DE102016105312B4

DE102016105312B4 - Method and system for securing a level crossing

Info

Publication number: DE102016105312B4
Application number: DE102016105312.0A
Authority: DE
Inventors: Lars Schnieder; Tobias Frankiewicz
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2036-03-23
Also published as: DE102016105312A1

Abstract

Verfahren zur Absicherung eines Bahnüberganges (1), bei dem eine von Schienenfahrzeugen (7) genutzte Schienenstrecke (3) eine von Straßenfahrzeugen (4) genutzte Straße (2) kreuzt, mit folgenden Schritten:
a) von einem schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem (8) eines die Schienenstrecke (3) befahrenden Schienenfahrzeugs (7) wird bei Annäherung des Schienenfahrzeugs (7) an den Bahnübergang (1) von einem Kontrollsystem (6) ein Erlaubnistoken (60) angefordert, der das Schienenfahrzeug (7) zur Überquerung des Bahnüberganges (1) berechtigt,
b) von einem straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem (5) eines die Straße (2) befahrenden Straßenfahrzeuges (4) wird bei Annäherung des Straßenfahrzeuges (4) an den Bahnübergang (1) ein Erlaubnistoken (60) angefordert, der das Straßenfahrzeug (4) zur Überquerung des Bahnüberganges (1) berechtigt,
c) das Kontrollsystem (6) prüft bei Empfang einer Erlaubnistoken-Anforderung, ob die Ausgabe eines Erlaubnistokens (60) an das anfordernde Sicherheitssystem (5, 8) zulässig ist,
d) bei Zulässigkeit gibt das Kontrollsystem (6) einen angeforderten Erlaubnistoken (60) an das anfordernde Sicherheitssystem (5, 8) aus,
e) ein vom Kontrollsystem (6) erhaltener Erlaubnistoken (60) wird vom jeweiligen Sicherheitssystem (5, 8) spätestens dann an das Kontrollsystem (6) zurückgegeben, wenn das jeweilige, den Erlaubnistoken (60) führende Schienenfahrzeug (7) oder Straßenfahrzeug (4) den Bahnübergang (1) passiert hat,
f) im schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem (8) wird eine sicherheitsgerichtete Funktion ausgelöst, wenn vor Erreichen des Bahnüberganges (1) der angeforderte Erlaubnistoken (60) vom Kontrollsystem (6) nicht übermittelt wurde,
g) im straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem (5) wird eine sicherheitsgerichtete Funktion ausgelöst, wenn vor dem Erreichen des Bahnüberganges (1) der angeforderte Erlaubnistoken (60) vom Kontrollsystem (6) nicht übermittelt wurde,
h) wobei ein schienenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem (8) und/oder ein straßenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem (5) einen Reservierungstoken (90) vom Kontrollsystem (6) oder einem Zusatzkontrollsystem (9) anfordern kann, durch den ein bestimmter Zeitabschnitt in der Zukunft für das Passieren des Bahnüberganges (1) reserviert werden kann.

Method for securing a level crossing (1), in which a rail track (3) used by rail vehicles (7) crosses a road (2) used by road vehicles (4), comprising the following steps:
a) of a rail vehicle-side safety system (8) of the rail track (3) traveling rail vehicle (7) when Approaching the rail vehicle (7) to the railroad crossing (1) by a control system (6) a permission token (60) is requested, the rail vehicle (7) entitled to cross the level crossing (1),
b) a permission token (60) is requested from a roadside safety system (5) of a road vehicle (4) driving the road vehicle (4) to the level crossing (1), the road vehicle (4) for crossing the Level crossing (1) entitled,
c) upon receipt of a permission token request, the control system (6) checks whether issuance of a permission token (60) to the requesting security system (5, 8) is permitted,
d) if permissible, the control system (6) issues a requested permission token (60) to the requesting security system (5, 8),
e) a permission token (60) obtained from the control system (6) is returned by the respective security system (5, 8) to the control system (6) at the latest when the respective rail vehicle (7) or road vehicle (4) carrying the permit token (60) ) has passed the level crossing (1),
f) in the rail vehicle safety system (8), a safety-related function is triggered if, before reaching the level crossing (1) the requested permit token (60) has not been transmitted by the control system (6),
g) a safety-related function is triggered in the road vehicle-side safety system (5) if the requested permit token (60) was not transmitted by the control system (6) before reaching the level crossing (1),
h) wherein a rail vehicle safety system (8) and / or a roadside safety system (5) may request a reservation token (90) from the control system (6) or an auxiliary control system (9) by which a certain time period in the future for passing the railroad crossing (1) can be reserved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung eines Bahnübergangs, bei dem eine von Schienenfahrzeugen genutzte Schienenstrecke eine von Straßenfahrzeugen genutzte Straße kreuzt. Die Erfindung betrifft ferner ein Kontrollsystem, ein schienenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem und ein straßenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem, die zusammen ein System zur Absicherung eines Bahnübergangs bilden können. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zur Ausführung der jeweiligen Verfahrensschritte, wenn das Computerprogramm auf einem Rechner ausgeführt wird.The invention relates to a method for securing a level crossing, in which a railway line used by rail vehicles crosses a road used by road vehicles. The invention further relates to a control system, a rail vehicle-side safety system and a roadside safety system, which together can form a system for securing a railroad crossing. Furthermore, the invention relates to a computer program for executing the respective method steps when the computer program is executed on a computer.

