DE102017205092B4 - Method for determining an allowable deceleration of a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Ermitteln einer zulässigen Verzögerung eines Schienenfahrzeugs (10), das über eine Bremseinrichtung (15) und eine Sensoreinrichtung verfügt, wobei mittels eines Signals der Sensoreinrichtung eine maximal zulässige Verzögerung für eine Bremsung des Schienenfahrzeugs ermittelt wird, wobei mittels der Sensoreinrichtung ein Belegungszustand des Schienenfahrzeugs (10) ermittelt wird und ausgehend von dem Belegungszustand die maximal zulässige Verzögerung für eine Bremsung des Schienenfahrzeugs (10) ermittelt wird,dadurch gekennzeichnet, dass die maximal zulässige Verzögerung für eine Bremsung des Schienenfahrzeugs (10) auf einen vorgebbaren Fahrgastsitzwert gesetzt wird, wenn mittels der Sensoreinrichtung erkannt wird, dass alle im Schienenfahrzeug befindlichen Fahrgäste auf einem Sitzplatz (20) sitzen.Method for determining a permissible deceleration of a rail vehicle (10) which has a braking device (15) and a sensor device, a maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle being determined by means of a signal from the sensor device, an occupancy state of the rail vehicle being determined by means of the sensor device (10) is determined and, based on the occupancy status, the maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle (10) is determined, characterized in that the maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle (10) is set to a specifiable passenger seat value if by means the sensor device recognizes that all the passengers in the rail vehicle are sitting in one seat (20).
Description
Stand der TechnikState of the art
Schienenfahrzeuge, wie z. B. Straßenbahnen, haben verschiedene Bremssysteme. Die sogenannte Zwangsbremse wird aktiviert, wenn z. B. ein Haltesignal überfahren, der SIFA-Schalter nicht rechtzeitig betätigt, die Notbremse von einem Fahrgast gezogen oder ein Kollisionswarnsystem eine Gefahr erkannt hat. Im Falle von Straßenbahnen ist die Verzögerng des Fahrzeugs auf Werte kleiner als 2,0 m/s2 begrenzt, um Verletzungsrisiken von Fahrgästen zu minimieren, die teilweise in der Bahn stehen oder herumlaufen und sich möglicherweise nicht festhalten.rail vehicles such as B. trams have different braking systems. The so-called emergency brake is activated when z. For example, a stop signal was passed, the SIFA switch was not activated in time, the emergency brake was pulled by a passenger, or a collision warning system recognized a hazard. In the case of trams, the deceleration of the vehicle is limited to values less than 2.0 m/s 2 in order to minimize the risk of injury to passengers who are partially standing or walking around in the tram and may not be able to hold on.
Darüber hinaus gibt es in Straßenbahnen die sogenannte Gefahrenbremse, mit der der Fahrer der Straßenbahn die Möglichkeit hat, mit sehr viel größeren Verzögerungswerten zu bremsen als dies bei Anwendung der Zwangsbremse möglich ist. Die Gefahrenbremse wird manuell betätigt, wobei der Fahrer abwägen muss, inwiefern die Anwendung der Gefahrenbremse die Fahrgäste gefährdet.In addition, there is the so-called emergency brake in trams, with which the driver of the tram has the option of braking with much greater deceleration values than is possible when using the emergency brake. The emergency brake is operated manually, and the driver must weigh up the extent to which the application of the emergency brake endangers the passengers.
Die Abwägung der Gefährdung der Fahrgäste wird durch den Fahrer des Schienenfahrzeugs dadurch vorgenommen, dass er den Belegungszustand des Schienenfahrzeugs beurteilt. D. h. der Fahrer berücksichtigt die Tatsache, ob sich Fahrgäste im Schienenfahrzeug stehend befinden, da stehende Fahrgäste bei starken Verzögerungen leicht zu Schaden kommen können. Ist dem Fahrer bekannt, dass er beispielsweise aufgrund einer Betriebsfahrt mit einem leeren Schienenfahrzeug unterwegs ist, kann er eine Gefahrenbremsung mit maximal möglicher Verzögerung einleiten.The risk to passengers is weighed up by the driver of the rail vehicle by assessing the occupancy status of the rail vehicle. i.e. the driver takes into account whether there are standing passengers in the rail vehicle, since standing passengers can easily be injured in the event of severe deceleration. If the driver knows that he is traveling with an empty rail vehicle, for example due to a service trip, he can initiate emergency braking with the maximum possible deceleration.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrgastzählsysteme bekannt, die üblicherweise in einem Einstiegsbereich eines Schienenfahrzeugs angebracht werden, sodass mittels der Fahrgastzählsysteme erfasst werden kann, wieviele Fahrgäste ein Schienenfahrzeuge betreten oder dieses verlassen. Somit kann zu jedem gegebenen Zeitpunkt festgestellt werden, wieviele Fahrgäste sich im Schienenfahrzeug befinden. Außerdem sind Systeme bekannt, die eine Sitzplatzbelegung erkennen können, beispielsweise dadurch, dass unter jedem Sitzplatz ein Drucksensor verbaut ist, der über ein Drucksignal erkennt, ob ein Fahrgast auf dem darüber befindlichen Sitzplatz sitzt.Passenger counting systems are known from the prior art, which are usually installed in the boarding area of a rail vehicle, so that the passenger counting systems can be used to record how many passengers are entering or leaving a rail vehicle. It can thus be determined at any given point in time how many passengers are in the rail vehicle. In addition, systems are known which can detect seat occupancy, for example by installing a pressure sensor under each seat, which uses a pressure signal to detect whether a passenger is sitting in the seat above.
