WO2021037534A1 - Schienenfahrzeug und verfahren zu dessen betrieb - Google Patents

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WO2021037534A1
WO2021037534A1 PCT/EP2020/072365 EP2020072365W WO2021037534A1 WO 2021037534 A1 WO2021037534 A1 WO 2021037534A1 EP 2020072365 W EP2020072365 W EP 2020072365W WO 2021037534 A1 WO2021037534 A1 WO 2021037534A1
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WO
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rail vehicle
autonomous
depot
area
rail
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2020/072365
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English (en)
French (fr)
Inventor
Boris CELAN
Alper KÜCÜKKAYA
Andreas Meinecke
Christian Weise
Patrik Zuralski
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/30—Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B61L99/002—Autonomous vehicles, i.e. under distributed traffic control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2210/00—Vehicle systems
    • B61L2210/02—Single autonomous vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method for operating rail vehicles on a railroad track system, which comprises at least one passenger transport area for transporting passengers and at least one depot area for parking the rail vehicles, with autonomous ferry operation of the rail vehicles being possible in the passenger transport area.
  • passenger transport areas of railroad tracks can be equipped with trackside facilities that allow a rail vehicle to run an autonomous Fährbe ("Automatic Train Operation", ATO).
  • ATO Automatic Train Operation
  • the invention is based on the object of specifying a method for operating rail vehicles that enables an economically more efficient operation of Eisenbahngleisanla conditions than before.
  • a travel command is transmitted to this, which instructs a journey to a specified transfer point
  • the rail vehicle begins its journey in an autonomous auxiliary driving mode when the travel command is present and after a specified one has been fulfilled
  • Condition switches from the autonomous auxiliary driving operation to the autonomous ferry operation and continues its journey in the autonomous ferry operation to the transfer point.
  • an autonomous auxiliary driving operation is provided for this purpose, which after a parked rail vehicle is put into operation or when a corresponding travel command is present, the start of the journey will be correct before a predetermined condition for switching from the autonomous auxiliary driving operation to the autonomous ferry operation he follows.
  • the rail vehicle takes into account signals transmitted by trackside devices in the autonomous ferry operation and does not take them into account in the autonomous auxiliary driving operation.
  • the rail vehicle takes into account control signals transmitted by trackside devices that define maximum speeds in autonomous ferry operation and ignores such control signals in autonomous auxiliary driving and instead drives, for example, at a fixed maximum speed for autonomous auxiliary driving.
  • the predetermined condition is preferably seen as fulfilled when the rail vehicle has passed over a predetermined number of track circles or balises installed in the railroad track system after commissioning in the autonomous auxiliary driving mode.
  • the predefined condition is considered to be fulfilled when the rail vehicle has passed over two track circles on the rail side after commissioning in the autonomous auxiliary driving mode.
  • a central A request signal generated by a driver who wants to use the rail vehicle, with which a rail vehicle parked in the depot area is requested to the transfer point, is checked whether the rail vehicle is allowed to drive into the depot area autonomously; There is danger-free or at least low-risk drivability of the route to be covered by the rail vehicle in the autonomous auxiliary operation, and when the release signal is present, this is transmitted to the rail vehicle.
  • the request signal and / or the travel command are preferentially the specified transfer point in the passenger transport area.
  • the request signal specifies the pre-given transfer point in the passenger transport area and the request signal forms the travel command together with the release signal.
  • the request signal is generated by the driver and transmitted to the rail vehicle
  • the rail vehicle after receiving the request signal, sends a request as to whether the rail vehicle is allowed to drive into the depot area autonomously to a depot-side monitoring device that
  • the depot-side monitoring device checks the autonomous drivability after receiving the request, the depot-side monitoring device generates the release signal if the check reveals that the route to be covered by the rail vehicle in the autonomous auxiliary operation is safe or at least low-risk, and the rail vehicle when the release signal is present executes the request signal as a drive command.
  • the request signal is generated on the control center side, it is checked by a depot-side monitoring device whether the rail vehicle is allowed to drive into the depot area autonomously, the monitoring device generates the release signal if the test reveals that the route to be covered by the rail vehicle in the autonomous auxiliary operation can be driven on by the rail vehicle in autonomous auxiliary operation, and at If the release signal is present, the request signal is sent together with the release signal or without it as a travel command to the rail vehicle.
  • the monitoring device on the depot side preferably comprises at least one camera which is aimed at the depot area or at least a section thereof.
  • the depot-side monitoring device can advantageously form part of the control center or be a separate device that can be connected to the control center.
  • the invention also relates to a railroad track system that includes at least one passenger transport area for transporting passengers and at least one depot area for parking rail vehicles, with track-side facilities in the passenger transport area that enable autonomous ferry operation of the rail vehicles.
  • the depot area or at least one or more sections of the depot area are equipped with one or more trackside devices that enable the rail vehicles to operate autonomously.
  • the invention also relates to a rail vehicle for operation on a railroad track system, which comprises at least one passenger transport area for transporting passengers and at least one depot area for parking the rail vehicles, the rail vehicle being suitable for being operated in the passenger transport area in an autonomous ferry operation become.
  • the rail vehicle is designed to start its journey in an autonomous auxiliary driving operation in the parked state in the depot area when there is a travel command that instructs a journey to a specified transfer point and, after a specified requirement has been met The condition to switch from the autonomous auxiliary driving operation to the autonomous ferry operation and to continue driving in the autonomous ferry operation to the transfer point.
