[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Schienenfahrzeugen nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Zugsteuerzentrale nach dem Oberbegriff des Anspruchs
5 und ein Fahrzeuggerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Einführung
[0002] Da beim schienengebundenen Güterverkehr der Transport von Massengütern immer mehr
an Bedeutung verliert, suchen die Bahnbetreiber nach Möglichkeiten, wie der Transport
von kleineren Gütermengen wirtschaftlicher durchgeführt werden könnte. Dabei gilt
es insbesondere, gegenüber dem Verkehrssystem "Lastkraftwagen/Straße" konkurrenzfähig
zu sein. Im Gegensatz zu letzerem werden beim Verkehrssystem "Güterzug/Schiene" nach
wie vor lange Zugverbände gebildet, die aus vielen einzelnen Waggons bestehen. Ein
solcher Zugverband fährt, verglichen mit einer langen Kolonne von Lastkraftwagen,
zwar aufgrund des relativ niedrigen Luft- und Rollreibungswiderstandes energie- und
damit kostengünstiger.
[0003] Die Bildung von langen Zugverbänden setzt jedoch voraus, daß einzelne Waggons vom
Standort des Absenders mit Hilfe einer Lokomotive zum nächstgelegenen Rangierbahnhof
gebracht und dort nach langwierigen und somit teuren Rangiervorgängen mit anderen
Waggons mechanisch gekuppelt werden. In einem in der Nähe des Empfängers sich befindenden
Rangierbahnhof müssen die Waggons wieder entkuppelt und von einer Lokomotive zum Adressaten
gebracht werden. Dazwischen können u. U. noch weitere Zugumbildungen liegen, die zusätzliche
Kosten verursachen. Das Verkehrssystem "Lastkraftwagen/Straße" ist mit diesen Nachteilen
nicht belastet.
[0004] Eine Möglichkeit, die Zugbildung zu vermeiden, besteht in der Einführung selbstangetriebener
Transporteinheiten. Solche Transporteinheiten werden z. B. beschrieben in "Automatisch
in die Zukunft", ZEV+DET Glasers Annalen, Die Eisenbahntechnik, Feb. 1992, Vol. 116,
No. 2, Seiten 33 - 36. Diese Transporteinheiten verfügen über eigene Antriebsaggregate
und Mittel zum automatischen fahrerlosen Betrieb, so daß sie vollkommen selbständig
vom Absender zum Empfänger fahren können. Zumindest auf kurzen und mittleren Entfernungen
verspricht man sich von diesem Konzept eine erhebliche Kostensenkung und Zeitersparnis.
[0005] Einem Aufsatz von H. Uebel mit dem Titel ,,Durchsatz von Strecken und Stationen"
in
Signal und Draht, Heft 4, 1998, Seiten 5 bis 10, ist zu entnehmen, wie sich die Kapazität einer Strecke
ändert, wenn man auf ihr anstelle von relativ wenigen langen Zugverbänden eine Vielzahl
kurzer Transporteinheiten verkehren läßt. Es stellt sich heraus, daß sich bei einem
solchen Wechsel der Zugsteuerweise die Kapazität der Strecke drastisch verringert,
und zwar selbst dann, wenn die Zugsicherung nach dem Prinzip des beweglichen Blocks
durchgeführt würde. Mit einer derartig niedrigen Streckenkapazität wäre ein solches
Verkehrssystem gegenüber dem Verkehrssystem "Lastkraftwagen/Straße" kaum konkurrenzfähig.
[0006] Aus der US-A-5 574 469 ist ein Zugsicherungssystem bekannt, bei dem die Triebfahrzeuge
mit Hilfe eines GPS-Empfängers ihren Ort ermitteln. Dieser wird, zusammen mit einer
Fahrzeugkennung, der aktuellen Geschwindigkeit und der Fahrtrichtung, allen anderen
Triebfahrzeugen über Funk mitgeteilt.
