Fahrrichtungsbezogene Streckenpunktprüfung für ETCS-Systeme

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur fahrrichtungsbezogene Streckenpunktprüfung für ETCS-Systeme gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie zur Durchführung des Verfahrens auf ein portables Gerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 6.

[0002] Das Systems ERTMS - weiterführende Information siehe [1] - verwendet für die Informationsübertragung zwischen Gleis und Fahrzeug wenigstens zwei Balisen, die logisch und örtlich in einer Balisengruppe zusammengefasst sind. Für die weiteren Ausführungen wird auf die FIG 1 Bezug genommen. Balisen 6 können als stets gleiche Telegramme aussendende Festdatenbalisen F oder als steuerbare Transparentbalisen T ausgeführt sein. Transparent-balisen T übertragen den Inhalt, das ist ein Signalbegriff, eines von einem Adapter LEU 8 entstammenden Telegramms an ein Fahrzeug. Die wenigstens paarige Anordnung von Balisen 6 in Balisengruppen ist erforderlich, um bei Überfahrt mittels einer festen Kennung in einem Telegramm die Fahrrichtung A oder B des überfahrenden Zuges zu erkennen.

[0003] Im Rahmen von Streckenpunktabnahmen kann bis heute erst bei einer Überfahrt eines Fahrzeuges sichergestellt werden, dass die Balisen-Reihenfolge (Fahrrichtung) und die Balisen -Verlinkung (Reihenfolge der Nummerierung der Balisen innerhalb der Gruppe) mit der Projektierung übereinstimmt. Die einzelnen Balisen 6 können zwar ausgelesen werden, jedoch kann nicht sichergestellt werden, dass die projektierten Daten über zwei bzw. mehreren Balisen 6 konsistent sind oder sich keine Verwechslung ergeben hat. Dieser Sachverhalt birgt das Risiko, dass erst bei der ersten Fahrzeugüberfahrt der Fehler bemerkt wird. Dadurch resultieren Nachfolgekosten und Umprojektierungsarbeiten. Die DE 10 2007 019 035 A1 offenbart eine Funktionspritung von Streckenpunkten.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Gerät anzugeben, die auf einfache und kostengünstige Weise erlauben, eine Streckenpunktabnahme durchführen zu können, um Fehler zwischen den projektierten Daten und der tatsächlichen Installation im Gleisbereich sehr frühzeitig erkennen zu können.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

[0006] So ergeben sich die folgenden Vorteile:

i) Durch die Prüfung mit einem portablen Rechner lassen sich Fahrten mit einem Eisenbahntestzug vermeiden und somit sind auch die betrieblichen Einschränkungen weit weniger gravierend. Dies gilt insbesondere bei Umrüstungen von Strecken auf das System ETCS.

ii) In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung mit einer Teleskopantenne kann ein Streckenpunkt abgegangen werden, dass sich dadurch eine direkte Personengefährdung ergibt, da sich die den Rechner tragende Person ausserhalb Gefahrenbereichs bewegt. Zusätzlich kann für diesen Fall eine Sollbruchstelle in der Teleskopantenne vorgesehen werden, so dass in einem Ereignisfall die betreffende Person von der durch einen Bauzug erfassten Antenne nicht mitgerissen wird.

iii) Vorgängig der Prüfung vor Ort können in einer Weiterbildung geographische Daten zu den zu prüfenden Streckenpunkte zusätzlich übertragen werden, um einen zusätzlichen Plausibilitätscheck für den zu prüfenden Streckenpunkt vornehmen zu können. Es gilt, nicht nur die korrekte Fahrrichtung so auch die korrekte Zuordnung Balisengruppe zu Gleis zu prüfen.

iv) Mit diesem Verfahren und mit dem portablen Gerät könne auch nicht sichtbare Balisen aufgespürt werden, z.B. mit Schnee zugedeckte Balisen oder Balisen die mit Beton/Pflastersteinen etc. abgedeckt bzw. zugedeckt sind.

[0007] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 Streckenausschnitt mit je einer Balisengruppe vor einem Signal;

Figur 2 Anordnung an einer Balisengruppe mit einem Gerät zur Durchführung der Streckenabnahme.

[0008] Die Balisengruppen, die gemäss der FIG 1 angeordnet sind, kommen nur für die Fahrrichtung B in Funktion. Dies ist wie eingangs erwähnt durch die von der Balise 6 empfangbaren Daten durch Rücklesen der Balisendaten mit dem Test- und Programmiergerät sichergestellt.

