EP3448737B1 - Verfahren zum sichern eines bahnübergangs - Google Patents

Verfahren zum sichern eines bahnübergangs

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EP3448737B1
EP3448737B1 EP17728154.0A EP17728154A EP3448737B1 EP 3448737 B1 EP3448737 B1 EP 3448737B1 EP 17728154 A EP17728154 A EP 17728154A EP 3448737 B1 EP3448737 B1 EP 3448737B1
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EP
European Patent Office
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level crossing
control device
securing
point
stationary control
Prior art date
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Active
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EP17728154.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3448737B8 (de
EP3448737C0 (de
EP3448737A1 (de
Inventor
Jens-Harro Oechsner
Thomas Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP3448737A1 publication Critical patent/EP3448737A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3448737C0 publication Critical patent/EP3448737C0/de
Publication of EP3448737B1 publication Critical patent/EP3448737B1/de
Publication of EP3448737B8 publication Critical patent/EP3448737B8/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/021—Measuring and recording of train speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/08—Operation of gates; Combined operation of gates and signals
    • B61L29/18—Operation by approaching rail vehicle or train
    • B61L29/22—Operation by approaching rail vehicle or train electrically
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    • B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/28—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning electrically operated
    • B61L29/32—Timing, e.g. advance warning of approaching train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/202—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation using European Train Control System [ETCS]

Definitions

  • level crossing closing times is of great importance in practice when operating track-bound vehicles, which can be, for example, rail vehicles, track-guided vehicles with rubber tyres or magnetic levitation trains.
  • track-bound vehicles which can be, for example, rail vehicles, track-guided vehicles with rubber tyres or magnetic levitation trains.
  • track-bound vehicles which can be, for example, rail vehicles, track-guided vehicles with rubber tyres or magnetic levitation trains.
  • Appropriate security of the level crossing can be achieved, for example, by means of one or more barriers. Furthermore, it is also possible, for example, for the level crossing to be secured solely by a corresponding signal indicating a prohibition of entry. Such a signal could, for example, be a light signal. Furthermore, other devices and methods for securing level crossings are also known, which can also be combined with one another if necessary. For example, it is possible for a level crossing to be secured by barriers and, at the same time or especially before the barriers are lowered, for approaching traffic to be warned by a corresponding light signal and/or a warning tone.
  • document JP 2011 105117 A describes an on-board device that transmits the position and length of a train via radio.
  • a wireless alarm control device is configured to calculate a train speed from a change in the train position and estimates the earliest arrival time using the train speed, the maximum acceleration of the train, and the maximum speed in the section.
  • An alarm control means is provided for issuing an alarm.
  • A1 relates to a device and a method for train control at a level crossing.
  • a rail vehicle has an ETCS on-board system.
  • Level crossing safety devices in particular railway barriers, controlled by track-side switch-on contacts, are provided.
  • An evaluation device monitoring the level crossing safety devices is connected to a track-side switch balise located behind the switch-on contact and at least within the braking distance of the level crossing, which interacts with the ETCS on-board system.
  • document DE 102 27 046 C1 Describes a method for speed control for hazardous track sections. It includes a central control system for the track section so that when a vehicle approaches a hazardous area, the vehicle brakes are applied. The vehicle's speed is limited to the hazardous area speed. The vehicle braking point for a given speed is compared with the optimal braking point for that speed.
  • a trackside device such as an axle counter can be used as the activation point for a level crossing, detecting the passage of a train approaching the level crossing. The signal from the trackside device is then used to trigger the level crossing.
  • the present invention is based on the object of providing a method for securing a level crossing that allows for timely securing of the respective level crossing and is at the same time particularly efficient and reliable. This object is achieved according to the invention by a method
  • vehicle data comprising at least the current position and the current speed of the rail-bound vehicle are received by a stationary control device of a train control system from a rail-bound vehicle approaching the level crossing, a switch-on point is determined taking into account the received vehicle data and route data comprising at least the location of the level crossing, and securing of the level crossing is initiated when the switch-on point is reached.
  • the method according to the invention for securing a level crossing is characterized by the fact that its method steps are carried out by a stationary control device of a train control system.
  • the term "stationary" expresses that the control device in question is located at a fixed location outside the track-bound vehicle.
  • the stationary control device of the train control system can be located trackside, i.e., in the area or near the route of the track-bound vehicles, or at any distance from the respective route.
  • the stationary control device of the train control system receives vehicle data from a rail-bound vehicle approaching the level crossing, which data include at least the current position and the current speed of the rail-bound vehicle.
  • the respective rail-bound vehicle can receive the respective current
  • the position and the respective current speed can be determined, for example, using existing odometric systems, such as radar-based or a position sensor, satellite-based, and/or by taking into account "reference points," such as beacons.
  • the vehicle data can also contain further information or data. This could include, for example, information on the type of rail-bound vehicle, its braking capacity, and/or its weight.
  • the transmission of vehicle data from the track-bound vehicle to the stationary control device can, in principle, be carried out in any known manner.
  • the transmission of vehicle data from the track-bound vehicle to the stationary control device is preferably wireless, i.e., radio-based, for example, over at least part of the communication path.
  • a switch-on point is determined by the stationary control device, taking into account the received vehicle data and route data including at least the location of the level crossing. It should be noted at this point that not all data transmitted from the respective rail-bound vehicle to the stationary control device are necessarily taken into account when determining the switch-on point.
  • the vehicle data within the scope of the present invention are characterized in that they include at least the current position and the current speed of the rail-bound vehicle, as well as, if necessary, other variables that are taken into account by the stationary control device when determining the switch-on point. If the stationary control device receives further data from the rail-bound vehicle for another purpose, but these are not taken into account when determining the switch-on point, this is Therefore, these additional data do not constitute vehicle data within the meaning of the present invention.
  • the stationary control device When determining the activation point, the stationary control device considers not only the received vehicle data but also route data, which includes at least the location of the level crossing. Furthermore, the route data considered may include other parameters, such as information on the gradient, i.e., the uphill or downhill gradient, of the route.
  • the stationary control device when the activation point is reached, the stationary control device initiates securing of the level crossing.
  • the stationary control device directly or indirectly acts on at least one component intended to secure the level crossing, initiating or carrying out the securing of the level crossing.
  • securing can be achieved, for example, by switching on one or more signal lamps, closing level crossing barriers, or initiating another action to secure the level crossing.
  • the method according to the invention is characterized by the fact that it incorporates the stationary control device of the train control system into the safeguarding of the level crossing beyond the usual system boundaries. This advantageously makes it possible to use a communication channel that is already used by these components for communication to transmit the vehicle data from the track-bound vehicle to the stationary control device of the train control system. Furthermore, in the event of a problem or error in safeguarding the level crossing, the stationary control device of the train control system is advantageously able to influence the track-bound vehicle in such a way that it can still comes to a stop before the level crossing or at least reaches the level crossing at a (significantly) reduced speed.
  • the method according to the invention is further particularly powerful in that it allows dynamic determination of the activation point, taking into account at least the current position and the current speed of the rail-bound vehicle. This means that, for example, if the rail-bound vehicle approaches the level crossing comparatively slowly, securing of the level crossing is only initiated at a later point in time than if the rail-bound vehicle approaches the level crossing at a comparatively high speed. Consequently, securing of the level crossing is not initiated either upon reaching a fixed location or at a fixed time.
  • the activation point is calculated dynamically and is not determined by a component arranged at a fixed location on the route, such as a sensor device, the activation point can also be referred to as a "virtual" activation point.
  • the method according to the invention thus enables a level crossing to be secured in a timely manner in a particularly reliable manner, whereby, depending on the respective conditions, a closing time of the level crossing can be achieved which is largely constant regardless of the speed of the respective track-bound vehicle.
  • the stationary control device determines a switch-on point in the form of a route point and initiates securing of the level crossing, provided that the track-bound vehicle has reached the relevant route point according to the received vehicle data.
