Beschreibung

Verfahren und Anordnung zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer

Eisenbahnstrecke mit mindestens einem Stellwerk zur strecken- blockabschnittsspezifischen Vorgabe von Lichtsignalinformationen und einem streckenseitigen System zur punktförmigen Zugbeeinflussung an den Streckenblockabschnittsenden sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Gattungsgemäße Anordnung sind beispielsweise aus der DE

44 20 215 Al und der DE 198 43 230 Al bekannt. Dabei ist die punktförmige Zugbeeinflussung für die übermittlung von Infor- mationen, insbesondere Kennungen, nachfolgender Signalisie- rungseinrichtungen vorgesehen. Die Signalisierungseinrichtun- gen umfassen Linienleiterschleifen und Signaleinrichtungen, welche einen durch das Stellwerk vorgegebenen Signalbegriff aussenden. Diese Anordnungen erfordern das Vorhandensein von Lichtsignalen an jedem Streckenblockabschnittsende. Zur An ^¬ steuerung der Lichtsignale ist das Stellwerk mit einer für Lichtsignale konzipierten Stellwerkslogik ausgestattet.

Bekannt sind auch Anordnungen ohne Lichtsignale, wobei die Signalbegriffsinformationen entweder durch Linienzugbeeinflussung mit Speed Code Systemen, bei denen die Informationen über die Schienen an die Schienenfahrzeuge übertragen werden, oder durch Linienleiterschleifensysteme realisiert sind. Bei diesen Anordnungen sind für die überwachung der Fahrzeugbewe- gungen auf dem Streckennetz in den Stellwerken spezielle Ii- nienzugbeeinflussungsgeeignete Signalisierungslogiken erfor ^¬ derlich .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Eisenbahnstrecke und eine entsprechende An ^¬ ordnung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die ohne strecken- seitige Lichtsignale die Weiterverwendung der für Lichtsig- nale konzipierten Stellwerkslogik ermöglichen.

Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass das Stellwerk die streckenblockabschnittsspezifischen Lichtsignalinformationen über ein Funksystem an ein Schienenfahrzeug überträgt und dass das punktförmige Zugbeeinflussungssystem bei überfahrt durch das Schienenfahrzeug streckenabschnitts ^¬ spezifische Daten an das Schienenfahrzeug überträgt, wobei das Schienenfahrzeug die dem Streckenblockabschnitt zugeord ^¬ neten Lichtsignalinformationen durch Vergleich der Streckenblockabschnittsspezifika ermittelt.

Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist stellwerksseitig mit Mitteln zur Bildung von Funkte ^¬ legrammen, die streckenblockabschnittsspezifische Daten und zugeordnete Lichtsignalinformationen umfassen, und schienen- fahrzeugseitig mit Funkempfängern zum Empfang der Funktelegramme ausgestattet, wobei das Schienenfahrzeug Vergleichs ^¬ mittel zur Ermittlung der aktuellen Lichtsignalinformationen anhand eines Vergleichs der streckenblockabschnittsspezifi- sehen Daten der Funktelegramme mit von dem punktförmigen Zugbeeinflussungssystem bei überfahrt an das Schienenfahrzeug übertragenen streckenblockabschnittsspezifischen Daten aufweist .

Auf diese Weise werden letztlich streckenseitige Lichtsignale durch Funksignalinformationen ersetzt. Die für streckenseitige Lichtsignale konzipierte Stellwerkslogik kann dabei bei ^¬ behalten werden. Die punktförmige Zugbeeinflussung dient dabei nur noch zur übermittlung der streckenblockabschnittsspe-

zifischen Daten, vorzugsweise einer Streckenblockabschnitts ^¬ nummer eines vorausliegenden Streckenblockabschnitts. Auch die Telegrammprojektierungsdaten und die diesbezüglichen Stellwerkskomponenten können von der bekannten Ansteuerung des Zugbeeinflussungssystems übernommen werden. Streckensei- tig ergibt sich durch das Funksystem eine erhebliche Reduzie ^¬ rung von Kupferverkabelung, da Linienleiterschleifen längs der Strecke nicht mehr erforderlich sind.

