Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Lösungen zur Automatisierung von Zugbildungs- und Zugtrennungsprozessen im Schienengüterverkehr.

Im Einzelnen betrifft die Erfindung ein Verfahren sowie eine Anordnung zum Erkennen eines Wagenstands oder einer Wagenreihung in einem Zugverbund, der aus mindestens einem mit einem Triebwagen bespannten Wagen, insbesondere Güterwagen, oder aus einem Wagenverbund mit mindestens zwei durch einen wageneigenen Antrieb bewegbare Wagen besteht.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese ein Verfahren sowie eine Anordnung zum Erkennen der Einstellrichtung eines Wagens in dem Zugverbund.

Aus dem Personenschienenverkehr ist die Erfassung und Detektion von Wagenorientierung und Zugreihung allgemein bekannt. Hierbei werden zunächst mehrere sogenannte betriebliche Einheiten zu längeren Zugverbänden zusammengekuppelt („Mehrfachtraktion"). Die Kupplung solcher Triebfahrzeuge erfolgt derzeit ausschließlich mittels automatischer Kupplungen, die eine mechanische Verbindung sowie elektrische Verbindungen über eine entsprechend ausgestattete Elektrokontaktkupplung herstellen. Für die Steuerung des so entstandenen Zugverbunds muss eine sogenannte „Zugtaufe" durchgeführt werden, welche sicherstellt, dass der neu entstandene Zugverbund sicher von einer Stelle, d.h. einem jeweilig besetzten Führerstand, vollständig gesteuert und auch überwacht werden kann.

Unter einer „Zugtaufe" ist die Initialisierung des Kommunikationssystems eines neu zusammengestellten Zugverbunds zu verstehen. Die Zugtaufe stellt die Funktionsfähigkeit des Kommunikationssystems für die elektronischen Systeme im Zugverbund her. Sie ist eine grundlegende Aufgabe des Kommunikationssystems und beinhaltet im Wesentlichen die logische Adressierung der Kommunikationsknoten in den einzelnen Fahrzeugen, und integriert dabei die Ermittlung variabler zugspezifischer Parameter (Wagenreihenfolge, Ausrichtung der Wagen, letzter Wagen). Dies wird als Erstellung einer Zugordnungstabelle verstanden, in der zu den logischen Adressen im Kommunikationssystem die Wagennummern (weltweit einmalige Fahrzeugkennzeichnung) und deren Ausrichtung zugeordnet wird.

Der Prozess der Zugtaufe wird vom führenden Fahrzeug (Triebfahrzeug) initialisiert. Am Ende des Prozesses sind die Position jedes (intelligenten) Wagens und dessen Ausrichtung bekannt. Auf dieser Basis kann eine Kommunikation von elektronischen Systemen zwischen allen Fahrzeugen/Wagen im Zugverbund realisiert werden, und es können weitere systemübergreifende oder systemspezifische Initialisierungsfunktionen durchgeführt werden. Nach der Zugtaufe erfolgt durch einen zyklischen Nachrichtenaustausch die kontinuierliche Sicherstellung, dass das System funktionsfähig ist. Der Prozess sollte eine maximale Zeitdauer von 120 Sekunden nicht überschreiten und ist zwingend mit der Entwicklung des Kommunikationssystems zu realisieren.