  • This is advantageous because it allows the stationary control device to determine the current position based on the received vehicle data. of the rail-bound vehicle, it is possible in a simple manner to compare the position of the rail-bound vehicle with the determined route point and, in the event that the rail-bound vehicle has reached the relevant route point, to arrange for the level crossing to be secured.
  • the method according to the invention can also be further developed such that a switch-on point in the form of a time is determined by the stationary control device and the securing of the level crossing is initiated at the relevant time. Based on a switch-on point in the form of a time, it is also advantageously possible to decide whether or not the level crossing needs to be secured.
  • the time itself can be specified absolutely, i.e., for example, by specifying a time, preferably at least accurate to the second, or indirectly by specifying a period of time after which the securing of the level crossing is initiated.
  • the securing of the level crossing is initiated by the stationary control device transmitting a request to secure the level crossing to a signal box that is connected to the level crossing by means of communication.
  • the signal box then transmits a safety signal to a local control component of the level crossing, and the local control component, upon receipt of the safety signal, initiates the securing of the level crossing.
  • Local control components of level crossings e.g. level crossing controls
  • the corresponding interlocking system is already connected to the stationary control unit of the train control system via communication technology. This provides a communication channel that allows the stationary control unit to initiate the level crossing security via the interlocking system and the local control component of the level crossing.
  • a confirmation signal is transmitted from the local control component to the interlocking system, and the interlocking system then transmits a confirmation related to the successful securing of the level crossing to the stationary control device.
  • the method according to the invention can further be configured such that, upon receipt of the confirmation, the stationary control device determines a driving authorization extending beyond the level crossing and transmits it to the rail-bound vehicle as a replacement for a previous driving authorization ending before the level crossing.
  • a driving authorization is also referred to as a "movement authority" and, in this specific case, results in the rail-bound vehicle not coming to a standstill before the level crossing in accordance with the previous driving authorization, but being able to pass the level crossing without stopping.
  • the activation point is determined by the stationary control device, additionally taking into account a possible speed profile for the rail-bound vehicle's further approach to the level crossing. This is advantageous because timely securing of the level crossing must be ensured even in the event of acceleration of the rail-bound vehicle. In this case, this is achieved by additionally taking into account the possible speed profile for the rail-bound vehicle's further approach to the level crossing when determining the activation point.
  • the method according to the invention can also be configured such that the possible speed profile for the further approach of the rail-bound vehicle to the level crossing is determined by the stationary control device based on acceleration curves that take into account the received vehicle data.
  • the acceleration curves used take into account, in particular, the current location and the current speed of the rail-bound vehicle.
  • the activation point is determined by the stationary control device, taking into account a delay time in securing the level crossing.
  • the considered delay time preferably includes all delays that may occur during the implementation of the level crossing security. This includes, for example, a barrier runtime, a pre-lighting/clearance time, and/or required communication and activation times.
  • the reception of the vehicle data and the determination of the activation point are carried out continuously.
  • the stationary control device receives the vehicle data at preferably regular time intervals, which, depending on the respective requirements, are preferably in the range of fractions of a second or a few seconds, and a new determination of the activation point is made in each case, taking into account the vehicle data and the route data. This advantageously makes it possible to react promptly to any changes in the speed profile of the rail-bound vehicle and to provide an earlier or later activation point accordingly.
  • any communication channel or communication path can be used to transmit the vehicle data received by the stationary control device from the track-bound vehicle.
  • the term "communication channel” refers to a transmission path or transmission medium, without this actually having to correspond to a "channel” in radio terms.
  • a communication channel of the train control system is used to transmit the vehicle data received by the stationary control device from the track-bound vehicle. Transmitting the vehicle data via the communication channel of the train control system offers the advantage that an already existing and simultaneously reliable communication channel can be used for transmitting the vehicle data. This avoids, in particular, additional effort for providing an alternative communication channel and allows existing resources and communication channels to be used in a practical and efficient manner.
  • the method according to the invention can also be designed such that the activation point is checked for plausibility by the stationary control device based on sensor data acquired by at least one trackside sensor device.
  • Such plausibility checks can further increase the safety and reliability of the method if necessary.
  • the trackside sensor device can be a wheel sensor, for example, in which case the acquired sensor data can indicate, for example, the speed of the rail-bound vehicle and simultaneously indicate that the rail-bound vehicle is currently located at the location of the relevant trackside sensor device.
  • Figure 1 shows in a first schematic sketch to explain a first embodiment of the method according to the invention a first embodiment of an arrangement 100 according to the invention.
  • a level crossing 10 which is approached from the left by a rail-bound vehicle 20.
  • the distance between the rail-bound vehicle 20 and the level crossing 10 at the time shown is d.
  • a stationary control device 30 of a train control system can be seen.
  • the stationary control device 30 is a track control center in the form of a Radio Block Center (RBC) of a train control system according to the standard or norm ETCS (European Train Control System) Level 2.
  • RBC Radio Block Center
  • ETCS European Train Control System
  • the representation of the Figure 1 a signal box 40 and a local control component 50 of the level crossing 10 are indicated.
  • the signal box 40 is, on the one hand, connected to the stationary control device 30 via a bidirectional communication link 41.
  • the signal box 40 is also connected to the local control component 50 of the level crossing 10 via a bidirectional communication link 51.
  • This bidirectional communication connection which can also be referred to as a communication channel, is in the embodiment of the Figure 1 as a wireless, mobile communication connection and, in the context of the described embodiment, is to be carried out via the railway-specific mobile radio network GSM-R (Global System for Mobile Communications - railway).
  • GSM-R Global System for Mobile Communications - railway
  • the indicated mobile radio network designated by reference numeral 70, has a base station 60, via which, by means of partial routes or partial communication connections 61 and 62, bidirectional communication is established between the track-bound vehicle 20 and the stationary control device 30 is possible.
  • the stationary control device 30 is connected to the mobile radio network 70 or its base station 60 by wires, i.e., via a copper or fiber optic cable, for example.
  • the Figure 1 The arrangement shown can now be used, for example, to secure the level crossing 10 in such a way that the stationary control device 30 of the train control system receives vehicle data from the rail-bound vehicle 20 approaching the level crossing 10, which data comprise at least the current position and the current speed of the rail-bound vehicle 20. Taking into account the received vehicle data and route data comprising at least the location of the level crossing 10, the stationary control device 30 is then able to determine a switch-on point. In the context of the described exemplary embodiment, it is assumed that the switch-on point is a route point P. Alternatively, or possibly additionally, a point in time could also be used as the switch-on point.
  • the described method runs continuously or permanently, so that the vehicle data are received by the stationary control device 30 at short intervals.
  • the stationary control device 30 determines or recalculates the switch-on point in the form of the route point P in a correspondingly continuous manner.
  • the stationary control device 30 initiates the securing of the level crossing 10.
  • the stationary control device 30 A request to secure the level crossing 10 is transmitted to the signal box 40, which is connected to the level crossing 10 by communication technology, and the signal box 40 then transmits a safety signal to the local control component 50 of the level crossing 10.
  • the local control component 50 triggers the securing of the level crossing 10. This can be achieved, for example, by first emitting a visual and/or acoustic warning signal and then closing one or more barriers of the level crossing 10.
  • the local control component 50 transmits a confirmation signal to the interlocking system 40. This, in turn, then transmits a confirmation relating to the successful securing of the level crossing 10 to the stationary control device 30 of the train control system. This provides the stationary control device 30 with reliable feedback indicating that the securing of the level crossing 10 initiated by it has been successful.
  • the stationary control device 30 determines a driving authorization extending beyond the level crossing 10 and transmits this to the rail-bound vehicle 20 as a replacement for a previous driving authorization ending before the level crossing 10. This is again done via the bidirectional communication connection 61, 62 with the interposition of the base station 60 of the mobile network 70.
  • a correspondingly upgraded driving authorization which is also referred to as "movement authority”
  • the communication link 61, 62 between the stationary control device 30 and the rail-bound vehicle 20 is continuously monitored.