Gemäß Anspruch 3 ist das punktförmige Zugbeeinflussungssystem mit festcodierten streckenseitigen Koppelspulen und/oder Balisen ausgestattet, wobei die Festcodierung die strecken- blockabschnittsspezifischen Daten umfasst. Bei bekannten Systemen moderner Bauart mit ETCS (European Train Control System) -Spezifikation werden überwiegend schaltbare Balisen zur übertragung wechselnder Informationen vom Stellwerk an die Strecke verwendet. Auf die Balisenansteuerung oder eine Ansteuerung der Gleiskoppelspulen kann erfindungsgemäß vollständig verzichtet werden. Die Datenpunkte, nämlich insbeson- dere Gleiskoppelspulen oder Balisen, müssen nur signaltechnisch sicher ausgebildet sein, wobei immer der gleiche Informationsinhalt, nämlich vorzugsweise die Nummer des nächsten Streckenblockabschnitts, übertragen wird.

Das Stellwerk ist gemäß Anspruch 4 über einen Funkkoppelrechner und ein Funkbussystem mit längs der Strecke angeordneten Funksendern verbunden. Die Funksender sind vorzugsweise mit Richtantennen ausgestattet, welche die Lichtsignalinformatio ^¬ nen entgegen der Fahrtrichtung übertragen.

Gemäß Anspruch 5 umfassen die schienenfahrzeugseitigen Vergleichsmittel einen signaltechnisch nicht sicheren Funkrechner, der mit einem signaltechnisch sicheren Fahrzeugrechner des punktförmigen Zugbeeinflussungssystems verbunden ist. Auf

diese Weise wird der üblicherweise vorhandene signaltechnisch sichere Fahrzeugrechner von zusätzlichen Aufgaben weitgehend entlastet. Der Vergleich, d. h. die Eliminierung der nicht für den Streckenblockabschnitt vorgesehenen Lichtsignalinfor- mationen, erfolgt durch den signaltechnisch nicht sicheren Funkrechner. Nur das Funktelegramm mit den Lichtsignalinformationen, dessen Streckenblockabschnittsnummer mit der von dem Fahrzeugrechner erhaltenen Streckenblockabschnittsnummer des voraus liegenden Streckenblockabschnitts übereinstimmt, wird an den Fahrzeugrechner übertragen und dort mittels bekannter sicherungstechnischer Verfahren auf Korrektheit geprüft. Korrekte Lichtsignalinformationen werden auf die voraus liegende Fahrt angewendet, wobei die Fahrt signaltech ^¬ nisch sicher vom Fahrzeugrechner überwacht wird.

Gemäß Anspruch 6 ist vorgesehen, dass der stellwerkseitige Funkkoppelrechner, das Funkbussystem und der schienenfahr- zeugseitige Funkempfänger sowie der Funkrechner redundant ausgebildet sind. Auf diese Weise ergibt sich eine erhöhte Verfügbarkeit der Lichtsignalinformationen. Sind zusätzlich die Funksender mit zwei Richtantennen ausgestattet, die nach vorn und nach hinten Datentelegramme aussenden, können beide Fahrtrichtungen einer Doppelstrecke mit Lichtsignalinforma ^¬ tionen versorgt werden. Das Redundanzkonzept kann aber auch entsprechend den Sicherheitsanforderungen auf einen Teil der Komponenten beschränkt sein und/oder andere Komponenten umfassen .

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 7 ist der schienenfahrzeugseitige Funkrechner mit einer Einrichtung für automatisches Fahren ATO - Automation Train Operation - verbunden. In den Funkrechner sind für den bestimmungsgemäßen Vergleich sowohl die streckenabschnittsspezifischen Daten als auch die Lichtsignalinformationen konzentriert, so dass mit-

tels entsprechender Ein- und Ausgaben ein Zusammenwirken mit einer ATO-Funktion vereinfacht ist. Vorteilhaft dabei ist darüber hinaus die Beschränkung auf minimalistische Streckentechnik, nämlich lediglich punktförmige Zugbeeinflussung mit fest codierten Datenpunkten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Anordnung in einer ersten Ausführungsform und

Figur 2 eine erfindungsgemäße Anordnung in einer zweiten Ausführungsform.

