DE102017210131A1 - Method, computer program product and rail vehicle, in particular rail vehicle, for lane detection in rail traffic, in particular for track identification in rail transport - Google Patents
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Abstract
Um Fahrspuren (FS) im Bahnverkehr (BVK), insbesondere Gleise im Schienenverkehr (SVK), automatisch erkennen zu können, wird es vorgeschlagena. IST-Streckenverläufe (SV, SV1) auf Basis einer Vielzahl von gemessenen Ortskoordinaten (OK), die z.B. mittels satellitengestützter Positionsbestimmungssysteme wie z.B. GPS, Galileo oder Glonass gemessen oder erfasst werden und in Gestalt von GPS-, Galileo- oder Glonass-Koordinaten vorliegen, alleine oder zusammen mit zumindest einer weiteren Vielzahl von gespeicherten Korrekturdaten (KD) der Ortskoordinaten (OK) und/oder erzeugten, exakt lokalisierten Ortskoordinaten (OK) zu ermitteln,b. Streckenverlaufs-/Fahrzeuginformationen (SVFZI) bereitzustellen, die sowohl fahrspurspezifische und fahrzeugspezifische Daten als auch Daten von durch Fahrspuren (FS, FS1, FS2) gegebenen, zu den IST-Streckenverläufen (SV, SV1) korrelierenden SOLL-Streckenverläufen (SV, SV1, SV2) beinhalten,c. zur Erkennung einer einen dedizierten SOLL-Streckenverlauf angebenden Fahrspur (FS1) aus mehreren, z.B. nach einem Fahrspurwechsel, ortskoordinaten- und streckenverlaufsmäßig benachbarten, Fahrspuren im Bahnverkehr durch einen streckenverlaufsbezogenen Fahrspurabgleich zu untersuchen, ob für ein betrachtetes, variabel veränderbares Streckenverlauf-Zeitfenster (SVZF) ein in Bezug auf die zu erkennenden Fahrspur dezidiert ermittelter IST-Streckenverlauf (SV1) zu dem dedizierten SOLL-Streckenverlauf (SV1) der Fahrspur im Mittel weniger weit entfernt ist als zu einem anderen SOLL-Streckenverlauf (SV2) einer weiteren Fahrspur (FS2) der benachbarten Fahrspuren.In order to be able to automatically detect lanes (FS) in rail traffic (BVK), in particular railway tracks (SVK), it is proposed. IS lanes (SV, SV1) based on a plurality of measured location coordinates (OK), e.g. by means of satellite-based positioning systems, e.g. GPS, Galileo or Glonass and be in the form of GPS, Galileo or Glonass coordinates, alone or together with at least one other plurality of stored correction data (KD) of the location coordinates (OK) and / or generated, exactly localized To determine location coordinates (OK), b. Track / vehicle information (SVFZI) provide that both lane-specific and vehicle-specific data as well as data of by lanes (FS, FS1, FS2) given to the actual lanes (SV, SV1) correlated SOLL routes (SV, SV1, SV2 ), c. for detecting a lane (FS1) indicative of a dedicated DESIRED route from a plurality of, e.g. to investigate after a lane change, location coordinates and distance course adjacent lanes in rail traffic by a route-related lane alignment, whether for a considered, variably variable route time window (SVZF) determined in relation to the lane to be detected determined IST route (SV1) the dedicated lane course (SV1) of the lane is on average less far away than to another set course (SV2) of another lane (FS2) of the adjacent lanes.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fahrspurerkennung im Bahnverkehr, insbesondere zur Gleiserkennung im Schienenverkehr, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, ein Computer-Programm-Produkt zur Fahrspurerkennung im Bahnverkehr, insbesondere zur Gleiserkennung im Schienenverkehr, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 6 und ein Bahnfahrzeug zur Fahrspurerkennung im Bahnverkehr, insbesondere ein Schienenfahrzeug zur Gleiserkennung im Schienenverkehr, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.The invention relates to a method for lane detection in rail traffic, in particular for track detection in rail traffic, according to the preamble of
Bahnfahrzeuge sind als Bestandteil einer modernen Verkehrsinfrastruktur spurgebundene Verkehrs- und Transportmittel, die sich beispielsweise rollend auf oder unter von einer oder zwei Leitschienen (Gleisen), schwebend über oder unter einem Magnetfeld oder hängend an Stahlseilen fortbewegen. Von den genannten spurgebundenen Verkehrs- und Transportmittel sind Schienenfahrzeuge, die auf einem Rad-Schiene-System basieren, die entweder einen eigenen Fahrantrieb (Triebwagen) oder von eine Lokomotive gezogen oder geschoben werden und bei denen überwiegend Stahlräder mit einem Spurkranz auf zwei Stahlschienen bzw. Gleisen geführt werden, am weitesten verbreitet.Rail vehicles are part of a modern transport infrastructure track-bound transport and transport, for example, rolling on or under of one or two rails (tracks), floating above or below a magnetic field or hanging on steel cables move. Of the mentioned track-bound transport and means of transport are rail vehicles based on a wheel-rail system, either a private traction drive (railcar) or pulled by a locomotive or pushed and where predominantly steel wheels with a flange on two steel rails or Railways are the most widely used.
