(19)
(11) EP 4 563 439 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
04.06.2025  Patentblatt  2025/23

(21) Anmeldenummer: 23212730.8

(22) Anmeldetag:  28.11.2023
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B61L 21/04(2006.01)
B61L 23/06(2006.01)
B61L 27/53(2022.01)
B61L 21/08(2006.01)
B61L 27/70(2022.01)
B61L 19/06(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
B61L 23/06; B61L 21/08; B61L 2019/065; B61L 27/70; B61L 27/53; B61L 19/06
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(71) Anmelder: Siemens Mobility AG
8304 Wallisellen (CH)

(72) Erfinder:
  • Diethelm, Bernhard
    8854 Galgenen (CH)
  • Hofer, Michael
    8142 Uitikon, Waldegg (CH)
  • Huber, Michael
    8303 Bassersdorf (CH)

(74) Vertreter: Siemens Patent Attorneys 
Postfach 22 16 34
80506 München
80506 München (DE)

   


(54) VERFAHREN ZUR SPERRUNG UND/ODER ENTSPERRUNG EINES GLEISABSCHNITTS IM SCHIENENGEBUNDENEN VERKEHR


(57) Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung von Gleisabschnitten anzugeben, bei dem menschlichen Fehler im Rahmen der Vornahme von unrichtigen Manipulationen sicher ausgeschlossen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung eines Gleisabschnitts im schienengebundenen Verkehr gelöst, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
a) mittels einer auf einem mobilen Device ausgeführten Applikation wird in einem für die Steuerung des schienengebundenen Verkehrs eingesetzen Leitsystem wird eine Sperrung von einem Gleis und/oder einer Weiche angefordert;
b) mit dieser Anforderung wird ein geheimer Schlüssel generiert, welcher zwischen dem mobilen Device und dem Leitsystem ausgetauscht wird;
c) jede Transaktion, die nun zwischen einem Sicherheitschef und einem das Leitsystem bedienenden Fahrdienstleiter erfolgt, wird im Hintergrund durch das Mobile Device und der Leittechnik immer über kryptologische Verfahren, die auf dem geheimen Schlüssel basieren, abgesichert und gegenseitig mit Bezug auf die gewünschte Sperrung und/oder Entsperrung kontrolliert.
Auf diese Weise ist es möglich, dass nur über den geheimen Schlüssel verfügende Personen/Instanzen Handlungen zur Sperrung und/oder Entsperrung vornehmen können, die ausschliesslich den durch diesen Schlüssel gekennzeichneten Gleisabschnitt und/oder Weiche betreffen. Irrtümliche Bedienhandlungen von Dritten können so an den so gesperrten Elementen sicher vermieden werden.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung eines Gleisabschnitts und/oder einer Weiche im schienengebundenen Verkehr.

[0002] Im realen schienengebundenen Verkehr müssen immer wieder einzelne Abschnitte und/oder einzelne oder mehrere Weichen des Eisenbahnnetzes für Arbeiten am Gleis, wie z.B. Wartungsarbeiten, Installationsarbeiten etc., temporär gesperrt werden.

[0003] Der heute gültige Prozess verlangt hier, dass eine für die Sicherheit der Gleisarbeiten verantwortliche Person (Sicherheitschef) bei einem Fahrdienstleiter in der Eisenbahnleitstelle über Funk oder ein Mobiletelefon protokollpflichtig die Sperrung einer oder mehrer Gleise, Weichen etc. zur Absicherung einer Baustelle beantragt. Der Fahrdienstlieter sperrt die Gleise, Weichen, etc. und bestätigt dem Sicherheitschef protokollpflichtig die Wirksamkeit der angeforderten Sperrung. Nach dem Abschluss der Arbeiten meldet der Sicherheitschef dem Fahrdienstleiter protokollpflichtig die Gleise als wieder befahrbar. Der Fahrdienstleiter hebt darauf die Sperrung der fahrbaren Gleise auf.

[0004] Obwohl dieser Prozess grundsätzlich nur sehr wenig fehleranfällig ist, kann es aufgrund menschlichen Versagens doch dazu kommen, dass eine falsche Eingabe einer Gleissperre oder ein Entfernen von Gleissperren zur Unzeit vorgenommen wird und somit eine beträchtliche Gefahr für die am Gleis arbeitenden Menschen sowie deren Material besteht.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung von Gleisabschnitten anzugeben, bei dem menschliche Fehler durch die Vornahme unrichtiger Manipulationen sicher ausgeschlossen werden können.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung eines Gleisabschnitts im schienengebundenen Verkehr gelöst, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
  1. a) mittels einer auf einem mobilen Device ausgeführten Applikation wird in einem für die Steuerung des schienengebundenen Verkehrs eingesetzen Leitsystem wird eine Sperrung von einem Gleis und/oder einer Weiche angefordert;
  2. b) mit dieser Anforderung wird ein geheimer Schlüssel generiert, welcher zwischen dem mobilen Device und dem Leitsystem ausgetauscht wird;
  3. c) jede Transaktion, die nun zwischen einem Sicherheitschef und einem das Leitsystem bedienenden Fahrdienstleiter erfolgt, wird im Hintergrund durch das Mobile Device und der Leittechnik immer über kryptologische Verfahren, die auf dem geheimen Schlüssel basieren, abgesichert und gegenseitig mit Bezug auf die gewünschte Sperrung und/oder Entsperrung kontrolliert.