[0009] Für die konkrete Abnahme eines Streckenpunktes vor einem Signal 7 wird nun auf die FIG 2 Bezug genommen. Ein Streckenpunkt wird durch wenigstens zwei im Gleis angeordnete Balisen 6 gebildet. Gemäss der FIG 2 sind zwei Balisen 6 vor dem Signal 7 angeordnet. Die Angabe «vor» bezieht sich auf die Fahrtrichtung d. Der Streckenpunkt hat nur eine Funktion bezüglich dieser Fahrtrichtung d. Die Distanz zwischen der ersten und zweiten Balise6 liegt typischerweise im Bereich von 2m bis etwa 12m. Von einer Person wird ein mobiler Rechner 4 getragen, deshalb auch der Begriff «portabler Rechner» 4. Dieser Rechner 4 hat die übliche Struktur mit Prozessor, Bus, Speicher und peripheren Anschlüssen. Einer dieser peripheren Anschlüsse wird benutzt, um diesen Rechner über einen Balisendetektor 3 mit einer mobilen magnetischen Antenne 1, 2 zu verbinden. Der Balisendetektor 3 hat eine Schnittstellenfunktion zwischen empfangenem Signal/Telegramm von einer Balise 6 und der weiteren transparenten Zuführung an den Rechner, z.B. über eine USB-Schnittstelle. Diese Antenne ist einerseits eine «mobile magnetische Aktivierungsantenne» 1 und andererseits in eine «mobile magnetische Empfangsantenne für den Uplink» 2 gegliedert. Mit dem von der «mobilen magnetische Aktivierungsantenne» 1 ausgesendeten Feld 9 wird eine darunterliegende Balise 6 aktiviert, die daraufhin ein Telegramm 9 aussendet, das von der «mobilen magnetische Empfangsantenne» 2 empfangen wird und über den Balisendetektor 3 in decodierter Form vom mobilen Rechner verarbeitbar und darstellbar ist. Dieser Rechner 4 ist vorgängig mit den Projektierungsdaten geladen worden.

[0010] Mechanisch ist die Antenne 1, 2 als Teleskop-Antenne ausgebildet, um zwischen der Antenne selber und der Halterung/Griff eine verstellbare Distanz zu schaffen, dass die betreffende Person ausserhalb des Gleisbereich und somit ausserhalb des Gefahrenbereiches (z.B. durch Bauzüge) sich frei bewegen kann.

[0011] Das Verfahren für die Streckenpunktabnahme läuft mit den folgenden Schritten ab:

i) Positionierung der mobilen Aktivierungsantenne ca. 2m vor der ersten Balise;

ii) Rechner 4 einschalten;

iii) Auf dem Display/Screen des Rechners 4 erscheint eine Anweisung für diesen Streckenpunkt aufgrund der vorgängig geladenen Projektierungsdaten. Die Anweisung beinhaltet, dass die Richtung d zum Signal 7 vom Punkt I zum Punkt II abgelaufen werden soll. Alternativ ist es auch möglich, dass diese Anweisung aus einer Text-to-Speech Konversion akustisch über einen Lautsprecher ausgegeben wird;

iv) Ablaufen der Strecke vom Punkt I zum Punkt II, also in der Richtung d zum Signal 7, es sind auch Streckenpunkte möglich, die kein Signal aufweisen, sondern durch lediglich zwei Fixdatenbalisen gebildet werden um z.B. eine Information über eine höchstzulässige Geschwindigkeit vor einer Kurve zu signalisieren.

v) «Stopp Taste» am Rechner 4 drücken. Diese hier «Stopp Taste» genannte Taste kann besonders auf dem Rechner angeordnet sein, um eine Bedienung auch mit Handschuhen zu ermöglichen. Ebenso ist es möglich, für diese Funktion STOPP eine Taste der Tastatur oder eine auf einem Touchscreen ausgebildete "Taste" vorzusehen.

vi) Mit den im Rechner 4 vorgängig gespeicherten Projektierungsdaten werden die empfangenen Balisentelegramme 9 ausgewertet. Diese Auswertung gilt als Streckenpunktabnahme und berücksichtigt folgende Aspekte:

Konsistenzprüfung Balisengruppe, Fahrrichtungsbezogene Telegramme, Nutzinhalte der Telegramme sowie die zughörigen Signalbilder.

Der automatisch Generierte Bericht dient als Abnahmeprotokoll des Streckenpunktes. Dieses Verfahren kann auch bei der Fehlersuche im Unterhaltsprozess angewendet werden.

