Verfahren und Vorrichtung zur Sicherung einer eisenbahntechnischen Anlage

Sicherungseinrichtung in eisenbahntechnischen Anlagen haben die Aufgabe, einen sicheren Zugbetrieb zu gewährleisten und Gefahren, wie beispielsweise durch Kollision von Zügen, unbedingt zu vermeiden. Trotzdem kommt es immer wieder zu Unfäl- len, bei denen Züge kollidieren und bestehende Sicherungseinrichtungen, beispielsweise durch menschliches Versagen oder Eingreifen, nicht wirken. Insbesondere bei unübersichtlichen Gleisführungen ist eine potentielle Kollisionsgefahr durch einen Triebfahrzeugführer allein schwer einschätzbar, so dass zusätzliche Sicherungseinrichtungen nötig sind. Im Stand der Technik wird dieses Problem beispielsweise durch eine ATP (Automatic Train Protection) Einrichtung auf dem Zug zumindest teilweise erfüllt. Dennoch kann es beispielsweise durch Ignorieren bzw. Überstimmen der ATP-Einrichtung durch den Triebfahrzeugführer zu Gefahrensituationen und schlimmstenfalls zu Kollisionen kommen.

Allerdings dürfen Sicherungssysteme den Zugbetrieb nur stop ^¬ pen bzw. Warnmeldungen ausgeben, wenn wirklich eine Gefahr besteht. Fehlalarme sind in jedem Fall zu vermeiden, weil sie erhebliche Störungen des Zugbetriebs auslösen können und vie ^¬ le Probleme nach sich ziehen.

Bekannte Sicherungseinrichtungen sind beispielsweise in der WO 2009/109475 AI oder der WO 2006/097788 AI beschrieben und dargestellt .

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sicherung einer eisenbahntechnischen Anlage bereitzustellen, die zuverlässig eine Unfallgefahr für einen Zug erkennt, aber Fehlalarme vermeidet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Sicherung einer eisenbahntechnischen Anlage in wenigstens einem Überwachungsbereich erfüllt, bei dem für wenigstens einen Zug im Überwachungsbereich wenigstens eine Schutzzone um den Zug herum bestimmt wird, bei dem für wenigstens ein Strecken ^¬ element im Überwachungsbereich dessen aktueller Schaltzustand und wenigstens eine Schutzzone um das Streckenelement herum bestimmt werden und bei dem eine Unfallgefahr für den wenigstens einen Zug im Überwachungsbereich unter Berücksichtigung der Schutzzone des wenigstens einen Zugs und der Schutzzone des wenigstens einen Streckenelements und dem Schaltzustand des wenigstens einen Streckenelements ermittelt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass durch die Berücksichtigung der Schutzzone um den Zug und der Schutzzone um das Streckenelement und dessen Schaltzustand ein Gefahren ^¬ potential für einen Zug sehr gut erkannt werden kann und ins ^¬ besondere durch die Berücksichtigung des Schaltzustands des wenigstens einen Streckenelements Fehlalarme vermieden werden können.

Streckenelemente der eisenbahntechnischen Anlage können beispielsweise Weichen, Bahnübergänge, Brücken, Tunneltore, La ^¬ winenmelder und ähnliches sein. Je nach Schaltzustand von ei- nem Streckenelement kann von diesem eine Gefahr für einen Zug ausgeben oder nicht. Beispielsweise kann bei einer Weichenstellung eine Kollision mit einem anderen Zug drohen, aber bei einer anderen Weichenstellung eine gefahrlose freie Fahrt für die Zug bestehen. Wenn ein Tunneltor geschlossen ist, muss der heranfahrende Zug stoppen oder sich der Schaltzu ^¬ stand ändern .

Der Überwachungsbereich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Teilbereich der eisenbahntechnischen Anlage, in dem eine bestehende Unfallgefahr ermittelt werden soll. Bei ^¬ spielsweise kann der Überwachungsbereich einen Streckenabschnitt vor und hinter einem Zug mit einer vorbestimmten Länge betreffen, indem die Unfallgefahr für diesen Zug geprüft wird. Daher kann jeder Zug, für den eine Unfallgefahr durch das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt wird, einen eigenen Überwachungsbereich haben. Die Schaltzustände eines Streckenelements können beispiels ^¬ weise bei einer Weiche plus oder minus und bei einem Tor of ^¬ fen oder geschlossen sein. Zusätzlich kann immer auch der Schaltzustand „Störung" auftreten, der immer eine Gefahr birgt .