[0007] Auf diese Weise ist jedes Triebfahrzeug in der weiteren Umgebung in der Lage, seinen
Abstand zu allen anderen Triebfahrzeugen zu ermitteln. Ein Alarmsignal wird erzeugt,
sobald der Abstand zu einem anderen Triebfahrzeug ein vorher festgelegtes Maß, z.
B. 7 Meilen, unterschreitet. Das Alarmsignal soll den Triebfahrzeugführer veranlassen,
über Funk Kontakt mit dem Triebfahrzeugführer des betreffenden Triebfahrzeugs aufzunehmen.
Kommt eine Kontaktaufnahme nicht zustande, so wird automatisch ein Bremsvorgang eingeleitet.
Für einen Verkehr mit selbstangetriebenen Transporteinheiten ist dieses bekannte System
nicht einsetzbar, da es zum einen die Mitwirkung eines Triebfahrzeugführers erfordert
und außerdem nur eine sehr grobe Abstandswahrung zuläßt. Darüber hinaus wird eine
erhebliche Übertragungsbandbreite benötigt, damit alle Triebfahrzeuge sich ständig
gegenseitig die soeben aufgezählten Informationen übermitteln können.
Aufgabe
[0008] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb von auf einer Strecke
hintereinander fahrenden Schienenfahrzeugen anzugeben, bei dem die angesprochenen
Nachteile nicht auftreten. Das Verfahren soll insbesondere geeignet sein, eine Vielzahl
von einzelnen (kurzen) Schienenfahrzeugen so auf einer Strecke verkehren zu lassen,
daß gleichwohl eine hohe Streckenkapazität erzielt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
[0009] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Es
ist vorgesehen, daß die einzelnen Schienenfahrzeuge zum jeweils vorausgehenden Schienenfahrzeug
im relativen Bremswegabstand fahren. Der relative Bremswegabstand ist definitionsgemäß
so bemessen, daß ein Schienenfahrzeug gerade noch - oder ggf. mit einem vorgebbaren
Sicherheitsabstand - hinter einem vorausfahrendem Schienenfahrzeug zum Stehen kommt,
wenn jenes als Folge einer Zwangsbremsung anhält. Im Vergleich zum absoluten Bremswegabstand
wird beim relativen Bremswegabstand nicht mehr toleriert, daß ein Schienenfahrzeug
abrupt, beispielsweise wegen Auffahrens auf einen herabgerutschten Bahndamm, zum Stehen
kommt. Für den Personenverkehr ist ein Fahren im relativen Bremswegabstand daher nur
dann vertretbar, wenn ein abruptes Stehenbleiben eines Schienenfahrzeugs mit praktisch
100%iger Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Für den Güterverkehr mit kleinen Ladungseinheiten
hingegen ist ein geringes Restrisiko durchaus tragbar.
[0010] Um das Fahren im relativen Bremswegabstand zu ermöglichen, müssen die Schienenfahrzeuge
sehr genau und kontinuierlich über den Ort des jeweils vorausfahrenden Schienenfahrzeugs
(oder besser noch: den Ort des Schienenfahrzeugendes) informiert sein. Bremst das
vorausfahrende Schienenfahrzeug ab, so muß das nachfolgende Schienenfahrzeug im Regelfall
unverzüglich ebenfalls ein Bremsmanöver einleiten, um ein Auffahren zu vermeiden.
Wenn alle Schienenfahrzeuge das gleiche Bremsvermögen hätten und die Reaktionszeit
Null wäre, so könnten die Schienenfahrzeuge grundsätzlich sogar "Puffer an Puffer"
fahren, womit der lange Zugverband faktisch wieder hergestellt wäre. Eine solche Annahme
ist zwar unrealistisch, aber sie macht deutlich, daß die Zeit, innerhalb derer ein
Schienenfahrzeug auf ein Bremsmanöver eines vorausfahrenden Schienenfahrzeugs reagiert,
einen wesentlichen Einfluß auf die Streckenkapazität hat. Bei langen Reaktionszeiten
müssen die Fahrzeuge einen großen Abstand einhalten, was zu Einbußen bei der Streckenkapazität
führt.
