FAHRERASSISTENZSYSTEM UND VERFAHREN ZUM UNTERSTÜTZEN EINES FÜHRERES EINES SCHIENENFAHRZEUGS

Abstract

 Es wird ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrzeugführers eines Schienenfahrzeugs (10) vorgeschlagen, bei dem eine aktuelle Fahrweise des Fahrzeugführers mit früheren Fahrten verglichen wird und diese Vergleichsergebnisse (V) dann bewertet werden. Die Vergleichsergebnisse (V) und das Bewertungsergebnis (G) werden anschließend dem Fahrzeugführer durch ein Fahrerassistenzsystem (12) des Schienenfahrzeugs (10) angezeigt, sodass der Fahrzeugführer seine Fahrweise gegebenenfalls entsprechend anpassen bzw. verbessern kann.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Führers eines Schienenfahrzeugs sowie ein Fahrerassistenzsystem zum Durchführen eines solchen Verfahrens.

[0002] Der Fahrzeugbetrieb in einem Streckennetz eines oder mehrerer Betreiber ist ein komplexes, von vielen Rahmenbedingungen und aktuellen Zuständen abhängiges vernetztes System. Sowohl Infrastrukturbetreiber als auch die Betreiber eines Zuges oder einer Flotte von Zügen haben Interesse, den Betrieb der Schienenfahrzeuge in diesem System hinsichtlich unterschiedlicher Zielgrößen zu optimieren. Diese zu optimierenden Zielgrößen können zum Beispiel der Energieverbrauch, eine höchstmögliche Geschwindigkeit, ein maximaler Durchsatz der Züge oder die Pünktlichkeit sein. Während in abgegrenzten Netzen (wie z.B. Metro-Netzen) eine rein zentrale Optimierung des Betriebs möglich ist, können in komplexen Netzen isolierte oder vernetzte Fahrerassistenzsysteme zur Betriebsoptimierung eingesetzt werden.

[0003] Herkömmliche Fahrerassistenzsysteme geben dem Führer des Schienenfahrzeugs Hinweise, die ihm eine optimale bzw. optimierte Fahrstrategie ermöglichen. So offenbaren zum Beispiel DE 10 2011 013 010 A1, DE 10 2011 103 679 A1 und DE 10 2012 108 395 A1 verschiedene Verfahren zum Berechnen einer Fahrempfehlung (z.B. Geschwindigkeitsempfehlung) für den Fahrzeugführer, um einen oder mehrere Zielgrößen zu optimieren. Derartige Fahrerassistenzsysteme funktionieren bei planmäßigem Verkehr im Netz gut, haben aber ihre Grenzen bei sich schnell ändernden Rahmenbedingungen oder bei nicht vollständig vorliegenden Informationen über das Gesamtsystem.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Unterstützen eines Führers eines Schienenfahrzeugs sowie ein entsprechendes verbessertes Fahrerassistenzsystem zu schaffen, die den Fahrzeugführer auch in großen bzw. komplexen Netzen in die Lage versetzen können, eine möglichst optimale bzw. optimierte Fahrstrategie zu finden.

[0005] Diese Aufgabe wird gelöst durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Unterstützen eines Fahrzeugführers eines Schienenfahrzeugs enthält die Schritte des Speicherns von Datensätzen früherer Fahrten, die jeweils Zielgrößenwerte, Betriebsparameterdaten und Zustandsparameterdaten einer früheren Fahrt enthalten; des Erfassens von aktuellen Betriebsparameterdaten und aktuellen Zustandsparameterdaten einer aktuellen Fahrt eines Fahrzeugführers durch ein Fahrerassistenzsystem eines Schienenfahrzeugs; des Ermitteins von aktuellen Zielgrößenwerten, die mit der aktuellen Fahrt des Fahrzeugführers erzielt werden, auf Basis der erfassten Betriebsparameterdaten und Zustandsparameterdaten durch das Fahrerassistenzsystem; des Bestimmens von Vergleichsfahrten aus den Datensätzen früherer Fahrten auf Basis der erfassten aktuellen Betriebsparameterdaten und Zustandsparameterdaten; des Vergleichens der aktuellen Zielgrößenwerte mit Zielgrößenwerten aus den Datensätzen früherer Fahrten der bestimmten Vergleichsfahrten und Erzeugens von Vergleichsergebnissen; des Bewertens des Vergleichs auf Basis der Vergleichsergebnisse der Zielgrößenwerte und Erzeugens eines Bewertungsergebnisses; und des Anzeigens der Vergleichsergebnisse und/oder des Bewertungsergebnisses durch das Fahrerassistenzsystem.

