DE69920829T2 - Collision protection system for level crossing - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kollisionsverhinderungssystem für höhengleiche Bahnübergänge.The The present invention relates to a collision prevention system for height equal Level crossings.
Eisenbahnunfälle, die sich auf einem höhengleichen Bahnübergang ereignen, sind im Allgemeinen auf eine Kollision zwischen einem Eisenbahnzug und einem Kraftfahrzeug zurückzuführen.Railway accidents, the on the same level Railroad Crossing are generally a collision between one Railway train and a motor vehicle due.
Derartige Kollisionen werden in erster Linie durch die Anwesenheit eines auf dem Schienenweg liegen gebliebenen Kraftfahrzeugs hervorgerufen, entweder wegen einer Panne des Fahrzeugs oder weil dieses Letztere zwischen den Schranken des höhengleichen Bahnübergangs eingeschlossen worden ist.such Collisions are caused primarily by the presence of one caused by the railroad vehicle, either because of a breakdown of the vehicle or because of the latter between the barriers of the same height Railroad crossing has been included.
Kraftfahrzeuge mit einer Panne sind meist lange vor dem Herannahen des Eisenbahnzugs liegen geblieben, während Einschlüsse von Fahrzeugen auf Grund der verbreiteten Verwendung von Schranken aus Polyesterfaser, die leicht durchbrochen werden können, verhältnismäßig selten sind.motor vehicles with a breakdown are usually long before the approach of the railway train remained lying while inclusions of vehicles due to the widespread use of barriers made of polyester fiber, which can be easily broken, relatively rare are.
Eisenbahnunfälle können auch durch ein anomales Verhalten von Straßenbenutzern, das in einer Missachtung der Straßenverkehrsregeln zum Ausdruck kommt, herbeigeführt werden. Ein Beispiel für falsches Verhalten ist das zickzackförmige Durchqueren der Eindringverhinderungssperren, mit denen die höhengleichen Bahnübergänge ausgestattet sind.Railway accidents can also by an abnormal behavior of road users, that in one Disregard of the traffic rules is expressed, brought about become. An example for wrong behavior is the zigzagging traversal of the intrusion prevention barriers, with those the same height Railroad crossings are equipped.
Das Durchbrechen der Schranken, das auf eine freiwillige oder unfreiwillige Verhaltensweise eines Straßenbenutzers zurückzuführen ist, kann ebenfalls ein Grund für Kollisionen auf höhengleichen Bahnübergängen sein.The Breaking the barriers on a voluntary or involuntary Behavior of a road user is due can also be a reason for Collisions on the same level Railroad crossings.
Gegenwärtig erfolgt die Eindämmung der Kollisionsgefahr durch Ersetzen der höhengleichen Bahnübergänge durch Ingenieurbauten vom Typ Brücke oder Tunnel, was eine erhebliche Investitionsleistung darstellt.Currently done the containment the danger of collision by replacing the level crossing railroad crossing Engineering structures of the type bridge or tunnel, which represents a significant investment performance.
Insbesondere durch das Dokument US-5 331 312 ist ein Kollisionsverhinderungssystem für höhengleiche Bahnübergänge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.Especially Document US-5 331 312 discloses a collision avoidance system for height equal Railroad crossings according to the preamble of claim 1.
Das Ziel der Erfindung ist, ein Kollisionsverhinderungssystem für einen hö hengleichen Bahnübergang zu schaffen, das imstande ist, eine Ersatzlösung für die Beseitigung von höhengleichen Bahnübergängen zu liefern, und das außerdem wirksam und preisgünstig ist.The The aim of the invention is a collision prevention system for a the same Railroad Crossing able to provide a substitute solution for the elimination of heights Railroad crossings too deliver, and that as well effective and inexpensive is.
