NL1020623C2

NL1020623C2 - Railway signaling system.

Info

Publication number: NL1020623C2
Application number: NL1020623A
Authority: NL
Inventors: Edwin John Adema; Vincent Emiel Wanders
Original assignee: Volker Stevin Rail & Traffic B
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2003-04-18
Also published as: NL1020623A1; EP1258412A2; EP1258412A3

Description

Titel: SPOORWEGSIGNALERINGSYSTEEMTitle: RAILWAY SIGNALING SYSTEM

WEERGAVE VAN DE HUIDIGE SITUATIEDISPLAY OF THE CURRENT SITUATION

Een spoorweg voor personen- en goederenvervoer is op b typerende wijze uitgerust met de aanwezigheid of passage van een trein detecterende sensoren ten behoeve van een efficiënte en veilige semi- of volledig geautomatiseerde treinverkeersafhandeling. Een voorbeeld van dergelijke sensoren zijn de zgn, assentellers, waarmee een overweg-10 beveiliging automatisch wordt bestuurd. Al dergelijke tot een bepaalde spoorweglengte behorende sensoren zijn via bedrading naar sensortype aangesloten op een of meer zich in een zgn. relaishuis bevindende computers. Alle zich in relaishuizen in een bepaald gebied bevindende computers lb zijn via bedrading aangesloten op de computer van het treinverkeersleidingscentrum. Zodoende ontvangt de centrale treinverkeersleiding voortdurend bijgewerkte gegevens over de treinverkeerssituatie langs het spoorwegnet, bijvoorbeeld met weergave van baanvakken die door treinen zijn 20 bezet.A railroad for passenger and freight transport is typically equipped with the presence or passage of a train detecting sensors for efficient and safe semi or fully automated train traffic handling. An example of such sensors are the so-called axis counters, with which a level crossing protection is automatically controlled. All such sensors, which belong to a specific track length, are connected via wiring to sensor type to one or more computers located in a so-called relay house. All computers 1b located in relay houses in a certain area are connected by wiring to the computer of the train traffic control center. Central train traffic control thus receives constantly updated data on the train traffic situation along the railway network, for example with the representation of sections of track occupied by trains.

De computer in het relaishuis controleert het daarop aangesloten netwerk van sensoren voortdurend op afwijkingen in de daarvan ontvangen signalen. Bijvoorbeeld bij een assenteller kan een permanente magneetveldverstoring zijn 2b ontstaan, bijvoorbeeld doordat een ijzeren onderdeel om de assentelkop is terecht gekomen. Daarnaast kan de verbinding tussen de sensor en de computer (bijv. een modem) ontregeld raken. Is eenmaal een afwijking geconstateerd, neemt de computer telkens een beslissing, of er sprake is van een 30 storing. In dat geval zendt de computer in het relaishuis de verkeersleidingcomputer een storingmelding.The computer in the relay house constantly monitors the network of sensors connected to it for deviations in the signals received therefrom. For example, with an axis counter, a permanent magnetic field disturbance 2b may have arisen, for example, because an iron part has landed around the axis head. In addition, the connection between the sensor and the computer (eg a modem) can be disrupted. Once a deviation has been detected, the computer always makes a decision as to whether there is a malfunction. In that case the computer in the relay house sends the traffic control computer a fault message.

Momenteel is het zo, dat de centrale verkeersleiding niet in staat is, uit de storingmelding onmiddellijk de aard van de storing af te leiden. Het is daarom gangbare 3b praktijk, dat vanuit het treinverkeersleidingscentrum het betreffende gedeelte van de spoorweg ontoegankelijk wordt gemaakt voor treinverkeer, en een monteur af reist naar het betreffende relaishuis om de computer aldaar te raadplegen om de aard van de storing vast te stellen. Vervolgens reist 1020623 2 de monteur naar de lokatie langs het spoor met het waarschijnlijke detect (aan een sensor of andere spoorwegcompo-nent, zoals een ES-las) en daarna weer terug naar het relaishuis om te zien of de storing nu is opgeheven. Is dat 5 niet het geval, zal de monteur zich opnieuw naar een lokatie langs het spoor moeten begeven, en daarna weer moeten terugkeren naar het relaishuis, en dit eventueel een herhaald aantal malen todat de storing is opgeheven.It is currently the case that central traffic control is unable to deduce the nature of the fault immediately from the fault message. It is therefore common practice in 3b that from the train traffic control center the relevant part of the railroad is made inaccessible for train traffic, and a fitter travels to the relevant relay house to consult the computer there to determine the nature of the malfunction. The engineer then travels to the location along the track with the probable detect (at a sensor or other railway component, such as an ES weld) and then back to the relay house to see if the fault has now been eliminated. If this is not the case, the engineer will have to go to a location along the track again, and then have to return to the relay house again, and this possibly a repeated number of times until the fault has been eliminated.