[0011] Um die Reaktionszeit möglichst kurz zu halten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß
unmittelbar aufeinander folgende Schienenfahrzeuge
drahtlos und
direkt miteinander kommunizieren und die erforderlichen (Orts-)Daten austauschen. Direkt
bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Kommunikation ohne Mitwirkung einer ortsfesten
Einrichtung stattfindet.
[0012] Damit aufeinander folgende Schienenfahrzeuge eine solche drahtlose direkte Kommunikationsverbindung
herstellen können, besitzt jedes Schienenfahrzeug eine eindeutige, d. h. nur diesem
Schienenfahrzeug zugeordnete Fahrzeugkennung. Auf diese Weise können sich die einzelnen
Schienenfahrzeuge gezielt und ohne Gefahr von Verwechslungen untereinander ansprechen.
[0013] Ferner wird erfindungsgemäß dafür gesorgt, daß bei zwei aufeinander folgenden Schienenfahrzeugen
entweder das vorausfahrende oder das folgende Schienenfahrzeug die Fahrzeugkennung
des jeweils anderen kennt. Zu diesem Zweck werden einer Zugsteuerzentrale die Orte
aller Schienenfahrzeuge auf der Strecke übermittelt. Die Orte der Schienenfahrzeug
brauchen der Zugsteuerzentrale dabei nur so genau bekannt zu sein, daß eine Reihenfolge
der Schienenfahrzeuge auf der Strecke ermittelbar ist. In Kenntnis der Reihenfolge
der Schienenfahrzeuge teilt die Zugsteuerzentrale dann beispielsweise jedem Schienenfahrzeug
die Fahrzeugkennung des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs mit. Die Schienenfahrzeuge
bauen anschließend, wie soeben geschildert, selbständig drahtlose direkte Kommunikationsverbindungen
zu den jeweils vorausfahrenden Schienenfahrzeugen auf.
[0014] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 bis 5 entnehmbar.
Eine erfindungsgemäße Zugsteuerzentrale ist Gegenstand des Anspruchs 5, ein erfindungsgemäßes
Fahrzeuggerät ist Gegenstand des Anspruchs 6.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen
eingehend erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: Eine Strecke S mit zwei darauf fahrenden Schienenfahrzeugen SFZ1 und SFZ2
in nicht maßstäblicher Darstellung;
Fig. 2: Flußdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch
1;
Fig. 3: Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zugsteuerzentrale;
Fig. 4: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeuggeräts.
Verfahren
[0016] Fig. 1 zeigt in nicht maßstäblicher Darstellung eine Strecke S, auf der zwei Schienenfahrzeuge
SFZ1 und SFZ2 in der durch die Pfeile FR gekennzeichneten Richtung fahren. Bei der
Strecke S kann es sich um eine eingleisige Strecke oder um ein Gleis einer zweigleisigen
Strecke handeln. Die Schienenfahrzeuge SFZ1 und SFZ2 sind in diesem Beispiel als selbstangetriebene
Transporteinheiten dargestellt. Sie verfügen jeweils über ein eigenes Antriebsaggregat
und haben Vorrichtungen, die einen automatischen fahrerlosen Betrieb gestatten. Unter
Schienenfahrzeugen werden in diesem Zusammenhang aber auch Züge verstanden, die aus
mehreren Güter- oder Personenwaggons bestehen.
[0017] Den Schienenfahrzeugen SFZ1 und SFZ2 sind Fahrzeugkennungen eindeutig zugeordnet.