Die Erfindung hat folglich ein Kollisionsverhinderungssystem für einen höhengleichen Bahnübergang zum Gegenstand, das Verkehrseinrichtungen umfasst, die in der Nähe der Straße des höhengleichen Bahnübergangs angeordnet sind, um die Annäherung eines Eisenbahnzugs anzuzeigen und um das Anhalten der Fahrzeuge, die auf der Straße fahren, zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zum Erfassen von Hindernissen auf dem Schienenweg des höhengleichen Bahnübergangs, die in der Nähe dieses Letzteren angeordnet sind, umfasst, die mit Mitteln zum Steuern des Anhaltens von Eisenbahnzügen, die sich vor dem höhengleichen Bahnübergang bewegen, wenn auf diesem Letzteren ein Hindernis vorhanden ist, verbunden sind.The The invention thus has a collision avoidance system for one height same Railroad Crossing on the subject, which includes traffic facilities that are near the road of the same height Railroad crossing are arranged to approach a railway train and to stop the vehicles, driving on the road, to cause, characterized in that it has means for detecting obstacles on the railway track of the level crossing, the nearby the latter being arranged, comprising means for controlling the stopping of trains, which are in front of the same height Railroad Crossing move if there is an obstacle on that latter are connected.
Das Kollisionsverhinderungssystem gemäß der Erfindung kann außerdem eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen, das entweder für sich genommen wird oder die in allen technisch möglichen Kombinationen auftreten können:
- – Die Erfassungsmittel umfassen wenigstens eine Bildaufnahmevorrichtung, die auf den höhengleichen Bahnübergang gerichtet und an eine zentrale Verarbeitungseinheit angeschlossen ist, die Mittel zur Bildverarbeitung und zum Erkennen des Typs des auf dem Schienenweg vorhandenen Hindernisses umfasst.
- – Die oder jede Bildaufnahmevorrichtung liefert Bilder des höhengleichen Bahnübergangs in Form einer Gesamtheit von Pixeln, wovon jedem ein digitaler Helligkeitswert zugeordnet ist, wobei die Bildverarbeitungsmittel Mittel zum Filtern der Pixel durch Vergleichen der digitalen Werte mit wenigstens einem Erfassungsschwellenwert des Umrisses des Hindernisses umfassen.
- – Es umfasst eine Gesamtheit von Bildaufnahmevorrichtungen, die paarweise beiderseits der Straße des höhengleichen Bahnübergangs angeordnet sind, wobei die Verarbeitungseinheit eine stereoskopische Verarbeitung der von den Bildaufnahmevorrichtungen erzeugten Bilder gewährleistet.
- – Die Mittel zum Steuern des Anhaltens des Eisenbahnzugs umfassen eine Vorrichtung zur Kontrolle der Geschwindigkeit von Eisenbahnzügen, die mit der zentralen Verarbeitungseinheit verbunden ist und am Eingang ein von dieser Letzteren geliefertes Hinderniserfassungssignal empfängt und eine Einheit umfasst, die Geschwindigkeitssollwerte auswertet und mit einer Gesamtheit von längs des Schienenwegs vor dem höhengleichen Bahnübergang angeordneten Baken bzw. Balisen verbunden ist, die dafür bestimmt sind, jeweils mit einer an Bord jedes Eisenbahnzugs eingebauten Geschwindigkeitssteuerungsvorrichtung in Verbindung zu treten, wenn sich dieser Letztere in der Nähe jeder Bake bzw. Balise vorbeibewegt.
- – Die Mittel zum Steuern des Anhaltens des Zugs umfassen optische Eisenbahnsignalgebungsvorrichtungen, die längs des Schienewegs vor dem höhengleichen Bahnübergang angeordnet sind und durch die Hinderniserfassungsmittel gesteuert werden.
- – Die Mittel zum Steuern des Anhaltens des Zugs umfassen Mittel zum Aussenden von Alarmsignalen in Richtung eines entsprechenden Empfängers, der an Bord jedes Eisenbahnzugs eingebaut ist.
- – Es umfasst einen mit der zentralen Verarbeitungseinheit verbundenen Modulator/Demodulator, um eine Kommunikationsiverbindung zwischen dem Kollisionsverhinderungssystem und einer Fernüberwachungszentrale über ein Telephonnetz herzustellen.
- – Die zentrale Verarbeitungseinheit umfasst außerdem Mittel zum periodischen Speichern der Bilder, die von den Aufnahmevorrichtungen geliefert werden.
- – Die Straßenverkehrseinrichtungen umfassen automatische Eindringverhinderungssperren, die beiderseits des höhengleichen Bahnübergangs angeordnet sind und durch Zugerfassungsmittel, die auf dem Schienenweg vor dem höhengleichen Bahnübergang angeordnet sind, gesteuert werden.