Eine Zugtaufe wird beispielsweise durch die pro Triebwagen vorhandenen zentralen Zugsteuerungsgeräte (TCMS) koordiniert, wobei diese in der Regel zunächst ein Master-Zugsteuerungsgerät aushandeln, welches dann zentrale Vorgänge der Zugtaufe und des so genannten Zugvorbereitungsdienstes (z.B. Bremsprobe) koordiniert und steuert. Die Kommunikation erfolgt dabei über einen oder mehrere (redundant) installierte Zugdatenbusse, deren Protokolle beispielsweise die Zugbildung und Zugtaufe mit entsprechenden Funktionen ggf. unterstützen. Häufig kommt heutzutage hier das sogenannte Train Communication Network (TCN) nach IEC/IN61375-X zur Anwendung. Beispielsweise betrifft die Druckschrift US 4,689,602 ein System zum Bestimmen der Reihenfolge von Wagen in einem Zugverbund. Die Reihenfolge wird durch den Start der Eingabe eines Signals an die Datenübertragungseinrichtung des vorderen Wagens und dessen Weitergabe an die folgende Datenübertragungseinrichtung des folgenden und der weiteren Wagen sowie die Auswertung der ausgegebenen Signale bestimmt, wobei die Reihenfolge in einem zentralen Speicher auf dem vorderen Wagen des Zugverbunds gespeichert wird. Nachteilig ist, dass das aus diesem Stand der Technik bekannte System auf der Basis von verschiedenen störanfälligen Steuer- und Kontrollrelais im jeweiligen Wagen, für die außerdem noch eine spezielle Steuerleitung angeordnet werden muss, arbeitet. Zur Erkennung der Reihenfolge der Wagen muss die Steuerleitung ebenfalls unterbrochen werden.

Insbesondere ist es aus der Schienenfahrzeugtechnik allgemein bekannt, zur Zugtaufe, also zur Initialisierung eines Datenkommunikationssystems des Zugverbunds nach einer Neuzusammenstellung des Zugverbunds oder nach einer Änderung der Zugzusammensetzung, auf Anforderung einer eine Masterfunktion ausübenden Zentraleinheit, welche die Steuerung des Zugverbunds übernehmen soll, eine Abfrage von jedem einzelnen dem Zugverbund zugeordneten Wagen einzuholen, um die Anzahl der Wagen, eine Wagenreihung sowie eine Rechts-/Linksori- entierung der Wagen innerhalb des Zugverbunds automatisch zu ermitteln. Zur Durchführung eines derartigen Verfahrens ist es bekannt, jeden Wagen des Zugverbunds an einen Zugbus zu koppeln, über den der Datenaustausch erfolgt. Als Zugbus können beispielsweise physikalische Leitungen oder ein Funkbus eingesetzt werden.

Ein Funkbus bietet den Vorteil, dass eine Kopplung einer elektronischen/elektri- schen Verbindungsleitung zum Aufbau des Zugbusses zwischen den einzelnen Wagen nicht erfolgen muss, da die Datenübertragung auf Funkwege, d.h. leitungslos, erfolgt.

Hierbei ist jedoch nachteilig insbesondere, wenn bei mehreren, räumlich eng benachbart stehenden Zügen eine Zugtaufe durchgeführt werden soll, dass eine nicht eindeutige Zugordnung der Wagen zu dem jeweils zugehörigen Zug/Zugver- bund möglich ist. Durch die Funkübertragung kann versehentlich eine logische Zuordnung eines in einem benachbart stehenden Zugverbund angeordneten Wagens zu einem „falschen" Zugverbund erfolgen.

Darüber hinaus ist diese Technik zur Initialisierung eines Datenkommunikationssystems des Zugverbunds (Zugtaufe) aufgrund der hierzu notwendigen Hardware relativ aufwendig und nicht für den schienengebundenen Güterfrachtverkehr attraktiv.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit insbesondere die Problemstellung zu Grunde, dass herkömmliche Vorrichtungen und Verfahren zur Erkennung des Wagenstands und der Einstellrichtung für den Personenschienenverkehr ausgebildet sind, und dass diese Vorrichtungen bzw. Verfahren nicht oder zumindest nicht ohne Weiteres auf den schienengebundenen Güterfrachtverkehr übertragen werden können. Dies liegt daran, dass beim schienengebundenen Güterfrachtverkehr aus Kostengründen entsprechende Steuergeräte in den Elektrokontaktkupplungen nicht implementiert sind, die jedoch beim Personenschienenverkehr für die korrekte Erfassung der Triebzug- oder Wagenorientierung notwendig sind.

Auf Grundlage dieser Problemstellung liegt somit der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung bzw. Anordnung und ein Verfahren zur Erkennung eines Wagenstands in einem Zugverkehr zu schaffen, um auf einfache Weise eine fehlerfreie Zugtaufe zu ermöglichen, wobei die Vorrichtung und das Verfahren erhöhte Zuverlässigkeit aufweisen.