[0007] Auf diese Weise ist es möglich, dass nur über den geheimen Schlüssel verfügende Personen/Instanzen Handlungen zur Sperrung und/oder Entsperrung vornehmen können, die ausschliesslich den durch diesen Schlüssel gekennzeichneten Gleisabschnitt und/oder Weiche betreffen. Irrtümliche Bedienhandlungen von Dritten können so an den so gesperrten Elementen sicher vermieden werden.

[0008] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Generierung des geheimen Schlüssels bereits bei einer Planung einer Baustelle und der daraus abgeleiteten Sperrung des betroffenen Gleisabschnitts und/oder der betroffenen Weiche(n) erfolgen.

[0009] In zweckmässiger Weise ist es sinnvoll, wenn folgende Transaktionen ermöglicht sind:
  1. a) Sperrung eines Elements, wie Gleisabschnitt, Weiche, etc. wird von dem Sicherheitschef beim Fahrdienstleiter verlangt;
  2. b) eine Sperrung des Elements wird automatisch vom Leitsystem an den Sicherheitschef bestätigt;
  3. c) der Zustands der Sperrung von dem Element wird vom Sicherheitschef direkt in dem Leitsystem abgefragt;
  4. d) der Zustand der Sperrung des Element wird automatisch ohne Beteiligung des Fahrdienstleiters an den Sicherheitschef zurückgemeldet;
  5. e) eine Aufhebung der Sperrung des Elements wird durch den Sicherheitschef beim Fahrdienstleiter beantragt; und
  6. f) nach vorgenommener Entsperrung des Elements durch den Fahrdienstleiter meldet das Leitsystem eine Quittierung der Entsperrung an den Sicherheitschef zurück.


[0010] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht es vor, dass mit einer Beantragung der Sperrung auch ein Grund für die Sperrung angegeben wird.

[0011] Ebenso kann die Flexibilität des Verfahrens erhöht werden, wenn der geheime Schlüssel weiteren Personen bzw. deren Mobile Devices bekanntgegeben werden kann.

[0012] Damit am Verfahren auch mehrere Personen beteiligt sein können, ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgehen, dass ein zentrales IT-basiertes Baustellenmanagement, vorzugsweise innerhalb des Leitsystems, vorgesehen ist, bei welchem sich alle Beteiligten anmelden müssen, wobei sichergestellt wird, dass gleichzeitig immer nur ein angemeldeter Mitarbeiter über die notwendigen Berechtigungen zur Vornahme von Handlungen zur Sperrung und Entsperrung verfügt.

[0013] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.

[0014] Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Figur in schematischer Ansicht einen zeitlichen Ablauf des Verfahren zur Sperrung und Entsperrung von Gleisabschnitten.

[0015] Der Prozess zur Sperrung und Entsperrung eines Gleisabschnitts wird nun gemäss der vorliegenden Erfindung automatisiert und über kryptologische Verfahren gesichert, damit sichergestellt werden kann, dass die Sperrung nicht versehentlich aufgehoben oder durch eine Verfälschung der Kommunikation falsch angezeigt wird.

[0016] Der Ablauf kann nun im Wesentlichen so wiedergegeben werden:
Der Sicherheitschef verlangt auf einem mobilen Device die Sperrung der Gleise, Weichen, etc. Mit dieser Anforderung wird zunächst ein geheimer Schlüssel generiert, welcher zwischen dem mobilen Device und der Bahnleittechnik (Leitsystem) ausgetauscht wird. Diese Schlüsselgenerierung könnte auch bereits bei der Planung der Baustelle erfolgen. Jede Transaktion, die nun zwischen dem Sicherheitschef und dem Fahrdienstleiter erfolgt, wird im Hintergrund durch das Mobile Device und der Leittechnik immer über kryptologische Verfahren, die auf dem geheimen Schlüssel basieren, abgesichert und gegenseitig kontrolliert.

