EP3738855A1

EP3738855A1 - System for controlled braking and positionally defined stopping of a railway vehicle

Info

Publication number: EP3738855A1
Application number: EP20174215.2A
Authority: EP
Inventors: André DÄMMIG
Original assignee: Bombardier Transportation GmbH
Current assignee: Alstom Holdings SA
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2020-11-18
Also published as: DE202019102812U1

Abstract

Zum kontrollierten Abbremsen und positionsdefinierten Stoppen eines Schienenfahrzeugs an einer Zielposition weist ein Schienenfahrzeug (100) mindestens ein erstes RFID-Lesegerät (L1), eine Kontrolleinrichtung (110), einen Radsatz (105) und eine Bremsvorrichtung (120, 130) auf. Ein erster RFID-Transponder (T1) ist ortsfest in einem definierten ersten Abstand x1 von einer Zielposition (Z) angeordnet. Ein zweiter RFID-Transponder (T2) ist ortsfest in einem definierten zweiten Abstand x2 von der Zielposition (Z) angeordnet. Vom ersten RFID-Transponder (T1) codierte erste Information ist durch das erste RFID-Lesegerät (L1) auslesbar, wenn das Schienenfahrzeug (100) den ersten RFID-Transponder (T1) passiert, wobei die erste Information vom ersten RFID-Lesegerät (L1) an die Kontrolleinrichtung (110) übertragen wird. Die Kontrolleinrichtung (110) leitet ein kontrolliertes Bremsen des Schienenfahrzeugs (100) durch Steuerung der Bremsvorrichtung (120, 130) unter Auswertung der ersten Information ein. Vom zweiten RFID-Transponder (T1) codierte zweite Information ist durch das erste RFID-Lesegerät (L1) auslesbar, wenn das Schienenfahrzeug (100) den zweiten RFID-Transponder (T1) passiert, wobei die zweite Information vom ersten RFID-Lesegerät (L1) an die Kontrolleinrichtung (110) übertragen wird. Die Kontrolleinrichtung (110) passt das kontrollierte Bremsen des Schienenfahrzeugs (100) unter Auswertung der zweiten Information an.

For the controlled braking and position-defined stopping of a rail vehicle at a target position, a rail vehicle (100) has at least one first RFID reader (L1), a control device (110), a wheel set (105) and a braking device (120, 130). A first RFID transponder (T1) is arranged in a stationary manner at a defined first distance x1 from a target position (Z). A second RFID transponder (T2) is arranged in a stationary manner at a defined second distance x2 from the target position (Z). The first information encoded by the first RFID transponder (T1) can be read out by the first RFID reader (L1) when the rail vehicle (100) passes the first RFID transponder (T1), the first information from the first RFID reader (L1 ) is transmitted to the control device (110). The control device (110) initiates a controlled braking of the rail vehicle (100) by controlling the braking device (120, 130) while evaluating the first information. Second information encoded by the second RFID transponder (T1) can be read out by the first RFID reader (L1) when the rail vehicle (100) passes the second RFID transponder (T1), the second information from the first RFID reader (L1 ) is transmitted to the control device (110). The control device (110) adjusts the controlled braking of the rail vehicle (100) by evaluating the second information.

Description

TECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft ein System zum kontrollierten Abbremsen und positionsdefinierten Stoppen eines Schienenfahrzeugs, insbesondere einer Straßenbahn, und insbesondere ein Zielbremsungs-Assistenzsystem für eine Straßenbahn.The invention relates to a system for the controlled braking and position-defined stopping of a rail vehicle, in particular a tram, and in particular a target braking assistance system for a tram.

PRIOR ART

Bremssysteme und Kontrollsysteme für das Fahrverhalten von autonomen oder halbautonomen Fahrzeugen sind bekannt. Dabei kann grundsätzlich zwischen zwei Ansätzen unterschieden werden. Zum einen können derartige Fahrzeuge lediglich fahrzeugbasierte Sensoren nutzen, welche den Bereich in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach Hindernissen abscannen. Dieser Ansatz wird insbesondere bei Fahrzeugen verwendet, die nicht auf einen bestimmten Fahrweg eingeschränkt sind, beispielsweise Kraftfahrzeuge, die sich auf öffentlichen Straßen bewegen. Ein anderer Ansatz nutzt dagegen primär ortsfeste Marker oder Sensoren, die dem Fahrzeug als Referenz bei seiner Bewegung dienen. Da dieser Ansatz einen hohen Installationsaufwand entlang des Fahrwegs erfordert, wird dieser Ansatz an sich nur für solche Fahrzeuge verwendet, bei denen der Fahrweg vordefiniert oder zumindest auf einen vorgegebenen Raum eingeschränkt ist, beispielsweise in einem Warenhaus.Brake systems and control systems for the driving behavior of autonomous or semi-autonomous vehicles are known. Basically, a distinction can be made between two approaches. On the one hand, such vehicles can only use vehicle-based sensors which scan the area in the direction of travel of the vehicle for obstacles. This approach is particularly used in vehicles that are not restricted to a particular route, for example motor vehicles that move on public roads. Another approach, on the other hand, primarily uses stationary markers or sensors that serve as a reference for the vehicle as it moves. Since this approach requires a high level of installation effort along the route, this approach is only used per se for vehicles in which the route is predefined or at least restricted to a predetermined space, for example in a department store.

Lösungen für den im Wesentlichen fahrzeugbasierten Ansatz sind beispielsweise in der Druckschrift US 2006/244632A1 beschrieben. Hier erfolgt in Erweiterung des fahrzeugbasierten Ansatzes die Erkennung eines vorausfahrenden Fahrzeugs dadurch, dass die Fahrzeuge mit RFID-Transpondern und RFID-Lesegeräten ausgestattet sind und ein vorausfahrendes Fahrzeug durch ein nachfolgendes Fahrzeug dann erkannt wird, wenn der RFID-Transponder des vorausfahrenden Fahrzeugs in den Lesebereich des RFID-Lesegeräts des nachfolgenden Fahrzeugs gelangt.Solutions for the essentially vehicle-based approach are for example in the publication US 2006 / 244632A1 described. As an extension of the vehicle-based approach, the detection of a vehicle in front is carried out in that the vehicles are equipped with RFID transponders and RFID readers and a vehicle in front is recognized by a vehicle behind when the RFID transponder of the vehicle in front is in the reading area the RFID reader of the following vehicle arrives.

Dagegen wird in der Druckschrift DE 10 2004 048 279 A1 vom Fahrzeug ausgesendetes Infrarotlicht verwendet, um im Fahrweg befindliche Objekte zu erkennen.On the other hand, in the document DE 10 2004 048 279 A1 uses infrared light emitted by the vehicle to detect objects in the route.

Realisierung für die Steuerung von Fahrzeugen, welche auf ortsfest installierte Sensoren zurückgreifen, d. h. die eine Infrastruktur benötigen, sind beispielsweise in den Druckschriften EP 3373093 A1 , US 6049745 A , US 2017/152845 A1 und US 2018/1578781 A1 beschrieben. Diese Realisierungen nutzen ebenfalls RFID-Transponder und RFID-Lesegeräte, wobei es hier primär um die Navigation und Einhaltung des Fahrwegs durch das jeweilige Fahrzeug geht, beispielsweise innerhalb von Warenlagern.Implementation for the control of vehicles that use stationary installed sensors, ie that require an infrastructure, are for example in the publications EP 3373093 A1 , US 6049745 A , US 2017/152845 A1 and US 2018/1578781 A1 described. These implementations also use RFID transponders and RFID reading devices, whereby the primary concern here is navigation and maintaining the route through the respective vehicle, for example within warehouses.

In der Druckschrift EP 1701287 A1 ist die Verwendung von RFID-Lesegeräten und RFID-Transpondern zur Erkennung der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs beschrieben, um beispielsweise zu erkennen, ob ein Fahrzeug eine Spur oder Fahrzeugtrasse in zulässiger Richtung befährt, oder welche Bewegungsgeschwindigkeit und Beschleunigung das Fahrzeug hat. Auch in der Druckschrift DE 10 2010 019643 A1 werden RFID-Lesegeräte und RFID-Transponder zur Erkennung der Bewegungsrichtung von Fahrzeugen genutzt.In the pamphlet EP 1701287 A1 describes the use of RFID readers and RFID transponders to detect the direction of travel of a vehicle, for example to detect whether a vehicle is traveling in a lane or vehicle route in the permitted direction, or what speed and acceleration the vehicle is. Even in print DE 10 2010 019643 A1 RFID readers and RFID transponders are used to detect the direction of movement of vehicles.

Die Bestimmung der Position von Fahrzeugen unter Ausnutzung einer vorgegebenen Infrastruktur ist beispielsweise auch in der Druckschrift US 5129605 A beschrieben. Dort wird die Position eines Schienenfahrzeugs über GPS ermittelt. Dies ist jedoch nur möglich, wenn sich das Schienenfahrzeug im Freien befindet, da beispielsweise in Tunneln keine GPS-Signale empfangen werden können und auch im städtischen Bereich die GPS-Signale durch Häuser gestört werden. Darüber hinaus liegt die Auflösung der GPS-Signale im zivilen Bereich bei wenigen Metern, sodass GPS typischerweise nur für die Navigation in Betracht kommt.The determination of the position of vehicles using a given infrastructure is also described in the publication, for example US 5129605 A described. There the position of a rail vehicle is determined via GPS. However, this is only possible when the rail vehicle is in the open, since GPS signals cannot be received in tunnels, for example, and houses can interfere with the GPS signals in urban areas. In addition, the resolution of GPS signals in the civil sector is a few meters, so that GPS is typically only used for navigation.

In der Druckschrift FR 2952456 A1 wird ein System aus RFID-Lesegeräten und RFID-Transpondern zum Flottenmanagement verwendet. Dabei wird zentral überwacht, welches Schienenfahrzeug sich wo befindet und mit welcher Geschwindigkeit es sich bewegt. Diese Realisierung zielt somit nicht darauf ab, dass Einzelfahrzeug zu steuern, sondern lediglich Informationen über die Verteilung aller Fahrzeuge zu erhalten. Dies ist insbesondere auch im Rahmen von Gütertransporten von Interesse.In the pamphlet FR 2952456 A1 a system of RFID readers and RFID transponders is used for fleet management. It centrally monitors which rail vehicle is where and at what speed it is moving. The aim of this implementation is not to control the individual vehicle, but only to receive information about the distribution of all vehicles. This is of particular interest in the context of goods transport.

DISADVANTAGES OF THE PRIOR ART

Die obigen Lösungen befassen sich überwiegend damit, die Bewegung von Fahrzeugen zu überwachen und gegebenenfalls zu steuern. Allerdings sind diese Lösungen nur bedingt für Schienenfahrzeuge einsetzbar. Insbesondere sind diese Lösungen nicht dafür vorgesehen, Schienenfahrzeuge an vordefinierten Punkten kontrolliert zum Halten zu bringen.The above solutions are mainly concerned with monitoring the movement of vehicles and, if necessary, controlling it. However, these solutions can only be used to a limited extent for rail vehicles. In particular, these solutions are not intended to bring rail vehicles to a controlled stop at predefined points.

PROBLEM STATEMENT

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zum kontrollierten Abbremsen und positionsdefinierten Stoppen bzw. Halten eines Schienenfahrzeug bereitzustellen, welches autonom oder zumindest halbautonom einen Bremsvorgang einleitet bzw. einen manuell eingeleiteten Bremsvorgang autonom regelt, diesen überwacht und gegebenenfalls bis zum vollständigen Stillstand des Schienenfahrzeugs steuert.It is therefore the object of the present invention to provide a system for the controlled braking and position-defined stopping or holding of a rail vehicle, which initiates a braking process autonomously or at least semi-autonomously or autonomously regulates a manually initiated braking process, monitors it and, if necessary, until the rail vehicle comes to a complete standstill controls.

