EP3778349A1 - Fahrzeugbeeinflussungssystem, streckenzentrale und betriebsverfahren für ein fahrzeugbeeinflussungssystem - Google Patents

Fahrzeugbeeinflussungssystem, streckenzentrale und betriebsverfahren für ein fahrzeugbeeinflussungssystem Download PDF

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EP3778349A1
EP3778349A1 EP20185614.3A EP20185614A EP3778349A1 EP 3778349 A1 EP3778349 A1 EP 3778349A1 EP 20185614 A EP20185614 A EP 20185614A EP 3778349 A1 EP3778349 A1 EP 3778349A1
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EP
European Patent Office
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control center
route
vehicle
status
radio
Prior art date
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Application number
EP20185614.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3778349C0 (de
EP3778349B1 (de
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Mete Bulut
Daniel Dettmer
Bernd Henkel
Jens Möller
Wolfgang Opp
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/70—Details of trackside communication
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—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

  • a vehicle control system is specified.
  • a route control center and an operating method for a vehicle control system are specified.
  • the pamphlet DE 10 2017 217 447 A1 relates to a method for carrying out a driving operation of track-guided vehicles in a route network which is divided into route areas.
  • One problem to be solved is to specify a vehicle influencing system with which a route with a radio network can be operated efficiently.
  • the vehicle influencing system comprises a route for vehicles to be influenced, the route preferably being a railway line and the vehicles being trains.
  • Several radio cells cover the route.
  • a control center for example an MSC, is provided for controlling and / or monitoring and / or managing the radio cells.
  • a route control center for example an RBC, is set up to receive vehicle data from the vehicles to be influenced and to generate and send control signals to the vehicles to be influenced.
  • a data channel between the control center and the line control center enables the control center to automatically report status messages about a status of the radio cells to the line control center.
  • the line control center in particular when it is switched on or during initialization, can be set up to call up the status reports on the status of the radio cells via the data channel at the control center.
  • Radio holes are to be activated in the line control center, that is, the line control center receives a message "radio cell XY is inactive", equivalent to "there is a radio hole XY". Such dead spots may even have to be entered and / or defined by the operator and then activated.
  • the radio infrastructure operator may not examine the available radio infrastructure until the vehicles on the route receive a corresponding malfunction report, i.e. if there is already an operational malfunction with corresponding restrictions.
  • the switching center is preferably a switching center of a mobile radio network, English Mobile Services Switching Center or MSC for short.
  • the route control center is preferably an ETCS route control center, English Radio Block Center or RBC for short.
  • the MSC itself or its diagnostic device transmits the status message directly or via a coupling computer to the RBC.
  • the individual radio cells can already be stored during the planning of the line control center, i.e. the RBC, or suitable restrictions for a radio cell are stored in a database so that radio holes can be automatically entered and activated and deactivated based on the status messages.
  • the vehicle control system described here is preferably a system for train control, in particular an ETCS (ETCS: European Train Control System).
  • ETCS European Train Control System
  • the vehicle control system can also be used for road vehicles, for example, to influence and / or control truck convoys on motorways.
  • the vehicle influencing system described here can be used to influence a large number of transport vehicles, for example in a logistics center or on a large landfill.
  • the radio cells are based, for example, on the Global System for Mobile Communications - Rail, or GSM-R for short, which is a digital mobile radio system that is based on the GSM mobile radio standard, but has been expanded for use in the railways.
  • communication can take place using the protocols CS (Circuit Switched, also referred to as CSD for Circuit Switched Data) or PS (Packet Switching, also referred to as General Packet Radio Service, GPRS for short).
  • the radio cells can be based on the UMTS (3G), LTE (3.9G), LTEA (4G) and / or 5G standards.
  • the data channel for the status reports of the radio cells is composed of several components.
  • the data channel includes a data input interface, a data output interface, a wired data line, a radio link and / or a coupling computer.
  • the data channel is formed as a single component.
  • the data channel can be a direct, preferably wired data line from the control center, in particular an MSC, to the line control center, in particular an RBC.
  • direct means that there is no possibility of intervening in the data channel, but “direct” does not exclude the possibility that the data channel includes components that transmit data such as routers, switches, amplifiers and / or data relays.
  • the vehicles to be influenced are rail vehicles.
  • the vehicles are passenger trains and / or freight trains.