  • the rail vehicle has a vehicle control device which comprises a computing device and a memory in which a driving module is stored in the memory, which when executed by the computing device enables an autonomous ferry operation, an auxiliary module is stored in the memory, which when executed an autonomous auxiliary driving mode made possible by the computing device, and a control module is stored in the memory, which is configured to first activate the auxiliary module when the rail vehicle is started up and to switch from the auxiliary module to the driving module only when a predetermined switching condition is met.
  • Rail vehicle that is suitable for driving on the railway track system according to Figures 1-8.
  • FIG. 1 shows a railroad track system 10 which comprises a passenger transport area 11 and a depot area 12.
  • the passenger transport area 11 has two tracks 111 and 112, which are equipped with three stops or train stations 113a, 113b and 113c.
  • the passenger transport area 11 has a large number of trackside devices which enable an autonomously drivable rail vehicle to operate autonomously.
  • the trackside facilities for this autonomous ferry operation are not shown in more detail in FIG. 1 for the passenger transport area 11 for reasons of clarity.
  • the depot area 12 of the railroad tracks 10 has three sidings 121, 122 and 123.
  • the sidings or the depot area 12 as a whole are also equipped with track-side devices which enable an autonomously driving rail vehicle to operate autonomously; the trackside facilities in the depot area 12 are symbolized in FIG. 1 by circles, three of which are indicated by way of example with the reference numerals 124a, 124b and 124.
  • the trackside devices 124 can be, for example, track circles or balises placed in the track bed of the railroad track system 10.
  • the depot area 12 is also equipped with a monitoring device 30 which enables the depot area 12 or at least sections of the depot area 12 to be monitored.
  • the monitoring device 30 is equipped with cameras 31, the camera signals KS of which are evaluated by an evaluation device 32 of the monitoring device 30.
  • the monitoring device 30 is connected to a higher-level control center 40, for example.
  • an autonomously drivable rail vehicle 20 is located on the siding 123 and is parked there.
  • FIG. 2 shows a person capable of driving the rail vehicle 20, hereinafter referred to as the vehicle driver FF for short, who is located in the station 113b of the passenger transport area 11.
  • the vehicle driver FF would like to put the rail vehicle 20 into operation and, as part of an autonomous ferry operation, drive it to the station 113b forming the transfer point, where he would like to take the rail vehicle for further travel.
  • the vehicle driver FF generates a request signal AS, which he transmits, for example, by radio to the rail vehicle 20 parked in the depot area 12.
  • the rail vehicle 20 After receiving the request signal AS, the rail vehicle 20 generates a request A (see FIG. 3), which it sends to the monitoring device 30 on the spot. With inquiry A, the rail vehicle asks whether it is allowed to drive into the depot area autonomously or not. After receiving request A, the depot-side monitoring device 30 uses the camera signals KS of the cameras 31 to check whether the depot area 12 as a whole or at least the section 200 is free and can be driven through by the rail vehicle 20 in an autonomous auxiliary driving mode without endangering it.
  • the rail vehicle 20 may not initially travel in an autonomous ferry mode after being put into operation, but must first be operated in an autonomous auxiliary travel mode. Switching from the autonomous auxiliary driving operation to the autonomous ferry operation should only be possible or permitted when the rail vehicle 20 - starting from the stopping position shown in FIGS. 1 to 4 - has passed the first and second trackside devices 124a and 124b.
  • the route section 200 which extends from the stopping position to the second route-side device 124b, should first be driven through in the autonomous auxiliary driving mode; Only then should the rail vehicle 20 switch to the autonomous ferry operation and be allowed to travel in this through the remaining depot area 12 in the direction of the passenger transport area 11.
  • the monitoring device 30 determines that the route section 200 up to the second route-side device 124b is free or can be driven through without danger, it generates a release signal FS on the output side, which signals the drivability.
  • the release signal FS is transmitted from the monitoring device 30 to the rail vehicle 20 (see FIG. 4).
  • the rail vehicle 20 As soon as the rail vehicle 20 has received the release signal FS, it sees the request signal AS as a travel command and begins its journey in the direction of the passenger transport area 11 to the station 113b, which is used as the destination, for example is indicated in the request signal AS.
  • the rail vehicle 20 in the route section 200 that is to say until it passes the second route-side device 124b, will initially travel in autonomous auxiliary driving mode.
  • the autonomous auxiliary driving mode it will ignore signals which it receives from the two trackside devices 124a and 124b or other trackside devices and which indicate, for example, maximum permitted speeds (see FIG. 5) and preferably a fixed maximum speed for the autonomous auxiliary driving mode do not exceed.
  • the second trackside device 124b Only after passing the second trackside device 124b (see Figure 6) will it switch to the autonomous ferry operation and in this - in a known manner using or observing control signals received from trackside devices 124 and, for example, maximum speeds specify - drive through the depot area 12 into the passenger transport area 11 and to the train station 113b. As soon as it has reached the station 113b, the vehicle driver FF can take over the rail vehicle 20 and continue from there.
  • the request signal AS is generated by the control center 40 and transmitted to the rail vehicle 20 (see FIG. 7).