Dies bedeutet, daß alle Schienenfahrzeuge, die auf der Strecke S verkehren können,
unterschiedliche Fahrzeugkennungen haben. Die Schienenfahrzeuge verfügen außerdem
über - in Fig. nicht dargestellte - Mittel, mit denen sie ihren Ort auf der Strecke
bestimmen können. Bei diesen Mitteln kann es sich beispielsweise um Radumdrehungssensoren,
Doppler-Radar-Geräten und/oder um GPS-Empfänger handeln. Unter Ort wird hier der lineare
Ort, also z. B. "3238 Streckenmeter Entfernung von einem Referenzpunkt", verstanden.
[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert.
In einem ersten Schritt 21 werden einer Zugsteuerzentrale ZSZ Informationen zugeführt,
wo sich die Schienenfahrzeuge auf der Strecke aufhalten. Wie bereits oben angesprochen,
müssen diese Informationen die Zugsteuerzentrale lediglich in die Lage versetzen,
die Reihenfolge der Schienenfahrzeuge auf der Strecke S zu ermitteln. Es werden somit
keine hohen Anforderungen an die Genauigkeit der Ortsinformationen gestellt.
[0019] Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel übermitteln die Schienenfahrzeuge
SFZ1 und SFZ2 ihren jeweiligen Ort über Funkkanäle FK1 und FK2 an die Zugsteuerzentrale
ZSZ. Ebenso möglich ist beispielsweise eine Kommunikation über im Gleis verlegte Linienleiter
oder mit Hilfe von entlang der Strecke angeordneten Baken.
[0020] In einem Schritt 22 ermittelt die Zugsteuerzentrale ZSZ, welche Schienenfahrzeuge
jeweils unmittelbar hintereinander fahren. Dies ist gleichbedeutend mit der Feststellung
der Reihenfolge der auf der Strecke S fahrenden Schienenfahrzeuge. Anschließend teilt
die Zugsteuerzentrale ZSZ in einem Schritt 23 wenigstens einem von jeweils zwei unmittelbar
hintereinander fahrenden Schienenfahrzeugen die Fahrzeugkennung des jeweils anderen
Schienenfahrzeugs mit. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es
das Schienenfahrzeug SFZ1, welchem die Fahrzeugkennung des jeweils anderen Schienenfahrzeugs,
hier also des Schienenfahrzeugs SFZ2, mitgeteilt wird. Diese Mitteilung ist durch
den zusätzlichen durchgezogenen Pfeil angedeutet.
[0021] Ebenso ist es natürlich möglich, daß das vorausfahrende Schienenfahrzeug STZ2 die
Fahrzeugkennung des folgenden Schienenfahrzeugs STZ1 von der Zugsteuerzentrale ZSZ
mitgeteilt bekommt. Aus Gründen der Zuverlässigkeit kann es sogar sinnvoll sein, daß
beide Schienenfahrzeuge die Fahrzeugkennung des jeweils anderen Schienenfahrzeugs
von der Zugsteuerzentrale erhalten.
[0022] Die mitgeteilte Fahrzeugerkennung wird nun in einem Schritt 24 dazu verwendet, zwischen
den aufeinander folgenden Schienenfahrzeugen eine drahtlose direkte Kommunikationsverbindung
aufzubauen. Für das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel bedeutet dies, daß
das Schienenfahrzeug SFZ1 nun gezielt unter Verwendung der erhaltenen Fahrzeugkennung
des Schienenfahrzeugs SFZ2 einen Funkkanal DDKV aufbaut. Zu Schienenfahrzeugen, deren
Fahrzeugkennung nicht bekannt ist, soll kein Funkkanal aufgebaut werden können. Durch
Mitteilung von Fahrzeugkennungen werden also den Schienenfahrzeugen Informationen
über benachbarte Schienenfahrzeuge übermittelt.