  • the associated route is accordingly a rail network or part of a rail network that can preferably be traveled by several of the vehicles at the same time.
  • the data channel is an exclusively digital communication path between the control center and the route control center. This means that no human intervention is required to transmit the status reports.
  • the data channel comprises one or more coupling computers.
  • the at least one coupling computer is located between the control center and the line control center.
  • the coupling computer is used to decouple the control center from the line control center in terms of safety and / or to combine several different control centers for a specific line control center or the data of a specific line control center Distribute control center to several line control centers.
  • the coupling computer enables access to the status reports and / or the possibility of intervention by operating personnel, with no such intervention being required as a rule.
  • the route control center is set up for bidirectional communication with the control center. This means that the line control center can send data to the control center and vice versa. In this way, the line control center can in particular check whether the control center is still working and / or can actively request status reports.
  • a separate transmit / receive channel for the vehicle data and for the control signals is present in addition to the data channel for the status messages.
  • the vehicle data and the control signals, on the one hand, and the status reports, on the other hand do not need to go through the same communication path between the line control center and the control center.
  • the control center is not integrated into the transmit / receive channel.
  • the data channel and the transmit / receive channel can thus be designed to be partially or completely different from one another.
  • the send / receive channel is the same as the data channel, at least up to the control center.
  • a geography of the radio cells and the route is stored in the route control center, so that in the event of a failure of a certain radio cell, a defined radio gap from the route control center is identified by means of the status message is recognized. Furthermore, the line control center is set up to automatically take into account the radio gap when generating the control signals.
  • the line control then knows when and where a train is entering a dead zone and how long the train is likely to stay in the dead zone.
  • signals of the route before and / or after the dead zone can be activated, in particular in order to adjust the distance between successive trains so that the route can be safely driven on despite the dead zone.
  • a route control center for a vehicle control system as described above, is specified. Additional features of the route control center are therefore also disclosed for the vehicle control system and vice versa.
  • the route control center is provided for a vehicle control system.
  • the route control center is an ETCS route control center and comprises one or more data input interfaces for the status reports from the control center.
  • an operating method for a vehicle control system and for a route control center is specified.
  • Features of the operating method are therefore also disclosed for the vehicle control system and for the route control center, and vice versa.
  • a vehicle control system is operated with the operating method.
  • the control center automatically receives and / or generates the status reports on the status of the radio cells and forwards them automatically, directly or indirectly, to the line control center.
  • the route control center automatically takes the received status reports into account, so that interference and fault clearance of the radio cells are included without human intervention when processing the vehicle data and when generating the control signals from the route control center.
  • a route 2 is shown which is operated with a vehicle control system 1 and on which at least one vehicle 3 is moving.
  • Line 2 is a railway line and vehicle 3 is a train.
  • the route 2 is covered by several radio cells 4.
  • FIG 2 it is illustrated that one of the radio cells 4 is defective, so that a radio hole 10 results.
  • the dead zone 10 is in Figure 2 symbolized as a hatched area.
  • the at least one vehicle 3 is thus temporarily located in an area without radio access, so that problems can arise when the route 2 is operated by means of an ETCS.
  • a route control center 6 Via a transmit / receive channel 72, a route control center 6 usually continuously receives vehicle data 92 from the at least one vehicle 3 to be influenced on route 2 and also sends control signals 93 to the at least one vehicle 3.
  • Route control center 6 is particularly preferably a radio block center , RBC for short.
  • the radio cells 4 are generated with the aid of base stations 40.
  • the base stations 40 are preferably each base transceiver stations, English Base Transceiver Station or BTS for short, of a GSM-R cellular network.
  • the base stations 40 are connected to at least one control center 5.
  • the at least one switching center 5 is in particular a mobile services switching center, MSC for short.
  • the control center 5 is connected to the line control center 6 via a preferably bidirectional data channel 71.
  • Status reports 91 relating to a state of the radio cells 4 or the base stations 40 are transmitted from the control center 5 directly or indirectly to the line control center 6 via the data channel 71.
  • the route control center 6 takes the status messages 91 into account when generating and sending the control signals 93. This means that major disruptions to driving operations can be avoided, even if one of the radio cells 4 and thus one of the base stations 40 shows a defect.
  • the status messages 91 are sent, received and processed automatically without the operator having to intervene.
  • the data channel 71 can differ from the transmit / receive channel 72.
  • the transmit / receive channel 72 up to the control center 5 can use the same telecommunications infrastructure as the data channel 71.
