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Patent Searching and Data


Title:
RAIL VEHICLE FOR TRANSPORTING PASSENGERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/063190
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rail vehicle (4a, 4b, 4c) for transporting passengers, said rail vehicle being designed for fully autonomous operation and comprising a plurality of wheels (6), a sensor unit (24) for monitoring surroundings (26) of the vehicle, and a control device (10) configured to analyze sensor signals from the sensor unit (24) and control at least one of the wheels (6), the wheels (6) being independent wheels.

Inventors:
HOFMANN MATTHIAS (DE)
JASTROW THORSTEN (DE)
WINKLER DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/072181
Publication Date:
April 04, 2019
Filing Date:
August 16, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
B61C9/46; B61C17/12
Domestic Patent References:
WO1987005873A11987-10-08
Foreign References:
DE102014222906A12016-05-12
DE9302351U11994-06-23
US20170106888A12017-04-20
DE102014219691A12016-01-21
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) zur Personenbeförderung, welches für einen vollautonomen Fahrbetrieb eingerichtet ist, umfassend mehrere Räder (6), eine Sensoreinheit (24) zum Überwachen einer Fahrzeugumgebung (26) und eine Steuereinrichtung (10), die zum Auswerten von Sensorsignalen der Sensoreinheit (24) sowie zum Steuern mindestens eines der Räder (6) eingerichtet ist, wobei die Räder (6) Einzelräder sind.

2. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, mindestens eines der Räder (6), insbesonde¬ re alle Räder (6), in Abhängigkeit der Sensorsignale der Sen- soreinheit (24) zu steuern.

3. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (6) mithilfe der Steu¬ ereinrichtung (10) individuell steuerbar sind.

4. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach einem der voranstehen¬ den Ansprüche,

wobei das Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) in Niederflurbauweise ausgeführt ist.

5. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach einem der voranstehen¬ den Ansprüche,

gekennzeichnet durch einen Wagenkasten (18) mit einem ersten und einem zweiten Endabschnitt (20, 22), wobei zwei der Räder (6) am ersten Endabschnitt (20) des Wagenkastens (18) ange¬ ordnet sind und zwei andere der Räder (6) am zweiten Endab¬ schnitt (22) des Wagenkastens (18) angeordnet sind.

6. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach einem der voranstehen- den Ansprüche,

wobei das Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) ein einteiliges

Schienenfahrzeug ist.

7. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach einem der voranstehen¬ den Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine eigene, insbesondere elektrische Antriebseinheit (28) für jedes der Räder (6), wobei die je- weilige Antriebseinheit (28) mithilfe der Steuereinrichtung (10) steuerbar ist.

8. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Antriebseinheit (28) ein Radnabenmotor ist oder einen Radnabenmotor umfasst.

9. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach einem der voranstehen¬ den Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine eigene Bremsvorrichtung (30) für jedes der Räder (6), wobei die jeweilige Bremsvorrichtung (30) mithilfe der Steuereinrichtung (10) steuerbar ist.

10. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach einem der voranstehen¬ den Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (6) jeweils um eine eigene Hochachse (36) schwenkbar gelagert sind.

11. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach einem der voranstehen¬ den Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine eigene Lenkvorrichtung (38) für je¬ des der Räder (6), wobei die jeweilige Lenkvorrichtung (38) mithilfe der Steuereinrichtung (10) steuerbar ist.

12. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach einem der voranstehen- den Ansprüche,

gekennzeichnet durch eine weitere Sensoreinheit (16) zum Überwachen eines Fahrzeuginnenraums, wobei die Steuereinrich¬ tung (10) zum Auswerten von Sensorsignalen der weiteren Sensoreinheit (16) eingerichtet ist.

13. Schienenfahrzeug (4a, 4b, 4c) nach Anspruch 12,

gekennzeichnet durch mindestens eine Fahrgastzugangstür (14), die mithilfe der Steuereinrichtung (10) steuerbar ist, wobei die Steuereinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, die mindes- tens eine Fahrgastzugangstür (14) in Abhängigkeit von Sensorsignalen der erstgenannten Sensoreinheit (24) und/oder von Sensorsignalen der weiteren Sensoreinheit (16) zu steuern.

14. Schienenfahrzeugflotte (2), umfassend ein erstes Schie- nenfahrzeug (4a) nach einem der voranstehenden Ansprüche so¬ wie mindestens ein weiteres Schienenfahrzeug (4b, 4c) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtungen (10) der Schienenfahrzeuge (4a, 4b, 4c) kommunikativ miteinander verbunden sind und in einem Betriebsmodus

betreibbar sind, in welchem von der Steuereinrichtung (10) des ersten Schienenfahrzeugs (4a) die Steuereinrichtung (10) des mindestens einen weiteren Schienenfahrzeugs (4b, 4c) steuerbar ist. 15. Schienenfahrzeugflotte (2) nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (10) des ersten Schienenfahrzeugs (4a) dazu eingerichtet ist, in be¬ sagtem Betriebsmodus die Steuereinrichtung (10) des mindes¬ tens einen weiteren Schienenfahrzeugs (4b, 4c) derart zu steuern, dass die Schienenfahrzeuge (4a, 4b, 4c) im Fahrbe¬ trieb mit gleicher Geschwindigkeit fahren.