10 NADELEN VAN DE HUIDIGE SITUATIE10 DISADVANTAGES OF THE CURRENT SITUATION

Het moet duidelijk zijn, dat deze manier van het verhelpen van een storing kostbaar, omslachtig, arbeidsintensief en traag is. Bovendien veroorzaakt de trage manier waarop de storing wordt verholpen additionale nadelen omdat 15 treinverkeer ondertussen niet of verminderd mogelijk is. Daarbij moet bedacht worden, dat de afstand tussen het relaishuis en een daarop aangesloten sensor 5 km of meer kan bedragen, en de sensor zich op een lokatie kan bevinden, bijvoorbeeld midden in een bos- of landbouwareaal, die 20 alleen goed bereikbaar is via de spoorweg. Deze omstandigheden dragen in belangrijke mate bij aan de traagheid waarmee een storing wordt verholpen.It must be clear that this way of remedying a malfunction is costly, cumbersome, labor-intensive and slow. Moreover, the slow manner in which the malfunction is remedied causes additional disadvantages because train traffic is now not possible or reduced. It should be borne in mind that the distance between the relay house and a sensor connected to it can be 5 km or more, and that the sensor can be located at a location, for example in the middle of a forest or agricultural area that is only easily accessible via the railway. These circumstances contribute significantly to the slowness with which a malfunction is corrected.

DOELSTELLING VAN DE UITVINDINGPURPOSE OF THE INVENTION

25 Met de uitvinding wordt beoogd een of meer van de voornoemde nadelen, en/of andere nadelen van de stand van de techniek geheel of ten dele op te lossen. Daartoe wordt een monitoringsysteem voorgesteld.The object of the invention is to completely or partially solve one or more of the aforementioned disadvantages, and / or other disadvantages of the prior art. A monitoring system is proposed for this purpose.

30 EERSTE ASPECT (via GSM gegevensoproep)30 FIRST ASPECT (via GSM data call)

In een eerste aspect van de uitvinding wordt voorgesteld, dat via draadloze communicatiemiddelen, bij voorkeur werkend op basis van een cellulair netwerk, zoals GSM, een of meer van de gegevens die beschikbaar zijn in de computer 35 in het relaishuis, op afstand van het relaishuis kunnen worden ontvangen van de zich daarin bevindende computer. Op die manier is het niet meer nodig, dat een monteur het relaishuis moet bezoeken voor het verhelpen van een sto- ( Ü i— C? ^ 3 ring. De monteur is bovendien direct in staat om ter plaatse van een sensor zelfstandig vast te stellen of de storing is opgeheven door een daaraan uitgevoerde reparatie. De storingsafhandeling kan op deze manier aanzienlijk sneller b plaatsvinden.In a first aspect of the invention it is proposed that via wireless communication means, preferably operating on the basis of a cellular network, such as GSM, one or more of the data available in the computer 35 in the relay house, remote from the relay house can be received from the computer therein. In this way, it is no longer necessary for a technician to visit the relay house in order to remedy a fault (Ü i - C? ^ 3 ring. In addition, the technician is immediately able to determine independently at the location of a sensor whether the malfunction has been remedied by a repair carried out on it, which means that the malfunction can be handled considerably faster.

In een voorkeursuitvoering is ervoor gezorgd, dat vanaf zich op afstand bevindende gegevensin- en -uitvoer-middelen, zoals toetsenbord en beeldscherm via deze draadloze communicatiemiddelen de computer benaderd wordt om de 10 daaruit gewenste gegevens op te vragen, die de computer vervolgens via die draadloze communicatiemiddelen aan die gegevensin- en uitvoermiddelen zendt. De computer is overeenkomstig geprogrammeerd. Communicatie tussen de draadloze communicatiemiddelen en de computer resp. de zich op af-lb stand bevindende gegevensin- en -uitvoermiddelen kan ge schieden onder tussenkomst van geschikte middelen, zoals een modem.In a preferred embodiment, care is taken that remote data input and output means, such as keyboard and screen, are accessed via these wireless communication means to access the computer in order to retrieve the data desired therefrom, which the computer then via that wireless communication means that sends data input and output means. The computer is programmed accordingly. Communication between the wireless communication means and the computer resp. the remote data input and output means may be made through suitable means such as a modem.

TWEEDE ASPECT (storingsvoorspelling) 20 In een tweede aspect van de uitvinding wordt voorge steld, de computer in het relaishuis uit te rusten met een storingvoorspelsysteem, waarbij de computer is ingericht om bij voorkeur automatisch een meldingsignaal af te geven in afhankelijkheid van het storingvoorspelsysteem, zodat een 2b monteur een melding ontvangt, ruim, bij voorkeur ten minste 1 uur, voordat er daadwerkelijk sprake is van een door de computer vastgestelde storing.SECOND ASPECT (malfunction prediction) In a second aspect of the invention it is proposed to equip the computer in the relay house with a malfunction prediction system, wherein the computer is arranged to preferably automatically issue a notification signal in dependence on the malfunction prediction system, so that a 2b technician receives a notification, well, preferably at least 1 hour, before there is actually a malfunction determined by the computer.

