WO2016012335A1 - Schienenfahrzeug - Google Patents

Schienenfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2016012335A1
WO2016012335A1 PCT/EP2015/066253 EP2015066253W WO2016012335A1 WO 2016012335 A1 WO2016012335 A1 WO 2016012335A1 EP 2015066253 W EP2015066253 W EP 2015066253W WO 2016012335 A1 WO2016012335 A1 WO 2016012335A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
control system
loop
rail vehicle
interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/066253
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Fischer
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 AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to CN201580040380.4A priority Critical patent/CN106660569B/zh
Priority to RU2017101844A priority patent/RU2658214C1/ru
Priority to US15/328,148 priority patent/US9994241B2/en
Priority to EP15738902.4A priority patent/EP3145787B1/de
Publication of WO2016012335A1 publication Critical patent/WO2016012335A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0036—Conductor-based, e.g. using CAN-Bus, train-line or optical fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/32—Control or regulation of multiple-unit electrically-propelled vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0063—Multiple on-board control systems, e.g. "2 out of 3"-systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0072—On-board train data handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
    • G06F13/4004—Coupling between buses
    • G06F13/4027—Coupling between buses using bus bridges
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
    • G06F13/4063—Device-to-bus coupling
    • G06F13/4068—Electrical coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/542—Systems for transmission via power distribution lines the information being in digital form
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2201/00—Control methods
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40293—Bus for use in transportation systems the transportation system being a train