Description:
Beschreibung

Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug zur Personenbe ¬ förderung .

Von Schienenfahrzeugbetreibern ist oftmals gewünscht, dass ein zur Personenbeförderung genutztes Schienenfahrzeug - bei vorgegebenen Außenabmessungen - einen möglichst großen Fahrgastraum aufweist.

Durch einen großen Fahrgastraum lässt sich eine hohe Fahrgastkapazität erreichen, die ihrerseits einen kosteneffizien- ten Betrieb des Schienenfahrzeugs ermöglicht und sich zudem positiv auf den spezifischen Energieverbrauch des Schienenfahrzeugs (Energieverbrauch pro Personenkilometer) sowie auf die spezifische Schadstoffemission des Schienenfahrzeugs (Schadstoffemission pro Personenkilometer) auswirkt.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung bereitzustellen, welches einen großen Fahrgastraum aufweisen kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Schienen ¬ fahrzeug nach Anspruch 1.

Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug zur Personenbeförderung ist für einen vollautonomen Fahrbetrieb eingerichtet. Es um- fasst mehrere Räder, eine Sensoreinheit zum Überwachen einer Fahrzeugumgebung und eine Steuereinrichtung, die zum Auswerten von Sensorsignalen der Sensoreinheit sowie zum Steuern mindestens eines der Räder eingerichtet ist, wobei die Räder Einzelräder sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung . Unter einem vollautonomen Fahrbetrieb ist ein Fahrbetrieb zu verstehen, bei dem die Führung des Schienenfahrzeugs dauer ¬ haft vom Schienenfahrzeug selbst übernommen wird. Im vollau ¬ tonomen Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs ist kein Fahrzeug ¬ führer erforderlich, um das Schienenfahrzeug zu steuern.

Da das Schienenfahrzeug vollautonom fahren kann, wird kein Fahrzeugführerraum für einen Fahrzeugführer benötigt, sodass der gesamte Fahrzeuginnenraum des Schienenfahrzeugs als Fahr gastraum genutzt werden kann, wodurch letztlich ein großer Fahrgastraum erhalten werden kann.

Da die Räder des Schienenfahrzeugs als Einzelräder ausgebil ¬ det sind (auch als Losräder bezeichnet) , benötigen die Räder wenig Bauraum, beispielsweise für Radkästen zur Aufnahme der Räder. Insbesondere im Vergleich zu einem vierrädrigen Drehgestell, bei dem die Räder paarweise durch eine Radsatzwelle verbunden sind, kann durch die Ausgestaltung der Räder als Einzelräder ein größerer Fahrzeuginnenraum und folglich ein größerer Fahrgastraum erhalten werden.

Zudem ermöglicht es die Ausgestaltung der Räder als Einzelrä der, dass das Schienenfahrzeug enge Kurven (d. h. Kurven mit geringem Kurvenradius) durchfahren kann.

In bevorzugter Weise sind alle Räder des Schienenfahrzeugs als Einzelräder ausgebildet. Mit anderen Worten, das Schie- nenfahrzugs weist vorzugsweise nur als Einzelräder ausgebil- dete Räder auf.

Vorteilhafterweise hat das Schienenfahrzeug vier Räder, ins- besondere genau vier Räder. Zweckmäßigerweise bilden die Rä- der des Schienenfahrzeugs zwei Paare von Rädern.

Das Steuern eines Rads durch die Steuereinrichtung kann insbesondere ein mittelbares Steuern sein. Das heißt, die Steu ¬ ereinrichtung kann das Rad steuern, indem die Steuereinrich- tung eine oder mehrere Vorrichtungen steuert, welche auf das Rad einwirkt/einwirken .

Der autonome Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs kann mithilfe der Sensoreinheit und der Steuereinrichtung realisiert wer ¬ den. Mithilfe der Sensoreinheit kann die Fahrzeugumgebung, insbesondere der vorausliegende Fahrweg, überwacht werden. Zweckmäßigerweise erzeugt die Sensoreinheit Sensorsignale, die vom Zustand der Fahrzeugumgebung abhängig sind. Die Sen- sorsignale werden vorteilhafterweise von der Steuereinrich ¬ tung ausgewertet. Dies ermöglicht der Steuereinrichtung, mindestens eines der Räder, vorzugsweise alle Räder des Schie ¬ nenfahrzeugs, situationsabhängig zu steuern. Zweckmäßigerwei ¬ se erfolgt das Steuern des Rads bzw. der Räder gemäß der An- forderung, dass eine Kollision des Schienenfahrzeugs mit in der Fahrzeugumgebung befindlichen Personen, anderen Fahrzeugen und/oder sonstigen Hindernissen zu vermeiden ist.