Op deze manier kan de monteur gericht preventief onderhoud verrichten teneinde een werkelijke storing te 30 voorkomen. Zodoende kan de beschikbaarheid van het spoor aanzienlijk worden verhoogd bij een relatief beperkte toename van, of mogelijk zelfs gelijkblijvende spoorwegbe-heerkosten.In this way the fitter can perform targeted preventive maintenance in order to prevent an actual malfunction. Thus, the availability of the track can be considerably increased with a relatively limited increase in, or possibly even unchanged, railway management costs.

Bij voorkeur is dat storingvoorspelsysteem zodanig 3b uitgevoerd, dat de door de computer uitgevoerde storing-voorspellingen gebaseerd zijn op één of meer door de computer gedecteerde afwijkingen in zijn netwerk van sensoren. Aldus wordt het preventieve onderhoud afhankelijk van de 1020623 4 werkelijke conditie van het verwante signaleringsysteem.Preferably, that malfunction prediction system 3b is embodied such that the malfunction predictions made by the computer are based on one or more computer-detected deviations in its network of sensors. Thus, preventive maintenance becomes dependent on the actual condition of the related signaling system.

Bijvoorbeeld wordt dat meldingsignaal afgegeven wanneer de computer heeft berekend dat, gerekend vanaf de laatst geconstateerde afwijking in de van zijn netwerk van 5 sensoren afkomstige signalen, het zich voordoen van een storingmelding door de computer aan de verkeersleidingcom-puter met een voorafbepaalde waarschijnlijkheid binnen een voorafbepaald tijdsverloop zal plaatsvinden. Bijvoorbeeld wordt dat signaal door de computer afgegeven wanneer met 10 een waarschijnlijkheid van 95% een storingmelding gegeven zal worden binnen 24 uur.For example, that notification signal is issued when the computer has calculated that, counting from the last observed deviation in the signals from its network of sensors, the occurrence of a malfunction notification by the computer to the traffic control computer with a predetermined probability within a predetermined probability time will take place. For example, that signal is issued by the computer when a 95% probability of failure will be given within 24 hours.

Hiertoe kan de computer in het relaishuis zodanig geprogrammeerd zijn, dat deze uit de binnen een voorafbepaald tijdsverloop door deze computer vastgestelde ene of 15 meer afwijkingen in de van zijn netwerk van sensoren afkomstige signalen een storingskanswaarde berekent en die vergelijkt met een voorafbepaalde normwaarde om op basis van die vergelijking het signaal voor de storingvoorspel-ling af te geven.To this end, the computer in the relay house can be programmed such that it calculates an error probability value from the one or more deviations in the signals coming from its network of sensors within a predetermined period of time and compares it with a predetermined standard value based on to output the signal for the interference prediction from that comparison.

2020

COMBINATIE EERSTE EN TWEEDE ASPECTCOMBINATION FIRST AND SECOND ASPECT

Met de meeste voorkeur zijn de hiervoor beschreven eerste en tweede aspecten gecombineerd. Zodoende ontvangt de zich op afstand van het relaishuis bevindende monteur 25 via draadloze communicatiemiddelen, bij voorkeur werkend op basis van een cellulair netwerk, zoals GSM, de betreffende storingvoorspel1ende melding. De melding kan dan met de geringste tijdvertraging de monteur bereiken.Most preferably, the first and second aspects described above are combined. Thus, the fitter 25 remote from the relay house receives via wireless communication means, preferably operating on the basis of a cellular network, such as GSM, the relevant malfunctioning message. The message can then reach the engineer with the slightest time delay.

Ook is het nu mogelijk, dat de monteur na ontvangst 30 van de melding op afstand de aard van de storing vaststelt en zich vervolgens direct begeeft naar een lokatie langs het spoor, en niet eerst naar het relaishuis. Nadat de monteur het onderhoudswerk langs het spoor heeft verricht, kan hij door vanaf die plaats draadloos contact te leggen 35 met de computer in het relaishuis via de draadloze communicatiemiddelen direct de invloed van zijn werkzaamheden op de conditie van het verwante signaleringsysteem vaststellen en op basis daarvan tot verdere werkzaamheden, eventueel op 1020623 5 ! een andere lokatie langs het spoor, besluiten. Heen en weer reizen naar het relaishuis wordt daarmee vermeden, evenals het daarmee gepaardgaande tijdverlies, kosten, enz.It is now also possible for the engineer to determine the nature of the fault after receiving the remote message and then proceed immediately to a location along the track, and not first to the relay house. After the engineer has carried out the maintenance work along the track, he can establish wireless contact with the computer in the relay house from there via the wireless communication means to immediately determine the influence of his work on the condition of the related signaling system and on that basis until further work, possibly on 1020623 5! another location along the track, decisions. Traveling back and forth to the relay house is thus avoided, as well as the associated loss of time, costs, etc.

