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Title:
METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING A SANDING PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/247157
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling a sanding process of a sanding system (3) of a rail vehicle (1) during the travelling thereof on a route, comprising the following steps: providing a route map (K) of the travelled route (T) with different sanding authorisations on different route sections (X, Y, Z), wherein at least one permission for sanding the route section (X, Y, Z) or a ban on sanding the route sections (X, Y, Z) is provided as the sanding authorisation for a route section; determining the position of the rail vehicle (1) on the route (T) during the journey; determining, by means of the determined position, in which route section (X, Y, Z) of the route map (K) the rail vehicle (1) is located and which sanding authorisation is associated with the relevant route section (X, Y, Z) and generating sanding information (S) based on the determined sanding authorisation; and controlling the sanding system (3) of the rail vehicle (1) according to said sanding information (S). The invention also relates to a corresponding system, a rail vehicle and an electronic route map.

Inventors:
LOHNEIS GEORG (DE)
STRÖSSNER CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/064826
Publication Date:
December 28, 2023
Filing Date:
June 02, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
B61L25/02; B61C15/10
Foreign References:
US20050140144A12005-06-30
EP3932775A22022-01-05
US20190106135A12019-04-11
DE102016211716A12018-01-04
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS PATENT ATTORNEYS (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung einer Sandung einer Sandungsanlage (3) eines Schienenfahrzeugs (1) während dessen Fahrt auf einer Strecke, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen einer Streckenkarte (K) der befahrenen Strecke (T) mit unterschiedlichen Sandungsberechtigungen auf unterschiedlichen Streckenabschnitten (X, Y, Z) , wobei als Sandungsberechtigung zumindest eine Erlaubnis zur Sandung eines Streckenabschnitts (X, Y, Z) oder ein Verbot zur Sandung eines Streckenabschnitts (X, Y, Z) angegeben ist,

- Ermitteln der Position des Schienenfahrzeugs (1) auf der Strecke (T) während der Fahrt,

- Bestimmen mittels der ermittelten Position, in welchem Streckenabschnitt (X, Y, Z) der Streckenkarte (K) sich das Schienenfahrzeug (1) befindet und welche Sandungsberechtigung dem betreffenden Streckenabschnitt (X, Y, Z) zugeordnet ist, und Generieren einer

Sandungsinf ormation (S) basierend auf der bestimmten Sandungsberechtigung,

- Steuern der Sandungsanlage (3) des Schienenfahrzeugs (1) gemäß dieser Sandungsinf ormation (S) .

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Streckenkarte (K) in elektronischer Form in einer Speichereinheit des Schienenfahrzeugs (1) gespeichert ist und/oder per Datenübertragung, insbesondere mittels Funk, von einer Betriebsleit zentrale abgerufen wird.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Position des Schienenfahrzeugs (1) mittels eines Funkpositionsbestimmungsverfahrens ermittelt wird und/oder mittels Balisen (B) auf der Strecke (T) ermittelt wird, bevorzugt wobei, insbesondere im Fall eines gestörten oder nicht vorhandenen Funk-Empfangs, die aktuelle Position des zurückgelegten Weges von der letzten überfahrenen Balise (B) berechnet wird, wobei die Lage der Balisen (B) besonders bevorzugt in einer Streckenkarte (K) in einer Speichereinheit des Schienenfahrzeugs (1) gespeichert ist.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schienenfahrzeug (1) seine aktuelle Position an eine Betriebsleit zentrale sendet und die Bestimmung, in welchem Streckenabschnitt (X, Y, Z) der Streckenkarte (K) sich das Schienenfahrzeug (1) befindet, seitens einer Betriebszentrale erfolgt .

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bestimmung, welche Sandungsberechtigung dem Streckenabschnitt (X, Y, Z) zugeordnet ist, in dem sich das Schienenfahrzeug (1) befindet, und das Generieren der Sandungsinf ormation (S) seitens einer Betriebsleit zentrale erfolgt, und die Sandungsinf ormation (S) an das Schienenfahrzeug (1) gesendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Streckenkarte (K) Streckenabschnitte (X, Y, Z) umfasst, deren Sandungsberechtigung eine Sandung bei einer Geschwindigkeit über einer Geschwindigkeitsschwelle erlaubt und bei einer Geschwindigkeit unter der Geschwindigkeitsschwelle verbietet, wobei zusätzlich die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (1) gemessen wird und eine Sandungsf reigabe für einen betreffenden Streckenabschnitt (X, Y, Z) erteilt wird, wenn dieser Streckenabschnitt (X, Y, Z) mit einer Geschwindigkeit größer als eine für diesen Streckenabschnitt (X, Y, Z) vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle durchfahren wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuerung der Sandungsanlage (3) des Schienenfahrzeugs

(1) dahingehend erfolgt, dass in dem Falle, dass eine Sandung erfolgen soll, dies mit der Sandungsinf ormation (S) abgeglichen wird und

- eine automatische Sandung erfolgt, wenn die Sandungsinf ormation (S) anzeigt, dass eine Sandung erlaubt ist und nicht erfolgt, wenn die Sandungsinf ormation (S) anzeigt, dass eine Sandung verboten ist, und/oder

