8 ein Bildschirm.
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Mittels der Anzeigeeinheit 8 wird ein Meldebild 10 angezeigt. Das Meldebild 10 stellt eine Verkehrssituation schematisch dar, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich einige generische Zeichenelemente als Platzhalter für Zeichenelemente zur Darstellung einer Verkehrssituation darstellt sind.
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Das Meldebild 10 weist insbesondere Bildelemente 12 und 14 auf. Sowohl das Bildelement 12 als auch das Bildelement 14 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit stark vereinfachend als generische Piktogramme dargestellt. Die Bildelemente 12 und 14 weisen eine durch den Bediener des Bedienplatzsystems 6 erfassbare Information auf. Ausgehend von einem Verkehrsleitsystem für den Schienenverkehr, kann diese Information beispielsweise eine Information zum Zustand einer Schranke, einer Weiche, einer Signaleinrichtung, eines Schienenfahrzeugs oder dergleichen sein.
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Das Bedienplatzsystem 6 ist zur Auswahl zumindest eines der Bildelemente 12, 14 des auf der Anzeigeeinheit 8 angezeigten Meldebilds 10 durch einen Bediener vorbereitet. Die Auswahl des Bildelements 12 und/oder 14 kann beispielsweise unter Verwendung einer Tastatur, einer Computermaus, oder dergleichen erfolgen.
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Eine Bedienhandlung im Betrieb des Verkehrsleitsystems 2, beispielsweise ein ferngesteuertes Stellen einer Weiche oder dergleichen, wird durch den Bediener in Abhängigkeit des auf der Anzeigeeinheit 8 angezeigten Meldebilds 10 vorgenommen. Eine fehlerhafte Darstellung des Meldebilds 10 und/oder von lediglich Teilen des Meldebilds 10 kann zu einer Fehlinterpretation der Verkehrssituation durch einen Bediener, folglich zu einer fehlerhaften Bedienhandlung und letztlich zu unfallbedingten Personen- und Sachschäden führen.
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Um solche Fehlbedienungen weitestgehend ausschließen zu können, wird eine Verifizierung des am Bedienplatzsystem 6 angezeigten Meldebilds 10 durchgeführt. Dabei ist es hinreichend, lediglich die Information des Meldebilds 10 zu verifizieren, die für die Absicherung einer bestimmten Bedienhandlung relevant ist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies die Information des Bildelements 12. Das Bildelement 12 wird ausgewählt und ein diesem Bildelement 12 zugeordneter Referenzelementdatensatz 16, der in der Referenzrechnereinheit 4 gespeichert ist, wird an das Bedienplatzsystem 6 übermittelt – hier schematisch dargestellt durch das Zeichenelement 18 – und mittels der Anzeigeeinheit 8 als Referenzinformation 20 angezeigt.
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Das ausgewählte Bildelement 12 wird grafisch bzw. als Grafik und die Referenzinformation 20 wird als Text und in einem gesonderten Anzeigebereich 22 der Anzeigeeinheit 8 angezeigt. Die Anzeige der Referenzinformation 20 erfolgt zusätzlich zu dem Bildelement 12. Ferner wird die Darstellung des Bildelements 12 nicht verändert, insbesondere nicht in ihrer Farbe.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Verkehrsleitsystems 2a mit einer diversitären Datenspeicherung und Datenübermittlung.
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Die Beschreibung des nachfolgenden Ausführungsbeispiels beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel aus 1, auf das bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert und nicht erwähnte Merkmale sind in den folgenden Ausführungsbeispielen übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind. Gleiche Merkmale, die jedoch geringfügige Unterschiede aufweisen können, z.B. in Betrag bzw. Zahlenwert, in Abmessung, Position und/oder Funktion oder dergleichen, sind mit der gleichen Bezugsziffer und anderen Bezugsbuchstaben gekennzeichnet. Wird die Bezugsziffer alleine ohne einen Bezugsbuchstaben erwähnt, so sind die entsprechenden Bauteile aller Ausführungsbeispiele angesprochen.
