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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines zumindest ein geschlossenes Teilsystem aufweisendes Spurverkehrssystems, insbesondere Schienenverkehrssystems, mit einer vorgegebenen Anzahl und in einer vorgegebenen Reihenfolge in dem Teilsystem bewegter, spurgebundener, insbesondere schienengebundener, Fahrzeuge, ein Spurverkehrssystem, insbesondere ein Schienenverkehrssystem, mit zumindest einem geschlossenen Teilsystem mit einer vorgegebenen Anzahl und in einer vorgegebenen Reihenfolge in dem Teilsystem bewegter, spurgebundener, insbesondere schienengebundener, Fahrzeuge sowie ein spurgebundenes, insbesondere schienengebundenes, Fahrzeug für dieses Spurverkehrssystem, insbesondere dieses Schienenverkehrssystem.
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Ein solches zumindest ein geschlossenes Teilsystem aufweisendes Spur- bzw. Schienenverkehrssystem ist beispielsweise ein Metrosystem mit zumindest einer Strecke bzw. Streckenlinie (kurz im Folgenden nur als „Strecke“ oder „Linie“ bezeichnet. Auch kann ein solches zumindest ein geschlossenes Teilsystem aufweisendes Spur- bzw. Schienenverkehrssystem ein (bestimmter) (System-)Ausschnitt aus einem (größeren) Verkehrssystem sein, welcher (bestimmte) (System-)Ausschnitt zumindest ein geschlossenes Teilsystem bzw. eine Strecke bzw. eine Streckenlinie aufweist.
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Ein solches Metrosystem ist beispielsweise in „http://de.wikipedia.org/wiki/U-Bahn“ (erhältlich am 29.09.2014) beschrieben.
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Der Verband Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV) definiert ein Metrosystem als schienengebundenes und als vom Individualverkehr völlig getrennt geführtes Massenverkehrsmittel, das ein geschlossenes System bildet.
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Unabhängig und geschlossen bedeutet nach dieser Definition des VDV in diesem Fall insbesondere auch, dass sich ein – in dem Metrosystem bzw. auf einer Linie des Metrosystems bewegtes – schienengebundenes Fahrzeug (kurz vereinfacht auch als Metro bezeichnet) mit keinem anderen Verkehrsmittel niveaugleich kreuzen, also keine Bahnübergänge, ob für Fußgänger oder Fahrzeuge, keine Verzweigungen zu anderen Schienensystemen wie Eisenbahnen, Straßenbahnen usw. besitzen darf.
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D.h. geschlossen – in Bezug auf die Linie/das Teilsystem des Metro-/Spur- bzw. Schienenverkehrssystems – bedeutet damit auch, dass in einem regulären Betrieb von Fahrzeugen auf der Linie/in dem Teilsystem eine Reihenfolge der Fahrzeuge auf der Linie/im Teilsystem des Metro-/Spur- bzw. Schienenverkehrssystems nicht verändert wird bzw. die Reihenfolge dieser Fahrzeuge auf der Linie/im Teilsystem des Metro-/Spur- bzw. Schienenverkehrssystems zu jedem Zeitpunkt fest und auch bekannt ist. Keine weiteren (unbekannten) Fahrzeuge „brechen“ in das geschlossene Teilsystem/Linie ein – und keine Fahrzeuge „brechen“ aus dem geschlossenen Teilsystem/Linie aus. Die Fahrzeuge fahren im regulären Betrieb in unveränderter, fester Reihenfolge hintereinander her.
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Ein regulärer Betrieb von Fahrzeugen auf der Linie/in dem Teilsystem schließt so auch ein Wenden, ein Ein- und/oder ein Ausfädeln von Fahrzeugen im Teilsystem/Linie aus.
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Ungeachtet dessen können zusätzliche Fahrzeuge, beispielsweise in einem Bedarfsfall, aber in das geschlossene Teilsystem/Linie eingeschleust werden, beispielsweise aus einem Depot und/oder über eine Einfädelstrecke/-gleis.
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Kennzeichnet ein geschlossenes Teilsystem die feste Reihenfolge von Fahrzeugen im Teilsystem, so bedeutet „geschlossen“ bzw. „geschlossenes Teilsystem“ damit auch, dass für jedes in dem geschlossenen Teilsystem des Spur- bzw. Schienenverkehrssystems bewegte Fahrzeug das jeweils vorausfahrende und das jeweils nachfolgende Fahrzeug festgelegt/fest sind.
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Entsprechendes gilt so in der Regel auch für das Spur- bzw. Schienenverkehrssystem/Metrosystem „insgesamt“, wenn dieses – wie bei dem Metrosystem – „nur“ solche geschlossenen Teilsysteme (Linien) aufweist.
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Kurz zusammengefasst, unter „geschlossenes Teilsystem“ soll im Folgenden ein Teil eines Spur-, insbesondere Schienenverkehrssystems, verstanden werden, bei dem in einem regulären Betrieb von Fahrzeugen in dem Teilsystem dort eine Reihenfolge der Fahrzeuge nicht verändert wird, keine unbekannten Fahrzeuge ein- und/oder Fahrzeuge ausbrechen – und so die Reihenfolge dortiger Fahrzeuge zu jedem Zeitpunkt fest/gelegt und auch bekannt ist.
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Bei einem solchen Spur- bzw. Schienenverkehrssystem, wie auch bei Verkehrssystemen mit spur- oder schienengebundenen Fahrzeugen überhaupt, ist aufgrund dortiger Systemeigenschaften, im speziellen von Eigenschaften der dortigen spur- oder schienengebundenen Fahrzeuge, d.h. geringe Haftreibung und Spurführung (in der Regel in einem Gleis), eine Sicherung von den Fahrzeugen untereinander notwendig (im Folgenden als „Verkehrssicherung“ bezeichnet).
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Dies ist so, weil schon ab geringen Geschwindigkeiten von – beispielsweise mehr als 40 km/h – ein Bremsweg eines Fahrzeugs länger ist als sein Sichtweg. Zudem verhindert die Spurführung der Fahrzeuge (im Gleis) ein Ausweichen eines Fahrzeugs, um eine mögliche Kollision mit anderen Fahrzeugen zu vermeiden.
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Die Sicherung von den Fahrzeugen besteht damit insbesondere in einem Folgefahrschutz (hier wird eine Kollision bzw. ein Aufeinanderauffahren von (in gleicher Richtung und auf ein und dem selben Gleis bzw. Spur) hintereinander fahrenden Fahrzeugen verhindert), einem Gegenfahrschutz (hier wird eine Kollision bzw. ein Aufprallen (auf ein und demselben Gleis bzw. Spur) in entgegen gesetzter Richtung fahrender Fahrzeuge verhindert) und einem Flankenschutz (hier wird eine Kollision bzw. Berührung von aus einem anderen Gleis bzw. Spur in den Fahrweg eine Fahrzeugs eindringen anderen Fahrzeugs verhindert).
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Anders ausgedrückt, die Verkehrssicherung übernimmt die Aufgabe eines Folgefahrschutzes, eines Gegenfahrschutzes und eines Flankenschutzes.