Aus dem Stand der Technik sind Kollisionswarnsysteme bekannt, die einen Bereich, der sich in Fahrtrichtung vor einem Schienenfahrzeug, beispielsweise einer Straßenbahn befindet, auf das plötzliche Auftreten von Hindernissen überwacht. Die Kollisionswarnsysteme können entweder eine optische oder eine akustische Warnung an den Fahrer des Schienenfahrzeugs ausgeben oder direkt und eigentätig in das Bremssystem des Schienenfahrzeugs eingreifen. Ein automatischer und direkter Eingriff in das Bremssystem des Schienenfahrzeugs ist dabei allerdings nur in Form einer Zwangsbremsung möglich, um eine Gefährdung der im Schienenfahrzeug befindlichen Fahrgäste auszuschließen.Collision warning systems are known from the prior art, which monitor an area that is in the direction of travel in front of a rail vehicle, for example a tram, for the sudden appearance of obstacles. The collision warning systems can issue either a visual or an acoustic warning to the driver of the rail vehicle or intervene directly and automatically in the braking system of the rail vehicle. However, automatic and direct intervention in the braking system of the rail vehicle is only possible in the form of emergency braking in order to rule out any risk to the passengers in the rail vehicle.
Aus der
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Es besteht daher weiterhin Bedarf, eine maximal zulässige Verzögerung für ein Schienenfahrzeug auf sicherer Art und Weise zu ermitteln, so dass von einer Anwendung der maximal zulässigen Verzögerung keine Gefährdung für die im Schienenfahrzeug befindlichen Fahrgäste oder andere Verkehrsteilnehmer ausgeht.There is therefore still a need to determine a maximum permissible deceleration for a rail vehicle in a safe manner, so that the use of the maximum permissible deceleration does not pose a risk to the passengers in the rail vehicle or other road users.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass bei einem Schienenfahrzeug, das über eine Bremseinrichtung und eine Sensoreinrichtung verfügt, mittels eines Signals der Sensoreinrichtung eine maximal zulässige Verzögerung für eine Bremsung des Schienenfahrzeugs ermittelt wird.The method according to claim 1 has the advantage over the prior art that in a rail vehicle that has a braking device and a sensor device, a maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle is determined by means of a signal from the sensor device.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments are the subject of the subclaims.
Vorteilhaft ist, dass die Sensoreinrichtung einen Außensensor umfasst, dessen Signal verwendet wird, um einen Abstand zu einem Folgefahrzeug und/oder eine Geschwindigkeit des Folgefahrzeugs zu ermitteln. Unter Folgefahrzeug ist dabei ein Fahrzeug zu verstehen, das sich auf dem Gleis, das durch das Schienenfahrzeug befahren wird, in Fahrtrichtung gesehen hinter dem Schienenfahrzeug befindet.It is advantageous that the sensor device includes an external sensor whose signal is used to determine a distance from a following vehicle and/or a speed of the following vehicle. A following vehicle is to be understood as meaning a vehicle which is located behind the rail vehicle on the track on which the rail vehicle is traveling, as seen in the direction of travel.
Vorteilhaft ist, dass ein Folgefahrzeugwert als maximal zulässige Verzögerung für eine Bremsung des Schienenfahrzeugs gewählt wird, wobei der Folgefahrzeugwert derart bemessen wird, dass das Folgefahrzeug hinter dem Schienenfahrzeug zum Stillstand kommen kann, wenn das Schienenfahrzeug mit einer Verzögerung abgebremst wird, die dem Folgefahrzeugwert entspricht. Der Folgefahrzeugwert hat daher die Dimension einer Beschleunigung und ein negatives Vorzeichen. Der Folgefahrzeugwert ist derart gewählt, dass ein Auffahren des Folgefahrzeugs auf das Schienenfahrzeug verhindert werden kann, wenn das Schienenfahrzeug entsprechend des Folgefahrzeugwertes abgebremst wird.It is advantageous that a following vehicle value is selected as the maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle, the following vehicle value being dimensioned in such a way that the following vehicle can come to a standstill behind the rail vehicle if the rail vehicle is braked with a deceleration that corresponds to the following vehicle value. The follower value therefore has the dimension of an acceleration and a negative sign. The following vehicle value is selected in such a way that the following vehicle can be prevented from driving into the rail vehicle if the rail vehicle is braked in accordance with the following vehicle value.
