Beschreibung

System, insbesondere Nahverkehrsbahnsystem, und Verfahren zur fahrzeugseitigen Fahrwegerfassung für ein solches System

Die Erfindung betrifft ein System, insbesondere Nahverkehrs ^¬ bahnsystem, und ein Verfahren zur fahrzeugseitigen Fahrwegerfassung für ein solches System gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.

Nahverkehrsbahnsysteme, bei denen sich Fahrzeuge entlang von Fahrstrecken eines Streckennetzes bewegen, sind allgemein bekannt. Zur Ortung der Fahrzeuge sind wegseitige Ortsmarkie ^¬ rungen in Form von Balisen an den Fahrstrecken fest angeord- net . Die Balisen weisen eine Sendeeinrichtung auf, mit deren Hilfe die Identifizierung der Balise zu den passierenden Fahrzeugen übertragen wird. Zur übertragung ist die Sendeeinrichtung mit einer Antenne versehen, die wie jede richtungs ^¬ abhängige Antenne eine Abstrahlcharakteristik mit einer Hauptkeule in Hauptstrahlrichtung aufweist. Beim Passieren der Balise wird deren Ort mit Hilfe der fahrzeugseitigen Fahrwegerfassung bestimmt und mit dem bekannten Ort dieser Balise verglichen und die fahrzeugseitige Fahrwegerfassung entsprechend neu kalibriert bzw. korrigiert.

Speziell ist bekannt, als Ort der Balise den Ort anzusehen, bei dem die Spannung des von der Balise ausgesendeten Signals einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Dieses Verfah ^¬ ren hat den Nachteil, dass die fahrzeugseitige Bestimmung des Orts der Balise oft einen zu großen Fehler aufweist.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, den Fehler bei der fahr- zeugseitigen Ortsbestimmung zu verringern und damit die Ortungsgenauigkeit der Selbstortung des Fahrzeugs zu erhöhen.

Die Aufgabe wird bezogen auf das System und bezogen auf das Verfahren durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst; die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen.

Die Lösung der Aufgabe sieht bezogen auf das System und das Verfahren vor, dass der Ort der Sendeeinrichtung und damit der Ortsmarkierung der mittlere Ort zwischen den beiden Orten ist, an denen das Signal der Hauptkeule beim Passieren einen vorgegebenen Schwellwert zunächst über- und anschließend wie ^¬ der unterschreitet . Die Idee besteht also darin, das Balisen- signal nachträglich zu bewerten, d.h. für die Hauptkeule der Abstrahlcharakteristik zwei Orte zu bestimmen und als Ort der Balise den Ort anzusehen, der in der Mitte zwischen diesen beiden Orten liegt, was mit einer deutlich höheren Genauigkeit verbunden ist .

Zur Korrektur der fahrzeugseitigen Fahrwegerfassung wird vorgeschlagen, dass der Ort der Ortsmarkierung den Fahrzeugen bekannt ist, dass die Fahrzeuge den jeweils zurückgelegten

Fahrweg erfassen und anhand des Fahrwegs ihren momentanen Ort selbst bestimmen und dass die Fahrzeuge ihre fahrzeugseitige Fahrwegerfassung anhand des bekannten Orts der Ortsmarkierung nach Art einer Eichung der Fahrwegerfassung jeweils korrigie- ren.

Die Genauigkeit der Fahrwegerfassung lässt sich erhöhen, wenn die Fahrzeuge ihren momentanen Ort jeweils ausgehend von ei ^¬ ner passierten Ortsmarkierung bestimmen.

Eine technisch einfache Ausführungsform sieht vor, dass die Ortsmarkierung als Balise ausgebildet ist.

Eine ausreichende Genauigkeit erhält man, wenn die Erfassung des Fahrwegs mittels Wegimpulsgebern über den Raddurchmessern erfolgt .

Kontaktlos lässt sich der Fahrweg mittels Doppelradaren er ^¬ fassen .

Störungsunabhängiger ist das System, wenn das Signal der Ortmarkierung jeweils nur zwischen zwei vorgegebenen Orten aus- gewertet wird, also innerhalb eines plausiblen Ortsfensters.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben, deren einzige Figur eine Ortsmarkierung 1 in Form einer Balise Ia mit einer Abstrahlcharakteristik 2 zeigt .

Die Balise Ia gehört zu einem nicht weiter gezeigten Nahverkehrsbahnsystem, bei dem sich Fahrzeuge entlang von Fahrstrecken eines Streckennetzes bewegen, wobei an den Fahrstrecken wegseitig Balisen Ia fest angeordnet sind.