- bei manueller Aktivierung einer Sandung diese zulässt, wenn die Sandungsinf ormation (S) anzeigt, dass eine Sandung erlaubt ist und nicht zulässt, wenn die Sandungsinf ormation (S) anzeigt, dass eine Sandung verboten ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei im Falle eines besonderen Sandungserf ordernisses durch ein vorgegebenes Steuersignal eine Sandung zugelassen wird, selbst wenn die Sandungsinf ormation (S) anzeigt, dass eine Sandung verboten ist, und/oder wobei ein Fahrzeugführer (F) des Schienenfahrzeuges (1) mit einem Steuersignal eine Sandung unabhängig von der Sandungsinf ormation (S) einleiten kann, bevorzugt wobei vor einer Sandung das Schienenfahrzeug (1) eine Anfrage für die Freigabe der Sandung an eine Betriebsleit zentrale sendet und eine Sandung nur erfolgen kann, wenn seitens der Betriebsleit zentrale eine Freigabe an das Schienenfahrzeug (1) übermittelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei im Falle eines Sandens wenn die Sandungsinf ormation (S) anzeigt, dass eine Sandung verboten ist, eine entsprechende Benachrichtigung mit Angabe der Position der Sandung an eine Betriebsleit zentrale erfolgt .

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Sandungsberechtigungen für unterschiedliche Streckenabschnitte (X, Y, Z) Prioritäten zugeordnet sind, insbesondere Verboten für eine Sandung, und eine Sandungsinf ormation (S) verwendet wird, welche die entsprechende Priorität umfasst, bevorzugt wobei Steuerbefehlen für eine Sandung ebenfalls Prioritäten zugeordnet sind, welche mit den Prioritäten der Sandungsinf ormation (S) vergleichbar sind, und eine Steuerung einer Sandungsanlage (3) basierend auf der Komponente mit der höheren Priorität erfolgt.

11. System (2) zur Steuerung einer Sandung einer Sandungsanlage (3) eines Schienenfahrzeugs (1) während dessen Fahrt auf einer Strecke (T) , umfassend:

- eine Datenschnittstelle (4) , ausgelegt zum Empfangen einer Streckenkarte (K) der befahrenen Strecke (T) mit unterschiedlichen Sandungsberechtigungen auf unterschiedlichen Streckenabschnitten (X, Y, Z) , wobei jeweils als Sandungsberechtigung für einen Streckenabschnitt zumindest eine Erlaubnis zur Sandung des Streckenabschnitts (X, Y, Z) oder ein Verbot zur Sandung des Streckenabschnitts (X, Y, Z) angegeben ist,

- eine Positionseinheit (5) , ausgelegt zum Ermitteln der Position des Schienenfahrzeugs (1) auf der Strecke (T) während der Fahrt,

- eine Sandungs-Bestimmungseinheit (6) , ausgelegt zum Bestimmen mittels der ermittelten Position, in welchem Streckenabschnitt (X, Y, Z) der Streckenkarte (K) sich das Schienenfahrzeug (1) befindet und welche Sandungsberechtigung dem betreffenden Streckenabschnitt (X, Y, Z) zugeordnet ist, und zum Generieren einer Sandungsinf ormation (S) basierend auf der bestimmten Sandungsberechtigung,

- eine Steuereinheit (7) , ausgelegt zum Steuern der Sandungsanlage (3) des Schienenfahrzeugs (1) gemäß dieser Sandungsinf ormation (S) .

12. Schienenfahrzeug (1) , umfassend ein System (2) nach Anspruch 11 oder eine Steuereinheit (7) , ausgelegt zum Betrieb in einem System nach Anspruch 11.

13. Elektronische Streckenkarte (K) , umfassend unterschiedliche Sandungsberechtigungen auf unterschiedlichen Streckenabschnitten (X, Y, Z) einer Strecke (T) , wobei die Streckenkarte (K) für einen Einsatz in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgelegt ist.

14. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 10 auszuführen, wobei ein Steuern der Sandungsanlage (3) einer Ausgabe von Steuerbefehlen entspricht.

15. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 10 auszuführen, wobei ein Steuern der Sandungsanlage (3) einer Ausgabe von Steuerbefehlen entspricht.

Description:
Verfahren und System zur Steuerung einer Sandung

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren und ein System zur Steuerung einer Sandung einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs während dessen Fahrt auf einer Strecke . Darüber hinaus betri f ft die Erfindung ein Schienenfahrzeug sowie eine elektronische Streckenkarte .

In der Bahntechnik wird das Ausbringen von geringen Mengen Sand vor die Räder von angetrieben und/oder gebremsten Achsen verwendet , um die Reibung und damit die Kraftübertragung zwischen Rad und Schiene zu verbessern . Im Streckennetz gibt es j edoch Schienenbereiche , in denen nicht gesandet werden darf , oder nur oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle , um streckenseitige Sicherheitssysteme nicht negativ zu beeinflussen .

Bei der Fahrzeugbedienung muss sichergestellt werden, dass eine Sandung erlaubt ist . Das Schienenfahrzeug muss sich also in einem erlaubten Bereich der Strecke befinden oder in einem Bereich, in dem oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeitsschwelle gesandet werden darf und seine Geschwindigkeit diese Geschwindigkeitsschwelle überschreitet . Diesbezüglich muss der Triebfahrzeugführer ( im Folgenden einfach als „Fahrzeugführer" bezeichnet ) sicherstellen, dass die Sandung nicht in „verbotenen" Bereichen bzw . in unzulässiger Weise verwendet wird . Geschieht dies doch, muss der Fahrzeugführer dies an eine Betriebsleit zentrale melden . Diese entscheidet dann über weitergehende Maßnahmen wie z . B . das Reinigen der Schienen .