  • the rail-bound vehicle 20 assumes a safe state in that it automatically brakes, for example, if the communication link 61, 62 with the stationary control device 30 is interrupted or if no driving authorization is received within an expected period.
  • the described method utilizes the existing safety structure between the interlocking system 40 and the level crossing 10, or rather, the local control component 50 of the latter.
  • the stationary control device 30 communicates with the interlocking system 40 to ensure the shortest possible closing time of the level crossing 10 in the sense of a "constant warning time" while simultaneously excluding potential hazards.
  • the activation point, in the form of route point P is determined by the stationary control device 30, preferably taking into account a (maximum) delay time occurring when securing the level crossing 10, which, for example, takes into account a barrier runtime, a pre-lighting/clearance time, the times required for communication between the components involved, and the activation times.
  • the stationary control device 30 usually determines driving permissions based on dynamic and static track-related data. Should the track-bound vehicle 20 have to change its driving profile due to track conditions, e.g., weather, technical problems, or track-related problems such as obstacles or people in the track area, this is done by the continuous Communication from the stationary control device 30 is recorded and, if necessary, an updated driving authorization is then generated by the stationary control device 30 and transmitted to the rail-bound vehicle 20.
  • track conditions e.g., weather, technical problems, or track-related problems such as obstacles or people in the track area
  • the method for optimizing the security of the level crossing 10 thus advantageously utilizes data that is at least partially already used in the train control system in connection with the determination of "movement authorities" and thus ensures the best possible optimization of the closing time of the level crossing 10 for almost all train travel cases.
  • the activation point P is calculated dynamically; this is thus a "virtual" activation point that is not fixed in a fixed location but is adapted to the respective conditions. This virtual activation point is therefore the route point P, upon reaching which the security, activation, or closing of the level crossing 10 is initiated for the respective rail-bound vehicle 20.
  • the driving information received by the stationary control device 30 is used to precisely determine the distance of the rail-bound vehicle to the level crossing 10 or the time remaining until reaching the level crossing 10 at any time, taking into account the current speed profile of the rail-bound vehicle 20 and the speed profile possible for onward travel, and based on this, the time for initiating the securing of the level crossing 10.
  • the activation point in the form of the route point P or in the form of the time is determined by the stationary control device 30, additionally taking into account a speed profile possible for a further approach of the rail-bound vehicle 20 to the level crossing 10.
  • the speed profile possible for the further approach of the rail-bound vehicle to the level crossing 10 can be determined by the stationary control device 30 based on acceleration curves that take the received vehicle data into account.
  • Figure 2 shows a second embodiment of an arrangement 110 according to the invention in a second schematic sketch to explain a second embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 2 The representation of the Figure 2 essentially corresponds to that of the Figure 1 .
  • a trackside sensor device 80 can be seen, which in the illustrated embodiment is a radio proximity detector arranged at a distance s in front of the level crossing 10.
  • the trackside sensor device 80 comprises a wheel sensor 81 and a radio module 82, via which the trackside sensor device 80 can establish a communication connection 83 with the stationary control device 30 via the mobile radio network 70 or the base station 60 of the same (or another base station of the mobile radio network 70) and can transmit data to the stationary control device 30.
  • the communication connection 83 is designed as a unidirectional connection; alternatively, it could of course also be a bidirectional communication connection.
  • the trackside sensor device 80 in the form of the radio proximity detector or the wheel sensor 81 thereof determines the speed of the rail-bound vehicle 20 and transmits this together with the information that the rail-bound vehicle 20 (or generally a rail-bound vehicle) has been detected and is thus currently located at the location of the radio proximity detector 80, to the stationary control device 30.
  • the stationary control device 30 advantageously has the option of initiating a braking operation of the rail-bound vehicle 20, for example by transmitting a correspondingly restricted driving authorization.
  • the trackside sensor device 80 in the form of the radio proximity detector can advantageously also be used for those rail-bound vehicles that are not capable of bidirectional communication with the stationary control device 30 of the train control system. In this way, a type of "mixed operation" is also possible between such rail-bound vehicles 20, which, for example, have a corresponding ETCS on-board unit, and other vehicles, such as maintenance vehicles.
  • the stationary control device according to the invention and the arrangement according to the invention, these have the particular advantage of enabling the level crossing 10 to be secured in a particularly efficient and reliable manner.
  • the current position and the current speed of the rail-bound vehicle 20 an unnecessarily long closing time of the level crossing 10 can be avoided and a largely uniform closing time can be achieved.
  • potential risks due to a too late securing of the level crossing 10 or a disruption during the same are reliably excluded, in particular through the continuous communication between the stationary control device 30 and the rail-bound vehicle 20.
  • a communication channel of the train control system is advantageously used, which the system already has and which enables continuous communication between the rail-bound vehicle 20 and the stationary control device 30.
  • the described procedure is therefore particularly suitable in connection with the train control systems ETCS Level 2 and 3, CTCS Level 3 and 4 and PTC advantageous.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Die Optimierung von Schließzeiten von Bahnübergängen ist beim Betrieb spurgebundener Fahrzeuge, bei denen es sich beispielsweise um Schienenfahrzeuge, spurgeführte Fahrzeuge mit Gummibereifung oder Magnetschwebebahnen handeln kann, in der Praxis von großer Bedeutung. So besteht für den Fall, dass die Fahrstrecke beziehungsweise der Fahrweg der spurgebundenen Fahrzeuge andere Verkehrswege, insbesondere Straßen, kreuzt, einerseits die Anforderung, dass die entsprechenden Kreuzungsbereiche mittels Bahnübergängen zuverlässig gesichert werden. Dabei ist insbesondere zu gewährleisten, dass der Bahnübergang rechtzeitig vor Eintreffen des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs gesichert ist und das jeweilige spurgebundene Fahrzeug im Falle von Problemen bei der Sicherung des Bahnübergangs noch vor dem Bahnübergang zum Stillstand gebracht werden kann. Andererseits sollen auch die Auswirkungen auf den kreuzenden Verkehr, d.h. beispielsweise den Straßenverkehr, dadurch möglichst geringgehalten werden, dass der Bahnübergang nicht länger als notwendig gesichert wird. Eine entsprechende Sicherung des Bahnübergangs kann beispielsweise mittels einer Schranke oder mehrerer Schranken erfolgen. Weiterhin besteht beispielsweise auch die Möglichkeit, dass der Bahnübergang lediglich durch eine entsprechende, ein Befahrungsverbot anzeigende Signalisierung gesichert wird. Bei einer solchen Signalisierung kann es sich beispielsweise um ein Lichtzeichen handeln. Darüber hinaus sind auch weitere Vorrichtungen und Verfahren zum Sichern von Bahnübergängen bekannt, die gegebenenfalls auch miteinander kombiniert werden können. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass ein Bahnübergang mittels Schranken gesichert wird und zugleich oder auch insbesondere vor dem Absenken der Schranken herannahender Verkehr durch ein entsprechendes Lichtzeichen und/oder einen Warnton gewarnt wird.
  • Dokument JP 2011 105117 A beschreibt eine fahrzeuginterne Vorrichtung, die die Position und die Länge eines Zuges per Funk überträgt. Eine drahtlose Alarmsteuervorrichtung ist konfiguriert, um eine Zuggeschwindigkeit aus einer Änderung der Zugposition zu berechnen, und schätzt die früheste Ankunftszeit unter Verwendung der Zuggeschwindigkeit, der maximalen Beschleunigung des Zuges und des Maximums der Geschwindigkeit im Abschnitt. Ein Alarmsteuermittel ist vorgesehen zur Ausgabe eines Alarms.
  • Dokument DE 10 2007 022837 A1 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zugbeeinflussung an einem Bahnübergang. Ein Schienenfahrzeug weist eine ETCS-Fahrzeugeinrichtung auf. Bahnübergangssicherungseinrichtungen, insbesondere Bahnschranken, die von gleisseitigen Einschaltkontakten gesteuert sind, sind vorgesehen. Eine die Bahnübergangssicherungseinrichtungen überwachende Auswerteeinrichtung ist mit einer gleisseitigen, hinter dem Einschaltkontakt und mindestens im Bremswegabstand vor dem Bahnübergang angeordneten Schaltbalise verbunden, die mit der ETCS-Fahrzeugeinrichtung zusammenwirkt.