Definitions

  • the invention relates to a rail vehicle with a driving ⁇ generating unit, the resource subsystems, and in a control system comprising a first control system level, in which operating means subsystems interconnected by means of a digital data bus ⁇ structure, and at least one second control system level, at least one of the analog processing of operations having line set associated with resource subsystems.
  • Control system level forms. For example, control devices such as a drive control device and a brake control unit connected to a bus system ⁇ through which they together and to other equipment - can communicate - for example, elements of a sensor system. Regardless of this control system level, a large number of safety-related additional connections are required to meet CSM requirements ("Common Safety
  • safety loops These supplementary compounds typically take the form of electrical loops, known in the art as "safety loops.” Examples include door control loops, emergency brake loops, dome loops, door lock loops, brake mishandling, etc.
  • safety loops For monitoring and evaluation of the guided by these loops electrical signals a complex, conventional switching technology is necessary. This ba ⁇ Siert on the use of a plurality of switches according to the relay technology, with which a high wiring costs associated. For example, by means of conventional
  • Switching elements can be determined with sufficient certainty whether an emergency brake has been pulled or a door is still open or is already locked. Also, a direction-dependent control of a door opening operation by the control of conventional switching elements takes place.
  • the cabling, cable feedthroughs, connection techniques required for this purpose require a large installation space in the design and they are designed with durable connecting elements (eg gold and silver contacts).
  • the vehicle unit comprises a control system interface means to ⁇ least having a first, associated with the data bus interface unit, a second associated with the line set sectional ⁇ unit and a control unit which, in at ⁇ least one operating mode for the treatment of the transactions over the second interface unit is provided.
  • a control system interface means to ⁇ least having a first, associated with the data bus interface unit, a second associated with the line set sectional ⁇ unit and a control unit which, in at ⁇ least one operating mode for the treatment of the transactions over the second interface unit is provided.
  • a "resource subsystem” is intended at least one resource or set of resources are understood to be a resource subsystem several resources on these provided to a common task in the operation of the are Schie ⁇ nenhuss assigned. Weist, at least perform this task in cooperation
  • the equipment subsystem expediently includes local networking of the components Resources with each other.
  • Typical equipment subsystems are designed as a drive unit, brake device, door device, air conditioning device, passenger information device, emergency brake device, etc.
  • treatment of a process to a minimum, in particular to ⁇ controlling, for example, a trigger, a surveil ⁇ Chen and / or an evaluation of the operation to be understood.
  • An “analog treatment” is intended to mean a treatment comprising at least analog means is performed.
  • Analog means are, in particular analog Lei ⁇ obligations which are advantageously designed to guide an analog electrical signal, and means, connected to an analog line to ⁇ minimum, in particular shot PHY sikalisch directly.
  • Typical means are in ⁇ particular actuating means, such as buttons, levers, etc. and switching means.
  • the line set is expediently formed by analog lines. These differ from data bus structures that are designed to carry information in digital form. Accordingly, under the failed ⁇ the first interface unit and the second
  • the first interface unit constitutes interfaces for the digital data bus and has digital connectivity to connect cables for digital transmission, while the second interface unit provides interfaces for lines of the Lei ⁇ processing set and up includes analog connections which are designed to connect analog electrical cable are.
  • the first interface unit is designed in particular as a digital input and output unit (or digital I / O unit), while the second interface unit is designed as an analog input and output unit (or analog I / O unit). This is used in particular to an electrical ⁇ cal signal with at least one specific property - in particular a certain voltage value, a specific current value, a certain frequency, etc. - in a line couple the line set and capture or read such a signal from a line of the wiring harness.
  • the control system interface device is structured by the functional separation of the section adjusting units which are each associated with a different control system level, ⁇ advantageous way legally hierarchically.
  • Buses of the "Profinet®” type may be used, whereby the bus topology may, for example, have a Profinet ring, but further structures, for example with a CAN bus, are conceivable.
  • the interface units and the control unit are arranged in egg ⁇ ner contiguous housing unit of Leitsystemeonce- strengthen immunity.
  • the vehicle unit can be used as a single railcar for the transport of passengers, as a locomotive, as a drive unit of a multiple unit, as a non-powered passenger coach or as a car consisting of an association of carriages
  • a vehicle unit may also be a composition of cars, which forms a self-sufficient control unit.
  • a composition is also called "Consist.”
  • a composition may correspond to half a train set.
  • a conventional switching technology can be particularly advantageously replaced by a corresponding software implementation of the control unit. Since ⁇ through, an advantageous modularity, in particular towards ⁇ clearly a functionality expansion can be achieved.
  • the control unit and the line set Wenig ⁇ least form an at least partially logical security ribbons.
  • a safety loop of over ⁇ monitoring safety-related processes in the rail vehicle is known to be ordered to-.
  • a safety loop is formed by an electrical analog line in which a switching technique is arranged, which can close or interrupt the loop depending on an operating event. Typical examples of this are a door control loop, a door lock loop, an emergency brake loop, a
  • a data communication via the train buses may concerning include the transmission of safety-related information, the safety loop.
  • a "train bus” is intended in particular a data bus verstan ⁇ be the one which is provided to a data communication between the coupled vehicle units. Examples of a train bus in accordance with the TCN-norm of WTB bus ( "Wire Train bus”) and the ETB bus ("Ethernet Train Bus").
  • control system interface device has at least one internal
  • Interface units are connected. As a result, expansion options can be achieved with a high degree of modularity.
  • the invention is further based on a rail vehicle with an association of vehicle units, which each have Radiomit ⁇ telsubsysteme, and a control system that a first control system level, are networked in which Radioffensubsysteme by means of a digital data bus structure, and at least one second control system level, we - at least one line set associated with the analogous handling of operations in resource subsystems, the control system including a third level of control system including at least two train buses, which connect the vehicle units together.
  • control system comprises a set of control system interface units that are each disposed in a different vehicle unit and a first assigned to the data bus interface unit, a second associated with the line set sectional ⁇ unit, at least a third interface unit for the train buses and a control unit have provided in at least one mode of operation ⁇ for the treatment of the transactions via the second interface unit.
  • an advantageous simplification of wiring between the coupled vehicle units can be achieved, since communication between the vehicle units - including a data communications relating to the cases treated through the second interface unit - from ⁇ eventually can be done by train buses. Wiring in the transition area between two coupled vehicle units may be limited to lines for the train buses and the electrical supply. An additional Wire the ⁇ tung, particularly with regard to safety requirements in accordance with CSM ( "Common Safety Methods") can advantageously be dispensed with. This allows considerable cost savings in the wiring and the use of plugs, connectors, cable ducts, etc. can be achieved. Furthermore, a Advantageous weight reduction can be achieved and it can be reduced corrosion damage, cable breaks and the associated service costs for the operator.
  • the proposed architecture allows each individual vehicle unit to be constructed as an independent unit or as an independent subsystem from the point of view of control technology.
  • the control system interface devices advantageously form in each vehicle unit coupling points of the first and second control system levels to the third control system level and their train buses, so that they can be assigned the function of a gateway expediently.
  • the rail vehicle can be purchased ⁇ det in particular as a train, the vehicle units are each designed as intended for the transport of passengers cars. At least one car is equipped with a drive unit.
  • the rail vehicle can also be designed as a Zu ⁇ composition of multiple trainsets.
  • the rail vehicle may be formed as hauled by a locomotive train from ⁇ further, wherein at least one in-vehicle unit is designed as Loko ⁇ automotive and other vehicle units are formed as Rei ⁇ sezugwagen for the transport of passengers.
  • the vehicle units can each be designed as a locomotive, wherein the rail vehicle corresponds to a Ver ⁇ band of locomotives in multiple traction.
  • the invention provides a konventi ⁇ tional circuitry by appropriate software technical implementation of the control unit can be replaced particularly advantageous. Since ⁇ through, an advantageous modularity, in particular towards ⁇ clearly a functionality expansion can be achieved.
  • a safety loop is known to be associated in the rail vehicle of over ⁇ monitoring of safety-related operations.
  • a safety loop is formed by an electrical analog line in which a switching technique is arranged, which can close or interrupt the loop depending on an operating event.
  • Typical examples include a door control loop, a door lock loop, an emergency brake loop, a brake command loop, a turnaround loop, and / or a dome loop.
  • conventionally used conventional monitoring and evaluation means assigned to a safety loop such as, in particular, comparators, AND gates, OR gates, timers, etc.
  • a safety loop such as, in particular, comparators, AND gates, OR gates, timers, etc.
  • software measures of the control unit which fulfill the function of these conventional elements , especially fake.
  • control system interface device A particularly simple architecture of the control system interface device can be achieved if the control system interface devices each have at least one internal data bus to which the control unit and the interface units are connected. As a result, expansion options can be achieved with a high degree of modularity.
  • At least one of the train buses be used as Ethernet
  • Train bus is formed. As a result, common, reliable network components can be used. In addition, an existing control system equipped with an Ethernet train bus can be easily retrofitted.
  • the rail vehicle has an electric power supply system, wherein one of the train buses of Lines of the power supply system is formed. This allows a simple design - in particular possible without additional wiring ⁇ - a train bus for a combined long since provided ⁇ tenübertragung.
  • the third control system level has at least three train buses, which connect the vehicle units to each other, wherein the third interface unit is provided for connection to the at least three train buses.
  • ⁇ hang it is proposed that in the Leitsystem attackstel- the control units in an operating mode len esten are each intended to detect and carry out a distribution of data traffic on the train buses.
  • an automatic configuration of the network tensioned by the train bus can advantageously be achieved.
  • the control units can each form network nodes of a meshed network.
  • the train buses are each assigned to different security levels.
  • the security levels are assigned in particular to different security standards. Specifically, a first security level may be assigned one hand, requirements of the so-called “security”, ⁇ currency rend a second security level is associated with requirements of sogenann ⁇ th "Safety". Under “Safety Requirements” are particular requirements are understood, which are defi ⁇ ned in the standards EN 50128, 50159, 50126, 50129 and / or the 61,508th particular, the safety requirements are aimed at the protection of persons, with the security requirements of the The safety requirements are therefore stricter than the security requirements.
  • one of the train buses is designed as a comfort bus, which at least provided for the transmission of information to passengers.
  • a particularly advantageous differentiated treatmen ⁇ development of a communication of convenience features and safety-related functions can be achieved further when one of the train buses, which is different from a comfortable coach, used to transfer drive or braking data.
  • FIG. 2 shows the rail vehicle from FIG. 1 with a guidance system comprising three train buses and control system interfaces.
  • FIG. 3 shows one of the control system interface devices
  • FIG. 2 in a detailed view
  • FIG. 4 shows a control unit of the control system interface device from FIG. 3,
  • Figure 5 a formed by the train buses and Leitsystemonce- strengthen immunityen, meshed network and
  • FIG. 6 shows the head carriage of the rail vehicle from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a rail vehicle 10 in a schematic side view.
  • the rail vehicle 10 is designed as an association of a plurality of vehicle units 12.1, 12.2, etc. designed in each case as carriages for transporting passengers, which are mechanically coupled to one another and form a multiple unit train.
  • one of the vehicle units of the dressing with a drive unit 14 for driving Wenig ⁇ least one drive axle 16 is at least provided (see Figure 2).
  • the rail vehicle 10 is designed as a single railcar.
  • the rail vehicle 10 may be an association of unpowered passenger have carriage, which is coupled with at least one traction vehicle, such as a locomotive.
  • the rail vehicle 10 is known to have a number of resources that allow operation of the rail vehicle 10. These can be designed in particular as a control unit, sensor unit and / or actuator unit.
  • the operating means 20 shown as an example in Figure 1 are as resources 20.2 a braking device 19, operation ⁇ medium 20.3 a door means, operating means 20.5 of an air conditioning unit, operating means 20.6 of a passenger ⁇ information systems, resources 20.7, 20.8 and 20.9 of a man-machine interface for the driver , Operating means 20.11 an emergency braking device and operating ⁇ medium 20.13 a train protection.
  • the rail vehicle 10 is known to include an electrical system 22 that includes a set of electrical leads to which the resources 20 are connected.
  • the electrical system 22 includes an electrical supply ⁇ system 24, which serves to provide the resources 20 as an electrical load with electrical energy.
  • the supply system 24 has a set of electrical lines 26, which connect the operating means 20 to a power supply 28 in such a way that an energy flow between the power supply 28 and the individual operating means 20 can be produced.
  • the set of electrical lines 26 include, in addition to electrical conductors, which lead at least one current phase, in particular also so-called ground lines, a reference potential - the ground potential or the vehicle potential - lead.
  • the power supply 28 shown schematically in Fi gur ⁇ 1 may in particular sondere correspond to a voltage intermediate-circuit which is fed itself by means of a non-illustrated input scarf ⁇ processing of the railway vehicle 10 with energy from a supply Netzver ⁇ 30th It will be through at least one
  • Voltage intermediate circuit adapted for the operation of the associated electrical load electrical signal he testifies ⁇ which is guided by means of electrical lines 26 to this.
  • electric currents un ⁇ ter Kunststofferie properties (DC voltage, AC voltage, voltage value, frequency, value, number of current phases, etc.) have.
  • the lines 26 are shown schematically in Figure 1, with a complete representation of the networking of the lines 26 is omitted.
  • the electrical system 22 also includes a set 32 of electrical leads 34. This is associated with the analog processing of operations by means of analog voltage and / or Stromsig ⁇ dimensional. Examples of such analog operations are described below.
  • the wiring harness 32 has a first group of electrical lines 34.1, which connect the operating means 20.3 in the illustrated vehicle unit 12.1, each designed as a door drive for actuating a door opening or door closure.
  • the lines 34.1 conventionally extend along the entire bandage, connecting all the door drives of the bandage to one another and to an evaluation unit.
  • the wiring harness 32 comprises a further group of electrical lines 34.2, which of the so-called
  • the wiring harness 32 includes another group of wires 34.4 associated with the emergency brake override function. At this trained as operating unit for the driver operating resources 20.9 of the human-machine interface is connected. In known - not shown here - solutions this is conventionally in connection with an evaluation unit, which is itself steue ⁇ tion technology with a brake control of the braking device 19 in operative connection.