[0023] Nach Aufbau der drahtlosen direkten Kommunikationsverbindung DDKV teilt nun in einem
Schritt 25 das jeweils vorausfahrende Schienenfahrzeug - in Fig. 1 das Schienenfahrzeug
SFZ2 - dem folgenden Schienenfahrzeug zumindest seinen Ort mit. Da die Schienenfahrzeuge
selbst eine gewisse Länge haben, besteht eine Wahlmöglichkeit, auf welchen Punkt des
Schienenfahrzeugs man die Ortsmitteilung bezieht. Vorzugsweise wird der Ort des -
in Fahrtrichtung gesehen - Schienenfahrzeugendes mitgeteilt, denn dieser setzt das
folgende Schienenfahrzeug SFZ1 unmittelbar in die Lage, den Abstand zum vorausfahrenden
Schienenfahrzeug zu ermitteln. Durch zeitliche Ableitung des mitgeteilten Ortes schließt
das folgende Schienenfahrzeug SFZ1 auf die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs
SFZ2. Wenn außerdem eine Annahme hinsichtlicb des Bremsvermögens des vorausfahrenden
Schienenfahrzeugs gemacht wird - vorzugsweise das maximal bei Schienenfahrzeugen mögliche
(Zwangs-)Bremsvermögen -, so besitzt das Schienenfahrzeug alle erforderlichen Größen,
um den relativen Bremswegabstand RBWA zu ermitteln. Einzelheiten hierzu sind der eingangs
zitierten Veröffentlichung von H. Uebel zu entnehmen. In einem Schritt 26 regelt dann
das Schienenfahrzeug SFZ1 seine Geschwindigkeit so, daß der relative Bremswegabstand
RBWA eingehalten wird.
[0024] Vorzugsweise teilt das vorausfahrende Schienenfahrzeug SFZ2 dem folgenden Schienenfahrzeug
SFZ1 neben seinem Ort zusätzlich auch seine Geschwindigkeit und seine Bremseigenschaften
mit. Diese Angaben erleichtern dem folgenden Schienenfahrzeug SFZ1 die Berechnung
des relativen Bremswegabstandes bzw. ermöglichen eine genauere Ermittlung des relativen
Bremswegabstandes. Dadurch läßt sich die Streckenkapazität weiter optimieren. Falls
nicht, wie oben erwähnt, der Ort des Schienenfahrzeugendes, sondern der Ort des Schienenfahrzeuganfangs
mitgeteilt wird, so ist es zweckmäßig, außerdem die Fahrzeuglänge mitzuteilen, damit
das folgende Schienenfahrzeug SFZ1 korrekt seinen Abstand zum Ende des vorausfahrenden
Schienenfahrzeugs ermitteln kann.
[0025] Das vorausfahrende Schienenfahrzeug SFZ2 folgt möglicherweise selbst einem in Fig.
1 nicht mehr dargestellten Schienenfahrzeug, zu dem es den relativen Bremswegabstand
einhält. Zwischen dem Schienenfahrzeug SFZ2 und diesem vorausfahrenden Schienenfahzeug
findet ebenfalls die soeben erläuterte Kommunikation statt, usw.
[0026] Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel teilt die Zugsteuerzentrale nur
dann wenigstens einem von jeweils zwei unmittelbar hintereinander fahrenden Schienenfahrzeugen
die Fahrzeugkennung des jeweils anderen Schienenfahrzeugs mit, wenn der Abstand der
beiden Schienenfahrzeuge auf der Strecke ein vorgegebenes oder von der Geschwindigkeit
der Schienenfahrzeuge abhängendes Maß unterschreitet. Damit wird erreicht, daß die
Kommunikation zwischen Schienenfahrzeugen und Zugsteuerzentrale einerseits und Schienenfahrzeugen
untereinander andererseits auf ein Minimum beschränkt bleibt. Fahren die Schienenfahrzeuge
in sehr großen Abständen hintereinander her, so erübrigt sich ein Fahren im relativen
Bremswegabstand.
