WO2010060797A1 - Verfahren zur kollisionswarnung und kollisionswarnsystem - Google Patents

Verfahren zur kollisionswarnung und kollisionswarnsystem Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for collision warning for rail vehicles and such a collision warning system.
  • the risk of collision is a significant problem, especially on single-track and secondary routes, since highly complex route safety technology is usually dispensed with for cost reasons.
  • the driving license is determined by a dispatcher in a control center on the basis of a control timetable and the current route allocation and issued by radio to the driver. Issuing an erroneous Driving Permission by the Dispatcher or misinterpreting a correct driver's license may result in dangerous situations.
  • this object is achieved in that RFID (radio frequency identification) signals are generated and emitted on the vehicle side, and that RFID signals from other vehicles are received and evaluated for the risk of collision.
  • RFID radio frequency identification
  • each vehicle with a radio frequency identification (RFID) transmitter / receiver whose transmitting component is designed to emit RFID signals and whose receiving component is connected to a device for evaluating RFID signals received from other vehicles with regard to risk of collision.
  • RFID radio frequency identification
  • the RFID signals comprise at least vehicle-specific data, position data and velocity vector data and have a range which corresponds at least to the braking distance.
  • the vehicle device consists essentially of the RFID transmitter / receiver, a GPS receiver and a display. The vehicle device determines position and speed and transmits this data together with an identification code of the vehicle, in particular the vehicle number, as an RFID signal - more or less as warning information - to the environment.
  • the evaluation of other vehicles of received RFID signals for risk of collision is carried out according to claim 3, characterized in that the RFID signals are evaluated by correlation of route data and timetable data with respect to actual risk states. Scheduled at the identified position expected vehicles that wait, for example, on a neighboring station siding for driving license, can be recognized as uncritical.
  • the position data as part of the RFID signal are determined according to claim 5, preferably by means of a satellite navigation system.
  • the position data determination can be continued based on the last position and the speed for a configurable time.
  • odometrically determined position data or track-side locating reference points for example balises or coupling coils, can be used.
  • the invention will be explained below with reference to a figurative representation.
  • the single figure shows two rail vehicles 1 and 2 on a collision course. Both vehicles 1 and 2 radiate in the direction of travel continuously RFID signals 3 and 4, whose range is greater than the maximum braking distance. As a result, the vehicles 1 and 2 build in the direction of travel in each case a kind of RFID signal lobe.
  • the RFID signal lobe contains the vehicle number, the current position and the speed including the direction of travel of the respective vehicle 1 or 2. These data are determined in-vehicle and can be received by all equally equipped vehicles 2 and 1 if a vehicle 1 or 2 enters the area of the RFID signal lobe of another vehicle 2 or 1.
  • the received RFID signals 5 and 6 of other vehicles 2 and 1 are evaluated by means of timetable data and route data in the manner of a time-distance diagram.
  • the extent of the RFID signal lobe can be significantly reduced if opposing trips can be ruled out, because then only the distance between consecutively moving in the same direction vehicles can be critical.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kollisionswarnung für schienengebundene Fahrzeuge (1, 2) sowie ein entsprechendes Kollisionswarnsystem. Um auf kostenintensive und hochgradig aufwändige Sicherungstechnik verzichten zu können, ist vorgesehen, dass fahrzeugseitig RFID (radio frequency identification)-Signale (3, 4) generiert und abgestrahlt werden und dass RFID-Signale (6, 5) anderer Fahrzeuge (2, 1) empfangen und auf Kollisionsgefahr ausgewertet werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Kollisionswarnung und Kollisionswarnsystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kollisionswarnung für schienengebundene Fahrzeuge sowie ein derartiges Kollisionswarnsystem.
Die Kollisionsgefahr stellt insbesondere auf eingleisigen und Nebenstrecken ein erhebliches Problem dar, da auf hochkomplexe Streckensicherungstechnik aus Kostengründen üblicherweise verzichtet wird. Die Fahrterlaubnis wird von einem Fahrdienstleiter in einer Zentrale anhand eines Regelfahrplanes und der aktuellen Streckenbelegung ermittelt und per Funk dem Triebfahrzeugführer erteilt. Die Erteilung einer fehlerhaften Fahrterlaubnis durch den Fahrdienstleiter oder die Fehlinterpretation einer korrekten Fahrterlaubnis durch den Triebfahrzeugführer können zu gefährlichen Situationen führen .