Man unterscheidet zwischen ungesicherten Bahnübergängen, die über keine technischen Sicherungsmaßnahmen verfügen, und technisch gesicherten Bahnübergängen. Diese weisen technische Sicherungseinrichtungen auf, z.B. Lichtzeichen und/oder Schranken. Aus der DE 10 2013 109 641 B3 geht der Vorschlag hervor, eine automatische Gefahrenraumfreimeldung bei einem Bahnübergang anhand von durch gemessene Nachrichtenlaufzeiten detektierten Positionen von Straßenfahrzeugen zu erzeugen.A distinction is made between unsecured level crossings, which have no technical safety measures, and technically secured level crossings. These have technical safety devices, such as lights and / or barriers. From the DE 10 2013 109 641 B3 The proposal is to produce an automatic emergency clearance at a railroad crossing on the basis of measured message transit times detected positions of road vehicles.

Aus der EP 2 858 039 A1 geht ein Verfahren zur automatischen Kontrolle des Einfahrens eines Straßenfahrzeuges in einen kontrollierten Straßenabschnitt, ein Kontrollsystem, ein fahrzeugseitiges System sowie ein Computerprogramm hervor. In diesem Dokument geht es allein um die Kontrolle des Straßenverkehrs, die Kontrolle von Schienenfahrzeugen insbesondere im Hinblick auf Bahnübergänge wird dort nicht offenbart. Aus der US 2006/0080009 A1 geht ein Verfahren und ein System zur Absicherung eines Bahnübergangs hervor.From the EP 2 858 039 A1 A method for automatically controlling the entry of a road vehicle into a controlled road section, a control system, a vehicle-side system and a computer program. This document is all about the control of road traffic, the control of rolling stock, especially with regard to level crossings is not revealed there. From the US 2006/0080009 A1 is a method and system for securing a railway crossing out.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Möglichkeiten zur technischen Absicherung eines Bahnübergangs anzugeben, die höchst zuverlässig sind und mit geringem Aufwand implementiert werden können.Proceeding from this, the object of the invention is to provide options for the technical protection of a railway crossing, which are highly reliable and can be implemented with little effort.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Absicherung eines Bahnüberganges gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method for securing a railroad crossing according to claim 1.

Mit der Erfindung wird somit ein Token-Handling eingeführt, das sowohl den Schienenfahrzeugverkehr als auch den Straßenfahrzeugverkehr einschließt und in die Sicherheitsbetrachtungen einbezieht. Dies beinhaltet eine Kommunikation und Abstimmung zwischen dem Schienenfahrzeugverkehr und dem Straßenfahrzeugverkehr mittels der Ausgabe und der Rückgabe der Erlaubnistoken. Da es sich um eine elektronische Kommunikation handelt, werden die Erlaubnistoken durch entsprechende, ggf. abgesicherte Datensätze realisiert. Durch die Erfindung werden solche durch Datensätze realisierte Erlaubnistoken aber wie körperliche Gegenstände behandelt, da sie nicht in unbegrenzter Zahl bereitgestellt werden und vom Kontrollsystem ausgegebene Erlaubnistoken vom jeweiligen Sicherheitssystem an das Kontrollsystem zurückgegeben werden müssen.The invention thus introduces token handling which includes both rail vehicle traffic and road vehicle traffic and incorporates it into the safety considerations. This involves communication and coordination between rail vehicle traffic and road vehicle traffic by issuing and returning the permit tokens. Since this is an electronic communication, the permission tokens are implemented by corresponding, possibly secured, data records. However, the invention treats such permission tokens implemented by data records as physical objects, since they are not provided in unlimited numbers and permission tokens issued by the control system must be returned from the respective security system to the control system.

