EP3429903A1 - Verfahren, vorrichtung und bahnfahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug, zur signalerkennung im bahnverkehr, insbesondere schienenverkehr - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und bahnfahrzeug, insbesondere schienenfahrzeug, zur signalerkennung im bahnverkehr, insbesondere schienenverkehr

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EP3429903A1
EP3429903A1 EP16716846.7A EP16716846A EP3429903A1 EP 3429903 A1 EP3429903 A1 EP 3429903A1 EP 16716846 A EP16716846 A EP 16716846A EP 3429903 A1 EP3429903 A1 EP 3429903A1
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EP
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signal
railway
rail
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EP16716846.7A
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Andreas Schönberger
Andreas Schaefer-Enkeler
Phillipp VON ROTENHAN
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Siemens Mobility GmbH
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Siemens Mobility GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G06T7/246—Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments

Definitions

  • the object is achieved on the basis of the defined in the preamble of claim 30 rail vehicle by the features specified in the characterizing part of claim 30.
  • the reference data are generated and stored statically in test drives or due to targeted detection of the geographical environment and the signal control by the staff of the railway vehicle on the railway in the railway network and according to claims 8 and 20 the already stored according to the An ⁇ claims 8 and 20 reference data dynamically supplemented and stored by the detected operating location information and the detected operating signal state information.
  • the latter measure over time, an ever better and reliable signal detection can be achieved.
  • c) has a focal length change component which selects in dependence on the distance from ⁇ signal to the correct recording angle, so as to support the multiple evaluation of the signal optimal. This not only the distance to the Sig- nal can be taken into account, but also different on ⁇ takeover situations. For example, both shooting scenes on the open road can then (need pictures from a distance, to ⁇ crave time rea because of the speed) and shooting situations in Vietnamesesbe- rich (need images with a high width) be operated suitable.
  • a rail track is a rail network SST SNE, on which a rail vehicle SFZ socket for ER of the location-based reference information in rail traffic traveling SVK.
  • a rail vehicle SFZ socket for ER of the location-based reference information in rail traffic traveling SVK In place of the dargestell ⁇ th rail transport SVK with the on the railway line SST of the rail network SNE moving rail vehicle SFZ is due to the discussion at the outset any other arbitrary long-distance rail transport system wei ⁇ teres embodiment of the invention thinking and imagine ⁇ bar. So as for example would be a maglev tenusy ⁇ stem (Stw .: Transrapid Maglev etc.) with a correspondingly comparable infrastructure, consisting of railway network, railway line and railway vehicle, in question.
  • the detection of the operation-location information and the operation signal state information of the signal control system SSA takes place to the particular location coordinate of Schienenfahrzeu ⁇ ges SFZ on the railway line SST by activating the appropriate acquisition device EFE or triggering the image recording device BAZG as soon as the rail vehicle SFZ the determined and has reached the predetermined position. How this activation or triggering takes place is again explained in connection with the description of FIG.
  • the reference data RDA are preferably generated and stored statically in special trips or on the basis of targeted detection of the geographical environment and the signal control by the staff of the railway vehicle on the railway network.
  • the static detection of the stored Refe ⁇ renz flowers RDA can also be optimized in an advantageous manner by these static data is dynamically supplemented and stored by the respectively detected operating location information BOI and the respectively detected operating signal state information BSZI.
  • the lighting component BLK which is designed, for example, as a headlight which operates inside or outside the human visible region, the quality improved the image material taken by the image recording device BAZG at night or in bad weather.

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Abstract

Um Signale im Bahnverkehr (BVK, SVK), wenn Bahnfahrzeuge (BFZ, SFZ) auf Bahnstrecken (BST, SST) im Bahnnetz (BNE, SNE) unterwegs sind, automatisch zu erkennen, wird es vorgeschlagen auf der Basis a) von als Referenzdaten (RDA) gespeicherten, entlang der Bahnstrecke (BST, SST) in dem Bahnnetz (BNE, SNE) in Bezug auf geografische Umgebung und Bahnverkehr-Signalsteuerung erfassten ortsbezogenen Referenz-Informationen in Form von Referenz-Ortsinformationen (ROI) und Referenz-Signalzustandsinformationen (RSZI), im Erfassungskontext gewonnenen Kontext- und Hinweisinformationen (KHI) und gegebenenfalls zusätzlicher diesbezüglicher Metainformationen (MI) sowie b) des Abgleichs von im Signalerkennungsbetrieb anhand von Positionsdaten (BOK, SOK) erfassten Betrieb-Ortsinformationen (BOI) und Betrieb-Signalzustandsinformationen (BSZI), mit den gespeicherten Referenzdaten (RDA) ein Signal (SI) und/oder ein Signalzustand (SZ) zur Steuerung des Bahnverkehrs (BVK, SVK) auf der Bahnstrecke (BST, SST) zu erkennen, wobei dies durch Auswertung von Relevanz und Inhalt der Informationen dann der Fall ist, wenn bei dem Abgleich die erfasste Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) für die Signalerkennung gefunden ist, die in Bezug auf die Betrieb-Ortsinformation (BOI) und der dazu korrespondierenden Referenz-Ortsinformation (ROI) zu einer in den Referenzdaten (RDA) enthaltenen Referenz-Signalzustandsinformation (RSZI) unter Berücksichtigung der in den Referenzdaten (RDA) enthaltenen Kontext- und Hinweisinformationen (KHI) sowie der gegebenenfalls zusätzlich vorhandenen Metainformationen (MI) korrespondiert.

Description

Beschreibung
Verfahren, Vorrichtung und Bahnfahrzeug, insbesondere Schie¬ nenfahrzeug, zur Signalerkennung im Bahnverkehr, insbesonder Schienenverkehr
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Signalerken nung im Bahnverkehr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, eine Vorrichtung zur Signalerkennung im Bahnverkehr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 13 und ein Bahn¬ fahrzeug zur Signalerkennung im Bahnverkehr gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruches 30.
Bahnfahrzeuge sind als Bestandteil einer modernen Verkehrs¬ infrastruktur spurgebundene Verkehrs- und Transportmittel, die sich beispielsweise rollend auf oder unter von einer oder zwei Leitschienen (Gleisen) , schwebend über oder unter einem Magnetfeld oder hängend an Stahlseilen fortbewegen. Von den genannten spurgebundenen Verkehrs- und Transportmittel sind Schienenfahrzeuge, die auf einem Rad-Schiene-System basieren, die entweder einen eigenen Fahrantrieb (Triebwagen) oder von eine Lokomotive gezogen oder geschoben werden und bei denen überwiegend Stahlräder mit einem Spurkranz auf zwei Stahlschienen bzw. Gleisen geführt werden, am weitesten verbreitet .
Solche Schienenfahrzeuge im Regionalverkehr oder Fernverkehr sind im Gegensatz zu fahrerlosen U-Bahnen und Bahnen zur Verbindung von Flughafen-Terminals darauf angewiesen, dass ein Triebfahrzeugführer Vorsignale und Hauptsignale, wie z.B. Strecken-frei-Zeichen oder Strecken-belegt-Zeichen, auswertet und entsprechende Fahraktionen daraus ableitet.
Dadurch kann es allgemein bei fahrergeführten Bahnfahrzeugen und im Besonderen bei entsprechenden Schienenfahrzeugen zu folgenden Szenarien kommen: Szenario 1 :
Triebfahrzeugführer sind, wie alle anderen menschlichen Aufgabenträger, gelegentlich unachtsam oder machen Wahrnehmungsfehler und leiten deswegen gegebenenfalls lebensgefähr- liehe Fahraktionen ein (Beschleunigen des Fahrzeugs) oder unterlassen diese (Unterlassen eines Bremsvorgangs im Fahrzeug) .
Szenario 2 :
Triebfahrzeugführer sind gegebenenfalls nicht immer verfüg¬ bar (z.B. wegen Krankheit, Streik, ungeplantes Mehraufkommen von Fahraufträgen, etc.), so dass Bahnfahrten gegebenenfalls ausfallen müssen.
Das Auftreten dieser geschilderten Szenarien könnte durch eine automatische Signalerkennung behoben werden, die aber bisher an folgenden Problemen scheiterte:
A. Der Zustand von Signalen konnte nicht zuverlässig er¬ kannt werden, ohne eine Kommunikationseinrichtung zwischen Strecke bzw. Stellwerk und dem Schienenfahrzeug herzustellen .
B. Abnorme Signale wie z.B. beschädigte Signale oder provi¬ sorische Signale für Baustellen konnten nicht erkannt werden .
C. Relevante Signale konnten nicht zuverlässig von irrele¬ vanten Signalen (z.B. einer Nebenstrecke oder der Gegenrichtung) unterschieden werden.
Die aufgeführten Probleme bei der Umsetzung einer automatisierten Signalerkennung und einer entsprechenden Fahrbeeinflussung des Bahnfahrzeuges bzw. Schienenfahrzeuges wurden bisher versucht, durch aufwändige Zusatzinvestitionen in die Streckeninfrastruktur, wie Induktionsschleifen, Rechner entlang der Strecke und Kommunikationsanlagen zwischen Zug und Streckenkomponenten in den Griff zu kriegen. Entsprechende Lösungen sind daher nur auf Strecken überschaubarer Länge wirtschaftlich, wie zum Beispiel U-Bahnen oder Bahnen zwischen Flughafenterminals. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Bahnfahrzeug, insbesonde¬ re ein Schienenfahrzeug, zur Signalerkennung im Bahnverkehr, insbesondere im Schienenverkehr, anzugeben, bei dem Signale im Bahnverkehr, wenn Bahnfahrzeuge auf Bahnstrecken im Bahnnetz unterwegs sind, automatisch erkannt werden.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem im Oberbegriff des Pa- tentanspruchs 1 definierten Signalerkennungsverfahren durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkma¬ le gelöst.