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives , komfortableres Verfahren und ein entsprechendes System zur Steuerung einer Sandung einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs während dessen Fahrt auf einer Strecke anzugeben, mit dem die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden und insbesondere eine regelgerechte , automatisierte Sandung ermöglicht .

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 , einem System gemäß Patentanspruch 11 und einem Schienenfahrzeug gemäß Patentanspruch 12 sowie einer elektronischen Streckenkarte gemäß Patentanspruch 13 gelöst .

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Steuerung einer Sandung einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs während dessen Fahrt auf einer Strecke . Dabei muss das Verfahren nicht unbedingt selber die Sandungsanlage mit direkten Befehlen steuern, sondern kann auch eine Steuereinheit der Sandungsanlage steuern bzw . in einer solchen Steuereinheit implementiert sein . Es kann j edoch auch in einer Einheit zwischen einer solchen Steuereinheit und der Sandungsanlage realisiert sein und Sandungsbef ehle dieser Steuereinheit zur Sandungsanlage durchlassen oder blockieren . Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte :

- Bereitstellen einer Streckenkarte der befahrenen Strecke mit unterschiedlichen Sandungsberechtigungen auf unterschiedlichen Streckenabschnitten, wobei j eweils als Sandungsbe- rechtigung für einen Streckenabschnitt zumindest eine Erlaubnis zur Sandung des Streckenabschnitts oder ein Verbot zur Sandung des Streckenabschnitts angegeben ist ( es kann zwischen diesen und ggf . weiteren Möglichkeiten für eine Sandungsberechtigung ausgewählt werden) ,

- Ermitteln der Position des Schienenfahrzeugs auf der Strecke während der Fahrt ,

- Bestimmen mittels der ermittelten Position, in welchem Streckenabschnitt der Streckenkarte sich das Schienenfahrzeug befindet und welche Sandungsberechtigung dem betref fenden Streckenabschnitt zugeordnet ist, und Generieren einer

Sandungsinf ormation basierend auf der bestimmten

Sandungsberechtigung,

- Steuern der Sandungsanlage des Schienenfahrzeugs gemäß dieser Sandungsinf ormation .

Im Grunde sind Streckenkarten bekannt. Hier werden jedoch Streckenkarten verwendet, welche unterschiedliche Sandungs- berechtigungen aufweisen, womit mit „Sandungsberechtigung" (oder „Sandungsf reigabeinf ormation" ) eine Information gemeint ist, ob eine Berechtigung zur Sandung vorliegt oder nicht, oder ggf. bedingt vorliegt. Dabei weist eine Anzahl von unterschiedlichen Streckenabschnitten diese Sandungsberechti- gungen auf, also ob dort eine Sandung verboten, erlaubt oder ggf. mit einer Bedingung erlaubt ist. Zumindest muss dabei klar sein, ob eine Sandung eines Streckenabschnitts erlaubt ist (also z. B. die Sandungsberechtigung: „Sandung frei erlaubt") oder ob eine Sandung verboten ist (also z. B. die Sandungsberechtigung: „Sandung verboten") . Beispielsweise können bei dieser Streckenkarte unterschiedliche Streckenabschnitte mit unterschiedlichen Markierungen versehen sein, z. B. einer Farbmarkierung oder einer elektronischen Kennzeichnung. Bei Bedingungen für eine Erlaubnis (z. B. „Sandung ab 25 km/h erlaubt") , sollte ein Grenzwert mit dem betreffenden Streckenabschnitt verknüpft sein, insbesondere ein Grenzwert für eine Geschwindigkeit.

Generell ist eine Liste von Vorteil, die angibt, welche San- dungsberechtigungen möglich sind. Diese Liste umfasst zumindest Informationen, die eine Erlaubnis und ein Verbot zur Sandung angeben. Daneben kann sie aber auch eine bedingte Erlaubnis zur Sandung enthalten, z.B. ab einer bestimmten Geschwindigkeit, und es sollte der Fall geklärt sein, was passieren soll , wenn keine Information für einen Strecken- abschitt existiert , z . B . ob dann eine Sandung erlaubt oder verboten ist .

Die Bereitstellung kann ein einziges Mal erfolgen, z . B . zu Beginn der Fahrt oder mehrfach, wobei eine drahtlose Datenübermittlung bevorzugt ist . Die Bereitstellung kann von einer Leitstelle erfolgen .

Das Ermitteln der Position eines Schienenfahrzeugs auf der Strecke während der Fahrt ist bekannt , z . B . können dies Sensoren ( z . B . Balisen) an der Strecke anzeigen oder das Schienenfahrzeug selber ermitteln, z . B . mittels berechnen einer GPS-Position . Es kann dabei auf bestehende Technik zurückgegri f fen werden, wie sie z . B . zur Freigabe von Streckenabschnitten oder zum Erhalt von Signalinformationen bereits verwendet wird .

Aus der ermittelten Position lässt sich der Streckenabschnitt der Streckenkarte bestimmen, auf dem sich das Schienenfahrzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet . Da die Streckenkarte ortsaufgelöst Sandungsberechtigungen enthält kann ermittelt werden, ob eine Sandungsberechtigung an der Position des Schienenfahrzeugs vorliegt oder nicht . Es sollte beachtet werden, dass nicht der gesamten Strecke Sandungsberechtigungen zugeordnet sein müssen . Es kann auch durchaus neben „erlaubt" und „verboten" auch der Status „unbekannt" vorliegen, wobei in einer Voreinstellung definiert werden kann, ob dort eine Sandung erfolgen darf oder nicht .

