Verfahren zur Aus führung eines Nothalts für einen Zug

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Aus führung eines angeforderten Nothalts für einen Zug, so dass der Zug an einer geeigneten Stelle in der vom Zug befahrenen Strecke zum Anhalten kommt .

Unter dem Begri f f „Zug" wird hier ein Verbund aus mehreren Schienenfahrzeugen oder ein einzelnes Schienenfahrzeug betrachtet .

Im Bahnbetrieb ist es in einer Notsituation erforderlich, einen Zug möglichst schnell zu einem als „Nothalt" bezeichneten Anhalten zu bringen .

Es ist bekannt , einen Nothalt beim Triebfahrzeugführer des Zugs anzufordern, beispielsweise

- durch eine von einem Fahrgast ausgelöste Anforderung . Diese Anforderung erfolgt beispielsweise dadurch, dass der Fahrgast in einem Personenwagen einen dort als „NOTBREMSE" bezeichneten Hebel betätigt , um die Anforderung aus zulösen .

- durch eine Anforderung, die von einer Schienenfahrzeuginternen Leittechnik ausgelöst wird . Diese Anforderung erfolgt beispielsweise als Reaktion auf eine festgestellte technische Störung beim Schienenfahrzeug .

In beiden Fällen liegt es in der Zuständigkeit des Triebfahrzeugführers , die Anforderung zum Nothalt Situations-bedingt zu bewerten und daraufhin geeignet zu reagieren .

Entsprechend leitet der Triebfahrzeugführer den Nothalt ein, hebt eine bereits automatische ausgelöste Bremsung ggfls . wieder auf oder er ignoriert die Anforderung - beispielsweise bei einem erkennbaren Missbrauch des Hebels „Notbremse" oder bei einem erkennbaren Leittechnik-Fehler . Eine geeignete Ortsauswahl für den Nothalt erfolgt durch den Triebfahrzeugführer, der Situations-abhängig eine geeignete Stelle für den Nothalt in der Strecke auswählt und dort das Schienenfahrzeug zum Anhalten bringt .

Dabei darf der Nothalt nicht an j eder beliebigen Stelle der vom Schienenfahrzeug befahrenen Strecke erfolgen, beispielsweise ist er auf einer Brücke oder in einem Tunnel aufgrund von Sicherheitserfordernissen und Zugangsbeschränkungen nicht zulässig bzw . ungünstig .

Diese Einbindung des Triebfahrzeugführers kann j e nach Gefahrensituation, Reaktions zeit und Situationsübersicht zu einer wenig bzw . schlecht geeigneten Stelle für den Nothalt des Zugs führen .

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren anzugeben, mit dem ein Zug bei einem Nothalt an einer geeigneten Stelle zum Halten kommt .

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben .

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Aus führung eines angeforderten Nothalts für einen Zug, um den Zug an einer geeigneten Stelle der vom Zug befahrenen Strecke zum Anhalten zu bringen .

In einem ersten Schritt wird vor Fahrtantritt des Zugs die von ihm zu befahrende Strecke hinsichtlich geeigneter Stellen zum Anhalten bzw . Zonen zum Anhalten analysiert , die bei einem Nothalt zum Anhalten des Zugs geeignet sind . Diese Stellen werden als Nothalt-Zonen definiert .

Alternativ oder ergänzend dazu werden sogenannte „Nothalt- Verhinderungs zonen" definiert , in denen der Zug bei einem Nothalt nicht anhalten darf . Die Nothalt-Verhinderungs zonen umfassen zum Beispiel Brücken, Tunnel , schwer zugängliche Streckenbereiche , etc .

Die Festlegung der j eweiligen Zonen erfolgt bevorzugt mit Hil fe einer hochgenauen elektronischen, geografischen Karte , um die Zonen (Nothalt-Zonen und/oder Nothalt- Verhinderungs zonen) mittels geografischer Koordinaten bzw . Positionsangaben genau zu definieren .

Die Zonen werden als Liste vor Fahrtantritt an Bord des Zugs zur automatisierten Verwendung abgespeichert bzw . abgelegt .

