轨道车辆的运行 |
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| 申请号 | CN201480053517.5 | 申请日 | 2014-09-11 | 公开(公告)号 | CN105579323B | 公开(公告)日 | 2017-09-26 |
| 申请人 | 西门子公司; | 发明人 | 雅各布·约翰内斯·科尔鲁斯; | ||||
| 摘要 | 在此提出的解决方案即使在轨道车辆和路线 监控系统 之间的通信连接中断的情况下(根据符合规定的路线侧的状态以及符合规定的车辆侧的状态)也实现继续行驶。优选地，至少部分地以降低的速度进行这种继续行驶。如果由路线监控系统确定不期望的状态，那么中断轨道车辆的供电，轨道车辆确定该状态并且 制动 直至静止状态。如果由轨道车辆确定不期望的状态，那么其自动地制动(优选至静止状态)。在此有利的是：即使在通信连接中断的情况下也能够继续轨道车辆的运行至少直至驶入到下一车站中。在那里，能够进行乘客的安全的疏散。本 发明 例如用于地下的城市地 铁 站、尤其无人驾驶系统。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于运行轨道车辆(130)的方法， |
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| 说明书全文 | 轨道车辆的运行技术领域背景技术[0002] 城市地铁站或城市轨道系统(例如轻轨或地铁)的行驶路线在市区中通常在地下设置在隧道中。在承载乘客或旅客的轨道车辆(也称作列车)故障的情况下，应当避免在通常极其狭窄地构成的隧道中疏散乘客。因此，出于运行和安全方面的理由在出现故障情况时尝试：将轨道车辆驾驶到下一车站(例如火车站或停车站)(“Save-Haven原理”(安全避难所原理))。 [0003] 在城市轨道系统在无人值守或无人驾驶模式中运行时(也称作为“GoA4运行”)，仅当由车站准许驶入时并且当将代表许可的信息经由通信连接成功地传输给驶入的轨道车辆时，轨道车辆才可以驶入到车站中。车站能够以通过安全装置控制的方式改变其状态或状况，例如在识别登车门打开的情况和与其关联的可能逗留在轨道区域中的人员的危险的情况下能够改变其状态或状况。 [0004] 在路线侧的路线监控系统和轨道车辆侧的列车控制设备之间(即例如在路线监控装置和轨道车辆之间)的通信连接失效时，轨道车辆不再能够被告知可能的危险情况。因此，在通信连接失效时轨道车辆仅还可以继续行驶至当前有效的行驶许可(“Movement Authority”，MA移动授权)的终点，即继续行驶至下述区域的终点，对于该区域而言所述状态不能够因另一事件改变。例如，将轨道车辆控制成，使得其在驶入到车站之前立即停止。因此，在再次建立通信连接之前或者在将轨道车辆凭眼力手动地驶入到车站中的人员进入轨道车辆之前，轨道车辆不再可能驶入到车站中(即使不存在危险情况也如此)。这两种事件能够花费很长的时间。 [0005] 因为乘客必要时具有在轨道车辆停车之后自主地离开轨道车辆的可能性，尤其在持续更长的静止状态下乘客希望离开轨道车辆的概率提高。然而，在轨道区域中走来走去的乘客是不期望的，尤其是因为因此在相关的行驶路线上不再提供轨道车辆的安全运行。更确切地说，因此必须在停止的轨道车辆的周围环境中至少暂时地停止列车运行以便避免危害乘客。因此，在轨道车辆和路线监控系统之间的通信连接的技术失效不仅对于乘客而且对于正在进行的列车运行产生导致在列车运行的过程中的显著延迟的危及安全的情况。 发明内容[0006] 本发明的目的在于：避免上述缺点并且尤其在轨道车辆和路线监控系统之间的通信连接失效时确保有效的列车运行。 [0007] 所述目的通过一种用于运行轨道车辆的方法和一种具有路线监控系统和轨道车辆的系统配置来实现。优选的实施方式尤其能够从下文中得出。 [0008] 为了实现所述目的，提出一种用于运行轨道车辆的方法， [0009] -其中由路线监控系统和由轨道车辆确定在路线监控系统和轨道车辆之间的通信连接的失效， [0010] -其中只要由路线监控系统和由轨道车辆确定没有危险状态，那么即使在通信连接失效的情况下也执行轨道车辆的继续行驶。 [0011] 危险状态尤其为路线或轨道车辆的可被识别为或预先确定为不利的、危害安全性的或不允许的(运行)状态。危险状态例如能够借助于轨道车辆的或路线的传感器来确定。也可行的是：根据由传感器提供的信息或数据推断出危险状态。 [0012] 只要路线监控系统还有轨道车辆都没有确定危险状态，那么轨道车辆能够继续行驶。 [0013] 一个改进形式是：如果确定危险状态，那么制动、尤其停住轨道车辆。 [0014] 另一改进形式是：如果由路线监控系统确定危险状态，那么由路线监控系统中断到轨道车辆的供电。 [0015] 特别地，一个改进形式是：如果由轨道车辆确定供电中断，那么制动、尤其停住轨道车辆。 [0016] 一个改进形式也为：如果由轨道车辆确定危险状态，那么制动、尤其停住轨道车辆。 [0017] 此外，一个改进形式为：由路线监控系统借助于至少一个路线传感器和/或借助于至少一个车站监控系统确定危险状态。 [0018] 下一改进形式在于：由轨道车辆借助于传感器和/或在轨道车辆中可用的信息确定危险状态。 [0019] 一个设计方案为：危险状态包括下述事件中的至少一种： [0020] -轨道车辆故障， [0021] -要行驶的路线上的障碍物或故障， [0022] -要驶进的车站故障， [0023] -要驶进的车站中的危险情况。 [0024] 一个替选的实施方式在于：只要由路线监控系统和由轨道车辆确定没有危险状态，那么即使在通信连接失效的情况下也至少部分地以降低的速度执行轨道车辆的继续行驶。 [0025] 下一设计方案是：通信连接是无线的通信连接。 [0026] 通信连接尤其能够为在轨道车辆和路线监控系统之间的任意的无线电连接。 [0027] 为了实现上述目的，也提出一种具有处理单元和具有通信单元的轨道车辆，其中处理单元构建 [0028] -用于检测在路线监控系统和轨道车辆之间的通信连接的失效， [0029] -用于：只要能够确定没有危险状态和只要能够确定到轨道车辆的供电没有中断，那么即使在通信连接失效时也继续轨道车辆的行驶。 [0030] 一个改进形式在于：处理单元构建用于：如果能够确定危险状态或如果能够确定到轨道车辆的供电中断，就开始轨道车辆的制动过程。 [0031] 一个附加的设计方案为：处理单元构建用于：只要能够确定没有危险状态以及只要能够确定到轨道车辆的供电没有中断，那么即使在通信连接失效的情况下至少部分地以降低的速度继续轨道车辆的行驶。 [0032] 上述目的也通过一种具有处理单元和具有通信单元的路线监控系统实现，其中处理单元构建 [0033] -用于检测路线监控系统和轨道车辆之间的通信连接的失效， [0034] -用于：只要能够确定没有危险状态，那么即使在通信连接失效时也对轨道车辆进行供电。 [0035] 特别地，路线监控系统的处理单元能够构建用于检测车站中的故障。 [0036] 一个改进形式是：处理单元构建用于：如果能够确定危险状态，就中断到轨道车辆的供电。 [0037] 涉及方法的实施方案适用于设备，即相应地适用于轨道车辆和路线监控系统。 [0038] 在此提到的处理单元尤其能够构成为处理器单元和/或至少部分固定布线的或逻辑的电路装置，所述电路装置和/或处理器单元例如构建为使得能够如上面描述的那样执行方法。