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Wesentliche Funktionen der Verkehrssicherung sind eine Ortung der Fahrzeuge und eine Kommunikation einer bzw. von Ortungsinformationen, beispielsweise eine Position, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung und eine (Fahrt-/Bewegungs-)Richtung eines Fahrzeugs.
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Eine solche Verkehrssicherung bei einem Spur- bzw. Schienensystem, beispielsweise bei einem Metrosystem, ein sogenanntes „Communication-Based Train Control (CBTC)“, ist aus http://de.wikipedia.org/wiki/Communication-Based_Train_Control (erhältlich am 29.09.2014) bekannt.
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Communication-Based Train Control (CBTC) ist eine Kategorie eines automatischen Fahrzeugsteuerungs- und Fahrzeugsicherungssystems, bei dem Fahrzeugführungsinformationen nicht durch Signale angezeigt werden, sondern über Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug und einer Streckenausrüstung erfolgt.
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Bei dieser CBTC werden die Positionen von auf einer Strecke bewegten Fahrzeugen mittels streckenseitigen, lokal festen Anordnungen ermittelt/erfasst und zentral in einem (zentralen) System/Recheneinheit (zentrales Verkehrssicherungssystem) verarbeitet. Auf Basis dieser Informationen werden Fahrerlaubnisse und Steuerungsbefehle, im Allgemeinen die Fahrzeugführungsinformationen, zurück an die Fahrzeuge übertragen, die diese umsetzen. Dadurch können die Fahrzeuge dichter hintereinander fahren (verringerte Zugfolgezeit) als auf manuell überwachten Strecken.
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Nachteilig bei einer derartigen zentralen Verkehrssicherung, wie dem CBTC, ist eine dafür notwendige aufwändige und kostenintensive streckenseitige Infrastruktur.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile im Stand der Technik zu verbessern, insbesondere eine Verkehrssicherung für ein Spur-, insbesondere für ein Schienenverkehrssystem, zur Verfügung zu stellen, welche einfach und kostengünstig zu realisieren ist, welches zuverlässig und sicher arbeitet und welches eine notwendige Verkehrssicherheit im Spur- bzw. Schienenverkehrssystem gewährleistet.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Überwachung eines zumindest ein geschlossenes Teilsystem aufweisendes Spur-, insbesondere Schienenverkehrssystems, mit einer vorgegebenen Anzahl und in einer vorgegebenen Reihenfolge in dem Teilsystem bewegter, spur-, insbesondere schienengebundener, Fahrzeuge, ein Spurverkehrssystem, insbesondere ein Schienenverkehrssystem, mit zumindest einem geschlossenen Teilsystem mit einer vorgegebenen Anzahl und in einer vorgegebenen Reihenfolge in dem Teilsystem bewegter, spur-, insbesondere schienengebundener, Fahrzeuge sowie ein spurgebundenes, insbesondere schienengebundenes, Fahrzeug für dieses Spurverkehrssystem, insbesondere für dieses Schienenverkehrssystem, mit den Merkmalen gemäß dem jeweiligen unabhängigen Patentanspruch gelöst.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen und/oder aus nachfolgenden Erläuterungen. Die Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf das Verfahren, das Spurverkehrssystem und das spurgebundene Fahrzeug.
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Die Erfindung geht aus von einem zumindest ein geschlossenes Teilsystem aufweisendes Spurverkehrssystem, insbesondere einem Schienenverkehrssystem, mit einer vorgegebenen Anzahl und in einer vorgegebenen Reihenfolge in dem Teilsystem des geschlossenen Spurverkehrssystem, insbesondere Schienenverkehrssystems, bewegter spurgebundener, insbesondere schienengebundener, Fahrzeuge.
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Dabei kann unter dem „geschlossenen Teilsystem“ (des Spur- bzw. Schienenverkehrssystems) ein Teil, beispielsweise eine Strecke/Linie – aufweisend eine Spur- oder Gleisanlage, kurz eine Spur oder ein Gleis, oder eine Spur/ein Gleis und eine zugehörige Gegenspur/ein zugehöriges Gegengleis –, eines Spur- bzw. Schienenverkehrssystems verstanden werden, bei dem in einem regulären Betrieb von spur- bzw. schienengebundenen Fahrzeugen in dem Teilsystem dort eine Reihenfolge der Fahrzeuge nicht verändert wird, keine unbekannten Fahrzeuge ein- und/oder ausbrechen – und so die dortige Reihenfolge der Fahrzeuge zu jedem Zeitpunkt fest/-gelegt und auch bekannt ist.
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Ein regulärer Betrieb von Fahrzeugen auf der Linie/in dem Teilsystem meint so – vereinfacht ausgedrückt – ein in einer festen/festgelegten, unveränderten und bekannten Reihenfolge Hintereinanderherfahren von Fahrzeugen; ein „unplanmäßiger“ Betrieb wäre so ein Wenden, ein Ein- und/oder ein Ausfädeln von Fahrzeugen im Teilsystem/Linie.
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Die Erfindung geht weiter davon aus, dass jedem in dem Teilsystem bewegten Fahrzeug, wie beispielsweise eine Metro oder U-Bahn, zumindest das ihm jeweils nachfolgende Fahrzeug bekannt ist.
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Bei dem (Überwachungs-)Verfahren ermittelt dann jedes in dem geschlossenen Teilsystem bewegte Fahrzeug eine eigene bzw. für das jeweilige Fahrzeug fahrzeugspezifische Ortungsinformation („Selbstortung“). Vereinfacht ausgedrückt, jedes in dem geschlossenen Teilsystem bewegte Fahrzeug ermittelt (s-)eine fahrzeugspezifische Ortungsinformation, beispielsweise seine Position, seine Geschwindigkeit, seine Beschleunigung und/oder seine (Fahrt-/Bewegungs-)Richtung.
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Anders ausgedrückt, jedes Fahrzeug „ortet“ sich selbst, bestimmt beispielsweise seine Position, seine Geschwindigkeit und/oder seine Richtung.
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Jedes Fahrzeug übermittelt seine fahrzeugspezifische Ortungsinformation an das jeweilige ihm in dem geschlossenen Teilsystem nachfolgende Fahrzeug.
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Jedes in dem Teilsystem des geschlossenen Spur- bzw. Schienenverkehrssystems bewegte Fahrzeug überwacht dann unter Verwendung seiner und der ihm übermittelten fahrzeugspezifischen Ortungsinformation seinen Verkehrszustand, wie seinen Abstand „nach Vorne“ oder „nach Hinten“, insbesondere auch in einem Verhältnis zu seinem eigenen Bremsweg, seine Relativgeschwindigkeit „nach Vorne“ oder „nach Hinten“ und/oder einen Beschleunigungszustand.
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Bei dem Spurverkehrssystem, insbesondere dem Schienenverkehrssystem, weist jedes in dem geschlossenen Teilsystem bewegte spur-, insbesondere schienengebundene, Fahrzeug eine Ortungseinheit auf, die eingerichtet ist, dass eine fahrzeugspezifische Ortungsinformation ermittelbar ist.