SOLUTION ACCORDING TO THE INVENTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System gemäß Anspruch 1. Weitere Ausführungsformen, Modifikationen und Verbesserungen ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Schutzansprüche.This object is achieved by a system according to claim 1. Further embodiments, modifications and improvements emerge from the following description and the attached claims.

Gemäß einer Ausführungsform wird ein System zum kontrollierten Abbremsen und positionsdefinierten Stoppen eines Schienenfahrzeugs an einer Zielposition bereitgestellt. Das System weist auf: ein Schienenfahrzeug mit mindestens einem ersten RFID-Lesegerät, einer mit dem ersten RFID-Lesegerät kommunikativ verbundenen Kontrolleinrichtung, und einer auf mindestens einen Radsatz des Schienenfahrzeugs einwirkende Bremsvorrichtung, die von der Kontrolleinrichtung steuerbar ist; mindestens einen ersten RFID-Transponder, der ortsfest in einem definierten ersten Abstand x1, entlang eines Schienenwegs, von einer Zielposition angeordnet ist; und mindestens einen zweiten RFID-Transponder, der ortsfest in einem definierten zweiten Abstand x2, entlang des Schienenwegs, von der Zielposition angeordnet ist, wobei x2 < x1 ist. Das erste RFID-Lesegerät und die Kontrolleinrichtung sind so eingerichtet sind, dass (a) vom ersten RFID-Transponder codierte erste Information durch das erste RFID-Lesegerät auslesbar ist, wenn das Schienenfahrzeug den ersten RFID-Transponder passiert, und die erste Information vom ersten RFID-Lesegerät an die Kontrolleinrichtung übertragbar ist, (b) die Kontrolleinrichtung ein kontrolliertes Bremsen des Schienenfahrzeugs durch Steuerung der Bremsvorrichtung unter Auswertung der ersten Information einleitet, (c) vom zweiten RFID-Transponder codierte zweite Information durch das erste RFID-Lesegerät auslesbar ist, wenn das Schienenfahrzeug den zweiten RFID-Transponder passiert, und die zweite Information vom ersten RFID-Lesegerät an die Kontrolleinrichtung übertragbar ist, und (d) die Kontrolleinrichtung das kontrollierte Bremsen des Schienenfahrzeugs unter Auswertung der zweiten Information anpasst, und das Schienenfahrzeug an der Zielposition stoppt.According to one embodiment, a system for the controlled braking and position-defined stopping of a rail vehicle at a target position is provided. The system has: a rail vehicle with at least one first RFID reader, a control device communicatively connected to the first RFID reader, and a braking device which acts on at least one wheel set of the rail vehicle and can be controlled by the control device; at least one first RFID transponder, which is arranged in a stationary manner at a defined first distance x1, along a rail route, from a target position; and at least one second RFID transponder, which is fixedly arranged at a defined second distance x2, along the rail route, from the target position, where x2 <x1. The first RFID reader and the control device are set up so that (a) the first information encoded by the first RFID transponder can be read out by the first RFID reader when the rail vehicle passes the first RFID transponder, and the first information from the first RFID reader to the Control device is transferable, (b) the control device initiates a controlled braking of the rail vehicle by controlling the braking device while evaluating the first information, (c) the second RFID transponder encoded second information can be read by the first RFID reader when the rail vehicle receives the second RFID transponder happens, and the second information can be transmitted from the first RFID reader to the control device, and (d) the control device adjusts the controlled braking of the rail vehicle by evaluating the second information, and the rail vehicle stops at the target position.

Das hier vorgestellte System nutzt eine fest installierte Infrastruktur umfassend mindestens einen ersten RFID-Transponder und einen zweiten RFID-Transponder. Diese RFID-Transponder sind entlang des Schienenwegs in jeweils vorbestimmten Abständen von der Zielposition angeordnet. Eine Zielposition kann beispielsweise ein fest vorgegebener Punkt oder Position in einem Zielbereich sein. Konkret kann ein Zielbereich beispielsweise ein Haltestellenbereich oder Bahnsteig einer Straßenbahn sein. Die Zielposition kann dann die gewünschte und vorgegebene Position der Straßenbahn im Zielbereich sein, beispielsweise die gewünschte Position des vorderen Endes der Straßenbahn. Grundsätzlich kann jeder Position definiert werden, beispielsweise könnte auch die Position der vorderen Tür der Straßenbahn als Zielposition definiert werden.The system presented here uses a permanently installed infrastructure comprising at least one first RFID transponder and one second RFID transponder. These RFID transponders are arranged along the rail route at predetermined distances from the target position. A target position can, for example, be a fixed, predetermined point or position in a target area. Specifically, a target area can be, for example, a stop area or platform of a tram. The target position can then be the desired and predetermined position of the tram in the target area, for example the desired position of the front end of the tram. In principle, any position can be defined, for example the position of the front door of the tram could also be defined as the target position.

Typischerweise ist der erste RFID-Transponder in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs gesehen in einem vorgegebenen Abstand vor dem Zielbereich, d. h. vor dem eigentlichen Haltestellenbereich, angeordnet. Der zweite RFID-Transponder ist typischerweise im Zielbereich angeordnet.Typically, the first RFID transponder is at a predetermined distance from the target area, viewed in the direction of travel of the rail vehicle, i.e. H. in front of the actual stop area. The second RFID transponder is typically arranged in the target area.

Das Schienenfahrzeug ist mit mindestens einem ersten RFID-Lesegerät, einer Kontroll- oder Steuereinrichtung, sowie einer Bremsvorrichtung ausgestattet, welche auf mindestens einen Radsatz des Schienenfahrzeugs einwirkt. Das erste RFID-Lesegerät steht kommunikativ mit der Kontrolleinrichtung in Verbindung, d. h. es besteht eine Signal- oder Datenverbindung zwischen dem RFID-Lesegerät und der Kontrolleinrichtung. Typischerweise handelt es sich hier um eine digitale Datenverbindung, beispielsweise über einen geeigneten Datenbus. Ebenfalls besteht zwischen der Kontrolleinrichtung und der Bremsvorrichtung eine geeignete Signal- oder Datenverbindung (kommunikative Verbindung), sodass die Bremsvorrichtung durch die Kontrolleinrichtung gesteuert werden kann.The rail vehicle is equipped with at least one first RFID reader, a monitoring or control device and a braking device which acts on at least one wheel set of the rail vehicle. The first RFID reader is communicatively connected to the control device, ie there is a signal or data connection between the RFID reader and the control device. Typically this is a digital data connection, for example via a suitable data bus. There is also a suitable signal or data connection (communicative connection) between the control device and the braking device, so that the braking device can be controlled by the control device.

In den ersten und zweiten RFID-Transpondern sind Informationen gespeichert, welche von dem ersten RFID-Lesegerät ausgelesen und an die Kontrolleinrichtung weitergeleitet werden, wenn das erste RFID-Lesegerät den jeweiligen RFID-Transponder bei Bewegung des Schienenfahrzeugs entlang des Schienenwegs passiert hat. In einer typischen Ausführungsform codieren die RFID-Transponder ihren jeweiligen Abstand zur Zielposition. Als Abstand wird hier der Abstand entlang des Schienenwegs definiert, da sich das Schienenfahrzeug nur entlang dieses Schienenwegs bewegen kann. Damit wird auch der Abstand entlang von Kurven berücksichtigt, d. h. es wird hier der tatsächlich vom Schienenfahrzeug zurückzulegende Weg bis zur Zielposition zugrunde gelegt.Information is stored in the first and second RFID transponders which is read out by the first RFID reader and forwarded to the control device when the first RFID reader has passed the respective RFID transponder when the rail vehicle is moving along the railroad. In a typical embodiment, the RFID transponders encode their respective distance from the target position. The distance along the rail route is defined here as the distance, since the rail vehicle can only move along this rail route. This also takes into account the distance along curves, i.e. H. the distance actually to be covered by the rail vehicle to the target position is used here.

Mit dem System ist es möglich, das Schienenfahrzeug kontrolliert abzubremsen und an der vordefinierten Zielposition zum Stehen zu bringen. Dieser Vorgang erfolgt automatisch, ohne dass der Fahrer des Schienenfahrzeugs eingreifen oder die Kontrolle übernehmen muss. Dieses System bildet daher ein Zielbremsungs-Assistenzsystem, welches ein autonomes Bremsen und Halten in einem Zielbereich an einer vordefinierten Zielposition ermöglicht. Das Zielbremsungs-Assistenzsystem führt und kontrolliert den Bremsvorgang bis zum vollständigen Halten des Schienenfahrzeugs. Konkret kann das Zielbremsungs-Assistenzsystem softwareseitig als ein in der Kontrolleinrichtung ablaufendes Computerprogramm realisiert werden, welches die vom ersten RFID-Lesegerät erhaltenen Eingaben nutzt und auswertet und geeignete Steuersignale oder Steuerbefehle und Daten an die Bremsvorrichtung sendet. Optional können auch von der Bremsvorrichtung oder anderen Sensoren erhaltene Daten zur Regelung des Bremsvorgangs von dem in der Kontrolleinrichtung ablaufenden Computerprogramm ausgewertet und genutzt werden.The system makes it possible to brake the rail vehicle in a controlled manner and bring it to a stop at the predefined target position. This process takes place automatically without the driver of the rail vehicle having to intervene or take control. This system therefore forms a target braking assistance system which enables autonomous braking and stopping in a target area at a predefined target position. The target braking assistance system guides and controls the braking process until the rail vehicle comes to a complete stop. Specifically, the target braking assistance system can be implemented in software as a computer program running in the control device, which uses and evaluates the inputs received from the first RFID reader and sends suitable control signals or control commands and data to the braking device. Optionally, data received from the braking device or other sensors for regulating the braking process can also be evaluated and used by the computer program running in the control device.

Das hier beschriebene Zielbremsungs-Assistenzsystem unterscheidet sich deutlich von anderen Bremsassistenzsystemen. Ziel eines Bremsassistenzsystems ist es typischerweise, ein Fahrzeug in sicherem Abstand vor einem Hindernis zu stoppen oder die Bremswirkung zu maximieren. Wo das Fahrzeug zum Stehen kommt, ist dagegen nicht von Interesse, sofern es nur in ausreichendem Abstand vor dem Hindernis hält. Mit dem hier beschriebenen Zielbremsungs-Assistenzsystem ist dagegen beabsichtigt, dass das Schienenfahrzeug an einer vorgegebenen Zielposition hält, beispielsweise innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs um die Zielposition. Das Schienenfahrzeug soll daher genau an der Zielposition und nicht davor halten.The target braking assistance system described here differs significantly from other braking assistance systems. The aim of a brake assistance system is typically to stop a vehicle at a safe distance from an obstacle or to maximize the braking effect. Where the vehicle comes to a stop, on the other hand, is of no interest if it only stops at a sufficient distance from the obstacle. With the target braking assistance system described here, on the other hand, it is intended that the rail vehicle stop at a predetermined target position, for example within a predetermined tolerance range around the target position. The rail vehicle should therefore stop precisely at the target position and not in front of it.

Das Stoppen oder Halten an der Zielposition bedeutet ein Stoppen innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs relativ zur Zielposition. Die Größe des akzeptablen Toleranzbereichs hängt dabei von dem Zweck des kontrollierten Haltens ab. Soll das Schienenfahrzeug beispielsweise bei im Zielbereich installierten Einstiegshilfen oder Sicherheitstüren (Bahnsteigtüren) halten, ist nur eine relativ geringe Toleranz von einigen Zentimetern vorgsehen.Stopping or holding at the target position means stopping within a predetermined tolerance range relative to the target position. The size of the acceptable tolerance range depends on the purpose of the controlled holding. If the rail vehicle is to stop, for example, when boarding aids or security doors (platform screen doors) are installed in the target area, only a relatively small tolerance of a few centimeters is provided.