所述处理单元能够是或包括任意类型的处理器或计算器或计算机与相应所需的外围设备(存储器、输入/输出接口、输入输出设备等)。处理单元能够是轨道车辆的或路线监控系统的控制单元的一部分。附图说明 [0039] 本发明的上述特征、特点和优点以及如何实现它们的方式和方法结合实施例的下面示意的描述在理解方面变得更清晰且更显而易见，所述实施例结合附图来详细描述。在此，为了清楚，相同的或起相同作用的元件能够设有相同的附图标记。 [0040] 其示出： [0041] 图1示出用于说明也在到路线监控系统的通信连接失效之后的用于轨道车辆的有效的运行方法的流程的行驶特性曲线的图解； [0042] 图2示出用于轨道车辆的控制的示例的系统配置。 具体实施方式[0043] 图1示出用于说明也在到路线监控系统的通信连接失效之后的用于轨道车辆的有效的运行方法的流程的示意化的图解。 [0044] 行驶特性曲线100示出行驶路线101的示例的部段，轨道车辆130(例如在无人驾驶运行中)在所述部段上沿行驶方向140穿过隧道110朝向车站120运动。 [0045] 在此要注意的是：轨道车辆(也称作为“列车”)具有至少一个车厢，其中车厢能够是动车、长途旅行车、货车或这种车厢或功能的组合。动车具有驾驶员舱(也称作为操作台)并且能够构成为具有驱动器或没有驱动器。机动车尤其能够是火车头。在无人驾驶运行中，动车能够具有紧急操作控制台，所述紧急操作控制台例如在乘客空间中设置在可闭锁的盖后面。 [0046] 此外，在图1中示出匹配于行驶路线101的速度图表102，所述速度图表示出轨道车辆130的速度v(以[km/h]为单位)与在行驶路线101上的位置s(以[km]为单位)相关的变化。 [0047] 图2示出用于轨道车辆130的所提出的控制的示例的系统配置200。 [0048] 轨道车辆130包括具有基于无线电的通信单元225的列车控制设备220。经由接口221将列车控制设备220与轨道车辆130的制动设备215连接。此外，列车控制设备220经由接口222连接到集电器216上，所述集电器在沿着行驶路线101设置的汇流排240中引导。 [0049] 此外，图2示出路线监控系统250。路线监控系统250包括基于无线电的通信单元255以及接口251，经由所述接口能够操纵牵引电流系统260的开关261。经由开关261能够将汇流排240与牵引电流系统260耦联，使得能够提供需要用于运行轨道车辆130的电能。 [0050] 经由另一接口252将路线监控系统250与车站监控系统270连接。通过车站监控系统270例如监控车站的如部件和功能的车站侧的条件(例如门的状态)。 [0051] 经由路线监控系统250的至少一个另外的可选的接口253，能够连接一个或多个可选地沿着行驶路线101设置的路线传感器275(例如路线监控传感器)，通过所述路线传感器能够检测路线侧的状态并且例如能够推出路线侧的部件的符合规定的工作。替选地或附加地，路线侧的状态能够直接地由路线监控系统250检测或确定。 [0052] 相应地，线280象征性地将车站与路线的其余部分分开，即在线280的左侧合乎逻辑地存在车站并且在线的右侧存在车站之外的路线。因此，路线传感器275提供与车站之外的路线相关的数据并且车站监控系统270将车站的数据提供给路线监控系统250。 [0053] 经由借助于通信单元225、255构建的、无线的通信连接217(无线电连接)能够在轨道车辆130和路线监控系统250之间交换信息(例如位置和状态信息)。 [0054] 工作方式： [0055] 首先，假设轨道车辆130的正常运行或无故障运行，其中满足全部路线和轨道车辆侧的条件，即对于轨道车辆130的运行所需要的路线和轨道车辆侧的系统或部件是激活的以及能够提供所需要的功能。