  • Dokument DE 102 27 046 C1 beschreibt ein Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung für gefährliche Gleisabschnitte. Es umfasst eine zentrale Steuerung für den Gleisabschnitt, so dass, wenn sich ein Fahrzeug einem Gefahrenbereich nähert, die Fahrzeugbremsen betätigt werden. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist auf die Geschwindigkeit für den Gefahrenbereich begrenzt. Der Fahrzeugbremspunkt für eine gegebene Geschwindigkeit wird mit dem optimalen Bremspunkt für diese Geschwindigkeit verglichen.
  • Gemäß WO 2009/100292 A1 ist beschrieben, dass als Einschaltpunkt für einen Bahnübergang eine streckenseitige Einrichtung wie ein Achszähler genutzt werden kann, der die Überfahrt eines sich dem Bahnübergang nähernden Zuges erfasst. Das Signal der streckenseitigen Einrichtung wird dann genutzt, um den Bahnübergang auszulösen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Sichern eines Bahnübergangs anzugeben, das eine zeitgerechte Sicherung des jeweiligen Bahnübergangs erlaubt und zugleich besonders leistungsfähig und zuverlässig ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren
  • zum Sichern eines Bahnübergangs gemäß Anspruch 1, wobei durch eine stationäre Steuereinrichtung eines Zugbeeinflussungssystems von einem sich dem Bahnübergang annähernden spurgebundenen Fahrzeug Fahrzeugdaten empfangen werden, welche zumindest die aktuelle Position sowie die aktuelle Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs umfassen, unter Berücksichtigung der empfangenen Fahrzeugdaten sowie von zumindest den Ort des Bahnübergangs umfassenden Streckendaten ein Einschaltpunkt ermittelt wird und bei Erreichen des Einschaltpunktes eine Sicherung des Bahnübergangs veranlasst wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Sichern eines Bahnübergangs zeichnet sich zunächst dadurch aus, dass seine Verfahrensschritte durch eine stationäre Steuereinrichtung eines Zugbeeinflussungssystems ausgeführt werden. Dabei wird durch den Begriff "stationär" zum Ausdruck gebracht, dass die betreffende Steuereinrichtung außerhalb des spurgebundenen Fahrzeugs an einem festen Ort angeordnet ist. Die stationäre Steuereinrichtung des Zugbeeinflussungssystems kann dabei streckenseitig, d.h. im Bereich beziehungsweise der Nähe der Fahrstrecke der spurgebundenen Fahrzeuge, lokalisiert oder auch in einem beliebigen Abstand zu der jeweiligen Fahrstrecke angeordnet sein.
  • Gemäß dem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch die stationäre Steuereinrichtung des Zugbeeinflussungssystems von einem sich dem Bahnübergang annähernden spurgebundenen Fahrzeug Fahrzeugdaten empfangen, welche zumindest die aktuelle Position sowie die aktuelle Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs umfassen. Seitens des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs können die jeweilige aktuelle Position sowie die jeweilige aktuelle Geschwindigkeit hierbei beispielsweise mittels vorhandener odometrischer Systeme, etwa radarbasiert oder mittels eines Wegimpulsgebers, satellitengestützt und/oder unter Berücksichtigung von "Stützstellen", etwa in Form von Balisen, ermittelt werden. Neben der aktuellen Position sowie der aktuellen Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs können die Fahrzeugdaten grundsätzlich auch weitere Informationen beziehungsweise Angaben enthalten. Bei diesen kann es sich beispielsweise um Angaben zur Art des spurgebundenen Fahrzeugs, seinem Bremsvermögen und/oder seinem Gewicht handeln.
  • Die Übertragung der Fahrzeugdaten von dem spurgebundenen Fahrzeug an die stationäre Steuereinrichtung kann grundsätzlich auf beliebige, für sich bekannte Art und Weise erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Übertragung der Fahrzeugdaten von dem spurgebundenen Fahrzeug an die stationäre Steuereinrichtung jedoch zumindest auf einem Teilstück des Kommunikationsweges drahtlos, d.h. beispielsweise funkbasiert.
  • Gemäß dem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die stationäre Steuereinrichtung unter Berücksichtigung der empfangenen Fahrzeugdaten sowie von zumindest den Ort des Bahnübergangs umfassenden Streckendaten ein Einschaltpunkt ermittelt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass bei der Ermittlung des Einschaltpunktes nicht notwendigerweise alle von dem jeweiligen spurgebundenen Fahrzeug an die stationäre Steuereinrichtung übertragenen Daten berücksichtigt werden. So zeichnen sich die Fahrzeugdaten im Rahmen der vorliegenden Erfindung dadurch aus, dass sie zumindest die aktuelle Position sowie die aktuelle Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs umfassen sowie gegebenenfalls weitere Größen, die seitens der stationären Steuereinrichtung bei der Ermittlung des Einschaltpunktes Berücksichtigung finden. Sofern von der stationären Steuereinrichtung zu einem anderen Zwecke weitere Daten von dem spurgebundenen Fahrzeug empfangen werden, diese jedoch bei der Ermittlung des Einschaltpunktes nicht berücksichtigt werden, handelt es sich somit bei diesen weiteren Daten nicht um Fahrzeugdaten im Sinne der vorliegenden Erfindung.
  • Bei der Ermittlung des Einschaltpunktes werden von der stationären Steuereinrichtung neben den empfangenen Fahrzeugdaten Streckendaten berücksichtigt, die zumindest den Ort des Bahnübergangs umfassen. Darüber hinaus können die berücksichtigten Streckendaten gegebenenfalls weitere Kenngrößen, wie beispielsweise Angaben zur Neigung, d.h. Steigung oder Gefälle, des Fahrweges, umfassen.
  • Gemäß dem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Erreichen des Einschaltpunktes durch die stationäre Steuereinrichtung eine Sicherung des Bahnübergangs veranlasst. Dies bedeutet, dass die stationäre Steuereinrichtung unmittelbar oder mittelbar in der Form auf zumindest eine zur Sicherung des Bahnübergangs vorgesehene Komponente einwirkt, dass diese die Sicherung des Bahnübergangs einleitet beziehungsweise vornimmt. In Abhängigkeit von der Art der zur Sicherung des Bahnübergangs verwendeten Mittel kann eine entsprechende Sicherung beispielsweise durch ein Einschalten einer oder mehrerer Signallampen, ein Schließen von Bahnschranken oder das Einleiten einer anderen Aktion zur Sicherung des Bahnübergangs erfolgen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es die stationäre Steuereinrichtung des Zugbeeinflussungssystems über übliche Systemgrenzen hinweg in die Sicherung des Bahnübergangs einbezieht. Hierdurch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, für die Übertragung der Fahrzeugdaten von dem spurgebundenen Fahrzeug an die stationäre Steuereinrichtung des Zugbeeinflussungssystems einen von diesen Komponenten ohnehin für ihre Kommunikation verwendeten Kommunikationskanal zu verwenden. Darüber hinaus ist es der stationären Steuereinrichtung des Zugbeeinflussungssystems im Falle eines Problems beziehungsweise Fehlers bei der Sicherung des Bahnübergangs vorteilhafterweise möglich, derart auf das spurgebundene Fahrzeug einzuwirken, dass es noch rechtzeitig vor dem Bahnübergang zum Stehen kommt oder aber den Bahnübergang zumindest mit (stark) reduzierter Geschwindigkeit erreicht.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin dahingehend besonders leistungsfähig, dass es eine dynamische Ermittlung des Einschaltpunktes unter Berücksichtigung zumindest der aktuellen Position sowie der aktuellen Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs erlaubt. Dies bedeutet, dass beispielsweise für den Fall, dass sich das spurgebundene Fahrzeug dem Bahnübergang vergleichsweise langsam nähert, eine Sicherung des Bahnübergangs erst zu einem späteren Zeitpunkt veranlasst wird, als für den Fall, dass sich das spurgebundene Fahrzeug dem Bahnübergang mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit nähert. Folglich wird eine Sicherung des Bahnübergangs weder bei Erreichen eines fest vorgegebenen Ortes noch zu einer fest vorgegebenen Zeit veranlasst. In Bezug darauf, dass der Einschaltpunkt dynamisch berechnet wird und nicht durch eine an einem festen Ort der Fahrstrecke angeordnete Komponente, etwa eine Sensoreinrichtung, festgelegt ist, kann der Einschaltpunkt auch als "virtueller" Einschaltpunkt bezeichnet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine zeitgerechte Sicherung eines Bahnübergangs auf besonders zuverlässige Art und Weise, wobei abhängig von den jeweiligen Gegebenheiten eine Schließzeit des Bahnübergangs erreichbar ist, die unabhängig von der Geschwindigkeit des jeweiligen spurgebundenen Fahrzeugs weitgehend konstant ist.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die stationäre Steuereinrichtung ein Einschaltpunkt in Form eines Streckenpunktes ermittelt und eine Sicherung des Bahnübergangs veranlasst, sofern das spurgebundene Fahrzeug gemäß den empfangenen Fahrzeugdaten den betreffenden Streckenpunkt erreicht hat. Dies ist vorteilhaft, da es der stationären Steuereinrichtung anhand der empfangenen Fahrzeugdaten, welche die aktuelle Position des spurgebundenen Fahrzeugs umfassen, auf einfache Art und Weise möglich ist, einen Vergleich der Position des spurgebundenen Fahrzeugs mit dem ermittelten Streckenpunkt vorzunehmen und für den Fall, dass das spurgebundene Fahrzeug den betreffenden Streckenpunkt erreicht hat, die Sicherung des Bahnübergangs zu veranlassen.