Das System (Zielbremsungs-Assistenzsystem) übernimmt typischerweise selbstständig die Kontrolle über das Schienenfahrzeug und führt eine Zielbremsungs-Assistenzprogramm aus, wenn das erste RFID-Lesegerät des Schienenfahrzeugs den ersten RFID-Transponder passiert hat. Das System kann bereits vor Passieren des ersten RFID-Transponders aktiviert sein, jedoch befindet es sich dann noch in einem passiven Zustand und greift noch nicht in die Kontrolle des Schienenfahrzeugs ein, d. h. es leitet noch keinen Bremsvorgang ein.The system (target braking assistance system) typically takes control of the rail vehicle independently and executes a target braking assistance program when the first RFID reader of the rail vehicle has passed the first RFID transponder. The system can be activated before the first RFID transponder passes, but it is then still in a passive state and does not yet intervene in the control of the rail vehicle, i. H. it does not yet initiate a braking process.

Durch Passieren des ersten RFID-Transponders erhält das Schienenfahrzeug erste Informationen, insbesondere über den Abstand x1 des ersten RFID-Transponders von der Zielposition. In den ersten Informationen kann daher typischerweise auch eine Startinformation enthalten sein, aus denen das erste RFID-Lesegerät und/oder die Kontrolleinrichtung erkennen kann, dass es sich hier um den ersten RFID-Transponder vor einer Zielposition handelt. Auf Basis dieser Startinformation wird durch die Kontrolleinrichtung der autonome Bremsvorgang aktiviert, d. h. das Zielbremsungs-Assistenzprogramm geht vom passiven in einen aktiven Zustand über und übernimmt die autonome Steuerung des Schienenfahrzeugs. Alternativ kann es sich bei der Startinformation auch lediglich um die Nummer des ersten RFID-Transponders oder eine anderweitig eindeutige Kennung handeln, aus der das erste RFID-Lesegerät und/oder die Kontrolleinrichtung eindeutig erkennen kann, dass das Zielbremsungs-Assistenzprogramm in einen aktiven Zustand überführt werden soll.By passing the first RFID transponder, the rail vehicle receives first information, in particular about the distance x1 of the first RFID transponder from the target position. The first information can therefore typically also contain start information from which the first RFID reader and / or the control device can recognize that this is the first RFID transponder in front of a target position. On the basis of this start information, the control device activates the autonomous braking process, i. H. the target braking assistance program changes from a passive to an active state and takes over the autonomous control of the rail vehicle. Alternatively, the start information can only be the number of the first RFID transponder or some other unique identifier from which the first RFID reader and / or the control device can clearly recognize that the target braking assistance program is transferring to an active state shall be.

Der Abstand (Entfernung) des jeweiligen RFID-Transponders zur Zielposition muss nicht notwendigerweise direkt im RFID-Transponder codiert sein. Sofern der jeweilige RFID-Transponder eine eindeutige Kennung codiert, kann basierend darauf beispielsweise der Abstand zur Zielposition ermittelt werden, wenn in der Kontrolleinrichtung für jeden RFID-Transponder der jeweilige Abstand zu seiner ihm zugeordneten Zielposition abgespeichert ist.The distance (distance) of the respective RFID transponder to the target position does not necessarily have to be coded directly in the RFID transponder. If the respective RFID transponder encodes a unique identifier, based on this, for example, the distance to the target position can be determined if the respective distance to its assigned target position is stored in the control device for each RFID transponder.

Auf Basis der ersten Information leitet die Kontrolleinrichtung, d. h. das Zielbremsungs-Assistenzprogramm, ein kontrolliertes Bremsen des Schienenfahrzeugs durch Steuerung der Bremsvorrichtung ein. Dies kann beispielsweise durch Vorgabe einer konstanten oder auch ortsabhängigen oder zeitabhängigen variablen Bremsverzögerung erfolgen. Das eigentliche Bremsen muss nicht notwendigerweise unmittelbar nach Passieren des ersten RFID-Transponders eingeleitet werden, sondern kann beispielsweise abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs nach Zurücklegen eines von der Kontrolleinrichtung zuvor ermittelten Weges aktiviert werden.On the basis of the first information, the control device, i. H. the target braking assistance program, a controlled braking of the rail vehicle by controlling the braking device. This can be done, for example, by specifying a constant or also location-dependent or time-dependent variable braking deceleration. The actual braking does not necessarily have to be initiated immediately after passing the first RFID transponder, but can be activated, for example, depending on the current speed of the rail vehicle after covering a route previously determined by the control device.

Wenn das Schienenfahrzeug den zweiten RFID-Transponder passiert, wird die darin codierten zweite Information vom ersten RFID-Lesegerät ausgelesen und zu einem optionalen Anpassen des kontrollierten Bremsvorgang genutzt, sofern dies erforderlich ist. Wenn beispielsweise durch die Kontrolleinrichtung erkannt wird, dass die aktuelle Geschwindigkeit für die verbleibende Strecke (zweiter Abstand x2) bis zur Zielposition zu hoch ist, wird durch die Kontrolleinrichtung die Bremsverzögerung entsprechend angepasst, damit das Schienenfahrzeug sicher an der vorgegebenen Zielposition stoppt. Sollte dagegen die Geschwindigkeit zu gering sein, kann die Bremsverzögerung entsprechend verringert oder das Schienenfahrzeug sogar kurzzeitig beschleunigt werden, bevor es wieder kontrolliert abgebremst wird.When the rail vehicle passes the second RFID transponder, the second information encoded therein is read out by the first RFID reader and used to optionally adapt the controlled braking process, if this is necessary. If, for example, the control device detects that the current speed is too high for the remaining distance (second distance x2) to the target position, the control device adjusts the braking deceleration accordingly so that the rail vehicle stops safely at the specified target position. If, on the other hand, the speed is too low, the braking deceleration can be reduced accordingly or the rail vehicle can even be briefly accelerated before it is braked again in a controlled manner.

Das hierin beschriebene System stellt damit einen Zielbremsungs-Assistenzbetrieb des Schienenfahrzeugs bereit, durch den das Schienenfahrzeug kontrolliert gebremst und zum Stehen gebracht wird. Der Zielbremsungs-Assistenzbetrieb kann beispielsweise manuell durch den Fahrer des Schienenfahrzeugs einmalig aktiviert oder auch deaktiviert werden. Durch die Aktivierung erfolgt nicht notwendigerweise automatisch ein Abbremsen des Schienenfahrzeugs. Vielmehr wird durch das Aktivieren das System in Arbeitsbereitschaft (passiver Zustand) versetzt, sodass dann beim Passieren des ersten RFID-Transponders das System in einen aktiven Zustand übergeht und den Bremsvorgang einleitet und kontrolliert. Alternativ kann auch ein manuell eingeleiteter Bremsvorgang durch das System selbstständig in der Verzögerung angepasst werden. Bei aktiviertem Zielbremsungs-Assistenzbetrieb erfolgt somit die Zielbremsung selbstständig durch das Schienenfahrzeug und wird nicht durch den Fahrer eingeleitet, bzw. es wird die Zielbremsung durch den Fahrer eingeleitet und dann selbständig in der Verzögerung angepasst.The system described herein thus provides target braking assistance operation of the rail vehicle, by means of which the rail vehicle is braked in a controlled manner and brought to a stop. The target braking assistance mode can, for example, be activated or deactivated manually once by the driver of the rail vehicle. The activation does not necessarily automatically brake the rail vehicle. Rather, by activating the system, the system is put into operational readiness (passive state) so that when the first RFID transponder passes, the system changes to an active state and initiates and controls the braking process. Alternatively, the system can automatically adjust the deceleration of a manually initiated braking process. When target braking assistance mode is activated, target braking is carried out automatically by the rail vehicle and is not initiated by the driver, or target braking is initiated by the driver and the deceleration is then automatically adjusted.

Der Zielbremsungs-Assistenzbetrieb wird durch das Zielbremsungs-Assistenzprogramm kontrolliert, welches durch die Kontrolleinrichtung ausgeführt wird. Dazu kann beispielsweise ein geeignetes Computerprogramm in der Kontrolleinrichtung abgespeichert sein, welches von der Kontrolleinrichtung ausgeführt wird.The target braking assistance operation is controlled by the target braking assistance program which is executed by the control device. For this purpose, for example, a suitable computer program can be stored in the control device, which is executed by the control device.

Allerdings ist es grundsätzlich möglich, dass der Fahrer jederzeit die vollständige Kontrolle über das Schienenfahrzeug übernimmt. Dies ist aus Sicherheitsgründen erforderlich, sofern beispielsweise nicht vorhersehbare Ereignisse auftreten, wie beispielsweise das Queren des Schienenwegs durch eine Person oder ein Fahrzeug.However, it is basically possible for the driver to take complete control of the rail vehicle at any time. This is necessary for safety reasons if, for example, unforeseeable events occur, such as a person or a vehicle crossing the railroad.

Gemäß einer konkreten Ausführungsform können die RFID-Transponder im Gleisbereich angeordnet sein, beispielsweise zwischen den Schienen. Es ist natürlich auch möglich, dass die RFID-Transponder neben den Schienen angeordnet sind.According to a specific embodiment, the RFID transponders can be arranged in the track area, for example between the rails. It is of course also possible for the RFID transponders to be arranged next to the rails.

Gemäß einer Ausführungsform ist in der Kontrolleinrichtung als Parameter eine maximale Bremsverzögerung gespeichert. Die Kontrolleinrichtung kontrolliert das Bremsen des Schienenfahrzeugs in der Art, dass die maximale Bremsverzögerung nicht oder, bezogen auf den gesamten Bremsvorgang bis zum endgültigen Stoppen, nur kurzzeitig überschritten wird.According to one embodiment, a maximum braking deceleration is stored as a parameter in the control device. The control device controls the braking of the rail vehicle in such a way that the maximum braking deceleration is not exceeded or, based on the entire braking process up to the final stop, is exceeded only briefly.

Die Begrenzung der Bremsverzögerung bringt mehrere Vorteile mit sich. Zum einen soll gewährleistet werden, dass der Bremsvorgang auch bei schlechten Schienenverhältnissen sicher erfolgen kann, ohne dass es zum Blockieren der Räder und damit Rutschen des Schienenfahrzeugs auf der Schiene kommt.Limiting the braking deceleration has several advantages. On the one hand, it is to be ensured that the braking process can take place safely even in poor rail conditions without the wheels locking and thus the rail vehicle sliding on the rail.

Zum anderen kann hier ein sanftes Abbremsen zur Erhöhung des Fahrkomforts insbesondere für die Fahrgäste erreicht werden. Typischerweise wird zu diesem Zweck der erste RFID-Transponder in einem ausreichend großen ersten Abstand x1 von der Zielposition positioniert, sodass ein Abbremsen ohne Überschreitung der maximalen Bremsverzögerung unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs erfolgen kann.On the other hand, gentle braking to increase driving comfort, especially for the passengers, can be achieved here. For this purpose, the first RFID transponder is typically positioned at a sufficiently large first distance x1 from the target position so that braking can take place without exceeding the maximum braking deceleration, taking into account the maximum permissible speed of the rail vehicle.