Der Folgefahrzeugwert kann dabei so bemessen sein, dass ein Abbremsen des Folgefahrzeugs im Rahmen einer Zwangsbremsung des Folgefahrzeugs berücksichtigt wird, wobei die Zwangsbremsung des Folgefahrzeugs im Regelfall eine Verzögerung des Folgefahrzeugs mit einer negativen Beschleunigung von 2,0 m/s2 bedeutet.The value of the following vehicle can be dimensioned such that braking of the following vehicle as part of an emergency braking of the following vehicle is taken into account, the emergency braking of the following vehicle usually meaning a deceleration of the following vehicle with a negative acceleration of 2.0 m/s 2 .
Alternativ kann der Folgefahrzeugwert in Abhängigkeit davon gebildet werden, um welche Art von Folgefahrzeug es sich handelt und ob sich in dem Folgefahrzeug stehende und/oder sitzende Fahrgäste befinden. Handelt es sich bei dem Folgefahrzeug um ein Schienenfahrzeug, das nicht den Restriktionen der Zwangsbremsung unterworfen ist, beispielsweise, weil es nicht für den Personenverkehr geeignet ist, kann der Folgefahrzeugwert seinem Betrag nach entsprechend höher gewählt werden. Falls bekannt ist, dass das Folgefahrzeug ein Schienenfahrzeug ist, das zwar prinzipiell den Restriktionen der Zwangsbremsung unterworfen ist, in dem sich zum Zeitpunkt der Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens allerdings keine Fahrgäste befinden, kann der Folgefahrzeugwert seinem Betrag nach ebenfalls erhöht werden.Alternatively, the following vehicle value can be formed as a function of the type of following vehicle and whether there are standing and/or seated passengers in the following vehicle. If the following vehicle is a rail vehicle that is not subject to the restrictions of emergency braking, for example because it is not suitable for passenger transport, the amount of the following vehicle value can be selected to be correspondingly higher. If it is known that the following vehicle is a rail vehicle that is in principle subject to the restrictions of emergency braking, but in which there are no passengers at the time the proposed method is applied, the value of the following vehicle can also be increased.
Vorteilhaft ist, wenn es sich bei dem Außensensor um den Sensor eines Kollisionswarners handelt. Handelt es sich bei dem Schienenfahrzeug um eine Straßenbahn, die über einen Kollisionswarner verfügt, so ist bei Zwei-Richtungsfahrzeugen davon auszugehen, dass sich eine Kollisionswarnereinheit an jedem Ende des Schienenfahrzeugs befindet. Die Kollisionswarnereinheiten umfassen dabei üblicherweise einen Sensor, der geeignet ist, Abstand und/oder Geschwindigkeit eines im Sichtbereich des Sensors liegenden Objektes, hier z. B. des Folgefahrzeugs, zu bestimmen.It is advantageous if the outside sensor is the sensor of a collision warning system. If the rail vehicle is a tram with a collision warning system, then in the case of bidirectional vehicles it can be assumed that there is a collision warning unit at each end of the railway vehicle. The collision warning units usually include a sensor that is suitable for distance and / or speed of an object lying in the field of view of the sensor, here z. B. the following vehicle to determine.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass mittels der Sensoreinrichtung ein Belegungszustand des Schienenfahrzeugs ermittelt wird und ausgehend von dem Belegungszustand die maximal zulässige Verzögerung für eine Bremsung des Schienenfahrzeugs ermittelt wird.According to the invention, an occupancy state of the rail vehicle is determined by means of the sensor device and the maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle is determined based on the occupancy state.
Vorteilhaft ist, dass die maximal zulässige Verzögerung des Schienenfahrzeugs nicht begrenzt wird, wenn anhand des Belegungszustands erkannt wird, dass sich keine Fahrgäste in dem Schienenfahrzeug befinden. Ein für den Personenverkehr zugelassenes Schienenfahrzeug, in dem sich keine Fahrgäste befinden, unterliegen nicht den Restriktionen einer Zwangsbremsung.It is advantageous that the maximum permissible deceleration of the rail vehicle is not limited if it is recognized from the occupancy status that there are no passengers in the rail vehicle. A rail vehicle approved for passenger transport in which there are no passengers is not subject to the restrictions of emergency braking.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die maximal zulässige Verzögerung für eine Bremsung des Schienenfahrzeugs auf einen vorgebbaren Fahrgastsitzwert gesetzt wird, wenn mittels der Sensoreinrichtung erkannt wird, dass alle im Schienenfahrzeug befindlichen Fahrgäste auf einem Sitzplatz sitzen. Bei dem Fahrgastsitzwert kann es sich um einen Wert handeln, der die Dimension einer Beschleunigung hat und mit einem negativen Vorzeichen versehen ist. Der Fahrgastsitzwert kann dabei aus einem Speicher ausgelesen werden und zuvor beispielsweise empirisch bestimmt worden sein. Bei dem Fahrgastsitzwert handelt es sich bevorzugterweise um eine Konstante.According to the invention, the maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle is set to a predeterminable passenger seat value if the sensor device detects that all passengers in the rail vehicle are seated. The passenger seat value can be a value that has the dimension of an acceleration and is provided with a negative sign. The passenger seat value can be read from a memory and previously determined empirically, for example. The passenger seat value is preferably a constant.