Ein Erlaubnistoken kann als binär kodiertes Datum oder Datensatz ausgebildet sein. Zur Sicherung gegen Manipulation ist es vorteilhaft, Erlaubnistoken mit einem Sicherungsmechanismus, wie z. B. einer Prüfsumme oder einer Verschlüsselung (encryption) zu versehen. Der Empfänger eines Erlaubnistokens kann dann dessen Authentizität überprüfen. Die Erlaubnistoken werden wie körperliche Gegenstände in dem Kontrollsystem verwaltet. Ein an ein Straßenfahrzeug oder einen Schienenfahrzeug ausgegebener Erlaubnistoken kann nicht ein zweites Mal vergeben werden, solange er nicht an das Kontrollsystem zurückgegeben wurde.A permission token may be formed as a binary coded date or record. To protect against manipulation, it is advantageous to permit token with a backup mechanism, such. As a checksum or encryption (encryption) to provide. The recipient of a permission token can then check its authenticity. The permission tokens are managed like physical items in the control system. A permission token issued to a road vehicle or a rail vehicle can not be assigned a second time unless it has been returned to the control system.

Die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Kommunikationsschritte zwischen dem schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem und dem Kontrollsystem sowie zwischen dem straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem und dem Kontrollsystem können durch unterschiedliche technische Ausstattungen realisiert werden. Vorteilhaft ist insbesondere eine drahtlose Kommunikation, z. B. eine Funkkommunikation oder eine Kommunikation mittels optischer Datenübertragung. Grundsätzlich kann jede geeignete Schnittstelle genutzt werden. Wirtschaftlich günstig ist es, wenn ein in einem Straßenfahrzeug ohnehin vorhandenes Übertragungssystem genutzt wird, wie z. B. ein Mobilfunkgerät (Telefonnetz) oder eine in dem Straßenfahrzeug vorhandene Kommunikationseinheit eines Systems, das Teil einer Car2X-Infrastruktur ist. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Investitionen seitens der Betreiber von Fahrzeugen erforderlich sind, um die Vorteile der Erfindung zu nutzen. Hierdurch kann auch das wirtschaftliche Potential der Car2X-Infrastruktur zusätzlich zur Optimierung des Verkehrsflusses des Straßenverkehrs und des Schienenverkehrs genutzt werden.The communication steps necessary for carrying out the method according to the invention between the rail vehicle-side safety system and the control system and between the road vehicle-side safety system and the control system can be realized by different technical equipment. In particular, a wireless communication, z. B. a radio communication or a communication by means of optical data transmission. In principle any suitable interface can be used. It is economically advantageous if an existing in a road vehicle anyway transmission system is used, such. B. a mobile device (telephone network) or existing in the road vehicle communication unit of a system that is part of a Car2X infrastructure. This has the advantage that no additional investment on the part of the operators of vehicles is required to take advantage of the invention. As a result, the economic potential of the Car2X infrastructure can also be used to optimize the traffic flow of road traffic and rail traffic.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht daher darin, dass der für die Implementation des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Aufwand relativ gering ist, da bei zukünftigen Straßenfahrzeugen eine entsprechende drahtlose Kommunikation im Sinne eines Car2X-Systems ohnehin vorhanden sein wird. Diese Kommunikationsinfrastruktur kann für die Implementation der Erfindung genutzt werden. Es muss dann nur eine Anpassung des schienenfahrzeugseitigen Systems für eine Kommunikation mit dem Kontrollsystem sowie das Kontrollsystem selbst ergänzt werden. Hierbei ist der an Bahnübergängen erforderliche bauliche Aufwand minimal, da keine mechanischen Teile erforderlich sind, wie z.B. Schranken, und, bei Vollausbau, auf sonstige bekannte Absicherungsmaßnahmen wie Lichtzeichen verzichtet werden kann. Das Kontrollsystem kann z.B. als zentrales Kontrollsystem oder als dezentrales Kontrollsystem ausgebildet sein, wobei das dezentrale Kontrollsystem beispielsweise jeweils eine lokale Kontrollsystemeinheit am abzusichernden Bahnübergang aufweisen kann. Die lokale Kontrollsystemeinheit kann z.B. in eine Infrastruktureinrichtung eines Car2X-Systems integriert sein.Another advantage of the invention is therefore that the effort required for the implementation of the method according to the invention is relatively low, as in future road vehicles corresponding wireless communication in terms of a Car2X system will be available anyway. This communication infrastructure can be used for the implementation of the invention. Then only an adaptation of the rail vehicle-side system for communication with the control system and the control system itself must be supplemented. Here, the structural complexity required at level crossings is minimal, since no mechanical parts are required, such as For example, barriers, and, in the case of full expansion, other known safety measures such as light signals can be dispensed with. The control system can be designed, for example, as a central control system or as a decentralized control system, wherein the decentralized control system can, for example, each have a local control system unit at the level crossing to be secured. The local control system unit can for example be integrated into an infrastructure of a Car2X system.