Bahnfahrzeuge im Sinne der vorliegenden Erfindung sind aber ganz allgemein sämtliche Fahrzeuge, die im Betrieb exakt einer Infrastruktur folgend spurgebunden unterwegs sind. So zum Beispiel ein Elektro-Fahrzeug (z.B. Elektro-LKW), das genau unter einer Straßenoberleitung fährt oder auch ein Kraftfahrzeug, das in einem exakten Abstand an einer Betonwand entlangfährt, wenn das Kraftfahrzeug beispielsweise ein autonomes Fahrsystem nutzt.Railway vehicles in the sense of the present invention, however, are quite generally all vehicles which are track-bound on the road following exactly one infrastructure during operation. For example, an electric vehicle (for example, an electric truck) that drives just under a road surface or a motor vehicle that runs along a concrete wall at a precise distance when the motor vehicle uses an autonomous driving system, for example.
Für den Fahrbetrieb von Schienenfahrzeugen ist die Erkennung des befahrenen Gleises von essentieller Bedeutung, da häufig mehrere Gleise parallel verlegt sind. Das betrifft Bahnhofsausfahrten genauso wie die freie Strecke. Diese Information ist notwendig sowohl für die Auswertung von Signalen für den Fahrbetrieb („Welche Geschwindigkeit gilt für welches Gleis?“, „Welches Gleis ist freigegeben?“) als auch für Sicherheitsmechanismen, um zum Beispiel das gleichzeitige Befahren der gleichen Strecke in entgegengesetzter Richtung zu vermeiden.For the operation of rail vehicles, the detection of the track is essential, since often several tracks are laid parallel. This applies to station exits as well as the free route. This information is necessary both for the evaluation of signals for driving ("Which speed applies to which track?", "Which track is released?") And for safety mechanisms, for example, to drive the same route in the opposite direction at the same time avoid.
Die Erkennung des befahrenen Gleises obliegt dem Triebwagenführer und die Realisierung von Sicherheitsmechanismen wird in der Regel durch die Stellwerke vorgenommen.The recognition of the busy track is the responsibility of the railcar driver and the realization of safety mechanisms is usually carried out by the signal boxes.
Das führt zu folgenden Problemen:
- I. Triebfahrzeugführer sind, wie alle anderen menschlichen Aufgabenträger, gelegentlich unachtsam oder machen Wahrnehmungsfehler und verwechseln deshalb ggf., welches Signal entlang der Strecke für ihr Fahrzeug gilt (gerade bei mehreren parallelen Strecken sind mehrere Signale angebracht, die aber für unterschiedliche Strecken Gültigkeit haben).
- II. Triebfahrzeugführer sind ggf. nicht immer verfügbar (Krankheit, Streik, ungeplantes Mehraufkommen von Fahraufträgen), so dass Bahnfahrten ggf. ausfallen müssen.
- III. Das durch den Triebfahrzeugführer erkannte Gleis wird (aus betrieblichen Gründen) in der Regel nicht zur automatischen Auswertung an das Fahrzeug weitergegeben, so dass bestimmte Fahrzeugfunktionen nur eingeschränkt verfügbar sind. Zum Beispiel braucht ein Fahrempfehlungsassistent zur Bestimmung der idealen Beschleunigungs- und Bremspunkte Informationen über die zulässige Höchstgeschwindigkeit. Diese kann ggf. bei mehreren parallel verlegten Strecken variieren. Dann muss der Fahrempfehlungsassistent wissen, auf welchem Gleis er fährt.