- – Die Geschwindigkeitssollwerte werden in Abhängigkeit vom Typ des erfassten Hindernisses und vom Abstand des Zugs in Bezug auf den höhengleichen Bahnübergang berechnet.
- – Die Straße umfasst beiderseits des höhengleichen Bahnübergangs Einrichtungen zum Verlangsamen von auf ihr fahrenden Fahrzeugen, und
- – das Kollisionsverhinderungssystem umfasst zwei Eindringverhinderungssperren, wovon jeweils eine auf einer der Fahrbahnen der Straße angeordnet ist, und es ist mit Hindernissen versehen, die die Fahrbahnen trennen, um zu verhindern, dass der höhengleiche Bahnübergang zickzackförmig überquert wird.
- - The detection means comprise at least one image pickup device, which is directed to the level crossing rail and connected to a central processing unit, which comprises means for image processing and for detecting the type of existing on the railway obstacle.
- The or each image capture device provides images of the height-wise level crossing in the form of a totality of pixels, each associated with a digital brightness value, the image processing means comprising means for filtering the pixels by comparing the digital values with at least one detection threshold of the outline of the obstacle.
- It comprises a set of imaging devices arranged in pairs on either side of the road of the level crossing, the processing unit ensuring stereoscopic processing of the images produced by the imaging devices.
- The means for controlling the stopping of the railway train comprise a train speed control device connected to the central processing unit and receiving at the entrance an obstacle detection signal provided by the latter and comprising a unit which evaluates speed command values and a total of the railroad is connected in front of the level crossing railroaders arranged to communicate with a speed control device installed on board each railroad train as the latter passes near each beacon.
- The means for controlling the stopping of the train comprise optical railway signaling directions, which are arranged along the rail path in front of the same height railroad crossing and are controlled by the obstacle detection means.
- The means for controlling the stopping of the train comprise means for sending alarm signals towards a corresponding receiver installed on board each railway train.
- It comprises a modulator / demodulator connected to the central processing unit for establishing a communication connection between the collision avoidance system and a remote monitoring center via a telephone network.
- The central processing unit also comprises means for periodically storing the images supplied by the recording devices.
- The road traffic facilities comprise automatic anti-intrusion barriers arranged on either side of the level crossing and controlled by train detection means located on the railway ahead of the level crossing.
- - The speed setpoints are calculated according to the type of obstacle detected and the distance of the train with respect to the level crossing.
- - The road includes on both sides of the same height level crossing facilities for slowing down on her moving vehicles, and
- The collision avoidance system comprises two anti-intrusion barriers, one on each of the lanes of the road, and it is provided with obstacles separating the lanes to prevent the level-crossing railway crossing from being zigzagged.
Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung hervorgehen, die nur beispielhaft gegeben ist und sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, worinFurther Features and advantages will become apparent from the following description. which is given by way of example only and based on the attached drawing relates, in which
In
In
dieser
Um
die Gefahr von Kollisionen zwischen einem Kraftfahrzeug, das sich
auf dem Schienenweg
Wie
aus dieser
Das Öffnen und
Schließen
dieser Schranken
Diese Erfassungsmittel sind Mittel herkömmlichen Typs, die sich für die vorgesehene Verwendung eignen. Sie werden deshalb in der Folge nicht ausführlich beschrieben. Es wird jedoch angemerkt, dass sie beispielsweise aus einer Erfassungsvorrichtung vom Typ "Schienenkontakt" gebildet sind, mit dem herkömmlich die Eisenbahnnetze ausgerüstet sind.These Detection means are means of conventional type, intended for the intended Use suitable. They are therefore not described in detail below. It is noted, however, that it may consist, for example, of a detection device are formed of the type "rail contact", with the conventional the railway networks are equipped.
Außerdem ist
aus dieser
Beiderseits
des höhengleichen
Bahnübergangs
sind Signalisierungstafeln
Beispielsweise
sind die Signalisierungstafeln
In einer Variante ist der höhengleiche Bahnübergang zusätzlich mit Blinklichteinrichtungen vom Typ "Flash-" oder Blinksignalleuchte versehen, wodurch es möglich ist, das Schließen der Schranken auf eindrucksvolle Weise anzuzeigen.In a variant is the same height Railroad Crossing additionally equipped with flashing light devices of the type "flash" or flashing signal light, whereby it possible is, the closing the barriers in an impressive way.