  • the rail vehicle 20 can inquire from the monitoring device 30 (inquiry A) whether the route section 200 can be driven on and the journey in the direction of the passenger transport area 11 - as described in connection with FIGS. 1 to 6 - can take place; and the monitoring device 30 can, if necessary, generate the release signal FS.
  • control center 40 forwards the request signal AS directly to the monitoring device 30, which after checking the drivability of the depot area 12 or the route section 200, the release signal FS together with the request signal AS as Travel command FB is transmitted to rail vehicle 20 (see FIG. 8).
  • FIG. 9 shows an exemplary embodiment for the rail vehicle 20 according to FIGS. 1 to 8 in greater detail.
  • the rail vehicle 20 has a vehicle control device 210 which comprises a computing device 211 and a memory 212.
  • a driving module ATO is stored in the memory 212, which when executed by the computing device 211 enables an autonomous ferry operation, as is generally known in the field of railway technology, in particular in the field of rail-bound local transport.
  • an auxiliary module HM is stored in the memory 212, which when executed by the computing device enables an autonomous auxiliary driving mode in which - unlike in the autonomous ferry operation - control signals transmitted by trackside devices are disregarded and preferably independent of received control signals The maximum speed specified for the autonomous auxiliary drive is not exceeded.
  • a control module SM is designed to first activate the autonomous auxiliary driving mode, i.e. the auxiliary module HM, and only switch from the auxiliary module to the driving module ATO when a specified switchover condition is met, for example after starting up in the autonomous auxiliary driving mode, a specified number In the railway track system 10 attached track-side devices 124a and 124b (z. B. track circles or balises) has been driven over.

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

Abstract

Die Erfindung bezieht sich unter anderem auf ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen (20) auf einer Eisenbahngleisanlage (10), die zumindest einen Passagiertransport- bereich (11) zum Transport von Passagieren und zumindest einen Depotbereich (12) zum Abstellen der Schienenfahrzeuge (20) umfasst, wobei im Passagiertransportbereich (11) ein autonomer Fahrbetrieb der Schienenfahrzeuge (20) möglich ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Inbetriebnahme eines im Depotbereich (12) abgestellten Schienenfahrzeugs (20) zu diesem ein Fahrtbefehl (FB) übermittelt wird, der eine Fahrt zu einer vorgegebenen Übergabestelle (113b) anweist, das Schienenfahrzeug (20) bei Vorliegen des Fahrtbefehls (FB) seine Fahrt in einem autonomen Hilfsfahrbetrieb beginnt und nach Erfüllung einer vorgegebenen Bedingung von dem autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomem Fahrbetrieb schaltet und seine Fahrt im autonomen Fahrbetrieb zu der Übergabestelle (113b) fortsetzt.

Description

Beschreibung
Schienenfahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen auf einer Eisenbahngleisanlage, die zumindest einen Passagiertransportbereich zum Transport von Passagieren und zumindest einen Depotbereich zum Abstellen der Schienenfahrzeuge umfasst, wobei im Passagiertransportbe reich ein autonomer Fährbetrieb der Schienenfahrzeuge möglich ist.
Passagiertransportbereiche von Eisenbahngleisanlagen können bekanntermaßen mit streckenseitigen Einrichtungen ausgestat tet sein, die einem Schienenfahrzeug einen autonomen Fährbe trieb ("Automatic Train Operation", ATO) erlaubt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen anzugeben, das einen wirt schaftlich noch effizienteren Betrieb von Eisenbahngleisanla gen als bisher ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Un teransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zur Inbetriebnah me eines im Depotbereich abgestellten Schienenfahrzeugs zu diesem ein Fahrtbefehl übermittelt wird, der eine Fahrt zu einer vorgegebenen Übergabestelle anweist, das Schienenfahr zeug bei Vorliegen des Fahrtbefehls seine Fahrt in einem au tonomen Hilfsfahrbetrieb beginnt und nach Erfüllung einer vorgegebenen Bedingung von dem autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomem Fährbetrieb schaltet und seine Fahrt im autono men Fährbetrieb zu der Übergabestelle fortsetzt. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass ein autonomer Fährbetrieb, also ohne Mitwirkung von Personal, nicht nur im Passagiertransportbe reich erfolgen kann, sondern darüber hinaus auch im Depotbe reich im Zusammenhang mit im Depotbereich abgestellten Fahr zeugen. Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck ein autonomer Hilfsfahrbetrieb vorgesehen, der nach einer Inbetriebnahme eines abgestellten Schienenfahrzeugs bzw. bei Vorliegen eines entsprechenden Fahrtbefehls zunächst den Fahrtbeginn be stimmt, bevor eine vorgegebenen Bedingung zum Umschalten vom autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomen Fährbetrieb er folgt.
Vorteilhaft ist es, wenn das Schienenfahrzeug im autonomen Fährbetrieb von streckenseitigen Einrichtungen übertragene Signale berücksichtigt und im autonomen Hilfsfahrbetrieb un berücksichtigt lässt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Schienenfahrzeug im autonomen Fährbetrieb von strecken seitigen Einrichtungen übertragene Steuersignale, die Höchst geschwindigkeiten definieren, berücksichtigt und im autonomen Hilfsfahrbetrieb solche Steuersignale unberücksichtigt lässt und stattdessen beispielsweise mit einer für den autonomen Hilfsfahrbetrieb fest vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit fährt.
