DE102016217902A1

DE102016217902A1 - Überwachung eines Schienenfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016217902A1
Application number: DE102016217902.0A
Authority: DE
Inventors: Uwe Deichmann; Norbert Geduhn; Britta Rohlfing; David Baca Conejero; Raymond Clifton
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Mobility GmbH
Priority date: 2016-09-19
Filing date: 2016-09-19
Publication date: 2018-03-22
Also published as: EP3487745A1; WO2018050479A1

Abstract

Es wird vorgeschlagen, ein Schienenfahrzeug in einem ETCS Sicherungssystem zu überwachen, indem dem Schienenfahrzeug von der Streckenzentrale ein geschützter Bereich zugewiesen wird, falls eine Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, eine Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren. Hierbei ist es von Vorteil, dass das Schienenfahrzeug auch in dem ETCS Level 3 Sicherungssystem vollständig überwacht werden kann und wirksam Gefährdungen auf der Strecke verhindert werden können.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Schienenfahrzeugs in einem ETCS Sicherungssystem, insbesondere einem ETCS Level 3 Sicherungssystem sowie die entsprechende Vorrichtung, das entsprechende Schienenfahrzeug und ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Das "European Train Control System" (ETCS) ist eine Komponente eines einheitlichen europäischen Eisenbahnverkehrsleitsystems, das unter dem Buchstabenkürzel ERTMS entwickelt wurde. Die zweite technische Komponente dieser digitalen Bahntechnologie ist das Bahn-Mobilfunksystem GSM-R. ETCS soll die Vielzahl der in den Ländern eingesetzten Zugsicherungssysteme ablösen, mittelfristig im Hochgeschwindigkeitsverkehr Verwendung finden und langfristig im gesamten europäischen Schienenverkehr umgesetzt werden.
Eine ETCS-Fahrzeugeinrichtung umfasst z.B. einen ETCS-Rechner (EVC, European Vital Computer), eine Führerstandsanzeige (DMI, Driver Machine Interface), eine Wegmesseinrichtung, eine GSM-R-Übertragungseinrichtung (einschließlich Euroradio), einen Balisenleser und einen Bremszugriff (http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS).
ETCS Level 1 benutzt Balisen als Übertragungsmedium. Die von den Balisen übermittelten Informationen sind Streckengradienten, Streckenhöchstgeschwindigkeiten und der Punkt, an dem das Fahrzeug wieder stehen soll. Zusammen mit dem Modus bilden diese eine sogenannte Movement Authority (MA), übersetzt etwa "Berechtigung zur Bewegung" oder "Fahrerlaubnis". Damit kann die fahrzeugseitige ETCS-Ausrüstung kontinuierlich die Einhaltung der erlaubten Geschwindigkeit (und Richtung) überwachen und rechtzeitig eine Zwangsbremsung auslösen, unabhängig von national definierten Streckengeometrien und Signalabständen.
Bei ETCS Level 2 werden nahezu alle Informationen mittels Euroradio von der Streckenzentrale (Radio Block Center, RBC) zum Schienenfahrzeug übertragen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Informationen von dem Schienenfahrzeug an die Strecke zu übertragen. Weiterhin können die Informationen auch im Stillstand des Schienenfahrzeugs ausgetauscht werden. Damit kann die Streckenauslastung und in bestimmten Fällen auch die Sicherheit gegenüber Level 1 erhöht werden. Bevor von der RBC die für eine Fahrerlaubnis (MA) notwendigen Informationen berechnet werden, muss diese wissen, wo genau sich der Zug befindet und in welche Richtung er fährt. Die Ermittlung von Position und Richtung obliegt dabei dem Fahrzeugrechner, dieser übermittelt diese regelmäßig über GSM-R an die Strecke. Zur Bestimmung werden Referenzpunkte auf der Strecke benötigt. Hierfür werden Eurobalisen benutzt, welche beispielsweise in Ausfahrgleisen von Bahnhöfen sowie in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen auf freier Strecke angebracht sind. Zwischen diesen Referenzpunkten wird die Position z.B. odometrisch mittels Doppler-Radar am Triebfahrzeugboden und Radimpulsgebern an den Triebfahrzeugachsen ermittelt. Teilweise werden auch Beschleunigungssensoren verwendet.
Bei ETCS Level 3 wird auf eine klassische, ortsfeste Gleisfreimeldung verzichtet. Die Sicherheitsfunktion gegen abgetrennte und unerkannt auf der Strecke verbleibende Zugteile wird von einem System zur Zugvollständigkeitskontrolle (Kontrolle der Integrität des Schienenfahrzeugs) übernommen. Hierbei kann für den Betrieb von Schienenfahrzeugen ein sogenanntes "Moving-Block"-Verfahren (Moving-Block: sich bewegender Block) eingesetzt werden, um eine möglichst dichte Schienenfahrzeugfolge auf einer Fahrstrecke (auch bezeichnet als Strecke) zu erreichen. Bei Moving-Block-Systemen wird eine kontinuierliche Ortung von Schienenfahrzeugen durchgeführt, wobei eine Blocksicherung nicht auf festen Gleisabschnitten basiert. Stattdessen werden die Züge als sich bewegende Blöcke betrachtet, hinter denen sich andere Blöcke bewegen. Zur Berechnung dieser Blöcke ist die Bestimmung korrekter Positionen, Geschwindigkeiten und Fahrtrichtungen der Schienenfahrzeuge erforderlich. Dafür wird eine Balise-Odometrie-Konfiguration verwendet.
Am Ende der MA (End of Authority, EoA) – klassischerweise ein auf HALT zeigendes Signal – soll das Schienenfahrzeug zum Stehen kommen.
Neben den ETCS-Levels sind auch ETCS-Modi definiert. Die Modi beschreiben die Zustände, in denen sich der EVC befinden kann. Unter anderem gibt es die folgenden Modi (siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS):