In dieser Hinsicht betrifft die Erfindung auch das Gebiet der automatischen Fahrzeugkommunikation, insbesondere von Fahrzeugen des Straßenverkehrs. Fahrzeuge, die mit einer entsprechenden Fahrzeugkommunikationseinheit ausgestattet sind, sind in der Lage, über die Fahrzeugkommunikationseinheit mit anderen Fahrzeugen mit entsprechender Ausstattung eine automatische Datenkommunikation durchzuführen, und ferner eine automatische Datenkommunikation mit Infrastruktureinrichtungen und/oder anderen Verkehrsteilnehmern durchzuführen, wie zum Beispiel mit Lichtsignalanlagen, Verkehrszeichen, anderen fest installierten Einrichtungen, Fußgängern und Radfahrern. Entsprechende, derzeit in der Entwicklung befindliche Systeme werden auch als Car-to-Car-Systeme, Car-to-Infrastructure-Systeme oder Car-to-X-Systeme bezeichnet, wobei das „X“ als Platzhalter für beliebige Infrastruktureinrichtungen, andere Fahrzeuge und andere Verkehrsteilnehmer steht. Weitere übliche Bezeichnungen sind Car2C-, Car2X-, C2C- bzw. C2X-Systeme, Vehicle-to-Vehicle-Systeme, Vehicle-to-Infrastructure-Systeme, Vehicle-to-X-Systeme oder weiter abgekürzt V2V-Systeme, V2I-Systeme, V2X-Systeme.In this regard, the invention also relates to the field of automatic vehicle communication, in particular of road traffic vehicles. Vehicles equipped with a corresponding vehicle communication unit are able to perform automatic data communication via the vehicle communication unit with other vehicles with corresponding equipment, and also to perform automatic data communication with infrastructures and / or other road users, such as traffic lights, traffic signs other permanently installed facilities, pedestrians and cyclists. Corresponding systems currently under development are also referred to as car-to-car systems, car-to-infrastructure systems or car-to-x systems, where the "x" is used as a wildcard for any infrastructures, other vehicles and other road users stands. Further common designations are Car2C, Car2X, C2C or C2X systems, vehicle-to-vehicle systems, vehicle-to-infrastructure systems, vehicle-to-X systems or, more simply, V2V systems, V2I systems. Systems, V2X systems.

Infrastruktureinrichtungen sind insbesondere stationäre Einrichtungen, die z.B. Teil der Verkehrsinfrastruktur sind, wie z.B. Lichtsignalanlagen. Insofern bezeichnet der Begriff „infrastrukturseitig“ insbesondere stationäre Einrichtungen.Infrastructural facilities are in particular stationary facilities, e.g. Part of the traffic infrastructure, such as Traffic signals. In this respect, the term "infrastructure-side" refers in particular to stationary facilities.