Gemäß einem weiteren Aspekt soll eine entsprechende Anordnung bzw. ein Verfahren angegeben werden, welches ferner geeignet ist, in einer leicht zu realisierenden aber dennoch effizienten Weise die Einstellrichtung eines Wagens in dem Zugverbund zu erkennen. Insbesondere sollen die Anordnung bzw. das Verfahren für den schienengebundenen Güterfrachtverkehr geeignet sein.

Im Hinblick auf die Anordnung wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe insbesondere durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 angegeben sind.

Im Hinblick auf das Verfahren wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch den Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 9 gelöst. Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird ferner durch einen Zugverbund gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 10 gelöst.

Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere eine Anordnung zum Erkennen einer Wagenreihung bzw. eines Wagenstands in einem Zugverbund, der aus mindestens einem mit einem Triebwagen bespannten Wagen, insbesondere Güterwagen, oder aus einem Wagenverbund mit mindestens zwei durch einen wageneigenen Antrieb bewegbare Wagen besteht. Der Zugverbund weist eine durchgehende Stromversorgungsleitung mit einem zentralen elektrischen Einspeisepunkt für einen durchgehenden Fluss elektrischer Energie auf.

Erfindungsgemäß ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Anordnung ferner eine Trägerfrequenzeinrichtung zur Datenübertragung insbesondere über die durchgehende Stromversorgungsleitung aufweist. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang somit vorgesehen, dass es sich bei der Trägerfrequenzeinrichtung um einen Powerline-basierten Installationsbus (PCL-Bus) handelt, bei dem die Signale über die bereits vorhandene (durchgehende) Stromversorgungsleitung gesendet werden, ohne dass neue Leitungen verlegt werden müssen. Ein solcher Powerline-basierter Installationsbus hat somit den Vorteil, dass die Stromversorgungsleitung selbst als Kommunikationsmedium dient.

Selbstverständlich ist die Erfindung jedoch nicht auf Trägerfrequenzeinrichtungen bzw. Powerline-basierten Installationsbussen begrenzt, bei denen die Signale über die durchgehende Stromversorgungsleitung übermittelt werden. An Stelle der Stromversorgungsleitung kann die Signalübertragung auch über Datenleitungen erfolgen. Die Vorteile des Übertragungswegs über die durchgehende Stromversorgungsleitung liegen jedoch in der hohen Zuverlässigkeit und im geringen Installationsaufwand.

Die Trägerfrequenzeinrichtung ist ausgebildet, unter Verwendung der Trägerfrequenztechnik Signale über eine oder mehrere Trägerfrequenzen zusätzlich insbesondere auf die durchgehende Stromversorgungsleitung zu modulieren. Dabei wird in der Regel mit Hilfe der Pulsphasenmodulation das Datensignal auf beispielsweise das 230V-Trägersignal aufmoduliert. Bei der Pulsphasenmodulation werden die Daten durch Impulse übertragen, die dem Trägersignal aufmoduliert werden. Durch eine zeitliche Verschiebung der Impulse und dadurch unterschiedlichen Zeitabstände zwischen den Impulsen wird die Information kodiert.

Die Trägerfrequenzeinrichtung der erfindungsgemäßen Anordnung weist vorzugsweise je Wagen des Zugverbunds mindestens eine Kommunikationseinrichtung auf. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine Kommunikationsrichtung in Gestalt eines Modems. Die mindestens eine Kommunikationseinrichtung je Wagen des Zugverbunds ist ausgebildet, über den insbesondere mit der durchgehenden Stromversorgungsleitung bereitgestellten Übertragungsweg digitale Signale mit einer als im Hinblick auf eine hierarchische Verwaltung des Zugriffs auf die mit der Trägerfrequenzeinrichtung bereitgestellten Datenübertragung geltenden Master-Kommunikationseinrichtung auszutauschen.