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Kollisionswarnung und ein Kollisionswarnsystem bereitzustellen, welche mit einfachen Mitteln eine technische Unterstützung der Gefahrenerkennung durch den Triebfahrzeugführer ermögli- chen.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass fahr- zeugseitig RFID (radio frequency identification) -Signale generiert und abgestrahlt werden und dass RFID-Signale anderer Fahrzeuge empfangen und auf Kollisionsgefahr ausgewertet werden .
Gemäß Anspruch 6 ist dazu vorgesehen, dass jedes Fahrzeug mit einem RFID (radio frequency identification) -Sender/Empfänger ausgestattet ist, dessen Sendekomponente zur Abstrahlung von RFID-Signalen ausgebildet ist und dessen Empfangskomponente mit einer Einrichtung zur Auswertung von anderen Fahrzeugen empfangener RFID-Signale hinsichtlich Kollisionsgefahr ver- bunden ist.
Auf diese Weise ist eine Erhöhung des Sicherheitsniveaus auch ohne Einsatz der herkömmlichen, kostenintensiven Sicherungstechnik erreichbar. Neben dem Regelzugbetrieb kann das RFID- Fahrzeuggerät auch für Sonderfahrten, z. B. nicht regelmäßig auf der Strecke verkehrender Baufahrzeuge, eingesetzt werden. Dabei ist es von Vorteil, dass eine tragbare Ausführung des Fahrzeuggerätes realisierbar ist, so dass auch eine Mitführung durch kleine Einheiten möglich ist. Aufgrund der Trag- barkeit des Fahrzeuggerätes besteht außerdem die Möglichkeit, dieses vor Einfahrt in den auf Kollisionsgefahr zu überwachenden Streckenabschnitt zu übergeben und am Ende dieses Streckenabschnittes zurückzunehmen oder zu deaktivieren. Darüber hinaus ist auch eine Nutzung als Rückfallebene bei Hauptbahnen denkbar oder auch bei temporären, beispielsweise Bauarbeiten bedingten Gleissperrungen, wodurch nur eine eingleisige Befahrung möglich ist.
Gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die RFID-Signale min- destens fahrzeugspezifische Daten, Positionsdaten und Geschwindigkeitsvektordaten umfassen und eine Reichweite aufweisen, die mindestens dem Bremsweg entspricht. Das Fahrzeuggerät besteht dabei im Wesentlichen aus dem RFID-Sen- der/Empfänger, einem GPS-Empfänger und einem Display. Das Fahrzeuggerät ermittelt Position und Geschwindigkeit und sendet diese Daten zusammen mit einem Identifikationscode des Fahrzeugs, insbesondere der Fahrzeugnummer, als RFID-Signal - quasi als Warninformation - an die Umgebung. Die Auswertung von anderen Fahrzeugen empfangener RFID-Sig- nale auf Kollisionsgefahr erfolgt gemäß Anspruch 3 dadurch, dass die RFID-Signale durch Korrelation von Streckendaten und Fahrplandaten hinsichtlich tatsächlicher Gefährdungszustände bewertet werden. Fahrplanmäßig an der identifizierten Position zu erwartende Fahrzeuge, die beispielsweise auf einem benachbarten Bahnhofsgleis auf Fahrterlaubnis warten, können dadurch als unkritisch erkannt werden.
Nur die RFID-Signale nicht in diese Gruppe fallender Fahrzeuge deuten auf ein erhöhtes Gefahrenpotenzial hin und führen gemäß Anspruch 4 zu einer Kollisionswarnung, die dem Triebfahrzeugführer akustisch und/oder optisch signalisiert wird. Die Einleitung von Maßnahmen, z. B. Verringerung der Geschwindigkeit oder Warnung an die Leitzentrale, obliegt dem Triebfahrzeugführer. Das Fahrzeuggerät selbst hat vorzugsweise keine direkte Eingriffsmöglichkeit, z. B. auf das Bremssystem des Fahrzeugs.
