[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anfordern und Einstellen
von Fahrstrassen im schienengebundenen Verkehr.
[0002] Im schienengebundenen Verkehr befahren die Züge das Eisenbahnnetz entlang von Fahrstrassen,
die von einem Leitsystem auf der Ebene der dispositiven Zugsteuerung angefordert werden.
Diese Anforderung kann automatisch ausgelöst werden, wenn die Züge fahrplanmässig
verkehren und somit eine Abfolge von zuvor projektierten Fahrstrassen vorgesehen ist.
Bei Abweichungen vom Fahrplan und sonstigen abweichenden Eingriffen werden die Fahrstrassen
von dem Fahrdienstleiter manuell angefordert. Jede angeforderte Fahrstrasse wird von
einer Stellinstanz (zentral oder dezentral) erst dann eingestellt, wenn die Fahrwegelemente
(Weichen, Signale, Blockfreimeldung, Moving Block im ETCS) für diese Fahrstrasse verfügbar
sind und entsprechend eingestellt und gegen anderweitige Nutzung durch konkurrierende
Fahrstrassen gesperrt werden können. Nach der Befahrung der Fahrstrasse bzw. der in
ihr befindlichen Fahrwegelemente wird diese Sperrung wieder aufgehoben und die Fahrwegelemente
stehen zur Einstellung neuer Fahrstrassen wieder zur Verfügung.
[0003] Anders gestaltet sich die Lage nun in den sogenannten Depot- und/oder Rangierbereichen
der Bahnunternehmen, in denen Züge konfiguriert und abgestellt werden. Die Einstellung
von Fahrstrassen in diesen Depot- und/oder Rangierbereichen geschieht meist durch
eine lokale Steuerung vor Ort, wozu die Bahnunternehmen in der Regel neben dem Leitsystem
draussen auf der Strecke ein zweites System parallel betreiben. Leider ermöglicht
es diese Aufstellung aber nicht eine ganzheitliche Übersicht über die vorhandene Infrastruktur
zu haben.
[0004] Weil die Aufgabe die Rangierfahrstrassen einzustellen bzw. aufzulösen sowie den Weichenunterhalt
zu tätigen entweder von der Bedienleitzentrale des übergeordneten Leitsystems oder
lokal (vor Ort) durchgeführt wird und die Kommunikation zwischen dem Fahrdienstleiter
und dem Rangierpersonal per Funk getätigt wird, sind hierdurch Koordinationsprobleme
und unsichere Situationen in den Depot- und/oder Rangierbereichen ausgelöst worden.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anfordern
und Einstellen von Fahrstrassen im schienengebundenen Verkehr anzugeben, mit dem es
möglich ist unsichere Situationen in den Depot- und/oder Rangierbereichen zu vermeiden
und zugleich einen einheitlichen und belastbaren Überblick über die aktuelle Einstellung
der Gleisinfrastruktur zu haben.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zum Anfordern und Einstellen
von Fahrstrassen im schienengebundenen Verkehr gelöst, welches die folgenden Schritte
umfasst:
- a) Bereitstellen eines Leitsystems zur Disposition des Schienenverkehrs innerhalb
eines Eisenbahnnetzes;
- b) Definieren mindestens eines Depot- und/oder Rangierbereichs innerhalb des Eisenbahnnetzes;
- c) Definieren einer Mehrzahl von Fahrstrassen innerhalb des Eisenbahnnetzes, wobei
Depotfahrstrassen für den Depot- und/oder Rangierbereich und Netzfahrstrassen für
den übrigen Bereich des Eisenbahnnetzes definiert werden;
- d) Bereitstellen eines mobilen Benutzergeräts, mit dem über eine Benutzeroberfläche
unabhängig von einer zentralen Steuerung des Leitsystems Bedienhandlung zur leitsystemseitigen
Anforderung von Depot-Fahrstrassen und ggfs. an die Depot-Fahrstrasse angrenzende
Netz-Fahrstrassen vorgenommen und an das Leitsystem übermittelt werden;
- e) leitsystemseitiges Bearbeiten der angeforderten Fahrstrassen; und
- f) Bereitstellen der angeforderten Fahrstrassen durch eine Stellwerkinstanz bei Verfügbarkeit
der in den angeforderten Fahrstrassen enthaltenen Fahrwegelemente.