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Vereinfacht ausgedrückt, jedes Fahrzeug weist eine (Selbst-)Ortungseinheit auf, über welche sich das jeweilige Fahrzeug selbst ortet. Insbesondere kann dabei das Fahrzeug seine Position, seine Geschwindigkeit, seine Beschleunigung und/oder seine (Bewegungs-/Fahrt-)Richtung bestimmen.
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Weiter weist jedes in dem geschlossenen Teilsystem bewegte Fahrzeug eine Kommunikationseinheit auf, welche eingerichtet ist, dass seine fahrzeugspezifische Ortungsinformation an das jeweilige ihm in dem geschlossenen Teilsystem nachfolgende Fahrzeug übermittelbar ist und die an das Fahrzeug übermittelte Ortungsinformationen empfangbar ist.
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Vereinfacht und anschaulich ausgedrückt, jedes Fahrzeug weist eine Kommunikationseinheit („Train-to-Train“ Kommunikation/ -snetzwerk) – bevorzugt für eine (drahtlose) Funkverbindung – auf, welche einerseits die eigene (Selbst-)Ortungsinformation an das jeweils diesem Fahrzeug nachfolgende Fahrzeug übermittelt sowie andererseits die entsprechende Ortungsinformation des jeweiligen vorausfahrenden Fahrzeugs empfängt („Train-to-Train“ Kommunikation/-snetzwerk).
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Jedes in dem Teilsystem bewegte Fahrzeug weist auch eine Sicherungseinheit auf, welche eingerichtet ist, dass unter Verwendung seiner und der ihm (vom jeweils vorausfahrenden Fahrzeug) übermittelten fahrzeugspezifischen Ortungsinformation sein Verkehrszustand in dem geschlossenen Teilsystem überwachbar ist.
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In dieser Sicherungseinheit (oder einer Speichereinheit) eines Fahrzeugs kann auch die Information über das ihm nachfolgende Fahrzeug gespeichert sein/werden.
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Das spurgebundene, insbesondere das schienengebundene, Fahrzeug für das Spurverkehrssystem, insbesondere das Schienenverkehrssystem, weist die Ortungseinheit, die Kommunikationseinheit und die Sicherungseinheit auf.
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Anschaulich ausgedrückt, die Erfindung setzt die Überwachung, insbesondere für eine Verkehrssicherung, in dem Spur-, insbesondere Schienenverkehrssystem, bzw. dem geschlossenen Teilsystem des Spur- bzw. Schienenverkehrssystems über ein auf die Fahrzeuge des Teilsystems verteiltes, dezentrales System um, nicht durch ein zentrales Streckenüberwachungssystem, wie beispielsweise bei dem CBTC.
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Jedes Fahrzeug des Teilsystems „ist gleich ausgerüstet und macht das Gleiche“ – und ist soweit autonom bzw. autark („autarke, dezentrale Einzelfunktion/-ssteuerung“).
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Dabei orten sich die Fahrzeuge im Teilsystem selbst („Selbstortung“) und kommunizieren im Teilsystem nur noch untereinander („Fahrzeug-zu-Fahrzeug“ bzw. „Train-to-Train“ Kommunikation bzw. Kommunikationsnetzwerk), d.h. zumindest mit dem jeweils nachfolgenden Fahrzeug, (und nicht mehr mit einem zentralen Streckenüberwachungssystem) – sowie teilen aufgrund ihrer Selbstortung und ihrer Kommunikation den anderen Fahrzeugen, d.h. zumindest dem ihm jeweils nachfolgenden Fahrzeug, diese (Selbst-)Ortungsinformation mit.
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Hierdurch ergibt sich ein geschlossenes Netzwerk der Fahrzeuge in dem Teilsystem untereinander.
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Auf dieser Basis, d.h. der (eigene) (Selbst-)Ortungs- und der (ihm von jeweils vorausfahrenden Fahrzeug) übermittelten Ortungsinformation führen die Fahrzeuge dann jeweils selbst – gegebenenfalls unter Verwendung zu definierenden Fahrzeugregelungsalgorithmen – die Überwachung durch („dezentrale Selbstüberwachung“). Anders ausgedrückt, jedes Fahrzeug überwacht sich selbst, dass es mit anderen Fahrzeugen, insbesondere dem jeweils vorausfahrenden Fahrzeug, nicht kollidiert.
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Die Überwachung kann so beispielsweise die Verkehrssicherung (in dem Teilsystem bzw. in dem Spur- bzw. Schienenverkehrssystem) – mit insbesondere einem Folgefahrschutz, einem Gegenfahrschutz und/oder einem Flankenschutz – sein.
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Im Rahmen dieser Überwachung kann so ein Fahrzeug – unter Verwendung der (eigenen) Selbstortungs- und der (ihm von jeweils vorausfahrenden Fahrzeug) übermittelten Ortungsinformation – eine Fahrzeugführungsinformation, wie eine Fahrterlaubnis und/oder Steuerungsbefehle (für eine sichere, kollisionsfreie Fahrt bzw. für insbesondere einen Folgefahr- und Gegenfahr- und Flankenschutz), für sich (bzw. für die „dezentrale Selbstüberwachung“) ermitteln.
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Die Vorteile der Erfindung liegen so insbesondere in einer geringeren streckenseitigen Infrastruktur, die sonst, wie bei beispielsweise dem CBTC, das über entsprechend leistungsfähige Streckenrechner, die alle Fahrzeuge in ihrem Bereich überwachen müssen, installiert werden muss.
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Insbesondere sicherheitsrelevante streckenseitige Einrichtungen, wie Stellwerke und eine „Automatic Train Protection“ (ATP), werden funktional auf die Fahrzeuge verlagert.
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Auch wird durch diese Art von Sicherung das (sichere) Fahren im Movingblock möglich, welches die Zugfolgezeit minimiert auf den absoluten oder relativen Bremsweganstand zum vorausfahrenden Fahrzeug.
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Damit realisiert die Erfindung – auf einfache und kostengünstige Weise – eine zuverlässig und sicher arbeitende Verkehrsüberwachung, welche eine notwendige Verkehrssicherheit im Spurverkehrssystem, insbesondere im Schienenverkehrssystem, gewährleistet.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Ortungsinformation mindestens eine Positionsinformation und/oder eine Geschwindigkeitsinformation, eine Beschleunigungsinformation und/oder eine Richtungsinformation aufweist.
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Weiter kann so ein Fahrzeug entsprechende Mittel, insbesondere Sensoren, aufweisen, die es ihm ermöglicht, diese Ortungsinformation, wie die Positionsinformation und/oder die Geschwindigkeitsinformation, die Beschleunigungsinformation und/oder die Richtungsinformation, zu bestimmen, d.h., die Selbstortung durchzuführen.
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Diesbezüglich kann so beispielsweise ein Fahrzeug eine Fixortung bzw. -navigation oder eine Koppelnavigation durchführen.
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Diesbezügliche Mittel bzw. Sensoren können beispielsweise ein Odometer, ein Radar und/oder andere ähnliche optische und/oder akustische Sensoren sein – oder auch strecken- oder fahrzeugspezifische Informationen oder Daten, wie ein Streckenatlas.