[0007] Mit diesem Verfahren wird dem Fahrzeugführer ein Feedback über die Güte seiner Fahrweise im Vergleich zu früheren Fahrten gegeben. Auf diese Weise wird der Fahrzeugführer darin unterstützt, eine möglichst optimale bzw. optimierte Fahrweise für die weitere Fahrt bzw. künftige Fahrten zu finden. Da dem Fahrzeugführer im Gegensatz zu den herkömmlichen Fahrerassistenzsystem anstelle einer konkreten Fahrempfehlung ein Feedback über die Güte seiner Fahrweise gegeben wird, kann der Fahrzeugführer zudem selber verstehen bzw. verstehen lernen, wie gut seine aktuelle Fahrweise im Vergleich zu früheren Fahrten ist, sodass er seine Fahrweise gegebenenfalls verbessern kann.

[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich mit herkömmlichen Verfahren kombiniert werden. D.h. neben einem Feedback über die Güte der aktuellen Fahrt können zusätzlich auch konkrete Fahrempfehlungen und andere Informationen generiert und dem Fahrzeugführer angezeigt werden.

[0009] Zu den Zielgrößen zählen in diesem Zusammenhang insbesondere der Energieverbrauch, die höchste Geschwindigkeit oder der maximale Durchsatz der Züge, die Pünktlichkeit und dergleichen. Vorzugsweise werden in dem Verfahren mehrere unterschiedliche Zielgrößen berücksichtigt.

[0010] Zu den Betriebsparametern zählen in diesem Zusammenhang insbesondere Fahrpläne, Streckenprofile, bisheriger Energieverbrauch und dergleichen. Die Betriebsparameterdaten der aktuellen Fahrt werden zum Beispiel in einem Speicher eines Fahrerassistenzsystems bereitgestellt oder von einer zentralen Leitstelle des Netzes übermittelt. Vorzugsweise werden Betriebsparameterdaten für einen oder mehrere unterschiedliche Betriebsparameter berücksichtigt. Vorzugsweise werden in regelmäßigen Zeitabständen erfasste Betriebsparameterdaten berücksichtigt. Die Betriebsparameterdaten sollen in diesem Zusammenhang einzelne Parameterwerte zu einzelnen Zeitpunkten und/oder zeitliche Verläufe der Parameterwerte umfassen.

[0011] Zu den Zustandsparametern zählen in diesem Zusammenhang insbesondere die Uhrzeit, die Position des Schienenfahrzeugs, die Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs, die Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, die Wetterverhältnisse (z.B. Temperatur, Nässe, Wind, etc.), die physikalische Eigenschaften des Schienenfahrzeugs (z.B. Fahrzeuggewicht, Beladung, verfügbare Bremskräfte, etc.) und dergleichen. Die aktuellen Zustandsparameterdaten werden zum Beispiel von einem Navigationssatellitensystem bereitgestellt oder von entsprechenden Sensoren im / am Schienenfahrzeug ermittelt. Vorzugsweise werden Zustandsparameterdaten für einen oder mehrere Zustandsparameterdaten berücksichtigt. Vorzugsweise werden in regelmäßigen Zeitabständen erfasste Zustandsparameterdaten berücksichtigt. Die Zustandsparameterdaten sollen in diesem Zusammenhang einzelne Parameterwerte zu einzelnen Zeitpunkten und/oder zeitliche Verläufe der Parameterwerte umfassen.

[0012] Die Fahrt, bezogen auf die aktuelle Fahrt oder auf frühere Fahrten, soll in diesem Zusammenhang, eine Fahrt über eine vorgegebene Gesamtstrecke eines Schienenfahrzeugnetzes und eine Fahrt über eine oder mehrere Teilabschnitte der Gesamtstrecke umfassen.

[0013] Beim Speichern von Datensätzen früherer Fahrten und beim Bestimmen von Vergleichsdaten aus diesen Datensätzen werden vorzugsweise frühere Fahrten des Fahrzeugführers und/oder anderer Fahrzeugführer, auf der gleichen Strecke und/oder auf anderen Strecken, mit dem gleichen Schienenfahrzeug und/oder mit anderen Schienenfahrzeugen, unter den gleichen Rahmenbedingungen und/oder unter anderen Rahmenbedingungen verwendet.

[0014] Beim Bestimmen von Vergleichsfahrten werden vorzugsweise datentechnische Verfahren wie Mustererkennungen, Clustererkennung (Gruppierung von ähnlichen Bedingungen in ähnlichen Wertebereichen) und Ähnlichkeitsanalysen eingesetzt, um zu ermitteln, welche früheren Fahrten zu der zu bewertenden aktuellen Fahrt ähnlich bzw. sehr ähnlich sind.