– FS (Full Supervision) Modus: Das Schienenfahrzeug wird voll vom ETCS überwacht. Voraussetzung für diesen Modus ist, dass eine MA von der Strecke gegeben wurde.
– SR (Staff Responsible) Modus: Der Triebfahrzeugführer ist selbst für die Sicherung des Zuges verantwortlich, allerdings ist in vielen Ländern nur eine maximale Geschwindigkeit von 30km/h oder 40km/h erlaubt, die noch vom ETCS überwacht wird. Dieser Modus wird eingenommen, wenn keine MA vorliegt.
– OS (On Sight) Modus: Das Schienenfahrzeug wird vom ETCS überwacht, aber der Triebfahrzeugführer fährt auf Sicht.
– SH (Shunting) Modus: Modus zum Rangieren; der erlaubte Bereich kann vom ETCS vorgegeben werden; in vielen Ländern ist nur eine Höchstgeschwindigkeit von 30km/h erlaubt.

Eine Balise ist eine im Gleisbereich montierte Sendevorrichtung, die ein kodiertes Signal an vorbeifahrende Züge sendet. Die Balise ermöglicht eine Ortungskorrektur. Bei der Balise kann es sich auch um eine Balisengruppe, z.B. mehrere hintereinander angeordnete Balisen, handeln.
Hierbei ist es von Nachteil, dass das Moving-Block Konzept oft deshalb nicht genutzt werden kann, weil die Integrität des Schienenfahrzeugs nicht durchgängig gewährleistet werden kann und weil es keine diesbezüglich geeigneten Mechanismen für ETCS Level 3 (auch bezeichnet als ETCS L3) gibt.
Grundsätzlich ist es von Bedeutung, dass der Ort, an dem sich ein Zug befindet, der Streckenzentrale bekannt sein sollte, um in einem automatisierten Betrieb Kollisionen mit anderen Zügen zu verhindern. Stellwerke erfassen anhand streckenseitig installierter Gleisfreimeldeeinrichtungen die Belegung von Streckenabschnitten in denen sich Züge befinden. Solche Abschnitte dürfen dann, wenn überhaupt, von anderen Zügen nur auf Sicht durchfahren werden. In der Betriebsart ETCS L3 gibt es keine streckenseitigen Gleisfreimeldeeinrichtung mehr, das Überfahren eines Streckenabschnitts durch einen Zug, der bereits von einem anderen Zug belegt ist, ist von der Streckenzentrale (RBC) zu verhindern.
Dies ist allerdings problematisch für Züge, für die keine Positionsmeldung oder keine gültige Positionsmeldung mehr vorliegt oder für die die Zugintegrität (Vollständigkeit des Zugs) nicht mehr sichergestellt bzw. der RBC nicht (mehr) bekannt ist.
Liegt der RBC keine Information über die Zugintegrität mehr vor, so ist das tatsächliche Zugende nicht mehr bekannt oder nicht mehr detektierbar. Insbesondere ist es möglich, dass der Zug einen (oder mehrere) Wagen verloren hat, die auf der Strecke hinter dem Zug rollen oder zum Stehen gekommen sind. Es muss sichergestellt sein, dass ein nachfolgender Zug nicht auf diese verlorenen Wagen auffährt.
Auch ist es ein Problem, wenn die Kommunikation zwischen dem Schienenfahrzeug und der Streckenzentrale gestört ist. In diesem Fall kann die Streckenzentrale nicht länger die Position des Schienenfahrzeugs bzw. das Zugende des Schienenfahrzeugs bestimmen.
In diesen Fällen existiert in ETCS L3 auf einer Strecke ohne Gleisfreimeldeeinrichtung keine effiziente Lösung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Möglichkeit zu schaffen, die Sicherheit für den Betrieb von Schienenfahrzeugen zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Überwachen eines Schienenfahrzeugs in einem ETCS Sicherungssystem angegeben,

