EVERS, Bernhard (Cuppelhuth 18, Braunschweig, 38116, DE)
SCHNIEDER, Lars (Joseph-Fraunhofer-Str. 8b, Braunschweig, 38104, DE)
BOCK, Ulrich (Alter Weg 10 d, Braunschweig, 38124, DE)
EVERS, Bernhard (Cuppelhuth 18, Braunschweig, 38116, DE)
SCHNIEDER, Lars (Joseph-Fraunhofer-Str. 8b, Braunschweig, 38104, DE)
| Patentansprüche 1. Verfahren zur gleisseitigen Erfassung sich nähernder Schienenfahrzeuge (4) zum Zwecke der Warnung von Personen (2) oder Personengruppen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass fahrzeugseitig kontinuierlich abgestrahlte RFID (radio fre- quency identification) -Signale streckenseitig empfangen und auf Gefahrenpotential ausgewertet werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass streckenseitig RFID-Signale abgestrahlt und fahrzeugseitig empfangen werden. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein fahrzeugseitiger RFID (radio frequency identification) - Sender mit einem streckenseitigen RFID-Emmpfänger zusammenwirkt . 4. Verfahren zur Warnung von Personen (1) bei sich nähernden Schienenfahrzeugen (4), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei Gefahr streckenseitig RFID (radio frequency identifica- tion) -Signale erzeugt und mittels personengebundener RFID- Empfänger von der zu warnenden Person (1) empfangen werden. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein bei Gefahr aktivierbarer streckenseitiger RFID (radio frequency identification) -Sender mit einem von der zu warnenden Person (1) mitzuführenden RFID-Empfänger zusammenwirkt. |
Verfahren und Vorrichtung zur gleisseitigen Erfassung sich nähernder Schienenfahrzeuge und zur Warnung von Personen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleisseitigen Erfassung sich nähernder Schienenfahrzeuge sowie zur Warnung von Personen und entsprechende Vorrichtungen.
Der Sicherheit und dem Gesundheitsschutz von Personen, die sich arbeitsbedingt im Gefahrenbereich der Gleise von Schienenfahrzeugen aufhalten müssen, kommt eine große Bedeutung zu. Allein im Bereich der Deutschen Bahn AG werden täglich etwa 3000 Baustellen für Gleisbau- und Gleisreparaturarbeiten betrieben. Neben dem menschlichen Versagen ist auch die Unsicherheit bezüglich der Erzeugung und Wahrnehmung eines akustischen und/oder optischen Alarmsignals, das die Personen zum Verlassen des Gefahrenbereichs auffordern soll, ein wesentlicher Unfallgrund. Von Schienenfahrzeugen, die im Gegensatz zu Kraftfahrzeugen nicht ausweichen können und deren Bremswege extrem lang und schwer abschätzbar sind, geht naturgemäß eine erhebliche Gefahr aus. Hinzu kommt, dass durch die vergleichsweise geringe Geräuschemission moderner Schienenfahrzeuge, deren akustische Wahrnehmbarkeit, insbesondere bei größerem Umgebungslärm, erheblich erschwert ist.
Bisher werden für die sogenannte Rottenwarnung entweder organisatorische Maßnahmen ergriffen oder es erfolgt eine sicherungstechnisch unterstützte Warnung.
Zu den organisatorischen Maßnahmen zählen beispielsweise Gleissperrungen, Einrichten von Langsamfahrstellen, Fahren auf Sicht oder visuelle Erfassung von Gefahrensituationen durch Streckenposten. Bei der sicherungstechnisch unterstützen Rottenwarnung sind vor allem signalabhängige Systeme und Sensorsysteme weit verbreitet .