Darüber hinaus wird die Aufgabe wird ausgehend von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 13 definierten Signalerkennungsvorrichtung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 13 angegebenen Merkmale gelöst.
Weiterhin wird die Aufgabe wird ausgehend von dem im Oberbe- griff des Patentanspruchs 30 definierten Bahnfahrzeug durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 30 angegebenen Merkmale gelöst.
Die der Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1, 13 und 30 zugrundeliegenden Idee besteht darin, auf Basis
( i ) von als Referenzdaten gespeicherten, entlang einer Bahnstrecke in einem Bahnnetz in Bezug auf geografische Umgebung und Bahnverkehr-Signalsteuerung erfassten ortsbezogenen Referenz-Informationen in Form von Referenz-Ortsinformationen und Referenz-Signalzustandsinformationen, im Erfassungskontext gewonnenen Kontext- und Hinweisinformationen und gegebenenfalls zusätzlicher diesbezüglicher Metainformationen sowie
( ii ) des Abgleichs von im Signalerkennungsbetrieb anhand von Positionsdaten erfassten Betrieb-Ortsinformationen und Be- trieb-Signalzustandsinformationen mit den gespeicherten Referenzdaten ein Signal und/oder ein Signalzustand zur Steuerung des Bahnverkehrs auf der Bahnstrecke zu erkennen, wobei dies durch Auswertung von Relevanz und Inhalt der Informationen dann der Fall ist, wenn bei dem Abgleich die erfasste Be- trieb-Signalzustandsinformation für die Signalerkennung gefunden ist, die in Bezug auf die Betrieb-Ortsinformation und der dazu korrespondierenden Referenz-Ortsinformation zu einer in den Referenzdaten enthaltenen Referenz-Signalzustandsin- formation unter Berücksichtigung der in den Referenzdaten enthaltenen Kontext- und Hinweisinformationen sowie der gegebenenfalls zusätzlich vorhandenen Metainformationen korres- pondiert.
Mit dem auf diese Weise automatisch erkannten Signal und/oder Signalzustand kann gemäß den Ansprüchen 2, 3 und 14, 15 in vorteilhafter Weise unter Berücksichtigung von gespeicherten Bahnstrecken- und Bahnfahrzeuginformationen, die bei Schienenfahrzeugen als Schienenstrecken- und Schienenfahrzeuginformationen vorliegen und die bahnfahrzeugtechnisches bzw. schienenfahrzeugtechnisches, Regelwerk sowie Bahnfahrzeugat¬ tribute und -fähigkeiten bzw. Schienenfahrzeugattribute und -fähigkeiten, betreffen, mindestens eine Fahraktion berechnet oder abgeleitet werden. Diese berechnete oder abgeleitete Fahraktion kann dann einem Fahrzeugführer in einem Triebführerstand des Bahnfahrzeugs bzw. Schienenfahrzeugs zur Unter¬ stützung seiner Diensttätigkeit als Empfehlung auf einer An- Zeigeeinrichtung angezeigt oder als Validierung eines Fahrbefehls eingesetzt werden. Alternativ ist es aber auch möglich die berechnete oder abgeleitete Fahraktion an ein Automati¬ sches Fahrsystem des Bahnfahrzeugs bzw. Schienenfahrzeugs zur automatischen Umsetzung der Fahraktion (im Sinne von "Autono- men Fahren") weiterzugeben.
Weiterhin wird gemäß dem Anspruch 11 in vorteilhafter Weise bei einer dynamischen Signalsteuerung des Bahnverkehrs, wenn Signalbilder mit blinkenden Anteilen zu erkennen sind, wird das Signalerkennungsverfahren für eine bestimmte Position, z.B. eine Bahnortskoordinate gemäß den Merkmalen a) bis e) im Anspruch 1 in kurzem zeitlichen Abstand wiederholt. Fazit : Durch den intelligenten Abgleich von im Signalerkennungsbetrieb erfassten Betrieb-Orts-und Signalzustandsinfor- mationen mit gespeicherten Referenzdaten lässt sich erreichen dass
- Signale entlang von Bahnstrecken ohne aufwändige Infra¬ strukturinvestitionen zuverlässig automatisch erkannt werden;
auch abnorme Signale z.B. aufgrund von Vandalismus auto¬ matisch verarbeitet werden können;
- die für das betreffende Bahnfahrzeug, insbesondere
Schienenfahrzeug relevanten Signale von den irrelevanten Signalen unterschieden werden können;
das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung im Laufe der Zeit immer besser und zuverläs- siger arbeitet;
Signale bei ungünstigen Sichtbedingungen zuverlässiger erkannt werden können als beim Stand der Technik einen durch Triebfahrzeugführer und
Triebfahrzeugführer nicht mehr zum Fahren benötigt wer- den, so dass unabhängig von deren Verfügbarkeit gefahren werden kann.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
So beispielsweise, wenn gemäß den Ansprüchen 4 und 16 die für ein bestimmtes Positionsdatum (z.B. Bahnortskoordinate oder Schienenortskoordinate) erfasste Betrieb-Ortsinformation zum Ausgleich von Ungenauigkeiten bei der Erfassung, z.B. weil die Erfassung nicht immer an der exakt gleichen Stelle passiert ist, der Referenz-Ortsinformation in den gespeicherten Referenzdaten und der Betrieb-Ortsinformation für den besagten Informationsabgleich verändert wird, indem diese durch technische Maßnahmen verzerrt wird.
Weiterhin ist vorteilhaft, wenn gemäß den Ansprüchen 7 und 19 für die Signalerkennung neben den erfassten Informationen und den im Erfassungskontext durch Bewertung gewonnenen Informa- tionen auch Metainformationen herangezogen werden, die dem Wortsinn nach Merkmale oder Eigenschaften der erfassten Informationen und der im Erfassungskontext durch Bewertung gewonnenen Informationen betreffen und entsprechende Daten be- Inhalten. Mit diesen Metainformationen kann ferner angegeben werden, wie die Art und Weise der Signalsteuerung durch generierte Kalibrierungsinformationen einer für die Signalsteuerung verwendeten Signalsteuerungsanlage in Bezug auf den Sig¬ nalanlagetyp und Signalanlagezustände erfolgt
Von Vorteil ist außerdem, wenn gemäß den Ansprüchen 8 und 20 die Referenzdaten statisch in Erprobungsfahrten oder aufgrund gezielter Erfassung der geografischen Umgebung und der Signalsteuerung durch das Personal des Bahnfahrzeugs auf der Bahnstrecke in dem Bahnnetz erzeugt und gespeichert werden und gemäß den Ansprüchen 8 und 20 die bereits gemäß den An¬ sprüchen 8 und 20 abgespeicherten Referenzdaten dynamisch durch die erfasste Betrieb-Ortsinformation und die erfasste Betrieb-Signalzustandsinformation ergänzt und gespeichert werden. Insbesondere durch die letztere Maßnahme kann im Lauf der Zeit eine immer bessere und zuverlässige Signalerkennung erreicht werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn gemäß den Ansprüchen 12 und 28 die statisch erzeugten Referenzdaten oder die statisch erzeugten Referenzdaten und dazu ergänzte dynamisch erzeugte Betriebsdaten mit entsprechenden Daten anderer Bahnfahrzeuge einer gemeinsamen Bahnfahrzeugflotte extern abgeglichen und hierzu verteilt werden.
Darüber hinaus ist es von Vorteil (vgl. Anspruch 24), um die Konfidenz der erfassten Informationen (gewonnenen Daten) und damit die Erkennung von Signalen zu erhöhen, wenn zwei Erfassungseinrichtungen eingesetzt, z.B. in einer Signalerken- nungsvorrichtung, werden.
Eine besonders einfache kostengünstige und effiziente Methode (vgl. Ansprüche 10 und 22 bis 27) die geografische Umgebung und die Signalsteuerung des Bahnverkehrs auf der Bahnstrecke mit einem Bildaufzeichnungsgerät, das beispielsweise als ge¬ wöhnliche Videokamera oder Infrarotkamera ausgebildet ist, bildlich, so z.B. in Form von Bildern der umgebenden Land- schaff und der Signalanlage, zu erfassen, wobei das Bildauf¬ zeichnungsgerät
a) schwenkbar ausgebildet ist.
b) eine Korrekturkomponente aufweist, die in die Auswertung des Bildmaterials Wetter- und Helligkeitsdaten mit einbe- zieht.
c ) eine Brennweiteveränderungskomponente aufweist, die in Ab¬ hängigkeit vom Abstand zum Signal den richtigen Aufnahmewinkel wählt, um so die mehrfache Auswertung des Signals optimal zu unterstützen. Dadurch kann nicht nur der Abstand zum Sig- nal berücksichtigt werden, sondern auch unterschiedliche Auf¬ nahmesituationen. Zum Beispiel können dann sowohl Aufnahmesi- tuationen auf freier Strecke (benötigen Bilder aus großer Entfernung, um aufgrund der Geschwindigkeit rechtzeitig rea¬ gieren zu können) als auch Aufnahmesituationen im Bahnhofsbe- reich (benötigen Bilder mit einer hohen Breite) geeignet bedient werden.
d) eine Beleuchtungskomponente, z.B. einen Scheinwerfer der aufweist, die inner- oder außerhalb des menschlich sichtbaren Bereichs arbeitet. Dadurch verbessert sich die Qualität des von dem Bildaufzeichnungsgerät bei Nacht oder schlechter Wit¬ terung aufgenommenen Bildmaterials.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol¬ genden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der FIGUREN 1 bis 3. Diese zeigen:
FIGUR 1 im Referenzbetrieb die Erfassung von ortsbezogenen Referenz-Informationen im Bahnverkehr bezüglich geografischer Umgebung und Bahnverkehr-Signalsteuerung auf einer ab- schnittsweise dargestellten Bahnstrecke eines Bahnnetzes durch eine Signalerkennungsvorrichtung in einem Bahnfahrzeug in Bezug auf eine bestimmte geografische Position des Bahn¬ fahrzeugs auf der Bahnstrecke, FIGUR 2 ausgehend von der FIGUR 1 im Signalerkennungsbetrieb des Bahnfahrzeugs auf dem Abschnitt der Bahnstrecke des Bahn¬ netzes zu einer bestimmten Ortskoordinate des Bahnfahrzeuges auf dieser Bahnstrecke die Erfassung einer Betrieb-Ortsinformation in Bezug auf die geografische Umgebung und einer Be- trieb-Signalzustandsinformation in Bezug auf die Bahnverkehr- Signalsteuerung durch die Signalerkennungsvorrichtung in dem Bahnfahrzeug,
FIGUR 3 den prinzipiellen Aufbau der Signalerkennungsvorrichtung zum Erkennen von Signalen und Signalzuständen einer Signalsteuerungsanlage aufgrund der erfassten Referenz- Informationen im Referenzbetrieb gemäß der FIGUR 1 und der erfassten Betrieb-Informationen im Signalerkennungsbetrieb gemäß der FIGUR 2.