  • the above-described groups of electric lines 34.1 to 34.4 are conventionally components of loops, which are also called “safety loops" in the technical language.
  • the lines 34.1 such lines in the door drives connect integrated switches, each of which feeds a constant voltage to the loop continue when the associated door is closed, the other functions associated with lines 34.2 through 34.4 also based on the principle of a switch which includes a voltage loop or interrupts, wherein the feed and the reading of the corresponding voltage signal in known solutions by means of single and Ausgabemodu- len take place that are conventionally different in each case for the above-described ⁇ NEN functions.
  • the groups of lines of the wiring harness 32 described above conventionally belong to independent safety-related systems which require their own, possibly composite wiring.
  • FIG. 2 shows the complete association of vehicle units 12.1 to 12.6 in a schematic side view.
  • Operating ⁇ means 20 of the rail vehicle 10, of which some examples are shown in Figure 1 are distributed throughout the association.
  • Certain operating means 20, the particular Be ⁇ constituents of a drive unit 14 or a man-machine interface for the driver, are not present in any vehicle unit 12th
  • a drive unit 14, by means of which drive axles 16 can be driven, is arranged, for example, respectively in the vehicle units 12.2, 12.3 and 12.5, the remaining vehicle units 12.1, 12.3 and 12.6 being without drive.
  • Other resources 20, such as components of the passenger information system, are present in each vehicle unit 12 of the association.
  • the About ⁇ sake of clarity, are single resource not shown 20 in Fi gur ⁇ second
  • Operating means 20 which are assigned to a common function in rail vehicle 10 and are provided in particular for performing a specific task in interaction, are treated in terms of control technology as a group of operating means, which is referred to in the expert language "operating system ⁇ subsystem” and assigned to the task is.
  • Examples of subsystems which angeord are ⁇ net a vehicle unit 12, "drive unit”, “brake unit” are “Türein ⁇ direction”, “air conditioning device”, "passenger information ons driven", “emergency brake”, etc.
  • FIG 2 become the subsystems shown schematically and each designated by the reference numeral 36. a, 36. b, etc.
  • the Antriebseinhei ⁇ th 14 in the corresponding vehicle units are also each considered as a subsystem 36. e.
  • FIG. 2 also shows the guidance system 18 of the rail vehicle 10. It has a set of control system interface devices 38.1, 38.2, etc., which are each arranged in a different vehicle unit 12.1, 12.2, etc.
  • the control system interface devices 38 each have interface units that are shown in more detail in Figures 3 and 4, to which the subsystems 36 of ent ⁇ speaking vehicle unit are connected 12th
  • the control system interface devices 38 are connected to one another by means of draw buses 40, 42, 44, which extend along the entire bandage and are described in more detail below.
  • FIG. 3 shows the control system interface device 38.1 of the vehicle unit 12.1 in a detailed view.
  • It comprises a first interface unit 46, to which lines of a digital data bus structure 52 of the corresponding vehicle unit 12 are connected.
  • conventional process control data bus structures can be used, such as a bus based on the Ethernet technology bus structure.
  • the bus topology may include, for example, a Profinet-ring can be used as part of the structure Busstruk ⁇ a bus of the type "PROFInet®" are used.
  • the data bus 52 and to this reasonable connected subsystems 36 are schematically Darge ⁇ represents in FIG. 3
  • the control system interface device 38 also has a second interface unit 48 to which the INTR ⁇ gene 34 of the line set are connected 32nd In particular, the lines 34.1 of the door loop, the lines 34.2 of the Totmannschreibwachung (not shown), the lines 34.3 of the emergency braking and the lines 34.4 of Notbremsüber- b Wegungsschleife connected to connections of the interface of the ⁇ lenizi 48th It is also the as ⁇ Actuate the supply unit, in particular in the form of a button-trained resources 9.20 exemplified explicitly Darge ⁇ provides.
  • the lines 34.4 of the emergency brake lock-up loop to which the resource 20.9 is connected are also shown.
  • the interfaces for the lines 34 are formed by a first unit 48. I of the interface unit 48.
  • a white ⁇ tere unit 46. ii of the first interface unit 48 provides connections for electrical lines 35 of the line set 32, which are associated with the gears undertake any other Analogvor- undergoing by the monitoring
  • the electrical lines 35 may correspond to local control lines of the corresponding vehicle unit 12. Furthermore, the control system interface device 38 has a third interface unit 50, to which the
  • Train buses 40, 42, 44 are connected.
  • the functions and equipment ⁇ formation of the train buses are described in more detail below.
  • the interface units 46, 48, 50 are each of a different control system level of the control system 18 zugeord ⁇ net.
  • a first control system level 54 subsystems 36 are networked together by means of the digital data bus structure 52, wherein the interface unit of the control system interface device 38 assigned to the first control system level 54 corresponds to the first interface unit 46.
  • resources 20 in sub ⁇ systems 36 for analog treatment of operations by means of Wiring harness 32 interconnected.
  • the corresponding interface of the control system ⁇ leniere interface device 38 is formed by the second interface unit 48th
  • the first and second control system levels 54, 56 may be differentiated, in particular, by the type of signals they handle.
  • the first control system level 54 is associated with the treatment of digital signals, while the second control system level 56 is associated with the treatment of analog signals.
  • the first interface unit 46 is an input-output unit (or input-output unit) for digital
  • the second interface unit 48 is designed as an input-output unit for analog signals and has interfaces which are designed for connecting analog electrical lines for the guidance of analog signals.
  • the control system 18 has a third control system level 58, which is formed by the train buses 40, 42, 44 connecting the vehicle units 12.
  • the third level control system 58, the interface unit 50 is one which forms connection possible ⁇ possibilities for the train buses.
  • the control system interface device 38 includes the Weite- ren a control unit 60, which is intended for treating operation ⁇ operations on the basis of signals received via the interface units 46, 48, 50 or sent.
  • the control unit 60 is shown in Figure 3 schematically ⁇ schematically and in Figure 4 in a detailed view.
  • the control unit 60 has a computing unit 62 which is equipped with two processor units 62.1, 62.2.
  • the training with two processor units control operations of the control unit 60 can be made redundant. In particular, a diverse redundancy can be achieved by a control operation is programmed with different algorithms that are executed by the various Saworeinhei ⁇ th 62.1, 62.2.
  • the processor units 62.1, 62.2 may be formed by two physically different processors (or CPU), or may be formed by a processor, with the formation of the processor units 62.1, 62.2 at a logical level.
  • the control unit 60 further includes a memory ⁇ unit 64, which is designed as a ROM and / or RAM memory and in which software modules are stored for the execution of control operations.
  • the control system interface device 38 has an internal data bus 66, to which the control unit 60 and the interface units 46, 48, 50 are connected (see also FIG. 3). Data is passed via the data bus 66 between the interfaces of the interface units 46, 48, 50 and the control unit 60. Data read out from the interfaces ⁇ units are performed via the data bus 66 to the control unit 60 back and data that are generated by the STEU ⁇ erritt 60 are given via the data bus 66 to the associated data interface unit.
  • the control unit 60 further comprises a data processing unit 68 connected to the Rechenein ⁇ unit 62, which is provided for the evaluation of safety-related signals, which are read by the interface units 46, 48. It is therefore signals that are generated in the corresponding vehicle unit 12, in which the respective control system interface device 38 is arranged. These safety-related signals can be generated in the first control system level 54 and received in digital form via the data bus structure 52 from the first interface unit 46. Furthermore, can be generated and be construed ER- as analog signals from the second interface unit 48 safety-related Signa ⁇ le in the second control system level 56th An example of such an analog, safety-related signal is a voltage change in egg ⁇ ner formed by the lines 34.1, 34.2, 34.3 or 34.4 safety loop.
  • a voltage change may from the interface unit 48 a Signal to be detected at a certain frequency.
  • a change of at least one signal or line characteristic (voltage value, current ⁇ value, frequency, resistance, conductivity, etc.) More generally detected at least by the second interface unit 48, and - by a Füh ⁇ tion by means of the internal bus 66 - by the evaluation unit 68 evaluated.
  • a change in a signal or line characteristic is, for example, by the operation of a resource 20.11 by a passenger (emergency brake loop), by an operation ei ⁇ nes resource 20.3 at a closing operation (Türschlei ⁇ Fe), in a head unit 12.1 or 12.6 by an Actu ⁇ supply of the operating means 20.7 (dead man's loop) or in a head unit 12.1 or 12.6 triggered by an actuation of the loading ⁇ means 20.9 (emergency brake bypass loop).
  • These signals are detected and evaluated by the evaluation unit 68. Evaluation results are given to the arithmetic unit 62, which executes a corresponding control process.
  • the triggered control process may be the initiation of emergency braking.
  • the computing unit 62 be ⁇ raised in the detection of the actuation of the operating means by the evaluation unit 20.9.
  • an object of the control unit 60 - in addition to detecting a change in a signal or line characteristic via the second interface unit 48 - the supply of the line set 32 with suitable analog signals, in particular the supply of a constant DC voltage or to cause an alternating voltage with a certain frequency.
  • the operation of the second interface unit 48 is controlled as an analog input-output unit in at least one operating mode of the control ⁇ unit 60 of this, so that operations over This second interface unit 48 takes place, in particular the supply and the reading out of analog signals into and out of the line set 32, are treated by this control unit 60.
  • control unit 60 and the line set 32 form the safety loops described above, wherein the line set 32 and the second interface unit 48 into ⁇ particular the unit 48. i, form the physical structure of a loop, while the control unit 60, the herkömmli ⁇ chgue by a Conventional switching technology - replaced in particular by means of switches, relays, comparators, AND gates, OR gates, timers, etc. - provided signal evaluation of the loop on a logical level.
  • control unit 60 may be programmed with an operation mode in which it performs the function of the legal recording apparatus.
  • brake or brake command loop may be formed by the control unit 60 together with electrical lines of the wiring harness 32, a door lock loop, a Fahrrichtichtermittle loop and / or a dome loop.
  • the control unit 60 may further monitor lines 34, 35 of the wiring harness 32 via the second interface unit 48 in a monitoring mode. By detecting a resistance parameter or a conductivity characteristic, in particular a line break in the line set 32 can be detected by the control unit 60.
  • the third control system level 58 has three train buses 40, 42, 44 extending along the entire
  • Each vehicle unit 12 is connected to the train buses 40, 42, 44 at a docking point. This coupling point is formed in the vehicle units 12 respectively by the associated control system interface means 38. For this purpose, this is provided, as described above, with the interface unit 50 to which the train buses 40, 42, 44 are connected (see FIG. 3). The connection of these train buses to the control unit 60 is shown in FIG. This has a set of three communication processors 70, 72, 74, each associated with a different train bus 40, 42 and 44, respectively.
  • This communication processors 70, 72, 74 are integrally Schlos ⁇ sen in the data flow of the associated train bus and are connected for data processing with the calculating unit 62nd By means of these connections, data which are routed via the train buses 40, 42, 44 and the corresponding interface of the interface unit 50 can be received and evaluated by the computing unit 62. In addition, data generated in a control operation of the control unit 60 by the computing unit 62 can be coupled via these connections in the corresponding train buses.
  • the train buses 40, 44 are each manufacturedbil ⁇ det as an Ethernet bus.
  • the train bus 40 is designed as a comfort bus, which is provided at least for the transmission of information for the passengers. This information may correspond to useful information, such as information about an operating procedure, or also entertainment information, such as in particular audio and video ⁇ data.
  • the train bus 40 is designed for a transmission rate of at least 100 MB / s.
  • the train buses 40, 44 differ in their basic function by the respective level of security that is to them ⁇ sorted.
  • a data communication which takes place via the train bus 40, subject to the general requirements of the si ⁇ safety, which in Germany in particular the Federal Office for Si ⁇ reliability in information (BSI) are defined.
  • the train bus 44 to the associated security level is higher contrast, ⁇ over and satisfy the requirements of personal protection.
  • Such requirements are also called "safety requirements" in the specialist language. as formed according to a TCN standard than ETB bus (or “Ethernet Train bus”).
  • ETB bus or "Ethernet Train bus”
  • the third train bus 42 is formed by lines 26 of the electrical supply system 24 (see also Figure 1).
  • the Kom ⁇ munikationsreaor 72 is provided with a coupling-in and decoupling unit by which a signal generated by the arithmetic unit 62 a digital signal in analog form in egg ⁇ ne line 26 of the electrical supply system 24
  • the coupling-in and decoupling unit for executing a
  • This method can in particular be an orthogonal
  • the primary function of the third train bus 42 is the provision of at least one redundant communication channel in the third control system level 58.
  • the train buses 40, 42, 44 each have a basic function, which is based in particular on the respectively assigned to ⁇ security level and in particular on the nature of the data to be transmitted.
  • the control units 60 are provided in the vehicle units 12 in each case in an operating mode to a Ver ⁇ distribution of data traffic on the train buses 40, 42, 44 to determine and carry out.
  • data received from a control unit 60 in a vehicle unit 12 via one of the train buses may be forwarded from that control unit 60 to another train bus.
  • the data network which is formed by the train buses 40, 42, 44 and by the control units 60 of the control system interface device 38, can be operated as a meshed network in which the control units 60 each form three network nodes. This is shown very schematically in Figure 5, wherein in addition to the train buses 40, 42, 44 and transversal transitions between the train buses are formed by the control units 60.
  • FIG. 6 shows the vehicle unit 12.1 designed as a head carriage.
  • the power supply 28 of the electrical supply system 24 is arranged (see also Figure 1).
  • the outgoing from this electrical lines 26 are used as transmission lines of the train bus 42.
  • an electrical line 26 is connected in terms of data technology to the control system interface device 38.1 assigned to this vehicle unit 12.1.
  • At this train buses 40 and 44 are also connected.
  • operating means 20 of the vehicle unit 12.1 by means of which analog, safety-related signals are generated which are received by the interface unit 48 and evaluated by the evaluation unit 68 of the control unit 60.
  • These operating means 20 are designed, in particular, as actuating elements which are connected in one or more of the safety loops described above.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einer Fahrzeugeinheit (12.1), die Betriebsmittelsubsysteme (36) aufweist, und einem Leitsystem (18) umfassend eine erste Leitsystemebene (54), in welcher Betriebsmittelsubsysteme (36) mittels einer digitalen Datenbusstruktur (52) miteinander vernetzt sind, und zumindest eine zweite Leitsystemebene (56), die wenigstens einen der analogen Behandlung von Vorgängen in Betriebsmittelsubsystemen (36) zugeordneten Leitungssatz (32) aufweist. Um ein gattungsgemäßes Schienenfahrzeug bereitzustellen, bei welchem ein hohes Sicherheitsniveau mit einer aufwandsarmen Verdrahtung erreicht werden kann, wird vorgeschlagen, dass die Fahrzeugeinheit (12.1) eine Leitsystemschnittstelleneinrichtung (38) umfasst, die eine erste, der Datenbusstruktur (52) zugeordnete Schnittstelleneinheit (46), zumindest eine zweite, dem Leitungssatz (32) zugeordnete Schnittstelleneinheit (48) und eine Steuereinheit (60) aufweist, die in zumindest einem Betriebsmodus zur Behandlung der Vorgänge über die zweite Schnittstelleneinheit (48) vorgesehen ist.