- IV. Die Realisierung von Sicherheitsmechanismen in Stellwerken kann durch den Fahrdienstleiter ausgesetzt werden, so dass die Realisierung einer zusätzlichen Sicherheitsstufe die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen weiter reduzieren kann (siehe Bahnunglück in Bad Aibling).
- I. Train drivers, like all other human operators, are occasionally careless or make mistakes in their perception and therefore possibly confuse which signal applies to their vehicle along the route (several signals are applied to several parallel routes but are valid for different routes) ,
- II. Train drivers may not always be available (illness, strike, unscheduled additional income from driving assignments), so that train journeys may have to be canceled.
- III. The track recognized by the driver is (for operational reasons) usually not passed on to the vehicle for automatic evaluation, so that certain vehicle functions are available only to a limited extent. For example, a driving recommendation assistant needs information about the maximum permissible speed for determining the ideal acceleration and braking points. If necessary, this can vary for several routes laid in parallel. Then the driving recommendation assistant must know on which track he is driving.
- IV. The implementation of security mechanisms in interlockings can be suspended by the dispatcher, so that the realization of an additional security level can further reduce the likelihood of collisions (see railway accident in Bad Aibling).
Das Problem der Gleiserkennung wurde bisher durch aufwändige Zusatzinvestitionen in die Streckeninfrastruktur wie Induktionsschleifen, Rechner entlang der Strecke und Kommunikationsanlagen zwischen Zug und Streckenkomponenten. Entsprechende Lösungen sind daher nur auf Strecken überschaubarer Länge wirtschaftlich wie zum Beispiel U-Bahnen oder Bahnen zwischen Flughafenterminals.The problem of track identification has so far been complicated by additional investments in the route infrastructure such as induction loops, computers along the route and communication systems between trains and route components. Corresponding solutions are therefore economical only on routes manageable length such as subways or trains between airport terminals.
Darüber hinaus werden gemäß den prioritätsbegründenden Patentanmeldungen der Anmelderin (Anmeldung-Nrn. 102016224355.1 und 102016224335.7) Video-basierte Verfahren zur Fahrspurerkennung vorgeschlagen, für die jedoch jeweils die Einrichtung eines Kamera-basierten Systems notwendig ist.Moreover, according to the Applicant's priority-based patent applications (Application Nos. 102016224355.1 and 102016224335.7), video-based methods for lane detection are proposed, but for each of which the installation of a camera-based system is necessary.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren, ein Computer-Programm-Produkt und ein Bahnfahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, zur Fahrspurerkennung im Bahnverkehr, insbesondere zur Gleiserkennung im Schienenverkehr, anzugeben, mit dem Fahrspuren im Bahnverkehr automatisch erkannt werden.The problem underlying the invention is to specify a method, a computer program product and a railway vehicle, in particular a rail vehicle, for lane recognition in rail traffic, in particular for track identification in rail traffic, are automatically detected with the lanes in rail traffic.
Das automatische Erkennen von Fahrspuren im Bahnverkehr, insbesondere Gleisen im Schienenverkehr, was Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung (Anmeldung-Nr....) ist, ist im Hinblick auf ein zukünftiges automatisiertes (autonomes) oder unterstütztes Fahren von Bahnfahrzeugen im Bahnverkehr respektive Schienenfahrzeugen im Schienenverkehr ein unabdingbares MUSS.The automatic recognition of lanes in rail traffic, especially tracks in the Rail transport, which is the subject of the present patent application (application no...), Is an indispensable MUST with regard to a future automated (autonomous) or assisted driving of rail vehicles in railway traffic or railway vehicles.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Verfahren durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved on the basis of the method defined in the preamble of
Darüber hinaus wird die Aufgabe ausgehend von dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 6 definierten Computer-Programm-Produkt durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 6 angegebenen Merkmale gelöst.In addition, the object is achieved on the basis of the defined in the preamble of claim 6 computer program product by the features specified in the characterizing part of claim 6.