– bei dem von einer Streckenzentrale dem Schienenfahrzeug ein geschützter Bereich zugewiesen wird, falls eine Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, eine Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren.

Hierbei sei angemerkt, dass das Schienenfahrzeug (auch bezeichnet als "Zug") mindestens einen Wagen aufweist, wobei der Wagen ein Triebfahrzeug, ein Reisewagen, ein Güterwagen oder eine Kombination aus derartigen Abteilen oder Funktionen sein kann. Das Triebfahrzeug weist eine Führerkabine (auch bezeichnet als Bedienplatz) auf und kann mit oder ohne Antrieb ausgeführt sein. Das Triebfahrzeug kann insbesondere eine Lokomotive sein.
Die Streckenzentrale (RBC) kann in den hier beschriebenen Beispielen jede Art von Rechner oder Rechnerverbund sein, anhand dessen (zumindest teilweise) der Zugbetrieb beeinflussbar ist. Beispielsweise kann es sich um ein zentrales System handeln, das mit mehreren Zügen in Kommunikationsverbindung steht. Die Streckenzentrale kann die Züge anweisen, vorgegebene Aktionen auszuführen.
Der geschützte Bereich kann insbesondere ein Bereich sein, der das Schienenfahrzeug auf der Strecke umfasst ("einhüllt") und mindestens so lang wie das (vollständige) Schienenfahrzeug selbst ist. Beispielsweise kann der geschützte Bereich um eine vorgegebene Ausdehnung größer als das Schienenfahrzeug lang ein. So kann ein Bereich (Streckenabschnitt) vor und/oder nach dem Schienenfahrzeug von dem geschützten Bereich mitumfasst sein.
Eine Weiterbildung ist es, dass die Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, die Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren, falls die Streckenzentrale keine Meldung von den Schienenfahrzeug mehr erhält, dass dessen Integrität gegeben ist.
Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, die Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren, falls das Schienenfahrzeug der Streckenzentrale mitteilt, dass die Integrität des Schienenfahrzeugs nicht mehr gegeben ist oder nicht mehr feststellbar ist.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass die Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, die Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren, falls eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Schienenfahrzeug und der Streckenzentrale gestört ist.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Streckenzentrale bestimmt, dass die Kommunikationsverbindung mit dem Schienenfahrzeug gestört ist, sofern sie von dem Schienenfahrzeug eine Nachricht empfangen hat, die angibt oder anhand derer bestimmbar ist, dass die Kommunikationsverbindung gestört ist.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die Streckenzentrale bestimmt, dass die Kommunikationsverbindung mit dem Schienenfahrzeug gestört ist, falls sie von dem Schienenfahrzeug für eine vorgegebene Zeitdauer keine Nachricht empfangen hat.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass der geschützte Bereich das Schienenfahrzeug umfasst und mindestens so groß wie das Schienenfahrzeug lang ist.
Eine Ausgestaltung ist es, dass pro Schienenfahrzeug ein geschützter Bereich vergebbar ist.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass die Streckenzentrale eine Fahrerlaubnis eines weiteren Schienenfahrzeugs in den geschützten Bereich gar nicht oder nur unter Auflagen gestattet.
Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass die Streckenzentrale die Fahrerlaubnis des weiteren Schienenfahrzeugs in den geschützten Bereich nur unter der Auflage gestattet, dass das weitere Schienenfahrzeug in einem OS-Modus in den geschützten Bereich einfährt.
Auch ist es eine Ausgestaltung, dass eine Integritätsinformation des weiteren Schienenfahrzeugs genutzt wird, um den geschützten Bereich zu verkürzen.
Eine Weiterbildung besteht darin, dass