Vorteilhaft ist, dass die maximal zulässige Verzögerung für eine Bremsung des Schienenfahrzeugs auf einen Fahrgaststehwert gesetzt wird, wenn mittels der Sensoreinrichtung erkannt wird, dass sich ein Fahrgast im Schienenfahrzeug befindet, der nicht auf einem Sitzplatz sitzt. Bei dem Fahrgaststehwert kann es sich ebenfalls um einen Wert handeln, der die Dimension einer Beschleunigung hat und mit einem negativen Vorzeichen versehen ist. Vorteilhafter Weise wird der Fahrgaststehwert zuvor empirisch ermittelt und in einem Speicher abgelegt. Bei dem Fahrgaststehwert kann es sich beispielsweise um den im Rahmen einer Zwangsbremsung zulässigen Wert für die Verzögerung handeln.It is advantageous that the maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle is set to a passenger standing value if the sensor device detects that there is a passenger in the rail vehicle who is not sitting on a seat. The passenger standing value can also be a value that has the dimension of an acceleration and is provided with a negative sign. The passenger standing value is advantageously determined empirically beforehand and stored in a memory. The passenger standing value can be, for example, the permissible deceleration value in the context of emergency braking.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung handelt es sich bei dem Fahrgaststehwert nicht um eine Konstante, sondern um eine Funktion, die beispielsweise davon abhängt, in welcher Art und Weise Fahrgäste im Schienenfahrzeug stehen. So kann der Fahrgaststehwert seinem Betrag nach beispielsweise erhöht werden, wenn die stehenden Fahrgäste sich festhalten oder an geeignete Halteelemente anlehnen.In a further advantageous embodiment, the passenger standing value is not a constant, but a function that depends, for example, on the manner in which passengers are standing in the rail vehicle. For example, the amount of passenger standing can be increased if the standing passengers hold on or lean against suitable holding elements.
Vorteilhaft ist, dass die Sensoreinrichtung ein Fahrgastzählsystem umfasst, das ermittelt, wieviele Fahrgäste das Schienenfahrzeug betreten und das ermittelt, wieviele Fahrgäste das Schienenfahrzeug verlassen, wobei ausgehend von einem Signal des Fahrgastzählsystems der Belegungszustand des Schienenfahrzeugs ermittelt wird. Die Ermittlung des Belegungszustands erfolgt dabei durch Differenzbildung, wobei ein Wert, der die Anzahl der ausgestiegenen Fahrgäste repräsentiert, von einem Wert, der die Anzahl der eingestiegenen Fahrgäste repräsentiert, abgezogen wird. Zu Beginn einer Inbetriebnahme des Schienenfahrzeugs wird ein Ausgangswert zur Berechnung des Belegungszustands auf 0 gesetzt, so dass zu jedem Zeitpunkt durch Messung der aussteigenden und einsteigenden Fahrgäste die korrekte Anzahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Fahrgäste gegeben ist. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung handelt es sich bei dem Fahrgastzählsystem um ein System, das alle in Frage kommenden Einstiegsbereiche des Schienenfahrzeugs überwacht. In Frage kommende Einstiegsbereiche sind insbesondere Türen, die zur Benutzung durch Fahrgäste vorgesehen sind.It is advantageous that the sensor device includes a passenger counting system that determines how many passengers enter the rail vehicle and determines how many passengers leave the rail vehicle, the occupancy status of the rail vehicle being determined based on a signal from the passenger counting system. The investigation The occupancy status is determined by calculating the difference, with a value representing the number of passengers who have got off being subtracted from a value representing the number of passengers who have boarded. At the start of commissioning of the rail vehicle, an initial value for calculating the occupancy status is set to 0, so that the correct number of passengers in the rail vehicle is given at all times by measuring the passengers getting off and on. In a particularly advantageous embodiment, the passenger counting system is a system that monitors all possible boarding areas of the rail vehicle. Entry areas that come into question are, in particular, doors that are intended for use by passengers.
Vorteilhaft ist, dass die Sensoreinrichtung ein Sitzplatzbelegungsrekennungssystem umfasst und der Belegungszustand des Schienenfahrzeugs ausgehend von einem Signal des Sitzplatzbelegungserkennungssystems ermittelt wird. Ausgehend von den Daten des Fahrgastzählsystems kann erfasst werden, wieviele Fahrgäste sich im Inneren des Schienenfahrzeugs befinden. Ausgehend von den Daten des Sitzplatzbelegungserkennungssystems kann erfasst werden, wieviele Sitzplätze durch Fahrgäste belegt sind. Aus der Differenz der im Fahrzeug befindlichen Fahrgäste und der belegten Sitzplätze kann die Anzahl der stehenden Fahrgäste abgeschätzt werden. Der Belegungszustand des Schienenfahrzeugs umfasst in diesem Fall Informationen über die Anzahl der im Fahrzeug sitzenden Fahrgäste und Informationen über die Anzahl der im Fahrzeuge bestehenden Fahrgäste.It is advantageous that the sensor device includes a seat occupancy detection system and the occupancy status of the rail vehicle is determined on the basis of a signal from the seat occupancy detection system. Based on the data from the passenger counting system, it can be recorded how many passengers are inside the rail vehicle. Based on the data from the seat occupancy detection system, it can be recorded how many seats are occupied by passengers. The number of standing passengers can be estimated from the difference between the passengers in the vehicle and the occupied seats. In this case, the occupancy status of the rail vehicle includes information about the number of passengers seated in the vehicle and information about the number of passengers in the vehicle.