Jede Balise Ia weist eine Sendeeinrichtung auf, die ihre I- dentifizierung an die Fahrzeuge beim Passieren überträgt. Dazu wird ein Signal über die Antenne der Sendeeinrichtung und damit der Balise Ia beim Passieren der entsprechenden Balise Ia zum Fahrzeug hin abgestrahlt.

Die Abstrahlcharakteristik 2 oder auch Richtcharakteristik der Antenne der Sendeeinrichtung der Balise Ia stellt den Ge- winn der Antenne dar. Dieser ist - wie allgemein üblich - als Richtdiagramm in Polarkoordinaten dargestellt. Man spricht bei Abstrahlcharakteristiken 2 auch von Keulencharakteristiken mit einer Hauptkeule 3 in Hauptstrahlrichtung (Pfeil 4) und mehreren Nebenkeulen 5, 6 oder „Nebenzipfeln", welche an-

schaulich das Verhältnis der relativen Sendeleistung in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel zeigen. Desto größer die Richt ^¬ wirkung der Antenne der Balise Ia desto schmaler wird die Hauptstrahlkeule 3.

Die Abstrahlcharakteristik 2 der Balise Ia in der Figur zeigt eine Hauptkeule 3 in Hauptstrahlrichtung (Pfeil 4) und beid ^¬ seitig der Hauptkeule 3 jeweils eine Nebenkeule 5, 6, die spiegelsymmetrisch zur Hauptstrahlrichtung (Pfeil 4) verlau- fen.

In der Figur ist schematisch der Verlauf der Fahrstrecke 7 des passierenden Fahrzeugs eingezeichnet.

Das Fahrzeug verfügt über einen nicht gezeigte, im Fahrzeug untergebrachte Fahrwegerfassung, die den vom Fahrzeug von ei ^¬ nem Ausgangspunkt aus zurückgelegten Fahrweg mittels Wegim ^¬ pulsgebern anhand des Raddurchmessers in bekannter Weise er ^¬ mittelt. Selbstverständlich sind auch andere Verfahren der Fahrwegermittlung möglich, beispielsweise die Fahrwegerfas ^¬ sung mittels Dopplerradaren. Zweckmäßigerweise ist der Aus ^¬ gangspunkt für den zurückgelegten Weg jeweils die zuletzt passierte Balise Ia, deren Ort dem Fahrzeug und damit der Fahrwegerfassung jeweils bekannt ist.

Bewegt sich das Fahrzeug vom Ort Ol zum Ort 02 (also inner ^¬ halb dieses Ortsfensters, das entsprechend groß, wenn auch nicht zu groß, und damit plausibel ist) entlang der Fahrstre ^¬ cke 7, so ermittelt es bei einem vorgegebenen Schwellwert 8 beim Passieren der Nebenkeule 6 am Ort 9 ein überschreiten und am Ort 10 ein anschließendes Unterschreiten des Schwell ^¬ werts. Dasselbe ereignet sich in Bezug auf die Hauptkeule 3 an den Orten 11 und 12 und in Bezug auf die Nebenkeule 5 an den Orten 13, 14.

Praktisch wird an diesen Orten 9, 10,..., 14 jeweils ein hochgenaues (Attention-) Signal ATN erzeugt, hier also ATNl, ATN2,..., ATN6 an den entsprechenden Orten 9, 10,..., 14. (Die Signale ATN können jeweils mit einem hochgenauen Zeitstempel versehen werden, was es in Folge ermöglicht, den Balisenort O anhand der Zeitstempel zu ermitteln.) Anhand der Signale ATN lässt sich die Hauptkeule 3 identifizieren und dieser ent ^¬ sprechend die Signale ATN3 und ATN4 zuordnen. Dies ist auf- grund der unterschiedlichen Abstände zwischen den Signalen

ATN auch dann möglich, wenn nur eine Nebenkeule 5 oder 6 vorhanden ist oder aber keine Nebenkeulen 5 oder 6 vorhanden sind.

Der Ort O der Balise ist dann der mittlere Ort zwischen den beiden Signalen ATN3 und ATN4 bzw. den Orten 11, 12. Die Fahrwegerfassung setzt dann intern den Ort, der beim Passieren der Balise Ia ermittelt wurde, als Ort O der Balise Ia, welcher der Fahrwegerfassung genau bekannt ist.

Die Höhe des Schwellwertes hat letzten Endes keinen Einfluss auf die Genauigkeit des Verfahrens, da dieses dann mit rela ^¬ tiven Bezügen zu zeitlichen Ereignissen arbeitet (Ermittlung der zeitlichen Mitte) .