Weiterhin wird die Aufgabe ausgehend von dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 11 definierten Bahnfahrzeug durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 11 angegebenen Merkmale gelöst.Furthermore, the object is achieved on the basis of the defined in the preamble of claim 11 railway vehicle by the features specified in the characterizing part of claim 11.
Die der Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1, 6 und 11 zugrundeliegende Idee besteht darin,
- a. IST-Streckenverläufe auf Basis einer Vielzahl von gemessenen Ortskoordinaten, die z.B. mittels satellitengestützter Positionsbestimmungssysteme wie z.B. GPS, Galileo oder Glonass gemessen oder erfasst werden und in Gestalt von GPS-, Galileo- oder Glonass-Koordinaten vorliegen, alleine oder zusammen mit zumindest einer weiteren Vielzahl von gespeicherten Korrekturdaten der Ortskoordinaten und/oder erzeugten, exakt lokalisierten Ortskoordinaten zu ermitteln, die im Fall von GPS-Positionsbestimmungssystemen als IST-„GPS-Traces“ bezeichnet werden,
- b. Streckenverlaufs-/Fahrzeuginformationen bereitzustellen, die sowohl fahrspurspezifische und fahrzeugspezifische Daten als auch Daten von durch Fahrspuren gegebenen, zu den IST-Streckenverläufen korrelierenden und im Fall von GPS-Positionsbestimmungssystemen als SOLL-„GPS-Traces“ bezeichneten SOLL-Streckenverläufen beinhalten,
- c. zur Erkennung einer einen dedizierten SOLL-Streckenverlauf angebenden Fahrspur (erste Fahrspur gemäß der
Ansprüche 1, 6 und 11) aus mehreren, z.B. nach einem Fahrspurwechsel, ortskoordinaten- und streckenverlaufsmäßig benachbarten, Fahrspuren im Bahnverkehr (z.B. Gleisen im Schienenverkehr) durch einen streckenverlaufsbezogenen Fahrspurabgleich zu untersuchen, ob für ein betrachtetes, variabel veränderbares Streckenverlauf-Zeitfenster ein in Bezug auf die zu erkennenden Fahrspur dezidiert ermittelter IST-Streckenverlauf zu dem dedizierten SOLL-Streckenverlauf der Fahrspur im Mittel weniger weit entfernt ist als zu einem anderen SOLL-Streckenverlauf einer weiteren Fahrspur (zweite Fahrspur gemäß derAnsprüche 1, 6 und 11) der benachbarten Fahrspuren.
- a. IST trajectories based on a variety of measured location coordinates, for example, by means of satellite-based positioning systems such as GPS, Galileo or Glonass measured or detected and in the form of GPS, Galileo or Glonass coordinates, alone or together with at least one other plurality from stored correction data of the location coordinates and / or generated, exactly localized location coordinates, which in the case of GPS positioning systems are referred to as actual "GPS traces",
- b. To provide route / vehicle information including both lane-specific and vehicle-specific data as well as data of LOCAL lanes indicated by lanes correlating to the actual lanes and designated as LOB "GPS traces" in the case of GPS positioning systems;
- c. for recognizing a lane indicating a dedicated target course (first lane according to
claims 1, 6 and 11) from a plurality of traffic lanes in rail traffic (eg tracks in rail traffic) adjacent to a lane change, locus coordinate and distance course by a lane alignment-related lane alignment examine whether, for a contemplated variably modifiable route time window, an actual route determined in relation to the lane to be recognized is decidedly less distant from the dedicated target lane route than to another intended route of another lane ( second lane according toclaims 1, 6 and 11) of the adjacent lanes.
Dabei wird es ausgenutzt, dass auf Basis von groben Positionsdaten, Fahrspurmetadaten, zuletzt gemessenen Ortskoordinaten, z.B. GPS-Daten, sowie Ortskoordinaten (z.B. GPS-Daten) anderer Fahrzeuge eine fahrspurgenaue Ortung realisiert wird.It is exploited on the basis of coarse position data, lane metadata, last measured location coordinates, e.g. GPS data, as well as location coordinates (for example, GPS data) of other vehicles a lane-accurate positioning is realized.