Vorteilhaft ist, dass die Sensoreinrichtung eine Kamera umfasst, wobei ausgehend von einem Signal der Kamera der Belegungszustand des Schienenfahrzeugs ermittelt wird, indem Fahrgäste, die nicht auf einem Sitzplatz sitzen, mittels einer Objekterkennung in einem Bild der Kamera erkannt werden. Dies bietet den Vorteil, dass Fahrgäste, die sich stehend im Fahrzeuginneren aufhalten, auf direkte Art und Weise erkannt werden, was die Anfälligkeit gegenüber Fehlern reduziert.It is advantageous that the sensor device includes a camera, the occupancy status of the rail vehicle being determined on the basis of a signal from the camera, in that passengers who are not sitting in a seat are recognized by object recognition in an image from the camera. This offers the advantage that passengers who are standing inside the vehicle are recognized directly, which reduces the susceptibility to errors.
Vorteilhaft ist, als maximal zulässige Verzögerung für die Bremsung des Schienenfahrzeugs denjenigen Wert aus der Menge von Folgefahrzeugwert, Fahrgastsitzwert und Fahrgaststehwert zu verwenden, der seinem Betrag nach am Kleinsten ist. In dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, die maximal zulässige Verzögerung nicht unmittelbar auf den Fahrgastsitzwert, den Fahrgaststehwert oder den Folgefahrzeugwert zu setzen. Statdessen werden der Folgefahrzeugwert, der Fahrgaststehwert und der Fahrgastsitzwert in einem Speicher zwischengespeichert und einem Vergleich zugeführt. Die maximal zulässige Verzögerung wird dann in Abhängigkeit des Vergleichs ausgewählt. Somit kann die Sicherheit der Fahrgäste bei einer Bremsung des Schienenfahrzeugs gewährleistet werden.It is advantageous to use as the maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle that value from the set of following vehicle value, passenger seat value and passenger standing value that is the smallest in terms of absolute value. In this refinement, it is provided that the maximum permissible deceleration is not set directly on the passenger seat value, the passenger standing value or the following vehicle value. Instead, the following vehicle value, the passenger standing value and the passenger seated value are temporarily stored in a memory and fed to a comparison. The maximum allowable delay is then selected depending on the comparison. The safety of the passengers can thus be guaranteed when the rail vehicle brakes.
Vorteilhaft ist, die maximal zulässige Verzögerung für eine Bremsung des Schienenfahrzeugs einem Fahrer des Schienenfahrzeugs anzuzeigen oder an eine Bremsensteuereinheit des Schienenfahrzeugs zu übermitteln. Eine Übermittlung an eine Bremsensteuereinheit des Schienenfahrzeugs hat den Vorteil, dass eine Gefahrenbremsung automatisiert eingeleitet werden kann, was zu einem früheren Stillstand des Schienenfahrzeugs führt, da die Reaktionszeit des Fahrers in diesem Fall nicht berücksichtigt werden muss. Eine Anzeige der maximal zulässigen Verzögerung an den Fahrer des Schienenfahrzeugs hat den Vorteil, dass dieser wie bisher im Stand der Technik auch gegeben, die maximal zulässige Verzögerung für das Schienenfahrzeugs gegebenenfalls manuell übersteuern kann.It is advantageous to display the maximum permissible deceleration for braking the rail vehicle to a driver of the rail vehicle or to transmit it to a brake control unit of the rail vehicle. A transmission to a brake control unit of the rail vehicle has the advantage that emergency braking can be initiated automatically, which leads to an earlier standstill of the rail vehicle, since the reaction time of the driver does not have to be taken into account in this case. Displaying the maximum permissible deceleration to the driver of the rail vehicle has the advantage that, as previously in the prior art, the driver can manually override the maximum permissible deceleration for the rail vehicle if necessary.
Vorteilhaft sind eine elektronische Steuereinheit und ein Computerprogramm, eingerichtet, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.An electronic control unit and a computer program are advantageously set up to carry out each step of the method according to the invention.
Vorteilhaft ist ein Speichermedium, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist.A storage medium on which the computer program according to the invention is stored is advantageous.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung wird die erfindungsgemäß ermittelte, maximal zulässige Verzögerung auf ein Kollisionswarnsystem des Schienenfahrzeugs angewendet, d. h. eine durch das Kollisionswarnsystem eingeleitete Bremsung des Schienenfahrzeugs erfolgt mit der maximal zulässigen Verzögerung.In a particularly advantageous embodiment, the maximum permissible deceleration determined according to the invention is applied to a collision warning system of the rail vehicle, i. H. braking of the rail vehicle initiated by the collision warning system takes place with the maximum permissible deceleration.