  • the data channel 71 preferably ends at the control center 5 and / or at the base stations 40.
  • the status message 71 is sent from the control center 5 itself or from a diagnostic device (not shown) to the line control center 6.
  • a "radio hole” state is automatically activated in the line control center 6 for the radio cell in question as a sign of its defect.
  • the route control center 6 automatically takes this radio gap into account when generating the control signals 93 and when waiting for vehicle data 92 from the at least one vehicle 3.
  • the base stations 40 are optionally connected to a base station controller 45, English Base Station Controller or BSC for short.
  • the base station control device 45 is located between the base stations 40 and the control center 5.
  • a coupling computer 8 is optionally located in the data channel 71.
  • the transmit / receive channel 72 is routed past the coupling computer 8.
  • the coupling computer 8 allows operating personnel to access the status messages 91.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

In einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeugbeeinflussungssystem (1)- eine Strecke (2) für zu beeinflussende Fahrzeuge (3),- mehrere Funkzellen (4), die die Strecke (2) abdecken,- eine Schaltzentrale (5) für die Funkzellen (4),- eine Streckenzentrale (6), die dazu eingerichtet ist, Fahrzeugdaten (92) von den zu beeinflussenden Fahrzeugen (3) zu erhalten und Steuersignale (93) an die zu beeinflussenden Fahrzeuge (3) zu senden, und- einen Datenkanal (71) zwischen der Schaltzentrale (5) und der Streckenzentrale (6),wobei die Schaltzentrale (5) dazu eingerichtet ist, Statusmeldungen (91) über einen Zustand der Funkzellen (4) über den Datenkanal (71) an die Streckenzentrale (6) zu melden.

Description

  • Es wird ein Fahrzeugbeeinflussungssystem angegeben. Darüber hinaus werden eine Streckenzentrale und ein Betriebsverfahren für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem angegeben.
  • Die Druckschrift DE 10 2017 217 447 A1 betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Fahrbetriebs von spurgeführten Fahrzeugen in einem in Streckenbereiche gegliederten Streckennetz.
  • Eine zu lösende Aufgabe liegt darin, ein Fahrzeugbeeinflussungssystem anzugeben, mit dem eine Strecke mit einem Funknetz effizient betreibbar ist.
  • Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Fahrzeugbeeinflussungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der übrigen Ansprüche.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeugbeeinflussungssystem eine Strecke für zu beeinflussende Fahrzeuge, wobei bevorzugt die Strecke eine Bahnstrecke ist und die Fahrzeuge Züge sind. Mehrere Funkzellen decken die Strecke ab. Eine Schaltzentrale, zum Beispiel ein MSC, ist für eine Steuerung und/oder Überwachung und/oder Verwaltung der Funkzellen vorgesehen. Eine Streckenzentrale, zum Beispiel ein RBC, ist dazu eingerichtet, Fahrzeugdaten von den zu beeinflussenden Fahrzeugen zu erhalten und Steuersignale an die zu beeinflussenden Fahrzeuge zu generieren und zu senden. Ein Datenkanal zwischen der Schaltzentrale und der Streckenzentrale ermöglicht es, dass die Schaltzentrale Statusmeldungen über einen Zustand der Funkzellen bevorzugt automatisch an die Streckenzentrale meldet. Genauso kann die Streckenzentrale, insbesondere bei einem Einschalten oder bei einem Initialisieren, dazu eingerichtet sein, die Statusmeldungen über den Zustand der Funkzellen über den Datenkanal bei der Schaltzentrale abzurufen.
  • Bislang müssen die Betreiber einer Funkinfrastruktur, die Funkzellen entlang einer Bahnstrecke aufweist, bei Störungsmeldungen selbst aktiv werden. Das heißt, die Betreiber müssen der Streckenzentrale anzeigen, dass Funklöcher, englisch Radio Holes, vorliegen. Radio Holes sind in der Streckenzentrale aktiv zu schalten, das heißt, die Streckenzentrale bekommt eine Meldung "Funkzelle XY ist inaktiv", äquivalent zu "es liegt das Funkloch XY vor". Eventuell müssen solche Funklöcher sogar erst vom Betreiber eingegeben und/oder definiert und dann aktiviert werden.