  • Zusätzlich oder alternativ zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart weitergebildet sein, dass durch die stationäre Steuereinrichtung ein Einschaltpunkt in Form eines Zeitpunktes ermittelt wird und die Sicherung des Bahnübergangs zu dem betreffenden Zeitpunkt veranlasst wird. Auch anhand eines Einschaltpunktes in Form eines Zeitpunktes ist es vorteilhafterweise möglich, zu entscheiden, ob eine Sicherung des Bahnübergangs bereits zu veranlassen ist oder nicht. Der Zeitpunkt selbst kann hierbei absolut angegeben werden, d.h. beispielsweise durch die Angabe einer vorzugsweise zumindest sekundengenauen Uhrzeit, oder aber auch mittelbar durch Angabe einer zeitlichen Dauer nach deren Ablauf die Sicherung des Bahnübergangs veranlasst wird.
  • Gemäß der Erfindung, wird die Sicherung des Bahnübergangs dadurch veranlasst, dass von der stationären Steuereinrichtung eine Aufforderung zum Sichern des Bahnübergangs an ein kommunikationstechnisch an den Bahnübergang angebundenes Stellwerk übermittelt wird, von dem Stellwerk hieraufhin ein Sicherungssignal an eine lokale Steuerkomponente des Bahnübergangs übermittelt wird und von der lokalen Steuerkomponente auf den Empfang des Sicherungssignals hin die Sicherung des Bahnübergangs ausgelöst wird. Dies bietet den Vorteil, dass hierbei häufig bereits ohnehin vorhandene, signaltechnisch sicher ausgeführte Kommunikationswege verwendet werden. So sind lokale Steuerkomponenten von Bahnübergängen, d.h. beispielsweise Bahnübergangssteuerungen, häufig zwecks Steuerung und Überwachung an ein Stellwerk kommunikationstechnisch beziehungsweise signaltechnisch angebunden. In Abhängigkeit von der Art des jeweiligen Zugbeeinflussungssystems sowie der jeweiligen Realisierung ist das entsprechende Stellwerk wiederum bereits ohnehin kommunikationstechnisch an die stationäre Steuereinrichtung des Zugbeeinflussungssystems angebunden. Damit steht somit ein Kommunikationskanal zur Verfügung, der es der stationären Steuereinrichtung erlaubt über das Stellwerk und die lokale Steuerkomponente des Bahnübergangs eine Sicherung des Bahnübergangs zu veranlassen.
  • Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach erfolgreicher Sicherung des Bahnübergangs ein Bestätigungssignal von der lokalen Steuerkomponente an das Stellwerk übermittelt und hieraufhin von dem Stellwerk eine auf die erfolgreiche Sicherung des Bahnübergangs bezogene Bestätigung an die stationäre Steuereinrichtung übermittelt. Dies bietet den Vorteil, dass die stationäre Steuereinrichtung eine Bestätigung darüber erhält, dass die von ihr veranlasste Sicherung des Bahnübergangs erfolgreich war und sich somit der Bahnübergang im gesicherten Zustand befindet.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren hierbei weiterhin derart ausgestaltet sein, dass von der stationären Steuereinrichtung nach Empfang der Bestätigung eine über den Bahnübergang hinausreichende Fahrerlaubnis ermittelt und als Ersatz für eine vorherige, vor dem Bahnübergang endende Fahrerlaubnis an das spurgebundene Fahrzeug übertragen wird. Hiermit ist es der stationären Steuereinrichtung des Zugbeeinflussungssystems somit möglich, im Falle der bestätigten Sicherung des Bahnübergangs dadurch auf das spurgebundene Fahrzeug einzuwirken, dass diesem eine Fahrerlaubnis übermittelt wird, die über den Bahnübergang hinausreicht. Eine entsprechende Fahrerlaubnis wird auch als "Movement Authority" bezeichnet und hat im konkreten Fall zur Folge, dass das spurgebundene Fahrzeug nicht entsprechend der vorherigen Fahrerlaubnis vor dem Bahnübergang zum Stillstand kommt, sondern den Bahnübergang ohne Halt passieren kann.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Einschaltpunkt durch die stationäre Steuereinrichtung unter zusätzlicher Berücksichtigung eines für eine weitere Annäherung des spurgebundenen Fahrzeugs an dem Bahnübergang möglichen Geschwindigkeitsverlaufs ermittelt. Dies ist vorteilhaft, da auch im Falle einer Beschleunigung des spurgebundenen Fahrzeugs eine rechtzeitige Sicherung des Bahnübergangs gewährleistet werden muss. Dies geschieht vorliegend dadurch, dass bei der Ermittlung des Einschaltpunktes zusätzlich der für die weitere Annäherung des spurgebundenen Fahrzeugs an dem Bahnübergang mögliche Geschwindigkeitsverlauf berücksichtigt wird.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin auch derart ausgestaltet sein, dass der für die weitere Annäherung des spurgebundenen Fahrzeugs an den Bahnübergang mögliche Geschwindigkeitsverlauf durch die stationäre Steuereinrichtung basierend auf Beschleunigungskurven ermittelt wird, welche die empfangenen Fahrzeugdaten berücksichtigen. Dies bedeutet, dass die verwendeten Beschleunigungskurven insbesondere den aktuellen Ort sowie die aktuelle Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs berücksichtigen.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Einschaltpunkt durch die stationäre Steuereinrichtung unter Berücksichtigung einer Verzögerungszeit bei der Sicherung des Bahnübergangs ermittelt. Dabei umfasst die berücksichtigte Verzögerungszeit vorzugsweise alle Verzögerungen, die bei einer Durchführung der Sicherung des Bahnübergangs auftreten können. Dies schließt beispielsweise eine Schrankenlaufzeit, eine Vorleucht-/Räumzeit und/oder erforderliche Kommunikations- und Aktivierungszeiten ein. Durch eine entsprechende Berücksichtigung der Verzögerungszeit kann eine rechtzeitige Sicherung des Bahnübergangs vorteilhafterweise auch unter ungünstigen Umständen zuverlässig gewährleistet werden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Empfangen der Fahrzeugdaten und das Ermitteln des Einschaltpunktes kontinuierlich durchgeführt. Hierbei werden somit in vorzugsweise regelmäßigen zeitlichen Abständen, die in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen vorzugsweise im Bereich von Sekundenbruchteilen oder einigen wenigen Sekunden liegen, durch die stationäre Steuereinrichtung die Fahrzeugdaten empfangen und unter ihrer Berücksichtigung sowie der Streckendaten jeweils eine neue Ermittlung des Einschaltpunktes vorgenommen. Hierdurch wird es somit vorteilhafterweise ermöglicht, zeitnah auf eventuelle Änderungen im Geschwindigkeitsverlauf des spurgebundenen Fahrzeugs zu reagieren und dementsprechend einen früheren oder späteren Einschaltpunkt vorzusehen.