[0015] Die Vergleichsergebnisse umfassen in diesem Zusammenhang insbesondere absolute Vergleichswerte (z.B.-10 km/h) und relative Vergleichswerte (z.B. -2%) jeweils in Bezug auf die jeweiligen Zielgrößen.

[0016] Das Bewertungsergebnis umfasst in diesem Zusammenhang insbesondere absolute Bewertungswerte (z.B. Note 2), relative Bewertungswerte (z.B. + 15%) im Verhältnis zum Durchschnitt früherer Fahrten oder zur besten früheren Fahrt, und dergleichen.

[0017] Das Anzeigen der Vergleichsergebnisse und des Bewertungsergebnisses umfasst in diesem Zusammenhang ein optisches Anzeigen zum Beispiel auf einem Bildschirm und/oder ein akustisches Anzeigen zum Beispiel über Lautsprecher. Die optische Anzeige der Ergebnisse kann zum Beispiel in Form von Zahlenwerten und/oder Diagrammen erfolgen.

[0018] Die Schritte des Speicherns von Datensätzen früherer Fahrten, des Ermittelns von aktuellen Zielgrößenwerten, des Bestimmens von Vergleichsfahrten, des Vergleichens der Zielgrößenwerte und des Bewertens des Vergleichs werden jeweils bevorzugt in dem Fahrerassistenzsystem und/oder in einer mit dem Fahrerassistenzsystem kommunizierenden zentralen Leitstelle des Schienenfahrzeugnetzes ausgeführt.

[0019] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält der Schritt des Bestimmens von Vergleichsfahrten ein Bestimmen eines Ähnlichkeitsgrades mit der aktuellen Fahrt auf Basis der jeweiligen Betriebsparameterdaten und Zustandsparameterdaten. Die verschiedenen Betriebsparameter und Zustandsparameter werden dabei vorzugsweise mit Gewichtungsfaktoren gewichtet. Diese Gewichtungsfaktoren geben an, welche Betriebsparamater und welche Zustandsparameter welchen Einfluss bei der Beurteilung der Ähnlichkeit von Fahrten haben sollen. Beispielsweise soll eine frühere Fahrt insbesondere dann ähnlich zur aktuellen Fahrt sein, wenn es sich um ein ähnliches Streckenprofil und ein ähnliches Schienenfahrzeug handelt, während die Wetterverhältnisse und die Person des Fahrers weniger Bedeutung haben sollen.

[0020] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden im Schritt des Bewertens des Vergleichs und Erzeugens eines Bewertungsergebnisses die verschiedenen Zielgrößen mit Gewichtungsfaktoren gewichtet. Diese Gewichtungsfaktoren geben an, welche Zielgrößen für die Beurteilung der Güte der Fahrt besonders relevant sein sollen. Beispielsweise soll eine Güte der Fahrt insbesondere anhand des Energieverbrauchs und der Pünktlichkeit beurteilt werden, während die Höchstgeschwindigkeit weniger Bedeutung haben soll.

[0021] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält das Verfahren ferner einen Schritt des Analysierens der Bewertung. Bei dieser Ausgestaltung werden dann vorzugsweise der Schritt des Bestimmens von Vergleichsfahrten und/oder der Schritt des Bewertens des Vergleichs basierend auf dem erhaltenen Analyseergebnis angepasst.

[0022] Mit einem solchen Lernprozess, der vorzugsweise automatisch und fortlaufend durchgeführt wird, können das Bestimmen von geeigneten Vergleichsdaten bzw. das Bewerten der Vergleichsergebnisse mit der Zeit weiter verbessert werden. Im Ergebnis können auch die Rückmeldungen für den Fahrzeugführer im Laufe der Zeit verbessert werden.

[0023] Bei dieser Ausgestaltung enthält das Verfahren bevorzugt ferner einen Schritt des Anpassens der Gewichtungsfaktoren der verschiedenen Betriebsparameter und Zustandsparameter und/oder der Gewichtungsfaktoren der verschiedenen Zielgrößen basierend auf dem erhaltenen Analyseergebnis.

[0024] Die Schritte des Analysierens der Bewertung und des Anpassens der Gewichtungsfaktoren werden jeweils vorzugsweise in dem Fahrerassistenzsystem und/oder in der mit dem Fahrerassistenzsystem kommunizierenden zentralen Leitstelle ausgeführt.

[0025] Gegenstand der Erfindung ist auch ein Fahrerassistenzsystem eines Schienenfahrzeugs, das eine Recheneinrichtung und eine Anzeigevorrichtung aufweist, welche ausgestaltet sind zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens der Erfindung.