So kann durch den skizzierten streckenverlaufsbezogenen Fahrspurabgleich, bei dem die genannten Koordinaten, Daten und Informationen herangezogen werden, erreicht werden, dass:
- - Die Fahrspur (z.B. das befahrene Gleis) ohne aufwändige Infrastrukturinvestitionen zuverlässig automatisch erkannt wird;
- - die Fahrspur (z.B. das befahrene Gleis) auch ohne Videosystem auf dem Fahrzeug erkannt wird;
- - die Fahrspur (z.B. das befahrene Gleis) bei ungünstigen Sichtbedingungen zuverlässiger erkannt wird als durch Triebfahrzeugführer;
- - Triebfahrzeugführer nicht mehr für das Erkennen der Fahrspur (z.B. des befahrenen Gleis) benötigt werden, so dass unabhängig von deren Verfügbarkeit die Fahrspur (z.B. das befahrene Gleis) erkennbar ist.
- - The lane (eg the busy track) is reliably detected automatically without costly infrastructure investments;
- - The lane (eg the busy track) is detected without video system on the vehicle;
- - the lane (eg the track being used) is detected more reliably in unfavorable visibility conditions than by train drivers;
- - Train drivers are no longer required for recognizing the lane (eg the track being traveled), so that regardless of their availability, the lane (eg the busy track) is recognizable.
Der skizzierte streckenverlaufsbezogene Fahrspurabgleich ist zudem in vorteilhafter Weise so flexibel ausgestaltbar, dass ein Auswerteergebnis betreffend die Auswertung der Streckenverlaufs-/Fahrzeuginformationen, ob im Bereich des Ortes für einen Fahrspurwechsel, z.B. ist dies im Schienenverkehr der Bereich einer Weiche, der für die Fahrspur dezidiert ermittelte IST-Streckenverlauf im Mittel um ein normatives, fahrspurwechselspezifisches Positionsänderungsmaß verschoben ist, für den Fahrspurabgleich berücksichtigt wird.The sketched lane course-related lane adjustment can also advantageously be flexibly configured such that an evaluation result relating to the evaluation of the route / vehicle information, whether in the region of the location for a lane change, e.g. in rail traffic, this is the area of a switch where the actual lane course determined for the lane has been shifted on average by a normative, lane change-specific position change measure, for which lane adjustment is taken into account.
Dieses geschieht sogar bevorzugt und zwar dann, wenn aufgrund des Auswerteergebnisses eine andere Fahrspur erkannt wird als dies beim Fahrspurabgleich der Fall ist. In diesem Fall hat das Auswerteergebnis eine höhere Priorität als die durch den streckenverlaufsbezogenen Fahrspurabgleich erzielte fahrspurbezogene Aussage.This happens even more preferably and indeed when, due to the evaluation result, a different lane is detected than is the case with the lane alignment. In this case, the evaluation result has a higher priority than the lane-related statement achieved by the route-related lane adjustment.
In diesem Fall wird in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung eine Warninformation erzeugt, mit der angezeigt wird, dass die durch den streckenverlaufsbezogenen Fahrspurabgleich erzielte fahrspurbezogene Aussage mit Vorsicht zu betrachten ist.In this case, in an advantageous embodiment of the invention, a warning information is generated with which it is indicated that the lane-related statement achieved by the route-related lane adjustment must be viewed with care.
Die flexible Ausgestaltung des streckenverlaufsbezogenen Fahrspurabgleichs kann weiterhin in vorteilhafter Weise so ausgeprägt sein, dass, wenn die Fahrspur für das Streckenverlauf-Zeitfenster initial bekannt ist, der streckenverlaufsbezogene Fahrspurabgleich des für die Fahrspur dezidiert ermittelten IST-Streckenverlaufes unterbleibt. The flexible embodiment of the route-related lane alignment can also be advantageously so pronounced that, if the lane for the route time window is initially known, the distance-related lane alignment of the determined for the lane determined IST course does not occur.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Fahrspur erkannt wird, eine Fahrspurinformation erzeugt wird.Moreover, it is advantageous if the lane is detected, a lane information is generated.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der
-
1 Fahrspurerkennung in einem Bahnfahrzeug, insbesondere Gleiserkennung in einem Schienenfahrzeug; -
2 Szenario zur Fahrspurerkennung im Bahnverkehr, insbesondere Schienenverkehr, anhand eines Streckenverlaufes mit Fahrspurwechsel, insbesondere Gleiswechsel, im Vergleich zu einem Normalfahrt-Streckenverlauf.