  • Grundsätzlich kann zur Übertragung der durch die stationäre Steuereinrichtung von dem spurgebundenen Fahrzeug empfangenen Fahrzeugdaten ein beliebiger Kommunikationskanal beziehungsweise Kommunikationsweg verwendet werden. Dabei wird im Rahmen der Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit dem Begriff "Kommunikationskanal" ein Übertragungsweg beziehungsweise ein Übertragungsmedium bezeichnet, ohne dass dieses etwa in funktechnischer Sicht tatsächlich einem "Kanal" entsprechen müsste.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Übertragung der durch die stationäre Steuereinrichtung von dem spurgebundenen Fahrzeug empfangenen Fahrzeugdaten ein Kommunikationskanal des Zugbeeinflussungssystems verwendet. Die Übertragung der Fahrzeugdaten über den Kommunikationskanal des Zugbeeinflussungssystems bietet den Vorteil, dass ein ohnehin bereits vorhandener und zugleich zuverlässiger Kommunikationskanal für die Übertragung der Fahrzeugdaten verwendet werden kann. Hierdurch werden somit insbesondere zusätzliche Aufwände für eine Bereitstellung eines anderen Kommunikationskanals vermieden und vorhandene Ressourcen und Kommunikationswege in zweckmäßiger und effizienter Art und Weise verwendet.
  • Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch derart ausgeprägt sein, dass der Einschaltpunkt seitens der stationären Steuereinrichtung basierend auf von zumindest einer streckenseitigen Sensoreinrichtung erfassten Sensordaten plausibilisiert wird. Durch eine entsprechende Plausibilisierung kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Verfahrens gegebenenfalls weiter erhöht werden. Dabei kann es sich bei der streckenseitigen Sensoreinrichtung beispielsweise um einen Radsensor handeln, wobei die erfassten Sensordaten in diesem Fall beispielsweise die Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs angeben können und gleichzeitig anzeigen, dass sich das spurgebundene Fahrzeug aktuell am Ort der betreffenden streckenseitigen Sensoreinrichtung befindet.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu zeigt
    • Figur 1
    in einer ersten schematischen Skizze zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung und
    Figur 2
    in einer zweiten schematischen Skizze zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung.
  • In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten aus Gründen der Übersichtlichkeit mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Figur 1 zeigt in einer ersten schematischen Skizze zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung 100. Im Detail ist hierbei ein Bahnübergang 10 angedeutet, dem sich von links kommend ein spurgebundenes Fahrzeug 20 annähert. Dabei beträgt der Abstand zwischen dem spurgebundenen Fahrzeug 20 und dem Bahnübergang 10 zum dargestellten Zeitpunkt d.
  • In der Darstellung der Figur 1 ist weiterhin eine stationäre Steuereinrichtung 30 eines Zugbeeinflussungssystems erkennbar. Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels sei hierbei angenommen, dass es sich bei der stationären Steuereinrichtung 30 um eine Streckenzentrale in Form eines Radio Block Centers (RBC) eines Zugbeeinflussungssystems gemäß dem Standard beziehungsweise der Norm ETCS (European Train Control System) Level 2 handelt. Darüber hinaus sind in der Darstellung der Figur 1 ein Stellwerk 40 sowie eine lokale Steuerkomponente 50 des Bahnübergangs 10 angedeutet. Das Stellwerk 40 ist einerseits über eine bidirektionale Kommunikationsverbindung 41 kommunikationstechnisch an die stationäre Steuereinrichtung 30 angebunden. Andererseits steht das Stellwerk 40 auch mit der lokalen Steuerkomponente 50 des Bahnübergangs 10 über eine bidirektionale Kommunikationsverbindung 51 kommunikationstechnisch beziehungsweise signaltechnisch in Verbindung.
  • Entsprechend der Darstellung der Figur 1 besteht auch zwischen einer fahrzeugseitigen Antenne 25 des spurgebundenen Fahrzeugs 20 und einer stationären Antenne 35 der stationären Steuereinrichtung 30 eine bidirektionale Kommunikationsverbindung. Diese bidirektionale Kommunikationsverbindung, die auch als Kommunikationskanal bezeichnet werden kann, ist in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 als drahtlose, mobile Kommunikationsverbindung angedeutet und soll im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels über das bahnspezifische Mobilfunknetz GSM-R (Global System for Mobile Communications - Railway) erfolgen. Hierzu weist das angedeutete, mit dem Bezugszeichen 70 gekennzeichnete Mobilfunknetz eine Basisstation 60 auf, über welche mittels Teilstrecken beziehungsweise Teilkommunikationsverbindungen 61 und 62 eine bidirektionale Kommunikation zwischen dem spurgebundenem Fahrzeug 20 und der stationären Steuereinrichtung 30 möglich ist. Zur Vermeidung von Missverständnissen sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die entsprechende Kommunikationsverbindung selbstverständlich auch zumindest teilweise drahtgebunden erfolgen könnte. So ist beispielsweise denkbar, dass die stationäre Steuerungseinrichtung 30 drahtgebunden, d.h. beispielsweise über ein Kupfer- oder Glasfaserkabel, an das Mobilfunknetz 70 beziehungsweise die Basisstation 60 desselben angebunden ist.
  • Die in Figur 1 dargestellte Anordnung kann nun beispielsweise derart zum Sichern des Bahnübergangs 10 verwendet werden, dass durch die stationäre Steuereinrichtung 30 des Zugbeeinflussungssystems von dem sich dem Bahnübergang 10 annähernden spurgebundenen Fahrzeug 20 Fahrzeugdaten empfangen werden, welche zumindest die aktuelle Position sowie die aktuelle Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs 20 umfassen. Unter Berücksichtigung der empfangenen Fahrzeugdaten sowie von zumindest dem Ort des Bahnübergangs 10 umfassenden Streckendaten ist es der stationären Steuereinrichtung 30 sodann möglich, einen Einschaltpunkt zu ermitteln. Dabei sei im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels angenommen, dass es sich bei dem Einschaltpunkt um einen Streckenpunkt P handelt. Alternativ oder gegebenenfalls zusätzlich hierzu könnte als Einschaltpunkt auch ein Zeitpunkt verwendet werden.
  • Das beschriebene Verfahren läuft kontinuierlich beziehungsweise permanent ab, so dass in kurzen zeitlichen Abständen die Fahrzeugdaten von der stationären Steuereinrichtung 30 empfangen werden. Von der stationären Steuereinrichtung 30 wird hieraufhin in entsprechender kontinuierlicher Form der Einschaltpunkt in Form des Streckenpunktes P ermittelt beziehungsweise neu berechnet. Sobald das spurgebundene Fahrzeug 20 gemäß den von der stationären Steuereinrichtung empfangenen Fahrzeugdaten den Streckenpunkt P erreicht hat, wird durch die stationäre Steuereinrichtung 30 eine Sicherung des Bahnübergangs 10 veranlasst. Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels sei angenommen, dass dies dadurch geschieht, dass von der stationären Steuereinrichtung 30 eine Aufforderung zum Sichern des Bahnübergangs 10 an das kommunikationstechnisch an den Bahnübergang 10 angebundene Stellwerk 40 übermittelt wird und von dem Stellwerk 40 hieraufhin ein Sicherungssignal an die lokale Steuerkomponente 50 des Bahnübergangs 10 übermittelt wird. Von der lokalen Steuerkomponente 50 wird auf den Empfang des Sicherungssignals hin die Sicherung des Bahnübergangs 10 ausgelöst. Hierbei kann die Sicherung beispielsweise dadurch geschehen, dass zunächst ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben wird und daraufhin eine oder mehrere Schranken des Bahnübergangs 10 geschlossen werden.