Die erfindungsgemäße Lösung kann durch vorteilhafte Ausge ^¬ staltungen weiterentwickelt werden, die im Folgenden beschrieben sind. So können die wenigstens eine Schutzzone des wenigstens einen Zugs und die wenigstens eine Schutzzone des wenigstens einen Streckenelements und der Schaltzustand dieses Streckenele ^¬ ments angezeigt werden. Dies hat den Vorteil, dass mögliche Gefahren im Überwachungsbereich für einen Bediener, wie bei- spielsweise einem Triebfahrzeugführer oder einem Fahrdienstleiter, leicht erkennbar sind. Dadurch kann beispielsweise eine Anweisung an den Triebfahrzeugführer durch den Fahrdienstleiter oder durch eine Sicherungseinrichtung wie einer ATP leichter nachvollziehbar sein. Um eine Sicherung für ei- nen speziellen Zug individuell auszuführen, kann der wenigstens eine Überwachungsbereich individuell für diesen Zug bestimmt und um den Zug herum ausgebildet werden. Der Überwa ^¬ chungsbereich kann auch als Scanning Area bezeichnet werden, da ein vorbestimmtes Gebiet um den Zug herum erfasst wird und sich mit dem Zug fortbewegt - also mit der Zugposition fi ^¬ xiert ist.

Damit der Triebfahrzeugführer eines Zugs besonders großen Nutzen von dem erfindungsgemäßen Verfahren hat, kann der Überwachungsbereich mit den daran befindlichen Zügen und Streckenelementen in dem Zug angezeigt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Schutzzone des wenigstens einen Zugs zugseitig bestimmt werden. Dies hat den Vorteil, dass die zugseitige Bestimmung des Schutzbereichs besonders einfach ist, weil auf dem Zug sämtliche Parameter, die für die Bestimmung des Schutzbereichs notwendig sind, vorhanden sind. Die zugseitig bestimmte Schutzzone kann je ^¬ weils an eine Zentraleinheit oder an wenigstens einen anderen Zug oder eine andere vom Zug externe Einheit übermittelt wer ^¬ den. So kann die Schutzzone auch außerhalb des Zugs genutzt werden. Beispielsweise kann der Zug seine Schutzzone an sämt ^¬ liche Züge in seiner Nähe übermitteln, damit diese die

Schutzzone ihrem Triebfahrzeugführer anzeigen können. Ferner kann die Schutzzone des wenigstens einen Zugs wenigstens in Abhängigkeit von der Zugposition und wenigstens einer der folgenden Parameter kontinuierlich ermittelt werden:

- dem Bremsweg,

- einer Sicherheitstoleranz,

- der Zuglänge,

- der Zuggeschwindigkeit,

- der Bewegungsrichtung.

So wird die Schutzzone des Zugs permanent, beispielsweise je ^¬ de Sekunde, aktualisiert und an die sich ständig verändernden Bedingungen des Zugs angepasst werden. Dies hat den Vorteil, dass die Schutzzone eines Zugs immer aktuell gehalten wird und dadurch auch eine bestehende Unfallgefahr aktuell ermit ^¬ telt werden kann. Um Fehlalarme zu vermeiden, kann die Unfallgefahr für den wenigstens einen Zug in Abhängigkeit von den Positionen der Schutzzone dieses Zugs relativ zu der Position zu den Schutzzonen weiterer Züge im Überwachungsbereich und in Abhängigkeit von den Schaltzustand des wenigstens einen Streckenele- ments ermittelt werden. Der Schaltzustand, beispielsweise der einer Weiche, entscheidet, ob eine Gefahr besteht oder nicht. Ferner kann für wenigstens einen Zug geprüft werden, ob des ^¬ sen Schutzzone die Schutzzone des wenigstens einen Strecken ^¬ elements kontaktiert oder überlappt. Hierdurch kann auf be ^¬ sonders einfache Weise ermittelt werden, ob eine Gefahr für den Zug besteht. Dabei ist die Schutzzone des Streckenele ^¬ ments so bemessen, dass bei freier Schutzzone ohne einen Zug darin ein Umschalten des Streckenelements möglich ist. Erst bei einer Überlappung der Schutzzonen von Zug und Streckenelement und einem Schaltzustand, der eine Gefahr birgt, muss reagiert werden, weil danach kein Umschalten des Streckenele ^¬ ments in einem Zustand ohne Gefahr möglich ist. Beim Schalt ^¬ zustand „Störung" besteht immer eine Gefahr, sobald sich die Schutzzonen berühren.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann wenigstens ein Warnsignal erzeugt werden, wenn die Schutzzone des Zugs die Schutzzone des Streckenele ^¬ ments kontaktiert und wenn durch den aktuellen Schaltzustand dieses Streckenelements eine Unfallgefahr für den Zug ermit ^¬ telt wird. Dies hat den Vorteil, dass durch das Warnsignal die Aufmerksamkeit eines Bedieners geweckt wird, der dann durch die Betrachtung des Überwachungsbereichs die Situation einschätzen kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Warnsignal selbstverständlich auch eine automatische Reaktion des Zugs, wie beispielsweise eine Bremsung, auslösen.