Ferner ist die Steuereinrichtung vorteilhafterweise so konfigurierbar, dass die Steuereinrichtung eine bedarfsabhängige Verkehrsführung des Schienenfahrzeugs (anstatt einer zeitlich nach einem Fahrplan getakteten Verkehrsführung) bewirkt . Zweckmäßigerweise ist die Sensoreinheit mit der Steuerein ¬ richtung kommunikativ verbunden. Die Sensoreinheit kann einen oder mehrere Sensoren umfassen. Zum Beispiel kann die Sensoreinheit mindestens einen optoelektronischen Sensor, insbesondere mindestens einen CCD-Sensor, und/oder mindestens einen Ultraschallsensor aufweisen.

Das Überwachen der Fahrzeugumgebung kann unter anderem eine Bildauswertung/-erkennung und/oder eine Messung von Abständen des Schienenfahrzeugs zu Personen oder Objekten in der Fahr- zeugumgebung umfassen.

Zweckmäßigerweise umfasst die Steuereinrichtung einen Prozes ¬ sor zur Ausführung eines Computerprogramms sowie einen Daten- Speicher, in dem ein Computerprogramm hinterlegt werden kann. Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, Steuerbefehle für eine oder mehrere Fahr ¬ zeugkomponenten zu erzeugen - insbesondere basierend auf ei- ner Auswertung der Sensorsignale.

Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung durch ein Computerpro ¬ gramm, welches in der Steuereinrichtung (genauer gesagt in deren Datenspeicher) hinterlegt ist, zum Auswerten von Sen- sorsignalen und/oder zum Erzeugen von Steuerbefehlen eingerichtet .

Vorteilhafterweise ist die Steuereinrichtung dazu eingerich ¬ tet, mindestens eines der Räder, vorzugsweise alle Räder des Schienenfahrzeugs, in Abhängigkeit der Sensorsignale der Sen ¬ soreinheit zu steuern.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Räder mithilfe der Steu ¬ ereinrichtung individuell steuerbar sind. Mit anderen Worten, es ist vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung die Räder individuell steuern kann.

Da die Räder des Schienenfahrzeugs Einzelräder sind, ist eine Optimierung der Fahrdynamik des Schienenfahrzeugs möglich. Die Räder können mithilfe der Steuereinrichtung beispielsweise so gesteuert werden, dass bei einer Kurvenfahrt möglichst wenig Lärm entsteht und/oder möglichst wenig Verschleiß an den Rädern und/oder an Schienen entsteht. Zudem können die Räder mithilfe der Steuereinrichtung so gesteuert werden, dass ein komfortoptimiertes Fahrverhalten des Schienenfahrzeugs erreicht wird.

In bevorzugter Weise ist das Schienenfahrzeug ein Straßen ¬ bahnfahrzeug. Ein Straßenbahnfahrzeug im Sinne der Erfindung kann insbesondere ein Stadtbahn-Fahrzeug oder U-Bahn-Fahrzeug sein . Vorteilhafterweise ist das Schienenfahrzeug in Niederflurbau ¬ weise ausgeführt. Mit anderen Worten, das Schienenfahrzeug ist vorteilhafterweise ein Niederflurfahrzeug. Dadurch können Fahrgästen, die behinderungs- oder altersbedingt in ihrer Mo- bilität eingeschränkt sind, der Einstieg in das Schienenfahr ¬ zeug und der Ausstieg aus dem Schienenfahrzeug erleichtert werden. Das Schienenfahrzeug hat vorzugsweise eine Einstiegs ¬ höhe von weniger als 400 mm. Weiter ist es bevorzugt, wenn das Schienenfahrzeug im Einstiegsbereich und/oder in anderen Bereichen seines Fahrgastraums ohne Rampen und Stufen ausge ¬ führt ist.

Die Ausgestaltung der Räder als Einzelräder ermöglicht es, den Fußboden des Schienenfahrzeugs auch im Bereich der Räder niederflurig auszubilden, insbesondere da eine viel Bauraum beanspruchende Radsatzwelle für jedes Paar von Rädern entfal ¬ len kann. Dies ermöglicht den Einbau vieler und breiter Fahrgastzugangstüren, was wiederum kurze Fahrgastwechselzeiten erlaubt, insbesondere bei einer Ausführung des Schienenfahr- zeugs in Niederflurbauweise.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Niederfluranteil des Fahrzeugs (über die Länge des Schienenfahrzeugs) 100% be ¬ trägt. Das heißt, in bevorzugter Weise ist das Fahrzeug ein sogenanntes 100%-Niederflurfahrzeug.

Zweckmäßigerweise umfasst das Schienenfahrzeug einen Wagen ¬ kasten mit einem ersten und einem zweiten Endabschnitt. Zwei der Räder sind vorzugsweise am ersten Endabschnitt des Wagen- kastens angeordnet. Zwei andere der Räder sind vorzugsweise am zweiten Endabschnitt des Wagenkastens angeordnet. Eine solche Anordnung der Räder ermöglicht eine flexible Konfigu- rierbarkeit des Schienenfahrzeugs zwischen den Endabschnitten des Wagenkastens, da im mittleren Bereich des Wagenkastens Radkästen, welche dort die Konfigurierbarkeit des Schienen ¬ fahrzeugs einschränken würden, entfallen können. Weiter ist es vorteilhaft, wenn das Schienenfahrzeug ein ein ¬ teiliges Schienenfahrzeug ist. Das heißt, das Schienenfahr ¬ zeug ist vorteilhafterweise ein Schienenfahrzeug, das genau einen Wagenkasten (nämlich den zuvor genannten Wagenkasten) aufweist. Eine solche Ausgestaltung des Schienenfahrzeugs ist, verglichen mit einer Ausgestaltung des Schienenfahrzeugs als mehrteiliges Fahrzeug, mit geringem Kosten- und Konstruk ¬ tionsaufwand realisierbar. Des Weiteren können die am ersten Endabschnitt des Wagenkas ¬ tens angeordneten Räder Elemente eines ersten Fahrwerks sein. Die am zweiten Endabschnitt des Wagenkastens angeordneten Rä ¬ der hingegen können Elemente eines zweiten Fahrwerks sein. Das jeweilige Fahrwerk kann eine nicht mit den Rädern