[0012] Die Zuordnung und Identifikation der vorgefundenen Balisengruppe kann zusätzlich noch sichergestellt und dokumentiert werden, indem mit einem Ortungsmodul 5 die Position des Rechners 4 zusätzlich festgestellt wird. Die Projektierungsdaten beinhalten für diesen Fall zusätzlich geographische Koordinaten, so dass durch die GPS-Ortung die betreffende Balisengruppe einfacher identifiziert werden kann, z.B. ohne eine bestimmte Nummer dieses Streckenpunktes im Gleisbereich zu hinterlegen und somit vor Durchführung des Verfahrens manuell abzufragen bzw. durch menschliche Interaktion lesen zu müssen.

[0013] Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Streckenpunkt nur aus Fixdatenbalisen 6 gebildet wird. So lassen sich Verwechslungen eines zwar richtungsmässig richtig installierten aber auf dem falschen Gleis 10 befindlichen Balisenpaares zusätzlich feststellen.

Liste der Bezugszeichen, Glossar

[0014] 

1

Mobile magnetische Aktivierungsantenne

2

Mobile magnetische Empfangsantenne für den Uplink

3

Balisendetektor

4

Mobiler Rechner für Datenaufzeichnung und Daten- konsistenzprüfung; portabler Rechner für Daten- aufzeichnung und Datenkonsistenzprüfung

5

GPS-Ortungsmodul

6

Balisen; Fixdatenbalise, Transparentbalise

7

Signal

8

LEU

9

Feld, Telegramm, Balisentelegramm

10

Geleise

A

1. Fahrrichtung

B

2. Fahrtrichtung

d

Richtung, direction

ETCS

European Train Control System

GPS

Global Positioning System

I

Startpunkt

II

Stoppunkt

LEU

Lineside Electronic Unit

USB

Universal Serial Bus

Liste der zitierten Dokumente

[0015] 

[1]

http://www.ertms.com/

Ansprüche

1. Verfahren zur fahrrichtungsbezogene Streckenpunktprüfung für ein ETCS-System, wobei ein Streckenpunkt (I, II; 6) wenigstens zwei in einem Gleis (10) angeordnete Balisen (6) aufweist, deren Funktion für eine einzige Fahrtrichtung (B) vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

i) Ein portabler Rechner (4) wird vorgängig mit Projektierungsdaten für den zu prüfende Streckenpunkt geladen; wobei diese Daten den Streckenpunkt und die eine projektierte Fahrrichtung enthalten und der Rechner (4) mit einer tragbaren Antenne (1, 2) für eine Übertragung eines Telegramms (9) von einer Balise (6) zum Rechner (4) gekoppelt ist;

ii) Führen der Antenne (1, 2) über den Streckenpunkt (I, II; 6), wobei Balisentelegramme (9) von den wenigstens zwei Balisen (6) abgefragt und auf dem Rechner (6) gespeichert werden;

iii) Vergleichen der Projektierungsdaten mit den im Rechner (4) gespeicherten empfangenen Balisentelegrammen (9);

iv) Liefert der Vergleich im Verfahrensschritt iii) Gleichheit, Feststellen der korrekten Installation der im Verfahrensschritt ii) abgefragten Balisentelegrammen (9) und damit Festellen der Konformität dieses Streckenpunktes (I, II; 6) mit der für diesen Streckenpunkt (I, II; 6) vorgenommenen Projektierung.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Verfahrensschritt i) die Projektierungsdaten zusätzlich geographische Daten für den betreffenden Streckenpunkt (I, II; 6) enthalten und im Verfahrensschritt ii) zusätzlich ein Ortungsmodul (5) mit dem Rechner gekoppelt ist, damit im Verfahrensschritt iv) der geprüfte Streckenpunkt (I, II; 6) zusätzlich identifiziert werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Verfahrensschritt ii) eine Teleskop-Antenne (1, 2) verwendet wird, um einen Abstand zwischen Gleismitte und dem portablen Rechner (4) zu schaffen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Verfahrensschritt i) zu den Projektierungsdaten zusätzlich Daten für die Ausgabe von Anweisungen auf dem Rechner (4) geladen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Daten für die Ausgabe von Anweisungen entweder optisch auf einer Anzeige des Rechners (4) oder über eine Konversion über einen Lautsprecher des Rechners (4) ausgegeben werden.

6. Portabler Rechner (4) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Rechner (4) einen Prozessor, einen Bus, einen Speicher und periphere Anschlüsse enthält und wobei einer dieser peripheren Anschlüsse über einen Balisendetektor (3) mit einer mobilen magnetischen Antenne (1, 2) für den Empfang von Balisentelegrammen (9) verbunden ist.