Weiterhin ist es bei Einhaltung der maximalen Bremsverzögerung möglich, dass die Abbremsung ausschließlich durch eine Generatorbremse - auch bei schlechten Schienenverhältnissen - erfolgt, sodass eine Rückgewinnung von Energie möglichst effizient erfolgen kann.Furthermore, if the maximum braking deceleration is observed, it is possible for the braking to take place exclusively by a generator brake - even with poor rail conditions - so that energy can be recovered as efficiently as possible.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bremsvorrichtung daher mindestens eine Generatorbremse zur Rückgewinnung von Energie. Die Bremsvorrichtung kann weiterhin auch mindestens eine andere Bremse aufweisen, beispielsweise die bereits vorstehend genannte magnetische Schienenbremse, Wirbelstrombremse oder Scheibenbremsen. Weitere mechanische Bremsen sind ebenfalls möglich.According to one embodiment, the braking device therefore comprises at least one generator brake for recovering energy. The braking device can also have at least one other brake, for example the aforementioned magnetic rail brake, eddy current brake or disc brakes. Other mechanical brakes are also possible.

Die limitierte Bremsverzögerung sollte möglichst nicht oder lediglich nur kurzzeitig überschritten werden. Ein kurzzeitiges Überschreiten ist insbesondere aus Sicherheitsgründen jederzeit möglich. Unter einem kurzzeitigen Überschreiten wird, bezogen auf die Gesamtdauer des Bremsvorgang beginnend vom Passieren des ersten RFID-Transponders bis zum vollständigen Halten des Schienenfahrzeugs, lediglich ein Zeitraum von ca. 20%, insbesondere von ca. 10% der Gesamtdauer verstanden.The limited braking deceleration should, if possible, not be exceeded or only be exceeded for a short time. A short-term exceeding is possible at any time, especially for security reasons. A short-term exceeding, based on the total duration of the braking process starting from the passing of the first RFID transponder to the complete stop of the rail vehicle, is understood to mean only a period of approximately 20%, in particular approximately 10% of the total duration.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung auf. Die Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung steht mit der Kontrolleinrichtung kommunikativ in Verbindung und übermittelt die aktuelle Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs an die Kontrolleinrichtung. Dadurch kann überprüft werden, ob die aktuelle Geschwindigkeit mit der vorgegebenen Geschwindigkeit übereinstimmt, die durch die vorgegebene Bremsverzögerung definiert ist.According to one embodiment, the rail vehicle has a device for measuring speed. The device for speed measurement is communicatively connected to the control device and transmits the current speed of the rail vehicle to the control device. In this way, it can be checked whether the current speed corresponds to the specified speed which is defined by the specified braking deceleration.

Es ist natürlich auch möglich, dass anstelle einer vorgegebenen Bremsverzögerung ein zeitabhängiges oder ortsabhängiges Geschwindigkeitsprofil durch die Kontrolleinrichtung vorgegeben wird, aus der dann eine zeitabhängige und/oder ortsabhängige Bremsverzögerung abgeleitet wird.It is of course also possible that, instead of a predetermined braking delay, a time-dependent or location-dependent speed profile is specified by the control device, from which a time-dependent and / or location-dependent braking delay is then derived.

Die Überwachung und Kontrolle des gesamten Bremsvorgangs durch die Kontrolleinrichtung kann konkret durch eine Regelschleife erfolgen, bei der beispielsweise die Geschwindigkeit die Regelgröße und die Bremsverzögerung, oder die tatsächlich wirkende und durch die Bremsvorrichtung einstellbare Bremskraft, die Stellgröße ist.The monitoring and control of the entire braking process by the control device can specifically take place through a control loop, in which, for example, the speed is the controlled variable and the braking delay, or the braking force that is actually acting and adjustable by the braking device is the manipulated variable.

Eine zusätzliche Rückkopplung und Kontrolle des Bremsvorgangs wird durch den zweiten RFID-Transponder ermöglicht. Beim Passieren des zweiten RFID-Transponders erhält die Kontrolleinrichtung eine genaue Information über den Abstand des Schienenfahrzeugs von der Zielposition und kann basierend darauf kontrollieren, ob das Schienenfahrzeug die für diese Position durch das ortsabhängige Geschwindigkeitsprofil vorgegebene Geschwindigkeit hat. Mit der vom zweiten RFID-Transponder ausgelesenen zweiten Information kann die Kontrolleinrichtung den Bremsvorgang entsprechend anpassen.The second RFID transponder enables additional feedback and control of the braking process. When passing the second RFID transponder, the control device receives precise information about the distance of the rail vehicle from the target position and, based on this, can check whether the rail vehicle has the speed profile specified for this position by the location-dependent speed profile Has speed. With the second information read out by the second RFID transponder, the control device can adapt the braking process accordingly.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung mindestens einen Drehzahlaufnehmer auf, der die Drehzahl eines Radsatzes aufnimmt, wobei dieser Drehzahlaufnehmer mit der Kontrolleinrichtung kommunikativ gekoppelt ist. Die Kontrolleinrichtung ist eingerichtet, die aktuelle Position und/oder die aktuelle Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs, bezogen auf die Position des ersten RFID-Transponders und/oder die Zielposition, auf Basis des/der durch den Drehzahlaufnehmer erfassten Größe zu ermitteln.According to one embodiment, the device for speed measurement has at least one speed sensor which records the speed of a wheel set, this speed sensor being communicatively coupled to the control device. The control device is set up to determine the current position and / or the current speed of the rail vehicle, based on the position of the first RFID transponder and / or the target position, on the basis of the variable detected by the speed sensor.

Die Auflösung des Drehzahlsignals sowohl für die Ermittlung der Geschwindigkeit als auch für die aktuelle Position ist bei Nutzung üblicher Systeme ausreichend hoch, sodass beispielsweise die aktuelle Position bis auf wenige Zentimeter genau bestimmt werden kann.The resolution of the speed signal both for determining the speed and for the current position is sufficiently high when using conventional systems so that, for example, the current position can be determined with an accuracy of a few centimeters.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kontrolleinrichtung eingerichtet, auf Basis der ersten Information und der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs beim Passieren des ersten RFID-Transponders ein ortsabhängiges Geschwindigkeitsprofil bis zum endgültigen Stoppen an der Zielposition vorzugeben. Weiterhin ist die Kontrolleinrichtung eingerichtet, die aktuelle Position und Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs mit dem vorgegebenen ortsabhängigen Geschwindigkeitsprofil zu vergleichen und das kontrollierte Bremsen des Schienenfahrzeugs anzupassen, wenn eine Abweichung zwischen aktueller Position und Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs und dem vorgegebenen ortsabhängigen Geschwindigkeitsprofil ermittelt wird.According to one embodiment, the control device is set up, based on the first information and the speed of the rail vehicle when passing the first RFID transponder, to predetermine a location-dependent speed profile until the final stop at the target position. Furthermore, the control device is set up to compare the current position and speed of the rail vehicle with the specified location-dependent speed profile and to adapt the controlled braking of the rail vehicle if a discrepancy between the current position and speed of the rail vehicle and the specified location-dependent speed profile is determined.

Die Kontrolleinrichtung vergleicht somit, ob das vorgegebene ortsabhängige Geschwindigkeitsprofil eingehalten wird, oder ob der Bremsvorgang angepasst werden muss. Das ortsabhängige (positionsabhängige) Geschwindigkeitsprofil wird dabei nach Passieren des ersten RFID-Transponders so durch die Kontrolleinrichtung vorgegeben, dass bei Einhaltung dieses Geschwindigkeitsprofils das Schienenfahrzeug sicher an der vorgegebenen Zielposition zum Halten kommt.The control device thus compares whether the specified location-dependent speed profile is being maintained or whether the braking process has to be adapted. The location-dependent (position-dependent) speed profile is specified by the control device after passing the first RFID transponder in such a way that the rail vehicle comes to a safe stop at the specified target position if this speed profile is adhered to.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Kontrolleinrichtung weiterhin eingerichtet, ein Warnsignal an eine Warnsignalausgabe zum Informieren des Fahrers abzugeben, wenn die Abweichung der aktuellen Position und/oder Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs vom vorgegebenen ortsabhängigen Geschwindigkeitsprofil einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.According to one embodiment, the control device is also set up to output a warning signal to a warning signal output for informing the driver when the deviation of the current position and / or speed of the rail vehicle from predetermined location-dependent speed profile exceeds a predetermined threshold value.

Die Vorgabe des Schwellwerts soll sicherstellen, dass bei einer erheblichen Abweichung der aktuellen Geschwindigkeit vom vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil der Fahrer in den Bremsvorgang steuernd eingreifen kann.The specification of the threshold value is intended to ensure that the driver can intervene to control the braking process if the current speed deviates significantly from the specified speed profile.

Gemäß einer Ausführungsform ist mindestens ein dritter RFID-Transponder ortsfest in einem definierten dritten Abstand x3, entlang des Schienenwegs, von der Zielposition angeordnet. Dabei kann der dritte Abstand X3 kleiner als der zweite Abstand x2 sein, d. h. es kann x3 < x2 gelten. Mittels eines dritten RFID-Transponders kann die Genauigkeit des gesamten Bremsvorgangs insbesondere zu dessen Ende hin noch genauer kontrolliert und nachgeregelt werden. Bevorzugt sind sowohl der zweite als auch der dritte RFID-Transponder im Zielbereich angeordnet. Beispielsweise können der zweite RFID-Transponder im Bereich des Einfahrtsendes des Haltestellenbereichs und der dritte RFID-Transponder im Bereich des Ausfahrtsendes, in Fahrtrichtung gesehen vor der Zielposition, angeordnet sein. Damit können eine erste Kontrolle und gegebenenfalls Anpassung des Bremsvorgangs beim Einfahren des Schienenfahrzeugs in den Haltestellenbereich (Zielbereich) und eine zweite Kontrolle und gegebenenfalls Anpassung des Bremsvorgangs kurz vor dem vollständigen Halten des Schienenfahrzeugs erfolgen.According to one embodiment, at least one third RFID transponder is arranged in a stationary manner at a defined third distance x3, along the rail route, from the target position. The third distance X3 can be smaller than the second distance x2, i.e. H. x3 <x2 can apply. By means of a third RFID transponder, the accuracy of the entire braking process can be checked and readjusted more precisely, especially towards the end of it. Both the second and the third RFID transponder are preferably arranged in the target area. For example, the second RFID transponder can be arranged in the area of the entrance end of the stop area and the third RFID transponder in the area of the exit end, seen in the direction of travel in front of the destination position. A first control and, if necessary, adjustment of the braking process when the rail vehicle enters the stop area (target area) and a second control and, if necessary, adjustment of the braking process can be carried out shortly before the rail vehicle is completely stopped.

Gemäß einer Ausführungsform sind im dritten RFID-Transponder Angaben zum dritten Abstand x3 als dritte Informationen codiert, die vom ersten RFID-Lesegerät ausgelesen werden, wenn das erste RFID-Lesegerät den dritten RFID-Transponder passiert.According to one embodiment, information on the third distance x3 is encoded as third information in the third RFID transponder, which information is read out by the first RFID reader when the first RFID reader passes the third RFID transponder.

Gemäß einer Ausführungsform ist das erste RFID-Lesegerät, insbesondere eine Lese-Antenne des ersten RFID-Lesegeräts, am Fahrzeugkopf angeordnet. Beispielsweise kann das erste RFID-Lesegerät, oder dessen Lese-Antenne, unter dem Fahrzeugkopf und im Untergestell des Schienenfahrzeugs angeordnet sein.According to one embodiment, the first RFID reading device, in particular a reading antenna of the first RFID reading device, is arranged on the vehicle head. For example, the first RFID reading device or its reading antenna can be arranged under the vehicle head and in the undercarriage of the rail vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug mindestens ein zweites RFID-Lesegerät auf, das in einem Abstand D vom ersten RFID-Lesegerät angeordnet ist, wobei das zweite RFID-Lesegerät eingerichtet ist, die in den jeweiligen RFID-Transpondern codierten Informationen auszulesen.According to one embodiment, the rail vehicle has at least one second RFID reader that is arranged at a distance D from the first RFID reader, the second RFID reader being set up to read out the information encoded in the respective RFID transponders.