FIGUR 1 zeigt die im Referenzbetrieb gemäße Erfassung von ortsbezogenen Referenz-Informationen im Bahnverkehr BVK be- züglich geografischer Umgebung und Bahnverkehr-Signalsteue¬ rung auf einer abschnittsweise dargestellten Bahnstrecke BST eines Bahnnetzes BNE durch eine Signalerkennungsvorrichtung SVE in einem auf der Bahnstrecke BST fahrenden Bahnfahrzeug BFZ und in Bezug auf eine bestimmte geografische Position des Bahnfahrzeugs BFZ auf der Bahnstrecke BST.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bahnstre¬ cke BST des Bahnnetzes BNE eine Schienenstrecke SST eines Schienennetzes SNE, auf dem ein Schienenfahrzeug SFZ zur Er- fassung der ortsbezogenen Referenz-Informationen im Schienenverkehr SVK unterwegs ist. An die Stelle des dargestell¬ ten Schienenverkehrs SVK mit dem auf der Schienenstrecke SST des Schienennetzes SNE fahrenden Schienenfahrzeugs SFZ ist aufgrund der eingangs geführten Diskussion auch jedes andere x-beliebige langstreckenbasierte Bahnverkehrssystem als wei¬ teres Ausführungsbeispiel der Erfindung denk- und vorstell¬ bar. So käme ebenso z.B. ein Magnetschwebebahn-Verkehrssy¬ stem (Stw.: Transrapid, Maglev etc.) mit einer entsprechend vergleichbaren Infrastruktur, bestehend aus Bahnnetz, Bahnstrecke und Bahnfahrzeug, in Frage.
In dem in der FIGUR 1 dargestellten Schienenverkehrssystem ist in einem Triebwagen TRW des Schienenfahrzeugs SFZ mit einem Triebführerstand TFS und integrierter Anzeigeeinrichtung AZE, in dem sich der Arbeitsplatz des Fahrzeugführers FZF befindet, die Signalerkennungsvorrichtung SEV zur Erfassung der ortsbezogenen Referenz-Informationen untergebracht. Die Signalerkennungsvorrichtung SEV beinhaltet hierfür eine Erfassungseinrichtung EFE, die vorzugsweise als Bildauf¬ zeichnungsgerät BAZG, z.B. als gewöhnliche Videokamera, In¬ frarotkamera etc., ausgebildet ist. Mit dieser Erfassungseinrichtung EFE bzw. dem Bildaufzeichnungsgerät BAZG werden beispielsweise während einer Sonder¬ fahrt des Schienenfahrzeugs SFZ auf der Schienenstrecke SST des Schienennetzes SNE die ortsbezogenen Referenz-Informa¬ tionen in Form einer Referenz-Ortsinformation ROI (vgl. auch FIGUR 3) in Bezug auf die geografische Umgebung und einer
Referenz-Signalzustandsinformation RSZI (vgl. auch FIGUR 3) in Bezug auf die Signalsteuerung des Schienenverkehrs SVK auf dem dargestellten Abschnitt der Schienenstrecke SST mit¬ tels einer Signalsteuerungsanlage SSA im Hinblick auf eine die Schienenstrecke SST kreuzende Verkehrsstraße (beschrank¬ ter Bahnübergang in der FIGUR 1) erfasst. Mit dem Erfassen der Referenz-Signalzustandsinformation wird im Wesentlichen ein Signalzustand SZ mit einem charakteristischen Signal SI der Signalsteuerungsanlage SSA erfasst (automatische Erfas- sung) .
Gemäß der Darstellung in der FIGUR 1 ist das Signal SI der Signalsteuerungsanlage SSA kein sich zeitlich veränderndes Signal, z.B. ein Blinksignal, wie es für eine dynamische Sig- nalsteuerung des Bahnverkehr BVK, SVK eingesetzt wird, sondern ein Signal mit dem der Bahnverkehrs BVK, SVK statisch gesteuert wird. Sind jedoch Signalbilder mit blinkenden Anteilen zu erkennen, so ist das erfindungsgemäße Signalerken- nungsverfahren für eine bestimmte Bahnortskoordinate gemäß Patentanspruch 1 in einem - vorzugsweise kurzen - zeitlichen Abstand zu wiederholen. Die ortsbezogenen Referenz-Informationen können aber auch auf andere Art und Weise als durch Sonderfahrten generiert werden. So z.B. durch entsprechend geeignete schienenfahrzeugunabhängige Aufzeichnungsverfahren oder aufgrund geziel¬ ter Erfassung der geografischen Umgebung und der Signalsteu- erung durch das Personal des Bahnfahrzeugs bzw. des Schie¬ nenfahrzeugs auf der Bahnstrecke bzw. der Schienenstrecke in dem Bahnnetz bzw. dem Schienennetz (manuelle Erfassung) .
Die Erfassung der Referenz-Ortsinformation und die Referenz- Signalzustandsinformation der Signalsteuerungsanlage SSA erfolgt für oder in Bezug auf eine bestimmte geografische Po¬ sition des Schienenfahrzeuges SFZ auf der Schienenstrecke SST, sprich ortsbezogen, durch entsprechendes Aktivieren der Erfassungseinrichtung EFE bzw. Auslösen des Bildaufzeich- nungsgerätes BAZG, sobald das Schienenfahrzeug SFZ im We¬ sentlichen die ermittelte und vorgegebene Position erreicht hat. Wie diese Aktivierung bzw. das Auslösen erfolgt, wird im Zusammenhang mit der Beschreibung von FIGUR 3 erläutert. Im Fall des Bildaufzeichnungsgerätes BAZG wird deshalb nach dem Auslösevorgang von der geografischen Umgebung und der Signalsteuerungsanlage SSA zumindest eine Bildaufnahme ge¬ macht und dadurch neben der geografischen Ortsinformation der Signalzustand SZ mit dem charakteristischen Signal SI der Signalsteuerungsanlage SSA bildlich, z.B. in Form von mehreren Bildern erfasst.
Diese ortsbezogene, vorzugsweise bildliche, Erfassung kann für unterschiedliche Signalzustände SZ der Signalsteuerungs- anläge SSA (z.B. bei mehreren Sonderfahrten) erfolgen, wodurch sich Menge an Referenz-Signalzustandsinformationen für die Signalerkennung erhöht und dadurch die Erkennungswahrscheinlichkeit unter Umständen verbessert wird. Im Fall des Bildaufzeichnungsgerätes BAZG, wo zumindest je¬ weils ein Bild der umgebenden Landschaft und der Signal¬ steuerungsanlage gemacht wird, ist das Bildaufzeichnungsge- rät BAZG in vorteilhafter Weise schwenkbar ausgebildet, um den Winkel des Aufnahmegerätes zur Signalsteuerungsanlage SSA ausgleichen zu können.
Darüber hinaus ist es unabhängig davon, ob in dem Triebwagen TRW des Schienenfahrzeugs SFZ die Erfassungseinrichtung EFE oder das Bildaufzeichnungsgerät BAZG untergebracht ist, von Vorteil, wenn mehr als eine Erfassungseinrichtung EFE bzw. ein Bildaufzeichnungsgerät BAZG eingesetzt wird. Dadurch kann, wenn z.B. eine Erfassungseinrichtung EFE bzw. ein Bil- daufzeichnungsgerät BAZG durch Beschädigung oder Verschmut¬ zung ausfällt, die Erfassung der Referenz-Informationen und auf jeden Fall fortgesetzt werden. Zudem ist es möglich, dass bei einem parallelen Betrieb von z.B. zwei Erfassungs¬ einrichtungen EFE bzw. Bildaufzeichnungsgeräten BAZG die Konfidenz der erfassten Referenz-Informationen zu erhöhen.
Weitere Einzelheiten der Signalerkennungsvorrichtung SEV mit der Erfassungseinrichtung EFE bzw. dem Bildaufzeichnungsgerät BAZG, z.B. wie diese im Detail im Hinblick auf zusätzli- che Ausprägungen und die Weiterverarbeitung und weitere Bearbeitung ausgebildet ist, werden wieder im Zusammenhang mit der Beschreibung von FIGUR 3 erläutert.