Um die aktuelle Position des Zugs möglichst einfach und trotzdem sehr zuverlässig ermitteln zu können, kann die Position des wenigstens eines Zugs zugseitig über eine Satelli- tennavigation bestimmt werden. Die Satellitennavigation ist hinlänglich bekannt und hat hier den Vorteil, dass sie eine sehr genaue zugseitige Ortung des Zugs und damit eine gute Bestimmung der Zugposition ermöglicht. Hierdurch ist es beispielsweise in Verbindung mit einem Streckenatlas möglich, dass festgestellt wird, ob ein Zug bei paralleler Gleisfüh ^¬ rung sich auf dem einen Gleis oder dem anderen Gleis bewegt. Weiterhin kann über eine Verfolgung der Zugposition über einen gewissen Zeitraum verifiziert werden, ob die vorgenommene Positionierung des Zugs innerhalb der Sicherungseinrichtung auf dem einen oder anderen Gleis im Streckenatlas richtig war . Um den Schaltzustand des wenigstens einen Streckenelements verfügbar zu machen, kann dieser von dem Streckenelement selber oder von einem Stellwerk der eisenbahntechnischen Anlage ermittelt werden. In dem Stellwerk liegen die Schaltzustände der dem Stellwerk zugeordneten Streckenelemente vor und kön- nen beispielsweise über eine Datenleitung an eine Zentrale oder auch per drahtloser Kommunikation, beispielsweise über GSM-R weitergeleitet werden. Alternativ kann das Streckenele ^¬ ment selber seinen Schaltzustand über eine geeignete Sensorik bestimmen und mit Hilfe eines Kommunikationsmittels weiter- leiten, beispielsweise ebenfalls über GSM-R. Auch ist es mög ^¬ lich, dass ein Zug oder eine zugseitige Einrichtung sämtliche Streckenelemente in seinem Überwachungsbereich anspricht und um Übermittlung der Schutzzonen und Schaltzustände bittet. Diese werden dann von den Streckenelementen aktuell ermittelt und an den anfragenden Zug zurückgeschickt. Dabei können bei ^¬ spielsweise auch weitere Informationen an den Zug übermittelt werden, wie z. B. Informationen über andere Züge, die in letzter Zeit ebenfalls das Streckenelement angesprochen ha ^¬ ben. Aus diesen Informationen kann zugseitig der Überwa- chungsbereich befüllt werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung für einen Zug einer eisenbahntechnischen Anlage, mit wenigstens einer Einrichtung, die zur Bestimmung wenigstens einer Schutzzone um den Zug herum ausgebildet ist, und mit wenigstens einer Kommunikationseinrichtung, die zum Senden der zugseitig bestimmten Schutzzone und/oder zum Empfangen von aktuellen Schaltzuständen und Schutzzonen von Streckenelementen in einem Überwachungsbereich und von wenigstens einer Schutzzone von wenigstens einem anderen Zug im Überwachungsbereich ausgebildet ist. Die zugseitige Einrichtung erfüllt die oben genannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung und kann das erfindungsgemäße Verfahren zugseitig umsetzen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Einrichtung wenigstens eine Anzeigeeinrichtung aufweisen, die zum Anzeigen der Schutzzone des Zugs und der in dem Überwachungsbereich befindlichen anderen Züge und der im Überwachungsbereich befindlichen Streckenelemente und der Schaltzustände der Stre- ckenelemente ausgebildet ist. Dies hat den oben bereits be ^¬ schriebenen Vorteil, dass der Triebfahrzeugführer die Situation im Überwachungsbereich sehr leicht erkennen und einschätzen kann und dadurch mehr Informationen für die Vermeidung von Gefahrensituationen hat.

Weiterhin kann die Einrichtung eine Einrichtung aufweisen, die zum Ermitteln einer Unfallgefahr für den Zug unter Berücksichtigung der bestimmten Schutzzone des Zugs und der empfangenden Schutzzone und des Schaltzustands des wenigstens einen Streckenelements im Überwachungsbereich ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass zugseitig ein eigenständig arbeitendes Sicherungssystem vorliegt, dass die Unfallgefahr für den Zug selbständig ermitteln kann. Alternativ zu dieser Ausführungsform kann die Einrichtung zur Ermittlung der Un- fallgefahr auch in einer Zentraleinheit angeordnet sein, und die Erkenntnisse an den Zug übermitteln.

Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zum Sichern einer eisenbahntechnischen Anlage in wenigstens einem Überwachungsbereich, mit wenigstens einer zugseitigen Einrichtung für jeden Zug im Überwachungsbereich nach einer der zuvor genannten Ausführungsformen, mit wenigstens einer stre- ckenseitigen Einrichtung, die zur Bestimmung eines aktuellen Schaltzustands von wenigstens einem Streckenelement im Über- wachungsbereich ausgebildet ist, und mit wenigstens einer

Einrichtung, die zur Bestimmung wenigstens einer Schutzzone um das wenigstens eine Schaltelement im Überwachungsbereich herum ausgebildet ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Vorrichtung kann die Vorrichtung wenigstens eine Einrichtung aufweisen, die zum Ermitteln einer Unfallgefahr für einen Zug im Überwachungsbereich unter Berücksichtigung der Schutzzonen der Züge und Streckenelemente und der Schaltzustände der Streckenele ^¬ mente ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Unfall ^¬ gefahr zentral ermittelt wird und das Ergebnis dem Zug mitge ^¬ teilt wird.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen und den darin dargestellten beispielhaften Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften

Zugs mit einer erfindungsgemäßen Schutzzone; Figur 2 eine schematische Darstellung von zwei beispielhaf ^¬ ten Streckenelementen und deren erfindungsgemäßen Schutzzonen;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Stre- ckenelements mit einer erfindungsgemäßen Schutzzo ^¬ ne ;

Figur 4 eine schematische Darstellung von überlappenden

Schutzzonen eines Zugs und eines Streckenelements;

Figur 5 eine schematische Darstellung eines Teils einer ei ^¬ senbahntechnischen Anlage mit erfindungsgemäßen Überwachungsbereichen; Figur 6 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemä ^¬ ßen Vorrichtung zum Sichern einer eisenbahntechnischen Anlage; Figur 7 eine schematische Darstellung von einem Informati- onsfluss in einer erfindungsgemäßen eisenbahntechnischen Anlage; Figur 8 eine schematische Darstellung von verschiedenen Situationen mit potentieller Unfallgefahr;

Figur 9 eine schematische Darstellung eines Details einer erfindungsgemäßen eisenbahntechnischen Anlage;

Figur 10 eine schematische Darstellung eines Details einer erfindungsgemäßen eisenbahntechnischen Anlage.

Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beispiel- haften Ausführungsformen in den Zeichnungen erläutert.

Figur 1 zeigt einen Zug 1, der auf einer Fahrstrecke 2, die z. B. aus zwei Gleisen besteht, fährt. Figur 1 zeigt weiter ^¬ hin eine Schutzzone 3, die den Zug 1 umgibt. Der Zug weist ferner eine Ortungseinrichtung 4, eine Schutzzoneneinrichtung 5 und eine Kommunikationseinrichtung 6 auf.

Die Ortungseinrichtung 4 ist zur Ermittlung der Zugposition des Zugs 1 ausgebildet. In der in Figur 1 dargestellten bei- spielhaften Ausführungsform bestimmt die Ortungseinrichtung 1 die aktuelle Zugposition mit Hilfe einer Satellitennavigati ^¬ on, wie beispielsweise GPS oder GNSS (Global Navigation Sa- tellite System) . Die Schutzzoneneinrichtung 5 ist zur Bestimmung der Größe der Schutzzone 3 für den Zug 1 ausgebildet. Dabei bestimmt die Schutzzoneneinrichtung 5 beispielsweise zwei charakteristi ^¬ sche Schutzzonenpunkte 7.1, 7.2, durch die die Schutzzone 3 definiert ist. Die Schutzzone 3 ist wie eine Hülle um den Zug 1 herum. Die Lage der Schutzzonenpunkte 7.1, 7.2 relativ zum Zug 1 werden beispielsweise bestimmt durch den aktuell nöti ^¬ gen Bremsweg, die aktuelle Zuglänge, die aktuelle Zugge ^¬ schwindigkeit und die aktuelle Bewegungsrichtung des Zugs 1 und gegebenenfalls noch durch eine zusätzlichen Sicherheits ^¬ toleranz. Außerdem sind die Schutzzonenpunkte 7.1, 7.2 und damit die Schutzzone 3 fixiert an der ermittelten Zugpositi ^¬ on. Der Abstand des vorderen Schutzzonenpunkts 7.1 ist bei- spielsweise abhängig von dem aktuellen Bremswerg des Zugs 1, der nötig ist, um den Zug zum Stillstand zu bringen, gegebe ^¬ nenfalls plus einem Sicherheitsabstand, der aktuellen Zugge ^¬ schwindigkeit des Zugs 1, der Bremscharakteristik des Zugs 1 und einer Reaktionszeit des Triebfahrzeugführers des Zugs 1. Der Abstand des hinteren Schutzzonenpunkts 7.2 zum Zug 1 wird beispielsweise bestimmt durch die Toleranz des Zugendes, der sich unter anderem aus der Anzahl der Wagen ergibt, plus einer Sicherheitstoleranz. Alternativ kann die Schutzzone 3 selbstverständlich auch durch weitere Schutzzonenpunkte 7.1., 7.2 bestimmt werden. Die Kommunikationseinrichtung 6 ist zur Kommunikation des Zugs 1 beispielsweise mit einer Zentraleinheit 18 oder mit anderen Zügen oder Streckenelementen 8 ausgebildet, wie im Folgenden noch genauer beschrieben wird. Die Kommunikationseinrichtung 6 ist in bekannter Weise ausgebil- det und kann beispielsweise GSM-R, WLAN, Funk oder ähnliches zur Datenübermittlung verwenden.