Mittels des zweiten RFID-Lesegeräts ist es möglich, dass das Schienenfahrzeug die Information vom jeweiligen RFID-Transponder aufgrund des Abstandes D zeitverzögert noch einmal ausliest. Wurde beispielsweise zwischen dem Passieren des ersten RFID-Transponders durch das erste RFID-Lesegerät und dem Passieren des ersten RFID-Transponders durch das zweite RFID-Lesegerät der eigentliche Bremsvorgang eingeleitet, kann bereits beim Passieren des ersten RFID-Transponders durch das zweite RFID-Lesegerät eine erste Kontrolle des Bremsvorgangs erfolgen. Die Zahl der möglichen Kontrollpunkte, oder auch Stützpunkte zur Anpassung des ortsabhängigen Geschwindigkeitsprofils, wird daher bei Vorsehen des zweiten RFID-Lesegeräts praktisch verdoppelt.By means of the second RFID reader it is possible for the rail vehicle to read out the information from the respective RFID transponder again with a time delay based on the distance D. If, for example, the actual braking process was initiated between the passage of the first RFID transponder by the first RFID reader and the passage of the first RFID transponder by the second RFID reader, the second RFID reader can already pass the first RFID transponder a first check of the braking process is carried out. The number of possible control points, or also support points for adapting the location-dependent speed profile, is therefore practically doubled when the second RFID reader is provided.

Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform das zweite RFID-Lesegerät insbesondere eine Lese-Antenne des zweiten RFID-Lesegeräts, am Fahrzeugende angeordnet sein. Beispielsweise ist das zweite RFID-Lesegerät, oder dessen Lese-Antenne, unter dem Ende und im Untergestell des Schienenfahrzeugs angeordnet.For example, according to one embodiment, the second RFID reading device, in particular a reading antenna of the second RFID reading device, can be arranged at the end of the vehicle. For example, the second RFID reader, or its reading antenna, is arranged under the end and in the undercarriage of the rail vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform gilt zwischen dem zweiten Abstand x2 des zweiten RFID-Transponders von der Zielposition und dem Abstand D zwischen erstem und zweitem RFID-Lesegerät folgende Beziehung: x2 > D.According to one embodiment, the following relationship applies between the second distance x2 of the second RFID transponder from the target position and the distance D between the first and second RFID reader: x2> D.

Ist der Abstand D kleiner als der zweite Abstand x2 ist sichergestellt, dass auch das zweite RFID-Lesegerät den zweiten RFID-Transponder passiert, bevor das Schienenfahrzeug endgültig an der Zielposition zum Halten gebracht wird. Dadurch werden insgesamt vier Kontrollpunkte bei Verwendung von lediglich zwei RFID-Transpondern bereitgestellt.If the distance D is smaller than the second distance x2, it is ensured that the second RFID reader also passes the second RFID transponder before the rail vehicle is finally brought to a stop at the target position. This provides a total of four checkpoints when using only two RFID transponders.

Gemäß einer Ausführungsform entspricht der erste Abstand x1 mindestens dem Doppelten, bevorzugt mindestens dem Dreifachen, der Gesamtlänge des Schienenfahrzeugs. Der erste Abstand x1 kann dabei unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs und der vorgegebenen maximalen Bremsverzögerung ermittelt werden.According to one embodiment, the first distance x1 corresponds to at least twice, preferably at least three times, the total length of the rail vehicle. The first distance x1 can be determined taking into account the maximum permissible maximum speed of the rail vehicle and the specified maximum braking deceleration.

Gemäß einer Ausführungsform sind das erste RFID-Lesegerät und, sofern optional vorhanden, das zweite RFID-Lesegerät, jeweils redundant ausgelegt. Dabei können die zwei RFID-Lesegeräte jeweils eine eigene oder jeweils eine gemeinsame Lese-Antenne aufweisen. Redundant sollte zumindest die Elektronik der RFID-Lesegeräte sein, bevorzugt sogar das vollständige RFID-Lesegerät einschließlich der Lese-Antenne.According to one embodiment, the first RFID reader and, if optionally present, the second RFID reader, are each designed redundantly. The two RFID reading devices can each have their own or a common reading antenna. At least the electronics of the RFID reader should be redundant, preferably even the complete RFID reader including the reader antenna.

Typischerweise sind die RFID-Lesegeräte so angeordnet, dass sie beim Passieren der jeweiligen RFID-Transponder diese sicher auslesen können. Für eine genaue Positionsbestimmung ist es weiterhin von Vorteil, wenn das Auslesen der RFID-Transponder nur dann erfolgen kann, wenn sich die Lese-Antenne des jeweiligen RFID-Lesegeräts nur innerhalb eines vordefinierten maximalen Abstands vom auszulesenden RFID-Transponder befindet. Dies ist beispielsweise durch Wahl der entsprechenden RFID-Technologie (Frequenzbereich) wählbar.Typically, the RFID reading devices are arranged in such a way that they can securely read the respective RFID transponders when they pass. For an exact position determination, it is also advantageous if the reading of the RFID transponder can only take place when the reading antenna of the respective RFID reading device is only within a predefined maximum distance from the RFID transponder to be read. This can be selected, for example, by selecting the appropriate RFID technology (frequency range).

Gemäß einer Ausführungsform ermöglicht das hierin beschriebene System die Durchführung eines Zielbremsungs-Assistenzprogramms, bzw. eines Zielbremsungs-Assistenzverfahrens, zum kontrollierten Abbremsen und positionsdefinierten Stoppen eines Schienenfahrzeugs, insbesondere einer Straßenbahn, an einer vorgegebenen Zielposition. Dazu weist das Schienenfahrzeug mindestens ein erstes RFID-Lesegerät, eine mit dem ersten RFID-Lesegerät kommunikativ verbundene Kontrolleinrichtung, und mindestens eine auf mindestens einen Radsatz des Schienenfahrzeugs einwirkende Bremsvorrichtung auf, die von der Kontrolleinrichtung steuerbar ist. Passiert das Schienenfahrzeug mit seinem ersten RFID-Lesegerät einen ersten RFID-Transponder, der in einem ersten Abstand x1 von einer Zielposition Z angeordnet ist und eine erste Information codiert, wird diese erste Information vom ersten RFID-Lesegerät ausgelesen und vom Zielbremsungs-Assistenzprogramm eingelesen). Das Zielbremsungs-Assistenzprogramm leitet dann ein kontrolliertes Bremsen des Schienenfahrzeugs durch Steuerung der Bremsvorrichtung unter Auswertung der ersten Information ein. Passiert das Schienenfahrzeug mit seinem ersten RFID-Lesegerät einen zweiten RFID-Transponder, der in einem zweiten Abstand X2 von der Zielposition Z angeordnet ist und eine zweite Information codiert, wird die zweite Informationen vom ersten RFID-Lesegerät ausgelesen und vom Zielbremsungs-Assistenzprogramm eingelesen. Unter Auswertung der zweiten Information passt das Zielbremsungs-Assistenzprogramm das kontrollierte Bremsen des Schienenfahrzeugs an und stoppt das Schienenfahrzeug an der Zielposition.According to one embodiment, the system described herein enables a target braking assistance program, or a target braking assistance method, to be carried out for controlled braking and position-defined stopping of a rail vehicle, in particular a tram, at a predetermined target position. For this purpose, the rail vehicle has at least one first RFID reader, a control device communicatively connected to the first RFID reader, and at least one braking device which acts on at least one wheel set of the rail vehicle and which can be controlled by the control device. If the rail vehicle with its first RFID reader passes a first RFID transponder, which is arranged at a first distance x1 from a target position Z and encodes a first piece of information, this first piece of information is read out by the first RFID reading device and read in by the target braking assistance program) . The target braking assistance program then initiates controlled braking of the rail vehicle by controlling the braking device while evaluating the first information. If the rail vehicle with its first RFID reader passes a second RFID transponder, which is arranged at a second distance X2 from the target position Z and encodes a second piece of information, the second piece of information is read by the first RFID reader and read in by the target braking assistance program. By evaluating the second information, the target braking assistance program adjusts the controlled braking of the rail vehicle and stops the rail vehicle at the target position.

Die weiter oben im Zusammenhang mit dem System beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen gelten auch für die Durchführung des hier beschriebenen Zielbremsungs-Assistenzprogramms (Verfahren).The embodiments and modifications described above in connection with the system also apply to the implementation of the target braking assistance program (method) described here.

Gemäß einer Ausführungsform wird weiterhin eine Kontrolleinrichtung mit einem darin gespeicherten Computerprogramm bereitgestellt, welches bei dessen Ausführung das vorstehend beschriebene Verfahren (Zielbremsungs-Assistenzprogramm) realisiert.According to one embodiment, a control device is also provided with a computer program stored therein which, when it is executed, implements the method described above (target braking assistance program).

CHARACTERS

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert, ohne dass diese den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich einschränken sollen.The invention is explained in more detail below on the basis of embodiments, without these being intended to restrict the scope of protection defined by the claims.

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechend ähnliche Teile.

Figur 1 zeigt ein System gemäß einer Ausführungsform unter Verwendung von zwei ortsfesten RFID-Transpondern und einem RFID-Lesegerät im Schienenfahrzeug.
Figur 2 zeigt ein System gemäß einer weiteren Ausführungsform unter Verwendung von zwei ortsfesten RFID-Transpondern und zwei RFID-Lesegeräten im Schienenfahrzeug.
Figur 3 zeigt ein System gemäß einer weiteren Ausführungsform unter Verwendung von drei ortsfesten RFID-Transpondern und einem RFID-Lesegerät im Schienenfahrzeug, wobei in Figur 3 weiterhin der Bremsvorgang dargestellt ist.

The accompanying drawings illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. The elements of the drawings are relative to one another and not necessarily to scale. The same reference numerals denote corresponding parts.

Figure 1 shows a system according to an embodiment using two stationary RFID transponders and one RFID reader in the rail vehicle.
Figure 2 shows a system according to a further embodiment using two stationary RFID transponders and two RFID reading devices in the rail vehicle.
Figure 3 shows a system according to a further embodiment using three stationary RFID transponders and one RFID reader in the rail vehicle, with FIG Figure 3 the braking process is also shown.

EXAMPLES

Figur 1 zeigt - in schematischer Darstellung - ein Schienenfahrzeug 100, beispielsweise eine Straßenbahn, das sich entlang eines vorgegebenen Schienenwegs 180, d. h. auf eine Schiene bewegt. Figur 1 zeigt das Schienenfahrzeug 100, bevor es in einen Zielbereich 181 einfährt, der beispielsweise ein Haltestellenbereich oder ein Bahnhof sein kann. Das Schienenfahrzeug 100 soll dabei an einer vorgegebenen Zielposition Z zum Halten kommen. Lediglich zu Illustrationszwecken sei angenommen, dass sich das vordere Ende des Schienenfahrzeugs 100 an der Zielposition Z befinden soll, wenn das Schienenfahrzeug 100 zum Halten kommt. Dadurch kann beispielsweise sichergestellt werden, dass sich die Einstiegs- und Ausstiegstüren des Schienenfahrzeugs an jeweils vorgegebenen Positionen im Zielbereich 181 befinden. Figure 1 shows - in a schematic representation - a rail vehicle 100, for example a tram, which moves along a predetermined rail path 180, ie on a rail. Figure 1 shows the rail vehicle 100 before it enters a destination area 181, which can be, for example, a stop area or a train station. The rail vehicle 100 should come to a stop at a predetermined target position Z. Merely for purposes of illustration, it is assumed that the front end of the rail vehicle 100 is to be located at the target position Z when the rail vehicle 100 comes to a halt. In this way it can be ensured, for example, that the entry and exit doors of the rail vehicle are located in the respective predetermined positions in the target area 181.