-
1 Lane detection in a railway vehicle, in particular track detection in a rail vehicle; -
2 Scenario for lane detection in rail traffic, in particular rail traffic, based on a route with lane change, in particular track changes, in comparison to a normal route.
So ist es z.B. für heutige und zukünftige Automatische Fahrsysteme mit denen „Automatisches Fahren“ realisiert wird, Fahrassistenzsysteme wie z.B. Navigationssysteme oder ausschließliche Informationssysteme von essentieller Bedeutung, dass die Positionsdaten oder Koordinaten möglichst genau oder exakt sein sollten. Jedoch haben derzeitige satellitengestützten Empfänger (z.B. GPS-Empfänger) lediglich eine Genauigkeit von mehreren Metern.So it is e.g. for today's and future automatic driving systems with which "automatic driving" is realized, driving assistance systems such. Navigation systems or exclusive information systems of essential importance that the position data or coordinates should be as accurate or exact as possible. However, current satellite-based receivers (e.g., GPS receivers) only have an accuracy of several meters.
Selbst mit einem Differentiellen Globalen Positionierungssystem (Differential Global Positioning System, DGPS), bei dem zur Steigerung der Genauigkeit einer GNSS-Navigation (Global Navigation Satellite System) Korrekturdaten ausgestrahlt werden, lässt sich die angegebene Genauigkeit in der Regel nur auf 1-3 Meter verbessern.Even with a Differential Global Positioning System (DGPS) that emits correction data to increase the accuracy of Global Navigation Satellite System (GNSS) navigation, the specified accuracy can usually only be improved to 1-3 meters ,
Die Positionsakquise-Einheit
Eingangsseitig zum Erhalten der INPUT-Daten sind der Steuereinrichtung STE weiterhin zugeordnet:
- (1) eine Datenbank
DB für Ortskoordinaten, z.B. GPS-Koordinaten, und KorrekturdatenKD von gemessenen Ortskoordinaten zugeordnet, die vorzugsweise als „Cloud“, z.B. in Form und Gestalt einer GPS-„Cloud“ ausgestaltet ist, und die entweder (Option „A “) fahrzeugintern als weitere Komponente des Bahnfahrzeugs BFZ, SFZ fungiert und mit der SteuereinrichtungSTE verbunden ist oder aber (Option „B “) fahrzeugextern, außerhalb des Fahrzeugs z.B. in einer Leitzentrale für Bahnfahrzeuge angeordnet und mit der SteuereinrichtungSTE verbindbar ist. Wenngleich es für die Fahrspurerkennung in dem BahnfahrzeugBFZ ,SFZ grundsätzlich unerheblich, wie die Ortskoordinaten und die KorrekturdatenKD in die DatenbankDB gelangen, so werden diese vorzugsweise, wie in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung mit der Bezeichnung " Positionsbestimmungsverfahren, insbesondere GPS-Verfahren, Computer-Programm-Produkt zum Bestimmen von Positionen, insbesondere von GPS-Positionen, und Spurgebundenes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug" und der Anmeldung-Nr.... beschrieben und beansprucht (der Offenbarungsinhalt dieser Anmeldung ist somit in die vorliegende Anmeldung zu inkludieren), erzeugt und in der DatenbankDB gespeichert. - (2) eine Lokalisierungseinheit
LKE zur Erzeugung von exakt lokalisierten OrtskoordinatenOKexlo zugeordnet, die entweder (Option „C “) fahrzeugintern als weitere Komponente des BahnfahrzeugsBFZ ,SFZ fungiert und mit der SteuereinrichtungSTE verbunden ist oder aber (Option „D “) fahrzeugextern, außerhalb des Fahrzeugs z.B. wieder in der Leitzentrale für Bahnfahrzeuge angeordnet und mit der SteuereinrichtungSTE verbindbar ist. Diese LokalisierungseinheitLKE erfasst die Position des BahnfahrzeugsBFZ ,SFZ bis auf wenige Zentimeter genau, z.B. im Schienenverkehr durch ein Bildanalyseverfahren, durch Kalibrierungssender am Bahnsteig, durch Auswertung von Balisen oder durch Messen der Erschütterung beim Überfahren einer Weiche. Weiterhin wertet diese Komponente im Schienenverkehr beim Auswerten von Erschütterungen gegebenenfalls auch aus, auf welchem Gleis sich ein Fahrzeug aktuell befindet oder auch die West-Ost-Abweichung (Nord-Süd-Abweichung) einer gemessenen GPS-Koordinate von einer von Norden (Westen) nach Süden (Osten) verlaufenden Strecke. Insbesondere kann so die tatsächliche Abweichung der gemessenen GPS-Koordinaten im Mittel von den Gleis-Koordinaten bei einer Kurvenfahrt berechnet werden. Dabei muss nicht notwendigerweise ein Ortskoordinatenempfänger, z.B. ein GPS-/Galileo-/Glonass-Empfänger genutzt werden. Es reicht auch aus, wenn die Positionsdaten in entsprechende Koordinaten umgerechnet werden. Deswegen werden von der LokalisierungseinheitLKE eben auch exakt lokalisierten OrtskoordinatenOKexlo geliefert. - (3) eine Speichereinrichtung