Figur 2 zeigt beispielhaft zwei Streckenelemente 8, die hier als Weichen 28 ausgebildet sind. Die Streckenelemente 8 sind umgeben von Schutzzonen 9, die bei der beispielhaften Ausführungsform in Figur 2 durch drei Schutzzonenpunkte P+, P-, Pc bestimmt werden. Der Schutzzonenpunkt Pc bezeichnet jeweils das gemeinsame Gleisstück der Weiche, der Schutzzonenpunkt P- die Minusposition der Weiche 28 und der Schutzzonenpunkt P+ die Plusposition der Weiche 28. Der Durchmesser oder die Ausdehnung der Schutzzone 9 ergibt sich durch die Konstruktion des Streckenelements 8 und ist beispielsweise vom Hersteller vorgegeben. Wenn ein Zug 1 in die Schutzzone 9 des Streckenelements 8 eingefahren ist, ist kein Umschalten des Strecken- elements 8 mehr möglich.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Streckenelements 8 in Form einer Doppelweiche oder Kreuzung 10, an der sich zwei Fahrstrecken 2 kreuzen. Ähnlich wie bei dem in Figur 2 dargestellten Streckenelement 8 zeigt auch Figur 3 eine Schutzzone 11, die das Streckenelement 8 umgibt. Die Schutzzone 11 in Figur 3 wird durch vier Punkte PI, P2, P3, P4 bestimmt.

In Figur 4 fährt der Zug 1 aus Figur 1 in die Kreuzung 10 aus Figur 3 ein. Der Schaltzustand 12 der Doppelweiche 10 geht von Position PI zu P4 und ist durch eine zusätzliche Linie neben der Fahrstrecke 2 angedeutet. Außerdem ist der Schalt ^¬ zustand 12 durch eine durchgezogene Linie der Fahrstrecke 2 im Gegensatz zu einer gestrichelten Linie bei den anderen Fahrstrecken 2 dargestellt. Die Darstellung des Schaltzu ^¬ stands in den anderen Figuren weicht ab. Da der Zug 1 bei der Zugposition in Figur 4 bereits in das Streckenelement 8 ein ^¬ gefahren ist, überlappen sich die Schutzzonen 11, 3, so dass die Schutzzone 3 des Zugs 1 entsprechend dem Schaltzustand 12 geknickt ist. Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrsitua ^¬ tion in einer eisenbahntechnischen Anlage 13 mit mehreren Fahrstrecken 2, mehreren Streckenelementen 8 mit deren

Schaltzuständen 12 und drei Zügen 1.1, 1.2, 1.3, die wie der Zug 1 in Figur 1 ausgebildet sind. Jeder Zug 1.1, 1.2, 1.3 ist von einer Schutzzone 3.1, 3.2, 3.3 umgeben. Da die Züge 1.1, 1.2, 1.3 unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, sind auch deren Schutzzonen 3.1, 3.2, 3.3 unterschiedlich. Die Züge 1.1, 1.2, 1.3 unterscheiden sich beispielsweise durch Fahrtrichtung 14, Geschwindigkeit, Zugposition, etc. Da der Zug 1.1 eine andere Fahrtrichtung 14 aufweist als der Zug

1.3, und die Schutzzonen 3.1, 3.3 in Fahrtrichtung 14 vor dem Zug größer sind als hinter dem Zug, sind die Schutzzonen 3.1, 3.3 unterschiedliche. Der Zug 1.2 steht bei dem Zustand in Figur 5 still, so dass die Fahrtrichtung 14 mit einem Pfeil nach oben dargestellt ist. Da somit die aktuelle Geschwindig ^¬ keit des Zugs 1.2 null ist, ist dessen Schutzzone 3.2 relativ klein. Um jeden Zug 1.1, 1.2, 1.3 herum ist in der Darstel ^¬ lung in Figur 5 ein Überwachungsbereich 15.1, 15.2, 15.3 dar- gestellt. Für jeden Zug 1.1, 1.2, 1.3 wird durch das erfin ^¬ dungsgemäße Verfahren in seinem Überwachungsbereich 15.1, 15.2, 15.3 eine Unfallgefahr, beispielsweise durch Kollision mit einem anderen Zug, ermittelt. In der Darstellung in Figur 5 sind der Übersichtlichkeit halber die Schutzzonen 9 der Streckenelemente 8 nicht dargestellt. Diese Schutzzonen 9 sind aber wie in Figur 2 dargestellt vorhanden.