[0027] Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung nähern sich die
Schienenfahrzeuge einzelnen vorab festlegbaren Streckenpunkten unter Einhaltung des
absoluten Bremswegabstands. Es findet dann ein Wechsel vom Fahren im relativen zum
Fahren im absoluten Bremswegabstand statt. Diese Streckenpunkte sind dadurch ausgezeichnet,
daß sie kurzzeitig nicht befahrbar sein können. Wichtigstes Beispiel hierfür sind
Weichen. Insbesondere spitz befahrene Weichen sind während des Umlegens nicht für
Schienenfahrzeuge befahrbar. Während dieser Zeit ist die Weiche so blockiert, als
stände plötzlich ein Schienenfahrzeug auf ihr. Da, wie eingangs bereits angesprochen,
beim Fahren im relativen Bremswegabstand kein plötzliches Auftreten von Blockaden
akzeptiert werden kann, müssen sich die Schienenfahrzeug einer spitz befahrenen Weiche
im absoluten Bremswegabstand nähern. Andere Streckenpunkte in diesem Sinne können
nicht spitz zu befahrende Weichen ohne Auffahrmöglichkeit oder auch Baustellen sein,
bei denen die Strecke zeitweilig gesperrt ist.
Zugsteuerzentrale
[0028] Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße
Zugsteuerzentrale ZSZ. Die Zugsteuerzentrale verfügt über eine Eingangsschnittstelle
ESS, über die Ortsinformationen bezüglich der sich im Einzugsbereich der Zugsteuerzentrale
befindenden Schienenfahrzeuge zuführbar sind. Die Zuführung der Ortsinformationen
kann beispielsweise über Linienleiter, über Funk direkt von den Schienenfahrzeugen
oder auch von einem Satelliten erfolgen. Je nach Art der Zuführung kann eine Empfangseinrichtung
EEZSZ erforderlich sein, die die zugeführten Signale aufbereitet. Die ggf. aufbereiteten
Ortsinformationen werden einer Logikeinheit LE zugeführt, in der ermittelt wird, welche
Schienenfahrzeuge jeweils unmittelbar hintereinander fahren. Bei der Logikeinheit
handelt es sich beispielsweise um eine geeignet programmierte elektronische Schaltung.
Möglicherweise erfordert es die Art der zugeführten Ortsinformationen, daß die Logikeinheit
hierbei auf einen Streckenatlas SA zugreift, in dem charakteristische Streckendaten
gespeichert sind.
[0029] Die Logikeinheit erstellt außerdem eines oder mehrere Datenpakete, die an jeweils
eines von zwei hintereinander fahrenden Schienenfahrzeuge adressiert sind. Die Datenpakete
enthalten die Fahrzeugkennung des jeweils anderen Schienenfahrzeugs. Schließlich ist
eine Sendeeinrichtung SE vorgesehen, mit deren Hilfe die von der Logikeinheit LE erstellten
Datenpakete an die entsprechenden Schienenfahrzeuge gesendet werden können. Die Sendeeinrichtung
SE steht mit einer Ausgangsschnittstelle ASS in Verbindung, die in der Regel analog
zur Eingangsschnittstelle aufgebaut sein wird. Beispielsweise kann sich bei den beiden
Schnittstellen ESS und ASS um Funkschnittstellen handeln.
Fahrzeuggerät
[0030] Ein erfindungsgemäßes Fahrzeuggerät FZG zeigt schematisch Fig. 4. Über eine Fahrzeuggerät-Empfangseinrichtung
(EEFG) empfängt das Fahrzeuggerät von einer Zugsteuerzentrale die Fahrzeugkennung
eines vorausfahrenden oder folgenden Schienenfahrzeugs. Die Kommunikation zwischen
dem Fahrzeuggerät FZG und der Zugsteuerzentrale erfolgt, wie in Fig. 4 angedeutet,
über Funkt oder beispielsweise über im Gleis verlegte Linienleiter.
[0031] Daraufhin veranlaßt eine Recheneinheit RE, daß eine ebenfalls zum Fahrzeuggerät gehörende
Sendeempfangseinrichtung SEEFG eine direkte drahtlose Kommunikationsverbindung zu
demjenigen Schienenfahrzeug aufgebaut, dessen Fahrzeugkennung mitgeteilt worden ist.