  • Hierbei kommt es seitens der Betreiber der Funkinfrastruktur unter Umständen auch erst zu einer Untersuchung der verfügbaren Funkinfrastruktur, wenn von den Fahrzeugen auf der Strecke eine entsprechende Störungsmeldung kommt, das heißt, wenn bereits eine Betriebsstörung mit entsprechenden Einschränkungen vorliegt.
  • Mit der hier beschriebenen Anbindung der Schaltzentrale für die Funkzellen an die Streckenzentrale können die Statusmeldungen der Funkinfrastruktur in der Streckenzentrale direkt Radio Holes aktivieren und deaktivieren. Die Schaltzentrale ist dabei bevorzugt eine Vermittlungsstelle eines Mobilfunknetzes, englisch Mobile-services Switching Centre oder kurz MSC. Bei der Streckenzentrale handelt es sich bevorzugt um eine ETCS-Streckenzentrale, englisch Radio Block Centre oder kurz RBC. Insbesondere übermittelt das MSC selbst oder dessen Diagnoseeinrichtung die Statusmeldung direkt oder über einen Koppelrechner an das RBC.
  • Die einzelnen Funkzellen können bereits während der Projektierung der Streckenzentrale, also des RBC, hinterlegt werden oder in einer Datenbank sind passende Restriktionen für eine Funkzelle hinterlegt, so dass Radio Holes automatisch basierend auf den Statusmeldungen eingegeben und aktiviert sowie deaktiviert werden können.
  • Mit dem hier beschriebenen Fahrzeugbeeinflussungssystem sind schnellere Reaktionen auf Ausfälle und Entstörungen (also Beseitigungen von Ausfällen) von Funkzellen möglich, insbesondere bevor negative betriebliche Auswirkungen auftreten. Außerdem erfolgt eine Entlastung des Bedienpersonals, da vollautomatisch Radio Holes aktiviert sowie deaktiviert werden können. Ferner besteht die Möglichkeit der Auswertung von Verfügbarkeit und Qualität der verwendeten Mobilfunkinfrastruktur.
  • Das hier beschriebene Fahrzeugbeeinflussungssystem ist bevorzugt ein System zur Zugbeeinflussung, insbesondere ein ETCS (ETCS: European Train Control System, also Europäisches Zugbeeinflussungssystem). Genauso kann das Fahrzeugbeeinflussungssystem aber auch für Straßenfahrzeuge verwendet werden, zum Beispiel, um Lkw-Kolonnen auf Autobahnen zu beeinflussen und/oder zu steuern. Eine weitere Möglichkeit liegt darin, dass mit dem hier beschriebenen Fahrzeugbeeinflussungssystem eine Vielzahl von Transportfahrzeugen, beispielsweise in einem Logistikzentrum oder auf einer großen Deponie, beeinflusst werden.
  • Die Funkzellen basieren zum Beispiel auf dem Standard Global System for Mobile Communications - Rail, kurz GSM-R, das ein digitales Mobilfunksystem ist, welches auf dem Mobilfunkstandard GSM aufbaut, jedoch für die Verwendung bei der Eisenbahn erweitert wurde. Außerdem kann eine Kommunikation mittels der Protokolle CS (Circuit Switched, auch als CSD für Circuit Switched Data bezeichnet) oder PS (Packet Switching, auch als General Packet Radio Service bezeichnet, kurz GPRS) erfolgen. Alternativ oder auch in Kombination können die Funkzellen auf den Standards UMTS (3G), LTE (3.9G), LTEA (4G) und/oder 5G basieren.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems ist der Datenkanal für die Statusmeldungen der Funkzellen aus mehreren Komponenten zusammengesetzt. Beispielsweise umfasst der Datenkanal eine Dateneingangsschnittstelle, eine Datenausgangsschnittstelle, eine drahtgebundene Datenleitung, eine Funkverbindung und/oder einen Koppelrechner. Alternativ ist der Datenkanal einkomponentig gebildet. Der Datenkanal kann eine direkte, bevorzugt drahtgebundene Datenleitung von der Schaltzentrale, insbesondere ein MSC, zur Streckenzentrale, insbesondere ein RBC, sein. "Direkt" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass keine Eingriffsmöglichkeit auf den Datenkanal vorgesehen ist, jedoch schließt "direkt" nicht aus, dass der Datenkanal datenweiterleitende Komponenten wie Router, Switches, Verstärker und/oder Datenrelais umfasst.