Auf die vorstehend beschriebene Art und Weise lassen sich sämtliche Verläufe von Bahnstrecken BST bzw. Schienenstre¬ cken in dem Bahnnetz BNE bzw. Schienennetz SNE zumindest teilweise und im wesentlichen in Bezug auf geografische Um¬ gebung und Verkehrssignalsteuerung auf der Bahnstrecke BST bzw. der Schienenstrecke SST ortsbezogen in Form von Refe- renz-Ortsinformationen und Referenz-Signalzustandsinforma- tionen erfassen. Dadurch wird ein riesiger Pool von Referenz-Informationen generiert, der die Grundlage für die Sig¬ nalerkennung im Bahnverkehr BVK des Bahnnetzes BNE bildet. Dieser Informationspool kann generell um beliebige Sekundär¬ informationen erweitert werden, um die Signalerkennung im regulären Fahrbetrieb des einzelnen Bahnfahrzeugs zu opti¬ mieren. Dieser spezielle Fahrbetrieb wird im Weiteren als Signalerkennungsbetrieb bezeichnet.
Im Zusammenhang mit der Beschreibung von FIGUR 3 werden vorteilhafte, sinnvolle und zweckmäßigerweise zu generierende Sekundär-Informationen angegeben und erläutert. Zuvor wird aber noch der Signalerkennungsbetrieb anhand von FIGUR 2 be¬ schrieben und erläutert.
FIGUR 2 zeigt die im Signalerkennungsbetrieb gemäße Erfas¬ sung von ortsbezogenen Betrieb-Informationen im Bahnverkehr BVK bezüglich geografischer Umgebung und Bahnverkehr-Signalsteuerung auf der selben Bahnstrecke BST des Bahnnetzes BNE wie in der FIGUR 1 dargestellt ebenfalls durch die Signaler¬ kennungsvorrichtung SVE in dem auf der Bahnstrecke BST fahrenden Bahnfahrzeug BFZ .
Die Bahnstrecke BST des Bahnnetzes BNE ist z.B. wieder wie in der FIGUR 1 die Schienenstrecke SST des Schienennetzes SNE, auf dem das Schienenfahrzeug SFZ zur Erfassung der ortsbezogenen Betrieb-Informationen im Schienenverkehr SVK unterwegs ist. An die Stelle des dargestellten Schienenver¬ kehrs SVK mit dem auf der Schienenstrecke SST des Schienen¬ netzes SNE fahrenden Schienenfahrzeugs SFZ kann aber auf¬ grund der eingangs geführten Diskussion auch jedes andere x- beliebige langstreckenbasierte Bahnverkehrssystem als weite- res Ausführungsbeispiel der Erfindung in Frage kommen. So ist z.B. erneut auch das Magnetschwebebahn-Verkehrssystem (Stw.: Transrapid, Maglev etc.) mit einer entsprechend ver¬ gleichbaren Infrastruktur, bestehend aus Bahnnetz, Bahnstrecke und Bahnfahrzeug, vorstellbar.
In dem in der FIGUR 2 dargestellten Schienenverkehrssystem ist die Signalerkennungsvorrichtung SEV zur Erfassung der ortsbezogenen Betrieb-Informationen in dem Triebwagen TRW des Schienenfahrzeugs SFZ mit dem Triebführerstand TFS und der integrierten Anzeigeeinrichtung AZE, in dem sich der Arbeitsplatz des Fahrzeugführers FZF befindet, untergebracht. Die Signalerkennungsvorrichtung SEV weist hierfür wieder die Erfassungseinrichtung EFE auf, die vorzugsweise als Bildauf¬ zeichnungsgerät BAZG, z.B. als gewöhnliche Videokamera, Inf¬ rarotkamera, etc., ausgebildet ist.
Mit dieser Erfassungseinrichtung EFE bzw. dem Bildaufzeichnungsgerät BAZG werden beispielsweise während einer regulä¬ ren Betriebsfahrt des Schienenfahrzeugs SFZ auf der Schie¬ nenstrecke SST des Schienennetzes SNE (z.B. gemäß Fahrplan) zu einer bestimmten Ortskoordinate des Schienenfahrzeugs SFZ auf dieser Schienenstrecke SST die ortsbezogenen Betrieb- Informationen in Form einer Betrieb-Ortsinformation BOI (vgl. auch FIGUR 3) in Bezug auf die geografische Umgebung und einer Betrieb-Signalzustandsinformation BSZI (vgl. auch FIGUR 3) in Bezug auf die Signalsteuerung des Schienenverkehrs SVK auf dem dargestellten Abschnitt der Schienenstre¬ cke SST mittels der Signalsteuerungsanlage SSA im Hinblick auf die die Schienenstrecke SST kreuzende Verkehrsstraße (beschrankter Bahnübergang in der FIGUR 2) erfasst. Mit dem Erfassen der Betrieb-Signalzustandsinformation wird im Wesentlichen ein Signalzustand SZ mit einem charakteristischen Signal SI der Signalsteuerungsanlage SSA erfasst (automati¬ sche Erfassung) .
Gemäß der Darstellung in der FIGUR 2 ist das Signal SI der Signalsteuerungsanlage SSA wieder kein sich zeitlich verän- derndes Signal, z.B. ein Blinksignal, wie es für eine dynami¬ sche Signalsteuerung des Bahnverkehr BVK, SVK eingesetzt wird, sondern ein Signal mit dem der Bahnverkehrs BVK, SVK statisch gesteuert wird. Sind jedoch Signalbilder mit blinkenden Anteilen zu erkennen, so ist das erfindungsgemäße Sig- nalerkennungsverfahren für eine bestimmte Bahnortskoordinate gemäß Patentanspruch 1 in einem - vorzugsweise kurzen - zeitlichen Abstand zu wiederholen. Die Erfassung der Betrieb-Ortsinformation und die Betrieb- Signalzustandsinformation der Signalsteuerungsanlage SSA erfolgt zu der bestimmten Ortskoordinate des Schienenfahrzeu¬ ges SFZ auf der Schienenstrecke SST durch entsprechendes Ak- tivieren der Erfassungseinrichtung EFE bzw. Auslösen des Bildaufzeichnungsgerätes BAZG, sobald das Schienenfahrzeug SFZ die ermittelte und vorgegebene Position erreicht hat. Wie diese Aktivierung bzw. das Auslösen erfolgt, wird wieder im Zusammenhang mit der Beschreibung von FIGUR 3 erläutert.
Im Fall des Bildaufzeichnungsgerätes BAZG wird deshalb nach dem Auslösevorgang von der geografischen Umgebung und der Signalsteuerungsanlage SSA zumindest eine Bildaufnahme ge¬ macht und dadurch neben der geografischen Ortsinformation der Signalzustand SZ mit dem charakteristischen Signal SI der Signalsteuerungsanlage SSA bildlich, z.B. in Form von mehreren Bildern erfasst. Das Bildaufzeichnungsgerät BAZG ist dabei wieder in vorteilhafter Weise schwenkbar ausgebildet, um den Winkel des Aufnahmegerätes zur Signalsteuerungs- anläge SSA ausgleichen zu können.
Darüber hinaus ist es auch im Signalerkennungsbetrieb wie schon zuvor beim Referenzbetrieb - unabhängig davon, ob in dem Triebwagen TRW des Schienenfahrzeugs SFZ die Erfassungs- einrichtung EFE oder das Bildaufzeichnungsgerät BAZG unter¬ gebracht ist - von Vorteil, wenn mehr als eine Erfassungs¬ einrichtung EFE bzw. ein Bildaufzeichnungsgerät BAZG einge¬ setzt wird. Dadurch kann, wenn z.B. eine Erfassungseinrichtung EFE bzw. ein Bildaufzeichnungsgerät BAZG durch Beschä- digung oder Verschmutzung ausfällt, die Erfassung der Betrieb-Informationen und auf jeden Fall fortgesetzt werden. Zudem ist es möglich, dass bei einem parallelen Betrieb von z.B. zwei Erfassungseinrichtungen EFE bzw. Bildaufzeichnungsgeräten BAZG die Konfidenz der erfassten Betrieb- Informationen zu erhöhen.
Weitere Einzelheiten der Signalerkennungsvorrichtung SEV mit der Erfassungseinrichtung EFE bzw. dem Bildaufzeichnungsge- rät BAZG, z.B. wie diese im Detail im Hinblick auf zusätzli¬ che Ausprägungen und die Weiterverarbeitung und weitere Bearbeitung ausgebildet ist, werden wieder im Zusammenhang mit der Beschreibung von FIGUR 3 erläutert.
FIGUR 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Signalerkennungs¬ vorrichtung SEV zum Erkennen der mit der Erfassung der Referenz-Informationen im Referenzbetrieb gemäß der FIGUR 1 und der Erfassung der Betrieb-Informationen im Signalerkennungs- betrieb gemäß der FIGUR 2 erfassten Signale SI und Signalzu¬ stände SZ der Signalsteuerungsanlage SSA.
Ausgangspunkt für diese Signalerkennung bildet dabei gemäß den Ausführungen zu den FIGUREN 1 und 2 die Erfassungsein- richtung EFE bzw. das Bildaufzeichnungsgerät BAZG, die bzw. das die Referenz-Ortsinformation ROI und die Betrieb-Orts¬ information BOI in Bezug auf die geografische Umgebung sowie die Referenz-Signalzustandsinformation RSZI und die Betrieb- Signalzustandsinformation BSZI in Bezug auf die Signalsteue- rungsanlage SSA erfasst.
Wie vorstehend bei der Erläuterung der FIGUREN 1 und 2 beschrieben, kann die Erfassung der Informationen im Referenzbetrieb vorzugsweise automatisch, aber auch manuell erfol- gen, während die Erfassung der Informationen im Signalerkennungsbetrieb vorzugsweise immer automatisch erfolgt. Während bei der manuellen Erfassung die Erfassungseinrichtung EFE bzw. das Bildaufzeichnungsgerät BAZG manuell aktiviert bzw. ausgelöst wird, bedarf es bei der automatischen Erfassung eines entsprechenden externen Anstoßes.