Figur 1 veranschaulicht einen Ausschnitt einer Eisenbahnstrecke 1 mit virtuellen, d. h. physisch nicht vorhandenen, Lichtsignalen 2. Anstelle der Lichtsignale 2 ist die Instal ^¬ lation eines Funksystems längs der Eisenbahnstrecke 1 ausge- hend von einem elektronischen Stellwerk 3 zu Streckenblockabschnitten 4 vorgesehen. Das Funksystem besteht aus einem Funkkoppelrechner 5, der über einen Stellwerksbus 6, der alle Stellwerke 3 verbindet, an das Stellwerk 3 angeschlossen ist, sowie einem Funkbussystem 7, an das Funksender 8 angeschlos- sen sind. Die Funksender 8 übertragen mittels entgegen der Fahrtrichtung orientierter Richtantennen 9 Funktelegramme, die Streckenblockabschnittsnummern und zugeordnete Lichtsignalinformationen enthalten. An das Funkbussystem 7 sind die Funksender 8 über Businterfaces 10 angeschlossen. Die von den Richtantennen 9 ausgesendeten Funktelegramme werden von in der Nähe befindlichen Schienenfahrzeugen 11 mittels stirnseitiger Funkempfänger 12 empfangen. Der Funkempfänger 12 ist mit einem signaltechnisch nicht sicheren Funkrechner 13 verbunden, welcher mit einem signaltechnisch sicherem Fahrzeug-

rechner 14 zusammenwirkt. Der Fahrzeugrechner 14 ist Teil einer fahrzeugseitigen Einrichtung 15 zur punktförmigen Zugbeeinflussung, welche außerdem Zugkoppelspulen 16 aufweist. Jeder Streckenblockabschnitt 4 ist mit einer fest positio- nierten und fest codierten Koppelspule 17 versehen. Neben ggf. weiteren Daten überträgt die Koppelspule 17 die Nummer des nächsten Streckenblockabschnitts an das überfahrende Schienenfahrzeug 11.

Die einen Signalbegriff repräsentierenden Signalinformationen werden im Stellwerk 3 entsprechend der jeweiligen Verkehrssituation erarbeitet und an ein signaltechnisch sicheres Bedien- und Anzeige-Interface 18 für die Ansteuerung der Stell ^¬ werksbedienoberfläche ausgegeben. Zusätzlich dient das Be- dien- und Anzeige-Interface 18 der Generierung der Datentele ^¬ gramme mit den streckenblockabschnittsspezifischen Lichtsignalinformationen. Diese Datentelegramme enthalten außer der Streckenblockabschnittsnummer und dem zugeordneten Signalbegriff ein Aktualitätskennzeichen, beispielsweise Uhrzeit oder Ringzählerstand, und einen Sicherungsanhang zum Schutz gegen Verfälschung während der übertragung. Die Datentelegramme werden über den Funkkoppelrechner 5, das Funkbussystem 7 und die Funksender 8 an die Funkempfänger 12 und damit die Funkrechner 13 der Schienenfahrzeuge 11 übertragen. Gleich- zeitig überträgt der Fahrzeugrechner 14 die gültige Streckenblockabschnittsnummer an den Funkrechner 13. Damit ist der Funkrechner 13 in der Lage, die empfangenen Datentelegramme auf die vom Fahrzeugrechner 14 erhaltene Nummer des voraus liegenden Streckenblockabschnittes durch Vergleich mit der in dem Datentelegramm enthaltenden Nummer auszuwerten. Das auf diese Weise ausgefilterte Datentelegramm wird an den Fahr ^¬ zeugrechner 14 weitergeleitet, der die darin enthaltenen signaltechnisch sicheren Informationen des Stellwerks 3 auf Authentizität, Aktualität und Integrität signaltechnisch

sicher prüft. Bei Korrektheit werden die Lichtsignalinforma ^¬ tionen für die Fortsetzung der Fahrt verwendet.

Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Figur 1 durch zusätzliche redundante Ausführung des Funkkoppelrechners 5.1, des Funk ^¬ bussystems 7a und 7b, des schienenfahrzeugseitigen Funkempfängers 12a und 12b und des Funkrechners 13.1. Damit werden zwei Datentelegramme mit den ausgefilterten Lichtsignalinfor- mationen an den signaltechnisch sicheren Fahrzeugrechner 14 übertragen, so dass sich letztlich eine erhöhte Verfügbarkeit der Gesamtanlage ergibt.

Der Funksender 8 ist mit zwei Richtantennen 9a und 9b aus- gestattet, welche in Fahrtrichtung 19 und entgegen der Fahrt ^¬ richtung 19 Datentelegramme aussenden. Somit können beide Fahrtrichtungen einer Doppelstrecke mit einem einzigen Funksystem bedient werden.

Der schienenfahrzeugseitige Funkrechner 13 gemäß Figur 1 oder 13.1 gemäß Figur 2 kann darüber hinaus in einer weiteren Funktion Ein- und Ausgaben für automatisches Fahren ATO - Automatic Train Operation - im Zusammenwirken mit den von dem Funksystem empfangenen Datentelegrammen und von der punktför- migen Zugbeeinflussung streckenseitig empfangenen Positions- Informationen bereitstellen.