DE102011088891A1

DE102011088891A1 - Method for increasing positioning accuracy of moving object i.e. rail vehicle, involves detecting metal strips of object when sensor falls below response threshold spacing, and generating and utilizing output signal as locating criterion

Info

Publication number: DE102011088891A1
Application number: DE201110088891
Authority: DE
Inventors: Bernhard Pösel
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-20

Abstract

The method involves attaching a breakpoint sensor at a predetermined break point. The breakpoint sensor detects a device i.e. metal strip, of an object when the sensor falls below a response threshold spacing (S) among metal sensors (5, 6) and the device of the object. An output signal (12) is generated and used as a locating criterion (13). The metal sensors are arranged at a platform and the device arranged at a rail vehicle (2), where the output signal of the metal sensors, a platform door control device and/or a vehicle door control device are operated. An independent claim is also included for a device for carrying out a method for increasing positioning accuracy of a moving object.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Haltegenauigkeit eines bewegten Objektes, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, an einem vorgegebenen Haltepunkt. The invention relates to a method and a device for increasing the stopping accuracy of a moving object, in particular a rail vehicle, at a predetermined breakpoint.

Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im Wesentlichen auf das exakte Anfahren des optimalen Haltepunktes für ein Schienenfahrzeug im Bahnhofsbereich, ohne dass die Erfindung auf diese spezielle Anwendung beschränkt ist. Vielmehr ist eine Anzahl von Anwendungen denkbar, bei denen ein beliebiges bewegtes Objekt an einem bestimmten Haltepunkt zum Stillstand kommen soll, beispielsweise zum Zwecke der Materialzuführung im Produktionsprozess. The following description refers essentially to the exact approach of the optimal stopping point for a rail vehicle in the station area, without the invention being limited to this particular application. Rather, a number of applications are conceivable in which an arbitrary moving object should come to a standstill at a certain breakpoint, for example, for the purpose of material supply in the production process.

Bei modernen Zugsystemen, insbesondere solchen mit hohem Fahrgastaufkommen und/oder automatischem Zugbetrieb, d. h. mit wenig oder gänzlich ohne Zug- und Bahnsteigpersonal, ist es üblich geworden, die Fahrgäste auf dem Bahnsteig vor einem einfahrenden Zug durch Bahnsteigtüren zu schützen. Am Bahnsteigrand befindet sich dazu eine mit Türen versehene Wand. Gefahren durch den einfahrenden Zug sowie Belästigungen der Fahrgäste, insbesondere durch den entstehenden Luftzug und durch Geräusche, können auf diese Weise ausgeschlossen oder vermindert werden. Außerdem ergibt sich dadurch die Möglichkeit der Klimatisierung des Haltestellenbereiches. Nachdem der eingefahrene Zug exakt vor den Bahnsteigtüren zum Stillstand gekommen ist, werden die Bahnsteigtüren zusammen mit den Fahrzeugtüren geöffnet und vor der Abfahrt des Zuges wieder geschlossen. Der Haltegenauigkeit des Zuges kommt hierbei eine große Bedeutung sowie Sicherheitsrelevanz zu. In modern train systems, especially those with a high passenger volume and / or automatic train operation, d. H. With little or no train and platform personnel, it has become common practice to protect passengers on the platform from train entrance doors in front of an incoming train. On the platform, there is a wall with doors. Dangers resulting from the approaching train as well as passenger nuisance, in particular from the draft and noise generated, can be excluded or reduced in this way. In addition, this results in the possibility of air conditioning of the stop area. After the retracted train has come to a halt just in front of the platform screen doors, the platform screen doors are opened together with the vehicle doors and closed again before the departure of the train. The stopping accuracy of the train here is of great importance and safety relevance.

Üblicherweise wird die Haltegenauigkeit am Bahnsteig durch gleisseitige, punktförmig wirkende Übertragungseinrichtungen, insbesondere Balisen, erhöht. Diese dienen als Ortungsreferenzpunkte, zu denen sich das Schienenfahrzeug absolut ortet. Diese Ortungsreferenzpunkte müssen mit höchster Präzision festgelegt werden. Aufgrund der örtlichen Gegebenheiten, insbesondere den Gleisbettverhältnissen, kann die erforderliche Präzision jedoch nicht immer gewährleistet werden, so dass die erreichbare Haltegenauigkeit unter Umständen nicht ausreicht, damit Fahrzeugtüren und Bahnsteigtüren zueinander fluchten. Der Triebfahrzeugführer muss dann manuell in den automatischen Bremsvorgang eingreifen. Bei fahrerlosen Systemen sind zusätzliche aufwendige technische Systeme zur Korrektur der Halteposition erforderlich. Usually, the stopping accuracy at the platform is increased by track-side, punctiform-acting transmission devices, in particular balises. These serve as locating reference points to which the rail vehicle absolutely locates itself. These locate reference points must be set with the highest precision. Due to the local conditions, in particular the track bed conditions, the required precision, however, can not always be guaranteed, so that the achievable stopping accuracy may not be sufficient, so that vehicle doors and platform screen doors are aligned. The driver must then intervene manually in the automatic braking process. In driverless systems additional complex technical systems for correcting the holding position are required.