Bevorzugt wird die Liste in einer Fahrzeugleittechnik des Zugs abgespeichert und steht somit zugseitig zur Verfügung .

Bevorzugt werden an Bord des Zugs nur die Nothalt- Verhinderungs zonen in der Liste abgelegt , entsprechend werden verbleibende Streckenabschnitte als geeignete Nothalt-Zonen erachtet , die zu diesem Zweck zur Verwendung stehen .

Damit wird die Liste gekürzt und ist automatisiert schnell abfragbar, so dass das erfindungsgemäße Verfahren schnell durchführbar ist .

In einem zweiten Schritt wird bei der Fahrt des Zugs seitens des Zugs eine Anforderung zum Nothalt ohne Beteiligung des Triebfahrzeugführers auf genommen und analysiert .

Bevorzugt wird die Anforderung von einer dafür vorgesehenen automatischen Nothalt-Funktion aufgenommen, ausgewertet und bearbeitet .

Die Anforderung zum Nothalt wird, wie vorstehend beschrieben, beispielsweise durch einen Fahrgast oder durch eine Zug- bzw . Schienenfahrzeug-interne Leittechnik ausgelöst .

In einer bevorzugten Weiterbildung wird die Anforderung zum Nothalt optional dem Triebfahrzeugführer mitgeteilt . Der Triebf ahrzeugführer hat dann die Möglichkeit , die Anforderung zum Nothalt „zurückzusetzen" bzw . die Aus führung des Nothalts manuell zu verschieben oder Situations-bedingt gänzlich zu unterdrücken .

In einer bevorzugten Weiterbildung wird eine als „Landseite" bezeichnete , orts feste Betriebsleit zentrale automatisch über die Anforderung zum Nothalt benachrichtigt .

Diese automatisierte Benachrichtigung erfolgt bevorzugt mit Hil fe der Nothalt-Funktion, die beim Eintref fen der Anforderung zum Nothalt automatisch eine entsprechende Information bildet und an die Betriebsleit zentrale übermittelt .

In einer bevorzugten Weiterbildung wird als Teil der Information

- eine Ursache des angeforderten Nothalts ( z . B . Meldung „Feuer an Bord" oder „Hebel Notbremse betätigt" , etc . ) übermittelt , und/oder

- ein geografischer Ort übermittelt , an dem die Anforderung zum Nothalt ausgelöst wurde , und/oder

- ein geografischer Ort übermittelt , an dem der Zug bei einem detektierten technischen Schaden vermutlich zum Stillstand kommen wird,

- eine Information zu einem Zugabschnitt (Wagen) übermittelt , in dem die Anforderung zum Nothalt durch einen Fahrgast ausgelöst wurde .

Durch die automatisierte Benachrichtigung ist es landseitig möglich, eine Rettungskette in Gang zu setzen, geeignete Maßnahmen zum Umgang mit dem Nothalt des Zugs zu tref fen, den Nothalt nachfolgend zu analysieren und/oder Wartungskräfte zu benachrichtigen, etc .

In einer bevorzugten Weiterbildung wird die automatisierte Benachrichtigung der Landseite über eine gesicherte und hochverfügbare Datenverbindung durchgeführt , die insbesondere ei- nen notwendigen Safety-Level gemäß der Europäischen Norm EN 50128 bzw . EN 50657 und EN 50159 erfüllt .

In einem dritten Schritt wird die Position des Zugs automatisiert festgestellt .

Die Positions feststellung erfolgt bevorzugt seitens des Zugs und damit unabhängig von der Landseite . Damit wird eine beschleunigte und autarke Abwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht .

In einer bevorzugten Weiterbildung wird zur Positions feststellung ein Satelliten-gestüt ztes Positionssystem verwendet ( z . B . ein GPS-Empfänger, ein Galileo-Empfänger, etc . ) .

In einer bevorzugten Weiterbildung wird während der gesamten Fahrt des Zugs dessen Position kontinuierlich ermittelt , so dass die j eweilige aktuelle Position zu j eder Zeit zur Verfügung steht .