mitdrehende Achsbrücke aufweisen, die am Wagenkasten befes ¬ tigt ist und die Räder des Fahrwerks trägt.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn das Schienenfahrzeug mit min ¬ destens einer Antriebseinheit zum Antreiben mindestens eines der Räder ausgestattet ist. Die mindestens eine Antriebsein ¬ heit ist vorteilhafterweise mithilfe der Steuereinrichtung steuerbar .

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Schienenfahrzeug für jedes der Räder eine eigene Antriebsein ¬ heit auf. Dies ermöglicht es, die Räder individuell anzutrei ¬ ben. Die jeweilige Antriebseinheit kann insbesondere eine elektrische Antriebseinheit sein. Vorteilhafterweise ist die jeweilige Antriebseinheit mithilfe der Steuereinrichtung steuerbar. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit der jeweiligen Antriebseinheit kommunikativ verbunden. Weiter ist die Steuereinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, für jede der Antriebseinheiten Steuerbefehle zu erzeugen.

Die jeweilige Antriebseinheit kann ein Motor sein oder einen Motor umfassen. Besonders bevorzugt ist es, wenn die jeweili- ge Antriebseinheit ein Radnabenmotor oder radnaher Motor (mit einer kurzen Verbindung zur Übertragung von Antriebs- und Bremskräften) ist oder einen solchen Motor - also einen Radnabenmotor oder einen radnahen Motor - umfasst. Ein Vorteil dieses Antriebskonzeptes ist, dass wenig Bauraum benötigt wird, was sich positiv auf die Größe des als Fahrgastraum nutzbaren Innenvolumens des Schienenfahrzeugs auswirkt. Ein weiterer Vorteil dieses Antriebskonzeptes gegenüber Antriebs ¬ konzepten mit einem zentralen Motor, der mehrere Räder antreibt, ist, dass jedes Rad individuell ansteuerbar ist und somit zum Beispiel eine optimierte Fahrdynamikregelung, ins ¬ besondere eine Anti-Schlupfregelung oder eine Kurvenfahrt mit unterschiedlichen Rad-Drehzahlen, möglich ist. Zusätzlich wird durch die kompakte Bauweise und den möglichen Entfall von Komponenten eines klassischen Antriebssystems eine Verringerung des Gewichts des Schienenfahrzeugs ermöglicht.

In einer vorteilhaften Erfindungsvariante ist der jeweilige Motor dazu eingerichtet, das dem Motor zugeordnete Rad direkt anzutreiben. Alternativ kann die jeweilige Antriebseinheit ein Getriebe aufweisen, das zwischen ihren Motor und das dem Motor zugeordnete Rad geschaltet ist.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Schienenfahrzeug min- destens eine Bremsvorrichtung zum Abbremsen mindestens eines der Räder aufweist. Die mindestens eine Bremsvorrichtung ist vorteilhafterweise mithilfe der Steuereinrichtung steuerbar.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Schienenfahr- zeug für jedes der Räder eine eigene Bremsvorrichtung aufweist. Dies ermöglicht es, die Räder individuell abzubremsen.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die jeweilige Bremsvor ¬ richtung mithilfe der Steuereinrichtung steuerbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die jeweilige Brems ¬ vorrichtung direkt zu steuern, insbesondere falls die jewei- lige Bremsvorrichtung elektrisch oder elektromagnetisch betätigbar ist. Bei dieser Ausführungsvariante ist die Steu ¬ ereinrichtung vorzugsweise mit der jeweiligen Bremsvorrichtung kommunikativ verbunden. Weiter ist die Steuereinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, für die jeweilige Bremsvor ¬ richtung Steuerbefehle zu erzeugen.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die jewei- lige Bremsvorrichtung indirekt zu steuern, also durch Steuern mindestens einer auf die jeweilige Bremsvorrichtung einwirkenden Vorrichtung, wie zum Beispiel eines Ventils eines Druckluftsystems. Bei dieser Ausführungsvariante ist die Steuereinrichtung vorzugsweise mit solch einer Vorrichtung kommunikativ verbunden. Weiter ist die Steuereinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, Steuerbefehle für eine solche Vorrichtung zu erzeugen.