Die vorgegebene Bedingung wird vorzugsweise als erfüllt ange sehen, wenn das Schienenfahrzeug nach der Inbetriebnahme im autonomen Hilfsfahrbetrieb eine vorgegebene Anzahl an in der Eisenbahngleisanlage angebrachten Gleiskreisen oder Balisen überfahren hat.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die vorgegebene Bedingung als erfüllt angesehen wird, wenn das Schienenfahrzeug nach der Inbetriebnahme im autonomen Hilfsfahrbetrieb zwei schie nenseitige Gleiskreise überfahren hat.
Bei einer als besonders vorteilhaft angesehenen Verfahrensva riante ist vorgesehen, dass bei Vorliegen eines leitzent- ralenseitig oder fahrzeugführerseitig von einem das Schienen fahrzeug nutzen wollenden Fahrer erzeugten Anforderungssig nals, mit dem ein im Depotbereich abgestelltes Schienenfahr zeug zur Übergabestelle angefordert wird, geprüft wird, ob das Schienenfahrzeug den Depotbereich autonom befahren darf, ein Freigabesignal erzeugt wird, wenn die Prüfung eine ge fährdungsfreie oder zumindest gefährdungsarme Befahrbarkeit der von dem Schienenfahrzeug im autonomen Hilfsbetrieb zu rückzulegenden Strecke ergibt, und bei Vorliegen des Frei gabesignals dieses zum Schienenfahrzeug übermittelt wird.
Das Anforderungssignal und/oder der Fahrtbefehl gibt vorzugs weise die vorgegebene Übergabestelle im Passagiertransportbe reich an.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Anforderungssignal die vor gegebene Übergabestelle im Passagiertransportbereich angibt und das Anforderungssignal gemeinsam mit dem Freigabesignal den Fahrtbefehl bildet.
Bei einer weiteren als besonders vorteilhaft angesehenen Ver fahrensvariante ist vorgesehen, dass das Anforderungssignal fahrzeugführerseitig erzeugt und zu dem Schienenfahrzeug übermittelt wird, das Schienenfahrzeug nach Empfang des An forderungssignals eine Anfrage, ob das Schienenfahrzeug den Depotbereich autonom befahren darf, an eine depotseitige Überwachungseinrichtung sendet, die depotseitige Überwa chungseinrichtung nach Empfang der Anfrage die autonome Be fahrbarkeit prüft, die depotseitige Überwachungseinrichtung das Freigabesignal erzeugt, wenn die Prüfung eine gefähr dungsfreie oder zumindest gefährdungsarme Befahrbarkeit der von dem Schienenfahrzeug im autonomen Hilfsbetrieb zurückzu legenden Strecke ergibt, und das Schienenfahrzeug bei Vorlie gen des Freigabesignals das Anforderungssignal als Fahrtbe fehl ausführt.
Bei einer anderen als besonders vorteilhaft angesehenen Ver fahrensvariante ist vorgesehen, dass das Anforderungssignal leitzentralenseitig erzeugt wird, seitens einer depotseitigen Überwachungseinrichtung geprüft wird, ob das Schienenfahrzeug den Depotbereich autonom befahren darf, die Überwachungsein richtung das Freigabesignal erzeugt, wenn die Prüfung eine gefährdungsfreie oder zumindest gefährdungsarme Befahrbarkeit der von dem Schienenfahrzeug im autonomen Hilfsbetrieb zu rückzulegenden Strecke ergibt, und bei Vorliegen des Frei gabesignals das Anforderungssignal gemeinsam mit dem Frei gabesignal oder ohne dieses als Fahrtbefehl zu dem Schienen fahrzeug gesendet wird.
Die depotseitige Überwachungseinrichtung umfasst vorzugsweise zumindest eine Kamera, die auf den Depotbereich oder zumin dest einen Abschnitt davon gerichtet ist.
Die depotseitige Überwachungseinrichtung kann in vorteilhaf ter Weise einen Bestandteil der Leitzentrale bilden oder eine separate Einrichtung sein, die mit der Leitzentrale verbunden sein kann.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Eisenbahn gleisanlage, die zumindest einen Passagiertransportbereich zum Transport von Passagieren und zumindest einen Depotbe reich zum Abstellen von Schienenfahrzeugen umfasst, wobei im Passagiertransportbereich streckenseitige Einrichtungen vor handen sind, die einen autonomen Fährbetrieb der Schienen fahrzeuge ermöglichen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Depotbereich oder zumindest ein oder mehrere Abschnitte des Depotbereichs mit einer oder mehreren streckenseitigen Einrichtungen ausge stattet sind, die den Schienenfahrzeugen den autonomen Fähr betrieb ermöglichen.
Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Eisenbahngleis anlage sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen. Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Schienen fahrzeug zum Betrieb auf einer Eisenbahngleisanlage, die zu mindest einen Passagiertransportbereich zum Transport von Passagieren und zumindest einen Depotbereich zum Abstellen der Schienenfahrzeuge umfasst, wobei das Schienenfahrzeug ge eignet ist, im Passagiertransportbereich in einem autonomen Fährbetrieb betrieben zu werden.