Description

Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einer Fahr¬ zeugeinheit, die Betriebsmittelsubsysteme aufweist, und einem Leitsystem umfassend eine erste Leitsystemebene, in welcher Betriebsmittelsubsysteme mittels einer digitalen Datenbus¬ struktur miteinander vernetzt sind, und zumindest eine zweite Leitsystemebene, die wenigstens einen der analogen Behandlung von Vorgängen in Betriebsmittelsubsystemen zugeordneten Lei- tungssatz aufweist.
Es sind Schienenfahrzeuge, insbesondere Triebzüge bekannt, die mit einer digitalen Leittechnik ausgestattet sind. Hierzu sind Subsysteme des Schienenfahrzeugs mittels einer digitalen Datenbusstruktur miteinander vernetzt, welche eine erste
Leitsystemebene bildet. Beispielsweise sind Steuergeräte wie ein Antriebssteuergerät und ein Bremssteuergerät an ein Bus¬ system angeschlossen, über welches sie miteinander und mit weiteren Betriebsmitteln - z.B. Elementen einer Sensorik - kommunizieren können. Unabhängig von dieser Leitsystemebene wird eine Vielzahl sicherheitsrelevanter Zusatzverbindungen benötigt, um Anforderungen gemäß CSM („Common Safety
Methods") zu erfüllen. Diese Zusatzverbindungen nehmen typischerweise die Form von elektrischen Schleifen an, die in der fachmännischen Sprache als „Sicherheitsschleifen" bekannt sind. Beispiele hierfür sind Türsteuerungsschleifen, Notbremsschleifen, Kuppelschleifen, Türverriegelungsschleifen, Bremsfehlschleifen usw. Zur Überwachung und Auswertung der von diesen Schleifen geführten elektrischen Signale ist eine aufwendige, konventionelle Schalttechnik notwendig. Diese ba¬ siert auf dem Einsatz einer Vielzahl von Schaltern gemäß der Relaistechnologie, mit welcher ein hoher Verdrahtungsaufwand einhergeht. Beispielsweise soll mittels konventioneller
Schaltelemente mit ausreichender Sicherheit ermittelbar sein, ob eine Notbremse gezogen wurde oder eine Tür noch offen steht bzw. bereits verriegelt ist. Ebenfalls erfolgt eine Fahrtrichtungsabhängige Kontrolle eines Türöffnungsvorgangs durch die Steuerung konventioneller Schaltelemente. Die hierzu notwendigen Verkabelungen, Kabeldurchführungen, Verbindungstechniken benötigen im Aufbau einen großen Einbauraum und sie sind mit langlebigen Verbindungselementen auszu- führen (z.B. Gold- und Silberkontakte) . Diese Lösungen sind im Sinne eines modularen Aufbaus mit Erweiterungsmöglichkei¬ ten sehr eingeschränkt handhabbar.
Außerdem erfolgt die Anwendung bestehender Bussysteme einer digitalen Leittechnik nicht uneingeschränkt. Die in bestehenden Fahrzeugen vorhandene rechnergestützte Hardware kann nicht in jeder Hinsicht ein hohes Niveau der Sicherheitsintegrität (oder „SIL-Level") erreichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug bereitzustellen, bei welchem ein hohes Sicherheitsniveau mit einer aufwandsarmen Verdrahtung erreicht werden kann.
Hierzu wird vorgeschlagen, dass die Fahrzeugeinheit eine Leitsystemschnittstelleneinrichtung umfasst, die eine erste, der Datenbusstruktur zugeordnete Schnittstelleneinheit, zu¬ mindest eine zweite, dem Leitungssatz zugeordnete Schnitt¬ stelleneinheit und eine Steuereinheit aufweist, die in zumin¬ dest einem Betriebsmodus zur Behandlung der Vorgänge über die zweite Schnittstelleneinheit vorgesehen ist. Hierdurch können vorteilhaft konventionelle Schalt-, Überwachungs- und Aus¬ wertelemente für die Behandlung der Vorgänge eingespart wer¬ den. Die Verdrahtung der Fahrzeugeinheit kann dadurch erheblich vereinfacht werden.
Unter einem „Betriebsmittelsubsystem" soll zumindest ein Betriebsmittel oder ein Satz von Betriebsmitteln verstanden werden, die einer gemeinsamen Aufgabe im Betrieb des Schie¬ nenfahrzeugs zugeordnet sind. Weist ein Betriebsmittelsubsys- tem mehrere Betriebsmittel auf, sind diese dazu vorgesehen, zumindest diese Aufgabe im Zusammenwirken durchzuführen. Das Betriebsmittelsubsystem umfasst neben den betreffenden Betriebsmitteln zweckmäßigerweise eine lokale Vernetzung der Betriebsmittel miteinander. Typische Betriebsmittelsubsysteme sind als Antriebseinheit, Bremseinrichtung, Türeinrichtung, Klimatisierungseinrichtung, Fahrgastinformationseinrichtung, Notbremseinrichtung usw. ausgebildet.
Unter einer „Behandlung" eines Vorgangs soll insbesondere zu¬ mindest ein Steuern, beispielsweise ein Auslösen, ein Überwa¬ chen und/oder ein Auswerten des Vorgangs verstanden werden. Unter einer „analogen Behandlung" soll eine Behandlung ver- standen werden, welche zumindest mit analogen Mitteln durchgeführt wird. Analoge Mittel sind insbesondere analoge Lei¬ tungen, die zweckmäßigerweise zur Führung eines analogen, elektrischen Signals ausgelegt sind, und Mittel, die an zu¬ mindest eine analoge Leitung angeschlossen, insbesondere phy- sikalisch direkt angeschossen sind. Typische Mittel sind ins¬ besondere Betätigungsmittel, wie z.B. Taster, Hebel usw. und Schaltmittel .
Der Leitungssatz ist dabei zweckmäßigerweise von analogen Leitungen gebildet. Diese unterscheiden sich von Leitungen der Datenbusstruktur, die zur Übertragung von Informationen in digitaler Form ausgelegt sind. Dementsprechend unterschei¬ den sich die erste Schnittstelleneinheit und die zweite
Schnittstelleneinheit voneinander. Die erste Schnittstellen- einheit bildet Schnittstellen für die digitale Datenbusstruktur und weist digitale Anschlussmöglichkeiten zum Anschluss von Kabeln zur digitalen Übertragung auf, während die zweite Schnittstelleneinheit Schnittstellen für Leitungen des Lei¬ tungssatzes bildet und analoge Anschlussmöglichkeiten auf- weist, die zum Anschließen analoger elektrischer Kabel ausgelegt sind. Die erste Schnittstelleinheit ist insbesondere als digitale Ein- und Ausgabeeinheit (oder digitale I/O-Einheit) ausgebildet, während die zweite Schnittstelleneinheit als analoge Ein- und Ausgabeeinheit (oder analoge I/O-Einheit) ausgeführt ist. Diese dient insbesondere dazu, ein elektri¬ sches Signal mit zumindest einer bestimmten Eigenschaft - insbesondere einem bestimmten Spannungswert, einem bestimmten Stromwert, einer bestimmten Frequenz usw. - in eine Leitung des Leitungssatzes einzukoppeln und ein derartiges Signal von einer Leitung des Leitungssatzes zu erfassen oder auszulesen.
Bei einer analogen Behandlung von Vorgängen, die „über" die zweite Schnittstelleneinheit durch die Steuereinheit erfolgt, werden zweckmäßigerweise Signale eines digitalen Arbeitsvor¬ gangs der Steuereinheit - insbesondere wenigstens einer Pro¬ zessoreinheit derselben - als Behandlung analoger elektrischer Signale des Leitungssatzes - umfassend insbesondere ein Einkoppeln und ein Auslesen - im Zusammenwirken mit der zweiten Schnittstelleneinheit umgesetzt.
Die Leitsystemschnittstelleneinrichtung ist durch die funktionale Trennung der Schnittstelleinheiten, die jeweils einer unterschiedlichen Leitsystemebene zugeordnet sind, vorteil¬ hafterweise hierarchisch aufgebaut.
Für die digitale Datenbusstruktur können bekannte Technolo¬ gien eingesetzt werden. Die Leitsystemschnittstelleneinrich- tung kann insbesondere dank einer einfachen Kommunikations¬ struktur an eine bestehende digitale Leittechnik angeschlos¬ sen werden, wodurch eine einfache Nachrüstung bestehender Schienenfahrzeuge erzielt werden kann. Eine bekannte Leit¬ technik basiert insbesondere auf der Ethernet-Technologie . Insbesondere kann als Bestandteil der Datenbusstruktur ein
Bus des Typs „Profinet®" eingesetzt werden, wobei die Busto- pologie beispielsweise einen Profinet-Ring aufweisen kann. Es sind dennoch weitere Strukturen, mit z.B. einem CAN-Bus, denkbar .
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Schnittstelleneinheiten und die Steuereinheit in ei¬ ner zusammenhängenden Gehäuseeinheit der Leitsystemschnitt- Stelleneinrichtung angeordnet.
Die Fahrzeugeinheit kann als einzelner Triebwagen für den Transport von Passagieren, als Lokomotive, als Triebkopfein- heit eines Triebzuges, als antriebsloser Reisezugwagen oder als Wagen eines aus einem Verband von Wagen bestehenden
Triebzuges ausgebildet sein. Bei einem Triebzug kann eine Fahrzeugeinheit außerdem eine Zusammensetzung von Wagen sein, die eine steuerungstechnisch autarke Einheit bildet. In der fachmännischen Sprache wird eine solche Zusammensetzung auch „Consist" genannt. Beispielsweise kann eine Zusammensetzung einem halben Triebzug entsprechen.
Durch die Erfindung kann besonders vorteilhaft eine konventi- onelle Schalttechnik durch eine entsprechende softwaretechnische Implementierung der Steuereinheit ersetzt werden. Da¬ durch kann eine vorteilhafte Modularität, insbesondere hin¬ sichtlich einer Funktionalitätserweiterung, erreicht werden. In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit und der Leitungssatz wenigs¬ tens eine zumindest teilweise logische Sicherheitsschleife bilden. Eine Sicherheitsschleife ist bekannterweise der Über¬ wachung sicherheitsbezogener Vorgänge im Schienenfahrzeug zu- geordnet. Herkömmlicherweise ist eine Sicherheitsschleife von einer elektrischen, analogen Leitung gebildet, in welcher eine Schalttechnik angeordnet ist, die abhängig von einem Betriebsereignis die Schleife schließen oder unterbrechen kann. Typische Beispiele hierfür sind eine Türsteuerungsschleife, eine Türverriegelungsschleife, eine Notbremsschleife, eine
Bremsbefehlsschleife, eine Fahrtrichtungsermittlungsschleife und/oder eine Kuppelschleife. Durch die Erfindung können üblicherweise eingesetzte, einer Sicherheitsschleife zugeordne¬ te, konventionelle Überwachungs- und Auswertemittel - wie insbesondere Komparatoren, UND-Glieder, ODER-Glieder, Timern usw. - durch softwaretechnische Maßnahmen der Steuereinheit ersetzt werden, die die Funktion dieser konventionellen Elemente erfüllen, insbesondere fingieren. Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Leitsystemschnittstel- leneinrichtung zumindest eine dritte Schnittstelleneinheit aufweist, die zum Anschließen an zumindest zwei Zugbusse vor¬ gesehen ist. Dadurch kann eine vorteilhafte Vereinfachung ei- ner Verdrahtung zwischen zwei gekoppelten Fahrzeugeinheiten erreicht werden, da eine Kommunikation zwischen den Fahrzeugeinheiten - einschließlich einer Datenkommunikation bezüglich der über die zweite Schnittstelleneinheit behandelten Vorgän- ge - ausschließlich über die Zugbusse erfolgen kann. Bilden die Steuereinheit und der Leitungssatz wie oben vorgeschlagen wenigstens eine zumindest teilweise logische Sicherheits¬ schleife, kann eine Datenkommunikation über die Zugbusse die Übertragung von sicherheitsbezogenen Informationen betreffend die Sicherheitsschleife umfassen. Dadurch kann eine aufwendi¬ ge, von den Zugbussen separate Verdrahtung zur Herstellung einer die gekoppelten Fahrzeugeinheiten umfassenden, physikalischen Sicherheitsschleife vermieden werden. Unter einem „Zugbus" soll insbesondere ein Datenbus verstan¬ den werden, welcher zu einer Datenkommunikation zwischen gekoppelten Fahrzeugeinheiten vorgesehen ist. Beispiele für einen Zugbus gemäß der TCN-Norm sind der WTB-Bus („Wire Train Bus") und der ETB-Bus („Ethernet Train Bus") .
Es kann eine besonders einfache Architektur der Leitsystem- schnittstelleneinrichtung erreicht werden, wenn die Leitsys- temschnittstelleneinrichtung zumindest einen internen
Datenbus aufweist, an welchen die Steuereinheit und die
Schnittstelleneinheiten angeschlossen sind. Dadurch können Erweiterungsmöglichkeiten mit einem hohen Modularitätsgrad erreicht werden.
Die Erfindung geht ferner aus von einem Schienenfahrzeug mit einem Verband von Fahrzeugeinheiten, die jeweils Betriebsmit¬ telsubsysteme aufweisen, und einem Leitsystem, das eine erste Leitsystemebene, in welcher Betriebsmittelsubsysteme mittels einer digitalen Datenbusstruktur miteinander vernetzt sind, und zumindest eine zweite Leitsystemebene aufweist, die we- nigstens einen der analogen Behandlung von Vorgängen in Betriebsmittelsubsystemen zugeordneten Leitungssatz umfasst, wobei das Leitsystem eine dritte Leitsystemebene mit zumin- dest zwei Zugbussen aufweist, welche die Fahrzeugeinheiten miteinander verbinden.