Findet das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung bei einer Straßenbahn, die über eine Kollisionswarneinrichtung verfügt, die auf beiden Enden der Straßenbahn eine Sensoreinrichtung umfasst, so kann die Sicherheit der Straßenbahn erheblich erhöht werden, ohne dass hierfür Kosten für neue Hardwareelemente anfallen. Allein durch die Verwendung der im Rahmen des Kollisionswarnsystems sowieso vorhandenen Hardware kann mittels einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die maximal zulässige Verzögerung für die Straßenbahn derart gewählt werden, dass eine als Folgefahrzeug fungierende Straßenbahn bei einer plötzlichen Bremsung der Straßenbahn nicht auffahren kann.If the method according to the invention is used in a tram that has a collision warning device that includes a sensor device at both ends of the tram, the safety of the tram can be significantly increased without incurring costs for new hardware elements. Simply by using the hardware already present as part of the collision warning system, one embodiment of the method according to the invention allows the maximum permissible deceleration for the tram to be selected in such a way that a tram acting as a following vehicle cannot drive up if the tram brakes suddenly.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:An exemplary embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. It shows:
Figurenlistecharacter list
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1 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs, das eine Vorrichtung zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst.1 a schematic representation of a rail vehicle comprising a device for carrying out an embodiment of the method according to the invention.
Das Schienenfahrzeug (10) umfasst außerdem eine Bremseinrichtung (15), die insbesondere eine Bremsensteuereinheit umfassen kann. Ein Einstiegsbereich (16) des Schienenfahrzeugs (10) ist mit einem Fahrgastzählsystem (24) versehen, wobei das Fahrgastzählsystem eingerichtet ist, die Anzahl der durch den Einstiegsbereich (16) zusteigenden Fahrgäste zu erfassen und gleichzeitig die Anzahl der durch den Einstiegsbereich (16) aussteigenden Fahrgäste zu erfassen. Ausgehend von der Anzahl der einsteigenden und aussteigenden Fahrgäste kann die Anzahl der im Schienenfahrzeug (10) befindlichen Fahrgäste bestimmt werden. Das Schienenfahrzeug (10) umfasst eine Vielzahl von Sitzplätzen (20), wobei jeder Sitzplatz mit einem Sensor (23) eines Sitzplatzbelegungserkennungssystems ausgestattet ist. Bei den Sensoren (23) des Sitzplatzbelegungserkennungssystems kann es sich insbesondere um Drucksensoren handeln, deren Signal eine Belegung des zugehörigen Sitzplatzes zuverlässig anzeigt.The rail vehicle (10) also includes a braking device (15), which can include a brake control unit in particular. An boarding area (16) of the rail vehicle (10) is provided with a passenger counting system (24), the passenger counting system being set up to record the number of passengers boarding through the boarding area (16) and at the same time the number of passengers getting off through the boarding area (16). to capture passengers. Based on the number of passengers getting on and off, the number of passengers in the rail vehicle (10) can be determined. The rail vehicle (10) comprises a large number of seats (20), each seat being equipped with a sensor (23) of a seat occupancy detection system. The sensors (23) of the seat occupancy detection system can in particular be pressure sensors whose signal reliably indicates that the associated seat is occupied.
Das Schienenfahrzeug (10) umfasst außerdem einen Außensensor (21), der in Fahrtrichtung (11) gesehen an der Rückseite des Schienenfahrzeugs (10) angeordnet ist. Bei dem Außensensor (21) kann es sich insbesondere um den Sensor des Kollisionswarners, beispielsweise einen Radarsensor oder eine Kamera handeln. Das Schienenfahrzeug (10) umfasst darüber hinaus eine Kamera (22), die eingerichtet ist, den Innenraum des Schienenfahrzeugs (10) zu erfassen.The rail vehicle (10) also includes an external sensor (21) which is arranged on the rear of the rail vehicle (10) as seen in the direction of travel (11). The external sensor (21) can in particular be the sensor of the collision warning system, for example a radar sensor or a camera. The rail vehicle (10) also includes a camera (22) which is set up to capture the interior of the rail vehicle (10).