– die Integritätsinformation des weiteren in den geschützten Bereich hineingefahrenen Schienenfahrzeugs genutzt wird, um ein Zugende des weiteren Schienenfahrzeugs zu bestimmen und
– der geschützten Bereich auf das so bestimmte Zugende verkürzt wird.

Eine zusätzliche Ausgestaltung ist es, dass je ein geschützter Bereich je einem Schienenfahrzeug zugewiesen wird, wobei sich mehrere geschützte Bereiche überlappen können.
Eine andere Ausgestaltung ist es, dass das ETCS Sicherungssystem ein ETCS Level 3 Sicherungssystem ohne Gleisfreimeldeeinrichtungen ist.
Die Ausführungen betreffend das Verfahren gelten für die anderen Anspruchskategorien entsprechend.
Auch wird die oben genannte Aufgabe gelöst mittels einer Vorrichtung mit einer Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist zum Überwachen eines Schienenfahrzeugs in einem ETCS Sicherungssystem, wobei dem Schienenfahrzeug ein geschützter Bereich zugewiesen wird, falls eine Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, eine Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren.
Die Vorrichtung kann in einer Komponente oder verteilt in mehreren Komponenten ausgeführt sein.
Ferner wird die Aufgabe gelöst mittels eines Schienenfahrzeugs umfassend eine Verarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, um mit der hierin beschriebenen Vorrichtung zu kommunizieren.
Die Kommunikation kann zumindest teilweise drahtlos (z.B. über eine Funkverbindung, eine Telekommunikationsverbindung) oder drahtgebunden sein. Auch Kombinationen von drahtloser und drahtgebundener Verbindung sind möglich.
Die hier vorgestellte Lösung umfasst ferner ein Computerprogrammprodukt, das direkt in einen Speicher eines digitalen Computers ladbar ist, umfassend Programmcodeteile, die dazu geeignet sind, Schritte des hier beschriebenen Verfahrens durchzuführen.
Die hier genannte Verarbeitungseinheit kann insbesondere als eine Prozessoreinheit und/oder eine zumindest teilweise festverdrahtete oder logische Schaltungsanordnung ausgeführt sein, die beispielsweise derart eingerichtet ist, dass das Verfahren wie hierin beschrieben durchführbar ist. Besagte Verarbeitungseinheit kann jede Art von Prozessor oder Rechner oder Computer mit entsprechend notwendiger Peripherie (Speicher, Input/Output-Schnittstellen, Ein-Ausgabe-Geräte, etc.) sein oder umfassen.
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 schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Es zeigen:
1 ein beispielhaftes Schaubild, das veranschaulicht, dass ein geschützter Bereich für ein Schienenfahrzeug erzeugt wird, um ein nachfolgendes Schienenfahrzeug vor einem Auffahren auf einen verloren gegangenen Wagen zu schützen;
2 ein beispielhaftes Schaubild, das veranschaulicht, dass ein geschützter Bereich für das Schienenfahrzeug erzeugt wird, nachdem festgestellt wurde, dass die Kommunikationsverbindung zwischen dem Schienenfahrzeug und der Streckenzentrale gestört ist.
Es wird insbesondere vorgeschlagen, einem Schienenfahrzeug einen geschützten Bereich (Protected Area, PA) zuzuweisen, wenn für das Schienenfahrzeug eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist.
Der geschützte Bereich wird dem Schienenfahrzeug von der Streckenzentrale (RBC) zugewiesen.
Die Zuweisung des geschützten Bereichs kann dabei umfassen, dass ein neuer geschützter Bereich für das Schienenfahrzeug angelegt oder eingerichtet wird oder dass ein bereits vorhandener geschützter Bereich für das Schienenfahrzeug (re-)aktiviert wird.
Der geschützte Bereich ist hierbei ein Bereich, der das Schienenfahrzeug auf der Strecke umfasst und mindestens so groß wie das (vollständige) Schienenfahrzeug selbst lang ist. Vorzugsweise ist der geschützte Bereich um eine vorgegebene Ausdehnung größer als das Schienenfahrzeug lang ist. Beispielsweise kann ein Bereich (Streckenabschnitt) vor und/oder nach dem Schienenfahrzeug von dem geschützten Bereich mitumfasst sein.
Der geschützte Bereich bestimmt insbesondere, dass Zugbewegungen in diesen geschützten Bereich hinein nur unter Einhaltung von besonderen Bedingungen stattfinden können. Beispielsweise kann festgelegt sein, dass ein Zug einen geschützten Bereich eines anderen Zugs nur in dem OS-Modus befahren darf. Auch kann festgelegt sein, dass kein Zug in den geschützten Bereich eines anderen Zugs einfahren darf.
Der geschützte Bereich wird von der Streckenzentrale für ein Schienenfahrzeug vergeben. Die Streckenzentrale verhindert nun, dass ein weiteres Schienenfahrzeug in den geschützten Bereich eindringt oder die Streckenzentrale legt fest, dass ein Eindringen in den geschützten Bereich nur unter besonderen Auflagen (z.B. in dem OS-Modus mit deutlich reduzierter Geschwindigkeit, z.B. 30km/h) erfolgen darf.
Die vorgegebene Bedingung bestimmt inwiefern der geschützte Bereich dem Schienenfahrzeug von der Streckenzentrale zugewiesen wird. Hierfür gibt es beispielsweise die folgenden Möglichkeiten:

(1) Der geschützte Bereich wird dem Schienenfahrzeug zugewiesen, wenn das Schienenfahrzeug der Streckenzentrale eine Information bereitstellt, anhand derer feststellbar ist, dass die Integrität des Schienenfahrzeugs nicht mehr gegeben ist. Beispielsweise kann hierzu das Schienenfahrzeug der Streckenzentrale eine Nachricht übermitteln, aus der hervorgeht, dass das Schienenfahrzeug die Integrität(sinformation) verloren hat. Eine mögliche Ursache ist eine fehlerhafte Integritätsbestimmung, eine andere Ursache ist, dass ein Wagen verloren gegangen ist und hinter dem Schienenfahrzeug auf der Strecke rollt oder steht.
(2) Falls die Kommunikation zwischen Streckenzentrale und Schienenfahrzeug gestört ist ("loss of communication"), generiert die Streckenzentrale für dieses Schienenfahrzeug einen geschützten Bereich.

Sobald die Streckenzentrale die fehlende Integrität des Schienenfahrzeugs bemerkt, generiert sie einen geschützten Bereich ab dem Ort der Strecke, bei dem (aus Sicht der Streckenzentrale) zuletzt die vollständige Integrität des Schienenfahrzeugs gegeben war bis hin zur aktuellen Position des Schienenfahrzeugs oder bis zum Ende der derzeit erteilten Fahrerlaubnis (MA) des Schienenfahrzeugs. Beispielsweise kann es sich bei dem Ort der Strecke, bei dem zuletzt die vollständige Integrität des Schienenfahrzeugs gegeben war, um den Ort des Zugendes des Schienenfahrzeugs handeln, für den die letzte gültige Meldung über die vollständige Integrität des Schienenfahrzeugs vorlag.
Wurde entsprechend ein geschützter Bereich von der Streckenzentrale erzeugt, erhält ein dem Schienenfahrzeug auf dessen Strecke nachfolgendes Schienenfahrzeug entweder keine Fahrerlaubnis, in den geschützten Bereich einzufahren oder die Streckenzentrale bestimmt, dass das nachfolgende Schienenfahrzeug nur unter bestimmten Auflagen in den geschützten Bereich einfahren darf. Beispielsweise kann die Streckenzentrale festlegen, dass das nachfolgende Schienenfahrzeug nur in dem OS-Modus (mit stark reduzierter Geschwindigkeit) in den geschützten Bereich einfahren darf, so dass jederzeit auf Sicht eine Bremsung zum Stillstand möglich ist.
Fährt das nachfolgende Schienenfahrzeug in den geschützten Bereich ein, kann die Position seines Zugendes (vorausgesetzt, dass dieses nachfolgende Schienenfahrzeug erfolgreich seine Zugintegrität der Streckenzentrale mitteilt bzw. die Streckenzentrale von dessen Zugintegrität und Zuglänge Kenntnis hat oder erhält) genutzt werden, um den geschützten Bereich zu verkürzen: Das nachfolgende Schienenfahrzeug fährt z.B. in dem OS-Modus durch den geschützten Bereich; das nachfolgende Schienenfahrzeug bestätigt somit der Streckenzentrale, dass kein verlorener Wagen auf der Strecke stand, woraufhin die Streckenzentrale sukzessive den geschützten Bereich anhand der ihr bekanntgewordenen Position des Zugendes des nachfolgenden Schienenfahrzeugs verkürzen kann.
Somit ist es von Vorteil, dass auch ohne Kenntnis bzw. Bestätigung der Zugintegrität des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs das nachfolgende Schienenfahrzeug geschützt werden kann, indem z.B. das nachfolgende Schienenfahrzeug in den Fahrt-auf-Sicht-Modus (OS-Modus) wechselt. Das nachfolgende Schienenfahrzeug kann somit zur "Aufklärung" genutzt werden, um den geschützten Bereich – sofern kein Wagon auf der Strecke verloren gegangen ist, sondern nur die Information über die Zugintegrität des vorherfahrenden Schienenfahrzeugs fehlt – Schritt für Schritt zu verkürzen und somit die Strecke wieder freizugeben.