Vorzugsweise sind die Räder jeweils um eine eigene Hochachse schwenkbar gelagert. Mit anderen Worten, die Räder sind vorzugsweise individuell schwenkbar. Unter einer Hochachse ist vorliegend eine Achse zu verstehen, die bei bestimmungsgemä ¬ ßer Ausrichtung des Schienenfahrzeugs - also wenn die Räder auf Schienen abgestützt sind - vertikal ausgerichtet ist.

Weiter ist es bevorzugt, wenn das Schienenfahrzeug für jedes der Räder eine eigene Lenkvorrichtung aufweist. Die jeweilige Lenkvorrichtung kann zum Beispiel eine Lenkstange sein oder eine Lenkstange umfassen. Zweckmäßigerweise ist die jeweilige Lenkvorrichtung mit dem ihr zugeordneten Rad verbunden. Die jeweilige Lenkvorrichtung kann dazu genutzt werden, das ihr zugeordnete Rad um die zugehörige Hochachse zu schwenken.

Vorteilhafterweise ist die jeweilige Lenkvorrichtung mithilfe der Steuereinrichtung steuerbar. Die Steuereinrichtung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, Steuerbefehle für einen Aktor zu erzeugen, der Teil der Lenkvorrichtung ist oder mit dieser verbunden ist. Ferner kann das Schienenfahrzeug eine weitere Sensoreinheit zum Überwachen seines Fahrzeuginnenraums aufweisen. Die wei ¬ tere Sensoreinheit kann insbesondere für eine automatische Fahrgastabfertigung genutzt werden. Beispielsweise können mithilfe der weiteren Sensoreinheit Ein- und Ausstiegsvorgänge von Fahrgästen überwacht werden. Zweckmäßigerweise sind Sensorsignale, die von der weiteren Sensoreinheit erzeugt werden, vom Zustand des Fahrzeuginnenraums abhängig. Für eine automatische Fahrgastabfertigung, insbesondere für eine Über ¬ wachung der Einstiegsvorgänge von Fahrgästen, kann außerdem die erstgenannte Sensoreinheit (mit- ) genutzt werden.

Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Steuereinrichtung mit der weiteren Sensoreinheit kommunikativ verbunden ist.

Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung zum Auswerten von Sensorsignalen der weiteren Sensoreinheit eingerichtet.

Die weitere Sensoreinheit kann einen oder mehrere Sensoren umfassen. Zum Beispiel kann die weitere Sensoreinheit mindes ¬ tens einen optoelektronischen Sensor, insbesondere mindestens einen CCD-Sensor, und/oder mindestens einen Ultraschallsensor aufweisen. Das Überwachen des Fahrzeuginnenraums kann unter anderem eine Bildauswertung/-erkennung und/oder eine Ermitt- lung der Positionen von Personen umfassen.

In bevorzugter Weise umfasst das Schienenfahrzeug mindestens eine Fahrgastzugangstür, die mithilfe der Steuereinrichtung steuerbar ist. Unter einer Fahrgastzugangstür ist vorliegend eine Tür zu verstehen, durch welche Fahrgäste das Fahrzeug betreten und verlassen können.

Zweckmäßigerweise ist die Steuereinrichtung kommunikativ mit einem Betätigungsmechanismus der Fahrgastzugangstür verbun- den. Zudem ist die Steuereinrichtung vorzugsweise dazu einge ¬ richtet, Steuerbefehle für den Betätigungsmechanismus zu er ¬ zeugen . Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Fahrgastzugangstür in Abhängigkeit von Sensorsignalen der erstgenannten Sensoreinheit und/oder von Sensorsignalen der weiteren Sensoreinheit zu steuern. Dies ermöglicht es, das Öffnen und Schließen der Fahrgastzugangs ¬ tür situationsabhängig zu steuern. Wird beispielsweise von der Steuereinrichtung anhand der Sensorsignale ermittelt, dass sich eine Person im Bereich einer Türöffnung der Fahrgastzugangstür befindet, kann die Steuereinrichtung mit dem Schließen der Fahrgastzugangstür warten, bis die Person den Bereich der Türöffnung verlassen hat und das Schließen der Fahrgastzugangstür sicher ist.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Schienenfahrzeugflotte, die ein erstes erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug sowie min ¬ destens ein weiteres erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug um- fasst. Unter einer Schienenfahrzeugflotte ist vorliegend eine Gruppe von Schienenfahrzeugen zu verstehen. Vorteilhafterweise sind die Steuereinrichtungen der Schienenfahrzeuge kommunikativ miteinander verbunden. Dadurch können die Steuereinrichtungen der Schienenfahrzeuge untereinander Daten/Informationen austauschen. In bevorzugter Weise ist das jeweilige Schienenfahrzeug mit einer Kommunikationsvorrich- tung zur drahtlosen Kommunikation mit dem/den anderen Schienenfahrzeug/-en der Schienenfahrzeugflotte ausgestattet.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtungen der Schienenfahrzeuge in einem Betriebsmodus betreibbar sind, in welchem von der Steuereinrichtung des ersten Schienenfahrzeugs die Steuereinrichtung des mindestens einen weiteren Schienenfahrzeugs steuerbar ist. In diesem Betriebsmodus er ¬ zeugt die Steuereinrichtung des ersten Schienenfahrzeugs vor ¬ teilhafterweise Steuerbefehle für die Steuereinrichtung des weiteren Schienenfahrzeugs bzw. - falls die Schienenfahrzeug ¬ flotte mehrere weitere Schienenfahrzeuge umfasst - für die Steuereinrichtungen der weiteren Schienenfahrzeuge. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Steuereinrichtung des ersten Schienenfahrzeugs dazu einge ¬ richtet, in besagtem Betriebsmodus die Steuereinrichtung des mindestens einen weiteren Schienenfahrzeugs derart zu steu- ern, dass die Schienenfahrzeuge im Fahrbetrieb mit gleicher Geschwindigkeit fahren. Auf diese Weise können die Schienen ¬ fahrzeuge - ohne zeitaufwendiges mechanisches Kuppeln der einzelnen Schienenfahrzeuge - einen Schienenfahrzeugverband bilden. Dies ermöglicht es, auf Kupplungseinrichtungen zum mechanischen Kuppeln der Schienenfahrzeuge zu verzichten, wodurch der Konstruktions- und Kostenaufwand für die Schienen ¬ fahrzeuge reduziert werden kann.

Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltun- gen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen abhängigen Patentansprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können je ¬ doch auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug kombinierbar. Ferner können Verfahrensmerkmale auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit gesehen werden. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das im Zusammenhang mit den Figuren nä- her erläutert wird. Das Ausführungsbeispiel dient der Erläu ¬ terung der Erfindung und beschränkt die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu ge ¬ eignete Merkmale des Ausführungsbeispiels auch explizit iso- liert betrachtet und mit einem beliebigen der Ansprüche kom ¬ biniert werden. Werden in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder einander entspre ¬ chende Elemente. Es zeigen:

FIG 1 eine schematische Darstellung einer drei Schienenfahrzeuge umfassenden Schienenfahrzeugflotte; FIG 2 eine schematische Darstellung eines der drei Schie ¬ nenfahrzeuge aus FIG 1.

FIG 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Schienen- fahrflotte 2, welche ein erstes Schienenfahrzeug 4a zur Per- sonenbeförderung sowie zwei weitere Schienenfahrzeuge 4b, 4c zur Personenbeförderung umfasst, wobei die Schienenfahrflotte 2 grundsätzlich eine höhere oder eine niedrigere Anzahl von Schienenfahrzeugen umfassen kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Schienenfahrzeugen 4a, 4b, 4c jeweils um ein in Niederflurbauweise ausgeführtes ein ¬ teiliges Straßenbahnfahrzeug.

Jedes der Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c ist für einen vollau ¬ tonomen Fahrbetrieb eingerichtet. Zudem weist keines der Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c in seinem Fahrzeuginnenraum ei ¬ nen Fahrzeugführerraum auf, sodass der gesamte Fahrzeuginnenraum des jeweiligen Schienenfahrzeugs 4a, 4b, 4c als Fahr ¬ gastraum genutzt wird. Ferner weist jedes der Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c vier Rä ¬ der 6 auf, wobei in FIG 1 von jedem der Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c jeweils nur zwei Räder 6 sichtbar sind. Die Räder 6 sind jeweils als individuell steuerbares Einzelrad ausge ¬ führt .

Des Weiteren weist jedes der Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c ei ¬ ne Kommunikationsvorrichtung 8 zur drahtlosen Kommunikation mit den beiden anderen Schienenfahrzeugen 4a, 4b, 4c auf. Bei den Kommunikationsvorrichtungen 8 kann es sich beispielsweise um Funk-Kommunikationsvorrichtungen handeln.

Darüber hinaus weist jedes der Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c eine Steuereinrichtung 10 auf, die mit der Kommunikationsvorrichtung 8 des jeweiligen Schienenfahrzeugs 4a, 4b, 4c über eine Informationsübertragungsleitung 12 kommunikativ verbunden ist. Mittels der Steuereinrichtung 10 des jeweiligen Schienenfahrzeugs 4a, 4b, 4c sind dessen Räder 6 steuerbar. Zudem können die Steuereinrichtungen 10 der Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c über die Kommunikationsvorrichtungen 8 untereinander Informationen austauschen.

Weiterhin weist jedes der Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c mehre ¬ re Fahrgastzugangstüren 14 auf, durch welche Fahrgäste das jeweilige Schienenfahrzeug 4a, 4b, 4c betreten und verlassen können. Die Fahrgastzugangstüren 14 des jeweiligen Schienenfahrzeugs 4a, 4b, 4c sind durch dessen Steuereinrichtung 10 offenbar und schließbar.

Außerdem verfügt jedes der Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c über mehrere Sensoreinheiten 16 zum Überwachen seines Fahrzeuginnenraums, die mit der Steuereinrichtung 10 des jeweiligen Schienenfahrzeugs 4a, 4b, 4c über Informationsübertragungs ¬ leitungen 12 verbunden sind.

FIG 2 zeigt exemplarisch das erste Schienenfahrzeug 4a der Schienenfahrzeugflotte 2 aus FIG 1 in einer schematischen Schnittdarstellung .