[0007] Auf diese Weise gewährleistet die vorliegende Erfindung, dass die Infrastruktur in
Depotbereich in der Leittechnik für das Schienennetz integriert ist und trotzdem vor
Ort und von der Bedienleitzentrale bedient werden kann. Die Kommunikationsabläufe
zwischen dem Rangierpersonal und dem Fahrdienstleiter sind hierdurch stark verbessert,
was vor allen Dingen auch zur Entlastung des Fahrdienstleiters beiträgt. Weiter muss
das Bahnunternehmen nicht zwei parallele System, in der Regel dann auch noch von verschiedenen
Lieferanten, betreiben, sondern verfügt über eine integrierte Lösung. Zudem zeichnet
dieses Verfahren dadurch aus, dass handelsübliche Komponenten und Bedienterminals
eingesetzt werden können und dass die Infrastruktur mit den etablierten Sicherheitsstandards
betrieben werden kann. Einheitliche Erscheinungs- und Bedienbilder in den graphischen
Oberflächen auf dem mobilen Benutzergerät und in der Leitstelle tragen zudem zu einer
Reduzierung der Trainingsaufwände bei.
[0008] Zur ungestörten Kommunikation des mobilen Benutzergeräts mit dem Leitsystem wird
mittels entsprechender Kommunikationskomponenten für das mobile Benutzergerät ein
Sende-/Empfangsbereich definiert, der im Wesentlichen den Bereich des Depot- und/oder
Rangierbereichs abdeckt, wobei der Sende-/Empfangsbereich vorzugsweise auch den unmittelbar
an den Depot- und/oder Rangierbereich angrenzenden Nahbereich abdecken kann.
[0009] In einer zweckmässigen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das mobile Benutzergerät
mit einem Server des Depot- und/oder Rangierbereichs gekoppelt werden, wobei der Server
die Bedienhandlungen an das Leitsystem und/oder vom Leitsystem erhaltene Information
an das mobile Benutzergerät übermittelt. Für diese Übermittlung kann es in zweckmässiger
Weise vorgesehen sein, dass die Kopplung des mobilen Benutzergeräts und des Servers
über eine Mobilfunkverbindung erfolgt.
[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens kann
mittels des mobilen Benutzergeräts ein Abfahrbefehl für einen zum Verlassen des Depot-
und/oder Rangierbereichs vorgesehenes Schienenfahrzeug bzw. Fahrzeugverbund generiert
wird, der in einem Führerstand des zum Verlassen des Depot- und/oder Rangierbereichs
vorgesehenen Schienenfahrzeugs bzw. Fahrzeugverbunds optisch und/oder akustisch dargestellt
wird. Somit wird auch hier ein durchgängiges Verfahren ohne Medienbruch geschaffen,
was eine allen sicherheitstechnischen Anforderungen genügende Abfahrt des Schienenfahrzeugs/Zuges
aus dem Depot- und/oder Rangierbereich ermöglicht.
[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es
vorgesehen sein, dass mittels des mobilen Benutzergeräts ein Umlaufbefehl für eine
individuell adressierbare Weiche, die auch ausserhalb des Depot- und/oder Rangierbereichs
liegen kann, generiert werden kann, wobei der Umlauf nach Freigabe der Weiche durch
das Stellwerk ausgeführt und in einem leitsystemseitigen Statusabbild, z.B. einem
Lupenbild, sowohl in der Leitstelle als auch auf dem mobilen Benutzergerät angezeigt
wird.
[0012] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind den übrigen
Unteransprüchen zu entnehmen.
[0013] Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der Zeichnung
näher erläutert. Dabei zeigen:
- Figur 1
- in schematischer Ansicht ein Übersichtsbild eines Systems zur Anforderung und Einstellung
von Fahrstrassen im einem Depotbereich; und
- Figur 2
- in schematischer Ansicht ein auf einem mobilen Benutzergerät angezeigten Lupenbild
mit einer über dieses mobile Benutzergerät angeforderten Fahrstrasse im Depot-Bereich.
[0014] Figur 1 zeigt in schematischer Ansicht ein Übersichtsbild eines Systems 2 zur Anforderung
und Einstellung von Fahrstrassen 6a bis 6c in einem Depotbereich 4 eines Eisenbahnunternehmen.
In diesen Depotbereich 4 kann von einem freien Streckenbereich 8 heraus ein- und ausgefahren
werden. Zur Einstellung entsprechender Fahrstrassen 6a bis 6c sind Weichen Wx, Wy
und Wz innerhalb des Depotbereichs 4 und Weichen Wa bis Wd im freien Streckenbereich
8 mittels eines Leitsystems 10 anforderbar und von einem hier elektronischen Stellwerk
12 einstellbar. Die Fahrstrassen 6a bis 6c können dabei von einem mobilen Benutzergerät
14, wie z.B. einem Tablet-PC, von beispielsweise einem Rangierleiter, der sich draussen
im Feld des Depotbereichs 4 befindet angefordert werden. Genauso wäre es aber auch
möglich, dass diese Fahrstrassen 6a bis 6c von einem Fahrdienstleiter in einer Betriebsleitzentrale
16 für das gesamte Eisenbahnnetz (freier Bereich 8 und Depot-Bereich 4) angefordert
werden.