Es wird vorgeschlagen, dass das Leitsystem einen Satz von Leitsystemschnittstelleneinrichtungen umfasst, die jeweils in einer unterschiedlichen Fahrzeugeinheit angeordnet sind und eine erste, der Datenbusstruktur zugeordnete Schnittstelleneinheit, eine zweite, dem Leitungssatz zugeordnete Schnitt¬ stelleneinheit, zumindest eine dritte Schnittstelleneinheit für die Zugbusse und eine Steuereinheit aufweisen, die in zu¬ mindest einem Betriebsmodus zur Behandlung der Vorgänge über die zweite Schnittstelleneinheit vorgesehen ist. Hierdurch können vorteilhaft konventionelle Schalt-, Überwachungs- und Auswertelemente für die Behandlung der Vorgänge eingespart werden. Die Verdrahtung der Fahrzeugeinheit kann dadurch erheblich vereinfacht werden. Die Verdrahtung der Fahrzeugeinheiten kann dadurch erheblich vereinfacht werden. Außerdem kann eine vorteilhafte Vereinfachung einer Verdrahtung zwischen den gekoppelten Fahrzeugeinheiten erreicht werden, da eine Kommunikation zwischen den Fahrzeugeinheiten - einschließlich einer Datenkommunikation bezüglich der über die zweite Schnittstelleneinheit behandelten Vorgänge - aus¬ schließlich über die Zugbusse erfolgen kann. Eine Verdrahtung im Übergangsbereich zwischen zwei gekoppelten Fahrzeugeinhei- ten kann auf Leitungen für die Zugbusse und die elektrische Versorgung eingeschränkt werden. Eine zusätzliche Verdrah¬ tung, insbesondere im Hinblick auf Sicherheitsanforderungen gemäß CSM („Common Safety Methods") kann vorteilhafterweise entfallen. Dadurch kann eine erhebliche Kosteneinsparung in der Verdrahtung und im Einsatz von Steckern, Verbindern, Kabelführungen usw. erreicht werden. Des Weiteren kann eine vorteilhafte Gewichtsreduktion erreicht werden und es können Korrosionsschäden, Kabelbrüche und die damit verbundenen Servicekosten für den Betreiber reduziert werden.
Außerdem erlaubt die vorgeschlagene Architektur jede einzelne Fahrzeugeinheit aus Sicht der Leittechnik als eigenständige Einheit bzw. als ein eigenständiges Subsystem aufzubauen. Da- durch kann sich die Verfügbarkeit des Schienenfahrzeugs ge¬ genüber bekannten Lösungen deutlich erhöhen, da ein leittechnischer Fehler in einer Fahrzeugeinheit situationsabhängig kein Hindernis für einen fortgesetzten Betrieb des Schienen- fahrzeugs ist. Die Leitsystemschnittstelleneinrichtungen bilden vorteilhafterweise jeweils in jeder Fahrzeugeinheit An- kopplungspunkte der ersten und zweiten Leitsystemebenen an die dritte Leitsystemebene und deren Zugbusse, sodass ihnen zweckmäßigerweise die Funktion eines Gateways zugeordnet wer- den kann.
Das Schienenfahrzeug kann insbesondere als Triebzug ausgebil¬ det sein, wobei die Fahrzeugeinheiten jeweils als für den Transport von Passagieren vorgesehener Wagen ausgebildet sind. Dabei ist zumindest ein Wagen mit einer Antriebseinheit ausgestattet. Das Schienenfahrzeug kann außerdem als eine Zu¬ sammensetzung von mehreren Triebzügen ausgebildet sein. Das Schienenfahrzeug kann des Weiteren als lokbespannter Zug aus¬ gebildet sein, wobei zumindest eine Fahrzeugeinheit als Loko¬ motive ausgebildet ist und übrige Fahrzeugeinheiten als Rei¬ sezugwagen für den Transport von Passagieren ausgebildet sind. Ferner können die Fahrzeugeinheiten jeweils als Lokomotive ausgebildet sein, wobei das Schienenfahrzeug einem Ver¬ band von Lokomotiven in Mehrfachtraktion entspricht.
Durch die Erfindung kann besonders vorteilhaft eine konventi¬ onelle Schalttechnik durch eine entsprechende softwaretechnische Implementierung der Steuereinheit ersetzt werden. Da¬ durch kann eine vorteilhafte Modularität, insbesondere hin¬ sichtlich einer Funktionalitätserweiterung, erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit und der Leitungssatz wenigs¬ tens eine zumindest teilweise logische Sicherheitsschleife bilden. Eine Sicherheitsschleife ist bekannterweise der Über¬ wachung sicherheitsbezogener Vorgänge im Schienenfahrzeug zugeordnet. Herkömmlicherweise ist eine Sicherheitsschleife von einer elektrischen, analogen Leitung gebildet, in welcher ei- ne Schalttechnik angeordnet ist, die abhängig von einem Betriebsereignis die Schleife schließen oder unterbrechen kann. Typische Beispiele hierfür sind eine Türsteuerungsschleife, eine Türverriegelungsschleife, eine Notbremsschleife, eine Bremsbefehlsschleife, eine Fahrtrichtungsermittlungsschleife und/oder eine Kuppelschleife. Durch die Erfindung können üblicherweise eingesetzte, einer Sicherheitsschleife zugeordne¬ te, konventionelle Überwachungs- und Auswertemittel - wie insbesondere Komparatoren, UND-Glieder, ODER-Glieder, Timern usw. - durch softwaretechnische Maßnahmen der Steuereinheit ersetzt werden, die die Funktion dieser konventionellen Elemente erfüllen, insbesondere fingieren. Durch die vorgeschla¬ gene Systemarchitektur kann eine Datenkommunikation über die Zugbusse die Übertragung von sicherheitsbezogenen Informatio- nen betreffend die zumindest eine Sicherheitsschleife umfas¬ sen. Dadurch kann eine aufwendige, von den Zugbussen separate Verdrahtung zur Herstellung einer die gekoppelten Fahrzeugeinheiten umfassenden, insbesondere verbandweiten physikalischen Sicherheitsschleife vermieden werden.
Es kann eine besonders einfache Architektur der Leitsystem- schnittstelleneinrichtung erreicht werden, wenn die Leitsys- temschnittstelleneinrichtungen jeweils zumindest einen internen Datenbus aufweisen, an welchen die Steuereinheit und die Schnittstelleneinheiten angeschlossen sind. Dadurch können Erweiterungsmöglichkeiten mit einem hohen Modularitätsgrad erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird vorge- schlagen, dass zumindest einer der Zugbusse als Ethernet-
Zugbus ausgebildet ist. Dadurch können gängige, zuverlässige Netzwerkkomponenten eingesetzt werden. Außerdem kann eine bestehende, mit einem Ethernet-Zugbus ausgestattete Leittechnik einfach nachgerüstet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Schienenfahrzeug ein elektrisches Stromversorgungssystem aufweist, wobei einer der Zugbusse von Leitungen des Stromversorgungssystems gebildet ist. Dadurch kann konstruktiv einfach - insbesondere möglichst ohne zu¬ sätzliche Verdrahtung - ein Zugbus für eine verbandweite Da¬ tenübertragung bereitgestellt werden.
Eine vorteilhafte Redundanz kann ferner erreicht werden, wenn die dritte Leitsystemebene zumindest drei Zugbusse aufweist, welche jeweils die Fahrzeugeinheiten miteinander verbinden, wobei die dritte Schnittstelleneinheit zum Anschließen an die zumindest drei Zugbusse vorgesehen ist. In diesem Zusammen¬ hang wird vorgeschlagen, dass in den Leitsystemschnittstel- leneinrichtungen die Steuereinheiten in einem Betriebsmodus jeweils dazu vorgesehen sind, eine Verteilung eines Datenverkehrs auf die Zugbusse zu ermitteln und durchzuführen. Da- durch kann vorteilhaft eine selbsttätige Konfiguration des durch die Zugbusse gespannten Netzwerks erreicht werden. Dies bietet eine erhöhte Modularität bezüglich Konfigurationsände¬ rungen an. Insbesondere können die Steuereinheiten jeweils Netzwerkknoten eines vermaschten Netzwerks bilden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Zugbusse jeweils unterschiedlichen Sicherheitsstufen zugeordnet sind. Die Sicherheitsstufen sind insbesondere unterschiedlichen Sicherheitsnormen zugeordnet. Insbesondere kann eine erste Sicherheitsstufe Anforderungen der sogenannten „Security" einerseits zugeordnet sein, wäh¬ rend eine zweite Sicherheitsstufe Anforderungen der sogenann¬ ten „Safety" zugeordnet ist. Unter „Safety-Anforderungen" sollen insbesondere Anforderungen verstanden werden, die in den Normen EN 50128, 50159, 50126, 50129 und/oder 61508 defi¬ niert sind. Insbesondere zielen die Safety-Anforderungen auf den Personenschutz ab, wobei die Security-Anforderungen der allgemeinen Datensicherheit zugeordnet sind. Die Safety- Anforderungen sind demnach strenger als die Security- Anforderungen.
In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass einer der Zugbusse als Komfortbus ausgebildet ist, welcher zumindest zur Übertragung von Informationen für die Fahrgäste vorgesehen ist. Eine besonders vorteilhafte differenzierte Behand¬ lung einer Kommunikation von Komfortfunktionen und sicher- heitsbezogenen Funktionen kann des Weiteren erreicht werden, wenn einer der Zugbusse, der vom Komfortbus unterschiedlich ist, zur Übertragung von Antriebs- bzw. Bremsdaten dient.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : ein Schienenfahrzeug mit Betriebsmitteln in einer schematischen Seitenansicht,
Figur 2: das Schienenfahrzeug aus Figur 1 mit einem Leitsys- tem umfassend drei Zugbusse und Leitsystemschnitt-
Stelleneinrichtungen in jedem Wagen,
Figur 3: eine der Leitsystemschnittstelleneinrichtungen aus
Figur 2 in einer Detailansicht,
Figur 4: eine Steuereinheit der Leitsystemschnittstellenein- richtung aus Figur 3,
Figur 5: ein von den Zugbussen und den Leitsystemschnitt- Stelleneinrichtungen gebildetes, vermaschtes Netzwerk und
Figur 6: den Kopfwagen des Schienenfahrzeugs aus Figur 1.
Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 10 in einer schematischen Seitenansicht. Das Schienenfahrzeug 10 ist als ein Verband von mehreren, jeweils als Wagen zum Transport von Passagieren ausgebildeten Fahrzeugeinheiten 12.1, 12.2 usw. ausgebildet, die miteinander mechanisch gekoppelt sind und einen Triebzug bilden. Hierzu ist zumindest eine der Fahrzeugeinheiten des Verbands mit einer Antriebseinheit 14 zum Antreiben wenigs¬ tens einer Triebachse 16 versehen (siehe Figur 2) . In einer weiteren Ausführung ist denkbar, dass das Schienenfahrzeug 10 als einzelner Triebwagen ausgebildet ist. Außerdem kann das Schienenfahrzeug 10 einen Verband von antriebslosen Reisezug- wagen aufweisen, welcher mit zumindest einem Triebfahrzeug, z.B. einer Lokomotive, gekoppelt ist.
Das Schienenfahrzeug 10 weist bekannterweise eine Anzahl von Betriebsmitteln auf, die einen Betrieb des Schienenfahrzeugs 10 ermöglichen. Diese können insbesondere als Steuereinheit, Sensoreinheit und/oder Aktorikeinheit ausgebildet sein. Die Betriebsmittel, die im Schienenfahrzeug 10 installiert und daher dauerhaft an der Fahrzeugstruktur gebunden sind, sind miteinander mittels eines in den Figuren 2 bis 6 näher dargestellten Leitsystems 18 kommunikations- und steuerungstech¬ nisch miteinander vernetzt.
Die in Figur 1 beispielhaft gezeigten Betriebsmittel 20 sind als Betriebsmittel 20.2 einer Bremseinrichtung 19, Betriebs¬ mittel 20.3 einer Türeinrichtung, Betriebsmittel 20.5 eines Klimatisierungsaggregats, Betriebsmittel 20.6 eines Fahrgast¬ informationssystems, Betriebsmittel 20.7, 20.8 und 20.9 einer Mensch-Maschine-Schnittstelle für den Triebfahrzeugführer, Betriebsmittel 20.11 einer Notbremseinrichtung und Betriebs¬ mittel 20.13 einer Zugsicherung.
Das Schienenfahrzeug 10 weist bekannterweise ein elektrisches System 22 auf, das einen Satz elektrischer Leitungen umfasst, an welche die Betriebsmittel 20 angeschlossen sind. Das elektrische System 22 umfasst ein elektrisches Versorgungs¬ system 24, welches dazu dient, die Betriebsmittel 20 als elektrischer Verbraucher mit elektrischer Energie zu versorgen. Hierzu weist das Versorgungssystem 24 einen Satz elekt- rischer Leitungen 26 auf, welcher die Betriebsmittel 20 mit einer Energieversorgung 28 derart energietechnisch verbinden, dass ein Energiefluss zwischen der Energieversorgung 28 und den einzelnen Betriebsmitteln 20 herstellbar ist. Zum Satz elektrischer Leitungen 26 gehören neben elektrischen Leitern, welche zumindest eine Stromphase führen, insbesondere auch sogenannte Masseleitungen, die ein Referenzpotential - das Erdpotential oder das Fahrzeugpotential - führen. Die in Fi¬ gur 1 schematisch gezeigte Energieversorgung 28 kann insbe- sondere einem Spannungszwischenkreis entsprechen, welcher selbst mittels einer nicht näher dargestellten Eingangsschal¬ tung des Schienenfahrzeugs 10 mit Energie aus einer Netzver¬ sorgung 30 gespeist wird. Es wird durch zumindest einen
Stromrichter des Versorgungssystems 24 aus der Energie des