[0017] Folgende Transaktionen sind möglich:

Sperrung Element [x] verlangen (Sicherheitschef → Fahrdienstleiter)

Sperrung Element [x] bestätigen (Leittechnik → Sicherheitschef) (automatisch durch die Leittechnik, ohne Beteiligung des Fahrdienstleiters)

Zustand Sperrung Element [x] abfragen (Sicherheitschef → Leittechnik)

Zustand Sperrung Element [x] zurückmelden (Leittechnik → Sicherheitschef; automatisch durch die Leittechnik, ohne Beteiligung des Fahrdienstleiters)

Sperrung Eelment [x] aufheben (Sicherheitschef → Fahrdienstleiter)



[0018] Optional könnte mit den Nachrichten auch ein Grund für die Sperrung mitgegeben werden. Das würde es erlauben, mehrere Sperrungen auf dem gleichen Element zu verwalten und sicherzustellen, dass eine Sperrung nur aufgehoben werden kann, wenn sämtliche Anforderungen für die Sperrung wieder zurückgenommen worden sind. Dieser Grund zusammen mit der Bezeichnung der Sperre kann sowohl im Mobile Device als auch in der Leittechnik zusammen mit dem geheimen Schlüssel verwaltet werden, damit zwischen diesen drei Grössen ein Bezug hergestellt werden kann.

[0019] Der geheime Schlüssel muss ggf. auch weiteren Mitarbeitern bzw. deren Mobile Devices bekanntgegeben werden, damit diese z.B. bei längeren Bauarbeiten die Sperrungen verwalten können. Dies kann beispielsweise über ein zentrales IT-basiertes Baustellenmanagement erfolgen, bei welchem sich alle Beteiligten anmelden können. So kann z.B. auch sichergestellt werden, dass nur immer gleichzeitig ein Mitarbeiter über die notwendigen Berechtigungen verfügt.

[0020] Mittels der kryptologischer Verfahren und weiteren Verfahren kann sichergestellt werden, dass die Zustände der Sperren unverfälscht auf das Mobile Device übertragen und dort angezeigt werden. Aus der beigefügten Figur sind nun die einzelen möglichen Verfahrensschritte sowie die entsprechende Verwendung des geheimen Schlüssel erläutert.


Ansprüche

1. Verfahren zur Sperrung und/oder Entsperrung eines Gleisabschnitts im schienengebundenen Verkehr, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst:

a) mittels einer auf einem mobilen Device ausgeführten Applikation wird in einem für die Steuerung des schienengebundenen Verkehrs eingesetzen Leitsystem wird eine Sperrung von einem Gleis und/oder einer Weiche angefordert;

b) mit dieser Anforderung wird ein geheimer Schlüssel generiert, welcher zwischen dem mobilen Device und dem Leitsystem ausgetauscht wird;

c) jede Transaktion, die nun zwischen einem Sicherheitschef und einem das Leitsystem bedienenden Fahrdienstleiter erfolgt, wird im Hintergrund durch das Mobile Device und der Leittechnik immer über kryptologische Verfahren, die auf dem geheimen Schlüssel basieren, abgesichert und gegenseitig mit Bezug auf die gewünschte Sperrung und/oder Entsperrung kontrolliert.


 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Generierung des geheimen Schlüssels bereits bei einer Planung einer Baustelle und der daraus abgeleiteten Sperrung des betroffenen Gleisabschnitt und/oder der betroffenen Weiche erfolgen.
 
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Transaktionen ermöglicht sind:

a) Sperrung eines Elements, wie Gleisabschnitt, Weiche, etc. wird von dem Sicherheitschef beim Fahrdienstleiter verlangt;

b) eine Sperrung des Elements wird automatisch vom Leitsystem an den Sicherheitschef bestätigt;

c) der Zustands der Sperrung von dem Element wird vom Sicherheitschef direkt in dem Leitsystem abgefragt;

d) der Zustand der Sperrung des Element wird automatisch ohne Beteiligung des Fahrdienstleiters an den Sicherheitschef zurückgemeldet;

e) eine Aufhebung der Sperrung des Elements wird durch den Sicherheitschef beim Fahrdienstleiter beantragt; und

f) nach vorgenommener Entsperrung des Elements durch den Fahrdienstleiter meldet das Leitsystem eine Quittierung der Entsperrung an den Sicherheitschef zurück.


 
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mit einer Beantragung der Sperrung wird ein Grund für die Sperrung angegeben.
 
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der geheime Schlüssel weiteren Personen bzw. deren Mobile Devices bekanntgegeben wird.
 
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein zentrales IT-basiertes Baustellenmanagement, vorzugsweise im Rahmen des Leitsystems, vorgesehen ist, bei welchem sich alle Beteiligten anmelden müssen, wobei sichergestellt wird, dass gleichzeitig immer nur ein angemeldeter Mitarbeiter über die notwendigen Berechtigungen zur Vornahme von Handlungen zur Sperrung und Entsperrung verfügt.
 




Zeichnung







Recherchenbericht









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