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugbeeinflussungssystems sind die zu beeinflussenden Fahrzeuge Schienenfahrzeuge. Bei den Fahrzeugen handelt es sich um Personenzüge und/oder Güterzüge. Die zugehörige Strecke ist demnach ein Schienennetz oder ein Teil eines Schienennetzes, das bevorzugt von mehreren der Fahrzeuge gleichzeitig befahrbar ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugbeeinflussungssystems ist der Datenkanal ein ausschließlich digitaler Kommunikationsweg zwischen der Schaltzentrale und der Streckenzentrale. Das heißt, bei der Übermittlung der Statusmeldungen ist kein menschliches Zutun nötig.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugbeeinflussungssystems umfasst der Datenkanal einen oder mehrere Koppelrechner. Der mindestens eine Koppelrechner liegt datentechnisch zwischen der Schaltzentrale und der Streckenzentrale. Zum Beispiel dient der Koppelrechner dazu, die Schaltzentrale sicherheitstechnisch von der Streckenzentrale zu entkoppeln und/oder mehrere verschiedene Schaltzentralen informationstechnisch für eine bestimmte Streckenzentrale zusammenzufassen oder die Daten einer bestimmten Schaltzentrale auf mehrere Streckenzentralen aufzuteilen. Weiterhin ist es möglich, dass mit dem Koppelrechner ein Zugriff auf die Statusmeldungen und/oder eine Eingriffsmöglichkeit durch Bedienpersonal ermöglicht wird, wobei im Regelfall kein solcher Eingriff erforderlich ist.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugbeeinflussungssystems ist die Streckenzentrale für eine bidirektionale Kommunikation mit der Schaltzentrale eingerichtet. Das heißt, die Streckenzentrale kann Daten an die Schaltzentrale senden und umgekehrt. Damit kann die Streckenzentrale insbesondere überprüfen, ob die Schaltzentrale noch funktioniert und/oder kann aktiv Statusmeldungen anfordern.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugbeeinflussungssystems ist zusätzlich zum Datenkanal für die Statusmeldungen ein separater Sende-Empfangskanal für die Fahrzeugdaten und für die Steuersignale vorhanden. Damit brauchen die Fahrzeugdaten und die Steuersignale einerseits und die Statusmeldungen andererseits nicht den gleichen Kommunikationsweg zwischen der Streckenzentrale und der Schaltzentrale zu durchlaufen. Insbesondere ist es möglich, dass die Schaltzentrale nicht in den Sende-Empfangskanal eingebunden ist. Somit können der Datenkanal und der Sende-Empfangskanal teilweise oder vollständig voneinander verschieden gestaltet sein.
  • Alternativ ist der Sende-Empfangskanal, zumindest bis zur Schaltzentrale, gleich dem Datenkanal.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Fahrzeugbeeinflussungssystems bzw. der oben beschriebenen Ausführungsformen des Fahrzeugbeeinflussungssystems ist in der Streckenzentrale eine Geographie der Funkzellen und der Strecke hinterlegt, sodass bei einem Ausfall einer bestimmten Funkzelle mittels der Statusmeldung ein definiertes Funkloch von der Streckenzentrale erkannt wird. Ferner ist die Streckenzentrale dazu eingerichtet, das Funkloch bei einem Generieren der Steuersignale automatisch zu berücksichtigen.
  • Zum Beispiel weiß die Streckenzentrale dann, wann und wo ein Zug in ein Funkloch einfährt und wie lange sich der Zug voraussichtlich in dem Funkloch aufhalten wird. Entsprechend können beispielsweise Signale der Strecke vor und/oder nach dem Funkloch angesteuert werden, insbesondere um einen Abstand aufeinanderfolgender Züge zueinander anzupassen, sodass die Strecke trotz des Funklochs sicher befahrbar ist.
  • Darüber hinaus wird eine Streckenzentrale für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem, wie oben beschrieben, angegeben. Merkmale der Streckenzentrale sind daher auch für das Fahrzeugbeeinflussungssystem offenbart und umgekehrt.
  • In mindestens einer Ausführungsform ist die Streckenzentrale für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem vorgesehen. Dabei ist die Streckenzentrale eine ETCS-Streckenzentrale und umfasst eine oder mehrere Dateneingangsschnittstellen für die Statusmeldungen von der Schaltzentrale.