Gemäß bevorzugten Realisierungen der erfindungsgemäßen Anordnung ist diese Master-Kommunikationseinrichtung in dem Triebwagen des Zugverbunds angeordnet.

Zusätzlich ist bei der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass die Anordnung eine Mess- und/oder Auswerteeinrichtung aufweist, welche ausgebildet ist, auf Grundlage von Laufzeiten oder Laufzeitdifferenzen von über den insbesondere mit der durchgehenden Stromversorgungsleitung bereitgestellten Übertragungsweg zwischen der mindestens einen Kommunikationseinrichtung eines jeden Wagens des Zugverbunds und der Master-Kommunikationseinrichtung ausgetauschten digitalen Signalen eine Wagenreihung abzuleiten.

Mit anderen Worten, der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass anhand der Laufzeiten oder Laufzeitdifferenzen der von den einzelnen Kommunikationseinrichtungen der jeweiligen Wagen des Zugverbunds an die vorzugsweise im Triebwagen des Zugverbunds angeordnete Master- Kommunikationseinrichtung geschickten Signale eine Anzahl der Wagen des Zugverbunds und/oder eine Entfernung der einzelnen Wagen des Zugverbunds zu dem Wagen mit der Master-Kommunikationseinrichtung ermittelt wird, wobei vorzugsweise hieraus ein Wagenstand bzw. eine Wagenreihung des Zugverbunds herleitbar ist. Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass der Wagenstand (sowie auch die Einstellrichtung) der Wagen im Zugverbund oder Wagenverbund automatisch und ohne Verwendung von zusätzlichen durchgehenden Leitungen im Zugverbund oder Wagenverbund bestimmt werden kann. Eine Zugbildung, das heißt die Veränderung von Anzahl, Einstellrichtung und Art der Wagen, sowie der Wagenstand der Wagen im Zugverbund, ist somit beliebig oft änderbar.

Somit eignet sich die erfindungsgemäße Anordnung insbesondere für den schienengebundenen Güterfrachtverkehr.

Gemäß bevorzugten Realisierungen der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorgesehen, dass die Trägerfrequenzeinrichtung genau eine (einzige) Kommunikationseinrichtung je Wagen des Zugverbunds aufweist. Diese genau eine einzige Kommunikationseinrichtung je Wagen des Zugverbunds ist dabei an oder in einem Endbereich des jeweiligen Wagens angeordnet oder vorgesehen.

Unter dem hierin verwendeten Begriff „Endbereich des Wagens" ist der Bereich des Wagens zu verstehen, der nicht dem mittleren Bereich entspricht.

Gemäß Weiterbildungen der zuletzt genannten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die genau eine Kommunikationseinrichtung eines ersten Wagens des Zugverbunds ausgebildet ist, nicht nur digitale Signale über den insbesondere mit der durchgehenden Stromversorgungsleitung bereitgestellten Übertragungsweg mit der Master-Kommunikationseinrichtung auszutauschen, sondern auch digitale Signale über den insbesondere mit der durchgehenden Stromversorgungsleitung bereitgestellten Übertragungsweg mit der genau einen Kommunikationseinrichtung mindestens eines anderen, zweiten Wagens des Zugverbunds auszutauschen. Bei diesem zweiten Wagen des Zugverbunds handelt es sich insbesondere um einen Wagen des Zugverbunds, der nicht dem Triebwagen entspricht bzw. der nicht mit der Master-Kommunikationseinrichtung versehen ist.

Insbesondere ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass in dem Zugverbund der erste Wagen unmittelbar benachbart zu dem zweiten Wagen angeordnet ist.

Gemäß Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorgesehen, dass die Mess- und/oder Auswerteeinrichtung nicht nur ausgebildet ist, eine Wagenreihung und/oder eine Wagenanzahl in dem Zugverbund zu ermitteln, sondern ferner ausgebildet ist, auf Grundlage von Laufzeiten von über den Übertragungsweg zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens ausgetauschten digitalen Signalen eine Einstellrichtung des ersten Wagens und des zweiten Wagens abzuleiten. Vorzugsweise kommt hierzu eine Auswertung von Laufzeitdifferenzen von zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens ausgetauschten digitalen Signalen zum Einsatz.