Nachdem bestimmt wurde , welche Sandungsberechtigung an der Position des Schienenfahrzeugs vorliegt , wird die Sandungs- information generiert . Die Sandungsinf ormation kann dabei durchaus den Daten der Sandungsberechtigung entsprechen ( also z . B . „Sandung erlaubt" , „Sandung verboten" oder „Sandung bedingt erlaubt" aber auch Steuerbefehlen für eine Sandungs- anlage ( z . B . einem Steuersignal auf einer Steuerleitung) . Es sollte dabei beachtet werden, dass die Sandungsberechtigungen durchaus bereits schon in Form von Steuerbefehlen vorliegen können .

Gemäß der generierten Sandungsinf ormation kann dann die Sandungsanlage des Schienenfahrzeugs gesteuert werden . Da zumeist ein Grund für eine Sandung vorliegen sollte , kann diese Steuerung in der Praxis so erfolgen, dass ein manuell oder automatisch generierter Sandungsbef ehl nur dann ausgeführt wird, wenn an der aktuellen Position des Schienenfahrzeugs eine Sandung auch erlaubt ist (basierend auf der Sandungsinf ormation) , oder wenn besondere Umstände vorliegen ( z . B . eine manuelle Überbrückung) .

Das erfindungsgemäße System zur Steuerung einer Sandung einer Sandungsanlage eines Schienenfahrzeugs während dessen Fahrt auf einer Strecke , bevorzugt mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren, umfasst die folgenden Komponenten :

- eine Datenschnittstelle ausgelegt zum Empfangen einer Streckenkarte der befahrenen Strecke mit unterschiedlichen Sandungsberechtigungen auf unterschiedlichen Streckenabschnitten, wobei j eweils als Sandungsberechtigung für einen Streckenabschnitt zumindest eine Erlaubnis zur Sandung des Streckenabschnitts oder ein Verbot zur Sandung des Streckenabschnitts angegeben ist .

- eine Positionseinheit ausgelegt zum Ermitteln der Position des Schienenfahrzeugs auf der Strecke während der Fahrt ,

- eine Sandungs-Bestimmungseinheit ausgelegt zum Bestimmen mittels der ermittelten Position, in welchem Streckenabschnitt der Streckenkarte sich das Schienenfahrzeug befindet und welche Sandungsberechtigung dem betref fenden Streckenabschnitt zugeordnet ist , und zum Generieren einer Sandungsinf ormation basierend auf der bestimmten Sandungsberechtigung,

- eine Steuereinheit ausgelegt zum Steuern der Sandungsanlage des Schienenfahrzeugs gemäß dieser Sandungsinf ormation .

Die Datenschnittstelle kann z . B . einen Funkempfänger umfassen oder mit diesem verbunden sein . Die Streckenkarte mit den Sandungsberechtigungen kann z . B . als Datensatz gemäß bekannten Verfahren zur drahtlosen Übermittlung empfangen werden . Sie kann aber auch bereits in einer Speichereinheit des Schienenfahrzeugs vorliegen und über eine interne Datenschnittstelle aus der Speichereinheit ausgelesen werden .

Die Positionseinheit kann z . B . ein Funkpositions-Empfänger, insbesondere ein GPS-Empfänger, sein oder ein Empfänger für Informationen von Balisen im Gleis . Im Grunde können dazu bereits bekannte Vorrichtungen verwendet werden .

Die Sandungs-Bestimmungseinheit ist eine Einheit , welche die Daten der Positionseinheit und die empfangene Streckenkarte verwendet und aus der ermittelten Position bestimmt , in welchem Streckenabschnitt der Streckenkarte sich das Schienenfahrzeug befindet und welche Sandungsberechtigung dem betref fenden Streckenabschnitt zugeordnet ist . Sie dient dabei auch zum Generieren einer Sandungsinf ormation basierend auf der vorher bestimmten Sandungsberechtigung . Dabei kann die Sandungs-Bestimmungseinheit ein einziges Modul sein aber auch ein Verbund von zwei oder mehr Modulen, z . B . kann sie ein individuelles Modul umfassen, welches die Sandungsinf ormation generiert .

Die Steuereinheit kann eine an sich bekannte Steuereinheit für die Sandung sein, welche gemäß der Erfindung modi fi ziert wurde . Es kann aber auch eine Steuereinheit sein, die einer Sandungssteuerung nachgeschaltet ist und entscheidet , ob ein Sandungsbef ehl bis zur Sandungsanlage durchdringt ( „Sandung erlaubt" ) oder nicht ( „Sandung verboten" ) .

Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes System oder eine Steuereinheit ausgelegt zum Betrieb in einem erfindungsgemäßen System . Die Steuereinheit muss also eine Steuerung basierend auf der Sandungsinf ormation erlauben . In einem bevorzugten Schienenfahrzeug wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Sandungssteuerung angewandt .

Die erfindungsgemäße elektronische Streckenkarte umfasst unterschiedliche Sandungsberechtigungen auf unterschiedlichen Streckenabschnitten einer Strecke und ist für einen Einsatz in einem erfindungsgemäßen Verfahren ausgelegt .

Die Erfindung kann insbesondere in Form einer Rechnereinheit , insbesondere in einer Steuereinrichtung, mit geeigneter Software realisiert sein . Die Rechnereinheit kann z . B . hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen . Insbesondere kann sie in Form von geeigneten Softwareprogrammteilen in der Rechnereinheit realisiert sein . Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil , dass auch schon bisher verwendete Rechnereinheiten in Triebzügen oder Zugverbänden bzw . in deren Wagen auf einfache Weise durch ein Software- bzw . Firmware-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten . Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst , welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Rechnereinheit ladbar ist , mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens aus zuführen, wenn das Programm in der Rechnereinheit ausgeführt wird . Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z . B . eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware- Komponenten, wie z . B . Hardware-Schlüssel ( Dongles etc . ) zur Nutzung der Software , umfassen . Zum Transport zur Rechnereinheit und/oder zur Speicherung an oder in der Rechnereinheit kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit einlesbaren und aus führbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind . Alternativ kann das Rechenprogramm auch über Funk übertragen werden .