Für den Fall eines gestörten Satellitenempfangs wird die Positionsbestimmung ab dem Zeitpunkt der Störung durch eine Wegerfassung ersetzt , die im Zug installiert ist und auf einer Bestimmung von Radumdrehungen basiert .

In einer bevorzugten Weiterbildung wird in der Leittechnik des Zugs dessen vorbekannte Gesamtlänge abgespeichert .

Mit dieser Information ist es möglich, für den Zug eine für den Nothalt benötigte minimale Zonen-Länge zu bestimmen .

Zusätzlich wird in der Leittechnik des Zugs ein Einbauort der zum Satellitenempfang verwendeten Antenne im Zug abgespeichert .

Mit diesen zusätzlichen Informationen „Gesamtlänge , Einbauort" ist es möglich, die Position eines vorderen und eines hinteren Zugendes zu bestimmen . In einer bevorzugten Weiterbildung werden die Informationen

- Liste mit den Zonen,

- aktuelle Position des Zugs ,

- Gesamtlänge des Zugs ,

- Position des vorderen und des hinteren Zugendes , und/oder

- benötigte minimale Zonenlänge für den Nothalt dazu verwendet , um längs der Strecke eine geeignete Stelle für den Nothalt zu finden .

In einer bevorzugten Weiterbildung wird der Einbauort bzw . die Position der Satellitenantenne im Zug anhand der in der Leittechnik gespeicherten Informationen zur Zugzusammenstellung berechnet .

In einem vierten Schritt wird eine Entfernung des Zugs zum nächsten möglichen Nothalt berechnet .

Anhand der aktuellen Position des Zugs und der im Zug gespeicherten Informationen berechnet die Leittechnik, in welcher Streckenentfernung zum Zug ein nächster möglicher Bereich für den Nothalt liegt .

In einer bevorzugten Weiterbildung werden dazu folgende Informationen verwendet :

- Entfernung des vorderen Endes des Zugverbands zur nächsten (vorausliegenden) Nothalt-Zone ,

- Entfernung des hinteren Endes des Zugverbands von einem Ende einer Nothalt-Verhinderungs zone , die gegebenenfalls gerade durchfahren wird,

- Für den automatisch durchgeführten Nothalt den Ort des zu erwartenden Stillstands des Zugendes mit Hil fe der Zugparameter (Masse , Länge , Bremshundertstel ) ,

- Für den automatisch durchgeführten Nothalt den Ort des zu erwartenden Stillstands des Zuganfangs (mit Hil fe der Zugparameter Masse , Länge , Bremshundertstel , aktuelle Reibwerte Rad/Schiene , Wetterverhältnisse , etc . ) . In einem fünften Schritt wird am Zug eine Bremsung mit entsprechenden Bremsparametern automatisch und derart eingeleitet bzw . durchgeführt , dass eine nächstliegende Nothalt-Zone erreicht wird und der vollständige Zug darin zum Stillstand kommt .

In einer bevorzugten Weiterbildung vergleicht eine dafür vorgesehene automatische Nothaltfunktionen laufend die aktuelle Zugposition mit den gespeicherten Ortsinformationen der Zonen .

Beim Eintref fen der Anforderung für den Nothalt bewertet die Nothaltfunktion, ob zum gegenwärtigen Zeitpunkt ein Nothalt stattfinden darf :

- Befindet sich ein Teil des Zugs gerade in einer Nothalt- Verhinderungs zone , so verhindert die Nothalthaltfunktion eine Notbremsung zum sofortigen Anhalten des Zugs .

- Die automatische Nothaltefunktion leitet die Notbremsung erst dann und derart ein, dass das Ende des Zugs eine Nothalt-Verhinderungs zone zeitoptimal durchfährt und hinter der Nothalt-Verhinderungs zone in der Nothalt-Zone möglichst zeitnah zum Stehen kommt .