1 zeigt ein beispielhaftes Schaubild, das veranschaulicht, dass ein geschützter Bereich für ein Schienenfahrzeug 101 erzeugt wird, um ein nachfolgendes Schienenfahrzeug vor einem Auffahren auf einen verloren gegangenen Wagen zu schützen.
Zu einem Zeitpunkt t1 ist beispielhaft das Schienenfahrzeug 101 gezeigt mit einem Triebfahrzeug 102 und drei angehängten Wagen (Reisewagen oder Güterwagen) 103 bis 105. Das Schienenfahrzeug 101 bewegt sich entlang einer Fahrtrichtung 106. Es besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Triebfahrzeug 102 und einer Streckenzentrale RBC. Das Triebfahrzeug 102 übermittelt einen Positionsbericht PR, der die Integrität des Schienenfahrzeugs 101 enthält, an die Streckenzentrale RBC.
Zu einem späteren Zeitpunkt t2 hat das Schienenfahrzeug 101 den letzten Wagen 105 verloren. Das Triebfahrzeug 102 übermittelt eine Nachricht 107 an die Streckenzentrale RBC, um dieser mitzuteilen, dass die Integrität des Schienenfahrzeugs 101 nicht mehr gegeben ist. Optional kann die Nachricht 107 als ein Positionsbericht PR (mit Ortsangabe des Triebfahrzeugs 102) übermittelt werden, der als Parameter die jetzt fehlende Integrität des Schienenfahrzeugs umfasst.
Mit Erhalt der Nachricht 107 erzeugt die Streckenzentrale RBC einen geschützten Bereich 108, der das Schienenfahrzeug 101 umgibt. Hierbei nutzt die Streckenzentrale RBC als (in Hinblick auf die Fahrtrichtung 106) zurückliegende Begrenzung 109 des geschützten Bereichs 108 die Ortsangabe des Triebfahrzeugs 102 gemäß dem Positionsbericht PR, um das Zugende des Schienenfahrzeugs 101 zu dem Zeitpunkt t1 zu bestimmen. Die Länge des Schienenfahrzeugs 101 ist der Streckenzentrale RBC entweder aus einer Datenbank und/oder aus dem Positionsbericht PR bekannt. Damit kann die Streckenzentrale RBC die zurückliegende Begrenzung 109 des geschützten Bereichs 108 eindeutig bestimmen. Da zu der Zeit t1 das Schienenfahrzeug 101 noch den Zusammenhalt aller Wagen 102 bis 105 gemeldet hat, kann der verlorene Wagen 105 nicht links von der Begrenzung 109 rollen oder stehen.
Als vorausliegende Begrenzung 110 des geschützten Bereichs 108 kann die Streckenzentrale RBC z.B. ein Ende der Fahrerlaubnis (MA) für das Schienenfahrzeug 101 bestimmen.
2 zeigt ein beispielhaftes Schaubild, das veranschaulicht, dass ein geschützter Bereich für das Schienenfahrzeug 101 erzeugt wird, nachdem festgestellt wurde, dass die Kommunikationsverbindung zwischen dem Schienenfahrzeug 101 und der Streckenzentrale RBC gestört ist.
Zu dem Zeitpunkt t1 umfasst das Schienenfahrzeug 101 ein Triebfahrzeug 102 und drei angehängten Wagen (Reisewagen oder Güterwagen) 103 bis 105. Das Schienenfahrzeug 101 bewegt sich entlang der Fahrtrichtung 106. Es besteht eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Triebfahrzeug 102 und der Streckenzentrale RBC. Das Triebfahrzeug 102 übermittelt den Positionsbericht PR, der die Integrität des Schienenfahrzeugs 101 enthält, an die Streckenzentrale RBC.
Zu einem Zeitpunkt t2 wird festgestellt, dass eine Kommunikationsverbindung 201 zwischen dem Schienenfahrzeug 101 und der Streckenzentrale RBC gestört ist oder dass von dem Schienenfahrzeug 101 dessen Integrität nicht bestätigt werden kann.
Hierfür gibt es beispielsweise die folgenden Szenarien:

(a) Beispielsweise kann das Schienenfahrzeug 101 feststellen, dass die Kommunikationsverbindung 201 nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert und dies der Streckenzentrale RBC mitteilen.
(b) Auch ist es eine Möglichkeit, dass die Streckenzentrale RBC für eine bestimmte Zeit keine Nachrichten von dem Schienenfahrzeug 101 erhält und infolgedessen (Ablauf eines Timers) annimmt, dass die Kommunikationsverbindung 201 gestört ist.
(c) Weiterhin ist es eine Option, dass das Schienenfahrzeug 101 die Integrität (das Vorhandensein aller Wagen) nicht bestätigen kann z.B. aufgrund eines Fehlers der Zugintegritätsbestimmung. In dem hier gewählten Beispiel ist jedoch kein Wagen verloren gegangen, nur kann dies nicht verlässlich von dem Schienenfahrzeug 101 bestimmt werden. Das Schienenfahrzeug 101 unterrichtet (z.B. mittels einer weiteren Positionsmeldung oder einer sonstigen Meldung 201) die Streckenzentrale RBC, dass die Integrität des Schienenfahrzeugs 101 nicht bestätigt werden kann.

All diese Szenarien (a) bis (c) führen dazu, dass die Streckenzentrale RBC für das Schienenfahrzeug 101 einen geschützten Bereich 202 generiert. Der geschützte Bereich 202 erstreckt sich von dem zuletzt bestätigten Zugende des Schienenfahrzeugs 101 bis zu einem Punkt vor dem Schienenfahrzeug 101, z.B. das Ende der Fahrerlaubnis (MA), siehe hierzu auch die Ausführungen zu 1.
Die Streckenzentrale RBC schützt also das Schienenfahrzeug 101 mittels des geschützten Bereichs 202 vor dem nachfolgenden Schienenverkehr.
In dem in 2 gezeigten Beispiel fährt zu einem Zeitpunkt t3 ein dem Schienenfahrzeug 101 auf dessen Strecke nachfolgendes Schienenfahrzeug 203 in den geschützten Bereich 201 ein. Dies wird von der Streckenzentrale RBC dem Schienenfahrzeug 203 nur unter der Auflage gestattet, dass es in dem OS-Modus, also auf Sicht mit einer beispielhaften Höchstgeschwindigkeit von 30km/h die Fahrt in den geschützten Bereich 202 fortsetzt.
Zu einem Zeitpunkt t4 ist das Schienenfahrzeug 203 in den geschützten Bereich (im OS-Modus) eingedrungen und setzt planmäßig seinen Positionsbericht mit (positiver) Integritätsmeldung 205 an die Streckenzentrale RBC ab. Die Streckenzentrale RBC kann anhand des Positionsberichts mit Integritätsmeldung 205 das Zugende des Schienenfahrzeugs 203 bestimmen und somit das Ende des geschützten Bereichs entsprechend um einen Abschnitt 206 zu verkürzen. Es ergibt sich also durch die Durchfahrt des Schienenfahrzeugs 203 ein verkürzter geschützter Bereich 204.
So ist es möglich, dass das Schienenfahrzeug 203 den geschützten Bereich durchfährt und mit jeder (positiven) Meldung über dessen Position (und Integrität) den geschützten Bereich weiter verkürzt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Schienenfahrzeug 101 lediglich eine Störung der Kommunikationsverbindung oder eine Störung der Integritätsbestimmung aufweist, aber tatsächlich seine Fahrt ordnungsgemäß fortsetzt und auch keinen Wagen verloren hat.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das mindestens eine gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