Weitere , besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den Ansprüchen und Beschreibungsteilen zu einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Aus führungsbeispiele bzw . Varianten zu neuen Aus führungsbeispielen bzw . Varianten kombiniert werden können .

Gemäß einem bevorzugten Verfahren ist die Streckenkarte in elektronischer Form in einer Speichereinheit des Schienenfahrzeugs gespeichert . Alternativ oder zusätzlich kann sie per Datenübertragung, insbesondere mittels Funk, von einer Betriebsleit zentrale oder einer anderen Stelle abgerufen werden bzw . wird sie im Rahmen des Verfahrens auf diese Weise abgerufen . Sie kann von einer Leitzentrale oder auch von Balisen im Gleis zur Verfügung gestellt werden und muss nicht unbedingt vollständig sein . Gemäß einem bevorzugten Verfahren wird die Position des Schienenfahrzeugs mittels eines Funkpositionsbestimmungsverfahrens , insbesondere GPS , ermittelt . Alternativ oder zusätzlich kann sie mittels Balisen auf der Strecke ermittelt werden .

Es ist dabei bevorzugt , dass die aktuelle Position des zurückgelegten Weges von der letzten überfahrenen Balise berechnet wird, insbesondere im Fall eines gestörten oder nicht vorhandenen Funkempfangs ( z . B . GPS-Empfangs ) . Die Lage der Balisen ist dazu besonders bevorzugt in einer Streckenkarte in einer Speichereinheit des Schienenfahrzeugs gespeichert , insbesondere der Streckenkarte , die auch die Sandungsberechtigung enthält . Anhand eines Vergleichs der Lage der Balise im Vergleich zur Lage des Streckenabschnitts und des zurückgelegten Weges seit der letzten Balise wird dann eine aktuelle Sandungs f reigabe bzw . die Sandungsinf ormation ermittelt .

Gemäß einem bevorzugten Verfahren sendet das Schienenfahrzeug seine aktuelle Position an eine Betriebsleit zentrale . Die Bestimmung, in welchem Streckenabschnitt der Streckenkarte sich das Schienenfahrzeug befindet , erfolgt dann seitens der Betriebs zentrale . Eine Information über den Streckenabschnitt oder eine diesbezügliche Sandungsberechtigung oder auch eine daraus generierte Sandungsinf ormation kann dann an das Schienenfahrzeug gesendet werden .

Gemäß einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Bestimmung, welche Sandungsberechtigung dem Streckenabschnitt zugeordnet ist , in dem sich das Schienenfahrzeug befindet , seitens einer Betriebsleit zentrale . Zusätzlich ist , wie vorangehend bereits angemerkt auch bevorzugt , dass die Sandungsinf ormation seitens der Betriebsleit zentrale generiert wird . Die Sandungsinf ormation wird dann an das Schienenfahrzeug gesendet . Hierzu ist aber zu beachten, dass im Falle einer Funkstörung eine ( ggf . zusätzliche ) Aus führung des Verfahrens im Schienenfahrzeug von Vorteil ist .

Gemäß einem bevorzugten Verfahren umfasst die Streckenkarte Streckenabschnitte , deren Sandungsberechtigung eine Sandung bei einer Geschwindigkeit über einer Geschwindigkeitsschwelle erlaubt ( z . B . > 25 km/h) und bei einer Geschwindigkeit unter der Geschwindigkeitsschwelle verbietet . Es handelt sich also hier um eine bedingte Sandungsberechtigung . Hierzu wird bevorzugt zusätzlich die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs gemessen . Eine Sandungs f reigabe wird für die betref fenden Streckenabschnitte erteilt , wenn ein solcher Streckenabschnitt mit einer Geschwindigkeit größer als eine für diesen Streckenabschnitt vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle durchfahren wird . Bevorzugt ist die Geschwindigkeitsschwelle pro Streckenabschnitt frei definierbar .

Gemäß einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Steuerung der Sandungsanlage des Schienenfahrzeugs auf eine besondere Art und Weise : In dem Falle , dass eine Sandung erfolgen soll wird dies mit der Sandungsinf ormation abgeglichen und eine Sandung erfolgt dann, wenn die Sandungsinf ormation anzeigt , dass eine Sandung erlaubt ist . Sie erfolgt nicht , wenn die Sandungsinf ormation anzeigt , dass eine Sandung verboten ist . Alternativ oder zusätzlich wird bei manueller Aktivierung einer Sandung diese zugelassen, wenn die Sandungsinf ormation anzeigt , dass eine Sandung erlaubt ist und nicht zugelassen, wenn die Sandungsinf ormation anzeigt , dass eine Sandung verboten ist . Gemäß einem bevorzugten Verfahren wird im Falle eines besonderen Sandungserf ordernisses durch ein vorgegebenes Steuersignal eine Sandung zugelassen, selbst wenn die Sandungsinf ormation anzeigt , dass eine Sandung verboten ist . Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt , dass ein Fahrzeugführer des Schienenfahrzeuges mit einem Steuersignal eine Sandung unabhängig von der Sandungsinf ormation einleiten kann . Es ist dabei bevorzugt , dass vor einer Sandung das Schienenfahrzeug eine Anfrage für die Freigabe der Sandung an eine Betriebsleit zentrale sendet und eine Sandung nur erfolgen kann, wenn seitens der Betriebsleit zentrale eine Freigabe an das Schienenfahrzeug übermittelt wird . In der Praxis kann dieser Fall z . B . im Winter an einem steilen Anstieg auf treten . Um nach einer Bremsung überhaupt wieder anfahren zu können, müsste gesandet werden, um das Schienenfahrzeug überhaupt in Bewegung zu bringen . Hier überwiegt der Vorteil des Weiterfahrens den Nachteil , dass danach eine Reinigung notwendig ist . Wird hierzu die Betriebsleit zentrale automatisch über das Sanden in Kenntnis gesetzt , liegt bereits in der Betriebsleit zentrale die Kenntnis vor, ob gereinigt werden muss oder ob nicht .