Gemäß Ausführungsformen insbesondere der zuletzt genannten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorgesehen, dass die Mess- und/oder Auswerteeinrichtung ausgebildet ist, eine Laufzeit oder Laufzeitdifferenz von zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens ausgetauschten digitalen Signalen zu ermitteln und die ermittelte Laufzeit oder Laufzeitdifferenz in eine der folgenden Klassen zu kategorisieren: a) kurz; b) mittel; oder c) lang.

Dabei entspricht die Kategorie „kurz" einer relativ kurzen Laufzeit oder Laufzeitdifferenz der zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens ausgetauschten Signale, aus welcher mit Hilfe der Mess- und/oder Auswerteeinrichtung ableitbar ist, dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine erste Richtung des Zugverbunds zeigt, und dass der Endbereich des zweiten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine zur ersten Richtung entgegengesetzten zweite Richtung des Zugverbunds zeigt, wobei ferner ableitbar ist, dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, unmittelbar an den Endbereich des zweiten Wagens angrenzt, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist. Andererseits entspricht die Kategorie „mittel" einer mittleren Laufzeit oder Laufzeitdifferenz der zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens ausgetauschten Signale. Mit Hilfe der Mess- und/oder Auswerteeinrichtung ist dadurch ableitbar, dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine erste Richtung des Zugverbunds zeigt, und dass der Endbereich des zweiten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, ebenfalls in die erste Richtung des Zugverbunds zeigt.

Andererseits entspricht die Kategorie „lang" einer relativ langen Laufzeit oder Laufzeitdifferenz der zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens ausgetauschten Signale, aus welcher mit Hilfe der Mess- und/oder Auswerteeinrichtung ableitbar ist, dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine erste Richtung des Zugverbunds zeigt, und dass der Endbereich des zweiten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine zur ersten Richtung entgegengesetzten zweite Richtung des Zugverbunds zeigt, und dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, nicht an den Endbereich des zweiten Wagens angrenzt, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist.

Insbesondere ist die Mess- und/oder Auswerteeinrichtung ausgebildet, für alle benachbarten Wagen des Zugverbunds die Laufzeit oder Laufzeitdifferenz der zwischen den Kommunikationseinrichtungen der benachbarten Wagen ausgetauschten Signale zu ermitteln und zu kategorisieren. Die Mess- und/oder Auswerteeinrichtung ist ferner ausgebildet, hieraus die Orientierung eines jeden Wagen gegenüber dem - in Richtung der Master-Kommunikationseinrichtung gesehen - vorigen Wagen zu ermitteln und somit die Orientierung aller Wagen im Zugverbund abzuleiten. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erkennen einer Wagenreihung und Wagenorientierung in einem Zugverbund, der aus mindestens einem mit einem Triebwagen bespannten Wagen, insbesondere Güterwagen, oder aus einem Wagenverbund mit mindestens zwei durch einen wageneigenen Antrieb bewegbare Wagen besteht. Der Zugverbund weist eine durchgehende Stromversorgungsleitung mit einem zentralen elektrischen Einspeisepunkt für einen durchgehenden Fluss elektrischer Energie auf. Ferner weist der Zugverbund eine Trägerfrequenzeinrichtung zur Datenübertragung insbesondere über die durchgehende Stromversorgungsleitung auf. Die Trägerfrequenzeinrichtung weist genau eine Kommunikationseinrichtung, insbesondere in Gestalt eines Modems, je Wagen des Zugverbunds auf, welche an oder in einem Endbereich des jeweiligen Wagens angeordnet oder vorgesehen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich insbesondere durch die folgenden Verfahrensschritte aus:

Zunächst wird für alle benachbarten Wagen des Zugverbunds die Laufzeit oder Laufzeitdifferenz der zwischen den Kommunikationseinrichtungen der benachbarten Wagen ausgetauschten Signale ermittelt. Anschließend wird aus der ermittelten Laufzeit oder Laufzeitdifferenz der zwischen den Kommunikationseinrichtungen der benachbarten Wagen ausgetauschten Signale die Orientierung eines jeden Wagens gegenüber dem - in Richtung einer Master- Kommunikationseinrichtung gesehen - vorigen Wagen ermittelt. Schließlich wird aus der ermittelten Orientierung eines jeden Wagens gegenüber dem - in Richtung der Master-Kommunikationseinrichtung gesehen - vorigen Wagen die Orientierung aller Wagen im Zugverbund abgeleitet.

Die Erfindung betrifft ferner einen Zugverbund gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 10.

Der erfindungsgemäße Zugverbund besteht aus mindestens einem mit einem Triebwagen bespannten Wagen, insbesondere Güterwagen, oder aus einem Wagenverbund mit mindestens zwei durch einen wageneigenen Antrieb bewegbare Wagen. Der Zugverbund weist vorzugsweise eine durchgehende Stromversorgungsleitung mit einem zentralen elektrischen Einspeisepunkt für einen durchgehenden elektrischen Fluss elektrischer Energie und eine Trägerfrequenzeinrichtung zur Datenübertragung insbesondere über die durchgehende Stromversorgungsleitung auf.

Zum Erkennen einer Wagenreihung oder Wagenorientierung in dem Zugverbund weist der Zugverbund ferner eine Anordnung der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Art auf.

Wie zuvor beschrieben, eignet sich die erfindungsgemäße Anordnung nicht nur zum Erkennen eines Wagenstands bzw. einer Wagenreihung in dem Zugverbund, sondern auch dazu, die Einstellrichtung eines einzelnen Wagens in dem Zugverbund oder die Einstellrichtung aller Wagen in dem Zugverbund zu erkennen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt:

FIG. 1 schematisch das Grundkonzept eines Zugverbunds mit einer exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung.

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine technische Lösung zum Ermitteln bzw. Detektieren der Zugreihung und Wagenorientierung in einem Zugverbund 1 zum Zwecke einer Zugtaufe eines schienengebundenen Güterzugs mit durchgehender Stromversorgungsleitung 4 und einem Kommunikationssystem, welches jeden Wagen 2, 3.1 bis 3.5 des Zugverbunds 1 an ein übergeordnetes Kontrollsystem anbindet.

Derartige Systeme mit durchgehender Stromversorgungsleitung 4 und zugseitiger Kommunikationsverbindung genießen derzeit besondere Aufmerksamkeit im Zuge der Modernisierung bzw. Digitalisierung des Schienengüterverkehrs.

Bei dem in FIG. 1 gezeigten Grundkonzept kommt als Kommunikationssystem ein Powerline-Kommunikationssystem (PLC) zum Einsatz. Ein derartiges Kommunikationssystem erlaubt eine Kommunikation unmittelbar über die Stromversorgungsleitung 4 ohne zusätzliche Datenleitung. Im Einzelnen umfasst das Powerline-Kommunikationssystem eine Trägerfrequenzeinrichtung zur Datenübertragung über die durchgehende Stromversorgungsleitung 4, wobei die wobei die Trägerfrequenzeinrichtung ausgebildet ist, unter Verwendung der Trägerfrequenztechnik Signale über eine oder mehrere Trägerfrequenzen zusätzlich auf die durchgehende Stromversorgungsleitung 4 zu modulieren.