  • Darüber hinaus wird ein Betriebsverfahren für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem und für eine Streckenzentrale, wie oben beschrieben, angegeben. Merkmale des Betriebsverfahrens sind daher auch für das Fahrzeugbeeinflussungssystem sowie für die Streckenzentrale offenbart und umgekehrt.
  • In mindestens einer Ausführungsform wird mit dem Betriebsverfahren ein Fahrzeugbeeinflussungssystem betrieben. Dabei empfängt und/oder erzeugt die Schaltzentrale automatisch die Statusmeldungen über den Zustand der Funkzellen und leitet diese automatisch, direkt oder indirekt, an die Streckenzentrale weiter. Die Streckenzentrale berücksichtigt die empfangenen Statusmeldungen automatisch, sodass Störungen und Entstörungen der Funkzellen ohne menschlichen Eingriff bei einer Verarbeitung der Fahrzeugdaten und bei einer Generierung der Steuersignale von der Streckenzentrale einbezogen werden.
  • Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert, wobei
    • die Figuren 1 und 2
    schematische Darstellungen von Strecken mit Funkzellen für hier beschriebene Fahrzeugbeeinflussungssysteme zeigen, und
    die Figuren 3 bis 6
    schematische Blockdiagramme von hier beschriebenen Fahrzeugbeeinflussungssystemen, die mit einem hier beschriebenen Verfahren betrieben werden, zeigen.
  • In Figur 1 ist eine Strecke 2 gezeigt, die mit einem Fahrzeugbeeinflussungssystem 1 betrieben wird und auf der sich mindestens ein Fahrzeug 3 bewegt. Die Strecke 2 ist eine Bahnstrecke und das Fahrzeug 3 ist ein Zug. Die Strecke 2 ist durch mehrere Funkzellen 4 abgedeckt.
  • In Figur 2 ist illustriert, dass eine der Funkzellen 4 defekt ist, sodass ein Funkloch 10 resultiert. Das Funkloch 10 ist in Figur 2 als schraffierter Bereich symbolisiert. Somit befindet sich das zumindest eine Fahrzeug 3 zeitweise in einem Bereich ohne Funkzugang, sodass Probleme auftreten können, wenn die Strecke 2 mittels eines ETCS betrieben wird.
  • Das Fahrzeugbeeinflussungssystem 1 ist in Figur 3 schematisch erläutert. Über einen Sende-Empfangskanal 72 empfängt eine Streckenzentrale 6 in der Regel laufend Fahrzeugdaten 92 von dem zumindest einen zu beeinflussenden Fahrzeug 3 auf der Strecke 2 und sendet gleichermaßen Steuersignale 93 an das wenigstens eine Fahrzeug 3. Die Streckenzentrale 6 ist besonders bevorzugt ein Radio Block Centre, kurz RBC.
  • Für eine Kommunikation mit dem zumindest einen Fahrzeug 3 werden die Funkzellen 4 mit Hilfe von Basisstationen 40 erzeugt. Die Basisstationen 40 sind bevorzugt je Basissendeempfängerstationen, englisch Base Transceiver Station oder kurz BTS, eines GSM-R-Mobilfunknetzes. Die Basisstationen 40 sind an mindestens eine Schaltzentrale 5 angeschlossen. Die mindestens eine Schaltzentrale 5 ist insbesondere ein Mobile-services Switching Centre, kurz MSC.
  • Die Schaltzentrale 5 ist über einen bevorzugt bidirektionalen Datenkanal 71 mit der Streckenzentrale 6 verbunden. Über den Datenkanal 71 werden Statusmeldungen 91 über einen Zustand der Funkzellen 4 beziehungsweise der Basisstationen 40 von der Schaltzentrale 5 direkt oder indirekt an die Streckenzentrale 6 übermittelt. Die Streckenzentrale 6 berücksichtigt die Statusmeldungen 91 bei einem Erzeugen und Senden der Steuersignale 93. Somit sind größere Störungen eines Fahrbetriebs vermeidbar, selbst wenn eine der Funkzellen 4 und damit eine der Basisstationen 40 einen Defekt aufzeigt. Das Senden, Empfangen und Verarbeiten der Statusmeldungen 91 erfolgt automatisch, ohne dass Bedienpersonal eingreifen müsste.
