EP1514761A1 - System und Verfahren zur Datenübertragung von einer Zentrale an ein spurgebundenes Fahrzeug - Google Patents

System und Verfahren zur Datenübertragung von einer Zentrale an ein spurgebundenes Fahrzeug Download PDF

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EP1514761A1
EP1514761A1 EP04090317A EP04090317A EP1514761A1 EP 1514761 A1 EP1514761 A1 EP 1514761A1 EP 04090317 A EP04090317 A EP 04090317A EP 04090317 A EP04090317 A EP 04090317A EP 1514761 A1 EP1514761 A1 EP 1514761A1
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spu
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bus
section
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EP04090317A
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Gert Ruckser
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/30—Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems
    • B61L27/33—Backup systems, e.g. switching when failures occur
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/57—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for vehicles or trains, e.g. trackside supervision of train conditions

Definitions

  • the invention relates to a Data transmission device for the transmission of data from a central office to a tracked vehicle according to the Preamble of claim 1 and a Data transmission method for the transmission of data from a center to a track-bound vehicle according to the Preamble of claim 6.
  • the object is achieved by a Data transmission device of the type mentioned above with the characterizing features of claim 1 and a Data transmission method of the type mentioned with the characterizing features of claim 6.
  • the inventive solution in each case receive two control computers Access to the trackside transmit and Receiving devices.
  • the control computers are thus enabled the tasks of a failed control computer too take.
  • each control computer interfaces to two buses, of which a bus with the trackside transmitting and receiving devices of the respective Section and the other bus with the track side Transmitting and receiving devices in an adjacent Part of the route is connected.
  • a further advantageous embodiment of Data transmission device results according to claim 5 in that each control computer only one interface to a bus, with the help of which communication to the trackside transmitting and receiving devices expires, the trackside transmitting and Receiving devices, however, have two interfaces, of which one with the bus of the control computer of the associated route section is connected and the each other with the bus of the control computer of the adjacent route section.
  • FIG. 1 a schematic diagram is shown as the control computer TSCU with the trackside Sendund Receiving devices SPU are interconnected.
  • a schematically indicated route 1 is in section A, B, C, D split.
  • the section B has a first control computer 2 and the Section C another control computer 3.
  • About a bus 4 is the first control computer 2 with the in Section B located transmitting and receiving devices SPU connected.
  • the trackside transmitting and receiving devices SPU communicate with vehicle-side Transmitting and receiving devices 5, the example a train 6 located in the section B arranged are. This allows commands from a central office 7, for example, a signal box or a control center via the control computers 2, 3 and the trackside Transmitting and receiving devices SPU on the track located vehicles 6 are transmitted.
  • Be transmitted can, for example, timetable adjustments, but also direct braking commands and from the vehicle 6 to the central office 7 For example, location positions of the vehicle 6.
  • the other Control computer 3 which also with the center 7 connected is.
  • the further control computer 3 also has a Interface to a bus on the in the stretch C located trackside transmitting and receiving devices SPU is heading. Will the configuration presented here now used along the entire route 1, so point all control computers 2, 3 each interface to the buses in the relevant section as well as to the bus in a neighboring section on.
  • each control computer 2, 3 a total of three interfaces having.
  • the interfaces connect the control computers 2, 3 with buses in the actually assigned Track section as well as with buses in each before and after the actual section section lying section. This results in a further improved Handling of error cases, since now two further control computers be available if the control computer in concerned section fails.
  • control computer 2, 3 each only one Interface to a bus on which the in question Track section located on the transmitting side and Receiving devices SPU controls.
  • the bus leads beyond the actual section of the route.
  • the bus in section B extends into the following section C and in the preceding Section A and has connections there with a part the trackside transmitting and receiving devices located there SPU.
  • Each trackside transmitting and receiving device SPU has two in this embodiment Interfaces on. An interface to the bus, with the Control computer connected to the relevant section of the route is and another interface to the bus one connected adjacent section of the route.