In einem vorgegebenen ersten Abstand x1 ist ein erster RFID-Transponder T1, im Folgenden lediglich als erster Transponder T1 bezeichnet, beispielsweise im Gleisbett der Schiene angeordnet. Wie in Figur 1 zu erkennen ist, befindet sich der erste Transponder T1 außerhalb des Zielbereichs 181. Ein zweiter RFID-Transponder T2, im Folgenden lediglich als zweiter Transponder T2 bezeichnet, ist beispielsweise ebenfalls im Gleisbett der Schiene jedoch im Zielbereich 181 angeordnet. Der Abstand zwischen dem zweiten Transponder T2 und der Zielposition Z ist mit x2 bezeichnet.A first RFID transponder T1, hereinafter referred to simply as the first transponder T1, is arranged, for example, in the track bed of the rail at a predetermined first distance x1. As in Figure 1 As can be seen, the first transponder T1 is located outside the target area 181. A second RFID transponder T2, hereinafter referred to simply as the second transponder T2, is also arranged, for example, in the track bed of the rail but in the target area 181. The distance between the second transponder T2 and the target position Z is denoted by x2.

Beispielsweise kann der Abstand x1 des ersten Transponders T1 zur Zielposition Z abhängig von der zulässigen Höchstgeschwindigkeit vor dem Zielbereich 181 gewählt sein. Dabei kann für die Ermittlung des Abstandes x1 weiterhin eine maximale Bremsverzögerung berücksichtigt werden, mit der das Schienenfahrzeug 100 bis zum endgültigen Halten an der Zielposition Z gebremst werden soll. Beispielsweise kann als maximale Bremsverzögerung 1 m/s² angesetzt werden. Damit ergibt sich zum Beispiel für Streckenabschnitte, die mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h befahren werden dürfen, ein Mindestabstand von etwa 250 m, beispielsweise zwischen 100 und 250 m, für den ersten Transponder T1 von der Zielposition Z. Für den zweiten Abstand x2 kann ein Bereich beispielsweise zwischen 1 und 5 m gewählt werden.For example, the distance x1 between the first transponder T1 and the target position Z can be selected as a function of the maximum permissible speed in front of the target area 181. A maximum braking deceleration with which the rail vehicle 100 is to be braked until it finally stops at the target position Z can also be taken into account for determining the distance x1. For example, 1 m / s ² can be set as the maximum braking deceleration. This results in, for example, route sections that can be driven at a maximum speed of 80 km / h, a minimum distance of about 250 m, for example between 100 and 250 m, for the first transponder T1 from the target position Z. For the second distance x2, a range between 1 and 5 m can be selected, for example.

Das Schienenfahrzeug 100 weist im Bereich seines Fahrzeugkopfs ein erstes RFID-Lesegerät L1 auf, im Folgenden lediglich als erstes Lesegerät L1 bezeichnet. Dieses ist mit einer Kontrolleinrichtung 110 verbunden und kann beispielsweise Daten oder Signale zu dieser Kontrolleinrichtung 110 senden und gegebenenfalls auch Daten und Signale von der Kontrolleinrichtung 110 empfangen. Bei der Kontrolleinrichtung 110 kann es sich beispielsweise um die zentrale Steuerungseinrichtung des Schienenfahrzeugs 100 handeln. Es ist jedoch auch möglich, dass die Kontrolleinrichtung 110 eine von der zentralen Steuerungseinrichtung des Schienenfahrzeugs separate Steuereinrichtung ist, die lediglich für die Durchführung des Zielbremsungs-Assistenzprogramms, d. h. für die Durchführung des autonomen kontrollierten Bremsvorgangs vorgesehen ist. In diesem Fall steht die Kontrolleinrichtung 110 in Datenaustausch mit der zentralen Steuerungseinrichtung des Schienenfahrzeugs, um von dort Steuerbefehle und -daten zu erhalten und gegebenenfalls Daten und Signale an die zentrale Steuerungseinrichtung zu senden.The rail vehicle 100 has a first RFID reader L1 in the area of its vehicle head, hereinafter referred to simply as the first reader L1. This is connected to a control device 110 and can, for example, send data or signals to this control device 110 and, if necessary, also receive data and signals from the control device 110. The control device 110 can be, for example, the central control device of the rail vehicle 100. However, it is also possible for the control device 110 to be a control device which is separate from the central control device of the rail vehicle and which is only provided for carrying out the target braking assistance program, ie for carrying out the autonomous, controlled braking process. In this case, the control device 110 is in data exchange with the central control device of the Rail vehicle in order to receive control commands and data from there and, if necessary, to send data and signals to the central control device.

Das Schienenfahrzeug 100 weist weiterhin mindestens einen, typischerweise mehrere Radsätze 105 auf. Vorliegend hat das Schienenfahrzeug drei Radsätze, ohne darauf beschränkt zu sein. Mindestens einer dieser drei Radsätze 105, bevorzugt mindestens zwei oder alle Radsätze 105, können mit einer Bremsvorrichtung 120, 130 ausgestattet sein. Die Bremsvorrichtung 120, 130 wirkt auf den jeweiligen Radsatz 105 ein. Bei der Bremsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Generatorbremse 120 oder um eine elektromechanische oder rein mechanische Bremse 130 handeln. Es ist auch möglich, dass pro Radsatz 105 sowohl eine Generatorbremse 120 als auch eine elektromechanische oder rein mechanische Bremse 130 vorgesehen ist.The rail vehicle 100 furthermore has at least one, typically several, wheel sets 105. In the present case, the rail vehicle has three wheel sets, without being limited to them. At least one of these three wheel sets 105, preferably at least two or all wheel sets 105, can be equipped with a braking device 120, 130. The braking device 120, 130 acts on the respective wheel set 105. The braking device can, for example, be a generator brake 120 or an electromechanical or purely mechanical brake 130. It is also possible for both a generator brake 120 and an electromechanical or purely mechanical brake 130 to be provided for each wheel set 105.

Zusätzlich ist an mindestens einem der Radsätze 105 ein Drehzahlaufnehmer 106 vorgesehen, der eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung darstellt.In addition, a speed sensor 106 is provided on at least one of the wheel sets 105, which represents a device for measuring speed.

Die Bremsvorrichtung 120,130 und der Drehzahlaufnehmer 106 sind jeweils mit der Kontrolleinrichtung 110 verbunden, um mit dieser Daten auszutauschen bzw. von der Kontrolleinrichtung 110 Steuerbefehle zu empfangen.The braking device 120, 130 and the speed pick-up 106 are each connected to the control device 110 in order to exchange data therewith or to receive control commands from the control device 110.

In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Diese unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform unter anderem darin, dass das hier gezeigte Schienenfahrzeug 200 zusätzlich zum ersten Lesegerät L1 ein zweites RFID-Lesegerät L2, im Folgenden lediglich als zweites Lesegerät L2 bezeichnet, aufweist. Dieses ist, bezogen auf die Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs, im vorliegenden Fall von links nach rechts, am Fahrzeugende des Schienenfahrzeugs 200 angeordnet. Der Abstand zwischen erstem Lesegerät L1 und zweiten Lesegerät L2 ist mit D bezeichnet. Diese Abstand D ist kleiner als der zweite Abstand x2 des zweiten Transponders T2.In Figure 2 a further embodiment is shown. This differs from the in Figure 1 illustrated embodiment, inter alia, that the rail vehicle 200 shown here, in addition to the first reading device L1, has a second RFID reading device L2, hereinafter referred to simply as the second reading device L2. This is arranged, in relation to the direction of travel of the rail vehicle, in the present case from left to right, at the vehicle end of the rail vehicle 200. The distance between the first reader L1 and the second reader L2 is denoted by D. This distance D is smaller than the second distance x2 of the second transponder T2.

Der zweite Abstand x2 des zweiten Transponders T2 in der in der Figur 2 gezeigten Ausführungsform ist größer als der zweite Abstand x2 in der Figur 1. in der Figur 1 ist der zweite Transponder T2 in der Nähe der Zielposition Z angeordnet, d. h. am Ausfahrtende des Zielbereichs 181. Im Gegensatz dazu ist der zweite Transponder T2 in Figur 2 in einem deutlich größeren Abstand zur Zielposition Z angeordnet, d. h. am Einfahrtsende des Zielbereichs 181.The second distance x2 of the second transponder T2 in the in Figure 2 embodiment shown is greater than the second distance x2 in FIG Figure 1 . in the Figure 1 the second transponder T2 is arranged in the vicinity of the target position Z, ie at the exit end of the target area 181. In contrast, the second transponder T2 is in Figure 2 arranged at a significantly greater distance from the target position Z, ie at the entrance end of the target area 181.

Nachfolgend wird erläutert, wie ein automatischer Bremsvorgang durch die Kontrolleinrichtung 110 ausgelöst und kontrolliert wird. Hierbei wird davon ausgegangen, dass das Zielbremsungs-Assistenzprogramm grundsätzlich durch den Fahrer des Schienenfahrzeugs aktiviert wurde, sich dieses jedoch noch in einem passiven Zustand befindet, und erst nach dem Passieren des ersten Transponders T1 in einen aktiven Zustand gebracht wird. Nachdem das Schienenfahrzeug an der Zielposition Z zum Halten gebracht wurde, kann das Zielbremsungs-Assistenzprogramm automatisch wieder in einen passiven Zustand übergehen und erst beim Annähern an einen nachfolgenden Zielbereich durch das erneute Überfahren eines für diesen Zielbereich ersten Transponders wieder in einen aktiven Zustand überführt werden. Jeder Zielbereich entlang eines Schienenwegs hat daher einen eigenen ersten Transponder T1 und mindestens einen zweiten Transponder T2. Anders ausgedrückt ist jeder Zielposition Z mindestens ein erster Transponder T1 und mindesten ein zweiter Transponder T2 zugeordnet.The following explains how an automatic braking process is triggered and controlled by the control device 110. It is assumed here that the target braking assistance program was basically activated by the driver of the rail vehicle, but the latter is still in a passive state and is only brought into an active state after the first transponder T1 has been passed. After the rail vehicle has been brought to a stop at target position Z, the target braking assistance program can automatically return to a passive state and only when approaching a subsequent target area can it be converted back into an active state by driving over a first transponder for this target area again. Each target area along a rail route therefore has its own first transponder T1 and at least one second transponder T2. In other words, each target position Z is assigned at least one first transponder T1 and at least one second transponder T2.

Bei Bewegung des Schienenfahrzeugs 100, 200 in Fahrtrichtung kommt das erste Lesegerät L1 in die Nähe des ersten Transponders T1 und kann die darin codierten Informationen auslesen, welche als erste Information angesehen werden. Neben der Codierung des ersten Abstandes x1 des ersten Transponders L1 von der Zielposition Z kann auch eine ausschließlich für diesen Transponder spezifische Kennung im Transponder codiert sein. Darüber hinaus ist es möglich, dass Angaben zum Streckenprofil bis zur Zielposition Z, zum Beispiel eine mögliche Steigung oder ein Abfall des Schienenwegs 180 bzw. Angaben zu möglichen Kurven im ersten Transponder L1 codiert sind. Außerdem kann im ersten Transponder T1 ein Startsignal codiert sein, welches als Kennung dient, damit die Kontrolleinrichtung 110 erkennen kann, dass das Schienenfahrzeug auf einen Zielbereich zufährt und dort an der Zielposition Z zum Halten kommen soll. Diese gesamten Informationen werden vom ersten Lesegerät L1 ausgelesen, geeignet decodiert und an die Kontrolleinrichtung 110 gesendet.When the rail vehicle 100, 200 moves in the direction of travel, the first reading device L1 comes close to the first transponder T1 and can read out the information encoded therein, which is regarded as the first information. In addition to the coding of the first distance x1 between the first transponder L1 and the target position Z, an identifier specific to this transponder can also be coded in the transponder. In addition, it is possible that information on the route profile up to the target position Z, for example a possible upward or downward gradient in the rail route 180 or information on possible curves, is coded in the first transponder L1. In addition, a start signal can be encoded in the first transponder T1, which serves as an identifier so that the control device 110 can recognize that the rail vehicle is approaching a target area and should come to a stop there at the target position Z. All of this information is read out by the first reading device L1, suitably decoded and sent to the control device 110.