In FIG 2 sind alle vier Räder 6 sowie ein Wagenkasten 18 des ersten Schienenfahrzeugs 4a abgebildet. Zwei der vier Räder 6 sind an einem ersten Endabschnitt 20 des Wagenkastens 18 an ¬ geordnet, während die anderen beiden Räder 6 an einem zweiten Endabschnitt 22 des Wagenkastens 18 angeordnet sind.

Darüber hinaus sind in FIG 2 die zuvor erwähnte Steuereinrichtung 10 sowie mehrere weitere Sensoreinheiten 24 des Schienenfahrzeugs 4a abgebildet. Diese weiteren Sensoreinhei ¬ ten 24 sind jeweils über eine figürlich nicht dargestellte Informationsübertragungsleitung mit der Steuereinrichtung 10 des Schienenfahrzeugs 4a verbunden und werden unter anderem zum Überwachen der Fahrzeugumgebung 26 verwendet.

Das Schienenfahrzeug 4a weist für jedes seiner vier Räder 6 eine eigene Antriebseinheit 28 auf, durch welche das jeweili ¬ ge Rad 6 antreibbar ist. Die Räder 6 sind also individuell antreibbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die An ¬ triebseinheiten 28 jeweils als Radnabenmotor ausgebildet. Jede der Antriebseinheiten 28 ist über eine figürlich nicht dargestellte Steuerleitung mit der Steuereinrichtung 10 verbunden und durch die Steuereinrichtung 10 steuerbar.

Ferner weist das Schienenfahrzeug 4a für jedes seiner Räder 6 eine elektrodynamische Bremse auf, die insbesondere mit der jeweiligen Antriebseinheit 28 zusammenwirken und/oder in die jeweilige Antriebseinheit 28 integriert sein kann. Beispiels- weise kann die jeweilige elektrodynamische Bremse eine Nutz ¬ strombremse oder eine Widerstandsbremse sein.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Schienenfahr ¬ zeug 4a zusätzlich für jedes seiner vier Räder 6 eine zusätz- liehe Bremsvorrichtung 30 auf, insbesondere für eine Gefah ¬ renbremsung und/oder um das Schienenfahrzeug 4a im Stillstand sicher zu halten. Die zusätzlichen Bremsvorrichtungen 30 sind jeweils als mechanische Reibungsbremse - und zwar vorliegend als Scheibenbremse - ausgebildet, wobei grundsätzlich andere Ausführungsvarianten möglich sind.

Jede der zusätzlichen Bremsvorrichtungen 30 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Bremsscheibe 32, die di ¬ rekt oder indirekt (zum Beispiel über die jeweilige Antriebs- einheit 28) mit dem zugehörigen Rad 6 verbunden ist, sodass sich die Bremsscheibe 32 mit dem Rad 6 mitdreht. Zudem um ¬ fasst jede der zusätzlichen Bremsvorrichtungen 30 einen mit ihrer Bremsscheibe 32 zusammenwirkenden Bremssattel 34, der mittels einer figürlich nicht dargestellten Aktuatoreinheit betätigbar ist, welche beispielweise pneumatisch, hydraulisch oder elektromechanisch betrieben werden kann, wobei für jede Bremsvorrichtung 30 eine eigene Aktuatoreinheit vorhanden ist. Mithilfe der Aktuatoreinheiten sind die Bremsvorrichtungen 30 individuell steuerbar. Die Aktuatoreinheiten sind jeweils über eine figürlich nicht dargestellte Steuerleitung mit der Steuereinrichtung 10 verbunden und durch die Steuereinrichtung 10 steuerbar.

Jedes der Räder 6 ist um eine eigene (zur Zeichenebene der FIG 2 senkrechte) Hochachse 36 schwenkbar gelagert. Zum

Schwenken der Räder 6 weist das Schienenfahrzeug 4a für jedes seiner Räder 6 eine eigene Lenkvorrichtung 38 auf. Jede der Lenkvorrichtungen 38 umfasst eine Lenkstange 40 sowie einen an die Lenkstange 40 gekoppelten Aktor 42, durch welchen die Lenkstange 40 antreibbar ist und der über eine figürlich nicht dargestellte Steuerleitung mit der Steuereinrichtung 10 verbunden ist und durch die Steuereinrichtung 10 steuerbar ist.

Mithilfe der Steuereinrichtung 10 sind die Räder 6 individu ¬ ell steuerbar. Das Steuern der Räder 6 durch die Steuereinrichtung 10 erfolgt auf indirektem Wege, und zwar indem die Steuereinrichtung 10 die dem jeweiligen Rad 6 zugeordnete Antriebseinheit 28, Bremsvorrichtung 30 und Lenkvorrichtung 38 steuert .