[0026] Vorzugsweise sind die Recheneinrichtung und die Anzeigevorrichtung dabei auch ausgestaltet zum Durchführen der oben erläuterten Analyse- und Anpassungsschritte des Verfahrens. Das Fahrerassistenzsystem kann auf diese Weise fortlaufend weiter verbessert werden.

[0027] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Fahrerassistenzsystem ferner einen Speicher zum Ablegen von Datensätzen früherer Fahrten auf.

[0028] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Fahrerassistenzsystem ferner einen Speicher zum Ablegen von aktuellen Betriebsparameterdaten und/oder eine Schnittstelle zum Empfangen von aktuellen Betriebsparameterdaten von einer zentralen Leitstelle eines Schienenfahrzeugnetzes auf.

[0029] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Fahrerassistenzsystem ferner wenigstens eine Schnittstelle zum Empfangen von aktuellen Zustandsparameterdaten des Schienenfahrzeugs auf. Diese Schnittstellen können insbesondere mit einem Empfänger eines Navigationssatellitensystems, einem oder mehreren Sensoren im / am Schienenfahrzeug verbunden bzw. gekoppelt sein.

[0030] Gegenstand der Erfindung ist schließlich auch ein Schienenfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0031] Obige sowie weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:

Fig. 1

eine stark vereinfachte Darstellung eines Schienenfahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem;

Fig. 2

einen stark vereinfachten Aufbau eines Fahrerassistenzsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 3

ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Unterstützen eines Führers eines Schienenfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und einer optionalen Variante davon.

[0032] Fig. 1 und 2 zeigen zunächst stark vereinfacht ein Schienenfahrzeug, in dem ein Fahrerassistenzsystem und ein Fahrerunterstützungsverfahren gemäß der Erfindung zum Einsatz kommen können, bzw. ein Fahrerassistenzsystem gemäß der Erfindung.

[0033] Das Schienenfahrzeug 10 weist ein Fahrerassistenzsystem 12 auf. Dieses Fahrerassistenzsystem 12 weist wiederum eine Recheneinrichtung 14, eine Anzeigevorrichtung 16 zum Beispiel in Form eines Bildschirms und einen Speicher 18 auf. Über eine (Daten-)Schnittstelle 20 ist das Fahrerassistenzsystem 12 mit einem Empfänger 22 eines Navigationssatellitensystems 24 (z.B. GPS) verbunden. Über eine weitere (Kommunikations-)Schnittstelle 26 ist das Fahrerassistenzsystem 12 mit einer Kommunikationseinrichtung 28 für die Kommunikation mit einer zentralen Leitstelle 30 des Schienenfahrzeugnetzes verbunden. Über diese Kommunikationsschnittstelle 26 können dem Fahrerassistenzsystem 12 von der zentralen Leitstelle 30 zum Beispiel Datensätze D früherer Fahrten, neue Betriebsparameterdaten A, die Ergebnisse V und G der später beschriebenen Vergleiche und Bewertungen, neue Programmversionen für die Recheneinrichtung 14 und dergleichen übermittelt werden. Über eine weitere Schnittstelle 32 ist das Fahrerassistenzsystem 12 mit einem oder mehreren Sensoren (nicht dargestellt) im / am Schienenfahrzeug 10 verbunden.

[0034] Mit der Anzeigevorrichtung 16 des Fahrerassistenzsystems 12 wird dem Fahrzeugführer eine Rückmeldung über seine Fahrweise optisch und ggf. auch akustisch angezeigt. Diese Rückmeldung enthält Vergleichsergebnisse V der aktuellen Fahrt mit ähnlichen früheren Fahrten und/oder ein Bewertungsergebnis G der aktuellen Fahrt.

[0035] Die Vergleichsergebnisse werden als Absolut- und/oder Relativwerte eines Unterschieds zwischen einem mit der aktuellen Fahrt erzielten Zielgrößenwert (z.B. Energieverbrauch, Pünktlichkeit, Höchstgeschwindigkeit, etc.) und einem durchschnittlichen und/oder optimalen Zielgrößenwert ähnlicher früherer Fahrten angezeigt. Das Bewertungsergebnis wird als Absolutwert der Güte der aktuellen Fahrt und/oder Relativwert der Güte der aktuellen Fahrt im Verhältnis zum Durchschnitt früherer Fahrten und/oder einer optimalen früheren Fahrt angezeigt.