Darüber hinaus kann es bei der Selbstortung des Schienenfahrzeugs mittels Balisen aufgrund akkumulierter Ortungsungenauigkeiten – Schlupft – sowie Gleitvorgängen der Fahrzeugachsen zu Erkennungsschwierigkeiten von Balisen kommen. Wenn eine erwartete Balise nicht im vermuteten Erwartungsfenster geortet wurde, fällt das Fahrzeug aus einer automatischen Bremskurvenüberwachung heraus und der Triebfahrzeugführer muss das Fahrzeug manuell auf den betrieblichen Haltepunkt steuern. In addition, self-locating the rail vehicle by means of balises due to accumulated positioning inaccuracies - slippage - as well as sliding of the vehicle axles can lead to recognition difficulties of balises. If an expected balise is not located in the suspected window of expectation, the vehicle will fall out of automatic brake curve monitoring and the driver must manually control the vehicle to the operational breakpoint.

Außerdem ist das Genauigkeitsziel für das der gewünschten Haltegenauigkeit entsprechende „sicherungstechnische Fenster“ nicht immer zuverlässig zu erreichen, da das Fahrzeugodemetriesystem und die Balisenerkennung aufgrund ihrer Funktionsweise bei Gleit- und Schleudervorgängen der Achsen Ungenauigkeiten mit sich bringen. In addition, the accuracy target for the desired stopping accuracy corresponding "fuse-technical window" is not always reliable to achieve, since the Fahrzeugodemetriesystem and the Balisenerkennung due to their operation in sliding and skidding the axes bring inaccuracies with it.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die ein präzises Anfahren des Haltepunktes ermöglichen. The invention has for its object to provide a method and an apparatus that allow a precise approach of the breakpoint.

Verfahrensgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein dem Haltepunkt zugeordneter Sensor eine Einrichtung des bewegten Objektes bei Unterschreitung eines Ansprechschwellenabstandes zwischen dem Sensor und der Einrichtung erkennt und ein Ausgangssignal erzeugt, welches als Ortungskriterium verwendet wird. According to the method, the object is achieved in that a breakpoint associated sensor detects a device of the moving object falls below a Ansprechschwellenabstandes between the sensor and the device and generates an output signal which is used as a location criterion.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist dazu einen dem Haltepunkt zugeordneten Sensor und eine dem bewegten Objekt zugeordnete Einrichtung auf, wobei der Sensor zur Erzeugung eines Ausgangssignals bei Unterschreitung eines Ansprechschwellenabstandes zwischen dem Sensor und der Einrichtung ausgebildet ist. A device for carrying out the method has for this purpose a sensor associated with the holding point and a device associated with the moving object, wherein the sensor is designed to generate an output signal when a response threshold distance between the sensor and the device is undershot.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 3 sind der Sensor an einem Bahnsteig und die durch den Sensor detektierbare Einrichtung an einem Schienenfahrzeug angeordnet, wobei das Ausgangssignal des Sensors eine Bahnsteigtürensteuereinrichtung und/oder eine Fahrzeugtürensteuereinrichtung beaufschlagt. In a preferred embodiment according to claim 3, the sensor at a platform and the device detectable by the sensor are arranged on a rail vehicle, wherein the output signal of the sensor acts on a platform screen control device and / or a vehicle door control device.

Auf diese Weise wird eine sichere Detektion des Schienenfahrzeuges in dem definierten sicherungstechnischen Fenster ermöglicht. Das Ausgangssignal des Sensors wird nur erzeugt, wenn das Schienenfahrzeug innerhalb des sicherungstechnischen Fensters zum Stillstand gekommen ist und wird dann dazu verwendet, den Fahrgastwechsel durch Öffnen der Bahnsteig- und/oder Fahrzeugtüren sicher freizugeben. In this way, a reliable detection of the rail vehicle in the defined fuse window is made possible. The output signal of the sensor is generated only when the rail vehicle has come to a standstill within the fuse window and is then used to safely release the passenger change by opening the platform and / or vehicle doors.

Neben der Erhöhung der Haltegenauigkeit besteht ein weiterer Vorteil gegenüber herkömmlichen Systemen in der einfachen Nachrüstbarkeit der Fahrzeuge und der Bahnsteighaltepunkte. In addition to increasing the stopping accuracy is another advantage over conventional systems in the easy retrofitting of the vehicles and the platform climbing points.

Gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, dass der Sensor als Metallsensor und die Einrichtung als Metallstreifen ausgebildet sind. Der Metallstreifen ist vorzugsweise an der Unterseite des Schienenfahrzeuges, beispielsweise zwischen Radachsen, angeordnet, während der Metallsensor zwischen den Bahnschienen positioniert ist, so dass bei Überfahrt des Schienenfahrzeuges ein nur geringer Abstand zwischen dem Metallsensor und dem Metallstreifen besteht. Die Sensorempfindlichkeit kann entsprechend gering sein. Möglich ist jedoch auch eine gegenüberliegende Anordnung von Metallsensor und Metallstreifen seitlich oder im Dachbereich des Schienenfahrzeuges. According to claim 4 it is provided that the sensor are designed as a metal sensor and the device as a metal strip. The metal strip is preferably arranged on the underside of the rail vehicle, for example between wheel axles, while the metal sensor is positioned between the rail tracks, so that there is only a small distance between the metal sensor and the metal strip when crossing the rail vehicle. The sensor sensitivity can be correspondingly low. However, it is also possible an opposite arrangement of metal sensor and metal strips on the side or in the roof area of the rail vehicle.

Die Länge des Metallstreifens ist derart bemessen, dass das sich langsam nähernde Schienenfahrzeug zum Stillstand kommt, so lange der Ansprechschwellenabstand zwischen dem Metallsensor und dem Metallstreifen nicht überschritten ist und somit ein Ausgangssignal erzeugt wird. The length of the metal strip is dimensioned such that the slowly approaching rail vehicle comes to a standstill, as long as the Ansprechschwellenabstand between the metal sensor and the metal strip is not exceeded and thus an output signal is generated.

Vorzugsweise wird das Ausgangssignal des Metallsensors auch als Führungsgröße für den endgültigen Abbremsprozess des bereits sehr langsamen Schienenfahrzeuges verwendet. Nur in dem Falle, dass das Schienenfahrzeug in dem sicherungstechnischen Fenster, beispielsweise in der Größenordnung von +/–0,5 m, zum Stillstand gekommen ist, entsteht ein Ausgangssignal, das dann zum Öffnen der Bahnsteig- und/oder Fahrzeugtüren dient. Preferably, the output signal of the metal sensor is also used as a reference variable for the final deceleration process of the already very slow rail vehicle. Only in the event that the rail vehicle in the fuse-technical window, for example, has come to a standstill on the order of +/- 0.5 m, an output signal, which then serves to open the platform and / or vehicle doors.

Um die sicherungstechnischen Erfordernisse zu erfüllen, sind der ortsfeste Sensor und die objektseitige, insbesondere fahrzeugseitige, Einrichtung gemäß Anspruch 5 mindestens paarweise vorgesehen, wobei die verundeten Sensorsignale das Ausgangssignal bilden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass eine Fehlfunktion der Sensorik, die zu einer unzeitigen und gefährlichen Türenöffnung führen könnte, erkannt werden kann. In order to meet the safety requirements, the stationary sensor and the object-side, in particular vehicle-side, device according to claim 5 are provided at least in pairs, wherein the missing sensor signals form the output signal. In this way it is ensured that a malfunction of the sensors, which could lead to an untimely and dangerous door opening, can be detected.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown figuratively. Show it:

1 ein System zur Erhöhung der Haltegenauigkeit und 1 a system for increasing the stopping accuracy and

2 einen Metallsensor. 2 a metal sensor.

1 veranschaulicht ein streckenseitiges Sensorsystem 1 im Zusammenwirken mit einem Schienenfahrzeug 2, das Metallstreifen 3 und 4 aufweist. Der gegenseitige Abstand der beiden Metallstreifen 3 und 4 des Schienenfahrzeuges 2 entspricht dem Abstand zweier Metallsensoren 5 und 6 des ortsfesten Sensorsystems 1. Außerdem sind die Metallstreifen 3 und 4 und die Metallsensoren 5 und 6 derart positioniert, dass bei Annäherung des Schienenfahrzeuges 2 ein möglichst geringer Abstand zwischen Metallstreifen 3 bzw. 4 und Metallsensor 5 bzw. 6 resultiert. Die beiden Metallsensoren 5 und 6 erzeugen annähernd gleichzeitig ein Signal 7 bzw. 8, wenn die Metallstreifen 3 und 4 in den Detektionsbereich der Metallsensoren 5 und 6 einfahren. 1 illustrates a trackside sensor system 1 in cooperation with a rail vehicle 2 , the metal strip 3 and 4 having. The mutual distance of the two metal strips 3 and 4 of the rail vehicle 2 corresponds to the distance between two metal sensors 5 and 6 of the stationary sensor system 1 , Besides, the metal strips 3 and 4 and the metal sensors 5 and 6 positioned so that when approaching the rail vehicle 2 the smallest possible distance between metal strips 3 respectively. 4 and metal sensor 5 respectively. 6 results. The two metal sensors 5 and 6 generate a signal almost simultaneously 7 respectively. 8th if the metal strip 3 and 4 in the detection range of the metal sensors 5 and 6 retract.