[0015] Im Fall der Anforderung einer Fahrstrasse aus der Betriebsleitzentrale geht die Anforderung
über ein Datennetzwerk 18 an das elektronische Stellwerk 12, das die diesbezüglich
angeforderte Fahrstrasse einstellt, sobald alle für die Fahrstrasse benötigten Fahrwegelemente,
hier die Weichen Wx oder Wy oder Wz, verfügbar und in der der Anforderung entsprechenden
Stellung verschliessbar sind.
[0016] Bei einer Anforderung der Fahrstrasse mit dem mobilen Benutzergerät 14 oder von einem
festen Depot-Bedienterminal 20 wird die Anforderung über einem privaten Zugangspunkt
22 und dann weiter mittels Mobilfunkverbindung 24 mit entsprechendem Terminal-Modem
und Firewall und VPN-Übertragung an einen für den Depotbereich 4 vorgehenen Server
26 übertragen und an das Leitsystem 10 weitergemeldet. In der Applikation des Leitsystems
10 findet die Verarbeitung der Fahrstrassenanforderung, welche dann die weitere Behandlung
der Fahrstrassenanforderung durch das Stellwerk 12 nach sich zieht. Nach erfolgreicher
Einstellung der Fahrstrasse werden die entsprechenden Daten über die entsprechenden
Datenwege bis in die Bedienbildschirme der Bedienleitzentrale 16 und das mobile Benutzergerät
14 und das feste Depot-Bedienterminal 20 zurückübertragen und beispielsweise die entsprechenden
vom Stellwerk 12 vorgenommenen Einstellungen der Fahrwegelemente quittiert. Direkt
an dem Server 26 kann zudem ein Bedienplatz 28 für die Administration des Servers
26 und der Diagnose und Fernwartung des Depotbereichs 4 vorgesehen sein. Das besondere
Wesen des vorliegenden Verfahrens kommt hier somit zum Tragen, indem für die Einstellung
der Fahrstrassen 6a bis 6c in dem Depotbereich 4 auch das Leitsystem 10 genutzt wird,
das auch für die Zugdisposition auf dem gesamten Eisenbahnnetz (hier die als freien
Streckenbereich 8 bezeichneten Fahrstrassen) genutzt wird.
[0017] Somit kann eine wesentliche Verbesserung des gesamten Zug/Fahrzeug-Dispositionsprozesses
im Depotbereich 4 erzielt werden. Die Figur 2 zeigt nun entsprechend in schematischer
Ansicht ein auf einem mobilen Benutzergerät 14 angezeigtes Lupenbild mit einer über
dieses mobile Benutzergerät angeforderten Fahrstrasse 32 in dem Depot-Bereich 4, die
von einem Rangierleiter vor Ort im Depot-Bereich 4 veranlasst worden ist. Dabei kann
die Verwaltung der Benutzer von mobilen Benutzergeräten 10 durch die Integration in
ein externes Windows Active Directory 42 des Bahnunternehmens realisiert sein, sodass
auf der Ebene des Leitsystems 10 zwischen einem mobilen User im Depotbereich 4 und
beispielsweise einem Fahrdienstleister in der Betriebsleitzentrale 16 mit ihren fixen
Bedienplätzen nicht unterschieden werden kann. Der Depotbereich 4 ist entsprechend
mit einer Anzahl von mobilen Tablets ausgerüstet, welche über den privaten Zugangspunkt
22 und die Mobilfunkverbindung 24 mit dem Internet verbunden sind. Es ist dabei klar,
dass nur eine definierte Anzahl von mobilen Benutzergeräten 14, 38 in das Datennetzwerk
des Depotbereichs 4 integriert sind. Die Bahnanlagen (in Form von definierten Fahrstrassen
leittechnisch abgebildet) im Depotbereich 4 sind über das elektronische Stellwerk
12 mit entsprechenden Gleisfreimeldern und Steuerleitungen 34 an das Leitsystem 10
angebunden.