[0036] Neben dieser Rückmeldung können dem Fahrzeugführer optional auch konkrete Fahrempfehlungen (z.B. Geschwindigkeitsempfehlung), aktuelle Betriebsparameterdaten (z.B. Streckenprofil, Fahrplan) und/oder aktuelle Zustandsparameterdaten (z.B. Uhrzeit, Position, Geschwindigkeit) auf der Anzeigevorrichtung 16 angezeigt werden.

[0037] Das Generieren der Vergleichsergebnisse und des Bewertungsergebnisses kann wahlweise durch die Recheneinrichtung 14 des Fahrerassistenzsystems 12 oder durch die zentrale Leitstelle 30 des Netzes oder durch eine Zusammenarbeit der beiden Komponenten erfolgen.

[0038] Ziel dieses speziellen Fahrerassistenzsystems 12 ist es nicht, dem Fahrzeugführer konkrete Fahrempfehlungen (z.B. Zielgeschwindigkeit 80 km/h) zu geben, sondern den Fahrzeugführer durch ein geeignetes Feedback über seine Fahrweise dahingehend zu unterstützen, dass er selber versteht bzw. verstehen lernt, ob er seine Fahrweise künftig ändern bzw. verbessern sollte.

[0039] Fig. 3 veranschaulicht ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Unterstützen des Fahrzeugführers eines Schienenfahrzeugs mit Hilfe eines solchen Fahrerassistenzsystems.

[0040] Zunächst werden in einem Schritt 100 Datensätze von früheren Fahrten D in einem Speicher (z.B. Speicher 18 des Fahrerassistenzsystems 12 oder Speicher der zentralen Leitstelle 30) abgelegt. Diese Datensätze D enthalten jeweils Betriebsparameterdaten a für mehrere Betriebsparameter (Fahrplan, Streckenprofil, bisheriger Energieverbrauch, etc.), Zustandsparameterdaten b für mehrere Zustandsparameter (Uhrzeit, Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs an verschiedenen Positionen, Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs an verschiedenen Positionen, Wetterverhältnisse, physikalische Eigenschaften des Schienenfahrzeugs, etc.) und Zielgrößenwerte c für mehrere Zielgrößen (Energieverbrauch, höchste Geschwindigkeit, maximaler Durchsatz der Züge, Pünktlichkeit, etc.). Die Datensätze D enthalten vorzugsweise einzelne Werte als auch zeitliche Verläufe der Werte für die verschiedenen Zustandsparameter. Derartige Datensätze D werden für mehrere frühere Fahrten des Fahrzeugführers und anderer Fahrzeugführer, auf der gleichen Strecke und auf anderen Strecken, und mit dem gleichen Schienenfahrzeug und mit anderen Schienenfahrzeugen gespeichert.

[0041] In Schritt 101 werden von der Recheneinrichtung 14 ein oder mehrere aktuelle Betriebsparameterdaten A für verschiedene Betriebsparameter (Fahrplan, Streckenprofil, bisheriger Energieverbrauch, etc.) erfasst, d.h. zum Beispiel aus dem Speicher 18 ausgelesen. Die Betriebsparameterdaten A sind beispielsweise im Speicher 18 des Fahrerassistenzsystems 12 abgelegt und können bei Bedarf über die Kommunikationsschnittstelle 26 von der zentralen Leitstelle 30 aktualisiert werden.

[0042] Außerdem werden in Schritt 101 von der Recheneinrichtung 14 ein oder mehrere aktuelle Zustandsparameterdaten B für verschiedene Zustandsparameter (Uhrzeit, Position des Schienenfahrzeugs, Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs, Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, Wetterverhältnisse, physikalische Eigenschaften des Schienenfahrzeugs, etc.) erfasst, d.h. zum Beispiel über die Datenschnittstelle 20 von dem Navigationssatellitensystem 24 oder über die Schnittstelle 32 von Sensoren im / am Schienenfahrzeug 10 empfangen. Der Schritt 101 wird vorzugsweise fortlaufend wiederholt, um auch ein zeitliches Verhalten der Zustandsparameterdaten B zu erfassen. Optional können auch weitere Informationen (z.B. Streckennachrichten) von der zentralen Leitstelle 30 erfasst werden.

[0043] Bezüglich der Betriebsparameterdaten a bzw. A und der Zustandsparameterdaten b bzw. B ist zu berücksichtigen, dass diese gegebenenfalls mit Annahmen / Schätzungen versehen sind, d.h. eine gewisse Fehlertoleranz aufweisen. In dem erfindungsgemäßen Fahren können aber vorzugsweise auch solche Betriebs- und Zustandsparameter mit berücksichtigt werden, die nicht exakt erfasst werden können oder nur zum Teil bekannt sind.