101: Schienenfahrzeug
102: Triebfahrzeug
103: Wagen
104: Wagen
105: Wagen
106: Fahrtrichtung
107: Nachricht
108: geschützter Bereich
109: zurückliegende Begrenzung des geschützten Bereichs 108
110: vorausliegende Begrenzung des geschützten Bereichs 108
201: Kommunikationsverbindung bzw. Nachricht/Meldung
202: geschützter Bereich
203: (nachfolgendes) Schienenfahrzeug
204: (verkürzter) geschützter Bereich
205: Positionsbericht mit Integritätsmeldung
206: Abschnitt (um den der geschützte Bereich 204 gegenüber dem geschützten Bereich 202 verkürzt ist)
t1 bis t4: Zeitpunkte
RBC: Streckenzentrale
PR: Positionsbericht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS [0003]
http://de.wikipedia.org/wiki/ETCS [0008]

Claims

Verfahren zum Überwachen eines Schienenfahrzeugs in einem ETCS Sicherungssystem, – bei dem von einer Streckenzentrale dem Schienenfahrzeug ein geschützter Bereich zugewiesen wird, falls eine Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, eine Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, die Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren, falls die Streckenzentrale keine Meldung von den Schienenfahrzeug mehr erhält, dass dessen Integrität gegeben ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, die Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren, falls das Schienenfahrzeug der Streckenzentrale mitteilt, dass die Integrität des Schienenfahrzeugs nicht mehr gegeben ist oder nicht mehr feststellbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, die Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren, falls eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Schienenfahrzeug und der Streckenzentrale gestört ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Streckenzentrale bestimmt, dass die Kommunikationsverbindung mit dem Schienenfahrzeug gestört ist, sofern sie von dem Schienenfahrzeug eine Nachricht empfangen hat, die anzeigt, dass die Kommunikationsverbindung gestört ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem die Streckenzentrale bestimmt, dass die Kommunikationsverbindung mit dem Schienenfahrzeug gestört ist, falls sie von dem Schienenfahrzeug für eine vorgegebene Zeitdauer keine Nachricht empfangen hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der geschützte Bereich das Schienenfahrzeug umfasst und mindestens so groß wie das Schienenfahrzeug lang ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem pro Schienenfahrzeug ein geschützter Bereich vergebbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Streckenzentrale eine Fahrerlaubnis eines weiteren Schienenfahrzeugs in den geschützten Bereich gar nicht oder nur unter Auflagen gestattet.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Streckenzentrale die Fahrerlaubnis des weiteren Schienenfahrzeugs in den geschützten Bereich nur unter der Auflage gestattet, dass das weitere Schienenfahrzeug in einem OS-Modus in den geschützten Bereich einfährt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem eine Integritätsinformation des weiteren Schienenfahrzeugs genutzt wird, um den geschützten Bereich zu verkürzen.
Verfahren nach Anspruch 11, – bei dem die Integritätsinformation des weiteren in den geschützten Bereich hineingefahrenen Schienenfahrzeugs genutzt wird, um ein Zugende des weiteren Schienenfahrzeugs zu bestimmen und – bei dem der geschützten Bereich auf das so bestimmte Zugende verkürzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem je ein geschützter Bereich je einem Schienenfahrzeug zugewiesen wird, wobei sich mehrere geschützte Bereiche überlappen können.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das ETCS Sicherungssystem ein ETCS Level 3 Sicherungssystem ohne Gleisfreimeldeeinrichtungen ist.
Vorrichtung mit einer Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist zum Überwachen eines Schienenfahrzeugs in einem ETCS Sicherungssystem, wobei dem Schienenfahrzeug ein geschützter Bereich zugewiesen wird, falls eine Streckenzentrale nicht mehr in der Lage ist, eine Integrität des Schienenfahrzeugs zu verifizieren.
Schienenfahrzeug mit einer Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um mit der Vorrichtung nach Anspruch 15 zu kommunizieren.
Computerprogrammprodukt, das direkt in einen Speicher eines digitalen Computers ladbar ist, umfassend Programmcodeteile, die dazu geeignet sind, Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 durchzuführen.