Erfindungsgemäß ist bezüglich eines solchen Schienenfahrzeugs vorgesehen, dass das Schienengfahrzeug dazu ausgestaltet ist, im im Depotbereich abgestellten Zustand bei Vorliegen eines Fahrtbefehls, der eine Fahrt zu einer vorgegebenen Übergabe stelle anweist, seine Fahrt in einem autonomen Hilfsfahrbe trieb zu beginnen und nach Erfüllung einer vorgegebenen Be dingung von dem autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomem Fährbetrieb zu schalten und seine Fahrt im autonomen Fährbe trieb zu der Übergabestelle fortzusetzen.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Schienenfahr zeugs sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
Vorteilhaft ist es, wenn das Schienenfahrzeug eine Fahrzeug steuereinrichtung aufweist, die eine Recheneinrichtung und einen Speicher umfasst, in dem Speicher ein Fahrmodul abge speichert ist, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung einen autonomen Fährbetrieb ermöglicht, im Speicher ein Hilfsmodul abgespeichert ist, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung einen autonomen Hilfsfahrbetrieb ermög licht, und in dem Speicher ein Steuermodul abgespeichert ist, das dazu ausgestaltet, bei Inbetriebnahme des Schienenfahr zeugs zunächst das Hilfsmodul zu aktiveren und vom Hilfsmodul auf das Fahrmodul erst umzuschalten, wenn eine vorgegebene Umschaltbedingung erfüllt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft Fig. 1-8 ein Ausführungsbeispiel für eine Eisenbahngleisan lage, anhand derer Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden, und
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes
Schienenfahrzeug, das zur Fahrt auf der Eisenbahn gleisanlage gemäß den Figuren 1-8 geeignet ist.
In den Figuren werden für identische oder vergleichbare Kom ponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die Figur 1 zeigt eine Eisenbahngleisanlage 10, die einen Passagiertransportbereich 11 und einen Depotbereich 12 um fasst. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 1 weist der Passagiertransportbereich 11 zwei Gleise 111 und 112 auf, die mit drei Haltestellen bzw. Bahnhöfen 113a, 113b und 113c ausgestattet sind.
Der Passagiertransportbereich 11 weist eine Vielzahl an stre ckenseitigen Einrichtungen auf, die einem autonom fahrfähigen Schienenfahrzeug einen autonomen Fährbetrieb ermöglichen. Die streckenseitigen Einrichtungen für diesen autonomen Fährbe trieb sind für den Passagiertransportbereich 11 aus Gründen der Übersicht in der Figur 1 nicht näher dargestellt.
Der Depotbereich 12 der Eisenbahngleisanlagen 10 weist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 drei Abstellgleise 121, 122 und 123 auf. Die Abstellgleise bzw. der Depotbereich 12 insgesamt sind ebenfalls mit streckenseitigen Einrichtungen ausgestattet, die einem autonom fahrfähigen Schienenfahrzeug einen autonomen Fährbetrieb ermöglichen; die streckenseitigen Einrichtungen im Depotbereich 12 sind in der Figur 1 durch Kreise symbolisiert, von denen beispielhaft drei mit den Be zugszeichen 124a, 124b und 124 gekennzeichnet sind.
Bei den streckenseitigen Einrichtungen 124 kann es sich bei spielsweise um im Gleisbett der Eisenbahngleisanlage 10 ange brachte Gleiskreise oder Balisen handeln. Der Depotbereich 12 ist außerdem mit einer Überwachungsein richtung 30 ausgestattet, die eine Überwachung des Depotbe reichs 12 oder zumindest von Abschnitten des Depotbereichs 12 ermöglicht. Die Überwachungseinrichtung 30 ist zu diesem Zweck mit Kameras 31 ausgestattet, deren Kamerasignale KS von einer Auswerteinrichtung 32 der Überwachungseinrichtung 30 ausgewertet werden. Die Überwachungseinrichtung 30 steht bei spielsweise mit einer übergeordneten Leitzentrale 40 in Ver bindung.
Bei der Darstellung gemäß Figur 1 befindet sich ein autonom fahrfähiges Schienenfahrzeug 20 auf dem Abstellgleis 123 und ist dort abgestellt.
Nachfolgend werden anhand der Figuren 2 bis 8 Ausführungsbei spiele für Verfahren erläutert, mit denen das Schienenfahr zeug 20 ohne Fahrzeugführer, also in einem autonomen Fährbe trieb, in Betrieb genommen und von dort in den Passagier transportbereich 11 überführt werden kann:
Die Figur 2 zeigt eine zur Führung des Schienenfahrzeugs 20 befähigte Person, nachfolgend kurz Fahrzeugführer FF genannt, der sich im Bahnhof 113b des Passagiertransportbereichs 11 befindet. Der Fahrzeugführer FF möchte das Schienenfahrzeug 20 in Betrieb nehmen und im Rahmen eines autonomen Fährbe triebs zum die Übergabestelle bildenden Bahnhof 113b fahren lassen, wo er das Schienenfahrzeug zur weiteren Fahrt über nehmen möchte. Zu diesem Zweck erzeugt der Fahrzeugführer FF ein Anforderungssignal AS, das er beispielsweise per Funk zu dem im Depotbereich 12 abgestellten Schienenfahrzeug 20 über mittelt.