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Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Fahrzeug in Abhängigkeit seiner und der ihm übermittelten fahrzeugspezifischen Ortungsinformation einen Mindestabstand zu seinem ihm vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt. Weitere Parameter, wie Umgebungsbedingungen und/oder Fahrzeugspezifika, sowie zu Fahrzeugregelungsalgorithmen können berücksichtigt werden.
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Weiter kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug – in Abhängigkeit des auf Basis seiner und der ihm übermittelten fahrzeugspezifischen Ortungsinformation ermittelten Mindestabstands – seinen Abstand zu dem ihm vorausfahrenden Fahrzeug verändert, beispielsweise durch Änderung/Anpassung seiner Geschwindigkeit.
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Vereinfacht ausgedrückt, eine Regulierung von Fahrzeugabständen bei den Fahrzeugen im Teilsystem, d.h. im Allgemeinen die Verkehrssicherung, erfolgt immer durch das nachfolgende Fahrzeug bzw. durch dessen Aktion, insbesondere durch eine Anpassung/Änderung der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs.
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Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass jedem in dem Teilsystem des geschlossenen Spur- bzw. Schienenverkehrssystems bewegten Fahrzeug auch das ihm jeweils vorausfahrende Fahrzeug bekannt ist. Auch diese Information über das ihm jeweils vorausfahrende Fahrzeug kann in der Sicherungseinheit (oder der Speichereinheit) des jeweiligen Fahrzeugs gespeichert sein/werden.
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Vereinfacht ausgedrückt, in diesem Fall „kennt“ jedes Fahrzeug sein vorausfahrendes und das ihm nachfolgende Fahrzeug.
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Nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass jedes Fahrzeug seine fahrzeugspezifische Ortungsinformation auch an das jeweilige, ihm in dem Teilsystem vorausfahrende Fahrzeug übermittelt.
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Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Spur- bzw. Schienenverkehrssystem ein Metrosystem ist und/oder dass das Teilsystem eine Streckenlinie, insbesondere eine ringförmig geschlossene oder eine ringförmig nicht geschlossene Streckenlinie, in dem Spur- bzw. Schienenverkehrssystem bzw. dem Metrosystem ist. Das Fahrzeug kann hier insbesondere eine Metro sein.
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Ferner ist nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung vorgesehen, dass das Spurverkehrssystem, insbesondere das Schienenverkehrssystem, mehrere von dem geschlossenen Teilsystem aufweist.
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Weiter kann bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung vorgesehen sein, dass das Teilsystem mindestens eine Wendeanlage, insbesondere mit einer – insbesondere mehrere Einzelweichen aufweisenden – Weichenanlage (auch nur kurz im gesamten als Weiche bezeichnet), aufweist. Auch kann das Teilsystem mindestens eine Einfädel- und/oder eine Ausfädelanlage, beispielsweise in Form eines Nebengleises, aufweisen.
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Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Teilsystem zumindest bereichsweise zwei gegenläufig befahrbare Streckenabschnitte, beispielsweise eine Spur und eine Gegenspur bzw. ein Gleis und ein Gegengleis, aufweist, insbesondere welche über eine/die Wendeanlage verbunden sind.
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Nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Überwachung ein Folgefahrschutz oder ein Gegenfahrschutz oder ein Flankenschutz ist. Anders ausgedrückt, die Erfindung kann eingesetzt werden zu einer Verkehrssicherung, insbesondere zu einem Folgefahrschutz oder einem Gegenfahrschutz oder einem Flankenschutz von den Fahrzeugen in dem Teilsystem.
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Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wird der Fachmann jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von einem oder mehreren Ausführungsbeispielen, das bzw. die im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert wird bzw. werden.
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Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in dem bzw. den Ausführungsbeispielen angegebene Kombination von Merkmalen beschränkt, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. So können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht werden.
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Funktions-/bauartgleiche bzw. identische Elemente oder Komponenten weisen in den Ausführungsbeispielen bzw. Figuren gleiche Bezugszeichen auf.
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Es zeigen:
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1 einen Ausschnitt aus einem Spur- bzw. Schienenverkehrssystem, hier einem Metrosystem, gemäß einem Ausführungsbeispiel,
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2 einen Teil eines Wendemanövers von Metros auf einer Linie eines Spur- bzw. Schienenverkehrssystems, hier eines Metrosystems, gemäß einem Ausführungsbeispiel,
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3 einen Teil eines Wendemanövers von Metros auf einer Linie eines Spur- bzw. Schienenverkehrssystems, hier eines Metrosystems, gemäß einem Ausführungsbeispiel,
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4 einen Teil eines Wendemanövers von Metros auf einer Linie eines Spur- bzw. Schienenverkehrssystems, hier eines Metrosystems, gemäß einem Ausführungsbeispiel,
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5 einen Teil eines Wendemanövers von Metros auf einer Linie eines Spur- bzw. Schienenverkehrssystems, hier eines Metrosystems, gemäß einem Ausführungsbeispiel,
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6 einen Teil eines Wendemanövers von Metros auf einer Linie eines Spur- bzw. Schienenverkehrssystems, hier eines Metrosystems, gemäß einem Ausführungsbeispiel,
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7 ein Ausfädeln einer Metro aus einem auf einer Linie eines Spur- bzw. Schienenverkehrssystems verkehrenden Metroverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel und
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8 ein Einfädeln einer Metro in einen auf einer Linie eines Spur- bzw. Schienenverkehrssystems verkehrenden Metroverbunds gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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„Dezentrale Zugsicherung auf Basis von Train-to-Train Kommunikation“ (1 bis 7)
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– Systemstruktur
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1 zeigt einen Ausschnitt aus einem unabhängigen Metrosystem 1 mit mehreren – unabhängige und geschlossene Teilsysteme 2 bildenden – Strecken bzw. Linien.
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Unabhängig und geschlossen bedeutet (nach Definition des VDV) in diesem Fall insbesondere hier auch, dass sich – in dem Metrosystem 1 bzw. jeweils auf einer Linie 2 des Metrosystems bewegte – schienengebundene Fahrzeuge 3 (kurz vereinfacht auch als Metro 3 oder Züge 3 bezeichnet) mit keinem anderen Verkehrsmittel niveaugleich kreuzen, also keine Bahnübergänge, ob für Fußgänger oder Fahrzeuge, keine Verzweigungen zu anderen Schienensystemen wie Eisenbahnen, Straßenbahnen usw. besitzt.
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D.h. auch, dass in einem regulären Betrieb von den Metros 3 auf einer solchen Linie 2 des Metrosystems 1 die Reihenfolge der Metros 3 auf dieser jeweiligen Linie 2 nicht verändert wird bzw. die Reihenfolge der Metros 3 auf dieser jeweiligen Linie 2 zu jedem Zeitpunkt fest bzw. festgelegt und auch bekannt ist.
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Keine weiteren (unbekannten) Fahrzeuge „brechen“ in die jeweilige Linie 2 ein – und keine Fahrzeuge „brechen“ aus der jeweiligen Linie 2 aus. Die Metros 3 fahren im regulären Betrieb in unveränderter, fester Reihenfolge auf der jeweiligen Linie 2 des Metrosystems 1 hintereinander her.