Außerdem ist
in
Beispielsweise sind diese Hindernisse aus Begrenzungselementen oder Verkehrsinseln gebildet, die in der Straßenmitte aufgestellt bzw. angelegt sind.For example these are obstacles from boundary elements or traffic islands formed in the middle of the road are set up or created.
Schließlich können die Straßenverkehrseinrichtungen um Vorrichtungen ergänzt sein, die vor und hinter dem höhengleichen Bahnübergang aufgestellt sind und ermöglichen, den Verkehr zu regeln, indem sie die Kolonnen wartender Kraftfahrzeuge weiter vor den höhengleichen Bahnübergang verlagern, beispielsweise zusätzliche hochklappbare Schranken.Finally, the Road transport facilities supplemented by devices be the ones in front of and behind the leveling Railroad Crossing are set up and enable to regulate the traffic by continuing the columns of waiting motor vehicles before the equals Railroad Crossing relocate, for example extra fold-up barriers.
Es
wird sich außerdem
auf
Die
Hinderniserfassungsmittel umfassen eine Gesamtheit von Bildaufnahmekameras
Wie
insbesondere aus
Eine
derartige Vorrichtung, die auch unter der Bezeichnung "KVB-Vorrichtung" (KVB: Contrôle de Vitesse
par Balise (frz.)) bekannt ist, umfasst eine Einheit
Diese
Balisen
Wie
aus dieser
In
einer Variante ist für
den Fall, dass der Schienenweg und der Zug nicht mit einer KVB-Geschwindigkeitssteuerungsausrüstung ausgestattet sind,
das Kollisionsverhinderungssystem mit (nicht gezeigten) optischen
Eisenbahnsignalgebungsvorrichtungen ausgerüstet, die längs des Schienenwegs vor dem
höhengleichen
Bahnübergang
aufgestellt sind und über
das Relais
Die
Vorrichtung
Außerdem empfängt die
zentrale Verarbeitungseinheit
Optional
kann die Steuervorrichtung
Außerdem kann sie mit Mitteln für die Übertragung der von den Bildaufnah mekameras gelieferten Bilder ausgestattet sein, um diese Letzteren an den Zug zu senden.In addition, can they with funds for the transfer equipped with the images supplied by the image-taking cameras to send this latter to the train.
Vorteilhafterweise
ist ein (nicht gezeigter) Modulator-Demodulator an die zentrale
Verarbeitungseinheit
Es ist folglich möglich, an einem entfernten Ort Funktionsstörungen wie Schrankenbrüche, Ausfälle,... zu erfassen und die Verursacher fehlerhaften Verhaltens zu identifizieren.It is therefore possible at a remote location malfunctions such as barges, failures, ... to identify and identify the cause of faulty behavior.
Schließlich ist
die zentrale Verarbeitungseinheit
Wie
nun wieder aus
Die
Verarbeitungseinheit
Eine solche stereoskopische Verarbeitung wird durch Vergleichen der Bilder, die von den Kameras jedes Paares erhalten werden, ausgeführt, wobei die Bilder für die ebenen Objekte in Übereinstimmung sind, während sie für dreidimensionale Objekte abweichen. Eine derartige Verarbeitung wird auch ausgeführt, indem die Abmessungen der auf Grund des Vorhandenseins eines Hindernisses nicht sichtbaren Bereiche der Straße verglichen werden, die sich bei dreidimensionalen Objekten von einer Kamera zur anderen unterscheiden.A such stereoscopic processing is done by comparing the images, which are obtained from the cameras of each pair executed, the Pictures for the plane objects are in agreement, while she for Diverge three-dimensional objects. Such processing is also executed by the dimensions of the due to the presence of an obstacle non-visible areas of the street are compared to distinguish from one camera to another in the case of three-dimensional objects.