Nach Empfang des Anforderungssignals AS erzeugt das Schienen fahrzeug 20 eine Anfrage A (siehe Figur 3), die es an die de potseitige Überwachungseinrichtung 30 übersendet. Mit der An frage A fragt das Schienenfahrzeug an, ob es den Depotbereich autonom befahren darf oder nicht. Nach Empfang der Anfrage A prüft die depotseitige Überwa chungseinrichtung 30 anhand der Kamerasignale KS der Kameras 31, ob der Depotbereich 12 insgesamt oder zumindest der Stre ckenabschnitt 200 frei ist und ohne Gefährdung vom Schienen fahrzeug 20 in einem autonomen Hilfsfahrbetrieb durchfahren werden kann.
Bei den Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 8 wird beispielhaft davon ausgegangen, dass das Schie nenfahrzeug 20 nach Inbetriebnahme zunächst noch nicht im au tonomen Fährbetrieb fahren darf, sondern zunächst in einem autonomen Hilfsfahrbetrieb betrieben werden muss. Das Um schalten von dem autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomen Fährbetrieb soll erst möglich bzw. erlaubt sein, wenn das Schienenfahrzeug 20 - ausgehend von der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Halteposition - die erste und zweite streckensei tige Einrichtung 124a und 124b passiert hat.
Mit anderen Worten soll also der Streckenabschnitt 200, der sich von der Halteposition bis zur zweiten streckenseitigen Einrichtung 124b erstreckt, zunächst im autonomen Hilfsfahr betrieb durchfahren werden; erst anschließend soll das Schie nenfahrzeug 20 in den autonomen Fährbetrieb umschalten und in diesem durch den übrigen Depotbereich 12 in Richtung des Pas sagiertransportbereichs 11 fahren dürfen.
Stellt die Überwachungseinrichtung 30 fest, dass der Stre ckenabschnitt 200 bis zur zweiten streckenseitigen Einrich tung 124b frei ist bzw. gefährdungsfrei durchfahren werden kann, so erzeugt sie ausgangsseitig ein Freigabesignal FS, das die Befahrbarkeit signalisiert. Das Freigabesignal FS wird von der Überwachungseinrichtung 30 zum Schienenfahrzeug 20 übertragen (siehe Figur 4).
Sobald das Schienenfahrzeug 20 das Freigabesignal FS erhalten hat, sieht es das Anforderungssignal AS als Fahrtbefehl an und beginnt seine Fahrt in Richtung des Passagiertransportbe reichs 11 zum Bahnhof 113b, der als Fahrtziel beispielsweise in dem Anforderungssignal AS angegeben ist. Dabei wird das Schienenfahrzeug 20 im Streckenabschnitt 200, also bis zum Passieren der zweiten streckenseitigen Einrichtung 124b, zu nächst im autonomen Hilfsfahrbetrieb fahren. In dem autonomen Hilfsfahrbetrieb wird es Signale, die es von den beiden stre ckenseitigen Einrichtungen 124a und 124b oder anderen stre ckenseitigen Einrichtungen empfängt und die beispielsweise erlaubte Höchstgeschwindigkeiten angeben, unberücksichtigt lassen (siehe Figur 5) und vorzugsweise eine für den autono men Hilfsfahrbetrieb fest vorgegebene Maximalgeschwindigkeit nicht überschreiten.
Erst nach dem Passieren der zweiten streckenseitigen Einrich tung 124b (siehe Figur 6) wird es in den autonomen Fährbe trieb umschalten und in diesem - in bekannter Weise unter Heranziehung bzw. Beachtung von Steuersignalen, die von stre ckenseitigen Einrichtungen 124 empfangen werden und bei spielsweise Höchstgeschwindigkeiten angeben - durch den De potbereich 12 in den Passagiertransportbereich 11 und zum Bahnhof 113b fahren. Sobald es den Bahnhof 113b erreicht hat, kann der Fahrzeugführer FF das Schienenfahrzeug 20 übernehmen und von dort weiterfahren.
Alternativ ist es möglich, dass das Anforderungssignal AS von der Leitzentrale 40 erzeugt und zu dem Schienenfahrzeug 20 übermittelt wird (siehe Figur 7). Auch in diesem Fall kann das Schienenfahrzeug 20 bei der Überwachungseinrichtung 30 anfragen (Anfrage A), ob der Streckenabschnitt 200 befahrbar ist und die Fahrt in Richtung des Passagiertransportbereichs 11 - wie im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 6 beschrieben - erfolgen kann; und die Überwachungseinrichtung 30 kann ggf. das Freigabesignal FS erzeugen.
Darüber hinaus ist es alternativ möglich, dass die Leitzent rale 40 das Anforderungssignal AS direkt an die Überwachungs einrichtung 30 leitet, die nach Prüfung der Befahrbarkeit des Depotbereichs 12 bzw. des Streckenabschnitts 200 das Frei gabesignal FS gemeinsam mit dem Anforderungssignal AS als Fahrtbefehl FB an das Schienenfahrzeug 20 übermittelt (siehe Figur 8).
Die Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Schienen fahrzeug 20 gemäß den Figuren 1 bis 8 näher im Detail. Das Schienenfahrzeug 20 weist eine Fahrzeugsteuereinrichtung 210 auf, die eine Recheneinrichtung 211 und einen Speicher 212 umfasst. In dem Speicher 212 ist ein Fahrmodul ATO abgespei chert, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung 211 ei nen autonomen Fährbetrieb ermöglicht, wie er im Bereich der Eisenbahntechnik, insbesondere im Bereich des schienengebun denen Nahverkehrs, allgemein bekannt ist.