Nach Auswertung der gesendeten Informationen erkennt die Kontrolleinrichtung 110 zunächst, dass das Schienenfahrzeug auf einen Zielbereich zufährt und bringt dadurch das Zielbremsungs-Assistenzprogramm von einem passiven in einen aktiven Zustand. Als Parameter stehen dem Zielbremsungs-Assistenzprogramm insbesondere der Abstand x1 bis zur Zielposition und die aktuelle Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs zur Verfügung, die über den Drehzahlaufnehmer 106 abgefragt werden kann. Basierend auf diesen Informationen ermittelt das Zielbremsungs-Assistenzprogramm beispielsweise ein ortsabhängiges oder zeitabhängiges Geschwindigkeitsprofil. In Abhängigkeit von einer maximal vorgegebenen Verzögerung, welche beispielsweise in der Kontrolleinrichtung 110 abgespeichert ist, ermittelt das Zielbremsungs-Assistenzprogramm selbstständig den Zeitpunkt, zu dem das eigentliche Bremsen des Schienenfahrzeugs eingeleitet wird.After evaluating the information sent, the control device 110 first recognizes that the rail vehicle is approaching a target area and thereby brings the target braking assistance program from a passive to an active state. In particular, the distance x1 to the target position and the current speed of the rail vehicle, which can be queried via the speed sensor 106, are available as parameters to the target braking assistance program. Based on these The target braking assistance program determines information, for example a location-dependent or time-dependent speed profile. Depending on a maximum predetermined deceleration, which is stored, for example, in the control device 110, the target braking assistance program independently determines the point in time at which the actual braking of the rail vehicle is initiated.

Es ist möglich, dass unmittelbar nach dem Passieren des ersten Transponders T1 sofort das Schienenfahrzeug abgebremst wird, beispielsweise wenn die aktuelle Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs nahe an der maximal zulässigen Geschwindigkeit ist. Es ist jedoch auch möglich, dass dies erst nach einer gewissen Zeit erfolgt, beispielsweise wenn sich das Schienenfahrzeug mit einer deutlich geringeren Geschwindigkeit bewegt.It is possible for the rail vehicle to be braked immediately after the first transponder T1 has passed, for example if the current speed of the rail vehicle is close to the maximum permissible speed. However, it is also possible for this to take place only after a certain time, for example when the rail vehicle is moving at a significantly lower speed.

Durch Abfragen der jeweils aktuellen Geschwindigkeit kann das durch die Kontrolleinrichtung 110 ausgeführte Zielbremsungs-Assistenzprogramm entweder die aktuelle Position des Schienenfahrzeugs relativ zum ersten Transponder T1 bzw. zur Zielposition Z unter Berücksichtigung der seit dem Passieren des ersten Transponders T1 verstrichenen Zeit errechnen, oder auf Basis der seit dem Passieren des ersten Transponders T1 erfolgten Umdrehungen des Radsatzes 105 ermitteln. Unabhängig davon, auf welche Art und Weise der zurückgelegte Weg ermittelt wird, vergleicht das Zielbremsungs-Assistenzprogramm kontinuierlich die aktuelle Geschwindigkeit und die aktuelle Position des Schienenfahrzeugs mit dem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil. Bei einer ermittelten Abweichung wird die Bremswirkung erhöht oder erniedrigt, damit die Geschwindigkeit entsprechend angepasst wird.By querying the current speed, the target braking assistance program executed by the control device 110 can either calculate the current position of the rail vehicle relative to the first transponder T1 or to the target position Z, taking into account the time that has elapsed since the first transponder T1 was passed, or on the basis of the determine the revolutions of the wheel set 105 that have taken place since the first transponder T1 has passed. Regardless of the way in which the distance covered is determined, the target braking assistance program continuously compares the current speed and the current position of the rail vehicle with the specified speed profile. If a deviation is determined, the braking effect is increased or decreased so that the speed is adapted accordingly.

Sollte die Abweichung zu groß sein, kann ein Warnsignal an den Fahrer abgegeben werden, damit dieser in den Bremsvorgang eingreifen kann. Alternativ ist es möglich, dass ein neues Geschwindigkeitsprofil basierend auf der aktuell ermittelten Position und Geschwindigkeit definiert wird, wenn die Abweichung zu groß ist und das ursprünglich vorgegebene Geschwindigkeitsprofil nicht mehr eingehalten werden kann.If the deviation is too great, a warning signal can be sent to the driver so that he can intervene in the braking process. Alternatively, it is possible that a new speed profile is defined based on the currently determined position and speed if the deviation is too great and the originally specified speed profile can no longer be adhered to.

Wird beispielsweise erkannt, dass die Geschwindigkeit deutlich zu hoch ist, kann zur Vermeidung eines abrupten Abbremsens, um die Geschwindigkeit wieder dem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil anzupassen, ein neues Geschwindigkeitsprofil mit höherer aber gleichmäßiger Verzögerung vorgegeben werden. Dadurch wird das Schienenfahrzeug zwar insgesamt stärker aber gleichmäßig abgebremst, wodurch insbesondere der Komfort für die Fahrgäste erhöht wird. Außerdem wird dadurch die Bremslast gleichmäßiger über die Zeit verteilt.If, for example, it is recognized that the speed is clearly too high, a new speed profile with a higher but more uniform deceleration can be specified in order to avoid abrupt braking in order to adapt the speed to the specified speed profile again. As a result, the rail vehicle is braked to a greater extent but more evenly, which means in particular the comfort for the passengers is increased. It also distributes the braking load more evenly over time.

Die Einhaltung der maximalen Bremsverzögerung hat insbesondere den Vorteil, dass das Abbremsen des Schienenfahrzeugs auch bei schlechten Schienenverhältnissen, beispielsweise bei Schnee oder Laub auf den Schienen, überwiegend durch die Generatorbremse 120 erfolgt und dadurch fast die gesamte kinetische Energie zur Gewinnung von elektrischer Energie ausgenutzt werden kann.Maintaining the maximum braking deceleration has the particular advantage that the braking of the rail vehicle, even in poor rail conditions, for example with snow or leaves on the rails, is mainly carried out by the generator brake 120 and thus almost all of the kinetic energy can be used to generate electrical energy .

Neben der Überwachung und Anpassung des Bremsvorgangs auf Basis der aktuell ermittelten Geschwindigkeit und/oder Position des Schienenfahrzeugs erfolgt gegebenenfalls eine weitere Anpassung, wenn das Schienenfahrzeug den zweiten Transponder T2 passiert. Auch dieser codiert seinen Abstand x2 bis zur Zielposition Z und gegebenenfalls weitere für diesen Transponder spezifische Informationen.In addition to the monitoring and adaptation of the braking process on the basis of the currently determined speed and / or position of the rail vehicle, a further adaptation may take place when the rail vehicle passes the second transponder T2. This also encodes its distance x2 up to the target position Z and possibly other information specific to this transponder.

Auf Basis der vom zweiten Transponder T2 ausgelesenen zweiten Informationen kann das Zielbremsungs-Assistenzprogramm eine eventuell erforderliche Anpassung des Geschwindigkeitsprofils errechnen und damit den Bremsvorgang insgesamt zielgenauer steuern, sodass die Haltegenauigkeit verbessert wird.On the basis of the second information read out by the second transponder T2, the target braking assistance program can calculate any necessary adaptation of the speed profile and thus control the braking process more precisely overall, so that the stopping accuracy is improved.

Zur weiteren Verbesserung der Haltegenauigkeit kann das in Figur 2 gezeigte zweite Lesegerät L2 verwendet werden, welches zeitlich nachfolgend nach dem ersten Lesegerät L1 die jeweiligen Transponder T1 und T2 passiert. Da beide Lesegeräte L1, L2 in einem Abstand D voneinander angeordnet sind, kann insbesondere der zweite Transponder T2 in einem größeren Abstand von der Zielposition Z angeordnet werden. Dadurch erhält das von der Kontrolleinrichtung 110 ausgeführte Zielbremsungs-Assistenzprogramm bereits beim Einfahren in den Zielbereich 181 eine genaue Lageposition und kann bereits deutlich vor der eigentlichen Zielposition Z den Bremsvorgang anpassen. Kurz vor dem endgültigen Halten an der Zielposition Z passiert das zweite Lesegerät L2 den zweiten Transponder T2, sodass hier erneut eine Anpassung möglich ist. Insgesamt wird hiermit das zielgenaue Halten verbessert. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Bahnsteigtüren zur Sicherheit der Passagiere im Haltestellenbereich für einen komplett vollautomatischen Betrieb vorhanden sind und dadurch das Schienenfahrzeug mit seinen Türen an den Bahnsteigtüren zum Halten kommen muss.To further improve the stopping accuracy, this can be done in Figure 2 Second reading device L2 shown can be used, which passes the respective transponders T1 and T2 after the first reading device L1. Since the two reading devices L1, L2 are arranged at a distance D from one another, the second transponder T2 in particular can be arranged at a greater distance from the target position Z. As a result, the target braking assistance program executed by the control device 110 receives an exact position when entering the target area 181 and can adapt the braking process well before the actual target position Z. Shortly before the final stop at the target position Z, the second reader L2 passes the second transponder T2, so that an adjustment is possible here again. Overall, this improves accurate holding. This is particularly advantageous when there are platform screen doors for the safety of the passengers in the stop area for fully automatic operation and the rail vehicle with its doors must therefore come to a stop at the platform screen doors.

Im Zusammenhang mit Figur 3 wird eine weitere Ausführungsform erläutert. In dieser Ausführungsform verfügt das dort gezeigte Schienenfahrzeug 300 lediglich über ein erstes Lesegerät L1. Allerdings ist zusätzlich zum ersten und zweiten Transponder T1, T2 noch ein dritter RFID-Transponder T3, im Folgenden lediglich als dritter Transponder T3 bezeichnet, am Schienenweg angeordnet. Der dritte Transponder T3 hat zur Zielposition Z einen dritten Abstand x3, der kleiner als der zweite Abstand x2 des zweiten Transponders ist. Beispielsweise kann der erste Abstand x1, wie bereits oben erläutert, etwa 250 m betragen. Der zweite Abstand x2 kann beispielsweise 5 m und der dritte Abstand x3 kann beispielsweise 1 m betragen. Der relativ kurze dritte Abstand x3 wird insbesondere dafür verwendet, um eine Haltegenauigkeit in einem Bereich von wenigen Zentimetern, beispielsweise von fünf Zentimetern einzuhalten, insbesondere, wenn Bahnsteigtüren im Haltestellenbereich vorgesehen sind.In connection with Figure 3 a further embodiment is explained. In this embodiment, the rail vehicle 300 shown there only has a first reading device L1. However, in addition to the first and second transponders T1, T2, a third RFID transponder T3, referred to below only as a third transponder T3, is arranged on the railroad track. The third transponder T3 has a third distance x3 from the target position Z, which is smaller than the second distance x2 of the second transponder. For example, as already explained above, the first distance x1 can be approximately 250 m. The second distance x2 can be, for example, 5 m and the third distance x3 can be, for example, 1 m. The relatively short third distance x3 is used in particular to maintain a stopping accuracy in a range of a few centimeters, for example five centimeters, in particular if platform screen doors are provided in the stop area.