Spannungszwischenkreises ein für den Betrieb der zugeordneten elektrischen Verbraucher angepasstes elektrisches Signal er¬ zeugt, welches mittels elektrischer Leitungen 26 zu diesen geführt wird. Abhängig von den zu versorgenden Verbraucher- gruppen führen die Leitungen 26 elektrische Ströme, die un¬ terschiedliche Eigenschaften (Gleichspannung, Wechselspannung, Spannungswert, Frequenzwert, Anzahl der Stromphasen usw.) aufweisen. Der Übersichtlichkeit halber werden die Leitungen 26 in Figur 1 schematisch dargestellt, wobei auf eine vollständige Darstellung der Vernetzung der Leitungen 26 verzichtet wird.
Das elektrische System 22 weist außerdem einen Satz 32 elektrischer Leitungen 34 auf. Dieser ist der analogen Behandlung von Vorgängen mittels analoger Spannungs- und/oder Stromsig¬ nalen zugeordnet. Beispiele solcher Analogvorgänge sind unten beschrieben .
Beispielsweise weist der Leitungssatz 32 eine erste Gruppe elektrischer Leitungen 34.1 auf, die die jeweils als Türantrieb zur Betätigung einer Türöffnung bzw. Türschließung ausgebildeten Betriebsmittel 20.3 in der dargestellten Fahrzeugeinheit 12.1 miteinander verbinden. In bekannten - hier nicht gezeigten - Lösungen erstrecken sich die Leitungen 34.1 her- kömmlicherweise entlang des gesamten Verbands, wobei sie sämtliche Türantriebe des Verbands miteinander und mit einer Auswerteeinheit verbinden.
Außerdem umfasst der Leitungssatz 32 eine weitere Gruppe elektrischer Leitungen 34.2 auf, welcher der sogenannten
„Totmannüberwachung" des Schienenfahrzeugs 10 zugeordnet ist. An diese sind bekannterweise die als Betätigungseinheit aus¬ gebildeten Betriebsmittel 20.7 (Handbetägigung) und 20.8 (Fußbetätigung) angeschlossen. In bekannten - hier nicht gezeigten - Lösungen sind herkömmlicherweise ein mit Timern ausgestattetes, als Überwachungseinheit ausgebildetes Be¬ triebsmittel und ein als Aufzeichnungsgerät (auch „Juristical Recorder" genannt) ausgebildetes Betriebsmittel an die elekt¬ rischen Leitungen 34.2 angeschlossen.
Des Weiteren sind elektrische Leitungen 34.3 des Leitungssat¬ zes 32 dargestellt, welche der Notbremsfunktion des Schienen- fahrzeugs 10 zugeordnet sind. Diese verbinden die als Not¬ bremsbetätigung ausgebildeten Betriebsmittel 20.11 in der dargestellten Fahrzeugeinheit 12.1. Die elektrischen Leitungen 34.3 führen bekannterweise eine konstante Gleichspannung. In bekannten - hier nicht gezeigten - Lösungen erstrecken sich die Leitungen 34.3 der Notbremsfunktion herkömmlicherweise entlang des gesamten Verbands und verbinden sämtliche Notbremsbetätigungen des Verbands miteinander und mit einer Überwachungseinheit, die selbst mit einer Bremssteuerung der Bremseinrichtung 19 in Wirkverbindung steht.
Ferner umfasst der Leitungssatz 32 eine weitere Gruppe von Leitungen 34.4, die der Notbremsüberbrückungsfunktion zugeordnet sind. An diese ist das als Betätigungseinheit für den Fahrzeugführer ausgebildete Betriebsmittel 20.9 der Mensch- Maschine-Schnittstelle angeschlossen. In bekannten - hier nicht gezeigten - Lösungen steht dieses herkömmlicherweise in Verbindung mit einer Auswerteeinheit, welche selbst steue¬ rungstechnisch mit einer Bremssteuerung der Bremseinrichtung 19 in Wirkverbindung steht.
Die oben beschriebenen Gruppen elektrischer Leitungen 34.1 bis 34.4 sind herkömmlicherweise Bestandteile von Schleifen, die in der fachmännischen Sprache auch „Sicherheitsschleifen" genannt sind. Im Beispiel der Leitungen 34.1 verbinden solche Leitungen in den Türantrieben integrierte Schalter, die jeweils eine in die Schleife eingespeiste konstante Spannung weiterführen, wenn die zugeordnete Tür geschlossen ist. Die weiteren, den Leitungen 34.2 bis 34.4 zugeordneten Funktionen basieren ebenfalls auf dem Prinzip eines Schalters, welcher eine Spannungsschleife schließt oder unterbricht, wobei die Einspeisung und das Auslesen des entsprechenden Spannungssignals in den bekannten Lösungen mittels Ein- und Ausgabemodu- len erfolgen, die herkömmlicherweise für die oben beschriebe¬ nen Funktionen jeweils unterschiedlich sind. Die oben beschriebenen Gruppen von Leitungen des Leitungssatzes 32 gehören nämlich herkömmlicherweise zu voneinander unabhängigen sicherheitsbezogenen Systemen, die ihre eigene, ggf. verband- weite Verdrahtung erfordern.
Figur 2 zeigt den vollständigen Verband von Fahrzeugeinheiten 12.1 bis 12.6 in einer schematischen Seitenansicht. Betriebs¬ mittel 20 des Schienenfahrzeugs 10, von denen einige Beispie- le in Figur 1 gezeigt sind, sind im gesamten Verband verteilt angeordnet. Bestimmte Betriebsmittel 20, die insbesondere Be¬ standteile einer Antriebseinheit 14 oder einer Mensch- Maschine-Schnittstelle für den Fahrzeugführer sind, sind nicht in jeder Fahrzeugeinheit 12 vorhanden. Eine Antriebs- einheit 14, durch welche Triebachsen 16 antreibbar sind, ist beispielweise jeweils in den Fahrzeugeinheiten 12.2, 12.3 und 12.5 angeordnet, wobei die übrigen Fahrzeugeinheiten 12.1, 12.3 und 12.6 antriebslos sind. Weitere Betriebsmittel 20, wie z.B. Komponenten des Fahrgastinformationssystems, sind in jeder Fahrzeugeinheit 12 des Verbands vorhanden. Der Über¬ sichtlichkeit halber werden einzelne Betriebsmittel 20 in Fi¬ gur 2 nicht gezeigt.
Betriebsmittel 20, die einer gemeinsamen Funktion im Schie- nenfahrzeug 10 zugeordnet sind, insbesondere zur Erledigung einer bestimmten Aufgabe im Zusammenwirken vorgesehen sind, werden steuerungstechnisch als Gruppe von Betriebsmitteln behandelt, die in der fachmännischen Sprache „Betriebsmittel¬ subsystem" genannt ist und der Aufgabe zugeordnet ist. Bei- spiele für Subsysteme, die einer Fahrzeugeinheit 12 angeord¬ net sind, sind „Antriebseinheit", „Bremseinheit", „Türein¬ richtung" , „Klimatisierungseinrichtung" , „Fahrgastinformati- onseinrichtung" , „Notbremseinrichtung" usw. In Figur 2 werden die Subsysteme schematisch dargestellt und jeweils mit dem Bezugszeichen 36. a, 36. b usw. bezeichnet. Die Antriebseinhei¬ ten 14 in den entsprechenden Fahrzeugeinheiten werden ebenfalls jeweils als Subsystem 36. e betrachtet.
Figur 2 zeigt außerdem das Leitsystem 18 des Schienenfahrzeugs 10. Dieses weist einen Satz von Leitsystemschnittstel- leneinrichtungen 38.1, 38.2 usw. auf, die jeweils in einer unterschiedlichen Fahrzeugeinheit 12.1, 12.2 usw. angeordnet sind. Die Leitsystemschnittstelleneinrichtungen 38 weisen jeweils Schnittstelleneinheiten auf, die in Figuren 3 und 4 näher dargestellt sind, an welche die Subsysteme 36 der ent¬ sprechenden Fahrzeugeinheit 12 angeschlossen sind. Die Leit- systemschnittstelleneinrichtungen 38 sind mittels Zugbussen 40, 42, 44 datentechnisch miteinander verbunden, die sich entlang des gesamten Verbands erstrecken und weiter unten näher beschrieben sind.
Figur 3 zeigt die Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38.1 der Fahrzeugeinheit 12.1 in einer Detailansicht. Die folgen¬ den Ausführungen finden für die weiteren Leitsystemschnitt- Stelleneinrichtungen 38.2 bis 38.6 in den weiteren Fahrzeugeinheiten 12.2 bis 12.6 Anwendung. Sie umfasst eine erste Schnittstelleneinheit 46, an welche Leitungen einer digitalen Datenbusstruktur 52 der entsprechenden Fahrzeugeinheit 12 angeschlossen sind. Hierzu können herkömmliche leittechnische Datenbusstrukturen eingesetzt werden, wie z.B. eine auf der Ethernet-Technologie basierte Busstruktur. Insbesondere kann als Bestandteil der Busstruk¬ tur ein Bus des Typs „Profinet®" eingesetzt werden, wobei die Bustopologie beispielsweise einen Profinet-Ring aufweisen kann. Es sind dennoch weitere Strukturen, wie z.B. eine CAN- Struktur, denkbar. Die Datenbusstruktur 52 und an diese ange- schlossene Subsysteme 36 sind in Figur 3 schematisch darge¬ stellt . Die Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38 weist außerdem eine zweite Schnittstelleneinheit 48 auf, an welche die Leitun¬ gen 34 des Leitungssatzes 32 angeschlossen sind. Insbesondere sind die Leitungen 34.1 der Türschleife, die Leitungen 34.2 der Totmannüberwachung (nicht gezeigt), die Leitungen 34.3 der Notbremsschleife und die Leitungen 34.4 der Notbremsüber- brückungsschleife an Anschlussmöglichkeiten der Schnittstel¬ leneinheit 48 angeschlossen. Es ist zudem das als Betäti¬ gungseinheit, insbesondere in der Form eines Tasters ausge- bildete Betriebsmittel 20.9 beispielhaft explizit darge¬ stellt. Die Leitungen 34.4 der Notbremsüberbrückungsschleife, an welche das Betriebsmittel 20.9 angeschlossen ist, sind ebenfalls dargestellt. Die Schnittstellen für die Leitungen 34 sind von einer ersten Einheit 48. i der Schnittstelleneinheit 48 gebildet. Eine wei¬ tere Einheit 46. ii der ersten Schnittstelleneinheit 48 bildet Anschlussmöglichkeiten für elektrische Leitungen 35 des Leitungssatzes 32, die der Durchführung anderweitiger Analogvor- gänge zugeordnet sind, die sich von der Überwachung einer
Sicherheitsschleife unterscheiden. Die elektrischen Leitungen 35 können lokalen Steuerleitungen der entsprechenden Fahrzeugeinheit 12 entsprechen. Des Weiteren weist die Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38 eine dritte Schnittstelleinheit 50 auf, an welche die
Zugbusse 40, 42, 44 angeschlossen sind. Die Funktion und Aus¬ bildung der Zugbusse werden weiter unten näher beschrieben. Die Schnittstelleneinheiten 46, 48, 50 sind jeweils einer unterschiedlichen Leitsystemebene des Leitsystems 18 zugeord¬ net. In einer ersten Leitsystemebene 54 sind Subsysteme 36 mittels der digitalen Datenbusstruktur 52 miteinander vernetzt, wobei die der ersten Leitsystemebene 54 zugeordnete Schnittstelleneinheit der Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38 der ersten Schnittstelleneinheit 46 entspricht. In einer zweiten Leitsystemebene 56 werden Betriebsmittel 20 in Sub¬ systemen 36 zur analogen Behandlung von Vorgängen mittels des Leitungssatzes 32 verschaltet. Die entsprechende Schnittstel¬ leneinheit der Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38 ist von der zweiten Schnittstelleneinheit 48 gebildet. Die erste und zweite Leitsystemebenen 54, 56 können insbesondere durch die Art der Signale, die von ihnen behandelt werden, voneinander unterschieden werden. Die erste Leitsystemebene 54 ist der Behandlung digitaler Signale zugeordnet, während die zweite Leitsystemebene 56 der Behandlung analoger Signale zugeordnet ist. Die erste Schnittstelleneinheit 46 ist dabei als Input- Output-Einheit (oder Eingabe-Ausgabe-Einheit) für digitale
Signale ausgebildet und weist Schnittstellen auf, die zum An¬ schließen von Kabeln zur digitalen Datenübertragung ausgebildet sind. Die zweite Schnittstelleneinheit 48 ist als Input- Output-Einheit für analoge Signale ausgebildet und weist Schnittstellen auf, die zum Anschließen analoger elektrischer Leitungen zur Führung analoger Signale ausgebildet sind.
Das Leitsystem 18 weist eine dritte Leitsystemebene 58 auf, welche von den die Fahrzeugeinheiten 12 verbindenden Zugbus- sen 40, 42, 44 gebildet ist. Zur dritten Leitsystemebene 58 gehört die Schnittstelleneinheit 50, welche Anschlussmöglich¬ keiten für die Zugbusse bildet.
Die Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38 umfasst des Weite- ren eine Steuereinheit 60, die zur Behandlung von Betriebs¬ vorgängen auf der Basis von Signalen, die über die Schnittstelleneinheiten 46, 48, 50 empfangen bzw. gesendet werden, vorgesehen ist. Die Steuereinheit 60 ist in Figur 3 schema¬ tisch und in Figur 4 in einer Detailansicht dargestellt.
Die Steuereinheit 60 weist eine Recheneinheit 62 auf, die mit zwei Prozessoreinheiten 62.1, 62.2 ausgestattet ist. Durch die Ausbildung mit zwei Prozessoreinheiten können Steuervorgänge der Steuereinheit 60 redundant ausgebildet werden. Ins- besondere kann eine diversitäre Redundanz erreicht werden, indem ein Steuervorgang mit unterschiedlichen Algorithmen programmiert wird, die von den verschiedenen Prozessoreinhei¬ ten 62.1, 62.2 ausgeführt werden. Die Prozessoreinheiten 62.1, 62.2 können von zwei physikalisch voneinander unterschiedlichen Prozessoren (oder CPU) gebildet sein oder sie können von einem Prozessor gebildet sein, wobei die Bildung der Prozessoreinheiten 62.1, 62.2 auf einer logischen Ebene erfolgt. Die Steuereinheit 60 umfasst ferner eine Speicher¬ einheit 64, die als ROM- und/oder RAM-Speicher ausgebildet ist und in welcher Softwaremodule zur Ausführung von Steuervorgängen gespeichert sind. Die Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38 weist einen internen Datenbus 66 auf, an welchen die Steuereinheit 60 und die Schnittstelleneinheiten 46, 48, 50 angeschlossen sind (siehe auch Figur 3) . Über den Datenbus 66 werden Daten zwischen den Schnittstellen der Schnittstelleneinheiten 46, 48, 50 und der Steuereinheit 60 geführt. Daten, die von den Schnittstellen¬ einheiten ausgelesen werden, werden über den Datenbus 66 auf die Steuereinheit 60 hin geführt und Daten, die von der Steu¬ ereinheit 60 erzeugt werden, werden über den Datenbus 66 auf die den Daten zugeordnete Schnittstelleneinheit gegeben.