Bei dem in FIG. 1 schematisch gezeigten Grundkonzept der exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zugverbunds 1 weist die Trägerfrequenzeinrichtung je Wagen 2, 3.1 bis 3.5 des Zugverbunds 1 genau eine (einzige) Kommunikationseinrichtung 5 insbesondere in Gestalt eines Modems auf. Die Kommunikationseinrichtung 5 eines jeden Wagen 3.1 bis 3.5 des Zugverbunds 1 ist ausgebildet, über den mit der durchgehenden Stromversorgungsleitung 4 bereitgestellten Übertragungsweg digitale Signale mit einer als im Hinblick auf eine hierarchische Verwaltung des Zugriffs auf die mit der Trägerfrequenzeinrichtung bereitgestellten Datenübertragung geltenden Master-Kommunikationseinrichtung 6 auszutauschen. Die Master- Kommunikationseinrichtung 6 befindet sich vorzugsweise im Triebwagen 2 des Zugverbunds 1.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung, dessen Grundkonzept schematisch in FIG. 1 wiedergegeben ist, kommt eine Mess- und/oder Auswerteeinrichtung 7 zum Einsatz, die vorzugsweise in dem Triebwagen 2 des Zugverbunds 1 vorgesehen ist.

Die Mess- und/oder Auswerteeinrichtung 7 ist ausgebildet, auf Grundlage von Laufzeiten oder Laufzeitdifferenzen der über den mit der durchgehenden Stromversorgungsleitung 4 bereitgestellten Übertragungsweg zwischen der mindestens einen Kommunikationseinrichtung 5 eines jeden Wagens 3.1 bis 3.5 des Zugverbunds 1 und der Master-Kommunikationseinrichtung 6 ausgetauschten digitalen Signalen eine Anzahl der Wagen 3.1 bis 3.5 des Zugverbunds 1 sowie eine Wagenreihung abzuleiten.

Im Einzelnen ist bei der in FIG. 1 schematisch gezeigten exemplarischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zugverbunds 1 bzw. der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen, dass die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 je Wagen 3.1 bis 3.5 des Zugverbunds 1 jeweils an oder in einem Endbereich des jeweiligen Wagens 3.1 bis 3.5 angeordnet oder vorgesehen ist. Dabei ist die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 eines ersten Wagens 3.1 bis 3.5 des Zugverbunds 1 ausgebildet, nicht nur digitale Signale über den mit der durchgehenden Stromversorgungsleitung 4 bereitgestellten Übertragungsweg mit der Master-Kommunikationseinrichtung 6 auszutauschen, sondern auch digitale Signale über den mit der durchgehenden Stromversorgungsleitung 4 bereitgestellten Übertragungsweg mit der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 eines anderen, zweiten Wagens 3.1 bis 3.5 des Zugverbunds 1 auszutauschen.

Dieser zweite Wagen ist insbesondere unmittelbar benachbart zu dem ersten Wagen in dem Zugverbund 1 angeordnet.

Die vorzugsweise im Triebwagen 2 des Zugverbunds 1 vorgesehene Mess- und/oder Auswerteeinrichtung 7 ist ausgebildet, auf Grundlage von Laufzeiten oder Laufzeitdifferenzen von über den Übertragungsweg zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens ausgetauschten digitalen Signalen eine Einstellrichtung des ersten Wagens und des zweiten Wagens abzuleiten.

Zu diesem Zweck ist die Mess- und/oder Auswerteeinrichtung 7 ausgebildet, eine Laufzeit oder Laufzeitdifferenz von zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens ausgetauschten digitalen Signalen zu ermitteln und die ermittelte Laufzeit oder Laufzeitdifferenz in eine der folgenden Klassen zu kategorisieren: a) kurz; b) mittel; oder c) lang.

Dabei entspricht die Kategorie „kurz" einer relativ kurzen Laufzeit oder Laufzeitdifferenz der zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens ausgetauschten Signale, aus welcher mit Hilfe der Mess- und/oder Auswerteeinrichtung 7 ableitbar ist, dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine erste Richtung des Zugverbunds 1 zeigt, und dass der Endbereich des zweiten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine zur ersten Richtung entgegengesetzten zweite Richtung des Zugverbunds 1 zeigt, wobei ferner ableitbar ist, dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, unmittelbar an den Endbereich des zweiten Wagens angrenzt, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist.