Sind dagegen keine Bahnsteigtüren vorgesehen, kann die Toleranz auch größer sein, beispielsweise +/- 25 cm, und der dritte Transponder T3 kann entfallen.If, on the other hand, no platform screen doors are provided, the tolerance can also be greater, for example +/- 25 cm, and the third transponder T3 can be omitted.

In Figur 3 ist weiterhin ein ortsabhängiges Geschwindigkeitsprofil dargestellt, welches vom Zielbremsungs-Assistenzprogramm nach Passieren des ersten Transponders T1 auf Basis der aktuellen Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs und des ersten Abstandes x1 vorgegeben wird. Das eigentliche Einleiten des Bremsvorgangs erfolgt jedoch nicht am Kontrollpunkt P1, welche dem Ort entspricht, an dem das Schienenfahrzeug 300 am ersten Transponder T1 vorbeifährt, sondern etwas verzögert am Punkt P1a. Dieser ist abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs sowie der maximal vorgegebenen Bremsverzögerung.In Figure 3 a location-dependent speed profile is also shown, which is specified by the target braking assistance program after passing the first transponder T1 on the basis of the current speed of the rail vehicle and the first distance x1. However, the actual initiation of the braking process does not take place at the control point P1, which corresponds to the location at which the rail vehicle 300 drives past the first transponder T1, but rather with a slight delay at point P1a. This depends on the current speed of the rail vehicle and the maximum specified braking deceleration.

Zusätzlich zum Geschwindigkeitsprofil kann durch das Zielbremsungs-Assistenzprogramm auch ein Geschwindigkeitsband errechnet werden, in welchem sich das Schienenfahrzeug an der jeweils aktuellen Position befinden müsste. Die aktuelle Position des Schienenfahrzeugs 300 kann, wie weiter oben bereits dargelegt, kontinuierlich errechnet werden, insbesondere permanent anhand der Umdrehungen des Radsatzes 105 ausgehend von der Position des ersten Transponders T1. Passiert das erste Lesegerät L1 des Schienenfahrzeugs beispielsweise den zweiten Transponder T2, wird überprüft, ob sich die aktuelle Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs am zweiten Transponder T2 innerhalb des vorberechneten Geschwindigkeitsbands liegt. Falls nicht, wird der Bremsvorgang entsprechend angepasst.In addition to the speed profile, the target braking assistance program can also calculate a speed band in which the rail vehicle should be at the current position. As already explained above, the current position of the rail vehicle 300 can be calculated continuously, in particular permanently on the basis of the revolutions of the wheel set 105 starting from the position of the first transponder T1. If the first reader L1 of the rail vehicle passes, for example, the second transponder T2, a check is carried out to determine whether the current speed of the rail vehicle at the second transponder T2 is within the precalculated speed band. If not, the braking process is adapted accordingly.

Bei einer unzulässigen Abweichung erscheint ein für den Fahrer deutliche Warnmeldung am Störmeldedisplay verbunden mit beispielsweise einer optischen und akustischen Warnung. Beispielsweise kann diese Warnung dem Fahrer signalisieren, dass der automatische Bremsbetrieb durch das Zielbremsungs-Assistenzprogramm beendet und die Bremsung wieder durch den Fahrer kontrolliert werden muss.In the event of an impermissible deviation, a warning message that is clear to the driver appears on the fault message display, combined with, for example, an optical and acoustic warning. For example, this warning can signal to the driver that the automatic braking operation by the target braking assistance program must be ended and that the braking must be checked again by the driver.

Es ist dabei zu beachten, dass der Fahrer jedoch immer in der Lage ist, die durch das Zielbremsungs-Assistenzprogramm ermittelten Vorgaben und Steuerungen durch eigene Steuerungen zu ersetzen. Beispielsweise kann dies einfach dadurch erfolgen, dass eine Betätigung des Fahr-/ Bremshebels durch den Fahrer während des automatischen Bremsvorgangs automatisch das Zielbremsungs-Assistenzprogramm beendet und als Steuersignal nur noch der durch den betätigten Fahr-/ Bremshebel vorgegebene Sollwert durch die Kontrolleinrichtung 110 akzeptiert wird.It should be noted that the driver is always able to replace the specifications and controls determined by the target braking assistance program with his own controls. For example, this can be done simply by actuating the drive / brake lever by the driver during the automatic braking process automatically terminating the target braking assistance program and only accepting the setpoint specified by the actuated drive / brake lever as a control signal by the control device 110.

Für eine weitere zielgenaue Anpassung des Bremsvorgangs dienen der zweite Transponder T2 und insbesondere der dritte Transponder T3, durch welche weitere Kontrollpunkte P2 und P3 definiert werden.The second transponder T2 and, in particular, the third transponder T3, by means of which further control points P2 and P3 are defined, serve for a further targeted adaptation of the braking process.

Die Orte, an denen die Transponder angeordnet sind, dienen als Kontrollpunkte für die Überprüfung des Bremsvorgangs. Es ist grundsätzlich möglich, mehr als nur drei Transponder vorzusehen, beispielsweise können vier oder auch fünf Transponder vorgesehen werden. Die Zahl der Kontrollpunkte erhöht sich weiterhin, wenn das Schienenfahrzeug, wie weiter oben dargelegt, neben dem ersten Lesegerät L1 noch mindestens ein zweites Lesegerät L2 aufweist, das in Fahrtrichtung gesehen beabstandet zum ersten Lesegerät L1 angeordnet ist.The places where the transponders are arranged serve as control points for checking the braking process. It is basically possible to provide more than just three transponders, for example four or five transponders can be provided. The number of checkpoints increases further if the rail vehicle, as explained above, has at least one second reader L2 in addition to the first reader L1, which is arranged at a distance from the first reader L1 as seen in the direction of travel.

Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.While specific embodiments have been shown and described herein, it is within the scope of the present invention to appropriately modify the shown embodiments without departing from the scope of the present invention.

List of reference symbols

100,200100,200: SchienenfahrzeugRail vehicle
105105: RadsatzWheelset
106106: Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung / DrehzahlaufnehmerDevice for speed measurement / speed sensor
110110: KontrolleinrichtungControl device
120120: Bremsvorrichtung / GeneratorbremseBraking device / generator brake
130130: Bremsvorrichtung / mechanische BremseBraking device / mechanical brake
180180: Schienerail
181181: Zielbereich / BahnsteigTarget area / platform
DD.: Abstanddistance
L1L1: erstes RFID-Lesegerätfirst RFID reader
L2L2: zweites RFID-Lesegerätsecond RFID reader
T1T1: erster RFID-Transponderfirst RFID transponder
T2T2: zweiter RFID-Transpondersecond RFID transponder
T3T3: dritter RFID-Transponderthird RFID transponder
x1x1: erster Abstandfirst distance
x2x2: zweiter Abstandsecond distance
x3x3: dritter Abstandthird distance
ZZ: ZielpositionTarget position

Claims

System for the controlled braking and position-defined stopping of a rail vehicle, for example a tram, at a target position, comprising: a rail vehicle (100, 200) with at least one first RFID reader (L1), a control device (110) communicatively connected to the first RFID reader (L1), and one on at least one wheel set (105) of the rail vehicle (100, 200) ) acting braking device (120, 130) which can be controlled by the control device (110);

at least one first RFID transponder (T1), which is arranged in a stationary manner at a defined first distance x1 along a rail route (180) from a target position (Z); and

at least one second RFID transponder (T2) which is fixedly arranged at a defined second distance x2 along the rail path (180) from the target position (Z), where x2 <x1,

wherein the first RFID reading device (L1) and the control device (110) are set up such that (A) the first information encoded by the first RFID transponder (T1) can be read out by the first RFID reader (L1) when the rail vehicle (100, 200) passes the first RFID transponder (T1) and the first information from the first RFID reader (L1) can be transmitted to the control device (110),

(b) the control device (110) initiates a controlled braking of the rail vehicle (100, 200) by controlling the braking device (120, 130) while evaluating the first information,

(c) second information encoded by the second RFID transponder (T1) can be read out by the first RFID reading device (L1) when the rail vehicle (100, 200) passes the second RFID transponder (T1), and the second information can be transmitted from the first RFID reader (L1) to the control device (110), and

(d) the control device (110) adapts the controlled braking of the rail vehicle (100, 200) by evaluating the second information.

System according to claim 1, wherein the first information encoded in the first RFID transponder (T1) contains information on the first distance x1, and the second information encoded in the second RFID transponder (T1) contains information on the second distance x2.

System according to claim 1 or 2, wherein a maximum braking deceleration is stored as a parameter in the control device (110) and the control device (110) controls the braking of the rail vehicle in such a way that the maximum braking deceleration is not or, based on the entire braking process, until the final stop , is exceeded only briefly.

System according to one of the preceding claims, wherein the braking device (120, 130) is a generator brake (120) for the recovery of energy.

System according to one of the preceding claims, wherein the rail vehicle (100, 200) has a device for speed measurement (106).

The system of claim 5, wherein the device for speed measurement has at least one speed sensor (106) which picks up the speed of the one wheel set (105), the speed sensor (106) being communicatively coupled to the control device (110), and

the control device (110) is set up, the current position and / or the current speed of the rail vehicle, based on the position of the first RFID transponder (T1) and / or the target position (Z), on the basis of the speed sensor ( 106) to determine the detected speed and / or speed.

System according to one of the preceding claims, wherein the control device (110) is set up on the basis of the first information and the speed of the rail vehicle when passing the first RFID transponder (T1) to specify a location-dependent or second-dependent speed profile up to the final stop at the target position (Z), and

to compare the current position and speed of the rail vehicle (100, 200) with the specified location-dependent or time-dependent speed profile and to adapt the controlled braking of the rail vehicle if there is a discrepancy between the current position and speed of the rail vehicle (100, 200) and the specified location-dependent or time-dependent Speed profile is determined.

System according to one of the preceding claims, wherein the control device (100) is further set up
emit a warning signal to a warning signal output to inform the driver when the deviation of the current position and / or speed of the rail vehicle (100, 200) from the predetermined location-dependent or time-dependent speed profile exceeds a predetermined threshold value.

System according to one of the preceding claims, wherein at least one third RFID transponder (T3) is arranged in a stationary manner at a defined third distance x3, along the rail route (180), from the target position (Z).

System according to Claim 9, information relating to the third distance x3 being encoded in the third RFID transponder (T3) as third information which can be read out by the first RFID reading device (L1).

System according to one of the preceding claims, wherein the first RFID reading device (L1), in particular a reading antenna of the first RFID reading device (L1), is arranged on the vehicle head of the rail vehicle (100, 200).

System according to one of the preceding claims, wherein the rail vehicle (200) has at least one second RFID reader (L2) which is arranged at a distance D from the first RFID reader (L1), the second RFID reader (L2) being set up is to read out the information encoded in the respective RFID transponders (T1, T2, T3).

System according to Claim 12, the following relationship applies between the second distance x2 of the second RFID transponder from the target position and the distance D between the first and second RFID reading devices (L1, L2):
x2> D.

System according to Claim 12 or 13, the second RFID reading device (L2), in particular a reading antenna of the second RFID reading device (L2), being arranged at the end of the vehicle.

System according to one of the preceding claims, wherein the first distance x1 corresponds to at least twice, preferably at least three times, the total length of the rail vehicle.

System according to one of the preceding claims, wherein the first RFID reader (L1) and, if optionally present, the second RFID reader (L2) are each designed redundantly and each have two RFID readers each with their own or shared reading antenna .