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Ist die Reihenfolge der Metros 3 auf einer Linie 2 – im regulären Betrieb dort – fest, festgelegt und bleibt unverändert, so ist damit für jede Metro 3 auf dieser Linie 2 die jeweils vorausfahrende und die jeweils nachfolgende Metro 3 festgelegt/fest.
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Die einzelnen Strecken/Linie 2 des Metrosystems 1 sind dabei zum Teil (ringförmig) geschlossene („Ringstrecke“) und zum Teil (jeweils einen Anfangs- 14 und einen Endpunkt 14 bzw. zwei Endpunkte 14 verbindende) offene Gleisanlagen/Gleisführungen 15 (kurz auch nur Gleise 15) aufweisende Strecken 2 („End-to-End Strecke). Solche „End-to End“ Strecken 2 weisen meist an ihren Endpunkten 14 Wendeanlagen 6 auf.
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Die Gleisführung 15 kann dabei (zumindest bereichsweise) eingleisig oder auch zweigleisig (d.h. ein Gleis 15 und zugehöriges (meist parallel geführtes) Gegengleis 15) sein.
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Der in 1 dargestellte Ausschnitt aus einer Linie 2 des Metrosystems 1 (so auch für alle anderen Linien 2 des Metrosystems 3) zeigt – in fester, festgelegter und bekannter Reihenfolge und in Richtung 21 verkehrend – (in diesem Fall drei) auf der diesbezüglichen Gleisanlage 15 aufeinanderfolgende/hineinanderherfahrende Metros 3, welche im Folgenden als Metro A, Metro B und Metro C bezeichnet werden sollen.
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Für Metro B ist so, wie 1 zeigt, – nach festgelegter Reihenfolge zugeordnet – Metro A ihre vorausfahrende Metro 3 und Metro C ihre nachfolgende Metro 3.
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Da die Reihenfolge der Metros 3 im regulären Betrieb auf der Linie 2 nicht getauscht wird, bleibt die Zuordnung/Reihenfolge (von vorausfahrender und nachfolgender Metro 3 für jede Metro 3) konstant/fest.
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D.h., jeder Metro 3 der Linie 2 (so auch für die anderen, nicht gezeigten Linien 2 des Metrosystems 1) sind jeweils ihre vorausfahrende und ihre nachfolgende Metro 3 fest zugeordnet – und auch bekannt. Diese Information (über die jeweils vorausfahrende und nachfolgende Metro 3) – im Folgenden vereinfacht als „Zugfolgeinformation“ bezeichnet – ist in jeder Metro 3 der Linie 2 gespeichert.
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Dazu weist, wie 1 auch verdeutlicht, jede Metro 3 eine Zugsicherungseinheit 13 auf, in welcher die jeweilige Zugfolgeinformation gespeichert ist. Ändert sich die Reihenfolge der Metros 3 – im außerregulären Betrieb – auf der/einer Linie 2, so wird die veränderte Zuordnung bzw. jeweilige Zugfolgeinformation für die jeweilige Metro 3 neu bestimmt bzw. aktualisiert festgelegt – und die jeweilige aktualisierte Zugfolgeinformation in der jeweiligen Zugsicherungseinheit 13 der jeweiligen Metro 3 gespeichert.
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Wie 1 weiter verdeutlicht, weist jede Metro 3 auch eine Ortungseinheit 11 und eine Kommunikationseinheit 12 auf.
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Über die – entsprechende Sensoren, wie einem Odometer und einem Radar, (nicht gezeigt) aufweisende – Ortungseinheit 11 ortet sich die jeweilige Metro 3 ständig selbst 110, wobei sie ständig jeweils ihre aktuelle Position, Geschwindigkeit und Richtung ermittelt (Selbstortung bzw. Selbstortungsinformation 4).
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Über ihre Kommunikationseinheit 12 baut, wie 1 auch verdeutlicht, die jeweilige Metro 3 eine Funkverbindung 16 mit ihrer jeweils vorausfahrenden und ihrer jeweils nachfolgenden Metro 3 auf („vice versa“) („Train-to-Train“ Kommunikation/snetzwerk auf einer Linie 2). D.h., wie 1 hier zeigt, dass Metro B in ständiger Funkverbindung 16 mit Metro A und Metro C steht.
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Über die entsprechende Funkverbindung 16 übermittelt 120 dann eine jeweilige Metro 3 – neben anderen Informationen – ständig auch ihre Selbstortungsinformation 4 an die jeweilige ihr nachfolgenden Metro 3.
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D.h., wie 1 hier zeigt, dass Metro B ständig bzw. kontinuierlich die Selbstortungsinformation 4 von Metro A erhält bzw. dass Metro C ständig bzw. kontinuierlich die Selbstortungsinformation 4 von Metro B erhält.
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Auf Basis der eigenen (kontinuierlich bestimmten) Selbstortungsinformation 4 und der (ständig/kontinuierlich von der jeweils vorausfahrenden Metro 3) erhaltenen Ortungsinformation 4 – sowie definierter Zugregelungsalgorithmen – kann so jede Metro 3 – ausgeführt in ihrer bzw. durch ihre – Zugsicherungseinheit 13 – sich selbst (dezentral, autark) überwachen 130, beispielsweise überwachen, dass sie mit der ihr vorausfahrenden Metro nicht zusammenstößt bzw. kollidiert.
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Durch diese Art von Sicherung 130 wird das Fahren im Movingblock möglich, welches die Zugfolgezeit minimiert auf den absoluten oder relativen Bremswegabstand 5 zur vorausfahrenden Metro 3.
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Dazu ermittelt jede Metro 3 selbst – auf Basis der eigenen Selbstortungsinformation 4 und der erhaltenen Ortungsinformation 4 sowie der definierten Zugregelungsalgorithmen – (entsprechende) eigene Fahrzeugführungsinformationen, wie ihre Fahrterlaubnis und ihre Steuerungsbefehle, welche – umgesetzt – dann die kollisionsfreie Fahrt der Metro 3 ermöglichen.
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Die Überwachung bzw. Sicherung 130 übernimmt dabei insbesondere die Aufgabe des Folgefahrschutzes, des Gegenfahrschutzes und des Flankenschutzes.
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– Folgefahrschutz
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Bei dem Folgefahrschutz zweier Metros 3 – hier nach 1 beispielhaft von Metro B und/auf Metro A – zu gewährleisten, bestimmt Metro B auf Basis ihrer eigenen Selbstortung(-sinformation) 4, 110 und der von Metro A erhaltenen Ortung(-sinformation) 4, 120 sowie der Zugregelungsalgorithmen einen bzw. ihren Mindestabstand 5 zur Metro A.
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Ist der aktuelle Abstand 5 von Metro B zu Metro A größer bzw. kleiner als dieser ermittelte Mindestabstand 5, so beschleunigt Metro B bzw. bremst Metro B solange, bis der aktuelle Abstand 5 dem Mindestabstand 5 entspricht 140.
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D.h., die Regulierung bzw. „Einstellung“ 140 des Mindestabstands 5 zwischen Metro A und Metro B erfolgt dabei über die Geschwindigkeit von Metro B, also immer durch das nachfolgende Fahrzeug 3.