在正常运行中，轨道车辆130以预设的速度(在速度图表102中，通过曲线160说明正常运行中的速度变化)朝向下一车站120行驶，其中轨道车辆130的状态和位置经由无线的通信连接217传输给路线监控系统250。在正常运行中，为轨道车辆130派发直至在车站120中停止的有效的行驶许可165(“Movement Authority”)。如果车站 120对于轨道车辆130的驶入已准备好，那么这通过车站监控系统270显示给路线监控系统 250。开关261闭合或保持闭合，汇流排240进而轨道车辆130由牵引电流系统260供应能量并且轨道车辆130能够驶入到车站120中。轨道车辆130根据曲线160的变化在车站120中制动并且在所指定的位置处停止。 [0056] 对于下面的实施方式假设：在路线监控系统250和轨道车辆130之间的通信连接217例如由于技术故障而中断。在图1中表明轨道车辆130在隧道110中行驶时通信连接217的这种中断170。在此，在路线监控系统250方面以及由设置在轨道车辆130中的列车控制设备220来察觉通信连接217的中断170。 [0057] 如果确定这种中断170，那么由路线监控系统250例如借助于路线传感器275检查路线侧的条件，即全部对于当前的行驶许可165重要的路线侧的部件和功能的状态和状况。在检查期间，或者 [0058] –将显示全部重要的部件和功能的符合规定的或无故障的工作的状况(变型形式A)，或者 [0059] -将显示有故障的部件或功能的状况(变型形式B) [0060] 报告给路线监控系统250。 [0061] 在变型形式B的情况下，开关261通过路线监控系统250打开，即汇流排240与牵引电流系统260分离，轨道车辆130不能够继续行驶。 [0062] 此外，由列车控制设备220检查全部轨道车辆的部件和功能的状态和状况。特别地，经由接口222检查：是否还接通牵引电流，即对汇流排240进而轨道车辆130接入牵引电流。 [0063] 在此，一个选项是：轨道车辆130的速度降低到预设的速度167(这在速度图表102中通过曲线161表明)。在此，为轨道车辆130例如派发用于以降低速度继续行驶的受限制的行驶许可166。替选地，速度也能够逐步地或阶梯式地根据轨道车辆130距车站120的距离降低。 [0064] 如果通过列车控制设备220确定轨道车辆130的有故障的或不工作的部件或功能，那么行驶许可165、166，即使以受限的速度，不能够被使用至计划的终点。更确切地说，列车控制设备220迫使轨道车辆130立即停住。相应地，当通过列车控制设备220确定不足的牵引电流时，也能够迫使轨道车辆130停住。 [0065] 在变型形式A的情况下，通过路线监控系统250确保：在路线侧能够将轨道车辆130的当前派发的行驶许可165、166使用至终点。在此，路线监控系统250基于：在列车控制设备220方面监控关于当前派发的行驶许可165、166的轨道车辆的状态并且例如以减小的速度驶入到车站120中。 [0066] 相应地，在轨道车辆130方面由列车控制设备220假设：即使在中断170的情况下也通过路线监控系统250可选地基于轨道车辆130的减小的速度监控路线侧的状态。特别地，列车控制设备220基于：在确定不符合规定的路线侧的状态时通过路线监控系统250打开开关261，将牵引电流系统260与汇流排240分离进而切断用于轨道车辆130的牵引电流。换而言之：只要在接口222处确定牵引电流接通，那么即使在存在中断170的情况下必要时也以减小的速度继续轨道车辆130的行驶直至当前派发的行驶许可165、166的终点。 [0067] 如果由路线监控系统250确定根据变型形式B的不符合规定的路线侧的状态，那么通过路线监控系统250通过相应地操纵电流开关261将牵引电流系统260与汇流排240分开进而切断牵引电流，其中所述变型形式B不批准或禁止轨道车辆130的继续行驶，即使以可选地减小的速度也如此。