Erfindungsgemäß wird die Bewegung aller Schutzzonen 3, 9, 11 in einem Überwachungsbereich 15 überwacht. Wenn die Schutzzonen 3, 9, 11 miteinander in Kontakt geraten oder sich überlappen, wird geprüft, ob eine Unfallgefahr besteht und gege ^¬ benenfalls ein Warnsignal ausgegeben. Bei der in Figur 5 dargestellten Situation, folgt der Zug 1.1 gemäß den aktuellen Schaltzuständen 12 der Streckenelemente 8 der Route von Weiche 8.3 zu Weiche 28.5. Obwohl die Schaltzu ^¬ stände 12 der Weichen 28.3 und 28.5 einen Kollisionskurs für den Zug 1.1 in Richtung des Zugs 1.2 stellen, wird das erfin- dungsgemäße Verfahren zu dem in Figur 5 dargestellten Zeitpunkt kein Warnsignal ausgeben oder anders aktiv werden. Die Gefahr kann nämlich durch Ändern des Schaltzustands 12 der Weichen 28.3, 28.5 behoben werden bis die Schutzzone 3.1 die Schutzzone (nicht dargestellt) der Weiche 28.3 erreicht. Erst wenn diese Schutzzonen 3.1, 9 in Kontakt miteinander geraten, ist die Gefahr durch Ändern des Schaltzustands 12 nicht mehr zu beseitigen und der Zug 1.1 müsste gestoppt werden und ein Warnsignal würde gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren generiert werden. Dadurch, dass der Triebfahrzeugführer des Zugs 1.1 die Situation in Figur 5, zumindest alles was in seinem

Überwachungsbereich 15.1 fällt, auf seiner Anzeigevorrichtung sieht, kann er die Situation gut einschätzen und ist vorbereitet . Figur 6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 16 zum Sichern der eisenbahntechnischen Anlage 13, die das erfindungsgemäße Verfahren ausführt. Die Vorrichtung 16 weist dabei die Streckenelemente 8, eine zugseitige Einrichtung 17, eine Zentraleinheit 18 und ein Kommunikationsnetzwerk 19 auf.

Die zugseitige Einrichtung 17 umfasst wie oben mit Bezug auf Figur 1 bereits beschrieben die Schutzzoneneinrichtung 5, die Ortungseinrichtung 4 und die Kommunikationseinrichtung 6.

Die Zentraleinheit 18 umfasst eine Einrichtung 20 zur Ermitt ^¬ lung einer Unfallgefahr für den Zug 1, eine Kommunikations- einrichtung 21 und eine Anzeigeeinrichtung 22.

Das Kommunikationsnetzwerk 19 verbindet die Kommunikations ^¬ einrichtung 6 des Zugs 1 mit der Kommunikationseinrichtung 21 der Zentraleinheit 18 und den Streckenelementen 8, die eben- falls mit nicht dargestellten Kommunikationseinrichtungen ausgestattet sind. Die Streckenelemente 8 senden über das Kommunikationsnetzwerk 19 die Abmessungen ihrer Schutzzone 9 und ihren aktuellen Schaltzustand 12. Alternativ können die Schutzzonen 9 der Streckenelemente 8 auch fest im Streckenat- las angegeben sein. Die zugseitige Kommunikationseinrichtung 6 sendet über das Kommunikationsnetzwerk 19 die ermittelte Schutzzone 3 des Zugs 1. Die Kommunikationseinrichtung 21 der Zentraleinheit 18 empfängt diese Informationen und die Ein ^¬ richtung 20 ermittelt hieraus eine mögliche Unfallgefahr für den Zug 1. Wenn eine solche Unfallgefahr festgestellt wird, wird ein Warnsignal an den Zug 1 über das Kommunikationsnetzwerk 19 übermittelt. Weiterhin werden auf der Anzeigeeinrichtung 22 die Schutzzonen 3, 9, 11 der Züge 1 und der Streckenelemente 8 sowie der aktuelle Schaltzustand 12 der Strecken- elemente 8 dargestellt. Die Anzeige entspricht beispielsweise der in Figur 5. Alle nötigen Informationen für diese Darstellung im Überwachungsbereich 15 des Zugs 1 werden zusätzlich über das Kommunikationsnetzwerk 19 an den Zug 1 übermittelt, der ebenfalls eine Anzeigeeinrichtung 23 aufweist. Auf der Anzeigeeinrichtung 23 des Zugs 1 wird der Überwachungsbereich 15 dieses Zugs 1 mit allen darin befindlichen Schutzzonen 3, 9, 11 und Schaltzuständen 12 angezeigt. Dadurch hat der

Triebfahrzeugführer (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 1 eine Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 23 zur aktuellen Situation in dem für ihn wichtigen Streckenabschnitt. Zugseitig wird nur der Überwachungsbereich 15 dargestellt. Alternativ kann die Einrichtung 20 zur Bestimmung der Unfallgefahr anstatt in der Zentraleinheit 18 auch in der zugseiti- gen Einrichtung 17 im Zug 1 angeordnet sein, so dass die Zentraleinheit 18 nicht nötig ist. Die zugseitige Einrichtung 17 kann dadurch selber die Situation auswerten und darstel- len.