  • Nach erfolgreicher Sicherung des Bahnübergangs 10, d.h. nachdem beispielsweise die Schranken ohne Störung oder Fehlermeldung geschlossen worden sind und gegebenenfalls - sofern eine entsprechende Überwachungskomponente vorhanden ist - überprüft worden ist, dass der Gefahrenraum im Bereich des Bahnübergangs frei ist, wird von der lokalen Steuerkomponente 50 ein Bestätigungssignal an das Stellwerk 40 übermittelt. Dieses übermittelt seinerseits hieraufhin eine auf die erfolgreiche Sicherung des Bahnübergangs 10 bezogene Bestätigung an die stationäre Steuereinrichtung 30 des Zugbeeinflussungssystems. Damit liegt der stationären Steuereinrichtung 30 eine zuverlässige Rückmeldung dahingehend vor, dass die von ihr veranlasste Sicherung des Bahnübergangs 10 erfolgreich verlaufen ist.
  • Basierend auf dieser Rückmeldung ermittelt die stationäre Steuereinrichtung 30 nun eine über den Bahnübergang 10 hinausreichende Fahrerlaubnis und überträgt diese als Ersatz für eine vorherige, vor dem Bahnübergang 10 endende Fahrerlaubnis an das spurgebundene Fahrzeug 20. Dies geschieht wiederum über die bidirektionale Kommunikationsverbindung 61, 62 unter Zwischenschaltung der Basisstation 60 des Mobilfunknetzes 70. Durch eine entsprechend aufgewertete Fahrerlaubnis, die auch als "Movement Authority" bezeichnet wird, wird es somit vorteilhafterweise vermieden, dass das spurgebundene Fahrzeug 20 aus Sicherheitsgründen vor dem Bahnübergang 10 zum Stillstand gebracht oder zumindest abgebremst werden muss.
  • Vorzugsweise wird die Kommunikationsverbindung 61, 62 zwischen der stationären Steuereinrichtung 30 und dem spurgebundenen Fahrzeug 20 permanent überwacht. Im Falle einer Störung nimmt das spurgebundene Fahrzeug 20 hierbei dahingehend einen sicheren Zustand ein, dass es beispielsweise für den Fall, dass die Kommunikationsverbindung 61, 62 mit der stationären Steuereinrichtung 30 abbricht oder innerhalb eines erwarteten Zeitraums keine Fahrerlaubnis eintrifft, automatisch abbremst.
  • Entsprechend den vorstehenden Ausführungen nutzt das beschriebene Verfahren die vorhandene Sicherheitsstruktur zwischen dem Stellwerk 40 und dem Bahnübergang 10 beziehungsweise der lokalen Steuerkomponente 50 desselben. Hierbei kommuniziert die stationäre Steuereinrichtung 30 mit dem Stellwerk 40, um eine kürzest mögliche Schließzeit des Bahnübergangs 10 im Sinne einer "constant warning time" bei gleichzeitigem Ausschluss von möglichen Gefährdungen sicherzustellen. Hierbei wird der Einschaltpunkt in Form des Streckenpunktes P durch die stationäre Steuereinrichtung 30 vorzugsweise unter Berücksichtigung einer bei der Sicherung des Bahnübergangs 10 auftretenden (maximalen) Verzögerungszeit, die beispielsweise eine Schrankenlaufzeit, eine Vorleucht-/Räumzeit, für die Kommunikation zwischen beteiligten Komponenten erforderliche Zeiten und Aktivierungszeiten berücksichtigt.
  • Das beschriebene Verfahren gliedert sich vorteilhafterweise nahtlos in die übliche Betriebsweise des Zugbeeinflussungssystems ein. So werden seitens der stationären Steuereinrichtung 30 üblicherweise Fahrerlaubnisse ermittelt auf Basis dynamischer und statischer streckenbezogener Daten. Sollte das spurgebundene Fahrzeug 20 streckenbedingt z.B. durch Wetter, technische Probleme, streckenbedingte Probleme etwa in Form von Hindernissen oder Personen im Gleisbereich, sein Fahrprofil ändern müssen, so wird dies durch die kontinuierliche Kommunikation von der stationären Steuereinrichtung 30 erfasst und hieraufhin erforderlichenfalls von der stationären Steuereinrichtung 30 eine aktualisierte Fahrerlaubnis erzeugt und an das spurgebundene Fahrzeug 20 übermittelt. Das Verfahren zur Optimierung der Sicherung des Bahnübergangs 10 nutzt somit vorteilhafterweise Daten, die im Zusammenhang mit der Ermittlung von "Movement Authorities" in dem Zugbeeinflussungssystem zumindest teilweise bereits verwendet werden und stellt damit für nahezu sämtliche Fälle von Zugfahrten eine bestmögliche Optimierung der Schließzeit des Bahnübergangs 10 sicher. Hierzu wird der Einschaltpunkt P dynamisch berechnet, wobei es sich hiermit somit um einen "virtuellen", nicht ortsfesten, sondern den jeweiligen Gegebenheiten angepassten Einschaltpunkt handelt. Bei diesem virtuellen Einschaltpunkt handelt es sich somit um den Streckenpunkt P, bei dessen Erreichen für das jeweilige spurgebundene Fahrzeug 20 die Sicherung beziehungsweise das Einschalten beziehungsweise Schließen des Bahnübergangs 10 veranlasst wird. Dabei werden die von der stationären Steuereinrichtung 30 empfangenen Fahrinformationen verwendet, um unter Beachtung des aktuellen und für die Weiterfahrt möglichen Geschwindigkeitsverlaufs des spurgebundenen Fahrzeugs 20 zu jedem Zeitpunkt die Entfernung des spurgebundenen Fahrzeugs zum Bahnübergang 10 beziehungsweise die noch verbleibende Zeit bis zum Erreichen des Bahnübergangs 10 und darauf aufbauend den Zeitpunkt für das Veranlassen des Sicherns des Bahnübergangs 10 exakt zu bestimmen. Vorzugsweise wird der Einschaltpunkt in Form des Streckenpunktes P beziehungsweise in Form des Zeitpunktes hierbei durch die stationäre Steuereinrichtung 30 unter zusätzlicher Berücksichtigung eines für eine weitere Annäherung des spurgebundenen Fahrzeugs 20 an dem Bahnübergang 10 möglichen Geschwindigkeitsverlaufs ermittelt. Dabei kann der für die weitere Annäherung des spurgebundenen Fahrzeugs an dem Bahnübergang 10 mögliche Geschwindigkeitsverlauf durch die stationäre Steuereinrichtung 30 basierend auf Beschleunigungskurven ermittelt werden, welche die empfangenen Fahrzeugdaten berücksichtigen.
  • Figur 2 zeigt in einer zweiten schematischen Skizze zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung 110.
  • Die Darstellung der Figur 2 entspricht im Wesentlichen derjenigen der Figur 1. Zusätzlich ist in Figur 2 jedoch eine streckenseitige Sensoreinrichtung 80 erkennbar, bei der es sich im Rahmen des dargestellten Ausführungsbeispiels um einen in einem Abstand s vor dem Bahnübergang 10 angeordneten Funkanrückmelder handelt. Die streckenseitige Sensoreinrichtung 80 umfasst einen Radsensor 81 sowie ein Funkmodul 82, über welches die streckenseitige Sensoreinrichtung 80 über das Mobilfunknetz 70 beziehungsweise die Basisstation 60 desselben (beziehungsweise eine andere Basisstation des Mobilfunknetzes 70) eine Kommunikationsverbindung 83 mit der stationären Steuereinrichtung 30 aufbauen sowie an diese Daten übertragen kann. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist die Kommunikationsverbindung 83 als unidirektionale Verbindung ausgebildet; alternativ hierzu könnte es sich hierbei selbstverständlich ebenfalls um eine bidirektionale Kommunikationsverbindung handeln.