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Das Verkehrsleitsystem 2a weist zwei Kommunikationskanäle 24 und 26 auf, die jeweils zur Datenübermittlung zwischen der Referenzrechnereinheit 4a und dem Bedienplatzsystem 6a eingerichtet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kommunikationskanäle 24, 26 voneinander getrennt dargestellt, was jedoch nicht notwendigerweise eine bauliche Trennung der Kanäle, also beispielsweise eine Ausführung mittels zweier Kabel oder dergleichen, impliziert. Es ist durchaus möglich, das ein zwischen der Referenzrechnereinheit 4a und dem Bedienplatzsystem 6a abgeordnetes Kabel beide Kommunikationskanäle 24, 26 führt.
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Dem Meldebild 10a zugeordnete Meldedaten 28 werden über den Kommunikationskanal 24 übermittelt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Meldedaten 28 sogenannte Meldetelegramme, die Information bezüglich einer Änderung einer Verkehrssituation beinhalten – also Information zu Zustandsänderungen des Meldebilds 10a, insbesondere der Bildelemente 12a, 14a, beinhalten. Der Kommunikationskanal 24 ist ein sogenannter Meldekanal, der dazu vorbereitet ist, zumindest überwiegend Meldetelegramme zu übermitteln.
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Der dem ausgewählten Bildelement 12a zugeordnete Referenzelementdatensatz 16a wird über den Kommunikationskanal 26 übermittelt, der ein Bedienkanal des Verkehrsleitsystems 2a ist. Das heißt, dass über den Kommunikationskanal 26 zumindest überwiegend Signale zur Bedienung des Verkehrsleitsystems 2a – beispielsweise zum zumindest mittelbaren, ferngesteuerten Stellen einer Weiche oder dergleichen – übermittelt werden.
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Die dem Meldebild 10a zugeordneten Meldedaten 28 werden unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls 30 übermittelt. Der Referenzelementdatensatz 16a hingegen, wird unter Verwendung eines weiteren Kommunikationsprotokolls 32 übermittelt und/oder angefordert. Daher unterscheiden sich die informationstechnischen Regeln zur Datenübertragung über die Kommunikationskanäle 24 und 26 hinsichtlich einem Format, einem Inhalt, einer Bedeutung und/oder einer Reihenfolge der gesendeten Information.
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Außerdem weist das Bedienplatzsystem 6a zwei Speichereinheiten 34 und 36 zur Speicherung von Daten bzw. Information auf. Ein Elementdatensatz 38, der dem ausgewählten Bildelement 12a zugeordnet ist, ist in der Speichereinheit 34 gespeichert.
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Der Referenzelementdatensatz 16a wird nach der Übermittlung über den Kommunikationskanal 26 unter Verwendung des Kommunikationsprotokolls 32 in der Speichereinheit 36 des Bedienplatzsystems 6a als Referenzdatensatz 16a’ gespeichert. Zur Verdeutlichung, dass der Referenzelementdatensatz 16a nach der Übermittlung unter ungünstigen Umständen verfälscht – im informationstechnischen Sinne korrupt – sein kann, ist der in der Speichereinheit 36 gespeicherte Referenzelementdatensatz mit einem erweiterten Bezugszeichen, nämlich 16a’, versehen.
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Um eine besonders starke Diversität und damit eine besonders hohe Betriebssicherheit des Verkehrsleitsystems 2a zu erreichen, wird der Referenzelementdatensatz 16a’ unter Verwendung eines Computerprogrammcodes 40 aus der Speichereinheit 36 ausgelesen und/oder auf der Anzeigeeinheit 8a als Referenzinformation 20a angezeigt. Der Elementdatensatz 38 wird unter Verwendung eines verschiedenartigen Computerprogrammcodes 42 aus der Speichereinheit 34 ausgelesen und/oder auf der Anzeigeeinheit 8a als Bildelement 12a – hier in Textform – angezeigt.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines exemplarischen Verfahrensablaufs zum Betreiben des Verkehrsleitsystems 2a aus 2.
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In einem ersten Schritt wird das Meldebild 10a mittels der Anzeigeeinheit 8a des Bedienplatzsystems 6a angezeigt 100.
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Zumindest ein Bildelement der Bildelemente 12a, 14a – hier das Bildelement 12a – des Meldebilds 10a wird ausgewählt 110.
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Der dem Bildelement 12a zugeordnete Referenzelementdatensatz 16a, der in der Referenzrechnereinheit 4a gespeichert ist, wird an das Bedienplatzsystem 6a übermittelt 120.