Gemäß einem bevorzugten Verfahren erfolgt im Falle eines Sandens , wenn die Sandungsinf ormation anzeigt , dass eine Sandung verboten ist ( also bei einer Überbrückung des Verbots ) , stets eine entsprechende Benachrichtigung mit Angabe der Position der Sandung an eine Betriebsleit zentrale . Auch hier liegt der Vorteil vor, dass die Betriebsleit zentrale weiß , ob und wo gereinigt werden muss oder ob nicht .

Gemäß einem bevorzugten Verfahren sind Sandungsberechtigungen für unterschiedliche Streckenabschnitte ( gleiche oder unterschiedliche ) Prioritäten zugeordnet . Diese Prioritäten sind insbesondere Verboten für eine Sandung zugeordnet , wobei die Sandungsinf ormation besonders bevorzugt die entsprechende

Priorität umfasst ( es wird also diese Sandungsinf ormation zusätzlich zu den Möglichkeiten „Sandung erlaubt" und „Sandung verboten" verwendet ) . Für die Praxis bedeutet dies , dass eine Sandung zwar verboten sein kann, aber unterschiedliche Stufen der Verbote vorliegen und damit ggf . unterschiedliche Stufen einer Überbrückung vorgenommen werden müssen . Es ist dabei bevorzugt , dass Steuerbefehlen für eine Sandung ebenfalls Prioritäten zugeordnet sind, welche mit den Prioritäten der Sandungsinf ormation vergleichbar sind . Eine Steuerung einer Sandungsanlage erfolgt dann basierend auf der Komponente (womit die Sandungsinf ormation und/oder der Steuerbefehl gemeint ist ) mit der höheren Priorität . Hier umfassen die Steuerbefehle also bereits eine gewisse „Überbrückungs funktion" . Ein Steuerbefehl mit einer Priorität , die wiederspiegelt , dass unbedingt gesandet werden muss ( z . B . weil ansonsten das Schienenfahrzeug nicht weiterfahren kann) , kann dann ein Verbot aushebeln, welches nur eine geringe Priorität aufweist ( also eher einem „im Normal fall nicht Sanden" entspricht ) . Bei dieser Aus führungs form ist also eine Überbrückung implementiert .

Bei der Erfindung ist also das Streckennetz in Bereiche ( Streckenabschnitte ) eingeteilt , in denen die j eweilige Art des Sandens definiert ist ( Sandungs freigabeinformation bzw . Sandungsberechtigung) . Diese können z . B . lauten : „Sandung frei erlaubt" , „Sandung verboten" , „Sandung nur oberhalb eine bestimmten Geschwindigkeitsschwelle erlaubt" . Ein Schienenfahrzeug hat in elektronischer Form eine Karte des Streckennetzes gespeichert , die die genannten Informationen zu den Streckenabschnitten beinhaltet . Das erfindungsgemäße System errechnet anhand einer Position, z . B . GPS-Position, die es von einem entsprechenden Empfänger erhält , in welchem Streckenabschnitt sich das Schienenfahrzeug befindet und gibt anhand der Sandungsberechtigung die Sandung mit Hil fe einer entsprechenden Berechnungs funktion im j eweiligen Streckenabschnitt frei oder verbietet sie . Im Falle einer geschwindigkeitsabhängigen Freigabe wird die Sandung erst ab Erreichen dieser festgelegten Geschwindigkeit freigegeben .

Sollte das Fahrzeug trotz fehlender Freigabe sanden, z . B . durch die Anforderung des Fahrzeugführers , so ist bevorzugt , dass automatisch, z . B . mit Hil fe einer Mobil funkeinrichtung, eine entsprechende Benachrichtigung mit Ortsangabe an die landseitige IT- Infrastruktur bzw . die Betriebsleit zentrale übermittelt wird .

Als Alternative zur Speicherung der Sandungsberechtigung auf dem Schienenfahrzeug kann diese Information bevorzugt auch auf der Landseite in entsprechenden Servern hinterlegt sein . In diesem Fall übermittelt das Fahrzeug kontinuierlich seine eigene ( GPS- ) Position an die Landseite . Diese ermittelt anhand der entsprechenden Streckenkarte die aktuelle Sandungsinf ormation und übermittelt diese zurück an das Schienenfahrzeug, welches diese Sandungsinf ormation zur Berechnung der Sandungs f reigabe verwendet .