Wenn das Schienenfahrzeug, im dem das Fahrzeuggerät FZG angeordnet ist, einem anderen
Schienenfahrzeug folgt, so empfängt es von diesem über die aufgebaute Kommunikationsverbindung
dessen Ortsdaten und ggf. noch weitere Daten wie Bremseigenschaften, Fahrzeuglänge
etc.
[0032] Wenn das Schienenfahrzeug, im dem das Fahrzeuggerät FZG angeordnet ist, einem anderen
Schienenfahrzeug vorausfährt, so sendet es diesem über die aufgebaute Kommunikationsverbindung
seine eigenen Orts- und ggf. weitere Daten. Fährt das Schienenfahrzeug in einer Kolonne,
so werden über das Sendeempfangsgerät sowohl eigene Ortsdaten an ein folgendes Schienenfahrzeug
gesendet als auch Ortsdaten eines vorausfahrenden Schienenfahrzeugs empfangen.
[0033] Die Recheneinheit RE ermittelt unter Verwendung der empfangenen Daten in an sich
bekannter Weise den relativen Bremswegabstand zum vorausfahrenden Schienenfahrzeug.
Dieser relative Bremswegabstand wird Regelungsmitteln RM übermittelt, welche durch
Einwirkung auf das Antriebsaggregat und die Bremsen des Schienenfahrzeugs dafür sorgen,
daß der übermittelte Bremswegabstand stets eingehalten wird.
[0034] Bei dem in Fig. 4 skizzierten Ausführungsbeispiel ist die Fahrzeuggerät-Empfangseinrichtung
(EEFG) der Übersicht halber getrennt von der Sendeempfangseinrichtung SEEFG dargestellt.
Es versteht sich, daß eine solche Trennung nicht unbedingt erforderlich ist.
[0035] Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeuggeräts
ist die Sendeempfangseinrichtung SEEFG mit
zwei Antennen verbunden, von denen an jedem Fahrzeugende eine angeordnet ist. Die Kommunikation
zum vorausfahrenden Schienenfahrzeug erfolgt über die in Fahrtrichtung vorne liegende
Antenne, die Kommunikation über das folgende Schienenfahrzeug über die in Fahrtrichtung
hinten liegende Antenne. Auf diese Weise kann auch bei längeren Schienenfahrzeugen
und geringer Sendeleistung eine zuverlässige Kommunikation zu benachbarten Schienenfahrzeugen
unterhalten werden.
[0036] Diese beiden Antennen können ferner dazu genutzt werden, die Integrität des Schienenfahrzeugs
zu überprüfen. Dazu empfängt beispielsweise eine der Antennen das von der anderen
Antenne ausgestrahlte Signal. Fällt bei konstant angenommener Sendefeldstärke die
empfangene Feldstärke unter ein vorgebbares Maß, so wird angenommen, daß eine Trennung
des Schienenfahrzeugs aufgetreten ist. Alternativ kann vorgesehen sein, daß an beiden
Antennenorten unabhängig eine Ortsermittlung stattfindet. Die ermittelten Ortsinformationen
werden über die Antennen ausgetauscht und miteinander verglichen. Falls sich der Abstand
zwischen den ermittelten Antennenorten vergrößert, wird eine Zugtrennung angenommen.