  • Der Datenkanal 71 kann sich von dem Sende-Empfangskanal 72 unterscheiden. Alternativ kann der Sende-Empfangskanal 72 bis zur Schaltzentrale 5 die gleiche Telekommunikationsinfrastruktur nutzen wie der Datenkanal 71. Der Datenkanal 71 endet bevorzugt an der Schaltzentrale 5 und/oder an den Basisstationen 40.
  • In den Figuren 4 und 5 ist das Betriebsverfahren des Fahrzeugbeeinflussungssystems 1 stark vereinfacht veranschaulicht. Gemäß Figur 4 sind alle Basisstationen 40 in Funktion und damit auch alle Funkzellen, nicht dargestellt. Demgegenüber ist in Figur 5 eine der Basisstationen 40 und damit eine der Funkzellen ausgefallen. Dies wird von der Schaltzentrale 5 selbst oder von einer Diagnoseeinrichtung der Schaltzentrale 5 erfasst.
  • Infolgedessen wird die Statusmeldung 71 von der Schaltzentrale 5 selbst oder von einer nicht dargestellten Diagnoseeinrichtung an die Streckenzentrale 6 gesendet. Mit der Statusmeldung 71 wird automatisch in der Streckenzentrale 6 für die betreffende Funkzelle als Zeichen deren Defekts ein Zustand "Radio Hole" aktiviert. Die Streckenzentrale 6 berücksichtigt dieses Funkloch automatisch bei der Erzeugung der Steuersignale 93 und beim Warten auf Fahrzeugdaten 92 vom zumindest einen Fahrzeug 3.
  • Beim Ausführungsbeispiel des Fahrzeugbeeinflussungssystems 1 der Figur 6 sind die Basisstationen 40 optional an eine Basisstations-Steuereinrichtung 45, englisch Base Station Controller oder kurz BSC, angeschlossen. Die Basisstations-Steuereinrichtung 45 befindet sich datentechnisch zwischen den Basisstationen 40 und der Schaltzentrale 5.
  • Außerdem befindet sich optional ein Koppelrechner 8 in dem Datenkanal 71. Der Sende-Empfangskanal 72 ist an dem Koppelrechner 8 vorbeigeführt. Zum Beispiel erlaubt der Koppelrechner 8 Bedienpersonal den Zugriff auf die Statusmeldungen 91.
  • Eine Kommunikation bzw. ein Übergabeprotokoll zwischen der Streckenzentrale 6 und der Schaltzentrale 5 erfüllt bevorzugt die folgenden Aspekte, einzeln oder in Kombination:
    • Der Datenkanal 71 ist zum Beispiel mittels Ethernet realisiert, wobei eine Sicherungsübertragungsebene vorhanden sein kann.
    • Die Statusmeldungen 91 enthalten einen eindeutigen Identifikator für die Funkzellen 4, zum Beispiel einen Namen und/oder eine Nummer. Es können auch Identifikatoren für Gruppen von Funkzellen 4, etwa für Bereiche eines BSC, verwendet werden.
    • Die Statusmeldungen 91 sind freilaufende Meldungen von der Schaltzentrale 5 an die Streckenzentrale 6. Das Gleiche gilt für Anfragen von Statusmeldungen 91 von der Streckenzentrale 6 zur Schaltzentrale 5.
  • Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeugbeeinflussungssystem
    2
    Strecke
    3
    Fahrzeug
    4
    Funkzelle
    40
    Basisstation (BTS) einer Funkzelle
    45
    Basisstations-Steuereinrichtung (BSC)
    5
    Schaltzentrale (MSC)
    6
    Streckenzentrale (RBC)
    69
    Dateneingangsschnittstelle für die Statusmeldungen
    71
    Datenkanal für Statusmeldungen
    72
    Sende-Empfangskanal für Fahrzeugdaten und Steuersignale
    8
    Koppelrechner
    91
    Statusmeldung über einen Zustand einer Funkzelle
    92
    Fahrzeugdaten von einem zu beeinflussenden Fahrzeug
    93
    Steuersignale an ein zu beeinflussendes Fahrzeug
    10
    Funkloch

Claims (10)

  1. Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) mit
    - einer Strecke (2) für zu beeinflussende Fahrzeuge (3),
    - mehreren Funkzellen (4), die die Strecke (2) abdecken,
    - einer Schaltzentrale (5) für die Funkzellen (4),
    - einer Streckenzentrale (6), die dazu eingerichtet ist, Fahrzeugdaten (92) von den zu beeinflussenden Fahrzeugen (3) zu erhalten und Steuersignale (93) an die zu beeinflussenden Fahrzeuge (3) zu senden, und
    - einem Datenkanal (71) zwischen der Schaltzentrale (5) und der Streckenzentrale (6),
    wobei die Schaltzentrale (5) dazu eingerichtet ist, Statusmeldungen (91) über einen Zustand der Funkzellen (4) über den Datenkanal (71) an die Streckenzentrale (6) zu melden.