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Abstract

Datenübertragungseinrichtung und Datenübertragungsverfahren für die Übertragung von Daten von einer Zentrale an ein spurgebundenes Fahrzeug Für den Ausfall eines Steuerungsrechners (2, 3) eines Datenübertragungseinrichtungs zu zugeordneten streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU), die mit fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen in Verbindung stehen, ist vorgesehen, dass jede streckenseitige Sende- und Empfangseinrichtung (SPU) über einen mit dieser ebenfalls verbundenen weiteren Steuerungsrechner (2, 3) angesteuert wird. Dadurch wird eine hohe Verfügbarkeit des Datenübertragungseinrichtungs erreicht. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Datenübertragungseinrichtung für die Übertragung von Daten von einer Zentrale an ein spurgebundenes Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Datenübertragungsverfahren für die Übertragung von Daten von einer Zentrale zu einem spurgebundenen Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
Zur Datenübertragung zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer Zentrale sind heute sogenannte punktförmige Zugbeeinflussungsmöglichkeiten und Linienzugbeeinflussungsmöglichkeiten bekannt. Bei punktförmigen Zugbeeinflussungsmöglichkeiten werden die Daten zwischen der Zentrale und einem spurgebundenen Fahrzeug entlang der Strecke an ausgewählten Punkten mit jeweils eingeschränkter Reichweite übertragen. An Orten entlang der Strecke zwischen den einzelnen Punkten ist aber keine Datenübertragung zwischen Schienenfahrzeug und Zentrale möglich.
Demgegenüber sieht die Linienzugbeeinflussung vor, dass entlang der gesamten Strecke eine Datenübertragung zwischen dem Schienenfahrzeug und der Zentrale sichergestellt wird. Aus EP 0 534 577 ist beispielsweise eine solche Linienzugbeeinflussungseinrichtung bekannt. Die Kommunikation erfolgt dabei über streckenseitig angeordnete Sende- und Empfangseinrichtungen, die mit fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen in Verbindung stehen. Mehrere streckenseitige Sendeund Empfangseinrichtungen werden dabei von einem Steuerungsrechner angesteuert, der wiederum mit einer Zentrale, beispielsweise einem Stellwerk oder einer Betriebsleitzentrale kommuniziert. Fällt während des Betriebs ein solcher Steuerungsrechner aus, so entfällt damit die Kommunikationsmöglichkeit zwischen den streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen und den fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen. Davon betroffene Züge werden durch das Sicherungssystem angehalten und es entsteht eine Betriebshemmung. Zur Vermeidung solch unerwünschter betriebshemmenden Zustände war bisher vorgesehen, alle Komponenten, d. h. die streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen sowie die zugeordneten Steuerrechner zweifach vorzusehen. Beim Ausfall der einen Komponente stünde jeweils eine Ersatzkomponente bereit.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Datenübertragungseinrichtung bzw. ein Datenübertragungsverfahren anzugeben, welches mit geringerem Aufwand einen zuverlässigen Betrieb auch beim Ausfall eines einzelnen Steuerungsrechners ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Datenübertragungseinrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Datenübertragungsverfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6.
Durch die erfindungsgemäße Lösung erhalten jeweils zwei Steuerungsrechner Zugriff auf die streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen. Die Steuerungsrechner werden somit befähigt, die Aufgaben eines ausgefallenen Steuerungsrechner zu übernehmen.
In der vorteilhaften Ausgestaltung des Systems nach Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Aufgaben eines ausgefallenen Steuerungsrechners durch einen benachbarten Steuerungsrechner übernommen werden, wodurch beispielsweise nur geringe Zusatzkosten durch zusätzliche Verkabelungen anfallen.
Gemäß der bevorzugten Ausgestaltung des Systems nach Anspruch 3 ist dabei vorgesehen, dass jeder Steuerungsrechner Schnittstellen zu zwei Bussen aufweist, von denen ein Bus mit den streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen der jeweiligen Teilstrecke und der andere Bus mit den streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen in einer benachbarten Teilstrecke verbunden ist.
Eine erhöhte Ausfallsicherheit wird erzielt, wenn, wie in Anspruch 4 beschrieben, jeder Steuerungsrechner sowohl mit den streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen des vorangegangenen Streckenabschnittes, wie auch mit den streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen des nachfolgenden Streckenabschnittes verbunden ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Datenübertragungseinrichtungs ergibt sich gemäß Anspruch 5 dadurch, dass jeder Steuerungsrechner nur eine Schnittstelle zu einem Bus aufweist, mit dessen Hilfe die Kommunikation zu den streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen abläuft, die streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen hingegen zwei Schnittstellen aufweisen, von denen jeweils eine mit dem Bus des Steuerungsrechners des betreffenden Streckenabschnittes verbunden ist und die jeweils andere mit dem Bus des Steuerungsrechners des benachbarten Streckenabschnittes.