Darüber hinaus ist im Speicher 212 ein Hilfsmodul HM abge speichert, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung ei nen autonomen Hilfsfahrbetrieb ermöglicht, bei dem - anders als im autonomen Fährbetrieb - von streckenseitigen Einrich tungen übertragene Steuersignale unberücksichtigt gelassen werden und vorzugsweise unabhängig von empfangenen Steuersig nalen eine für den autonomen Hilfsfahrbetrieb vorgegebene Ma ximalgeschwindigkeit nicht überschritten wird.
Ein Steuermodul SM ist dazu ausgestaltet, bei Inbetriebnahme zunächst den autonomen Hilfsfahrbetrieb, also das Hilfsmodul HM, zu aktiveren und vom Hilfsmodul auf das Fahrmodul ATO erst umzuschalten, wenn eine vorgegebene Umschaltbedingung erfüllt wird, beispielweise nach der Inbetriebnahme im auto nomen Hilfsfahrbetrieb eine vorgegebene Anzahl an in der Ei senbahngleisanlage 10 angebrachten streckenseitigen Einrich tungen 124a und 124b (z. B. Gleiskreisen oder Balisen) über fahren worden ist.
Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 8 entsprechend.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
10 Eisenbahngleisanlage
11 Passagiertransportbereich
12 Depotbereich
20 Schienenfahrzeug
30 Überwachungseinrichtung
31 Kamera
32 Auswerteinrichtung
40 Leitzentrale
111 Gleis
112 Gleis
113a Bahnhof
113b Bahnhof
113c Bahnhof
121 Abstellgleis
122 Abstellgleis
123 Abstellgleis
124 streckenseitige Einrichtung
124a streckenseitige Einrichtung
124b streckenseitige Einrichtung
200 Streckenabschnitt
210 Fahrzeugsteuereinrichtung
211 Recheneinrichtung
212 Speicher
A Anfrage
AS Anforderungssignal
ATO Fahrmodul
FB Fahrtbefehl
FF Fahrzeugführer
FS Freigabesignal
KS Kamerasignal
HM Hilfsmodul
SM Steuermodul

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben von Schienenfahrzeugen (20) auf einer Eisenbahngleisanlage (10), die zumindest einen Passa giertransportbereich (11) zum Transport von Passagieren und zumindest einen Depotbereich (12) zum Abstellen der Schienen fahrzeuge (20) umfasst, wobei im Passagiertransportbereich (11) ein autonomer Fährbetrieb der Schienenfahrzeuge (20) möglich ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
— zur Inbetriebnahme eines im Depotbereich (12) abgestellten Schienenfahrzeugs (20) zu diesem ein Fahrtbefehl (FB) übermittelt wird, der eine Fahrt zu einer vorgegebenen Übergabestelle (113b) anweist,
— das Schienenfahrzeug (20) bei Vorliegen des Fahrtbefehls (FB) seine Fahrt in einem autonomen Hilfsfahrbetrieb be ginnt und nach Erfüllung einer vorgegebenen Bedingung von dem autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomem Fährbe trieb schaltet und seine Fahrt im autonomen Fährbetrieb zu der Übergabestelle (113b) fortsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Schienenfahrzeug (20) im autonomen Fährbetrieb von stre ckenseitigen Einrichtungen (124a, 124b, 124) übertragene Sig nale berücksichtigt und im autonomen Hilfsfahrbetrieb unbe rücksichtigt lässt.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die vorgegebene Bedingung als erfüllt angesehen wird, wenn das Schienenfahrzeug (20) nach der Inbetriebnahme im autono men Hilfsfahrbetrieb eine vorgegebene Anzahl an in der Eisen bahngleisanlage (10) angebrachten Gleiskreisen oder Balisen überfahren hat.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die vorgegebene Bedingung als erfüllt angesehen wird, wenn das Schienenfahrzeug (20) nach der Inbetriebnahme im autono men Hilfsfahrbetrieb zwei schienenseitige Gleiskreise über fahren hat.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
— bei Vorliegen eines leitzentralenseitig oder fahrzeugfüh rerseitig von einem das Schienenfahrzeug (20) nutzen wol lenden Fahrer erzeugten Anforderungssignals (AS), mit dem ein im Depotbereich (12) abgestelltes Schienenfahrzeug (20) zur Übergabestelle (113b) angefordert wird, geprüft wird, ob das Schienenfahrzeug (20) den Depotbereich (12) autonom befahren darf,
— ein Freigabesignal (FS) erzeugt wird, wenn die Prüfung ei ne gefährdungsfreie oder zumindest gefährdungsarme Befahr barkeit der von dem Schienenfahrzeug (20) im autonomen Hilfsbetrieb zurückzulegenden Strecke (200) ergibt, und
— bei Vorliegen des Freigabesignals (FS) dieses zum Schie nenfahrzeug (20) übermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Anforderungssignal (AS) und/oder der Fahrtbefehl (FB) die vorgegebene Übergabestelle (113b) im Passagiertransportbe reich (11) angibt.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Anforderungssignal (AS) die vorgegebene Übergabestelle (113b) im Passagiertransportbereich (11) angibt und das An forderungssignal (AS) gemeinsam mit dem Freigabesignal (FS) den Fahrtbefehl (FB) bildet.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
— das Anforderungssignal (AS) fahrzeugführerseitig erzeugt und zu dem Schienenfahrzeug (20) übermittelt wird, — das Schienenfahrzeug (20) nach Empfang des Anforderungs signals (AS) eine Anfrage (A), ob das Schienenfahrzeug (20) den Depotbereich (12) autonom befahren darf, an eine depotseitige Überwachungseinrichtung (30) sendet,
— die depotseitige Überwachungseinrichtung (30) nach Empfang der Anfrage (A) die autonome Befahrbarkeit prüft,
— die depotseitige Überwachungseinrichtung (30) das Frei gabesignal (FS) erzeugt, wenn die Prüfung eine gefähr dungsfreie oder zumindest gefährdungsarme Befahrbarkeit des von dem Schienenfahrzeug (20) im autonomen Hilfsbe trieb zurückzulegenden Strecke (200) ergibt, und
— das Schienenfahrzeug (20) bei Vorliegen des Freigabesig nals (FS) das Anforderungssignal (AS) als Fahrtbefehl (FB) ausführt .