Entsprechend der in 2 dargestellten länglichen Messkeule 9 der Metallsensoren 5 und 6 ergibt sich ein Arbeitsschaltabstand A, bei dem der Metallsensor 5 bzw. 6 zuverlässig eingeschaltet ist. In einem Prüfschwellenabstand P wird der Metallsensor 5 bzw. 6 zuverlässig wieder ausgeschaltet. Wegen der Keulenform des Empfindlichkeitsbereichs der Metallsensoren 5 und 6 liegt der Ansprechschwellenabstand S zwischen dem Arbeitsschaltabstand A und dem Prüfschwellenabstand P. Der Prüfschwellenabstand P charakterisiert streckenrichtungsbezogen in Summation mit der Metallstreifenlänge L eine sichere Absolutortgenauigkeit, das heißt nur innerhalb dieses Streckenabschnitts kann der Metallsensor 5 bzw. 6 das Sensorsignal 7 bzw. 8 erzeugen. Die Absolutortgenauigkeit ergibt sich in analoger Weise auch in entgegengesetzter Fahrtrichtung, wie durch den Doppelpfeil 10 angedeutet. Die Sensorsignale 7 und 8 werden einem UND-Glied 11 zugeführt, welches ein Ausgangssignal 12 erzeugt, das als Ortungskriterium 13 verwendet wird. Bei Vorliegen dieses Ortungskriteriums 13 während einer Mindestzeitspanne ist sichergestellt, dass das Schienenfahrzeug 2 den Ansprechbereich der Metallsensoren 5 und 6 nicht wieder verlassen hat, sondern innerhalb dieses Bereiches zum Stillstand gekommen ist. Erst dann wird das Ausgangssignal 12 zum Öffnen der nicht näher dargestellten Bahnsteig- und/oder Fahrzeugtüren verwendet. According to the in 2 illustrated elongated measuring club nine the metal sensors 5 and 6 results in a working switching distance A, wherein the metal sensor 5 respectively. 6 is reliably turned on. At a test threshold distance P, the metal sensor 5 respectively. 6 reliably switched off again. Because of the lobe shape of the sensitivity range of the metal sensors 5 and 6 is the Ansprechschwellenabstand S between the working sensing distance A and the Prüfschwellenabstand P. The Prüfschwellenabstand P characterized Streingrichtungsbezogen in summation with the metal strip length L a secure Absolutortgenauigkeit, that is only within this section of the track, the metal sensor 5 respectively. 6 the sensor signal 7 respectively. 8th produce. The Absolutortgenauigkeit results in an analogous manner in the opposite direction, as by the double arrow 10 indicated. The sensor signals 7 and 8th become an AND link 11 supplied, which is an output signal 12 generated as a location criterion 13 is used. In the presence of this location criterion 13 during a minimum period of time it is ensured that the rail vehicle 2 the response range of the metal sensors 5 and 6 has not left again, but has come to a halt within this area. Only then will the output signal 12 used to open the platform and / or vehicle doors, not shown.

Die vorstehend beschriebene Sensorik ermöglicht ein sicheres und genaues Anfahren eines Haltepunktes, wobei insbesondere zusätzliche Balisen als Ortungsreferenzpunkte entbehrlich sind. The sensor system described above allows a safe and accurate approach of a breakpoint, in particular additional balises are unnecessary as locating reference points.

Claims

Method for increasing the stopping accuracy of a moving object, in particular a rail vehicle ( 2 ), at a predetermined breakpoint, characterized in that a breakpoint associated sensor detects a device of the object falls below a Ansprechschwellenabstandes (S) between the sensor and the device and an output signal ( 12 ), which serves as locating criterion ( 13 ) is used.

Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a sensor associated with the holding point and a device associated with the object are provided, wherein the sensor for generating a Output signal ( 12 ) is formed below a threshold distance (S) between the sensor and the device.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the sensor at a platform and the device on a rail vehicle ( 2 ) are arranged, wherein the output signal ( 12 ) of the sensor actuates a platform screen control device and / or a vehicle door control device.

Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the sensor as a metal sensor ( 5 . 6 ) and the device as a metal strip ( 3 . 4 ) are formed.

Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the sensor and device are provided at least in pairs, wherein the leaky sensor signals the output signal ( 12 ) form.