Die beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, eine maximal zulässige Verzögerung für das Schienenfahrzeug (10) zu ermitteln. Hierfür wird in einem ersten Schritt unter Verwendung des Außensensors (21) ermittelt, ob sich hinter dem Schienenfahrzeug (10) ein Folgefahrzeug (30) befindet. Ist dies der Fall, wird die Geschwindigkeit des Folgefahrzeugs sowie der Abstand zwischen Folgefahrzeug (30) und Schienenfahrzeug (10) ermittelt. Unter Beachtung der Eigengeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (10) wird ein Folgefahrzeugwert ermittelt. Der Folgefahrzeugwert hat die Dimension einer Beschleuinigung und ein negatives Vorzeichen. Der Folgefahrzeugwert wird derart ermittelt, dass das Folgefahrzeug (30) hinter dem Schienenfahrzeug (10) zum Stehen kommen kann, ohne eine Kollision mit dem Schienenfahrzeug (10) herbeizuführen, auch wenn das Schienenfahrzeug (10) mit einer Verzögerung, die dem Folgefahrzeugwert entspricht, abgebremst wird. Bei dem Folgefahrzeugwert handelt es sich somit um eine Funktion, die abhängig ist von der Eigengeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs (10), von der Geschwindigkeit des Folgefahrzeugs (30) und vom Abstand zwischen Folgefahrzeug (30) und Schienenfahrzeug (10). In vorteilhafter Weiterbildung ist der Folgefahrzeugwert ebenfalls eine Funktion des Typs des Folgefahrzeugs. So kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass eine maximal zulässige Verzögerung des Folgefahrzeugs eventuell selbst begrenzt sein kann, wenn es sich bei dem Folgefahrzeug (30) um ein Fahrzeug handelt, das für Personenbeförderung zugelassen ist und daher den Einschränkungen einer Zwangsbremsung eines Schienenfahrzeugs unterworfen ist. Handelt es sich bei dem Folgefahrzeug (30) ebenfalls um ein Schienenfahrzeug, auf das das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung findet, kann der Folgefahrzeugwert eine Funktion der maximal zulässigen Verzögerung des Folgefahrzeugs (30) sein. The described embodiment of the method according to the invention provides for determining a maximum permissible deceleration for the rail vehicle (10). For this purpose, in a first step, using the external sensor (21), it is determined whether there is a following vehicle (30) behind the rail vehicle (10). If this is the case, the speed of the following vehicle and the distance between the following vehicle (30) and the rail vehicle (10) are determined. A following vehicle value is determined taking into account the own speed of the rail vehicle (10). The following vehicle value has the dimension of an acceleration and a negative sign. The following vehicle value is determined in such a way that the following vehicle (30) can come to a standstill behind the rail vehicle (10) without causing a collision with the rail vehicle (10), even if the rail vehicle (10) decelerates at a rate that corresponds to the following vehicle value. is slowed down. The following vehicle value is therefore a function that depends on the speed of the rail vehicle (10), the speed of the following vehicle (30) and the distance between the following vehicle (30) and the rail vehicle (10). In an advantageous development, the following vehicle value is also a function of the type of following vehicle. In this way, account can be taken of the fact that a maximum permissible deceleration of the following vehicle may itself be limited if the following vehicle (30) is a vehicle that is approved for passenger transport and is therefore subject to the restrictions of emergency braking of a rail vehicle . If the following vehicle (30) is also a rail vehicle to which the method according to the invention is applied, the following vehicle value can be a function of the maximum permissible deceleration of the following vehicle (30).
Anschließend wird ein Belegungszustand des Schienenfahrzeugs ermittelt. Während des Betriebs des Schienenfahrzeugs erfasst das Fahrgastzählsystem bei jeder Öffnung des Einstiegsbereichs (16), wieviele Fahrgäste durch den Einstiegsbereich (16) das Schienenfahrzeug (10) verlassen und wieviele Fahrgäste durch den Einstiegsbereich (16) das Schienenfahrzeug (10) betreten. Dem Fahrgastzählsystem ist dabei bekannt, dass zu Beginn des Betriebs des Schienenfahrzeugs (10) keine Fahrgäste im Schienenfahrzeug (10) befindlich sind. Das Fahrgastzählsystem ist daher in der Lage, zu jedem gegebenen Zeitpunkt die Anzahl der im Schienenfahrzeug (10) befindlichen Fahrgäste auszugeben.An occupancy status of the rail vehicle is then determined. During the operation of the rail vehicle, the passenger counting system records each time the boarding area (16) opens, how many passengers leave the rail vehicle (10) through the boarding area (16) and how many passengers enter the rail vehicle (10) through the boarding area (16). The passenger counting system knows that there are no passengers in the rail vehicle (10) at the start of operation of the rail vehicle (10). The passenger counting system is therefore able to output the number of passengers in the rail vehicle (10) at any given time.
Mittels der Daten des Sitzplatzbelegungserkennungssystems wird permanent die Anzahl der belegten Sitzplätze innerhalb des Schienenfahrzeugs (10) erfasst. Die Anzahl der sitzenden Fahrgäste im Schienenfahrzeug (10) ist also zu jedem Zeitpunkt bekannt.The number of occupied seats within the rail vehicle (10) is continuously recorded using the data from the seat occupancy detection system. The number of seated passengers in the rail vehicle (10) is therefore known at all times.