[0044] In einem nächsten Schritt 102 werden basierend auf den erfassten Betriebsparameterdaten A und den erfassten Zustandsparameterdaten B aktuelle Zielgrößenwerte C für verschiedene Zielgrößen (Energieverbrauch, Höchstgeschwindigkeit, Pünktlichkeit, etc.) ermittelt, die mit der aktuellen Fahrt des Fahrzeugführers erzielt werden. Dies kann durch die Recheneinrichtung 14 des Fahrerassistenzsystems 12 oder die zentrale Leitstelle 30 erfolgen.

[0045] In Schritt 103 werden dann anhand der Datensätze früherer Fahrten D geeignete Vergleichsfahrten bestimmt, die zur aktuellen Fahrt des Fahrzeugführers ähnlich bzw. sehr ähnlich sind. Hierzu werden insbesondere die Rahmenbedingungen der Fahrten, d.h. deren Betriebsparameterdaten a, A und deren Zustandsparameterdaten b, B mit datentechnischen Verfahren wie zum Beispiel Mustererkennung, Clustererkennung und/oder Ähnlichkeitsanalyse verglichen. Durch einen solchen Vergleich wird jedem Datensatz früherer Fahrten ein Ähnlichkeitsgrad zur aktuellen Fahrt zugewiesen. Wenn dieser Ähnlichkeitsgrad einen vorbestimmten Grenzwert erreicht bzw. übersteigt, wird die frühere Fahrt zu diesem Satz als ähnlich bzw. sehr ähnlich zur aktuellen Fahrt angesehen und anschließend als Vergleichsfahrt herangezogen. Grundsätzlich werden in Schritt 103 mehrere solcher Vergleichsfahrten bestimmt.

[0046] In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung werden in diesem Schritt 103 die verschiedenen Betriebsparameter und Zustandsparameter mit Gewichtungsfaktoren versehen. Diese Gewichtungsfaktoren geben an, welche Betriebsparamater und welche Zustandsparameter welchen Einfluss bei der Beurteilung der Ähnlichkeit von Fahrten haben sollen. Beispielsweise soll eine frühere Fahrt insbesondere dann ähnlich zur aktuellen Fahrt sein, wenn es sich um ein ähnliches Streckenprofil und ein ähnliches Schienenfahrzeug handelt, während die Wetterverhältnisse und die Person des Fahrers weniger Bedeutung haben sollen.

[0047] Im nächsten Schritt 104 werden die in Schritt 102 ermittelten Zielgrößenwerte C der aktuellen Fahrt mit den Zielgrößenwerten c der in Schritt 103 bestimmten Vergleichsfahrten verglichen. Die so erhaltenen Vergleichsergebnisse V können Absolutwerte und/oder Relativwerte in Bezug auf die jeweiligen Zielgrößen enthalten.

[0048] Danach werden in Schritt 105 diese Vergleichsergebnisse V bewertet. Bei dieser Bewertung wird anhand der berechneten Vergleichsergebnisse V für die verschiedenen Zielgrößen eine Güte der aktuellen Fahrt des Fahrzeugführers im Vergleich zu früheren Vergleichsfahrten (z.B. im Vergleich zu einer Durchschnittsgüte der früheren Vergleichsfahrten oder zur Güte einer optimalen Fahrt der früheren Vergleichsfahrten) bestimmt. Das so erhaltene Bewertungsergebnis kann absolute Bewertungswerte und/oder relative Bewertungswerte enthalten.

[0049] In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung werden in diesem Schritt 105 die verschiedenen Zielgrößen mit Gewichtungsfaktoren gewichtet. Diese Gewichtungsfaktoren geben an, welche Zielgrößen für die Beurteilung der Güte der Fahrt besonders relevant sein sollen. Beispielsweise soll eine Güte der Fahrt insbesondere anhand des Energieverbrauchs und der Pünktlichkeit beurteilt werden, während die Höchstgeschwindigkeit weniger Bedeutung haben soll.

[0050] Anschließend werden die in den Schritten 104 und 105 gewonnenen Vergleichs- und Bewertungsergebnisse V, G dem Fahrzeugführer auf der Anzeigevorrichtung 16 des Fahrerassistenzsystems 12 angezeigt (Schritt 106). Der Fahrzeugführer erhält auf diese Weise eine Rückmeldung, wie gut seine Fahrweise im Vergleich zu früheren Fahrten bzw. anderen Fahrzeugführern gewesen ist. Beispielsweise wird dem Fahrzeugführer angezeigt, ob er mit der aktuellen Fahrt besser oder schlechter als der Durchschnitt war und ggf. auch um wieviel er besser oder schlechter war. So kann der Fahrzeugführer verstehen bzw. verstehen lernen wie er eine möglichst optimale Fahrweise erzielen kann.