  2. Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    wobei
    - die Strecke (2) eine Bahnstrecke ist und die zu beeinflussenden Fahrzeuge (3) Schienenfahrzeuge sind,
    - die Schaltzentrale (5) eine Vermittlungsstelle eines Mobilfunknetzes mit den Funkzellen (4) ist,
    - die Streckenzentrale (6) eine ETCS-Streckenzentrale ist, und
    - der Datenkanal (71) ein direkter oder indirekter, ausschließlich digitaler Kommunikationsweg zwischen der Schaltzentrale (5) und der Streckenzentrale (6) ist.
  3. Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der Datenkanal (71) eine drahtgebundene oder drahtlose direkte digitale Datenverbindung zwischen der Schaltzentrale (5) und der Streckenzentrale (6) ist, sodass die Schaltzentrale (5) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) direkt an die Streckenzentrale (6) zu melden und/oder die Streckenzentrale (6) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) direkt bei der Schaltzentrale (5) anzufordern oder abzuholen.
  4. Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei
    - der Datenkanal (71) mindestens einen Koppelrechner (8) umfasst,
    - der Koppelrechner (8) datentechnisch zwischen der Schaltzentrale (5) und der Streckenzentrale (6) liegt, und
    - der Koppelrechner (8) für eine direkte Kommunikation mit der Streckenzentrale (6) eingerichtet ist, sodass die Schaltzentrale (5) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) indirekt über den Koppelrechner (8) an die Streckenzentrale (6) zu melden.
  5. Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Streckenzentrale (6) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) automatisch zu empfangen und zu verarbeiten, und
    wobei die Streckenzentrale (6) für eine bidirektionale Kommunikation mit der Schaltzentrale (5) eingerichtet ist.
  6. Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei zusätzlich zum Datenkanal (71) ein separater Sende-Empfangskanal (72) für die Fahrzeugdaten (92) und für die Steuersignale (93) vorhanden ist,
    wobei der Datenkanal (71) und der Sende-Empfangskanal (72) zumindest teilweise voneinander verschieden gestaltet sind.
  7. Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei in der Streckenzentrale (6) eine Geographie der Funkzellen (4) und der Strecke (2) hinterlegt ist, sodass bei einem Ausfall einer bestimmten Funkzelle (4) ein definiertes Funkloch (10) von der Streckenzentrale (6) erkannt wird und die Streckenzentrale (6) dazu eingerichtet ist, das Funkloch (10) bei einem Generieren der Steuersignale (93) automatisch zu berücksichtigen.
  8. Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Schaltzentrale (5) dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) über den Zustand der Funkzellen (4) über den Datenkanal (71) automatisch an die Streckenzentrale (6) zu melden, wenn eine Störung oder Entstörung auftritt, und wobei die Streckenzentrale (6) bei einem Einschalten oder Initialisieren dazu eingerichtet ist, die Statusmeldungen (91) über den Zustand der Funkzellen (4) über den Datenkanal (71) bei der Schaltzentrale (5) abzurufen.
  9. Streckenzentrale (6) für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    die eine ETCS-Streckenzentrale ist und die eine Dateneingangsschnittstelle (69) für die Statusmeldungen (91) von der Schaltzentrale (5) umfasst und die zur Verarbeitung der Statusmeldungen (91) eingerichtet ist.
  10. Betriebsverfahren für ein Fahrzeugbeeinflussungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    wobei die Schaltzentrale (5) automatisch die Statusmeldungen (91) über den Zustand der Funkzellen (4) empfängt oder erzeugt und automatisch direkt oder indirekt an die Streckenzentrale (6) weiterleitet, und
    wobei die Streckenzentrale (6) die empfangenen Statusmeldungen (91) automatisch berücksichtigt, sodass Störungen der Funkzellen (4) ohne menschlichen Eingriff bei einer Verarbeitung der Fahrzeugdaten (92) und bei einer Generierung der Steuersignale (93) von der Streckenzentrale (6) einbezogen werden.
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