Andererseits entspricht die Kategorie „mittel" einer mittleren Laufzeit oder Laufzeitdifferenz der zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens ausgetauschten Signale. Mit Hilfe der Mess- und/oder Auswerteeinrichtung 7 ist dadurch ableitbar, dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine erste Richtung des Zugverbunds 1 zeigt, und dass der Endbereich des zweiten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, ebenfalls in die erste Richtung des Zugverbunds 1 zeigt.

Andererseits entspricht die Kategorie „lang" einer relativ langen Laufzeit oder Laufzeitdifferenz der zwischen der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens und der genau einen Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens ausgetauschten Signale, aus welcher mit Hilfe der Mess- und/oder Auswerteeinrichtung 7 ableitbar ist, dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine erste Richtung des Zugverbunds 1 zeigt, und dass der Endbereich des zweiten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, in eine zur ersten Richtung entgegengesetzten zweite Richtung des Zugverbunds 1 zeigt, und dass der Endbereich des ersten Wagens, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des ersten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist, nicht an den Endbereich des zweiten Wagens angrenzt, an oder in welchem die genau eine Kommunikationseinrichtung 5 des zweiten Wagens angeordnet oder vorgesehen ist.

Die insbesondere im Zusammenhang mit dem in FIG. 1 schematisch gezeigten Grundkonzept beschriebene Lösung betrifft zusammenfassend ein System bzw. eine Anordnung, mit welcher die Wagenorientierung des Zugverbunds 1 nur mit einer einzigen Kommunikationseinrichtung 5, vorzugsweise einem PLC-Modem, je Wagen ermittelbar ist. Hierzu werden die Signale zwischen allen Wagen gesendet und damit deren Reihenfolge bestimmt.

Zusätzlich wird die (absolute) Laufzeitdifferenz zwischen zwei Wagen ausgewertet. Voraussetzung dafür ist, dass die Kommunikationseinrichtung 5 (beispielsweise das PLC-Modem) eines jeden Wagens nicht mittig im entsprechenden Wagen, sondern an einem der Wagenenden bzw. an einem Endbereich des Wagens angeordnet ist.

Die Entfernung zur Kommunikationseinrichtung 5 (beispielsweise zum PLC- Modem) im benachbarten Wagen kann dann kurz, mittel oder lang sein. Die mittlere Entfernung ergibt sich, wenn beide Kommunikationseinrichtungen an der in Zugrichtung gleichen Wagenseite angeordnet sind, also entweder beide vorn oder beide hinten im entsprechenden Wagen. Das bedeutet, dass beide Wagen auch gleichermaßen orientiert sind.

Eine unterschiedliche Orientierung ergibt sich in den beiden anderen Fällen, wenn nämlich die Kommunikationseinrichtungen in benachbarten Wagen unterschiedlich positioniert sind. Dann sind die Entfernungen relativ kurz oder relativ lang. Die Entfernung ist relativ kurz, wenn die Kommunikationseinrichtungen sich an der gleichen Seite einer Wagenverbindung verbinden, und relativ lang, wenn die Kommunikationseinrichtungen auf der jeweils gegenüberliegenden Seite angeordnet sind.

Von Vorteil ist dabei, dass die Kabel von Wagenseite zur Kommunikationseinrichtung 5 möglichst direkt und ohne Umwege verlegt sind. Je nach Länge der zwischen den Kommunikationseinrichtungen verlegten Kabel wird die Responsezeit der Signale kurz, mittel oder lang sein. Ist die Orientierung des Triebwagens des Zugverbunds 1 bekannt, lässt sich so über die Einstellung der Laufzeitdifferenzen benachbarter Wagen in kurz, mittel und lang - angefangen vom ersten Wagen hinter dem Triebwagen 2 bis zum vorletzten Wagen des Zugverbunds 1 - die Orientierung jedes Wagen gegenüber dem vorherigen Wagen ermitteln und somit die Orientierung aller Wagen im

Zugverbund 1.

Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung gezeigte Grundkonzept beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.

Bezugszeichenliste Zugverbund Triebwagen Wagen des Zugverbunds Stromversorgungsleitung Slave-Kommunikationseinrichtung Master-Kommunikationseinrichtung Mess- und/oder Auswerteeinrichtung