1. Verfahren zum Betrieb von auf einer Strecke (S) hintereinander fahrenden Schienenfahrzeugen
(SFZ1, SFZ2), die jeweils mit Mitteln zur Bestimmung des eigenen Orts ausgestattet
sind und die unterschiedliche Fahrzeugkennungen haben,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) einer Zugsteuerzentrale (ZSZ) werden Informationen zugeführt (21), wo sich die
Schienenfahrzeuge auf der Strecke aufhalten,
b) die Zugsteuerzentrale ermittelt (22), welche Schienenfahrzeuge jeweils unmittelbar
hintereinander fahren,
c) die Zugsteuerzentrale teilt wenigstens einem von jeweils zwei unmittelbar hintereinander
fahrenden Schienenfahrzeugen (SFZ1) die Fahrzeugkennung des jeweils anderen Schienenfahrzeugs
(SFZ2) mit (23),
d) das wenigstens eine Schienenfahrzeug baut zu dem jeweils anderen Schienenfahrzeug
eine drahtlose direkte Kommunikationsverbindung auf (24),
e) das vorausfahrende Schienenfahrzeug (SFZ2) teilt dem folgenden Schienenfahrzeug
(SFZ1) über diese Kommunikationsverbindung zumindest seinen Ort mit (25),
f) das folgende Schienenfahrzeug regelt seine Geschwindigkeit so, daß es zum vorausfahrenden
Schienenfahrzeug den relativen Bremswegabstand (RBWA) einhält (26).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zugsteuerzentrale (ZSZ) nur dann wenigstens
einem von jeweils zwei unmittelbar hintereinander fahrenden Schienenfahrzeugen (SFZ1,
SFZ2) die Fahrzeugkennung des jeweils anderen Schienenfahrzeugs mitteilt, wenn der
Abstand der beiden Schienenfahrzeuge auf der Strecke (S) ein vorgebbares oder von
der Geschwindigkeit der Schienenfahrzeuge abhängendes Maß unterschreitet.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das vorausfahrende Schienenfahrzeug
(SFZ2) dem nachfolgenden Schienenfahrzeug (SFZ1) neben seinen Ort auch seine Geschwindigkeit,
seine Bremseigenschaften und seine Fahrzeuglänge mitteilt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das folgende Schienenfahrzeug
(SFZ1) sich einzelnen vorab festgelegbaren Strekkenpunkten sich unter Einhaltung des
absoluten Bremswegabstand nähert.
5. Zugsteuerzentrale (ZSZ in Fig. 3) für ein schienengebundenes Verkehrssystem, bei dem
auf einer Strecke wenigstens zwei Schienenfahrzeuge mit unterschiedlichen Fahrzeugkennungen
verkehren, wobei die Zugsteuerzentrale eine Eingangsschnittstelle (ESS) hat zur Zuführung
von Ortsinformationen bezüglich der Orte der wenigstens zwei Schienenfahrzeuge,
dadurch gekennzeichnet,
a) daß die Zugsteuerzentrale eine Logikeinheit (LE) umfaßt
i) zur Ermittlung, welche Schienenfahrzeuge jeweils unmittelbar hintereinander fahren,
und
ii) zur Erstellung von wenigstens einem Datenpaket, welches
• an jeweils eines von zwei unmittelbar hintereinander fahrenden Schienenfahrzeugen
adressiert ist und welches
• die Fahrzeugkennung des jeweils anderen Schienenfahrzeugs enthält, und
b) daß die Zugsteuerzentrale eine Sendeeinrichtung (SE) umfaßt zum Senden des wenigstens
einen Datenpakets.
6. Fahrzeuggerät (FZG in Fig. 4) zum Steuern der Geschwindigkeit eines Schienenfahrzeugs,
umfassend:
a) eine Fahrzeuggerät-Empfangseinrichtung (EEFG) zum Empfangen einer Fahrzeugkennung
von einer Zugsteuerzentrale,
b) eine Sendeempfangseinrichtung (SEEFG), mit deren Hilfe zumindest Ortsinformationen
direkt zwischen dem Schienenfahrzeug und einem anderen vorausfahrenden oder folgenden
Schienenfahrzeug, dessen Fahrzeugkennung empfangen worden ist, austauschbar sind,
c) eine Recheneinheit (RE) zur Ermittlung des relativen Bremswegabstandes zum vorausfahrenden
Schienenfahrzeug,
d) eine Regelungseinheit (RM), die die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs so regelt,
daß es zum vorausfahrenden Fahrzeug den von der Recheneinheit ermittelten relativen
Bremswegabstand einhält.