[0051] Außerdem werden diese Ergebnisse V, G vorzugsweise auch der zentralen Leitstelle 30 übermittelt.

[0052] Schließlich wird in Schritt 107 ein Datensatz für die aktuelle Fahrt des Fahrzeugführers abgespeichert, sodass er bei künftigen Fahrten des Fahrzeugführers oder anderer Fahrzeugführer als ein Datensatz früherer Fahrten D verwendet werden kann.

[0053] Die Verfahrensschritte 102 bis 107 werden wahlweise nach Beendigung der aktuellen Fahrt des Fahrzeugführers zur Bewertung der gesamten Fahrt und/oder mehrmals während der aktuellen Fahrt des Fahrzeugführers zur Bewertung einzelner Streckenabschnitte durchgeführt.

[0054] Fig. 3 zeigt zudem eine Modifikation dieses Verfahrens mit zusätzlichen Schritten 108 und 109.

[0055] Nach dem Bewerten der Fahrweise des Fahrzeugführers in Schritt 105 kann optional ein Lernprozess für das Fahrerassistenzsystem 12 durchgeführt werden, das den zusätzlichen Verfahrensschritt 108 und bevorzugt auch den zusätzlichen Verfahrensschritt 109 aufweist. Die beiden Schritte 108 und 109 werden jeweils vorzugsweise in dem Fahrerassistenzsystem 12 und/oder in der mit dem Fahrerassistenzsystem kommunizierenden zentralen Leitstelle 30 ausgeführt.

[0056] In Schritt 108 des Lernprozesses wird das Ergebnis der Bewertung analysiert. In Schritt 109 des Lernprozesses werden dann die Gewichtungsfaktoren der verschiedenen Betriebsparameter und Zustandsparameter und/oder die Gewichtungsfaktoren der verschiedenen Zielgrößen angepasst. Wie in Fig. 3 veranschaulicht, werden die so angepassten Gewichtungsfaktoren dann bei der nächsten Ausführung des Schritts 103 zum Bestimmen von Vergleichsfahrten bzw. bei der nächsten Ausführung des Schritts 105 zum Bewerten der aktuellen Fahrt berücksichtigt.

[0057] In diesem Lernprozess, der die Güte der aktuellen Fahrt des Fahrzeugführers mit den früheren Fahrten vergleicht, wird zum Beispiel analysiert, welche Faktoren (z.B. Streckenprofil, Person des Fahrzeugführers, Wetterverhältnisse, etc.) einen größeren oder geringeren Einfluss auf die Güte einer Fahrt haben. Mit der Zeit kann so das Bestimmen von Vergleichsfahrten und Bewerten der Fahrten weiter verbessert werden, indem der Einfluss verschiedener Faktoren auf die Güte einer Fahrt immer genauer bestimmt werden kann. Im Ergebnis erhält der Fahrzeugführer immer bessere Rückmeldungen über die Güte seiner Fahrweise.

[0058] Durch wiederholtes Ausführen der Optimierungsschritte 108 und 109 können das Fahrerassistenzsystem 12 bzw. das Feedback für den Fahrzeugführer kontinuierlich weiter verbessert werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0059] 

10

Schienenfahrzeug

12

Fahrerassistenzsystem

14

Recheneinrichtung

16

Anzeigevorrichtung

18

Speicher

20

Schnittstelle, insbes. Datenschnittstelle

22

Empfänger

24

Navigationssatellitensystem

26

Schnittstelle, insbes. Kommunikationsschnittstelle

28

Kommunikationseinrichtung

30

zentrale Leitstelle

32

Schnittstelle, insbes. Sensorschnittstelle

100

Speichern von Datensätzen früherer Fahrten

101

Erfassen aktueller Betriebsparameterdaten und Zustandsparameterdaten

102

Ermitteln aktueller Zielgrößenwerte

103

Bestimmen von Vergleichsfahrten

104

Vergleichen der Zielgrößenwerte

105

Bewerten des Vergleichs

106

Anzeigen der Vergleichsergebnisse und des Bewertungsergebnisses

107

Speichern eines aktuellen Datensatzes

108

Analysieren der Bewertung

109

Anpassen von Gewichtungsfaktoren

A

aktuelle Betriebsparameterdaten

B

aktuelle Zustandsparameterdaten

C

aktuelle Zielgrößenwerte

D

Datensätze früherer Fahrten (mit Betriebsparameterdaten a, Zustandsparameterdaten b, Zielgrößenwerten c)