Wie
zuvor erwähnt
worden ist, erfolgt die Erfassung von Hindernissen, die sich auf
dem höhengleichen
Bahnübergang
befinden, durch Verarbeiten der Bilder, die von den Kameras
Obwohl
die Hindernisse, die bei Herannahen eines Eisenbahnzugs auf dem
Weg
Wie
in der Folge beschrieben wird, ist das Verhalten, das seitens eines
sich nähernden
Zugs zu erzielen ist, in Abhängigkeit
von der Entfernung, in der sich der Zug befindet, vom Typ des erfassten
Hindernisses und eventuell von der Stellung der Eindringverhinderungssperren
In
herkömmlicher
Art liefert jede Kamera an die zentrale Verarbeitungseinheit
Ein
Bildverarbeitungsalgorithmus, der in der Verarbeitungseinheit
Die nachfolgende Verarbeitung benutzt eine herkömmliche Technik der Formerkennung, die geeignet ist, den Typ des auf dem höhengleichen Bahnübergang vorhandenen Hindernisses beispielsweise durch Gewinnen von charakteristischen Parametern der erfassten Objekte und Vergleichen dieser Parameter mit im Voraus bestimmten Parametern, die durch ein vorausgehendes Lernen erhalten worden sind und jeweils einem Hindernistyp entsprechen, zu bestimmen.Subsequent processing uses one Conventional technique of shape recognition capable of determining the type of obstacle present on the level crossing, for example by obtaining characteristic parameters of the detected objects and comparing these parameters with predetermined parameters obtained by a prior learning and each corresponding to an obstacle type to determine.
Wie
zuvor erwähnt
worden ist, betätigt
die zentrale Verarbeitungseinheit
Außerdem betätigt das
Relais
Die Geschwindigkeitssollwert- und Haltebefehlssignale, die zu den KVB-Balisen gesendet werden, sind in Abhängigkeit von der Entfernung, in der sich der Eisenbahnzug befindet, und vom Typ der erfassten Hindernisse, und zwar in Abhängigkeit davon, ob es sich um ein vor dem Schließen der Schranken liegen gebliebenes Fahrzeug oder um ein Fahrzeug, das versucht, den höhengleichen Bahnübergang während des Schließens oder nach dem Schließen der Schranken zu überqueren, handelt, und gegebenenfalls von der Stellung der Schranken festgelegt.The Velocity setpoint and hold command signals sent to the KVB balises be, are dependent from the distance in which the railway train is located and from Type of obstacles detected, depending on whether they are one at a time before closing the barrier is a broken vehicle or a vehicle, that tries to equal the height Railroad Crossing while of closing or after closing to cross the barriers, and, where appropriate, the position of the barriers.
Wie
aus
Die Annäherungsstrecke steht mit der maximalen Fahrgeschwindigkeit der Eisenbahnzüge in Zusammenhang, ist jedoch von der Anhaltestrecke dieser Letzteren unabhängig.The approach route is related to the maximum speed of railway trains, However, it is independent of the stopping distance of the latter.
Da
die Anhaltestrecke im Allgemeinen länger als die Annäherungsstrecke
ist, werden drei verschiedene Betriebsarten der Erfassung des Zugs
und der Einwirkung auf diesen unterschieden, die jeweils den Fällen entsprechen,
die in
In
dem ersten Fall, der in
Falls
ein auf dem höhengleichen
Bahnübergang
liegen gebliebenes Kraftfahrzeug
In
dem zweiten Fall, der in
In
dieser Situation führt
die Erfassung eines liegen gebliebenen oder in den höhengleichen
Bahnübergang
eindringenden Kraftfahrzeugs das Aussenden eines Schnellbremssignals
herbei, das durch die KVB-Steuervorrichtung in Höhe einer zweiten Gruppe von
KVB-Balisen
Folglich
löst in
diesem Fall die Erfassung eines liegen gebliebenen oder eindringenden
Fahrzeugs die Schnellbremsung des Zugs
Schließlich löst die Erfassung
irgendeines Hindernisses, während
sich die Schranken
Bei der soeben gegebenen Beschreibung ist vorausgesetzt worden, dass der höhengleiche Bahnübergang mit Eindringverhinderungssperren ausgestattet ist.at The description just given has been assumed to be that the same height Railroad Crossing equipped with anti-intrusion locks.
Wie
in
In
dem in
Es
ist aus dieser Figur ersichtlich, dass in diesem Fall das System
mit einem Schienenkontakt
Gemäß diesem
Beispiel löst
die Erfassung eines liegen gebliebenen oder eindringenden Fahrzeugs
das Aussenden von Sollwertsignalen C5 zur Schnellbremsung von den
Balisengruppen
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Cited By (2)
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