Die Steuereinheit 60 umfasst ferner eine mit der Rechenein¬ heit 62 datentechnisch verbundene Auswerteeinheit 68, die zur Auswertung von sicherheitsbezogenen Signalen vorgesehen ist, die von den Schnittstelleneinheiten 46, 48 ausgelesen werden. Es handelt sich demnach um Signale, die in der entsprechenden Fahrzeugeinheit 12 erzeugt werden, in welcher die jeweilige Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38 angeordnet ist. Diese sicherheitsbezogenen Signale können in der ersten Leitsystemebene 54 erzeugt werden und in digitaler Form über die Daten- busstruktur 52 von der ersten Schnittstelleneinheit 46 empfangen werden. Des Weiteren können sicherheitsbezogene Signa¬ le in der zweiten Leitsystemebene 56 erzeugt werden und als analoge Signale von der zweiten Schnittstelleneinheit 48 er- fasst werden. Ein Beispiel für ein derartiges analoges, sicherheitsbezogenes Signal ist eine Spannungsänderung in ei¬ ner von den Leitungen 34.1, 34.2, 34.3 oder 34.4 gebildeten Sicherheitsschleife. Alternativ oder zusätzlich zu einer Spannungsänderung kann von der Schnittstelleneinheit 48 ein Signal mit einer bestimmten Frequenz erfasst werden. Allgemeiner betrachtet wird zumindest eine Änderung von wenigstens einer Signal- oder Leitungseigenschaft (Spannungswert, Strom¬ wert, Frequenz, Widerstand, Leitfähigkeit usw.) durch die zweite Schnittstelleneinheit 48 erfasst und - durch eine Füh¬ rung mittels des internen Busses 66 - von der Auswerteeinheit 68 ausgewertet.
Eine Änderung einer Signal- oder Leitungseigenschaft wird z.B. durch die Betätigung eines Betriebsmittels 20.11 durch einen Fahrgast (Notbremsschleife) , durch eine Betätigung ei¬ nes Betriebsmittels 20.3 bei einem Schließvorgang (Türschlei¬ fe), in einer Kopfeinheit 12.1 oder 12.6 durch eine Betäti¬ gung des Betriebsmittels 20.7 (Totmannschleife) oder in einer Kopfeinheit 12.1 oder 12.6 durch eine Betätigung des Be¬ triebsmittels 20.9 (Notbremsüberbrückungsschleife) ausgelöst. Diese Signale werden durch die Auswerteeinheit 68 erfasst und ausgewertet. Auswerteergebnisse werden auf die Recheneinheit 62 gegeben, die einen entsprechenden Steuervorgang ausführt. In den Beispielen der Notbremsschleife und der Totmannschlei¬ fe kann der ausgelöste Steuervorgang das Einleiten einer Notbremsung sein. Im Beispiel der Notbremsüberbrückungsschleife kann bei der Erkennung der Betätigung des Betriebsmittels 20.9 durch die Auswerteeinheit 68 dieses Einleiten einer Not¬ bremsung zumindest temporär durch die Recheneinheit 62 aufge¬ hoben werden.
In Bezug auf diese analogen, sicherheitsbezogenen Signale, ist eine Aufgabe der Steuereinheit 60 - neben der Erfassung einer Änderung einer Signal- oder Leitungseigenschaft über die zweite Schnittstelleneinheit 48 - die Einspeisung des Leitungssatzes 32 mit geeigneten analogen Signalen, wie insbesondere die Einspeisung einer konstanten Gleichspannung oder einer mit einer bestimmten Frequenz behafteten Wechsel- Spannung zu veranlassen. Anders formuliert wird der Betrieb der zweiten Schnittstelleneinheit 48 als analoge Input- Output-Einheit in zumindest einem Betriebsmodus der Steuer¬ einheit 60 von dieser gesteuert, sodass Vorgänge, die über diese zweite Schnittstelleneinheit 48 erfolgen, insbesondere die Einspeisung und das Auslesen analoger Signale in den bzw. aus dem Leitungssatz 32, von dieser Steuereinheit 60 behandelt werden.
Insbesondere bilden die Steuereinheit 60 und der Leitungssatz 32 die oben beschriebenen Sicherheitsschleifen, wobei der Leitungssatz 32 und die zweite Schnittstelleneinheit 48, ins¬ besondere die Einheit 48. i, die physikalische Struktur einer Schleife bilden, während die Steuereinheit 60 die herkömmli¬ cherweise durch eine konventionelle Schalttechnik - insbesondere mittels Schaltern, Relais, Komparatoren, UND-Gliedern, ODER-Gliedern, Timern usw. - bereitgestellte Signalauswertung der Schleife auf einer logischen Ebene ersetzt.
Bezüglich der oben beschriebenen „Totmannschleife" kann die Steuereinheit 60 mit einem Betriebsmodus programmiert sein, in welchem sie die Funktion des juristischen Aufzeichnungsge- räts erfüllt.
Neben den oben erwähnten Tür- oder Türsteuerungsschleife, Brems- oder Bremsbefehlsschleife kann von der Steuereinheit 60 zusammen mit elektrischen Leitungen des Leitungssatzes 32 eine Türverriegelungsschleife, eine Fahrtrichtungsermitt- lungsschleife und/oder eine Kuppelschleife gebildet sein.
Die Steuereinheit 60 kann ferner in einem Überwachungsmodus über die zweite Schnittstelleneinheit 48 Leitungen 34, 35 des Leitungssatzes 32 überwachen. Durch die Erfassung einer Wi- derstandkenngröße oder einer Leitfähigkeitskenngröße kann insbesondere ein Leitungsbruch im Leitungssatz 32 durch die Steuereinheit 60 erkannt werden.
Wie oben bereits erwähnt weist die dritte Leitsystemebene 58 drei Zugbusse 40, 42, 44 auf, die sich entlang des gesamten
Verbands von Fahrzeugeinheiten 12 erstrecken (siehe Figur 2) . Jede Fahrzeugeinheit 12 ist an einem Ankopplungspunkt an die Zugbusse 40, 42, 44 angeschlossen. Dieser Ankopplungspunkt wird in den Fahrzeugeinheiten 12 jeweils durch die zugeordnete Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38 gebildet. Hierzu ist diese wie oben beschrieben mit der Schnittstelleneinheit 50 versehen, an welche die Zugbusse 40, 42, 44 angeschlossen sind (siehe Figur 3) . Der Anschluss dieser Zugbusse an die Steuereinheit 60 ist in Figur 4 gezeigt. Diese weist einen Satz von drei Kommunikationsprozessoren 70, 72, 74 auf, die jeweils einem unterschiedlichen Zugbus 40, 42 bzw. 44 zugeordnet ist. Diese Kommunikationsprozessoren 70, 72, 74 sind im Datenfluss des jeweils zugeordneten Zugbusses angeschlos¬ sen und sind mit der Recheneinheit 62 datentechnisch verbunden. Durch diese Verbindungen können Daten, die über die Zugbusse 40, 42, 44 und die entsprechende Schnittstelle der Schnittstelleneinheit 50 geführt werden, von der Rechenein- heit 62 empfangen und ausgewertet werden. Außerdem können Daten, die in einem Steuervorgang der Steuereinheit 60 durch die Recheneinheit 62 erzeugt werden, über diese Verbindungen in die entsprechenden Zugbusse eingekoppelt werden. Die Zugbusse 40, 44 sind jeweils als Ethernet-Bus ausgebil¬ det. Der Zugbus 40 ist als Komfortbus ausgebildet, welcher zumindest zur Übertragung von Informationen für die Fahrgäste vorgesehen ist. Diese Informationen können Nutzinformationen, wie z.B. Informationen über einen Betriebsablauf, oder auch Unterhaltungsinformationen, wie insbesondre Audio- und Video¬ daten entsprechen. Der Zugbus 40 ist hierbei für eine Übertragungsrate von zumindest 100 MB/s ausgelegt.
Die Zugbusse 40, 44 unterscheiden sich bezüglich ihrer Grund- funktion durch die jeweilige Sicherheitsstufe, die ihnen zu¬ geordnet ist. Eine Datenkommunikation, welche über den Zugbus 40 erfolgt, unterliegt allgemeinen Anforderungen der Datensi¬ cherheit, die in der BRD insbesondere vom Bundesamt für Si¬ cherheit in der Informationstechnik (BSI) festgelegt werden. Die dem Zugbus 44 zugeordnete Sicherheitsstufe ist demgegen¬ über höher und entspricht Anforderungen des Personenschutzes. Solche Anforderungen sind in der fachmännischen Sprache auch „Safety-Anforderungen" genannt. Der Zugbus 44 ist beispiels- weise gemäß einer TCN-Norm als ETB-Bus (oder „Ethernet Train Bus") ausgebildet. Über den Zugbus 44 werden insbesondere Da¬ ten für einen Antriebs- und/oder Bremsvorgang übermittelt. Bezug nehmend auf das oben beschriebene Beispiel der Not¬ bremsschleife werden, nachdem die Betätigung eines Betriebs¬ mittels 20.11 der entsprechenden Fahrzeugeinheit 12 durch die Auswerteeinheit 68 erkannt wurde, von der Recheneinheit 62 Daten erzeugt, durch welche eine Notbremsung von der Brems- einrichtung 19 ausgelöst werden kann. Diese Daten werden über den Zugbus 44 an weitere Einheiten in anderen Fahrzeugeinhei¬ ten 12 des Schienenfahrzeugs 10 übermittelt. Der Zugbus 44 kann daher als Fahrbetriebsbus betrachtet werden, welcher zu¬ mindest zur Übertragung von Antriebs- bzw. Bremsdaten dient.
Der dritte Zugbus 42 ist von Leitungen 26 des elektrischen Versorgungsystems 24 gebildet (siehe auch Figur 1) . Der Kom¬ munikationsprozessor 72 ist mit einer Einkopplungs- und Entkopplungseinheit versehen, durch welche ein von der Rechen- einheit 62 erzeugtes digitales Signal in analoger Form in ei¬ ne Leitung 26 des elektrischen Versorgungssystems 24
eingekoppelt werden kann und ein über die Leitung 26 geführtes Analogsignal von dieser entkoppelt und in digitaler Form auf die Recheneinheit 62 gegeben werden kann. Hierzu ist die Einkopplungs- und Entkopplungseinheit zur Ausführung eines
Modulations- bzw. Demodulationsverfahrens ausgebildet. Dieses Verfahren kann insbesondere ein orthogonales
(De) Modulationsverfahren sein. Die Primärfunktion des dritten Zugbusses 42 ist die Bereitstellung zumindest eines redundan- ten Kommunikationskanals in der dritten Leitsystemebene 58.
Wie oben beschrieben weisen die Zugbusse 40, 42, 44 jeweils eine Grundfunktion auf, die insbesondere auf die jeweilig zu¬ geordnete Sicherheitsstufe und insbesondere auf die Art der zu übertragenden Daten bezogen ist. Es ist jedoch denkbar, dass die Steuereinheiten 60 in den Fahrzeugeinheiten 12 jeweils in einem Betriebsmodus dazu vorgesehen sind, eine Ver¬ teilung eines Datenverkehrs auf die Zugbusse 40, 42, 44 zu ermitteln und durchzuführen. So können Daten, die von einer Steuereinheit 60 in einer Fahrzeugeinheit 12 über einen der Zugbusse empfangen wird, von dieser Steuereinheit 60 in einen anderen Zugbus weiter geleitet werden. Das Datennetzwerk, welches von den Zugbussen 40, 42, 44 und von der Steuereinheiten 60 der Leitsystemschnittstelleneinrichtung 38 gebildet ist, kann als vermaschtes Netzwerk betrieben werden, in welchem die Steuereinheiten 60 jeweils drei Netzwerkknoten bilden. Dies ist stark schematisch in Figur 5 dargestellt, wobei neben den Zugbussen 40, 42, 44 auch transversale Übergänge zwischen den Zugbussen durch die Steuereinheiten 60 gebildet sind .
Figur 6 zeigt die als Kopfwagen ausgebildete Fahrzeugeinheit 12.1. In diesem ist die Energieversorgung 28 des elektrischen Versorgungssystems 24 angeordnet (siehe auch Figur 1) . Die von dieser ausgehenden elektrischen Leitungen 26 werden als Übertragungsleitungen des Zugbusses 42 genutzt. Hierzu ist eine elektrische Leitung 26 datentechnisch an die dieser Fahrzeugeinheit 12.1 zugeordnete Leitsystemschnittstellenein- richtung 38.1 datentechnisch angeschlossen. An diese sind die Zugbusse 40 und 44 ebenfalls angeschlossen. Es sind ferner Betriebsmittel 20 der Fahrzeugeinheit 12.1 gezeigt, durch welche analoge, sicherheitsbezogene Signale erzeugt werden, die von der Schnittstelleneinheit 48 empfangen und von der Auswerteeinheit 68 der Steuereinheit 60 ausgewertet werden. Diese Betriebsmittel 20 sind insbesondere als Betätigungsele¬ mente ausgebildet, die in einer oder mehreren der oben beschriebenen Sicherheitsschleifen geschaltet sind. Im Gegen- satz zu bisherigen Lösungen werden Leitungen dieser Sicherheitsschleifen nicht direkt an entsprechenden Leitungen der benachbarten Fahrzeugeinheit 12.2 angeschlossen, sondern eine datentechnische Verbindung - einschließlich zu einer Datenkommunikation bezüglich der Sicherheitsschleifen - mit dieser Fahrzeugeinheit sowie mit allen weiteren Fahrzeugeinheiten 12 erfolgt ausschließlich über die lokale Leitsystemschnittstel- leneinrichtung 38.1 und den Satz von Zugbussen 40, 42, 44. Ein datentechnischer Anschluss der benachbarten Fahrzeugein- heiten 12.1 und 12.2 aneinander kann demnach ausschließlich über die vorhandenen Zugbusse 40, 44 und über die elektrischen Leitungen 26 erfolgen, die den dritten Zugbus 42 bilden .