Befindet sich kein Teil des Zugs mehr in der Nothalt- Verhinderungs zone , so berechnet die Nothaltfunktion anhand des zu erwartenden Bremswegs die Information, ob der Zuganfang vor der nächsten Nothalt-Verhinderungs zone zum Stillstand kommt oder nicht .

I st dies der Fall , löst sie die Notbremsung sofort aus . I st dies nicht der Fall , so verzögert die Nothaltfunktion die Notbremsung in einer Weise , dass das hintere Ende des Zugs direkt hinter der Nothalt-Verhinderungs zone zeitoptimal zum Stillstand kommt .

Der zu erwartende Bremsweg wird dabei fortlaufend von der automatischen Nothaltfunktion anhand von Zug-Daten ( Zuglänge , Bremshundertstel , Masse , aktuelle Reibwerte Rad/Schiene , Wet- terverhältnisse , etc . ) sowie der aktuellen Zuggeschwindigkeit berechnet .

Die Auslösung der Notbremsung erfolgt durch Übermittlung von entsprechenden Bremsbefehlen an die Brems- und Antriebsausrüstung des Zugs .

Dies erfolgt in einer „zeitoptimalen" Weise , d . h . die Auslösung der Bremsung und deren Stärke wird so gewählt , dass das Zugende möglichst schnell und außerhalb einer Nothalt- Verhinderungs zone zum Stillstand kommt .

In einer bevorzugten Weiterbildung hat der Triebfahrzeugführer j ederzeit die Möglichkeit , durch Verwendung von Bedienelementen an einem Fahrerpult einen automatischen Nothalt abzubrechen oder manuell einen Nothalt aus zulösen .

In einer bevorzugten Weiterbildung erfolgt beim geschilderten erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich eine Abstimmung mit der Betriebsleit zentrale .

Die Betriebsleit zentrale hat dadurch die Möglichkeit , durch eine entsprechende Befehlsübermittlung am Zug den automatischen Nothalt auf zulösen und den Zug zur Weiterfahrt zu veranlassen - beispielsweise um ihn an einer geeigneten anderen Stelle zum Anhalten zu bringen .

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Zug bei einem angeforderten Nothalt automatisch und ohne manuellen Eingri f f durch den Triebfahrzeugführer an einer optimalen Stelle zum Stillstand gebracht .

Durch die vorliegende Erfindung werden für den Nothalt benötigte Informationen ohne Zeitverlust ermittelt und einer Betriebsleit zentrale zur Verfügung gestellt , die dann zeitnah eine genaue Ortsposition für den vorzunehmenden Nothalt übermitteln kann . Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch einen optionalen Eingri f f des Triebfahrzeugführers und/oder der Landseite bei der Aus führung des Nothalts .

Die vorliegende Erfindung erhöht sowohl Präzision als auch Reproduzierbarkeit einer Notbremsung .

Die vorliegende Erfindung reduziert Reaktions zeiten und ggf . fehlerhafte menschliche Einflussnahmen .

Nachfolgend wird die Erfindung mit Hil fe einer Zeichnung näher erläutert . Dabei zeigt :

FIG 1 ein Blockschaltbild zur vorliegenden Erfindung, und FIG 2 mit Bezug auf FIG 1 ein Blockschaltbild zur Positionsberechnung .

FIG 1 zeigt ein Blockschaltbild zur vorliegenden Erfindung .

In einem Block 11 wird vor Fahrtantritt des Zugs die von ihm zu befahrende Strecke hinsichtlich geeigneter Stellen zum Anhalten bzw . Zonen zum Anhalten analysiert , die bei einem Nothalt zum Anhalten des Zugs geeignet sind . Diese Stellen werden als Nothalt-Zonen definiert .

Alternativ oder ergänzend dazu werden sogenannte „Nothalt- Verhinderungs zonen" definiert , in denen der Zug bei einem Nothalt nicht anhalten darf .

Diese Zonen werden als Liste vor Fahrtantritt an Bord des Zugs zur automatisierten Verwendung zur Verfügung gestellt .