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– Gegenfahrschutz
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Der Gegenfahrschutz bei dem Metrosystem 1 wird ebenfalls über die eigene Selbstortungsinformation 4 und die Ortungsinformation 4 der vorausfahrenden Metro 3 – dezentral und autark – in der jeweiligen Metro 3 selbst realisiert.
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Zum einen ist die Information der Richtung in der Ortung, d.h. in der Selbstortungsinformation 4 („eigene Richtung“) und der übermittelten Ortungsinformation 4 („Richtung der vorausfahrenden Metro“), enthalten, auf dessen Basis (durch Vergleich) die jeweilige, sich selbst überwachende Metro 3 ein „Entgegenkommen“ (der vorausfahrenden Metro 3) erkennen kann.
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Sollte Metro B so eine Ortungs- 4 bzw. Richtungsinformation von Metro A empfangen, die eine Gegenfahrt von Metro A (bezüglich Metro B) erkennen lässt, ist eine Weiterfahrt von Metro B bis zum Abstand auf Metro A im doppelten Bremswegabstand 5 (von Metro A und Metro B) möglich. Ist dieser erreicht, so stoppt Metro B wie auch Metro A.
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Darüber hinaus kann hier auch ein (generelles) Nothaltesignal für die gesamte Linie 2 (über das „Train-to-Train“ Kommunikationsnetzwerk 17) gesendet werden, wodurch zusätzlich auch alle anderen Metros 3 der Linie 2 stoppen.
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Zum anderen: Sollte – hier beispielhaft für 1 – Metro B mit Metro A keine Daten bzw. Ortungsinformationen 4 mehr austauschen 120, muss Metro B davon ausgehen, dass Metro A ihr entgegenkommt und unverzüglich anhalten. D.h. vereinfacht und allgemein ausgedrückt, bricht das „Train-to-Train“ Kommunikationsnetzwerk 17 einer Linie 2 zusammen, so stoppen alle Metros 3 einer Linie 2 bei dem Metrosystem 1.
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– Flankenfahrschutz
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Für den normalen Betrieb der Metrolinie 1, bei dem die Metros 3 ausschließlich jeweils „ihrer“ Gleisanlage 15 folgen, ist der Flankenschutz systembedingt umgesetzt, da eine Befahrung des Gegengleises 15 nicht möglich sein muss und somit auch nicht möglich ist.
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Es gibt jedoch zwei Szenarien, in denen der Flankenschutz gewährleistet werden muss. Diese sind:
- – Wenden 150 am Ende einer („End-to-End“) Linie 2 des Metrosystems 1
- – Ein-/Ausfädeln 160, 170 neuer Metros 3 in einen Fahrzeugverbund 18 (aus hintereinander herfahrenden Fahrzeugen/Metros 3) bei einer Linie 2 (Logik mit vorausfahrenden und nachfolgenden Fahrzeugen)
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– Wenden (Fig. 2 bis Fig. 6) 150
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2 bis 6 zeigen bzw. verdeutlichen das Wenden 150 eines Fahrzeug-/Metroverbunds 18 – hier (beispielhaft) wieder für Metro A, Metro B und Metro C.
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Wie die 2 bis 6 zeigen erfolgt das Wenden 150 in einer Wendeanlage 6 – mit einer – vier Einzelweichen 19 aufweisenden – Weichenanlage 7 (im Folgenden (im Gesamten) nur als „die Weiche“ 7 bezeichnet), einem Weichenstellsystem 20 und einer dezentraler Weichensteuerung 30 (zur Steuerung des Weichenstellsystems 20 dieser Weiche 7 bzw. deren Einzelweichen 19)), welche an einem Ende/im Endbereich 14 einer Gleisanlage 15 einer („End-to-End“) Linie 2 angeordnet ist – und welche dort über die (mittels des – durch die dezentrale Weichensteuerung 30 gesteuerten – Weichenstellsystems 20 gestellte) Weiche 7 Gleis („Hin“-Richtung“ 21) 15/24 und Gegengleis („Gegen“-Richtung 22) 15/25 (für einen Gleiswechsel bei Wenden 150) verbindet.
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Beim Wenden 150 am Ende 14 der Linie 2 wird, wie die 2 bis 6 zeigen, die Reihenfolge im Fahrzeugverbund 18 nicht vertauscht; d.h., die Reihenfolge von – hier Metro A, Metro B und Metro C – wird nicht verändert, nur deren Fahrtrichtung („Hin“-Richtung 21 zu „Gegen“-Richtung 22) ändert sich.
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Das Wenden 150 in der Wendeanlage 6 erfolgt durch die (Wendeanlage 6 zugehörige) dezentrale Weichensteuerung 30, welche die Weiche 7 (bzw. die Einzelweichen 19 der Weichenanlage 7) der Wendanlage 6 über das Weichenstellsystem 20 bzw. durch Ansteuerung des Weichenstellsystems 20 (autonom) in Abhängigkeit der Positionen der Metros 3, hier Metro A, Metro B und Metro C, stellt.
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Die – durch die Selbstortung 110 ermittelten, in der (Selbst-)Information 4 enthaltenen – Fahrzeug/Metro-Positionen werden dabei, wie 2 verdeutlicht, von den Metros 3 via Funk 16 direkt an die Weichensteuerung 30 gesendet – oder können (alternativ) durch ein Gleisfreimeldesystem, wie Achszähler bzw. Gleiskreise, direkt von der Wendeanlage 6 erfasst werden.
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Wie die 2 bis 6 weiter zeigen, ist auf dem zur Wendeanlage 6 führenden („Hin“-)Gleis 15/24 ein Stopppunkt 23 festgelegt bzw. angeordnet, der im Durchrutschwegabstand der Metros 3 vor der Wendeanlage 6 liegt.
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3 bis 6 verdeutlichen (in numerischer Abfolge) den Ablauf bei Wenden 150 des Metroverbundes 18 bzw. für die Durchfahrt der drei aufeinander folgenden Metros A, B und C durch die Wendeanlage 6 anhand der diesbezüglichen Gleisbelegungen und resultierenden, durch das Weichenstellsystem 20 eingestellten Weichenstellungen (bei den Einzelweichen 19 bzw. der Weiche 7).
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Ausgangszustand:
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Die Wendeanlage 6 ist, wie 3 zeigt, in ihrem Ausgangszustand leer. Die Metros A, B und C (in genannter Reihenfolge) befinden sich in Anfahrt (auf dem („Hin“-)Gleis 24 auf die Wendeanlage 6, wo sie ihre Richtung ändern bzw. Wenden 150 sollen (Rückfahrt über das „Gegen“-Gleis 25).
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Die Weiche 7 ist in dieser Situation so gestellt, dass die Metro A, welche die Vorausfahrende bzw. die Erste im Metroverbund 18 ist, über die Weiche 7 auf das Gegengleis 25 bzw. an dortiges Gleisende 14 fährt.
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Da die Weiche 7 durch die Weichensteuerung 30 bzw. mittels des Weichenstellsystems 20 „schon“ richtig gestellt ist, kann Metro A direkt ohne am Stopppunkt 23 anzuhalten in die Wendeanlage 6 ein- und über die Weiche 7 vom („Hin“-)Gleis 24 aufs Gegengleis 25 fahren (Gleiswechsel).