SPE zur Speicherung von Streckenverlaufs-/FahrzeuginformationenSVFZI des BahnverkehrsBVK ,SVK zugeordnet, die entweder (Option „E “) fahrzeugintern als weitere Komponente des BahnfahrzeugsBFZ ,SFZ fungiert und mit der SteuereinrichtungSTE verbunden ist oder aber (Option „F “) fahrzeugextern, außerhalb des Fahrzeugs z.B. wieder in der Leitzentrale für Bahnfahrzeuge angeordnet und mit der SteuereinrichtungSTE verbindbar ist. Diese Streckenverlaufs-/FahrzeuginformationenSVFZI beinhalten u.a. Informationen über den exakten Verlauf von Fahrstrecken, Informationen über die Anzahl der Fahrspuren bzw. Gleise, die parallel verlegt sind, Positionsdaten von Orten für Fahrspurwechsel bzw. Weichen, Informationen über die Montageposition des benutzten Empfängers in der Positionsakquise-Einheit PAE und Fahrplaninformationen, die zur Richtungsbestimmung genutzt werden können.
- (1) a database
DB for location coordinates, eg GPS coordinates, and correction dataKD assigned to measured location coordinates, which is preferably configured as a "cloud", for example in the form and shape of a GPS "cloud", and which either (option "A ") Inside the vehicle acts as a further component of the railway vehicle BFZ, SFZ and with the control deviceSTE connected or (Option "B ") Outside the vehicle, for example, arranged in a control center for railway vehicles outside the vehicle and with the control deviceSTE is connectable. Although it is for lane detection in the railway vehicleBFZ .SFZ basically irrelevant, like the location coordinates and the correction dataKD into the databaseDB these are preferred, as in the concurrently filed patent application entitled "Positioning method, in particular GPS method, computer program product for determining positions, in particular GPS positions, and lane-bound vehicle, in particular rail vehicle" and the application -No .... described and claimed (the disclosure content of this application is thus to be included in the present application), generated and in the databaseDB saved. - (2) a location unit
LKE for generating exactly localized location coordinatesOK exlo assigned either (option "C ") Inside the vehicle as another component of the railway vehicleBFZ .SFZ acts and with the control deviceSTE connected or (Option "D ") Outside the vehicle, for example, again arranged in the control center for railway vehicles and with the control deviceSTE is connectable. This localization unitLKE detects the position of the railway vehicleBFZ .SFZ down to a few centimeters, for example in rail traffic through an image analysis method Calibration transmitter on the platform, by evaluation of balises or by measuring the vibration when crossing a switch. Furthermore, this component evaluates in rail traffic when evaluating vibrations possibly also on which track a vehicle is currently located or also the west-east deviation (north-south deviation) of a measured GPS coordinate from one north (west) South (east) running route. In particular, the actual deviation of the measured GPS coordinates on average from the track coordinates during cornering can thus be calculated. It is not necessary to use a location coordinate receiver, eg a GPS / Galileo / Glonass receiver. It is also sufficient if the position data are converted into corresponding coordinates. That's why of the localization unitLKE just exactly localized location coordinatesOK exlo delivered. - (3) a memory device
SPE for storing route / vehicle informationSVFZI of the railway trafficBVK .SVK assigned either (option "e ") Inside the vehicle as another component of the railway vehicleBFZ .SFZ acts and with the control deviceSTE connected or (Option "F ") Outside the vehicle, for example, again arranged in the control center for railway vehicles and with the control deviceSTE is connectable. This route / vehicle informationSVFZI include information about the exact course of routes, information about the number of lanes or tracks that are laid in parallel, position data of places for lane changes, information about the mounting position of the used receiver in the position acquisition unit PAE and timetable information, which can be used for direction determination.