Alternativ zu den in Figur 6 dargestellten sendenden Streckenelementen 8 können deren Schutzzonen 9, 11 und deren Schaltzustände 12 auch über ein in Figur 6 nicht dargestell- tes Stellwerk 24 der eisenbahntechnischen Anlage 13 an die Einrichtung zur Bestimmung der Unfallgefahr 20 übermittelt werden .

Figur 7 stellt den Informationsfluss in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 16 zum Sichern der eisenbahntechnischen Anlage 13 dar. Die zentrale Einheit für die Verwertung von Informatio ^¬ nen ist die Einrichtung 20, deren Ermittlungsergebnisse in den Anzeigeeinrichtungen 22 und/oder 23 dargestellt werden. Die Streckenelemente 8 übermitteln in der im oberen Teil dar- gestellten ersten Option ihre Schaltzustände 12 an die Einrichtung 20. Alternativ gemäß der im unteren Teil dargestellten zweiten Option werden die Schaltzustände 12 durch verschiedene Stellwerke 24 an die Einrichtung 20 übermittelt. Die Fahrzeuge 1.1, 1.2 übermitteln im einfachsten Fall ihre Schutzzonen 3.1, 3.2 und deren Position. Zusätzlich können aber auch weitere Parameter, wie beispielsweise eine Zugiden ^¬ tifikationsnummer, eine Zugkontaktinformation, die ermittelte Zugposition, die aktuelle Zuggeschwindigkeit und/oder die Fahrtrichtung übertragen werden.

Von der Einrichtung 20 erhalten die Züge 1.1, 1.2 ggf. er ^¬ zeugte Warnsignal für den entsprechenden Zug 1.1, 1.2, Posi ^¬ tionen der Streckenelemente 8 im Überwachungsbereich 15.1, 15.2, Schutzzonen 3 von anderen Zügen 1 im Überwachungsbereich 15 und die Schutzzonen 9, 11 der Streckenelemente 8 im Überwachungsbereich 15. Zugseitig wird mit den empfangenden Informationen auf der jeweiligen Anzeigeeinrichtung 23 die oben genannte Darstellung für den Triebfahrzeugführer bereitgestellt. Zusätzlich kann das gegebenenfalls übermittelte Warnsignal auf verschiedene Arten angezeigt werden, wie bei ^¬ spielsweise akustisch, optisch oder auch haptisch, wie beispielsweise durch Vibration.

Figur 8 zeigt vier verschiedene Gefahrensituationen, die in der eisenbahntechnischen Anlage 13 vorkommen können.

In der obersten ersten Situation fahren zwei Züge 1.1, 1.2 auf der Fahrstrecke 2 mit entgegengesetzten Fahrtrichtungen

14 direkt aufeinander zu. Sobald die hier nicht dargestellten Schutzzonen 3.1, 3.2 der Züge 1.1, 1.2 aufeinandertreffen, also einen Abstand kleiner oder gleich null zueinander haben, wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Warnsignal aus- gegeben. Dieses Warnsignal kann auch als rotes Warnsignal be ^¬ zeichnet werden, um auszudrücken, dass hier eine wirkliche akute drohende Gefahr besteht. Mit dem roten Warnsignal kann auch eine automatische Bremsung ausgelöst werden. Zusätzlich kann auch noch ein gelbes Warnsignal in anderen Situationen ausgegeben werden, um auszudrücken, dass eine noch nicht akute Gefahr besteht, aber die Möglichkeit einer Gefahr besteht. Das gelbe Warnsignal könnte auch als Hinweissignal bezeichnet werden, wie das Gelblicht an einer Ampel im Straßenverkehr. In der in Figur 8 ersten Situation könnte das gelbe Warnsig- nal jederzeit als Hinweis für den Triebfahrzeugführer ausge ^¬ geben werden.