Anhand der Figuren der Zeichnung wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Dabei zeigen
  • Figur 1 einen schematischen Schaltplan für ein Ausführungsbeispiel mit zwei Schnittstellen am Steuerungsrechner,
  • Figur 2 ein Ausführungsbeispiel mit drei Schnittstellen am Steuerungsrechner und
  • Figur 3 ein Ausführungsbeispiel mit zwei Schnittstellen an den streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen.
    • In Figur 1 ist schematisch ein Schaltplan dargestellt, wie die Steuerungsrechner TSCU mit den streckenseitigen Sendeund Empfangseinrichtungen SPU miteinander verbunden sind. Eine schematisch angedeutete Strecke 1 ist dabei in Streckenabschnitt A, B, C, D aufgeteilt. Der Streckenabschnitt B weist dabei einen ersten Steuerungsrechner 2 auf und der Streckenabschnitt C einen weiteren Steuerungsrechner 3. Über einen Bus 4 ist der erste Steuerungsrechner 2 mit den im Streckenabschnitt B befindlichen Sende- und Empfangseinrichtungen SPU verbunden. Die streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen SPU kommunizieren dabei mit fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen 5, die beispielsweise an einem sich im Streckenabschnitt B befindlichen Zug 6 angeordnet sind. Auf diese Weise können Befehle aus einer Zentrale 7, beispielsweise einem Stellwerk oder einer Betriebsleitzentrale über die Steuerungsrechner 2, 3 und die streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen SPU an auf der Strecke befindliche Fahrzeuge 6 übermittelt werden. Übertragen werden können dabei beispielsweise Fahrplananpassungen, aber auch direkte Bremsbefehle sowie vom Fahrzeug 6 an die Zentrale 7 beispielsweise Ortspositionen des Fahrzeugs 6. Ebenfalls mit dem Bus 4 der streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen SPU im zweiten Streckenabschnitt B verbunden ist der weitere Steuerungsrechner 3, der ebenfalls mit der Zentrale 7 verbunden ist. Auf diese Weise kann bei einem Ausfall des ersten Steuerungsrechners 2 der weitere Steuerungsrechner 3 die Ansteuerung der im Streckenabschnitt B befindlichen streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen SPU übernehmen. Der weitere Steuerungsrechner 3 weist darüber hinaus eine Schnittstelle zu einem Bus auf, der die im Streckenabschnitt C befindlichen streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen SPU ansteuert. Wird die hier vorgestellte Konfiguration nun entlang der gesamten Strecke 1 genutzt, so weisen sämtliche Steuerungsrechner 2, 3 jeweils Schnittstellen zu den Bussen im betreffenden Streckenabschnitt wie auch zum Bus in einem benachbarten Streckenabschnitt auf.
    In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der jeder Steuerungsrechner 2, 3 insgesamt drei Schnittstellen aufweist. Die Schnittstellen verbinden die Steuerungsrechner 2, 3 mit Bussen in dem eigentlich zugeordneten Streckenabschnitt sowie mit Bussen in den jeweils vor und nach dem eigentlichen Streckenabschnitt liegenden Streckenabschnitt. Auf diese Weise ergibt sich eine weiter verbesserte Behandlung von Fehlerfällen, da nun zwei weitere Steuerungsrechner zur Verfügung stehen, falls der Steuerungsrechner im betreffenden Streckenabschnitt ausfällt.
    Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Figur 3 dargestellt. Dabei weisen die Steuerungsrechner 2, 3 jeweils nur eine Schnittstelle zu einem Bus auf, der die im betreffenden Streckenabschnitt befindlichen streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen SPU ansteuert. Der Bus führt allerdings über den eigentlichen Streckenabschnitt hinaus. So ist beispielsweise der Bus im Streckenabschnitt B verlängert in den nachfolgenden Streckenabschnitt C und in den vorangehenden Streckenabschnitt A und hat dort Anschlüsse mit einem Teil der dort befindlichen streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen SPU. Jede streckenseitige Sende- und Empfangseinrichtung SPU weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Schnittstellen auf. Eine Schnittstelle zum Bus, der mit dem Steuerungsrechner des betreffenden Streckenabschnitts verbunden ist und eine weitere Schnittstelle, die mit dem Bus eines benachbarten Streckenabschnitts verbunden ist.
    Durch die geschilderten Ausführungsbeispiele werden Datenübertragungseinrichtunge angegeben, die auch dann noch funktionsfähig sind, wenn ein einzelner der vorgesehenen Steuerungsrechner 2, 3 ausfällt. In diesem Fall kann ein weiterer, benachbart angeordneter Steuerungsrechner 3 die Aufgaben eines ausgefallenen Steuerungsrechners 2 übernehmen. Ein auf der Strecke befindlicher Zug braucht in diesem Fall nicht angehalten zu werden, und es ergeben sich weniger Betriebshemmnisse.