Claims

1. Method for direction-related testing of waypoints for a vehicular ETCS system, wherein a waypoint (I, II; 6) has at least two balises (6) which are arranged in a track (10) and whose function is provided for a single direction of travel (B),
characterised by the method steps:

i) a portable computer (4) is preloaded with configuration data for the waypoint that is to be tested, with said data containing the waypoint and the one configured direction of travel and the computer (4) being coupled to a portable antenna (1, 2) for transmitting a telegram (9) from a balise (6) to the computer (4);

ii) passing the antenna (1, 2) over the waypoint (I, II; 6), with balise telegrams (9) from the at least two balises (6) being polled and stored on the computer (6);

iii) comparing the configuration data with the balise telegrams (9) stored in the computer (4);

iv) if the comparison in method step iii) yields parity, confirming the correct installation of the balise telegrams (9) polled in method step ii) and accordingly confirming the conformity of said waypoint (I, II; 6) with the configuration carried out for said waypoint (I, II; 6).

2. Method according to claim 1,
characterised in that
in method step i) the configuration data additionally includes geographical data for the respective waypoint (I, II; 6) and in method step ii) a positioning module (5) is additionally coupled to the computer so that the tested waypoint (I, II; 6) can additionally be identified in method step iv).

3. Method according to claim 1 or 2,
characterised in that
a telescopic antenna (1, 2) is used in method step ii) in order to create a distance between the centre of the track and the portable computer (4).

4. Method according to one of claims 1 to 3,
characterised in that
data for outputting instructions on the computer (4) is loaded in method step i) in addition to the configuration data.

5. Method according to claim 4,
characterised in that
the data for outputting instructions is output either visually on a display of the computer (4) or by way of a conversion via a loudspeaker of the computer (4).

6. Portable computer (4) for performing the method according to one of claims 1 to 5, wherein the computer (4) contains a processor, a bus, a memory and peripheral ports and wherein one of said peripheral ports is connected via a balise detector (3) to a mobile magnetic antenna (1, 2) for receiving balise telegrams (9).

Revendications

1. Procédé de contrôle de points de voie en fonction du sens de la circulation pour un système ETCS, dans lequel un point ( I, II ; 6 ) de voie a au moins deux balises ( 6 ) qui sont disposées dans une voie ( 10 ) et dont le fonctionnement est prévu pour un seul sens (B) de circulation,
caractérisé par les stades de procédé :

i) on charge un ordinateur ( 4 ) portable au préalable de données d'établissement de projet pour le point de voie à contrôler ; ces données contenant le point de voie et l'un des sens de circulation projeté et l'ordinateur ( 4 ) étant couplé à une antenne ( 1, 2 ) portative pour une transmission d'un télégramme ( 9 ) d'une balise ( 6 ) à l'ordinateur ( 4 ) ;

ii) on fait passer l'antenne ( 1, 2 ) sur le point ( I, II ; 6 ) de voie, des télégrammes ( 9 ) de balise étant consultés par les au moins deux balises ( 6 ) et mémorisés sur l'ordinateur ( 4 ) ;

iii) on compare les données d'établissement de projet aux télégrammes ( 9 ) de balises reçus et mémorisés dans l'ordinateur ( 4 ) ;

iv) si la comparaison du stade iii) de procédé donne une égalité, on constate que les télégrammes ( 9 ) de balise consultés au stade ii) du procédé sont corrects et on constate ainsi la conformité de ce point ( I, II ; 6 ) de voie avec l'établissement de projet effectué pour ce point ( I, II ; 6 ) de voie.

2. Procédé suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que
dans le stade i) du procédé, les données d'établissement de projet contiennent en outre des données géographiques du point ( I, II ; 6 ) de voie concerné et, dans le stade ii) du procédé, un module ( 5 ) de localisation est couplé supplémentairement à l'ordinateur afin de pouvoir identifier supplémentairement dans le stade iv) du procédé le point ( I, II ; 6 ) de voie contrôlé.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
dans le stade ii) du procédé, on utilise une antenne ( 1, 2 ) télescopique pour ménager une distance entre le milieu de la voie et l'ordinateur ( 4 ) portable.

4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
dans le stade i) du procédé pour les données d'établissement du projet, on charge en outre des données pour la sortie d'instructions sur l'ordinateur ( 4 ).

5. Procédé suivant la revendication 4,
caractérisé en ce que
les données de sortie d'instructions sont sorties optiquement sur un affichage de l'ordinateur ( 4 ) ou par une conversion par un haut-parleur de l'ordinateur ( 4 ).

6. Ordinateur ( 4 ) portable pour effectuer le procédé suivant l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'ordinateur ( 4 ) comporte un processeur, un bus, une mémoire et des connexions périphériques et l'une de ces connexions périphériques est reliée par un détecteur ( 3 ) de balise à une antenne ( 1, 2 ) magnétique mobile de réception de télégrammes ( 9 ) de balise.

Zeichnung