G

Bewertungsergebnis

V

Vergleichsergebnisse

Ansprüche

1. Verfahren zum Unterstützen eines Fahrzeugführers eines Schienenfahrzeugs (10), mit den Schritten:

- Speichern (100) von Datensätzen früherer Fahrten (D), die jeweils Zielgrößenwerte (c), Betriebsparameterdaten (a) und Zustandsparameterdaten (b) einer früheren Fahrt enthalten;

- Erfassen (101) von aktuellen Betriebsparameterdaten (A) und aktuellen Zustandsparameterdaten (B) einer aktuellen Fahrt eines Fahrzeugführers durch ein Fahrerassistenzsystem (12) eines Schienenfahrzeugs (10);

- Ermitteln (102) von aktuellen Zielgrößenwerten (C), die mit der aktuellen Fahrt des Fahrzeugführers erzielt werden, auf Basis der erfassten Betriebsparameterdaten (A) und Zustandsparameterdaten (B) durch das Fahrerassistenzsystem (12);

- Bestimmen (103) von Vergleichsfahrten aus den Datensätzen früherer Fahrten (D) auf Basis der erfassten aktuellen Betriebsparameterdaten (A) und Zustandsparameterdaten (B);

- Vergleichen (104) der aktuellen Zielgrößenwerte (C) mit Zielgrößenwerten (c) aus den Datensätzen früherer Fahrten (D) der bestimmten Vergleichsfahrten und Erzeugen von Vergleichsergebnissen (V);

- Bewerten (105) des Vergleichs auf Basis der Vergleichsergebnisse (V) der Zielgrößenwerte (C) und Erzeugen eines Bewertungsergebnisses (G); und

- Anzeigen (106) der Vergleichsergebnisse (V) und/oder des Bewertungsergebnisses (G) durch das Fahrerassistenzsystem (12).

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem
die Schritte des Speicherns von Datensätzen früherer Fahrten (100), des Ermittelns von aktuellen Zielgrößenwerten (102), des Bestimmens von Vergleichsfahrten (103), des Vergleichens der Zielgrößenwerte (104) und des Bewertens des Vergleichs (105) jeweils in dem Fahrerassistenzsystem (12) und/oder in einer mit dem Fahrerassistenzsystem (12) kommunizierenden zentralen Leitstelle (30) eines Schienenfahrzeugnetzes ausgeführt werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem
der Schritt (103) des Bestimmens von Vergleichsfahrten ein Bestimmen eines Ähnlichkeitsgrades mit der aktuellen Fahrt auf Basis der jeweiligen Betriebsparameterdaten (a) und Zustandsparameterdaten (b) enthält, wobei die verschiedenen Betriebsparameter und Zustandsparameter mit Gewichtungsfaktoren gewichtet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem
im Schritt (105) des Bewertens des Vergleichs und Erzeugens eines Bewertungsergebnisses die verschiedenen Zielgrößen mit Gewichtungsfaktoren gewichtet werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit
einem Schritt (108) des Analysierens der Bewertung, wobei der Schritt (103) des Bestimmens von Vergleichsfahrten und/oder der Schritt (105) des Bewertens des Vergleichs basierend auf dem Analyseergebnis angepasst werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner mit
einem Schritt (109) des Anpassens der Gewichtungsfaktoren der verschiedenen Betriebsparameter und Zustandsparameter und/oder der Gewichtungsfaktoren der verschiedenen Zielgrößen basierend auf dem Analyseergebnis.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei welchem
die Schritte des Analysierens der Bewertung (108) und des Anpassens der Gewichtungsfaktoren (109) jeweils in dem Fahrerassistenzsystem (12) und/oder in der mit dem Fahrerassistenzsystem (12) kommunizierenden zentralen Leitstelle (30) ausgeführt werden.

8. Fahrerassistenzsystem (12) eines Schienenfahrzeugs (10), aufweisend eine Recheneinrichtung (14) und eine Anzeigevorrichtung (16), welche ausgestaltet sind zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 8, ferner mit
einem Speicher (18) zum Ablegen von Datensätzen früherer Fahrten (D).

10. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 8 oder 9, ferner mit
einem Speicher (18) zum Ablegen von aktuellen Betriebsparameterdaten (A) und/ oder einer Schnittstelle (26) zum Empfangen von aktuellen Betriebsparameterdaten (A) von einer zentralen Leitstelle (30) eines Schienenfahrzeugnetzes.

11. Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ferner mit
wenigstens einer Schnittstelle (20, 32) zum Empfangen von aktuellen Zustandsparameterdaten (B) des Schienenfahrzeugs (10).

12. Schienenfahrzeug (10) mit einem Fahrerassistenzsystem (12) nach einem der Ansprüche 8 bis 11.

Zeichnung