Zu diesem Zweck weist die Signalerkennungsvorrichtung SEV neben der Erfassungseinrichtung EFE bzw. dem Bildaufzeichnungsgerät BAZG noch eine Positionsbestimmungseinrichtung PBE auf, die die geografische Position des Bahnfahrzeugs bzw. Schienenfahrzeugs auf der befahrenen Bahnstrecke bzw. Schienenstrecke und die befahrene Bahnstrecke bzw. Schienen¬ strecke bestimmt. Die Art und Weise wie die Position be- stimmt wird, ist für Erläuterung des Ausführungsbeispieles der Erfindung von untergeordneter Bedeutung und kann in der allgemein bekannten, üblichen Weise erfolgen. So z.B. auf der Basis eines GPS-basierten Systems oder einer GPS- basierten Technologie.
Mit der Positionsbestimmungseinrichtung PBE kann somit, insbesondere im Signalerkennungsbetrieb, für jeden x-beliebigen Ort auf der Bahnstrecke, auf der ein Bahnfahrzeug bewegbar ist, eine Bahnortskoordinate BOK, insbesondere eine Schie¬ nenortskoordinate SOK, bestimmt werden. Durch diese Bahn¬ ortskoordinate BOK bzw. Schienenortskoordinate SOK lässt sich die Position des Fahrzeugs hinreichend angeben. Im Hinblick auf den vorstehend erwähnten Anstoß bzw. Trigger für die die Erfassungseinrichtung EFE bzw. das Bildaufzeichnungsgerät BAZG wird von der der Positionsbestimmungseinrichtung PBE eine Bahnstreckeninformation BSI oder eine
Schienenstreckeninformation SSI generiert, die der die Er- fassungseinrichtung EFE bzw. dem Bildaufzeichnungsgerät BAZG zu dem genannten Zweck zugeführt wird. Die Erfassungseinrichtung EFE, BAZG weist hierzu eine Steuerschnittstelle STSS auf. Mit der Bahnstreckeninformation BSI bzw. Schienenstreckeninformation SSI ist die Erfassungseinrichtung EFE, BAZG derart steuerbar, dass diese
( i ) die Betrieb-Ortsinformation BOI in Bezug auf die geogra- fische Umgebung und die Betrieb-Signalzustandsinformation BSZI in Bezug auf die durch die Signalsteuerungsanlage er¬ folgte Bahnverkehr-Signalsteuerung in Abhängigkeit von der Bahnstreckeninformation BSI, SSI für die darin mitgeteilte Bahnortskoordinate BOK bzw. die darin mitgeteilte Schienen¬ ortskoordinate SOK (bei der automatischen Erfassung im Signalerkennungsbetrieb; Option "I") oder
( ii ) die Betrieb-Ortsinformation BOI in Bezug auf die geogra- fische Umgebung und die Betrieb-Signalzustandsinformation
BSZ) in Bezug auf die durch die Signalsteuerungsanlage er¬ folgte Bahnverkehr-Signalsteuerung in Abhängigkeit von der Bahnstreckeninformation BSI, SSI für die darin mitgeteilte Bahnortskoordinate BOK bzw. die darin mitgeteilte Schienen¬ ortskoordinate SOK und die Referenz-Ortsinformation ROI in Bezug auf die geografische Umgebung und die Referenz-Signal- zustandsinformation RSZI in Bezug auf die durch die Signal- Steuerungsanlage erfolgte Bahnverkehr-Signalsteuerung in Abhängigkeit von der Bahnstreckeninformation BSI, SSI für die darin mitgeteilte geografische Position des Bahnfahrzeugs BFZ, SFZ erfasst (bei der automatischen Erfassung im Signalerkennungsbetrieb und Referenzbetrieb; Option "I" und Option "II") .
Die Erfassungseinrichtung EFE, BAZG ist vorzugsweise derart ausgebildet sind, dass für die Bewertung der geografischen Umgebung und die Bahnverkehr-Signalsteuerung im Erfassungs- kontext die genaue Position und/oder der Winkel der Erfassung der geografischen Umgebung und der Signalsteuerung des Bahnverkehrs auf der Bahnstrecke relativ zum Bahnfahrzeug berück¬ sichtigt werden. In der Erfassungseinrichtung EFE, BAZG ist weiterhin eine
Bearbeitungskomponente BKO enthalten, mit der die geografi¬ sche Umgebung und die Bahnverkehr-Signalsteuerung, insbesondere die Signalsteuerungsanlage, im Erfassungskontext bewer¬ tet und insbesondere mit zusätzlichen Markierungen versehen wird. Die Bearbeitungskomponente BKO weist dazu beispiels¬ weise eine in der FIGUR 3 nicht explizit dargestellte Benut¬ zerschnittstelle auf, über die die erfassten Referenz-Informationen, z.B. die aufgenommenen Bilder, von menschlichen Experten, z.B. dem Fahrzeugführer, bewertet und die genaue Position der Signalsteuerungsanlage in dem aufgezeichneten Bild sowie deren Zustand markiert werden.
Als Ergebnis der im Erfassungskontext bewerteten und insbe¬ sondere mit zusätzlichen Markierungen versehenen geografi- sehe Umgebung und Bahnverkehr-Signalsteuerung, insbesondere der Signalsteuerungsanlage, liefert die Bearbeitungskompo¬ nente BKO entsprechende ortsbezogene Kontext- und Hinweisin¬ formationen KHI . Diese ortsbezogenen Kontext- und Hinweisinformationen KHI bilden zusammen mit den Referenz-Ortsinformationen ROI und den Referenz-Signalzustandsinformationen sowie gegebenen- falls für Signalerkennung hilfreichen und von der Erfassungseinrichtung EFE, BAZG bereitgestellten orts- und erfassungskontextbezogenen Metainformationen MI ortsbezogene Referenzdaten RDA, die für die Signalerkennung in einer Speichereinrichtung SPE gespeichert werden.
Die Referenzdaten RDA werden vorzugsweise statisch in Sonderfahrten oder aufgrund gezielter Erfassung der geografischen Umgebung und der Signalsteuerung durch das Personal des Bahnfahrzeugs auf der Bahnstrecke in dem Bahnnetz erzeugt und ge- speichert. Die statische Erfassung der gespeicherten Refe¬ renzdaten RDA kann zudem in vorteilhafter Weise optimiert werden, indem diese statischen Daten dynamisch durch die jeweils erfasste Betrieb-Ortsinformation BOI und die jeweils erfasste Betrieb-Signalzustandsinformation BSZI ergänzt und gespeichert werden.
Als Ort für die Speicherung der Referenzdaten RDA ist die Speichereinrichtung SPE entweder (Option "A") außerhalb der Signalerkennungsvorrichtung SEV, z.B. als Speicherdatenbank in dem Triebwagen, der Erfassungseinrichtung EFE, BAZG zugeordnet bzw. mit dieser verbindbar oder (Option "B") als Komponente der Signalerkennungsvorrichtung SEV mit der Erfassungseinrichtung EFE, BAZG entsprechend verbunden. Die Metainformationen MI werden von der Erfassungseinrichtung EFE vorzugsweise optional bereitgestellt, um die Sig¬ nalzustände und die abgegebenen Signale der Signalsteue¬ rungsanlage besser und sicherer zu erkennen. Als zusätzliche Metainformation können z.B. der Typ der Signalsteuerungsan- läge und für den jeweiligen Typ der Signalsteuerungsanlage kalibrierte Bilder (z.B. aus einem speziellen Bildlabor) von unterschiedlichen Signalzuständen der jeweiligen Signalsteuerungsanlage herangezogen werden. Die Metainformationen MI sind ganz generell Informationen, die dem Wortsinn nach Merkmale oder Eigenschaften der erfassten Informationen und der im Erfassungskontext durch Bewertung gewonnenen Informationen betreffen, und sie geben an, wie die Art und Weise der Signalsteuerung durch generierte Kalibrierungsinformati¬ onen z.B. von der Signalsteuerungsanlage SSA in Bezug auf den Signalanlagetyp und Signalanlagezustände erfolgt.
Im Zuge des Ausführungsbeispiels der Erfindung enthält das Bildaufzeichnungsgerät BAZG, als bevorzugte Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung EFE, BAZG vorzugsweise zur Verbesserung der Erfassung der Referenz-Ortsinformation ROI und der Betrieb-Ortsinformation BOI in Bezug auf die geografi- sche Umgebung sowie der Referenz-Signalzustandsinformation RSZI und der Betrieb-Signalzustandsinformation BSZI in Bezug auf die Signalsteuerungsanlage SSA noch drei weitere Kompo¬ nenten, eine Korrekturkomponente KOK, eine Brennweiteverän¬ derungskomponente BVK und eine Beleuchtungskomponente BLK. Mit der Korrekturkomponente KOK werden bei der Auswertung des Bildmaterials Wetter- und Helligkeitsdaten mit einbezo¬ gen .
Mit der Brennweiteveränderungskomponente BVK wird in Abhän- gigkeit vom Abstand zum Signal der richtige Aufnahmewinkel gewählt, um so die mehrfache Auswertung des Signals optimal zu unterstützen. Damit kann nicht nur der Abstand zum Signal berücksichtigt werden, sondern auch unterschiedliche Aufnah¬ mesituationen. Zum Beispiel können dann sowohl Aufnahmesitu- ationen auf freier Strecke (benötigen Bilder aus großer Entfernung, um aufgrund der Geschwindigkeit rechtzeitig reagie¬ ren zu können) als auch Aufnahmesituationen im Bahnhofsbereich (benötigen Bilder mit einer hohen Breite) geeignet bedient werden.
Mit der Beleuchtungskomponente BLK, die beispielsweise als ein Scheinwerfer ausgebildet ist, der inner- oder außerhalb des menschlich sichtbaren Bereichs arbeitet, wird die Quali- tat des von dem Bildaufzeichnungsgerät BAZG bei Nacht oder schlechter Witterung aufgenommenen Bildmaterials verbessert.