    Claims (6)

    1. Datenübertragungseinrichtung für die Übertragung von Daten von einer Zentrale (7) an ein spurgebundenes Fahrzeug (6) mittels streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU), die entlang einer Fahrstrecke (1) des spurgebundenen Fahrzeugs (6) angeordnet sind und die mit fahrzeugseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (5) kommunizieren,
      wobei jede streckenseitige Sende- und Empfangseinrichtung (SPU) über zumindest einen der Steuerungsrechner (2, 3) kommunikationstechnisch mit der Zentrale (7) verbunden ist,
      dadurch gekennzeichnet, dass jede streckenseitige Sende- und Empfangseinrichtung (SPU) mit zumindest einem weiteren Steuerungsrechner (2, 3)verbunden ist, so dass die Kommunikation mit der Zentrale (7) bei Bedarf, insbesondere bei Ausfall eines Steuerungsrechners (2, 3), über den weiteren Steuerungsrechner (2, 3) erfolgen kann.
    2. Datenübertragungseinrichtung nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Strecke in Streckenabschnitte (A, B, C, D) unterteilt ist,
      dass jedem Streckenabschnitt (A, B, C, D) einer der Steuerungsrechner (2, 3) und eine erste Teilmenge der streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU) zugeordnet ist, dass die streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU) der ersten Teilmenge zusätzlich mit einem der beiden Steuerungsrechner (2, 3) verbunden sind, die einem der beiden jeweils benachbarten Streckenabschnitte (A, B, C, D) zugeordnet sind.
    3. Datenübertragungseinrichtung nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass, für jeden Streckenabschnitt (A, B, C, D) jeweils ein Bus (4) für die Kommunikation in diesem Streckenabschnitt (A, B, C, D) zwischen den streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU) und dem zugeordneten Steuerungsrechner (2, 3) vorgesehen ist,
      dass die streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU) jeweils eine Schnittstelle zum Bus (4) aufweisen,
      dass die Steuerungsrechner (2, 3) jeweils eine erste Schnittstelle zum Bus des zugeordneten Streckenabschnitts (A, B, C, D) und eine zweite Schnittstelle zum Bus eines der benachbarten Streckenabschnitte (A, B, C, D) aufweisen.
    4. Datenübertragungseinrichtung nach Anspruch 3,
      dadurch gekennzeichnet, dass, die Steuerungsrechner (2, 3) eine dritte Schnittstelle zum Bus des anderen benachbarten Streckenabschnittes (A, B, C, D) aufweisen.
    5. Datenübertragungseinrichtung nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass, für jeden Streckenabschnitt (A, B, C, D) jeweils ein Bus (4) für die Kommunikation in diesem Streckenabschnitt (A, B, C, D) zwischen den streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU) und dem zugeordneten Steuerungsrechner (2, 3) vorgesehen ist,
      dass die Steuerungsrechner (2, 3) jeweils eine Schnittstelle zum Bus (4) des zugeordneten Streckenabschnittes (A, B, C, D) aufweisen,
      und dass die streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU) eine erste Schnittstelle zum Bus (4) des zugeordneten Streckenabschnittes (A, B, C, D) und eine zweite Schnittstelle zum Bus (4) eines der benachbarten Streckenabschnitte (A, B, C, D) aufweisen.
    6. Datenübertragungsverfahren für die Übertragung von Daten von einer Zentrale (7) zu einem spurgebundenen Fahrzeug (6), bei dem
      entlang einer Strecke (1) des spurgebundenen Fahrzeugs (6) eine Anzahl von streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU) angeordnet werden, die mit einem fahrzeugseitigen Sende- und Empfangsgerät (5) kommunizieren,
      wobei die streckenseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen (SPU) mit jeweils einem Steuerungsrechner (2, 3) verbunden werden und der Steuerungsrechner (2, 3) mit der Zentrale (7) verbunden wird,
      dadurch gekennzeichnet, dass jede streckenseitige Sende- und Empfangseinrichtung (SPU) mit einem weiteren Steuerungsrechner (2, 3) verbunden wird und dass bei Ausfall eines der Steuerungsrechner (2, 3) die Kommunikation der Zentrale (7) zu dem mit dem ausgefallenen Steuerungsrechner (2, 3) verbundenen streckenseitigen Sendeund Empfangseinrichtungen (SPU) über den weiteren Steuerungsrechner (2, 3) erfolgt.
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