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
— das Anforderungssignal (AS) leitzentralenseitig erzeugt wird,
— seitens einer depotseitigen Überwachungseinrichtung (30) geprüft wird, ob das Schienenfahrzeug (20) den Depotbe reich (12) autonom befahren darf,
— die Überwachungseinrichtung (30) das Freigabesignal (FS) erzeugt, wenn die Prüfung eine gefährdungsfreie oder zu mindest gefährdungsarme Befahrbarkeit des von dem Schie nenfahrzeug (20) im autonomen Hilfsbetrieb zurückzulegen den Strecke (200) ergibt, und
— bei Vorliegen des Freigabesignals (FS) das Anforderungs signal (AS) gemeinsam mit dem Freigabesignal (FS) oder oh ne dieses als Fahrtbefehl (FB) zu dem Schienenfahrzeug (20) gesendet wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die depotseitige Überwachungseinrichtung (30) zumindest eine Kamera (31) umfasst, die auf den Depotbereich (12) oder zu mindest einen Abschnitt davon gerichtet ist.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die depotseitige Überwachungseinrichtung (30) einen Bestand teil der Leitzentrale (40) bildet oder eine mit der Leitzent rale (40) verbundene Einrichtung ist.
12. Eisenbahngleisanlage (10), die zumindest einen Passagier transportbereich (11) zum Transport von Passagieren und zu mindest einen Depotbereich (12) zum Abstellen von Schienen fahrzeugen (20) umfasst, wobei im Passagiertransportbereich (11) streckenseitige Einrichtungen (124a, 124b, 124) vorhan den sind, die einen autonomen Fährbetrieb der Schienenfahr zeuge (20) ermöglichen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Depotbereich (12) oder zumindest ein oder mehrere Ab schnitte des Depotbereichs (12) mit einer oder mehreren stre ckenseitigen Einrichtungen (124a, 124b, 124) ausgestattet sind, die den Schienenfahrzeugen (20) den autonomen Fährbe trieb ermöglichen.
13. Schienenfahrzeug (20) zum Betrieb auf einer Eisenbahn gleisanlage (10), die zumindest einen Passagiertransportbe reich (11) zum Transport von Passagieren und zumindest einen Depotbereich (12) zum Abstellen der Schienenfahrzeuge (20) umfasst, wobei das Schienenfahrzeug (20) geeignet ist, im Passagiertransportbereich (11) in einem autonomen Fährbetrieb betrieben zu werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Schienengfahrzeug dazu ausgestaltet ist, im im Depotbe reich (12) abgestellten Zustand bei Vorliegen eines Fahrtbe fehls (FB), der eine Fahrt zu einer vorgegebenen Übergabe stelle (113b) anweist, seine Fahrt in einem autonomen Hilfs fahrbetrieb zu beginnen und nach Erfüllung einer vorgegebenen Bedingung von dem autonomen Hilfsfahrbetrieb in den autonomem Fährbetrieb zu schalten und seine Fahrt im autonomen Fährbe trieb zu der Übergabestelle (113b) fortzusetzen.
14. Schienenfahrzeug (20) nach Anspruch 13 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
— das Schienenfahrzeug (20) eine Fahrzeugsteuereinrichtung (210) aufweist, die eine Recheneinrichtung (211) und einen Speicher 212 umfasst, — in dem Speicher (212) ein Fahrmodul (ATO) abgespeichert ist, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung (211) einen autonomen Fährbetrieb ermöglicht,
— im Speicher (212) ein Hilfsmodul (HM) abgespeichert, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung (211) einen au- tonomen Hilfsfahrbetrieb ermöglicht, und
— in dem Speicher (212) ein Steuermodul (SM) abgespeichert ist, das dazu ausgestaltet ist, bei Inbetriebnahme des Schienenfahrzeugs (20) zunächst das Hilfsmodul (HM) zu ak tiveren und vom Hilfsmodul (HM) auf das Fahrmodul (ATO) erst umzuschalten, wenn eine vorgegebene Umschaltbedingung erfüllt wird.
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