Nachdem vorstehend bei der Beschreibung der Signalerken- nungsvorrichtung SEV gemäß der FIGUR 3 unter Berücksichtigung der Ausführungen zu den FIGUREN 1 und 2 deren Funktionsweise in Bezug auf den Signalerkennungsbetrieb einleitend und in Bezug auf den Referenzbetrieb im Detail erläutert worden ist, soll im folgenden beschrieben werden, wie im Signalerkennungsbetrieb der Signalerkennungsvorrichtung SEV die Signalerkennung aufgrund der von der Erfassungseinrichtung EFE, BAZG erfassten Betrieb-Informationen im Detail abläuft . Die von der Erfassungseinrichtung EFE, BAZG auf der Basis der von der Positionsbestimmungseinrichtung PBE bestimmte Betrieb-Ortskoordinate BOK, SOK erfassten - vorzugsweise in Form von mehreren in engem zeitlichen Abstand von der geogra- fischen Umgebung und der Bahnverkehr-Signalsteuerung insbe- sondere der Signalsteuerungsanlage aufgenommenen Bildern -
Betrieb-Ortsinformation BOI und Betrieb-Signalzustandsinformation BSZI werden zusammen mit der Betrieb-Ortskoordinate BOK, SOK einer Positionsausgleicheinrichtung PAUE zugeführt. Die Positionsausgleicheinrichtung PAUE, die für die Signaler- kennung einer Positionsabgleicheinrichtung PAE, in der für die Signalerkennung ein Informationsabgleich zwischen den Betrieb-Informationen und den ortsbezogenen Referenz-Informationen durchgeführt, vorgeschaltet ist, verändert vorzugswei¬ se die für die bestimmte Bahnortskoordinate BOK, SOK von der Erfassungseinrichtung EFE, BAZG erfasste Betrieb-Ortsinforma¬ tion BOI zum Ausgleich der Erfassungsungenauigkeit von Refe¬ renz-Ortsinformation ROI und Betrieb-Ortsinformation BOI für den Informationsabgleich . Die in der Positionsausgleicheinrichtung PAUE vorgenommene Veränderung wird dabei durch tech- nische Verzerrungsmaßnahmen herbeigeführt.
In Bezug auf die von dem Bildaufzeichnungsgerät BAZG gelei¬ ferten Bilder bedeutet dies, dass eventuell notwendige Ver- zerrungen des Bildmaterials bestimmt werden, falls das vor¬ handene Bildmaterial der Bilddatenbank nicht exakt an der gleichen Stelle aufgenommen wurde wie die bei der Sonderfahrt aufgenommenen Bilder. Es wird somit bei Bedarf ein Po- sitionsausgleich der aufgenommen Bildern auf Basis der Positionsinformationen berechnet, d.h. die Bilder werden gegebenenfalls etwas verzerrt.
Die veränderte Betrieb-Ortsinformation BOI und die Betrieb- Signalzustandsinformation BSZI werden dann für den bereits erwähnten Informationsabgleich an die Positionsabgleicheinrichtung PAE gegeben bzw. an diese weitergeleitet. In dieser Positionsabgleicheinrichtung PAE werden dann die beiden Betrieb-Informationen, die vorzugsweise veränderte Betrieb- Ortsinformation BOI und die Betrieb-Signalzustandsinforma¬ tion BSZI, mit den in der Speichereinrichtung SPE gespeicherten ortsbezogenen Referenzdaten RDA abgeglichen. Dieser Abgleich erfolgt dergestalt, dass die Betrieb-Ortsinforma¬ tion BOI mit den Referenz-Ortsinformationen ROI und die Be- trieb-Signalzustandsinformation BSZI mit den Referenz-
Signalzustandsinformationen RSZI in Bezug auf die Betrieb- Ortsinformation BOI und der dazu korrespondierenden Referenz-Ortsinformation ROI derart auf der Grundlage der gespeicherten Referenzdaten RDA abgeglichen werden, dass die erfasste Betrieb-Signalzustandsinformation BSZI für die Signalerkennung, bei der das Signal SI und/oder der Signalzustand SZ zur Steuerung des Bahnverkehrs auf der Bahnstrecke für die bestimmten Bahnortskoordinate BOK, SOK zu erkennen ist, gefunden ist, wenn die Betrieb-Signalzustandsinforma- tion BSZI in Bezug auf die Betrieb-Ortsinformation BOI und der dazu korrespondierenden Referenz-Ortsinformation ROI zu einer in den Referenzdaten RDA enthaltenen Referenz-Signal- zustandsinformation RSZI unter Berücksichtigung der in den Referenzdaten RDA enthaltenen Kontext- und Hinweisinformati- onen KHI bzw. der Kontext- und Hinweisinformationen KHI und der Metainformationen MI korrespondiert. In Bezug auf die von dem Bildaufzeichnungsgerät BAZG gelei¬ ferten Bilder bedeutet dies, dass die während der regulären Betriebsfahrt aufgenommen Bilder mit den bewerteten, z.B. durch den Experten bzw. den Fahrzeugführer, und markierten Bildern sowie den gegebenenfalls weiteren Metadaten und Kalibrierungsbildern abgeglichen werden, um das Signal
und/oder den Signalzustand erkennen zu können. Dabei wird die Markierung verwendet, um den relevanten Bildausschnitt möglichst genau festzulegen und auch zwischen relevanten und irrelevanten Signalen (z.B. einer Nebenstrecke) unterscheiden zu können. Für den Farbabgleich werden gegebenenfalls markante Bildelemente in der Umgebung des Signals wie weiße Schilder verwendet.
Anschließend werden das erkannte Signal SI und/oder der er¬ kannte Signalzustand SZ einer Steuereinrichtung STE der Signalerkennungsvorrichtung SVE übergeben. Die Steuereinrichtung STE ist derart ausgebildet, dass sie aus dem von der Positi¬ onsabgleicheinrichtung PAE erkannten Signal SI und/oder dem Signalzustand SZ sowie unter Berücksichtigung von in einer Datenbank DAB, die beispielsweise mit der Speichereinrichtung SPE eine bauliche und funktionelle Einheit bildet, gespei¬ cherten Bahnstrecken- und Bahnfahrzeuginformationen BSBFI, vorzugsweise im Fall des Schienenverkehrs gespeicherten
Schienenstrecken- und Schienenfahrzeuginformationen SSSFI, die bahnfahrzeugtechnisches , insbesondere schienenfahrzeug¬ technisches, Regelwerk sowie Bahnfahrzeugattribute und - fähigkeiten, insbesondere Schienenfahrzeugattribute und - fähigkeiten, betreffen, mindestens eine Fahraktion FAK berechnet oder ableitet.
Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung STE dergestalt ausgebildet, dass die berechnete oder abgeleitete Fahraktion FAK dem Fahrzeugführer FZF in dem Triebführerstand TFS des Bahn- fahrzeugs BFZ, SFZ als Empfehlung auf der Anzeigeeinrichtung AZE angezeigt, als Validierung eines Fahrbefehls eingesetzt oder an ein Automatisches Fahrsystem AFS des Bahnfahrzeugs BFZ, SFZ zur automatischen Umsetzung der Fahraktion FAK weitergegeben wird.
Die so - wie vorstehend beschrieben und erläutert - für den Referenz- und Signalerkennungsbetrieb in dem Bahnfahrzeug
BFZ, SFZ eingesetzte und zur Signalerkennung verwendete Sig¬ nalerkennungsvorrichtung SEV setzt sich im Wesentlichen aus Hardware und Softwarekomponenten zusammen und lässt sich als separate herstell- und vertreibbare Einheit in eine bestehen- de Infrastruktur des Bahnfahrzeuges BFZ, SFZ integrieren.
In diesem Zustand kann die Signalerkennungsvorrichtung SEV mit einer externen Auswertestation (AWS) dergestalt verbunden sein und mit der externen Auswertestation AWS eine Funktions- einheit bilden, dass die statisch erzeugten Referenzdaten RDA oder die statisch erzeugten Referenzdaten RDA und dazu ergänzte dynamisch erzeugte Betriebsdaten BOI, BSZI mit entsprechenden Daten anderer Bahnfahrzeuge einer gemeinsamen Bahnfahrzeugflotte extern abgeglichen und hierzu verteilt werden.
Die landseitige Auswertestation AWS ist vorzugsweise über Mobilfunk mit der Signalerkennungsvorrichtung SEV in dem Bahnfahrzeug BFZ, SFZ verbunden.