  • Vorzugsweise ermittelt die streckenseitige Sensoreinrichtung 80 in Form des Funkanrückmelders beziehungsweise der Radsensor 81 desselben die Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs 20 und überträgt diese zusammen mit der Information, dass das spurgebundene Fahrzeug 20 (beziehungsweise allgemein ein spurgebundenes Fahrzeug) detektiert worden ist und sich somit gerade an dem Ort des Funkanrückmelders 80 befindet, an die stationäre Steuereinrichtung 30. Hierdurch wird es der stationären Steuereinrichtung 30 vorteilhafterweise ermöglicht, den ermittelten Einschaltpunkt in Form des Streckenpunktes P basierend auf den von der streckenseitigen Sensoreinrichtung 80 in Form des Funkanrückmelders erfassten Sensordaten zu plausibilisieren, d.h. beispielsweise eine Überprüfung der von dem spurgebundenen Fahrzeug 20 empfangenen Fahrzeugdaten, insbesondere der aktuellen Position sowie der aktuellen Geschwindigkeit, vorzunehmen. Sofern sich hierbei Widersprüche ergeben oder Fehler erkannt werden, besteht seitens der stationären Steuereinrichtung 30 vorteilhafterweise die Möglichkeit, etwa durch Übertragung einer entsprechend eingeschränkten Fahrerlaubnis, einen Bremsvorgang des spurgebundenen Fahrzeugs 20 zu veranlassen. Darüber hinaus kann die streckenseitige Sensoreinrichtung 80 in Form des Funkanrückmelders vorteilhafterweise auch für solche spurgebundenen Fahrzeuge verwendet werden, die nicht in der Lage sind, mit der stationären Steuereinrichtung 30 des Zugbeeinflussungssystems bidirektional zu kommunizieren. Auf diese Weise wird somit auch eine Art "Mischbetrieb" von solchen spurgebundenen Fahrzeugen 20, die beispielsweise ein entsprechendes ETCS-Fahrzeuggerät aufweisen, und anderen Fahrzeugen, etwa in Form von Wartungsfahrzeugen, ermöglicht.
  • Entsprechend den vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens, der erfindungsgemäßen stationären Steuereinrichtung sowie der erfindungsgemäßen Anordnung weisen diese insbesondere den Vorteil auf, dass sie eine Sicherung des Bahnübergangs 10 auf besonders leistungsfähige und zuverlässige Art und Weise ermöglichen. Hierbei kann durch die Berücksichtigung insbesondere der aktuellen Position sowie der aktuellen Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs 20 eine unnötig lange Schließzeit des Bahnübergangs 10 vermieden und eine weitgehend einheitliche Schließzeit erzielt werden. Gleichzeitig werden mögliche Risiken durch eine zu späte Sicherung des Bahnübergangs 10 oder eine Störung bei der Durchführung derselben insbesondere durch die kontinuierliche Kommunikation zwischen der stationären Steuereinrichtung 30 und dem spurgebundenen Fahrzeug 20 zuverlässig ausgeschlossen. Vorteilhafterweise wird hierbei darüber hinaus ein Kommunikationskanal des Zugbeeinflussungssystems verwendet, den dieses ohnehin aufweist und der eine kontinuierliche Kommunikation zwischen dem spurgebundenen Fahrzeug 20 und der stationären Steuereinrichtung 30 ermöglicht. Damit ist die beschriebene Vorgehensweise insbesondere im Zusammenhang mit den Zugbeeinflussungssystemen ETCS Level 2 und 3, CTCS Level 3 und 4 sowie PTC vorteilhaft.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Sichern eines Bahnübergangs (10), wobei durch eine stationäre Steuereinrichtung (30) eines Zugbeeinflussungssystems
    - von einem sich dem Bahnübergang (10) annähernden spurgebundenen Fahrzeug (20) auf dem Fahrzeug generierte Fahrzeugdaten empfangen werden, welche zumindest die aktuelle Position sowie die aktuelle Geschwindigkeit des spurgebundenen Fahrzeugs (20) umfassen,
    - unter Berücksichtigung der empfangenen Fahrzeugdaten sowie von zumindest den Ort des Bahnübergangs (10) umfassenden Streckendaten ein nicht durch eine an einem festen Ort der Fahrstrecke angeordnete Komponente festgelegten und damit virtueller Einschaltpunkt ermittelt wird und
    bei Erreichen des Einschaltpunktes eine Sicherung des Bahnübergangs (10) veranlasst wird , wobei
    - die Sicherung des Bahnübergangs (10) dadurch veranlasst wird, dass von der stationären Steuereinrichtung (30) eine Aufforderung zum Sichern des Bahnübergangs (10) an ein kommunikationstechnisch an den Bahnübergang (10) angebundenes Stellwerk (40) übermittelt wird,
    - von dem Stellwerk (40) hieraufhin ein Sicherungssignal an eine lokale Steuerkomponente (50) des Bahnübergangs (10) übermittelt wird und
    - von der lokalen Steuerkomponente (50) auf den Empfang des Sicherungssignals hin die Sicherung des Bahnübergangs (10) ausgelöst wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgreicher Sicherung des Bahnübergangs (10)
    - ein Bestätigungssignal von der lokalen Steuerkomponente (50) an das Stellwerk (40) übermittelt wird, und
    - hieraufhin von dem Stellwerk (40) eine auf die erfolgreiche Sicherung des Bahnübergangs (10) bezogene Bestätigung an die stationäre Steuereinrichtung (30) übermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    durch die stationäre Steuereinrichtung (30)
    - ein Einschaltpunkt in Form eines Streckenpunktes (P) ermittelt wird und
    - die Sicherung des Bahnübergangs (10) veranlasst wird, sofern das spurgebundene Fahrzeug (20) gemäß den empfangenen Fahrzeugdaten den betreffenden Streckenpunkt (P) erreicht hat.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    durch die stationäre Steuereinrichtung (30)
    - ein Einschaltpunkt in Form eines Zeitpunktes ermittelt wird und
    - die Sicherung des Bahnübergangs (10) zu dem betreffenden Zeitpunkt veranlasst wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    von der stationären Steuereinrichtung (30) nach Empfang der Bestätigung eine über den Bahnübergang (10) hinausreichende Fahrerlaubnis ermittelt und als Ersatz für eine vorherige, vor dem Bahnübergang (10) endende Fahrerlaubnis an das spurgebundene Fahrzeug (20) übertragen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    der Einschaltpunkt durch die stationäre Steuereinrichtung (30) unter zusätzlicher Berücksichtigung eines für eine weitere Annäherung des spurgebundenen Fahrzeugs (20) an den Bahnübergang (10) möglichen Geschwindigkeitsverlaufs ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    der für die weitere Annäherung des spurgebundenen Fahrzeugs (20) an den Bahnübergang mögliche Geschwindigkeitsverlauf durch die stationäre Steuereinrichtung (30) basierend auf Beschleunigungskurven ermittelt wird, welche die empfangenen Fahrzeugdaten berücksichtigen.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    der Einschaltpunkt durch die stationäre Steuereinrichtung (30) unter Berücksichtigung einer Verzögerungszeit bei der Sicherung des Bahnübergangs (10) ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    das Empfangen der Fahrzeugdaten und das Ermitteln des Einschaltpunktes kontinuierlich durchgeführt werden.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    zur Übertragung der durch die stationäre Steuereinrichtung (30) von dem spurgebundenen Fahrzeug (20) empfangenen Fahrzeugdaten ein Kommunikationskanal (61, 62) des Zugbeeinflussungssystems verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    der Einschaltpunkt seitens der stationären Steuereinrichtung (30) basierend auf von zumindest einer streckenseitigen Sensoreinrichtung (80) erfassten Sensordaten plausibilisiert wird.
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