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Schritt 1:
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Nachdem, wie 4 zeigt, die Metro A über die Weiche 7 aufs Gegengleis 25 gefahren ist – und die Weiche 7 (wieder) freigefahren hat, wird diese – entsprechend 4 – (durch die Weichensteuerung 30 über das Weichenstellsystem 20) so umgestellt, dass für Metro B ein Gleiswechsel (vom („Hin“-)Gleis 24 aufs Gegengleis 25) nicht (mehr) möglich ist.
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Somit wird für Metro B, wie 4 verdeutlicht, „nur“ die Anfahrt an das Ende 14 des „Hin“-Gleises 24 bzw. („Hin“-)Gleisende 14 durch die Wendeanlage 6 ohne Gleiswechsel (auf das Gegengleis 25) ermöglicht.
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Metro B darf jedoch erst den Stopppunkt 23 im („Hin“-)Gleis 24 überfahren, wenn Metro A, welche für Metro B das vorausfahrende Fahrzeug 3 ist, den Weichenbereich freigefahren hat und eine Weichenstellzeit abgelaufen ist.
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Diese Weichenstellzeit wird benötigt, um (über die Weichensteuerung 30 mittels des Weichenstellsystems 20) die Weiche 7 zu (ver-)stellen und ist festgelegt.
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Im Normalfall geht eine Metro 3 davon aus, dass das (Ver-)Stellen einer Weiche 7 bzw. Einzelweiche 19 funktioniert hat. Sollte das über die Weichensteuerung 30 angesteuerte Weichenstellsystem 20 es nicht schaffen, „seine“ Weiche 7 bzw. Einzelweiche 19 in der vorgegebenen Zeit zu stellen, sendet die Weichensteuerung 30 einen Notstopp per Funk 16 über das gesamte „Train-to-Train“ Kommunikationsnetz 17 aus.
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Nachdem die Weichenstellzeit abgelaufen ist, verlässt Metro A die Wendeanlage 6 über das/auf dem Gegengleis 25.
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Schritt 2:
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Nachdem Metro B (auf dem („Hin“-)Gleis) in die Wendeanlage 6 eingefahren ist und den Weichenbereich (auf dem („Hin“-)Gleis 24) freigefahren hat und Metro A die Wendeanlage 6 (auf dem Gegengleis 25) wieder verlassen bzw. ebenfalls den Weichenbereich (auf dem Gegengleis 25) freigefahren hat (vgl. 5), wird, wie 5 verdeutlicht, die Weiche 7 zur Ausfahrt von Metro B über das Gegengleis 25 gestellt.
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Metro C – als das Metro B nachfolgende Fahrzeug 3 – darf den Stopppunkt 23 auf dem („Hin“-)Gleis 24 solange nicht überfahren, bis Metro B die Wendeanlage 6 wieder verlassen hat.
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Hierfür muss Metro B nach seiner Einfahrt auch wieder eine feste Weichenstellzeit abwarten. Ist diese abgelaufen kann Fahrzeug B sofort die Wendeanlage 6 (bei Gleiswechsel vom („Hin“-)Gleis 24 auf das Gegengleis 25) wieder verlassen.
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Schritt 3:
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Nachdem, wie 6 zeigt, Fahrzeug B die Wendeanlage 6 verlassen hat und den Weichenbereich freigefahren hat, wird die Weiche 7 wieder in ihren Ausgangszustand (vgl. 3) gebracht.
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Metro C muss so lange mit der Einfahrt in die Wendeanlage 6 (und auf das Gegengleis 25) warten, bis sein vorausfahrendes Fahrzeug 3, d.h. Metro B, den Gleisbereich der Wendeanlage 6 freigefahren hat und die Weichenstellzeit abgelaufen ist.
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Metro C wechselt dann entsprechend Metro A das Gegengleis 25 bzw. ihre Richtung und wendet 150.
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Bei diesem Wenden 150 des Metroverbunds 18 (hier aus Metro A, B und C) ist entscheidend, dass die Fahrzeugreihenfolge im Verbund 18 nicht vertauscht wird und keine kreuzende Fahrt durch eine nachfolgende Metro 3 stattfindet.
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Dieses und der beschrieben Stopppunkt 23 garantieren einen Flankenschutz beim Wenden 150 der Metros 3.
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Die Weichensteuerung 30 der Wendeanlage 6 arbeitet autark/autonom und stellt die Weiche 7 (d.h. die Einzelweichen 19 der Weichenanlage 7) in Abhängigkeit von der Gleisbelegung in der Wendeanlage 6, insbesondere des Freifahrens des Weichenbereiches.
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– Ausfädeln aus einer Zugreihenfolge (Fig. 7) 170
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Ein realistisches Sicherungsverfahren 130 umfasst auch ein – sicheres – Ausfädeln 170 von einer Metro 3 aus einem Metroverbund 18 auf einer Linie 2, welches Ausfädeln 170 benötigt wird, um eine Metro 3 aus der festen Zuordnung bzw. der festen Reihenfolge von Metros 3 einer Linie 2 herauszunehmen, um sie z.B. einer Wartung zuzuführen.
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7 verdeutlicht (ebenfalls beispielhaft wieder an den (hintereinander herfahrenden) Metros A, B und C) dieses Ausfädeln 170, welches hier durchgeführt wird, um – in diesem Fall – Metro B aus der Reihenfolge des auf der Linie 2 verkehrenden Metroverbunds 18 mit den Metros A, B und C auszufädeln.
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7 zeigt dazu einen Ausschnitt aus der Gleisanlage 15 einer Linie 2 („Hauptlinie“, „Hauptgleis“ 24), in welche (an einer Ausfädelstelle 26) ein Nebengleis 25, im Folgenden als „Abzweig“ 25 bezeichnet, über eine mittels eines durch eine dezentrale Ausfädelsteuerung 28 gesteuerten Weichenstellsystem 20 stellbare Weiche 19 mündet.
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Ausgangszustand:
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Metro A, Metro B und Metro C fahren, wie 7 zeigt, (im Verbund 18) auf dem Hauptgleis 24 (in gleicher Richtung 21) hintereinander her.
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Fahrzeug B möchte aus dem Verbund 18 ausfädeln 170. Der Befehl zum Ausfädeln 170 kann dabei z.B. Fahrplan gesteuert, zentral gesteuert oder auch lokal gesteuert erfolgen.
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Der Abzweig 25 ist frei.
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Schritt 1:
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Metro B teilt (per Funk 16 bzw. per „Train-to-Train“ Kommunikation/-snetzwerk 17)– vor Erreichen des Abzweigs 25 (und eines im Durchrutschwegabstand der Metros 3 vor der Ausfädelstelle 26 festgelegten Stopppunktes 23) – Metro A und Metro C mit, dass es – in den Abzweig 25 – ausfädeln 170 möchte.
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Damit wird Metro C darauf vorbereitet, das Metro A (anstelle von Metro B) demnächst sein vorausfahrendes Fahrzeug 3 sein wird. Entsprechendes gilt für Metro A (in Bezug auf sein nachfolgendes Fahrzeug 3).