Darüber hinaus ist es möglich, dass die Signalerkennungsvorrichtung SEV als eine virtuelle Maschine im Sinne eines
"Software Defined Signal Recognition of Rail Traffic Sys¬ tems" ausgebildet ist und funktioniert.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Signalerkennung im Bahnverkehr (BVK) , insbesondere im Schienenverkehr (SVK) , bei dem
a) Verläufe von Bahnstrecken (BST) , insbesondere Schienenstrecken (SST) , in einem Bahnnetz (BNE) , insbesondere einem Schienennetz (SNE) , zumindest teilweise und im wesentlichen in Bezug auf geografische Umgebung und Bahnverkehr-Signal¬ steuerung auf der Bahnstrecke (BST, SST) ortsbezogen in Form Referenz-Ortsinformationen (ROI) und Referenz-Signalzustands- informationen (RSZI) erfasst sowie die geografische Umgebung und die Bahnverkehr-Signalsteuerung im Erfassungskontext bewertet, insbesondere mit zusätzlichen Markierungen versehen, werden und
b) ortsbezogene Referenzdaten (RFD) gespeichert werden, die zu den erfassten Referenz-Ortsinformationen (ROI) und ortsbezogenen Referenz-Signalzustandsinformationen (RSZI) zusätzlich entweder ortsbezogene aus der Bewertung gewonnene Kontext- und Hinweisinformationen (KHI) oder ortsbezogene aus der Bewertung gewonnene Kontext- und Hinweisinformationen
(KHI) sowie orts- und erfassungskontextbezogenen Metainforma- tionen (MI) beinhalten,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Signalerkennungsbetrieb
c) für jeden x-beliebigen Ort auf der Bahnstrecke (BST), auf der ein Bahnfahrzeug (BFZ) , insbesondere ein Schienenfahrzeug (SFZ) , bewegbar ist, eine Bahnortskoordinate (BOK) , insbesondere eine Schienenortskoordinate (SOK) , bestimmt wird, mit der die Position des Fahrzeugs (BFZ, SFZ) hinreichend angeb- bar ist,
d) zu der jeweils bestimmten Bahnortskoordinate (BOK, SOK) eine Betrieb-Ortsinformation (BOI) in Bezug auf die geografi¬ sche Umgebung und eine Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) in Bezug auf eine Signalsteuerungsanlage (SSA) zur Bahnverkehr-Signalsteuerung erfasst werden,
e) die Betrieb-Ortsinformation (BOI) mit den Referenz-Orts¬ informationen (ROI) und die Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) mit den Referenz-Signalzustandsinformationen (RSZI) in Bezug auf die Betrieb-Ortsinformation (BOI) und der dazu korrespondierenden Referenz-Ortsinformation (ROI) derart auf der Grundlage der gespeicherten Referenzdaten (RDA) abgeglichen werden, dass die erfasste Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) für die Signalerkennung, bei der ein Signal (SI) und/oder ein Signalzustand (SZ) zur Steuerung des Bahnverkehrs (BVK, SVK) auf der Bahnstrecke (BST, SST) für die be¬ stimmten Bahnortskoordinate (BOK, SOK) zu erkennen ist, ge¬ funden ist, wenn die Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) in Bezug auf die Betrieb-Ortsinformation (BOI) und der dazu korrespondierenden Referenz-Ortsinformation (ROI) zu einer in den Referenzdaten (RDA) enthaltenen Referenz-Signalzustands- information (RSZI) unter Berücksichtigung der in den Referenzdaten (RDA) enthaltenen Kontext- und Hinweisinformationen (KHI) bzw. der Kontext- und Hinweisinformationen (KHI) und der Metainformationen (MI) korrespondiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
aus dem erkannten Signal (SI) und/oder Signalzustand (SZ) so¬ wie unter Berücksichtigung von gespeicherten Bahnstrecken- und Bahnfahrzeuginformationen (BSBFI), insbesondere Schienenstrecken- und Schienenfahrzeuginformationen (SSSFI), die bahnfahrzeugtechnisches , insbesondere schienenfahrzeugtechni- sches, Regelwerk sowie Bahnfahrzeugattribute und - fähigkeiten, insbesondere Schienenfahrzeugattribute und - fähigkeiten, betreffen, mindestens eine Fahraktion (FAK) berechnet oder abgeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die berechnete oder abgeleitete Fahraktionen (FAK) einem Fahrzeugführer (FZF) in einem Triebführerstand (TFS) des Bahnfahrzeugs (BFZ, SFZ) als Empfehlung auf einer Anzeigeein- richtung (AZE) angezeigt, als Validierung eines Fahrbefehls eingesetzt oder an ein Automatisches Fahrsystem (AFS) des Bahnfahrzeugs (BFZ, SFZ) zur automatischen Umsetzung der Fahraktion (FAK) weitergegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die für die bestimmte Bahnortskoordinate (BOK, SOK) erfasste Betrieb-Ortsinformation (BOI) zum Ausgleich von Ungenauigkei- ten bei der Erfassung von Referenz-Ortsinformation (ROI) und Betrieb-Ortsinformation (BOI) für den Informationsabgleich, insbesondere durch technische Verzerrungsmaßnahmen, verändert wird .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Betrieb-Ortsinformation (BOI) in Bezug auf die geogra- fische Umgebung und die Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) in Bezug auf die Bahnverkehr-Signalsteuerung in Abhängigkeit von einer Bahnstreckeninformation (BSI), insbesondere einer Schienenstreckeninformation (SSI), für die darin mitgeteilte Bahnortskoordinate (BOK) , insbesondere die darin mit¬ geteilte Schienenortskoordinate (SOK) , erfasst werden oder b) die Betrieb-Ortsinformation (BOI) in Bezug auf die geogra- fische Umgebung und die Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) in Bezug auf die Bahnverkehr-Signalsteuerung in Abhängigkeit von einer Bahnstreckeninformation (BSI), insbesondere einer Schienenstreckeninformation (SSI), für die darin mitge- teilte Bahnortskoordinate (BOK) , insbesondere die darin mit¬ geteilte Schienenortskoordinate (SOK) , und die Referenz- Ortsinformation (ROI) in Bezug auf die geografische Umgebung und die Referenz-Signalzustandsinformation (RSZI) in Bezug auf die Bahnverkehr-Signalsteuerung in Abhängigkeit von der Bahnstreckeninformation (BSI), insbesondere einer Schienenstreckeninformation (SSI), für die darin mitgeteilte geogra¬ fische Position des Bahnfahrzeugs (BFZ, SFZ) erfasst werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
für die Bewertung der geografischen Umgebung und die Schienenverkehr-Signalsteuerung im Erfassungskontext die genaue Position und/oder der Winkel der Erfassung der geografischen Umgebung und der Signalsteuerung des Bahnverkehrs (BVK, SVK) auf der Bahnstrecke (BST, SST) relativ zum Bahnfahrzeug (BFZ, SFZ) berücksichtigt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a s s
mit den Metainformationen (MI) neben Informationen, die dem Wortsinn nach Merkmale oder Eigenschaften der erfassten Informationen und der im Erfassungskontext durch Bewertung ge- wonnenen Informationen betreffen, angegeben wird, wie die Art und Weise der Signalsteuerung durch generierte Kalibrierungs¬ informationen von der Signalsteuerungsanlage (SSA) in Bezug auf den Signalanlagetyp und Signalanlagezustände erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Referenzdaten (RDA) statisch in Sonderfahrten oder aufgrund gezielter Erfassung der geografischen Umgebung und der Signalsteuerung durch das Personal des Bahnfahrzeugs (BFZ, SFZ) auf der Bahnstrecke (BST, SST) in dem Bahnnetz (BNE, SNE) erzeugt und gespeichert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die bereits gemäß dem Anspruch 8 abgespeicherten Referenzda¬ ten (RDA) dynamisch durch die erfasste Betrieb-Ortsinforma¬ tion (BOI) und die erfasste Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) ergänzt und gespeichert werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die geografische Umgebung und die Signalsteuerung des Bahnverkehrs (BVK, SVK) auf der Bahnstrecke (BST, SST) bildlich, beispielsweise in Form von Bildern der umgebenden Landschaft und der Signalanlage, erfasst werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer dynamischen Signalsteuerung des Bahnverkehrs (BVK, SVK) , wenn Signalbilder mit blinkenden Anteilen zu erkennen sind, das Signalerkennungsverfahren für die bestimmte Bahnortskoordinate (BOK, SOK) gemäß den Merkmalen a) bis e) im Anspruch 1 in kurzem zeitlichen Abstand wiederholt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die statisch erzeugten Referenzdaten (RDA) oder die statisch erzeugten Referenzdaten (RDA) und dazu ergänzte dynamisch erzeugte Betriebsdaten (BOI, BSZI) mit entsprechenden Daten anderer Bahnfahrzeuge einer gemeinsamen Bahnfahrzeugflotte ex¬ tern abgeglichen und hierzu verteilt werden.