Die Positionsdaten als Teil des RFID-Signals werden gemäß Anspruch 5 vorzugsweise mittels eines Satelliten-Navigationssystems ermittelt. Bei Ausfall der Positionsdateninformation, beispielsweise bei Tunnelfahrten oder topographiebedingten Abschattungen, kann die Positionsdatenbestimmung anhand der letzten Position und der Geschwindigkeit für eine projektierbare Zeit fortgesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch auf odometrisch ermittelte Positionsdaten oder strecken- seitige Ortungsreferenzpunkte, beispielsweise Balisen oder Koppelspulen, zurückgegriffen werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer figürlichen Darstellung erläutert. Die einzige Figur zeigt zwei Schienenfahrzeuge 1 und 2 auf Kollisionskurs. Beide Fahrzeuge 1 und 2 strahlen in Fahrtrichtung kontinuierlich RFID-Signale 3 und 4 aus, deren Reichweite größer als der maximale Bremsweg ist. Dadurch bauen die Fahrzeuge 1 und 2 in Fahrtrichtung jeweils eine Art RFID-Signalkeule auf. Die RFID-Signalkeule beinhaltet die Fahrzeugnummer, die momentane Position und die Geschwindigkeit inklusive Fahrtrichtung des jeweiligen Fahrzeugs 1 bzw. 2. Diese Daten werden fahrzeugintern ermittelt und können von allen gleichermaßen ausgestatteten Fahrzeugen 2 bzw. 1 dann empfangen werden, wenn ein Fahrzeug 1 oder 2 in den Bereich der RFID-Signalkeule eines anderen Fahrzeuges 2 oder 1 eindringt .
Eine Annäherung unterhalb eines bestimmten Sicherheitsabstandes führt zu einer optischen und/oder akustischen fahrzeuginternen Kollisionswarnung, falls diese Annäherung nicht durch fahrplanmäßig vorgesehene Begegnung, insbesondere auf benachbarten Gleisen, als unkritisch erkannt wird. Dazu werden die empfangenen RFID-Signale 5 und 6 anderer Fahrzeuge 2 bzw. 1 mittels Fahrplandaten und Streckendaten nach Art eines Zeit- Weg-Diagramms bewertet.
Die Reichweite der RFID-Signale 3 und 4, d. h. die Ausdehnung der RFID-Signalkeule, kann erheblich verringert werden, wenn gegensinnige Fahrten ausgeschlossen werden können, weil dann nur der Abstand zwischen hintereinander in gleicher Richtung fahrender Fahrzeuge kritisch werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Kollisionswarnung für schienengebundene Fahrzeuge (1, 2) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass fahrzeugseitig RFID (radio frequency identification) -Signale (3, 4) generiert und abgestrahlt werden und dass RFID-Signale (6, 5) anderer Fahrzeuge (2, 1) empfangen und auf Kollisionsgefahr ausgewertet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass RFID-Signale (3, 4), die mindestens fahrzeugspezifische Daten, Positionsdaten und Geschwindigkeitsvektordaten umfassen und deren Reichweite mindestens dem Bremsweg entspricht, generiert und abgestrahlt werden.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die empfangenen RFID-Signale (5, 6) durch Korrelation von
Streckendaten und Fahrplandaten auf Kollisionsgefahr ausgewertet werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei erkannter Kollisionsgefahr fahrzeugintern eine akustische und/oder optische Signalisierung ausgelöst wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Positionsdaten mittels eines Satelliten-Navigationssystems ermittelt werden.
6. Kollisionswarnsystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in jedem Fahrzeug (1, 2) ein RFID-Sender/Empfänger vorgesehen ist, dessen Sendekomponente zur Abstrahlung von RFID-Signalen (3, 4) ausgebildet ist und dessen Empfangskomponente mit einer Einrichtung zur Auswertung von anderen Fahrzeugen empfangener RFID-Signale (5, 6) hinsichtlich Kollisionsgefahr verbunden ist.
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