[0018] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Leitsystem 10, z.B. Iltis@
N der Siemens Mobility AG, Wallisellen, Schweiz, in der Lage sein zu erkennen, ob
ein Befehl aus dem Depotbereich 4 oder aus der Bedienleitzentrale 16 kommt. Die Schnittstelle
40 des Leitsystems 10 kann dann so konfiguriert sein, dass nur bestimmte Befehle auf
bestimmten Bedienebenen (Bedienleitzentrale 16 oder z.B. mobiles Benutzergerät 16
oder festes Depot-Bedienterminal 20) und/oder Bedienelementen möglich sind. Ebenso
können auch bestimmte Nutzergruppen definiert sein, die die Benutzer im Rahmen von
verschiedenen Benutzerprofilen für eine Anzahl von autorisierten Benutzerhandlungen
spezifizieren. Das Leitsystem 10 kann zudem sicherstellen, dass ebenfalls nur autorisierte
Umsysteme, wie z.B. der für den Depotbereich 4 vorgehene Server 26 die Schnittstelle
40 zum Leitsystem 10 nutzen kann. Auf der Ebene des Servers 26 kann die dort ausgeführte
Applikation des Depotbereichs 4 weiter sicherstellen, dass nur autorisierte Bediengeräte
eine Verbindung zum Server 26 aufbauen können. Wie schon erläutert, kommuniziert das
oder die mobilen Benutzergeräte 14 mit dem Server 26 via 3G/4G/5G/GSM-R Mobilfunknetz
24via VPN. Der Übergang von dem externen Mobilfunknetz 24 (bei Verbindungstyp 3G/4G/5G)
zum Server 26 wird entsprechend durch eine Firewall 36 abgesichert.
[0019] Das Leitsystem 10 kann weiter so konfiguriert sein, dass bestimmte Benutzerbefehle
(z.B. vom Führerstand einer Lokomotive 39 abgesetzt) ab der Leitsystemschnittstelle
40 direkt an eine SPS weitergegeben werden können, wie z.B. in einer Leitsystem-Infrastruktur
für eine Klingelfunktion zum Öffnen eines Tores des eigentlichen Eisenbahndepots realisierbar.
[0020] Es darf an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass das hier beispielhaft erläuterte
System 2 auf der Ebene des für den Depotbereich 4 vorgesehenen Servers 26 keine sicherheitsrelevante
Funktionen implementiert sind, was bedeutet, dass die Bedienung und Anzeige des Zustandes
der Fahrstrassen in den verschiedenen Benutzergeräten 14, 38 als nicht sicher gelten.
Die Zustimmung zur einer angeforderten Rangierfahrt wird in dem Depotbereich 4 durch
den Weichen Wx, Wy und Wz zugeordnete Zwergsignale 42, die sich in der Aussenanlage
des Depotbereich jeweils an einer der Weichen befinden und von dem Stellwerk 12 gesteuert
werden, erteilt. Nur so ist quasi für eine Lokführer die leittechnische und stellwerktechnische
Sicherheit gewährleistet, dass die angeforderte Fahrstrasse auch tatsächlich eingestellt
worden ist. Entsprechend gilt für das Zugführen im Depotbereich 4 eine Fahrterlaubnis
auf Sicht.
[0021] Das Leitsystem 10 kann dabei zusätzlich so konfiguriert sein, dass der Fahrdienstleiter
in der Betriebsleitzentrale 16 für das gesamte Eisenbahnnetz dem Personal vor Ort
im Depotbereich 4 durch Einschalten einer Funktion «Lokalbetrieb Depot» einen bestimmten
Bedienumfang über ein bestimmtes Gebiet (den ganzen Depotbereich 4 oder auch nur Teile
davon oder auch für den ganzen Depotbereich 4 inklusive angrenzender Bereiche, z.B.
die Weichen Wa bis Wd) ermöglichen und natürlich durch Ausschalten dieser Funktion
entsprechend diese Bedienrechte auch wieder zurücknehmen kann. Die Bedienungen und
Anzeige auf den mobilen Bedienterminals (mobile Benutzergeräte 14, 38) auf den sind
dann auf die jeweils zur Bedienung zugelassen örtliche Zone (z.B. den Depotbereich
4) beschränkt. Die Bedienungen sind dann auch nur bei eingeschaltetem «Lokalbetrieb
Depot» wirksam.
[0022] Sind nun mehrere mobile Bedienterminals gleichzeitig im Einsatz, werden diese - was
die Anzeige betrifft - parallel betrieben. Es ist dann auch zur Vermeidung konkurrenzierender
Bedienhandlungen sinnvoll, wenn die Bedienung für den Rangierverkehr vor Ort im Depotbereich
4 jedoch nur durch einen Rangierleiter (im Status «Lokalbetrieb Depot» = AKTIV) möglich
ist. Die anderen Rangierleiter (im Status «Lokalbetrieb Depot» = PASSIV) können dann
entsprechend keine Bedienungen ausführen. Es kann vorgesehen sein, dass die Übernahme
des «Status AKTIV» jederzeit jedem Rangierleiter im «Status PASSIV» ermöglicht ist.