Wenn das Schienenfahrzeug 4a an einer Haltestelle anhält, werden dessen Fahrgastzugangstüren 14 durch die Steuereinrichtung 10 geöffnet, sodass Fahrgäste das Schienenfahrzeug 4a betreten bzw. verlassen können. Zuvor erwähnte Sensoreinheiten 16, 24 erzeugen Sensorsignale und übermitteln diese an die Steuereinrichtung 10. Die Steuereinrichtung 10 überwacht anhand der Sensorsignale die Ein- und Ausstiegsvorgänge von Fahrgästen. Hierbei ermittelt die Steuereinrichtung 10 die Positionen von innerhalb und außerhalb des Schienenfahrzeugs 4a befindlichen Personen und analysiert deren Bewegungsver- halten. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne werden die Fahrgastzugangstüren 14 durch die Steuereinrichtung 10 wieder geschlossen. Das bevorstehende Schließen der Fahrgastzugangstü- ren 14 wird zuvor durch einen Signalton angekündigt.

Befindet sich eine Person im Bereich einer Türöffnung, verzögert die Steuereinrichtung 10 das Schließen der entsprechenden Fahrgastzugangstür 14 solange, bis die Person den Bereich der Türöffnung verlassen hat und das Schließen der Fahrgast- zugangstür 14 sicher ist. Erkennt die Steuereinrichtung 10 anhand des von ihr analysierten Bewegungsverhaltens einer herbeieilenden Person, dass die Person in das Schienenfahrzeug 4a einsteigen möchte, kann die Steuereinrichtung 10 - sofern der einzuhaltende Fahrplan es zulässt - das Schließen der Fahrgastzugangstür 14 verzögern, bis die Person in das Schienenfahrzeug 4a eingestiegen ist.

Für den vollautonomen Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs 4a überwacht die Steuereinrichtung 10 die Fahrzeugumgebung 26 anhand der von den weiteren Sensoreinheiten 24 erzeugten Sensorsignale. Hierbei ermittelt die Steuereinrichtung 10 die Abstände von in der Fahrzeugumgebung 26 befindlichen Personen und Fahrzeugen und analysiert deren Bewegungsverhalten. In Abhängigkeit der Sensorsignale steuert die Steuereinrichtung 10 die Räder 6 des Schienenfahrzeugs 4a. Das Steuern der Rä ¬ der 6 erfolgt im vollautonomen Fahrbetrieb in solch einer Weise, dass es zwischen dem Schienenfahrzeug 4a und Personen und/oder anderen Fahrzeugen nicht zu einer Kollision kommt. Die beiden weiteren Schienenfahrzeuge 4b, 4c der Schienen ¬ fahrzeugflotte 2 aus FIG 1 sind identisch zu dem ersten

Schienenfahrzeug 4a ausgebildet. Obige Ausführungen zu dem ersten Schienenfahrzeug 4a gelten in analoger Weise für die beiden weiteren Schienenfahrzeuge 4b, 4c der Schienenfahr- zeugflotte 2.

Des Weiteren sind die Steuereinrichtungen 10 der Schienenfahrzeuge 4a, 4b 4c in einem Betriebsmodus betreibbar, in welchem von der Steuereinrichtung 10 des ersten Schienenfahrzeugs 4a die Steuereinrichtungen 10 der beiden weiteren

Schienenfahrzeuge 4b, 4c steuerbar sind. Das heißt, die Steu ¬ ereinrichtungen 10 sind in einem Betriebsmodus betreibbar, in welchem von der Steuereinrichtung 10 des ersten Schienenfahrzeugs 4a Steuerbefehle für die Steuereinrichtungen 10 der beiden weiteren Schienenfahrzeuge 4b, 4c erzeugt werden.

Bei der Erzeugung der Steuerbefehle für die Steuereinrichtun- gen 10 der beiden weiteren Schienenfahrzeuge 4b, 4c berücksichtigt die Steuereinrichtung 10 des ersten Schienenfahrzeugs 4a Sensorsignale, die von den Sensoreinheiten 16, 24 der beiden weiteren Schienenfahrzeuge 4b, 4c erzeugt und mit- hilfe der Kommunikationsvorrichtungen 8 an das erste Schie- nenfahrzeug 4a übermittelt werden.

In besagtem Betriebsmodus erzeugen die Steuereinrichtungen 10 der beiden weiteren Schienenfahrzeuge 4b, 4c in Abhängigkeit der Steuerbefehle, die sie von der Steuereinrichtung 10 des ersten Schienenfahrzeugs 4a erhalten, Steuerbefehle für Kom ¬ ponenten des jeweiligen weiteren Schienenfahrzeugs 4b, 4c.

Die Steuereinrichtung 10 des ersten Schienenfahrzeugs 4a ist dazu eingerichtet, in besagtem Betriebsmodus die Steuerein- richtungen 10 der beiden weiteren Schienenfahrzeuge 4b, 4c derart zu steuern, dass die Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c im Fahrbetrieb mit gleicher Geschwindigkeit fahren. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c einen Schienenfahrzeugverband bilden, bei dem die Schienen- fahrzeuge 4a, 4b, 4c „virtuell" (d. h. ohne mechanische An- kopplung) gekuppelt sind. Da mechanische Kuppeleinrichtungen nicht erforderlich sind, um mit den Schienenfahrzeugen 4a, 4b, 4c einen Schienenfahrzeugverband zu bilden, können die Schienenfahrzeuge 4a, 4b, 4c jeweils ohne mechanische Kuppel- einrichtungen ausgeführt sein.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel einge ¬ schränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.