Claims

Patentansprüche
1. Schienenfahrzeug mit einer Fahrzeugeinheit (12.1), die Betriebsmittelsubsysteme (36) aufweist, und einem Leitsystem (18) umfassend eine erste Leitsystemebene (54), in welcher Betriebsmittelsubsysteme (36) mittels einer digitalen Daten¬ busstruktur (52) miteinander vernetzt sind, und zumindest ei¬ ne zweite Leitsystemebene (56) , die wenigstens einen der ana¬ logen Behandlung von Vorgängen in Betriebsmittelsubsystemen (36) zugeordneten Leitungssatz (32) aufweist,
dadurch gekennzeichnet dass,
die Fahrzeugeinheit (12.1) eine Leitsystemschnittstellenein- richtung (38) umfasst, die eine erste, der Datenbusstruktur (52) zugeordnete Schnittstelleneinheit (46), zumindest eine zweite, dem Leitungssatz (32) zugeordnete Schnittstelleneinheit (48) und eine Steuereinheit (60) aufweist, die in zumin¬ dest einem Betriebsmodus zur Behandlung der Vorgänge über die zweite Schnittstelleneinheit (48) vorgesehen ist.
2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (60) und der Leitungssatz (32) wenigstens eine zumindest teilweise logische Sicherheitsschleife bilden.
3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (60) und der Leitungssatz (32) eine Tür¬ steuerungsschleife, eine Türverriegelungsschleife, eine Not¬ bremsschleife, eine Bremsbefehlsschleife, eine Fahrtrich- tungsermittlungsschleife und/oder eine Kuppelschleife bilden.
4. Schienenfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leitsystemschnittstelleneinrichtung (38) zumindest eine dritte Schnittstelleneinheit (50) aufweist, die zum Anschlie¬ ßen an zumindest zwei Zugbusse (40, 42, 44) vorgesehen ist.
5. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leitsystemschnittstelleneinrichtung (38) zumindest einen internen Datenbus (66) aufweist, an welchen die Steuereinheit (60) und die Schnittstelleneinheiten (46, 48, 50) angeschlos¬ sen sind.
6. Schienenfahrzeug mit einem Verband von Fahrzeugeinheiten (12.1 - 12.6), die jeweils Betriebsmittelsubsysteme (36) auf- weisen, und einem Leitsystem (18), das eine erste Leitsystemebene (54), in welcher Betriebsmittelsubsysteme (36) mittels einer digitalen Datenbusstruktur (52) miteinander vernetzt sind, und zumindest eine zweite Leitsystemebene (56) auf¬ weist, die wenigstens einen der analogen Behandlung von Vor- gängen in Betriebsmittelsubsystemen (36) zugeordneten Leitungssatz (32) umfasst, wobei das Leitsystem (18) eine dritte Leitsystemebene (58) mit zumindest zwei Zugbussen (40, 42, 44) aufweist, welche die Fahrzeugeinheiten (12.1 - 12.6) mit¬ einander verbinden,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Leitsystem (18) einen Satz von Leitsystemschnittstellen- einrichtungen (38.1 - 38.6) umfasst, die jeweils in einer un¬ terschiedlichen Fahrzeugeinheit (12.1 - 12.6) angeordnet sind und eine erste, der Datenbusstruktur (52) zugeordnete
Schnittstelleneinheit (46), eine zweite, dem Leitungssatz
(32) zugeordnete Schnittstelleneinheit (48), zumindest eine dritte Schnittstelleneinheit (50) für die Zugbusse (40, 42, 44) und eine Steuereinheit (60) aufweisen, die in zumindest einem Betriebsmodus zur Behandlung der Vorgänge über die zweite Schnittstelleneinheit (48) vorgesehen ist.
7. Schienenfahrzeug nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (60) und der Leitungssatz (32) wenigstens eine zumindest teilweise logische Sicherheitsschleife bilden.
8. Schienenfahrzeug nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinheit (60) und der Leitungssatz (32) eine Tür¬ steuerungsschleife, eine Türverriegelungsschleife, eine Not- bremsschleife, eine Bremsbefehlsschleife, eine Fahrtrich- tungsermittlungsschleife und/oder eine Kuppelschleife bilden.
9. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Leitsystemschnittstelleneinrichtungen (38.1 - 38.6) jeweils zumindest einen internen Datenbus (66) aufweisen, an welchen die Steuereinheit (60) und die Schnittstelleneinhei¬ ten (46, 48, 50) angeschlossen sind.
10. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4 oder einem der Ansprü¬ che 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest einer (40, 42) der Zugbusse als Ethernet-Zugbus ausgebildet ist.
11. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4 oder einem der Ansprü¬ che 6 bis 10,
gekennzeichnet durch
ein elektrisches Stromversorgungssystem (24), wobei einer (44) der Zugbusse von Leitungen (26) des Stromversorgungssys¬ tems (24) gebildet ist.
12. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 6 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die dritte Leitsystemebene (58) zumindest drei Zugbusse (40, 42, 44) aufweist, welche jeweils die Fahrzeugeinheiten (12.1 - 12.6) miteinander verbinden, wobei die dritte Schnittstel¬ leneinheit (50) zum Anschließen an die zumindest drei
Zugbusse (40, 42, 44) vorgesehen ist.
13. Schienenfahrzeug nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
in den Leitsystemschnittstelleneinrichtungen (38.1 - 38.6) die Steuereinheiten (60) in einem Betriebsmodus jeweils dazu vorgesehen sind, eine Verteilung eines Datenverkehrs auf die Zugbusse (40, 42, 44) zu ermitteln und durchzuführen.
14. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 6 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zugbusse (40, 42) jeweils unterschiedlichen Sicherheits¬ stufen zugeordnet sind.
15. Schienenfahrzeug nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
einer (40) der Zugbusse als Komfortbus ausgebildet ist, eher zumindest zur Übertragung von Informationen für die Fahrgäste vorgesehen ist.
PCT/EP2015/066253 2014-07-22 2015-07-16 Schienenfahrzeug Ceased WO2016012335A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580040380.4A CN106660569B (zh) 2014-07-22 2015-07-16 轨道车辆
RU2017101844A RU2658214C1 (ru) 2014-07-22 2015-07-16 Рельсовое транспортное средство
US15/328,148 US9994241B2 (en) 2014-07-22 2015-07-16 Rail vehicle
EP15738902.4A EP3145787B1 (de) 2014-07-22 2015-07-16 Schienenfahrzeug

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014214228.8 2014-07-22
DE102014214228.8A DE102014214228B4 (de) 2014-07-22 2014-07-22 Schienenfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016012335A1 true WO2016012335A1 (de) 2016-01-28

Family

ID=53673941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/066253 Ceased WO2016012335A1 (de) 2014-07-22 2015-07-16 Schienenfahrzeug

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9994241B2 (de)
EP (1) EP3145787B1 (de)
CN (1) CN106660569B (de)
DE (1) DE102014214228B4 (de)
RU (1) RU2658214C1 (de)
WO (1) WO2016012335A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703811C1 (ru) * 2019-03-19 2019-10-22 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "САРМАТ" Информационная система для составного транспорта и способ её работы
RU2741152C2 (ru) * 2018-12-29 2021-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ САУТ" (ООО "НПО САУТ") Система видеонаблюдения и оповещения пассажиров на электропоезде
FR3134067A1 (fr) * 2022-03-30 2023-10-06 SNCF Voyageurs Système de vidéoprotection pour un matériel roulant et procédé d’acquisition d’informations contextuelles pour un système de vidéoprotection.
RU221105U1 (ru) * 2023-03-13 2023-10-18 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ САУТ" (ООО "НПО САУТ") Салонное информационное табло СИТ-02
WO2025233817A1 (en) * 2024-05-07 2025-11-13 Hitachi Rail Sts S.P.A. Redundant, modular and compact control system for railway vehicle

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015218906B4 (de) * 2015-09-30 2021-06-10 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum Betreiben eines Datenübertragungssystems und Datenübertragungssystem
DE102016111763A1 (de) 2016-06-28 2017-12-28 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Modulares hydraulisches Bremssystem und ein Verfahren zur Datenübertragung für ein Schienenfahrzeug
DE102017213585A1 (de) * 2017-08-04 2019-02-07 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Schnittstelle in einem spurgebundenen Fahrzeug
ES2868079T3 (es) 2017-08-08 2021-10-21 Siemens Mobility GmbH Sistema y procedimiento para operar transregionalmente un vehículo
DE102018210242A1 (de) * 2018-06-22 2019-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur Sicherung eines Schienenfahrzeugs gegen Handlungen von unbefugten Personen
RU185070U1 (ru) * 2018-08-17 2018-11-19 Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" Электропоезд
CN112124087B (zh) * 2019-06-24 2022-05-13 中车时代电动汽车股份有限公司 一种双向行驶车辆的分布式控制装置及方法
CN111731343B (zh) * 2020-06-09 2021-10-19 中车唐山机车车辆有限公司 安全环路系统及轨道车辆
IT202100002213A1 (it) * 2021-02-02 2022-08-02 Faiveley Transport Italia Spa Sistema di monitoraggio per una pluralità di dispositivi omogenei di almeno due convogli ferroviari
CN115195793B (zh) * 2022-08-15 2023-10-31 中铁合肥新型交通产业投资有限公司 架空旅游车

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2487803A1 (de) * 2009-10-09 2012-08-15 Korea Railroad Research Institute Datenübertragungssystem für ein eisenbahnnetz mittels stromleitung und verfahren dafür
US20120317282A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 General Electric Company System and method for communications in a vehicle consist
DE102012206316A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-17 Siemens Aktiengesellschaft Steuerungssystem zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4208717A (en) * 1978-06-28 1980-06-17 Westinghouse Electric Corp. Program stop control of train vehicles
US4835693A (en) * 1987-02-26 1989-05-30 Utdc Inc. Brake assurance monitor
DE59914512D1 (de) * 1998-10-23 2007-11-08 Knorr Bremse Systeme Bremssystem für ein schienenfahrzeug
RU2254256C1 (ru) 2003-09-23 2005-06-20 ЗАО "Уникам" Устройство для автоматизированного управления тяговым подвижным составом
CN102514576B (zh) 2011-11-28 2015-06-03 浙江网新技术有限公司 一种高速列车车载智能设备
US9403539B2 (en) * 2013-03-15 2016-08-02 Bright Energy Storage Technologies, Llp Apparatus and method for controlling a locomotive consist
US9625902B2 (en) * 2014-03-31 2017-04-18 Bose Corporation Method and system for detecting integrity of a control loop of a physical system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2487803A1 (de) * 2009-10-09 2012-08-15 Korea Railroad Research Institute Datenübertragungssystem für ein eisenbahnnetz mittels stromleitung und verfahren dafür
US20120317282A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-13 General Electric Company System and method for communications in a vehicle consist
DE102012206316A1 (de) * 2012-04-17 2013-10-17 Siemens Aktiengesellschaft Steuerungssystem zur Steuerung eines Schienenfahrzeugs

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2741152C2 (ru) * 2018-12-29 2021-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ САУТ" (ООО "НПО САУТ") Система видеонаблюдения и оповещения пассажиров на электропоезде
RU2703811C1 (ru) * 2019-03-19 2019-10-22 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "САРМАТ" Информационная система для составного транспорта и способ её работы
FR3134067A1 (fr) * 2022-03-30 2023-10-06 SNCF Voyageurs Système de vidéoprotection pour un matériel roulant et procédé d’acquisition d’informations contextuelles pour un système de vidéoprotection.
RU221105U1 (ru) * 2023-03-13 2023-10-18 Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ САУТ" (ООО "НПО САУТ") Салонное информационное табло СИТ-02
WO2025233817A1 (en) * 2024-05-07 2025-11-13 Hitachi Rail Sts S.P.A. Redundant, modular and compact control system for railway vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014214228A1 (de) 2016-01-28
CN106660569B (zh) 2019-03-08
RU2658214C1 (ru) 2018-06-19
US20170217457A1 (en) 2017-08-03
US9994241B2 (en) 2018-06-12
EP3145787A1 (de) 2017-03-29
CN106660569A (zh) 2017-05-10
DE102014214228B4 (de) 2023-02-02
EP3145787B1 (de) 2021-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3145787B1 (de) Schienenfahrzeug
WO2015180902A1 (de) Fahrerlaubnis für ein schienenfahrzeug
EP2539200B1 (de) Kommunikationsnetzwerk für ein spurgebundenes fahrzeug
WO2016091779A1 (de) Aufzugsystem mit sicherheitsüberwachungssystem mit einer master-slave-hierarchie
EP2284110A1 (de) Elektronisches Sicherheitsystem für einen Aufzug
EP1719688A1 (de) Datenkommunikationssystem für Schienenfahrzeuge
EP4079600A1 (de) Verfahren zur optimierten belegungsbewertung für die erteilung einer fahrerlaubnis für ein schienenfahrzeug/zug bei einem vorausfahrenden zug
WO2014040892A2 (de) Betrieb eines schienenfahrzeugs mittels etcs-einrichtung
WO2016206901A1 (de) Steueranordnung für ein fahrzeug
EP3400160B1 (de) Bahntechnische anlage und verfahren zum betreiben einer bahntechnischen anlage
WO2015043967A1 (de) Betrieb eines schienenfahrzeugs
DE112020003908T5 (de) Zugtür logisches, intelligentes Steuersystem mit intelligenter Steuereinheit
DE102019209395A1 (de) Zug und Verfahren zum Betreiben eines Zugs
DE102010026874A1 (de) Reifendrucküberwachungssystem für ein spurgeführtes Fahrzeug, spurgeführtes Fahrzeug sowie Verfahren zur Reifendrucküberwachung bei einem spurgeführten Fahrzeug
DE102014214225A1 (de) Schienenfahrzeug mit einer Datenkommunikationseinrichtung
DE102017208888A1 (de) Verfahren zur sicheren Durchführung einer Zugtaufe
WO2005021347A1 (de) Notbremseinrichtung und bremssystem für ein schienenfahrzeug sowie verfahren zum sicherstellen einer notbremsfunktion bei schienenfahrzeugen
DE69926315T2 (de) Steuer- und Kommunikationsanlage für Eisenbahnzüge
DE102004057907A1 (de) Verfahren bei der Einbindung von Rangiervorgängen bei der Zugsteuerung und Zugsicherung mittels bidirektionaler Funk-Informationsübertragung
EP4021777B1 (de) Schienenfahrzeug und verfahren zu dessen betrieb
EP2992394B1 (de) Steuerungssystem für ein schienenfahrzeug
DE102004048993A1 (de) System und Verfahren zur Steuerung von schienengebundenen Fahrzeugen, insbesondere von Zügen, mittels einer Steuerzentrale, in Abhängigkeit vom Zustand des Fahrwegs, insbesondere des verfügbaren Reibwertes
EP3692731A1 (de) Verfahren und steuereinrichtung zur kommunikationsbasierten fahrzeugbeeinflussung
EP3932724B1 (de) Fahrzeug mit stromabnehmer sowie streckenlage für fahrzeuge mit stromabnehmer
EP4714781A1 (de) Mehrfachtraktions-güterzug, verfahren zu dessen initialisierung, mehrfachtraktions- güterzug-system und übergeordnete mehrfachtraktionssteuerungseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15738902

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015738902

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015738902

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017101844

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15328148

Country of ref document: US