In der in Figur 8 zweiten dargestellten Situation fahren die Züge 1.1, 1.2 erneut aufeinander zu. Allerdings ist zwischen ihnen noch das Streckenelement 8 in Form einer Weiche 28 an ^¬ geordnet. In der in Figur 8 dargestellten Situation ist der Schaltzustand 12 der Weiche 28 so, dass die beiden Züge 1.1, 1.2 auf einen Kollisionskurs zueinander sind. Falls die Wei- che 28 aber noch umschaltet und der Zug 1.1 schneller fährt als der Zug 1.2, könnte der Fahrverlauf ohne Gefahr fortge ^¬ setzt werden. Selbstverständlich würde auch hier ein rotes Warnsignal ausgegeben werden, wenn die nicht dargestellten Schutzzonen 3.1, 3.2 der Züge 1.1, 1.2 aufeinandertreffen. Das gelbe Warnsignal würde allerdings nur ausgegeben werden, wenn eine der Schutzzonen 3.1, 3.2 der Züge 1.1, 1.2 mit der Schutzzone 9 des Streckenelements 8 kontaktiert und der

Schaltzustand 12 einen Kollisionskurs der Züge 1.1, 1.2 be- deutet.

In der in Figur 8 dritten dargestellten Situation fahren die beiden Zügen 1.1, 1.2 in die gleiche Fahrtrichtung 14, sie folgen also einander. Erneut wird selbstverständlich ein ro- tes Warnsignal ausgegeben, sollten die Schutzzonen 3.1, 3.2 der Zügen 1.1, 1.2 einander berühren. Ein gelbes Warnsignal würde ausgegeben werden, wenn sich der Abstand zwischen den Zügen 1.1 und 1.2 auf einen Abstand verkleinert, der kleiner als das Doppelte von der Größe der Schutzzone 3.1 des Zugs 1.1 ist.

In der untersten, vierten dargestellten Situation in Figur 8 fahren die beiden Züge 1.1, 1.2 in die gleiche Fahrtrichtung 14, aber auf unterschiedlichen Fahrstrecken 2, die durch das Streckenelement 8 in Form der Weiche 28 verbunden sind. Für den ersten Zug 1.1 wird ein rotes Warnsignal ausgegeben, wenn die Schutzzone 9 des Streckenelements 8 von der Schutzzone

3.1 des Zugs 1.1 kontaktiert wird. Der Zug 1.1 kann nämlich bei dem derzeitigen Schaltzustand 12 des Streckenelements 8 nicht das Streckenelement 8 passieren. Für den zweiten Zug

1.2 wird ein rotes Warnsignal ausgegeben, wenn die Schutzzone 3.2 die Schutzzone des Schaltelements 8 kontaktiert und sich in der Zwischenzeit der Schaltzustand 12 des Schaltelements 8 verändert hat. In der jetzigen in Figur 8 dargestellten Situ- ation würde kein rotes Warnsignal ausgegeben, denn der Zug

1.2 kann das Streckenelement 8 passieren. Ein gelbes Warnsig ^¬ nal würde für den Zug 1.1 bei dem derzeitigen Schaltzustand 12 des Streckenelements 8 ausgegeben, wenn der Abstand von der Schutzzone 9 zu der Schutzzone 3.2 des Zugs 1.1 kleiner als das Doppelte von der Schutzzone 3.1 ist.

Die Figuren 9 und 10 zeigen zwei Situationen im Streckenver- lauf, die ohne die erfindungsgemäße Lösung problematisch sein können und erfindungsgemäß verbessert sind. Die dargestellten Streckenelemente 8, die als Weichen 28 ausgebildet sind, sind durch Lichtsignale 25 abgesichert. In Figur 9 ist das Lichtsignal bei P- relativ nahe und mit kurzem Abstand 26 zum Streckenelement 8 angeordnet. Wenn ein Zug dieses Lichtsignal 25 mit kurzem Abstand 26 überfahren würde, wäre für andere Züge wenig Zeit, um zu reagieren und eine Gefahr zu beseitigen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Konfliktsituation unabhängig von den Lichtsignalen 25 früh dargestellt und gibt dem Triebfahrzeugführer Informa ^¬ tionen, um eine unerlaubte Einfahrt in ein Streckenelement 8 zu verhindern. Sobald die Schutzzone des Streckenelements 8 sich mit der Schutzzone 3 eines Zugs 1 überlappt oder kontak- tiert, wird ein Warnsignal ausgegeben, wenn dieser Zug 1 kei ^¬ ne Berechtigung hat.

In Figur 10 ist der umgekehrte Fall dargestellt, wenn das Lichtsignal 25 bei P- einen langen Abstand 27 zum Strecken- element 8 aufweist. Hier könnte ein Triebfahrzeugführer davon ausgehen, dass durch die lange Distanz 27 eine lange Reakti ^¬ onszeit gegeben ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden Warnsignale ausgegeben, sobald eine Schutzzone 3 eines Zugs 1 die Schutzzone 9 des Streckenelements 8 unberechtigt kontak- tiert.