13. Vorrichtung zur Signalerkennung (SEV) im Bahnverkehr (SVK) , insbesondere im Schienenverkehr (SVK) , mit
a) mindestens einer Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) , mit der Verläufe von Bahnstrecken (BST) , insbesondere Schienenstrecken (SST) , in einem Bahnnetz (BNE) , insbesondere einem Schienennetz (SNE) , zumindest teilweise und im wesentlichen in Bezug auf geografische Umgebung und Bahnverkehr-Signal¬ steuerung auf der Bahnstrecke (BST, SST) ortsbezogen in Form Referenz-Ortsinformationen (ROI) und Referenz-Signalzustands- informationen (RSZI) erfassbar sind und die eine Bearbei- tungskomponente (BKO) aufweist, über die die geografische Um¬ gebung und die Bahnverkehr-Signalsteuerung im Erfassungskontext bewertbar, insbesondere mit zusätzlichen Markierungen versehbar, sind, wobei
al) ortsbezogene Referenzdaten (RDA) entweder (Option "A") in eine mit der Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) inklusive der Bearbeitungskomponente (BKO) verbundene vorrichtungsinterne Speichereinrichtung (SPE) oder (Option "B") in eine mit der Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) inklusive der Bearbeitungskomponente (BKO) verbindbare vorrichtungsexterne Speicherein- richtung (SPE) speicherbar sind, die zu den erfassten Referenz-Ortsinformationen (ROI) und ortsbezogenen Referenz- Signalzustandsinformationen (RSZI) zusätzlich entweder ortsbezogene, von der der Bearbeitungskomponente (BKO) aufgrund der Bewertung gelieferte Kontext- und Hinweisinformationen (KHI) oder ortsbezogene, von der der Bearbeitungskomponente (BKO) aufgrund der Bewertung gelieferte Kontext- und Hinweis¬ informationen (KHI) sowie orts- und erfassungskontextbezoge- nen Metainformationen (MI) beinhalten,
gekennzeichnet durch
b) eine Positionsbestimmungseinrichtung (PBE) , mit der im Signalerkennungsbetrieb für jeden x-beliebigen Ort auf der Bahnstrecke (BST, SST) , auf der ein Bahnfahrzeug (BFZ) , ins- besondere ein Schienenfahrzeug (SFZ) , bewegbar ist, eine
Bahnortskoordinate (BOK) , insbesondere eine Schienenortskoor¬ dinate (SOK) , bestimmbar sind, mit der die Position des Fahrzeugs (BFZ, SFZ) hinreichend angebbar ist,
c) die Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) , mit der zu der je- weils bestimmten Bahnortskoordinate (BOK, SOK) eine Betrieb- Ortsinformation (BOI) in Bezug auf die geografische Umgebung und eine Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) in Bezug auf eine Signalsteuerungsanlage (SSA) zur Bahnverkehr- Signalsteuerung erfassbar ist,
d) eine Positionsabgleicheinrichtung (PAE) , die die Betrieb- Ortsinformation (BOI) mit den Referenz-Ortsinformationen (ROI) und die Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) mit den Referenz-Signalzustandsinformationen (RSZI) in Bezug auf die Betrieb-Ortsinformation (BOI) und der dazu korrespondie- renden Referenz-Ortsinformation (ROI) derart auf der Grundlage der gespeicherten Referenzdaten (RDA) abgleicht, dass die erfasste Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) für die Signalerkennung, bei der ein Signal (SI) und/oder ein Signalzustand (SZ) zur Steuerung des Bahnverkehrs (BVK, SVK) auf der Bahnstrecke (BST, SST) für die bestimmten Bahnortskoordi¬ nate (BOK, SOK) zu erkennen ist, gefunden ist, wenn die Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) in Bezug auf die Betrieb-Ortsinformation (BOI) und der dazu korrespondierenden Referenz-Ortsinformation (ROI) zu einer in den Referenzdaten (RDA) enthaltenen Referenz-Signalzustandsinformation (RSZI) unter Berücksichtigung der in den Referenzdaten (RDA) enthaltenen Kontext- und Hinweisinformationen (KHI) bzw. der Kon- text- und Hinweisinformationen (KHI) und der Metainformatio- nen (MI) korrespondiert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich- net, dass
eine Steuereinrichtung (STE) vorhanden ist, die aus dem von der Positionsabgleicheinrichtung (PAE) erkannten Signal (SI) und/oder Signalzustand (SZ) sowie unter Berücksichtigung von in einer Datenbank (DAß) gespeicherten Bahnstrecken- und Bahnfahrzeuginformationen (BSBFI), insbesondere Schienenstrecken- und Schienenfahrzeuginformationen (SSSFI), die bahn- fahrzeugtechnisches , insbesondere schienenfahrzeugtechni¬ sches, Regelwerk sowie Bahnfahrzeugattribute und -fähigkei- ten, insbesondere Schienenfahrzeugattribute und -fähigkeiten, betreffen, mindestens eine Fahraktion (FAK) berechnet oder ableitet .
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (STE) derart ausgebildet ist, dass die berechnete oder abgeleitete Fahraktion (FAK) einem Fahrzeug¬ führer (FZF) in einem Triebführerstand (TFS) des Bahnfahrzeugs (BFZ, SFZ) als Empfehlung auf einer Anzeigeeinrichtung (AZE) angezeigt, als Validierung eines Fahrbefehls eingesetzt oder an ein Automatisches Fahrsystem (AFS) des Bahnfahrzeugs (BFZ, SFZ) zur automatischen Umsetzung der Fahraktion (FAK) weitergegeben wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, gekenn- zeichnet durch
eine Positionsausgleicheinrichtung (PAUE) , die für die Signalerkennung der Positionsabgleicheinrichtung (PAE) vorgeschaltet ist und die für die bestimmte Bahnortskoordinate (BOK, SOK) von der Erfassungseinrichtung (EFE) erfasste Be- trieb-Ortsinformation (BOI) zum Ausgleich der Erfassungsunge- nauigkeit von Referenz-Ortsinformation (ROI) und Betrieb- Ortsinformation (BOI) für den Informationsabgleich, insbesondere durch technische Verzerrungsmaßnahmen, verändert.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) eine Steuerschnittstel- le (STSS) aufweist, über die die Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) von der Positionsbestimmungseinrichtung (PBE) eine Bahnstreckeninformation (BSI), insbesondere eine Schienen- streckeninformation (SSI), erhält und mit der die Erfassungs¬ einrichtung (EFE, BAZG) derart steuerbar ist, dass diese a) die Betrieb-Ortsinformation (BOI) in Bezug auf die geogra- fische Umgebung und die Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) in Bezug auf die Bahnverkehr-Signalsteuerung in Abhängigkeit von der Bahnstreckeninformation (BSI, SSI) für die darin mitgeteilte Bahnortskoordinate (BOK) , insbesondere die darin mitgeteilte Schienenortskoordinate (SOK) , oder
b) die Betrieb-Ortsinformation (BOI) in Bezug auf die geogra- fische Umgebung und die Betrieb-Signalzustandsinformation (BSZI) in Bezug auf die Bahnverkehr-Signalsteuerung in Abhängigkeit von der Bahnstreckeninformation (BSI, SSI) für die darin mitgeteilte Bahnortskoordinate (BOK) , insbesondere die darin mitgeteilte Schienenortskoordinate (SOK) , und die Refe¬ renz-Ortsinformation (ROI) in Bezug auf die geografische Um¬ gebung und die Referenz-Signalzustandsinformation (RSZI) in Bezug auf die Bahnverkehr-Signalsteuerung in Abhängigkeit von der Bahnstreckeninformation (BSI, SSI) für die darin mitgeteilte geografische Position des Bahnfahrzeugs (BFZ, SFZ) er- fasst .
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, da- durch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) derart ausgebildet ist, dass für die Bewertung der geografischen Umgebung und die Bahnverkehr-Signalsteuerung im Erfassungskontext die genaue Position und/oder der Winkel der Erfassung der geografischen Umgebung und der Signalsteuerung des Bahnverkehrs (BVK, SVK) auf der Bahnstrecke (BST, SST) relativ zum Bahnfahrzeug (BFZ, SFZ) berücksichtigt werden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Metainformationen (MI) neben Informationen, die dem Wortsinn nach Merkmale oder Eigenschaften der erfassten Informa- tionen und der im Erfassungskontext durch Bewertung gewonne¬ nen Informationen betreffen, angegeben, wie die Art und Weise der Signalsteuerung durch generierte Kalibrierungsinformatio¬ nen von der Signalsteuerungsanlage (SSA) in Bezug auf den Signalanlagetyp und Signalanlagezustände erfolgt.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, da¬ durch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) derart ausgebildet ist, dass die Referenzdaten (RDA) statisch in Sonderfahrten oder aufgrund gezielter Erfassung der geografischen Umgebung und der Signalsteuerung durch das Personal des Bahnfahrzeugs (BFZ , SFZ) auf der Bahnstrecke (BST, SST) in dem Bahnnetz (BNE, SNE) erzeugt und gespeichert werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) derart ausgebildet ist, dass die bereits gemäß dem Anspruch 20 abgespeicherten Refe¬ renzdaten (RDA) dynamisch durch die jeweils erfasste Betrieb- Ortsinformation (BOI) und die jeweils erfasste Betrieb-
Signalzustandsinformation (BSZI) ergänzt und gespeichert werden .
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, da- durch gekennzeichnet, dass
die Erfassungseinrichtung (EFE, BAZG) als Bildaufzeichnungs¬ gerät (BAZG) , insbesondere als gewöhnliche Videokamera oder Infrarotkamera, ausgebildet ist, das die geografische Umge¬ bung und die Signalsteuerung des Bahnverkehrs (BVK, SVK) auf der Bahnstrecke (BST, SST) bildlich, beispielsweise in Form von Bildern der umgebenden Landschaft und der Signalsteuerungsanlage (SSA), erfasst.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, d a s s
das Bildaufzeichnungsgerät (BAZG) schwenkbar ausgebildet ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Erfassungseinrichtungen (EFE, BAZG) in der Signalerkennungsvorrichtung (SEV) enthalten sind.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass
das Bildaufzeichnungsgerät (BAZG) eine Korrekturkomponente (KOK) aufweist, die in die Auswertung des Bildmaterials Wet¬ ter- und Helligkeitsdaten mit einbezieht.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass
das Bildaufzeichnungsgerät (BAZG) eine Brennweiteverände¬ rungskomponente (BVK) aufweist, die in Abhängigkeit vom Ab- stand zum Signal den richtigen Aufnahmewinkel wählt, um so die mehrfache Auswertung des Signals optimal zu unterstützen.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass
das Bildaufzeichnungsgerät (BAZG) eine Beleuchtungskomponente (BLK) , insbesondere einen Scheinwerfer der inner- oder außerhalb des menschlich sichtbaren Bereichs arbeitet, aufweist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch ge - kennzeichnet, dass
diese mit einer externen Auswertestation (AWS) derart verbunden ist und mit der externen Auswertestation (AWS) eine Funktionseinheit bildet, dass die statisch erzeugten Referenzda¬ ten (RDA) oder die statisch erzeugten Referenzdaten (RDA) und dazu ergänzte dynamisch erzeugte Betriebsdaten (BOI, BSZI) mit entsprechenden Daten anderer Bahnfahrzeuge einer gemeinsamen Bahnfahrzeugflotte extern abgeglichen und hierzu ver¬ teilt werden.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 28, ge¬ kennzeichnet durch
eine virtuelle Maschine, die im Sinne eines "Software
Defined Signal Recognition of Rail Traffic Systems" ausge¬ bildet ist und funktioniert.
30. Bahnfahrzeug (BFZ, SFZ) zur Signalerkennung im Bahnverkehr (BVK) , insbesondere im Schienenverkehr (SVK), dadurch gekennzeichnet, dass
eine Vorrichtung zur Signalerkennung (SVE) nach einem der Ansprüche 13 bis 29 in das Bahnfahrzeug (BFZ, SFZ) integriert ist .
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