Alternativ kann für den Fall eines gestörten oder nicht vorhandenen Funkempfangs ( z . B . GPS-Empfangs ) die aktuelle Fahrzeugposition bevorzugt auch anhand des zurückgelegten Weges von der letzten Euro-Balise berechnet werden . In diesem Fall ist die Lage der Balisen ebenfalls in der Streckenkarte auf dem Fahrzeug gespeichert . Anhand des Vergleichs der Lage der Balise im Vergleich zur Lage des Sandungs f reigabeabschnitts und des zurückgelegten Weges seit der letzten Balise errechnet die Sandungs f reigabeberechnung die aktuelle Sandungs f reigabe . Für den Fall , dass aus betrieblichen Gründen ( z . B . Anfahren am Berg) eine Nutzung der Sandungsanlage in einem Bereich ohne Sandungs f reigabe notwendig ist , übermittelt das Schienenfahrzeug ( z . B . mit Hil fe einer Mobil funkeinrichtung) eine Anfrage für die Freigabe der Sandung an die Betriebsleit zentrale . Diese prüft die Freigabe und übermittelt die j eweilige Entscheidung zurück an das Fahrzeug . Diese Sandungsinf ormation wird dann von der Sandungs f reigabeberechnung bevorzugt höher priorisiert als zuvor anhand der Karteninformationen berechnete Freigaben .

Vorteil der Erfindung ist , dass eine automatische Berechnung der Sandungs f reigabe erfolgt . Diese kann ohne Beteiligung eines Fahrzeugführers eingesetzt werden . Auch eine mögliche Information an die Landseite über ein unberechtigtes Sanden erfolgt automatisch . Somit ist das Verfahren zur Reduktion von Kosten und zur Verbesserung der Betriebsqualität und - Sicherheit geeignet . Insbesondere bei der Verwendung von Fahrzeugen ohne Fahrzeugführer ist es vorteilhaft und ggf . sogar notwendig .

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Aus führungsbeispielen noch einmal näher erläutert . Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugs zi f fern versehen . Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich . Es zeigen :

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug auf einer Strecke ,

Figur 2 ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes System,

Figur 3 ein Blockdiagramm eines bevorzugten

Verfahrensablaufs . Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug 1 auf einer Strecke T , die drei Streckenabschnitte X, Y, Z aufweist , in denen unterschiedliche Sandungsberechtigungen vorliegen . Die Daten dieser Strecke T , zumindest die Information welche Sandungsberechtigung auf welchem Streckenabschnitt X, Y, Z gilt , können hier auch als Streckenkarte K aufgefasst werden . Eine solche ( elektronische ) Streckenkarte K umfasst unterschiedliche Sandungsberechtigungen auf unterschiedlichen Streckenabschnitten X, Y, Z .

Im Schienenfahrtzeug 1 ist ein Fahrzeugführer F dargestellt , der im Bedarf eine Sandungsanlage 3 im Bereich der Räder ansteuern kann und dadurch dafür sorgen kann, dass Sand vor die Räder auf die Strecke T abgegeben wird, um eine Verbesserung beim Beschleunigen oder Bremsen zu erreichen .

Da eine Sandung j edoch in einem Streckenabschnitt verboten sein könnte , wird mittels einer Positionseinheit 5 oder mittels Balisen die Position des Schienenfahrzeugs ermittelt . In dem hier dargestellten Fall ist eine Positionseinheit 5 in Form eines GPS-Empfängers auf dem Dach dargestellt und in Form einer Leseeinheit für Balisen B im Bereich der Räder .

Damit das Schienenfahrzeug 1 eine Sandung gemäß der Erfindung vornehmen kann, umfasst es ein System 2 wie es in Figur 2 dargestellt ist . Der Ablauf des entsprechenden Verfahrens ist in Figur 3 ski z ziert .

Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes System 2 zur Steuerung einer Sandung einer Sandungsanlage 3 eines Schienenfahrzeugs 1 während dessen Fahrt auf einer Strecke . Das System 2 umfasst die folgenden Komponenten : Eine Datenschnittstelle 4 ausgelegt zum Empfangen einer Streckenkarte K der befahrenen Strecke mit unterschiedlichen San- dungsberechtigungen auf unterschiedlichen Streckenabschnitten X, Y, Z , wobei j eweils als Sandungsberechtigung für einen Streckenabschnitt zumindest eine Erlaubnis zur Sandung des Streckenabschnitts X, Y, Z oder ein Verbot zur Sandung des Streckenabschnitts X, Y, Z möglich ist .

Hier sind zwei Möglichkeiten für Datenschnittstellen gezeigt , die alternativ oder auch zusammen vorliegen können . Die eine ist in dem zentralen Kasten eingezeichnet , der einen Korpus des Systems 2 andeuten soll und empfängt Daten einer Streckenkarte K, die im System 2 vorliegt , z . B . in einer (hier nicht dargestellten) Speichereinheit . Die andere ist ein Funkempfänger, der Daten einer Streckenkarte K über Funk empfangen kann ( z . B . von einer nicht dargestellten Betriebsleit zentrale ) . Es ist vorn Vorteil , wenn das System 2 vor einer Fahrt des Schienenfahrzeugs 1 die Streckenkarte K per Funk erhält , in einer Speichereinheit abspeichert und so immer, auch in Funklöchern, auf die Streckenkarte K zugrei fen kann .

Eine Positionseinheit 5 ausgelegt zum Ermitteln der Position des Schienenfahrzeugs 1 auf der Strecke während der Fahrt . Hier ist die Positionseinheit 5 z . B . der in 1 gezeigte GPS- Empfänger .