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Schritt 2:
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Metro B teilt (ebenfalls über Funk 16) der Ausfädelsteuerung 28 mit, dass es Ausfädeln 170 möchte. Dies beinhaltet, dass auch die (vom Ausfädeln von Metro B) betroffenen (anderen) Metros 3, d.h. die vorausfahrende Metro A und die nachfolgende Metro B, – mit ihrer Beziehung zur auszufädelnden Metro B – der Ausfädelungssteuerung 28 mitgeteilt werden.
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Schritt 3:
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Metro A teilt – auch per Funk 16 – der Ausfädelsteuerung 28 mit, dass nach seinem Passieren der Ausfädelungsstelle 26 die Ausfädelsteuerung 28 die Weiche 19 zum Ausfädeln 170 umlegen kann.
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Schritt 4:
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Nachdem Metro A die Weiche 19 zum Ausfädeln 170 freigefahren hat, stellt die Ausfädelsteuerung 28 die Weiche 19 um. Bis die Ausfädelsteuerung 28 Metro B nicht mitgeteilt hat, das die Weiche 19 umgelaufen ist, darf Metro B den Stopppunkt 23, wie 7 verdeutlicht, nicht überfahren.
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Schritt 5:
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Metro B fährt die Weiche 19 nach dem Abzweigen frei.
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Ab diesem Zeitpunkt ist Metro C das nachfolgende Fahrzeug 3 von Metro A und entsprechend umgekehrt. Fahrzeug B teilt dieses per Funk 16 bzw. „Train-to-Train“ Kommunikation/-snetzwerk 17 den beiden Metros A und C mit.
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Schritt 6:
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Die Ausfädelsteuerung 28 stellt die Weiche 19 nun wieder um. Dabei überfährt Metro C den Stopppunkt 23 solang nicht, bis ihr (per Funk 16) die Ausfädelsteuerung 28 nicht die richtige Weichenlage gemeldet hat.
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Endzustand:
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Metro B ist ausgefädelt.
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Die (weitere) Sicherung 130 muss nun (wegen der geänderten Reihenfolge) nach dieser geänderten Reihenfolge erfolgen. Metro C ist als nachfolgendes Fahrzeug 3 zu Metro A zugeordnet und sichert 130 seine Zugfahrt nach oben beschreibenden Verfahren.
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Sollen mehrere Metros 3 bzw. Fahrzeuge 3 hintereinander ausgefädelt 170 werden, wird in Schritt 1 diese Information von den auszufädelnden Fahrzeug (per Funk 16 bzw. per „Train-to-Train“ Kommunikation/-snetzwerk 17) untereinander abgestimmt und entsprechend an die Ausfädelsteuerung 28 übermittelt.
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Generell entscheidend ist beim Ausfädeln 170 immer die Benennung und Ermittlung:
- – des ersten vorausfahrenden Fahrzeuges 3, da nach ihm die Weiche 19 umgestellt werden muss,
- – der im Verbund 18 auszufädelnden Fahrzeuge 3, da nach ihnen die Weiche 19 wieder umgestellt werden muss und
- – des nachfolgenden Fahrzeuges 3, da vor ihm die Weiche 19 wieder in Richtung Hauptfahrtrichtung umgestellt werden muss.
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– Einfädeln in eine Zugreihenfolge (Fig. 8) 160
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Ein realistisches Sicherungsverfahren 130 umfasst auch ein – sicheres – Einfädeln 160 einer Metro 3 in einen auf einer Linie 2 des Metrosystems 1 verkehrenden Metroverbunds 18.
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Diese Funktion wird benötigt, um eine (weitere) Metro 3 in die feste Zuordnung eines Metroverbunds 18 hereinzunehmen, um sie z.B. von der Wartung zurückzuholen.
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8 verdeutlicht (beispielhaft an den (hintereinander herfahrenden) Metros A und C) dieses Einfädeln 160 (von Metro B zwischen Metro A und Metro C), welches hier durchgeführt wird, um – in diesem Fall – Metro B in die Reihenfolge des auf der Linie 2 verkehrenden Metroverbunds 18 mit den Metros A und C einzufädeln 160.
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8 zeigt dazu einen Ausschnitt aus der Gleisanlage 15 einer Linie 2 („Hauptlinie“, „Hauptgleis“ 24), in welche (an einer Einfädelstelle 27) ein Nebengleis 25, im Folgenden auch als „Abzweig“ 25 bezeichnet, über eine mittels eines durch eine dezentrale Einfädelsteuerung 29 gesteuerten Weichenstellsystem 20 stellbare Weiche 19 mündet.
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Ausgangszustand:
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Metro B möchte in die feste Reihenfolge zwischen Metro A und Metro C einfädeln 160. Metro A und Metro C haben die Einfädelstelle 27 und einen im Durchrutschwegabstand der Metros 3 vor der Einfädelstelle 27 festgelegten Stopppunkt 23 noch nicht passiert.
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Schritt 1:
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Metro B meldet (per Funk 16 bzw. „Train-to-Train“ Kommunikation/-snetzwerk 17) der Einfädelungssteuerung 29, dass es zwischen Metro A und Metro C einfädeln 160 möchte.
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Die Einfädelungssteuerung teilt (per Funk 16) dieses Metro A und Metro C mit. Somit steht für diese beiden Metros 3 fest, dass sie nach dem Einfädeln von Metro B jeweils neue Vor- und Nachfolgende Fahrzeuge 3 haben werden.
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Schritt 2:
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Nachdem Metro A die Einfädelstelle 27 bzw. die dortige Weiche 19 freigefahren hat, meldet die Einfädelsteuerung 29 (per Funk 16) zu Metro B, das es im Nebengleis 25 losfahren kann.
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Ab diesem Zeitpunkt ist Metro B das nachfolgende Fahrzeug 3 von Metro A.
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Dabei darf Metro C solange nicht über den Stopppunkt 23 fahren bis Metro B (eingefahren ins Hauptgleis 24) die Einfädelstelle 27 bzw. dortige Weiche 19 wieder freigefahren hat und die Einfädelsteuerung 28 die Weiche 19 wieder in Hauptstellung (gemäß der Hauptfahrtrichtung 21) umgestellt hat.
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Schritt 3:
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Nachdem Metro B die Einfädelstelle 27 bzw. dortige Weiche 19 freigefahren hat, stellt die Einfädelsteuerung 29 die Weiche 19 wieder in Hauptfahrtrichtung 21 und meldet (per Funk 16) dies Metro C.
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Ab diesem Zeitpunkt ist Metro C das nachfolgende Fahrzeug 3 von Metro B.
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Schritt 4:
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Metro C bekommt (per Funk 16 von der Einfädelsteuerung 29) die Erlaubnis den Stopppunkt 23 zu passieren, nachdem die Weiche 19 umgestellt worden ist.
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Endzustand:
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Metro B ist zwischen Metro A und Metro C eingereiht; die Einfädelsteuerung 29 ist wie im Ausgangszustand.
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Generell entscheidend ist beim Einfädeln 160 immer die Benennung und Ermittlung:
- – von den Metros 3, nach denen eingefädelt werden soll,
- – die Metros 3, die eingefädelt werden sollen. Und
- – die Metros 3, vor denen eingefädelt werden soll.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bzw. die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.