在列车控制设备220方面通过读取接口222来检测牵引电流的切断并且开始轨道车辆130的制动过程，例如立即的强制制动。因此，即使在存在中断170的情况下也达到安全状态。在达到静止之后，乘客能够离开轨道车辆130。 [0068] 因此，在此提出的解决方案(根据符合规定的路线侧的状态以及符合规定的车辆侧的状态)即使在轨道车辆130和路线监控系统250之间的通信连接217中断170的情况下也实现继续行驶。优选地，这种继续行驶至少部分地以降低的速度进行。如果由路线监控系统250确定不期望的状态，那么中断轨道车辆130的供电，轨道车辆130确定这种情况并且制动至静止状态。如果由轨道车辆确定不期望的状态，那么其自动地制动(优选至静止状态)。 [0069] 在此有利的是：即使在通信连接中断170的情况下驶入到下一车站仍是可行的。因此，列车运行没有仅仅由于通信连接的这种中断170立刻达到静止并且避免：尽管不存在对于乘客踏入轨道区域的理由并且乘客在轨道车辆中是显著更加安全的，但是乘客仍踏入轨道区域。 [0070] 因此，特别地，该方案尤其在轨道车辆和路线或路线监控系统之间的通信连接失效的情况下实现列车运行的继续控制(“Save-Haven原理”(安全避难所原理))直至对于乘客和列车运行的安全状态。 [0071] 通过将牵引电流系统用作为失效安全的、单向的(从路线监控系统沿朝轨道车辆的方向)、次级的通信系统，如果路线侧的状态不再允许轨道车辆继续行驶，则为路线监控系统提供将信息传递到轨道车辆的相应可靠的可行性。在此，失效安全的次级的通信系统例如构成为，使得借助于牵引电流系统刚好传递一个信息单位(也称作“比特”)，通过所述牵引电流系统显示出或不显示出用于轨道车辆继续行驶的许可。 [0072] 对于失效安全的通信系统，在路线侧在路线监控系统和牵引电流系统或电流开关之间使用安全的控制接触部，以便在出现危险时确保在重要的路线区域中安全地断开牵引电流进而安全地制动轨道车辆。 [0073] 此外，在轨道车辆的一侧上，经由集电器使用在汇流排和列车控制设备之间的安全的接触部，以便能够安全地检测在路线监控系统方面传递的信息单元(例如存在或切断的牵引电流)。 [0074] 其他的优点： [0075] 一个优点在于：即使在轨道车辆的通信连接受干扰的情况下能够继续控制列车运行。不需要封闭整个行驶路线，因为不存在停留在轨道区域中的乘客可能自行离开的危险。 [0076] 另一优点是：在下一车站的月台能够有控制地疏散乘客。在此，不需要切断牵引电流，因为轨道车辆以及路线监控系统如下具有相应的信息，即轨道车辆停在车站中并且乘客仅能够打开朝月台侧的门。 [0077] 又一优点是：对于在通信连接失效时安全地驶入车站不需要附加的工程装置。使用在路线监控系统和牵引电流系统之间的以及列车控制设备和集电器之间的现有的接触部或连接。所述接触部或连接优选以更加失效安全的方式构成。 [0078] 此外有利的是：以减小的速度执行轨道车辆的继续行驶。这 [0079] –实现在牵引电流切断之后通过路线监控系统更快速地停住轨道车辆； [0080] -防止乘客可能自主疏散，因为仅在轨道车辆的静止状态下进行自主疏散是可行的； [0081] -引起赢得时间，以便尝试或实现重新建立通信连接； [0082] -引起赢得时间，以便将人员派遣到车站和可能的疏散区域中，使得防止列车运行的其他的障碍或将其他的障碍保持为小的； [0084] 尽管通过至少一个示出的实施例详细阐明和描述本发明的细节，但是本发明不受这些实例限制并且能够由本领域技术人员从中推导出其他的变型形式，而没有偏离本发明的保护范围。 |
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