Ausgangsseitig zum Ausgeben der OUTPUT-Daten sind der Steuereinrichtung
Für die Fahrspurerkennung in dem Bahnverkehr
- (a) der Option „
I “ bilden die SteuereinrichtungSTE , die Positionsakquise-EinheitPAE und die SpeichereinheitSPE eine funktionale Einheit; - (b) der Option „
II “ bilden die SteuereinrichtungSTE , die Positionsakquise-Einheit PAE, die SpeichereinheitSPE sowie die DatenbankDB und/oder die LokalisierungseinheitLKE eine funktionale Einheit.
- (a) the option "
I "Form the control deviceSTE , the position acquisition unitPAE and the storage unitSPE a functional entity; - (b) the option "
II "Form the control deviceSTE , the position acquisition unit PAE, the storage unitSPE as well as the databaseDB and / or the location unitLKE a functional unit.
Wie diese Fahrspurerkennung abläuft und was für INPUT-Daten in die Steuereinrichtung
Hierfür wird nun angenommen, dass sich das Bahnfahrzeug BFZ, SFZ im Bahnverkehr BVK, SVK mit dem Normalfahrt-Streckenverlauf
Dabei werden gemäß der Option „
Gemäß der Option „
Für die Fahrspurerkennung in dem Bahnverkehr
Es werden deshalb sowohl die von der Positionsakquise-Einheit PAE gemessenen Ortskoordinaten
Für die Fahrspurerkennung in dem Bahnverkehr
Der für den Streckenverlauf mit Fahrspurwechsel <2B> gemäß der
Zum Erkennen der ersten Fahrspur FS1 werden für ein Streckenverlauf-Zeitfenster
- (1) ein erster Abweichungswert
AW1 ermittelt, der angibt wie weit der erste IST-StreckenverlaufSV1IST im Mittel von dem ersten SOLL-StreckenverlaufSV1SOLL abweicht, und - (2) ein zweiter Abweichungswert
AW2 ermittelt, der angibt wie weit der erste IST-StreckenverlaufSV1IST im Mittel von dem zweiten SOLL-StreckenverlaufSV2SOLL abweicht, wobei die erste FahrspurFS1 erkannt ist, wenn der erste SOLL-StreckenverlaufSV1SOLL , weil der erste AbweichungswertAW1 eindeutig kleiner als der zweite AbweichungswertAW2 ist, im Mittel von dem ersten IST-StreckenverlaufSV1IST augenfällig und deutlich erkennbar weniger weit entfernt ist als der zur zweiten FahrspurFS2 korrespondierende, zweite SOLL-StreckenverlaufSV2SOLL .
- (1) a first deviation value
AW1 determines how far the first actual route isSV1 IS in the middle of the first SOLL routeSV1 SHOULD deviates, and - (2) a second deviation value
AW2 determines how far the first actual route isSV1 IS in the middle of the second SOLL routeSV2 SHOULD deviates, with the first laneFS1 is detected when the first target courseSV1 SHOULD because the first deviation valueAW1 clearly smaller than the second deviation valueAW2 is, on average, from the first IST routeSV1 IS obvious and clearly recognizable less far away than the second laneFS2 Corresponding, second target courseSV2 SHOULD ,
Ist dieses hingegen nicht der Fall, weil der erste SOLL-Streckenverlauf
Für die Fahrspurerkennung in dem Bahnverkehr
So wird eine Warninformation
Für die Fahrspurerkennung in dem Bahnverkehr
Darüber hinaus sind der Prozessor
Claims (15)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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