Figur 1 zeigt den typischen Aufbau einer signalabhängigen Warnanlage. Dabei ist eine feste Verkabelung mit vorhandener Streckensicherungstechnik 1, z. B. Stellwerkstechnik, vorgesehen. Im Gefährdungsbereich, in dem sich arbeitsbedingt Per- sonen 2 aufhalten müssen, wird ein Eingabegerät 3 in die Leitung der Streckenverkabelung eingeschleift. Mit dem Eingabegerät 3 wird der für die Streckensicherung zuständigen Stelle die erfolgte Räumung des Gefahrenbereiches nach Ankündigung einer Fahrt signalisiert. Erst nach Aktivierung des Eingabe- gerätes 3 erhält ein Schienenfahrzeug 4, beispielsweise durch Ansteuerung eines Signales 5, Fahrterlaubnis oder Weiterfahrterlaubnis .
Figur 2 veranschaulicht das Prinzip einer sensorgesteuerten Warnanlage. Das Schienenfahrzeug 4 wird hierbei mittels induktiver oder mechanischer Sensoren 6 bei der Überfahrt erkannt. Das Sensorsignal ist über eine Auswerteeinheit 7 mit einem akustischen und/oder optischen Signalgeber 8 im Gefahrenbereich verbunden.
Nachteilig ist bei beiden Warnsystemen der erhebliche schaltungstechnische und Verkabelungsaufwand, verbunden mit geringer Flexibilität.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise eine frühzeitige Warnung der am Gleis arbeitenden Personen sicherzustellen, so dass diese das Gleis mit allen Werkzeugen, Maschinen und Geräten rechtzeitig verlassen können bzw. dass wirksam verhindert wirα, αass bcmenenfahrzeuge in den
Arbeitsbereich einfahren.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass fahr- zeugseitig kontinuierlich abgestrahlte RFID (radio frequency identification) -Signale streckenseitig empfangen und auf Gefahrenpotential ausgewertet werden. Vorrichtungsgemäß ist dazu ein fahrzeugseitiger RFID-Sender vorgesehen, der mit einem streckenseitigen RFID-Empfänger zusammenwirkt.
Die RFID-Reader/Transponder-Technologie ermöglicht gegenüber den in den Figuren 1 und 2 skizzierten Warnsystemen eine erhöhte Flexibilität. Die benötigten Komponenten für die kontinuierliche drahtlose Signalübertragung zeichnen sich durch ausgereifte, vielfach bewährte Technik aus, verbunden mit Zuverlässigkeit und Miniaturisierung. Der streckenseitige Empfänger kann an jedem gleisnahen Ort aufgestellt werden und mit dem üblichen akustischen und/oder optischen Signalgeber verbunden werden. Im Vergleich zu der bekannten Sensor-Warn- anläge gemäß Anspruch 2 reduziert sich der streckenseitige Verkabelungsaufwand erheblich, da an diskreten Orten zu installierende mechanisch oder induktiv wirkende Sensoren nicht erforderlich sind. Darüber hinaus ist eine kontinuierliche Ortung des sich nähernden Schienenfahrzeugs möglich, wogegen mittels Sensoren eine Ortung nur an diskreten Punkten entlang der Strecke möglich ist. Durch die kontinuierliche Ortung kann beispielsweise eine Fahrtrichtungsänderung erkannt werden, mit der Folge, dass eine Warnung ggf. zurückgenommen werden kann. Insgesamt ergibt sich ein erheblicher Komfortge- winn, da die mit dem RFID-Empfänger verbundene Auswerteeinrichtung aus den empfangenen RFID-Signalen mindestens Position, Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermitteln kann. Durch die Weg- und Geschwindigkeitsmessung ist eine zeitliche Optimierung der Räumung des Gleisbereiches möglich. Konventionelle Warnsysteme sinα auf das schnellste
Fahrzeug ausgelegt. Verkehrt ein langsameres Fahrzeug im Bereich der Arbeitsstelle, ergeben sich in der Regel lange Wartezeiten für die Baubeteiligten. Durch die zeitlich opti- mierte Warnung können die Bauabläufe besser geplant und optimiert werden. Bei entsprechender Codierung der RFID-Signale können weitere Informationen, beispielsweise bezüglich der Art des Fahrzeuges, an die Arbeitsstelle übertragen werden.