Eine Sandungs-Bestimmungseinheit 6 ausgelegt zum Bestimmen mittels der ermittelten Position, in welchem Streckenabschnitt X, Y, Z der Streckenkarte K sich das Schienenfahrzeug 1 befindet und welche Sandungsberechtigung dem betref fenden Streckenabschnitt X, Y, Z zugeordnet ist , und zum Generieren einer Sandungsinf ormation S basierend auf der bestimmten Sandungsberechtigung . Optional kann die Sandungs-Bestimmungseinheit 6 auch Geschwindigkeitsdaten G des Schienenfahrzeugs 1 erhalten, falls ein bedingtes San- dungsverbot vorliegt , welches an eine Mindestgeschwindigkeit gekoppelt ist .

Die Sandungsinf ormation S wird an eine Steuereinheit 7 gesendet , die zum Steuern der Sandungsanlage 3 des Schienenfahrzeugs 1 mit dieser Sandungsinf ormation S ausgelegt ist . Dies kann die normale Steuereinheit 7 der Sandungsanlage 3 sein, die gemäß der Erfindung modi fi ziert worden ist , oder eine zusätzliche Steuereinheit 7 , welche auf die Sandungsanlage 3 wirkt .

Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm eines bevorzugten Verfahrensablaufs für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung einer Sandung einer Sandungsanlage 3 eines Schienenfahrzeugs 1 während dessen Fahrt auf einer Strecke T wie z . B . in Figur 1 dargestellt .

In Schritt I wird eine Streckenkarte K der befahrenen Strecke bereitgestellt . Diese Streckenkarte K umfasst mehrere unterschiedliche Streckenabschnitte X, Y, Z mit unterschiedlichen Sandungsberechtigungen, wobei j eweils als Sandungsberechtigung für einen Streckenabschnitt zumindest eine Erlaubnis zur Sandung des Streckenabschnitts X, Y, Z oder ein Verbot zur Sandung des Streckenabschnitts X, Y, Z möglich ist . Die Streckenkarte K kann aber auch Streckenabschnitte X, Y, Z umfasst , deren Sandungsberechtigung eine Sandung bei einer Geschwindigkeit über einer Geschwin- digkeitsschwelle erlaubt und bei einer Geschwindigkeit unter der Geschwindigkeitsschwelle verbietet , wobei in diesem Falle im Zuge des weiteren Verfahrens zusätzlich die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 1 gemessen wird und eine Sandungs- freigabe für einen betref fenden Streckenabschnitt X, Y, Z vorliegt , wenn dieser Streckenabschnitt X, Y, Z mit einer Geschwindigkeit größer als eine für diesen Streckenabschnitt X, Y, Z vorgegebene Geschwindigkeitsschwelle durchfahren wird .

Die Streckenkarte K sollte vor der Fahrt vorliegen, kann aber durchaus auch später bereitgestellt werden . Die Bereitstellung kann z . B . erfolgen wie in Figur 2 dargestellt .

In Schritt I I wird die Position des Schienenfahrzeugs 1 auf der Strecke während der Fahrt ermittelt . Dies kann wie in Figur 1 angedeutet per GPS erfolgen oder mittels Balisen auf der Strecke .

In Schritt I I I wird mittels der ermittelten Position bestimmt , in welchem Streckenabschnitt X, Y, Z der Streckenkarte K sich das Schienenfahrzeug 1 befindet und welche Sandungsberechtigung dem betref fenden Streckenabschnitt X, Y, Z zugeordnet ist . In diesem Beispiel soll ein „x" andeuten, dass in dem aktuellen Streckenabschnitt Y, auf den der Pfeil in Schritt I I zeigt , eine Sandung verboten ist .

In Schritt I I I wird auch eine Sandungsinf ormation S basierend auf der bestimmten Sandungsberechtigung generiert (hier ebenfalls ein „x" für ein Verbot der Sandung) .

In Schritt IV wird die Sandungsanlage 3 des Schienenfahrzeugs 1 gemäß dieser Sandungsinf ormation S gesteuert .

Das Verfahren kann im Schienenfahrzeug 1 durchgeführt werden, in einer Betriebsleit zentrale oder in beidem .

In Notfällen oder zu besonderen Gegebenheiten kann eine Sandung trotz Verbot erfolgen . Beispielsweise kann im Falle eines besonderen Sandungserf ordernisses durch ein vorgegebenes Steuersignal eine Sandung zugelassen werden, selbst wenn die Sandungsinf ormation S anzeigt , dass eine Sandung verboten ist . Ein Fahrzeugführer F des Schienenfahrzeuges 1 kann z . B . mit einem besonderen Steuersignal eine Sandung unabhängig von der Sandungsinf ormation S einleiten, z . B . wenn ohne Sandung das Schienenfahrzeug 1 nicht mehr anfahren kann .

Diesbezüglich können Sandungsberechtigungen für unterschiedliche Streckenabschnitte X, Y, Z unterschiedliche Prioritäten zugeordnet sein, zumindest bei Verboten für eine Sandung . Steuerbefehle für eine Sandung können ebenfalls solche Prioritäten aufweisen und in dem Falle , in dem ein Steuerbefehl eine höhere Priorität hat als das Verbot , kann eine Sandung trotz Verbot erfolgen .

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei dem dargestellten System lediglich um Aus führungsbeispiele handelt , welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modi fi ziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen . Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw . „eine" nicht aus , dass die betref fenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können . Ebenso schließen die Begri f fe „Einheit" und „Gerät" nicht aus , dass die betref fenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können . Der Ausdruck " eine Anzahl" ist als "mindestens eins" zu verstehen .