Zur Ermittlung des Belegungszustandes wird die Anzahl der im Schienenfahrzeug (10) sitzenden Fahrgäste von der Anzahl der im Schienenfahrzeug (10) befindlichen Fahrgäste abgezogen. Beträgt das Ergebnis dieser Differenzbildung null, ist davon auszugehen, dass sich im Schienenfahrzeug (10) kein Fahrgast befindet, der nicht auf einem Sitzplatz (20) sitzt. In Reaktion darauf wird aus einem Speicher ein Fahrgastsitzwert ausgelesen, wobei der Fahrgastsitzwert die Dimension einer Beschleunigung hat und über ein negatives Vorzeichen verfügt.To determine the occupancy status, the number of passengers sitting in the rail vehicle (10) is subtracted from the number of passengers in the rail vehicle (10). If the result of this subtraction is zero, it can be assumed that there are no passengers in the rail vehicle (10) who are not sitting on a seat (20). In response thereto, a passenger seat value is read from a memory, the passenger seat value having the dimension of an acceleration and having a negative sign.
Ergibt die Differenzbildung zwischen der Anzahl der im Schienenfahrzeug befindlichen Personen und der Anzahl der im Schienenfahrzeug sitzenden Personen nicht null, wird aus einem Speicher ein Fahrgaststehwert ausgelesen, der die Dimension einer Beschleunigung hat und über ein negatives Vorzeichen verfügt.If the calculation of the difference between the number of people in the rail vehicle and the number of people sitting in the rail vehicle is not zero, a passenger standing value is read from a memory, which has the dimension of an acceleration and has a negative sign.
Alternativ oder zusätzlich kann der Belegungszustand des Schienenfahrzeugs (10) mittels eines Signals der Kamera (22) ermittelt werden. Hierfür wird das Bild der Kamera (22) mittels einer Objekterkennung analysiert, die eingerichtet ist, im Schienenfahrzeug (10) stehende Fahrgäste zu erkennen. Ergibt die Analyse des Bildes der Kamera (22), dass im Schienenfahrzeug (10) mindestens ein Fahrgast steht, so wird aus dem Speicher der Fahrgaststehwert ausgelesen. Ergibt die Analyse des Bildes der Kamera (22), dass im Schienenfahrzeug (10) kein Fahrgast steht, so wird aus dem Speicher der Fahrgastsitzwert ausgelesen.Alternatively or additionally, the occupancy status of the rail vehicle (10) can be determined using a signal from the camera (22). For this purpose, the image from the camera (22) is analyzed using an object recognition system that is set up to recognize passengers standing in the rail vehicle (10). If the analysis of the image from the camera (22) reveals that at least one passenger is standing in the rail vehicle (10), the passenger standing value is read from the memory. If the analysis of the image from the camera (22) shows that there are no passengers in the rail vehicle (10), the passenger seat value is read from the memory.
In einem dritten Schritt wird der aus dem Speicher ausgelesene Wert, bei dem es sich entweder um den Fahrgastsitzwert oder den Fahrgaststehwert handelt, mit dem Folgefahrzeugwert verglichen. Die maximal zulässige Verzögerung für das Schienenfahrzeug (10) wird dabei auf denjenigen Wert aus der Menge des Folgefahrzeugwertes, des Fahrgastsitzwertes und des Fahrgaststehwertes gesetzt, der seinem Betrag nach am kleinsten ist. Hierbei werden nur die Werte berücksichtigt, die zuvor im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelesen wurden und daher für den Vergleich zur Verfügung stehen.In a third step, the value read from memory, which is either the passenger seat value or the passenger standing value, is compared to the follower value. The maximum permissible deceleration for the rail vehicle (10) is set to that value from the set of the following vehicle value, the passenger seat value and the passenger standing value which is the smallest in terms of absolute value. In this case, only the values are taken into account that were previously read out within the scope of the described exemplary embodiment of the method according to the invention and are therefore available for the comparison.
In einem vierten Schritt wird die maximal zulässige Verzögerung dem Fahrer des Schienenfahrzeugs (10) angezeigt und/oder die maximal zulässige Verzögerung wird an eine Bremsensteuereinheit des Schienenfahrzeugs (10) übermittelt.In a fourth step, the maximum permissible deceleration is displayed to the driver of the rail vehicle (10) and/or the maximum permissible deceleration is transmitted to a brake control unit of the rail vehicle (10).
Das oben beschriebene Verfahren kann zyklisch ablaufen, so dass während des Betriebs des Schienenfahrzeugs (10) fortwährend eine maximal zulässige Verzögerung für das Schienenfahrzeug (10) ermittelt wird. Alternativ kann das oben beschriebene Verfahren durchgeführt werden, wenn die Bremseinrichtung (15) des Schienenfahrzeugs (10) betätigt werden soll, beispielsweise weil ein Bremssignal von einem Bremshebel, einer Notbremsbetätigungsvorrichtung oder einem Kollisionswarner des Schienenfahrzeugs (10) ausgegeben wird.The method described above can run cyclically, so that a maximum permissible deceleration for the rail vehicle (10) is continuously determined during operation of the rail vehicle (10). Alternatively, the method described above can be carried out when the braking device (15) of the rail vehicle (10) is to be actuated, for example because a braking signal is emitted by a brake lever, an emergency brake actuation device or a collision warning system of the rail vehicle (10).
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