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Der derart an das Bedienplatzsystem 6a übermittelte Referenzelementdatensatz 16a’ wird mittels der Anzeigeeinheit 8a als Referenzinformation 20a angezeigt 130.
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Das ausgewählte Bildelement 12a wird unter Verwendung der derart angezeigten Referenzinformation 20a verifiziert 140.
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Im Falle einer negativen Verifikation – bei einer Abweichung zwischen der Information des ausgewählten Bildelements 12a und der Referenzinformation 20a – wird eine Sperrmitteilung an die Referenzrechnereinheit 4a übermittelt 150 und eine Bedienhandlung gesperrt 160.
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Im Falle einer positiven Verifikation – bei einer Übereinstimmung zwischen der Information des ausgewählten Bildelements 12a und der Referenzinformation 20a – werden Prüfwerte der in den Speichereinheiten 34 und 36 des Bedienplatzsystems 6a gespeicherten Daten ermittelt 170. Dies dient der Überprüfung der Datenintegrität, die durch die Speicherung und/oder Übermittlung der Daten beeinträchtigt worden sein kann. Zum einen wird ein informationstechnischer Prüfwert des an das Bedienplatzsystem 6a übermittelten Referenzelementdatensatzes 16a’ ermittelt 170a. Außerdem wird ein informationstechnischer Prüfwert des Elementdatensatzes 38 ermittelt 170b.
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Die derart ermittelten Prüfwerte werden an die Referenzrechnereinheit 4a übermittelt 180. Zum einen wird der Prüfwert des Referenzelementdatensatzes 16a’ übermittelt 180a, zum anderen wird der Prüfwert des Elementdatensatzes 38 übermittelt 180b.
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Die derart übermittelten Prüfwerte werden jeweils mit in der Referenzrechnereinheit 4a vorhandenen korrespondierenden Prüfwerten verglichen 190. Zum einen wird der Prüfwert des Referenzelementdatensatzes 16a’ verglichen 190a, zum anderen wird der Prüfwert des Elementdatensatzes 38 verglichen 190b.
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Im Falle einer Übereinstimmung des Prüfwerts des Elementdatensatzes 38 mit dem korrespondierenden Prüfwert und einer Übereinstimmung des Prüfwerts des Referenzelementdatensatzes 16a’ mit dem Prüfwert der Referenzelementdatensatzes 16a wird eine Freigabemitteilung übermittelt 200 und abschließend eine Bedienhandlung freigegeben 210.
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Stimmt der Prüfwert des Elementdatensatzes 38 mit dem korrespondierenden Prüfwert oder der Prüfwert des Referenzelementdatensatzes 16a’ mit dem Prüfwert der Referenzelementdatensatzes 16a nicht überein, wird eine Sperrmitteilung übermittelt 150a und eine Bedienhandlung gesperrt 160a.
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4 zeigt einen Teilaspekt des exemplarischen Verfahrensablaufs aus 3. Bei der Auswahl 110 eines Bildelements sind mehrere Alternativen möglich.
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Zum einen kann ein Bildelement ausgewählt werden, das ein Element aus einer Gruppe von Elementen informationstechnisch repräsentiert 220. Die Gruppe besteht aus einem Schienenfahrzeug, einem Gleis, einer Weiche, einer Schranke, einer Signaleinrichtung, einer Einschränkung oder einem Merkhinweis. Vereinfacht ausgedrückt, wird ein einzelnes Bildelement ausgewählt, dessen Information zur Absicherung einer konkreten Bedienhandlung verifiziert werden soll, beispielsweise eine schematisch dargestellte Schranke oder dergleichen.
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Es ist aber auch möglich, dass ein Bildelement ausgewählt wird 110, das eine Mehrzahl gleichartiger Elemente aus einer Gruppe von Elementen informationstechnisch repräsentiert 230, wobei die Gruppe aus Schienenfahrzeugen, Gleisen, Weichen, Schranken, Signaleinrichtungen, Einschränkungen oder Merkhinweisen besteht. Vereinfacht ausgedrückt, wird beispielsweise eine Gruppe von schematisch dargestellten Weichen, Schranken oder dergleichen durch eine einzige Auswahl 110 ausgewählt.
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Das Verfahren wird verfahrensgemäß, beispielsweise gemäß dem in 3 gezeigten Verfahrensablauf, fortgesetzt 240.