Door combinatie van het eerste en tweede aspect van de b uitvinding, kan de monteur het preventieve onderhoud met de grootste doelmatigheid uitvoeren. Een verrassend combina-tie-effect wordt bereikt.By combining the first and second aspect of the invention, the fitter can perform the preventive maintenance with the greatest efficiency. A surprising combination effect is achieved.

SLOTOPMERKINGENFINAL REMARKS

10 De bestaande computer in het relaishuis beschikt niet over een permanent geheugen. Bij een stroomonderbreking (bijv. stroomstoring) gaan dus de in deze computer verzamelde historische gegevens verloren. Door het overeenkomstig de uitvinding toepassen van draadloze communicatiemid-15 delen is het mogelijk geworden, dergelijke historische gegevens, of andere gegevens, op te slaan in een permanent computergeheugen op afstand van het relaishuis. Zodoende is het niet nodig, de computer in het relaishuis te wijzigen voor permanente gegevensopslag.10 The existing computer in the relay house does not have a permanent memory. In the event of a power failure (eg power failure), the historical data collected in this computer will be lost. By applying wireless communication means in accordance with the invention, it has become possible to store such historical data, or other data, in a permanent computer memory remote from the relay house. Therefore, it is not necessary to change the computer in the relay house for permanent data storage.

20 Het moet duidelijk zijn, dat de toepassing van de uitvinding niet beperkt is tot assentellers. Een andere toepassing is voor de baanvaksignaleringssensoren zoals toegepast bij met ES-lassen (electrische scheidingslassen) uitgerust spoor.It should be understood that the application of the invention is not limited to axis counters. Another application is for the track section signaling sensors as applied to track equipped with ES welding (electrical separation welding).

25 1 O r i Va·. L- '25 1 O r i Va ·. L- '

Claims

A railroad signaling system with the presence or passage of a train detecting sensors, such as axle counters, for efficient and safe train traffic handling, which sensors are communicatively connected to a remote computer in a relay house which is communicatively connected with the computer of the train traffic control center, wherein the computer 10 in the relay house is adapted to check for deviations in signals received from the sensors in order to decide, if a deviation is found, whether there is a fault, on which the computer issues a fault message; wherein the computer in the relay house is equipped with a malfunction prediction system, the computer being adapted to automatically issue a notification signal in dependence on the malfunction prediction system, so that a technician receives a notification well before there is actually a computer determination malfunction. 20

2- Railway signaling system, optionally in dependence on claim 1, with the presence or passage of a train detecting sensors, such as axle counters, for efficient and safe train traffic handling, which sensors are communicatively connected to a 2b remote computer in a remote relay house which is communicatively connected to the computer of the train traffic control center, wherein the computer in the relay house is adapted to check for deviations in signals received from the sensors in order to decide if there is a deviation when there is a deviation, on which the computer issues a malfunction notice; wherein there are wireless communication means, preferably in the relay house, preferably operating on the basis of a cellular network, such as GSM, to be able to receive data from the computer in the relay house, 3b remote from the relay house.

3. System according to claim 1 or 2, wherein the malfunction prediction system is designed such that the malfunction predictions made by the computer are based on one or more computer-detected deviations in its network of sensors.

4. System as claimed in any of the claims 1-3, wherein said notification signal is issued when the computer has calculated that, counting from the last observed deviation in the signals from its network of sensors, the occurrence of a malfunction notification by the computer the traffic control computer with a predetermined probability will take place within a predetermined period of time, wherein, for example, that signal is emitted by the computer when a 95 percent probability of failure will be given within 24 hours.

5. System as claimed in any of the claims 1-4, wherein the computer in the relay house is programmed such that it causes a disturbance from the one or more deviations in the signals from its network of sensors determined within a predetermined period of time by this computer calculates probability value and compares it with a predetermined norm value to output the error prediction signal based on that comparison.

6. System as claimed in any of the claims 1-5, wherein via the wireless communication means data is sent from the computer in the relay house to and stored in a permanent computer memory remote from the relay house.

7. System as claimed in any of the claims 1-b, adapted to access the computer from remotely located data input and output means, such as keyboard and screen, via these wireless communication means, for example with the intervention of a modem. to request the data desired therefrom, which the computer then sends via said wireless communication means to said data input and output means, the computer being programmed accordingly. 1020623m