In einem Block 12 wird die Position des Zugs automatisiert festgestellt bzw . bestimmt . Die Positions feststellung erfolgt bevorzugt seitens des Zugs und damit unabhängig von der Landseite . In einer bevorzugten Weiterbildung wird zur Positions feststellung ein GPS-Positionssystem verwendet .

Die Position wird während der gesamten Fahrt des Zugs kontinuierlich ermittelt , so dass die j eweilige aktuelle Position zu j eder Zeit zur Verfügung steht .

In einem Block 13 erfolgt bei der Fahrt des Zugs seitens des Zugs eine Anforderung zum Nothalt . Diese wird durch einen Fahrgast oder durch eine Zug-interne Leittechnik ausgelöst .

In einem Block 14 wird diese Anforderung von einer dafür vorgesehenen automatischen Nothalt-Funktion aufgenommen, ausgewertet und bearbeitet .

Durch die Anforderung zum Nothalt wird in einem Block 17 anhand der Position des Zugs (vgl . Block 11 ) und anhand der in der Liste genannten Zonen (vgl . Block 11 ) eine Entfernung des Zugs zu einem Ende einer „Nothalt-Verhinderungs zone" berechnet und an die Nothalt-Funktion (vgl . Block 14 ) übertragen .

Die Anforderung zum Nothalt (vgl . Block 13 ) wird in einem Block 16 auch dem Triebfahrzeugführer mitgeteilt . Der Triebfahrzeugführer hat dann die Möglichkeit , die Anforderung zum Nothalt „zurückzusetzen" bzw . die Aus führung des Nothalts manuell zu verschieben oder Situations-bedingt gänzlich zu unterdrücken .

Dazu kann der Triebfahrzeugführer auf einen Block 15 einwirken, der zur Beeinflussung einer Zugbremse bzw . eines Zugantriebs vorgesehen ist .

Die Nothalt-Funktion (vgl . Block 14 ) grei ft zur Durchführung des Nothalts auf Block 15 zu, um den Zug zum Stillstand zu bringen, wenn der Zug das Ende der Nothalt-Verhinderungs zone erreicht hat , bzw . wenn der Zug eine Nothalt-Zone erreicht hat und sich vollständig darin befindet . Die automatische Nothalt-Funktion (vgl . Block 14 ) benachrichtigt auch eine Betriebsleit zentrale über die Anforderung zum Nothalt . Die Betriebsleit zentrale ist in Block 18 adressiert .

Der landseitigen Betriebsleit zentrale wird über Block 19 ein Zugri f f auf die Nothalt-Funktion (vgl . Block 14 ) ermöglicht .

FIG 2 zeigt mit Bezug auf FIG 1 ein Blockschaltbild zur Positionsbestimmung des Zugs .

In einem Block 23 ist eine Zuglänge abgelegt , die zur Positionsberechnung im Block 26 an diesen übertragen und dort verwendet wird .

Im Block 26 wird die Position des Zugs und seiner Enden berechnet . Dazu wird in Block 26 die Position eines vorderen und eines hinteren Zugendes verwendet , um die Zugabmessungen genau zu erfassen .

In Block 21 wird die Position des Zugs automatisiert festgestellt bzw . bestimmt . Zur Positions feststellung wird ein GPS- Positionssystem verwendet . Die Position des Zugs wird dann an Block 26 übertragen und dort verwendet .

In Block 22 erfolgt eine Positionsbestimmung des Zugs mit Hil fe einer Wegerfassung, um einen gestörten Satellitenempfang abzusichern . Die Wegerfassung ist im Zug installiert und basiert auf einer Bestimmung von Radumdrehungen . Auch diese Position des Zugs wird an Block 26 übertragen und dort verwendet .

In Block 25 ist zugseitig eine Zugreihung bzw . sind Informationen zur Zugzusammenstellung abgelegt , die an Block 24 übertragen werden .

Im Block 24 ist ein Einbauort bzw . eine Position der Satellitenantenne im Zug bekannt , so dass Informationen aus Block 25 die Positionen der beiden Zugenden für Block 26 berechenbar sind .