Betriebliche Konflikte können hier durch die Bediener (Fahrdienstleiter, Rangierleiter,
Rangierer, Lokführer) über Sprechfunk oder direkten Sprachkontakt in Hörreichweite
gelöst werden.
[0023] Für den Wartungsbetrieb der innerhalb des Depotbereichs 4 angeordneten Weichen können
mittels des mobilen Benutzergeräts 14 eine oder mehrere Weichen ausgewählt werden,
die daraufhin von der Verwendung in Rangierfahrstrassen ausgeschlossen sind und nach
erfolgter Wartung bzw. Instandsetzung wieder für den Betrieb in Fahrstrassen freigegeben
werden. Zugleich ist es möglich mittels der Steuerung über das mobile Benutzergerät
14 eine ausgewählte Weiche während des Wartungszustandes (auch mehrfach) umlaufen
zu lassen.
[0024] Typischerweise können auf dem mobilen Benutzergerät 14 - wie in der Figur 2 gezeigt
- die folgenden Informationen ständig angezeigt werden:
- i) Rolle des Users;
- ii) Status des Rangierleiters (AKTIV oder PASSIV);
- iii) Status des Lokalbetriebs im Depotbereich (Lupenbild); und
- iv) Verbindung zum Server 26.
1. Verfahren zum Anfordern und Einstellen von Fahrstrassen im schienengebundenen Verkehr,
welches die folgenden Schritte umfasst:
a) Bereitstellen eines Leitsystems zur Disposition des Schienenverkehrs innerhalb
eines Eisenbahnnetzes;
b) Definieren mindestens eines Depot- und/oder Rangierbereichs innerhalb des Eisenbahnnetzes;
c) Definieren einer Mehrzahl von Fahrstrassen innerhalb des Eisenbahnnetzes, wobei
Depotfahrstrassen für den Depot- und/oder Rangierbereich und Netzfahrstrassen für
den übrigen Bereich des Eisenbahnnetzes definiert werden;
d) Bereitstellen eines mobilen Benutzergeräts, mit dem über eine Benutzeroberfläche
unabhängig von einer zentralen Steuerung des Leitsystems Bedienhandlung zur leitsystemseitigen
Anforderung von Depot-Fahrstrassen und ggfs. an die Depot-Fahrstrasse angrenzende
Netz-Fahrstrassen vorgenommen und an das Leitsystem übermittelt werden;
e) leitsystemseitiges Bearbeiten der angeforderten Fahrstrassen; und
f) Bereitstellen der angeforderten Fahrstrassen durch eine Stellwerkinstanz bei Verfügbarkeit
der in den angeforderten Fahrstrassen enthaltenen Fahrwegelemente.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
für das mobile Benutzergerät ein Sende-/Empfangsbereich definiert wird, der im Wesentlichen
den Bereich des Depot- und/oder Rangierbereichs abdeckt, wobei der Sende-/Empfangsbereich
vorzugsweise auch den unmittelbar an den Depot- und/oder Rangierbereich angrenzenden
Nahbereich abdeckt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das mobile Benutzergerät mit einem Server des Depot- und/oder Rangierbereichs gekoppelt
wird, der die Bedienhandlungen an das Leitsystem übermittelt und/oder vom Leitsystem
erhaltene Information an das mobile Benutzergerät übermittelt.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kopplung des mobilen Benutzergeräts und des Servers über eine Mobilfunkverbindung
erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des mobilen Benutzergeräts ein Abfahrbefehl für einen zum Verlassen des Depot-
und/oder Rangierbereichs vorgesehenes Schienenfahrzeug bzw. Fahrzeugverbund generiert
wird, der in einem Führerstand des zum Verlassen des Depot- und/oder Rangierbereichs
vorgesehenen Schienenfahrzeugs bzw. Fahrzeugverbunds optisch und/oder akustisch dargestellt
wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des mobilen Benutzergeräts ein Umlaufbefehl für eine individuell adressierbare
Weiche, die auch ausserhalb des Depot- und/oder Rangierbereichs liegen kann, generiert
wird, wobei der Umlauf nach Freigabe der Weiche durch das Stellwerk ausgeführt und
in einem leitsystemseitigen Statusabbild angezeigt wird.