Gemäß Anspruch 2 werden zusätzlich auch streckenseitig RFID- Signale abgestrahlt, welche fahrzeugseitig empfangen werden. Durch diese bidirektionale Datenübertragung kann die erfolgte Räumung des Gefahrenbereiches von den einzelnen Mitarbeitern quittiert werden, wobei eine Auswerteeinrichtung das Vorlie- gen aller Quittungen prüft und erst bei Vollständigkeit dem Fahrzeug Durchfahrterlaubnis erteilt. Im Extremfall kann an das Fahrzeug ein Zwangsbremsbefehl gesendet werden. Eine ggf. empfangene Warnung bzw. ein empfangener Bremsbefehl kann angezeigt bzw. durch eine fahrzeugseitige Zugsicherungseinrich- tung umgesetzt werden. Auch fahrzeugseitig kann durch die empfangenen RFID-Signale die Position bzw. die Distanz zu dem Arbeitstrupp bestimmt werden.
Die Ansprüche 4 und 5 kennzeichnen eine zusätzlich oder al- ternativ einsetzbare streckenseitige RFID-Kommunikation . Dabei wird ein bei Gefahr erzeugtes RFID-Signal mittels personengebundener, d. h. am Körper getragener, RFID-Empfänger von der zu warnenden Person empfangen. Diese Individualwarnanlage übermittelt die Warnsignale akustisch, optisch oder taktil, d. h. mittels Vibrationselementen, an jeden einzelnen Mitarbeiter der Arbeitsstelle. Der RFID-Empfänger ist Bestandteil der persönlichen Schutzausrüstung des Mitarbeiters. Besonders hervorzuheben ist bei dieser Anwendung die sehr hohe technische Zuverlässigkeit der Transponder/Reader-Technologie . Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein signalabhängiges Warnsystem bekannter Bauart,
Figur 2 ein sensorabhängiges Warnsystem bekannter Bauart,
Figur 3 eine erste Variante eines drahtlosen Warnsystems und
Figur 4 eine zweite Variante eines drahtlosen Warnsystems.
Die den Stand der Technik repräsentierenden Figuren 1 und 2 sind weiter oben beschrieben.
Figur 3 veranschaulicht ein Warnsystem auf der Basis der Transponder/Reader-Technologie . Das Schienenfahrzeug 4 ist mit einem kontinuierlich RFID-Signale abstrahlenden RFID-Sen- der/Empfänger 9 ausgestattet. Dieser wirkt mit einem streckenseitig bedarfsgerecht in der Nähe der gefährdeten Personen 2 temporär aufgestellten RFID-Sender/Empfänger 10 zusammen. Wenn sich das Schienenfahrzeug 4 dem streckenseiti- gen Sender/Empfänger 10 nähert, wird das empfangene RFID-Sig- nal über eine Auswerteeinrichtung 11 an den Signalgeber 8 zur akustischen und/oder optischen Warnung der Personen 2 weitergeleitet. Umgekehrt kann auch ein von dem streckenseitigen Sender/Empfänger 10 abgestrahltes RFID-Signal als Warnung oder Bremsbefehl an den RFID-Sender/Empfänger 9 auf dem Schienenfahrzeug 4 übertragen werden.
Figur 4 zeigt eine funktionale Erweiterung der Konfiguration gemäß Figur 3. Dabei werden der streckenseitige Sender/Empfänger 10 und eine modifizierte Auswerteeinrichtung 11' verwendet, um eine indiviαuexxe fersonenwarnung zu realisieren. Jede gefährdete Person 2 trägt einen eigenen RFID- Sender/Empfänger 12, wodurch sich eine weitere Erhöhung der Sicherheit ergibt. Dabei kann die Auswerteeinrichtung 11' auch eine Warnmeldung erzeugen und/oder eine Quittierung der Warnung durch die gefährdete Person 2 überwachen.
Diese individualisierte Warneinrichtung kann auch mit herkömmlichen Warnsystemen, beispielsweise gemäß Figur 1 oder 2, kombiniert werden.
Next Patent: METHOD AND DEVICE FOR DISTANCE MEASUREMENT