Im Vergleich zu anderen bekannten Sicherungsmaßnahmen, wie z.B. durch Lichtzeichen, geht die Erfindung über eine Warnung hinaus. Durch die Erfindung werden sicherungstechnische Abhängigkeiten durch die Erlaubnistoken eingeführt. Hierdurch kann eine Kollision oder sonstige Gefahrensituationen im Vorfeld bereits wirksam unterbunden werden. Dies wird dadurch ermöglicht, dass im schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem bzw. im straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem eine sicherheitsgerichtete Funktion automatisch ausgelöst wird, wenn vor Erreichen des Bahnübergangs der angeforderte Erlaubnistoken vom Kontrollsystem nicht übermittelt wurde. Die sicherheitsgerichtete Funktion kann darin bestehen, den jeweiligen Fahrzeugführer zu warnen und/oder einen aktiven Eingriff in eine Fahrfunktion des jeweiligen Fahrzeuges durchzuführen, z.B. eine Geschwindigkeitsreduzierung und/oder Abbremsung oder eine Beschleunigung.Compared to other known safeguards, such as by light signals, the invention goes beyond a warning. The invention introduces security-related dependencies through the permission tokens. As a result, a collision or other dangerous situations in advance can be effectively prevented. This is made possible by the fact that a safety-related function is automatically triggered in the rail vehicle-side safety system or in the road vehicle-side safety system if the requested permission token has not been transmitted by the control system before reaching the level crossing. The safety-related function may be to warn the respective driver and / or to actively engage in a driving function of the respective vehicle, e.g. a speed reduction and / or deceleration or acceleration.

Wie erwähnt, prüft das Kontrollsystem bei Empfang einer Erlaubnistoken-Anforderung, ob die Ausgabe eines Erlaubnistokens an das anfordernde Sicherheitssystem zulässig ist. Dies gilt sowohl bei einer Anforderung eines Erlaubnistokens vom schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem als auch von dem straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem. Sofern keine zeitliche Überschneidung von Erlaubnistoken-Anforderungen von dem schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem und dem straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem vorliegen, wird die Ausgabe eines Erlaubnistokens an das anfordernde Sicherheitssystem im Regelfall zulässig sein. Sofern eine zeitliche Überschneidung dieser Anforderungen vorliegt, ist selbstverständlich nur die Ausgabe des Erlaubnistokens an eines der Sicherheitssysteme zulässig. Vorteilhaft ist es, hier das schienenfahrzeugseitige Sicherheitssystem vor dem straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem zu priorisieren. Dementsprechend wird bei einer solchen zeitlichen Überschneidung das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem zunächst keinen Erlaubnistoken erhalten. Das Kontrollsystem kann beispielsweise die Anforderung des Erlaubnistokens vom straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem speichern und zu einem späteren Zeitpunkt, z.B. wenn der Erlaubnistoken vom schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem zurückgegeben wurde, den Erlaubnistoken an das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem ausgeben. Alternativ kann das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem zu einem späteren Zeitpunkt erneut einen Erlaubnistoken vom Kontrollsystem anfordern.As mentioned, upon receiving a permit token request, the control system checks whether the issuance of a permission token to the requesting security system is allowed. This applies both to a request for a permission token from the rail vehicle-side safety system and from the road vehicle-side safety system. Unless there is a temporal overlap of permit token requests from the rail vehicle safety system and the road vehicle safety system, the issuance of a permission token to the requesting safety system will normally be allowable. If there is a temporal overlap of these requirements, of course, only the issue of the permission token on one of the security systems is permitted. It is advantageous to prioritize the rail vehicle-side security system before the roadside safety system. Accordingly, with such a temporal overlap, the road vehicle-side security system will initially not receive a permission token. For example, the control system may store the request for the permission token from the roadside safety system and at a later time, e.g. if the permit token has been returned by the rail vehicle safety system, issue the permission token to the roadside safety system. Alternatively, the roadside safety system may again request a permission token from the control system at a later time.

Eine zeitliche Überschneidung zwischen den Erlaubnistoken-Anforderungen liegt insbesondere dann vor, wenn bereits ein Erlaubnistoken entweder an ein schienenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem oder ein straßenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem ausgegeben ist und noch nicht zurückgegeben wurde. In diesem Fall muss das jeweils andere Sicherheitssystem bzw. dessen Fahrzeug auf den gewünschten Erlaubnistoken warten.A temporal overlap between the permission token requirements exists in particular if a permission token has already been issued to either a rail-vehicle-side security system or a roadside-side security system and has not yet been returned. In this case, the other security system or its vehicle must wait for the desired permission token.

Das Kontrollsystem kann für Schienenfahrzeuge und Straßenfahrzeuge einen einheitlichen, gemeinsamen Pool von Erlaubnistoken verwalten. Es kann auch vorgesehen sein, dass schienenfahrzeugspezifische Erlaubnistoken und straßenfahrzeugspezifische Erlaubnistoken jeweils separat voneinander verwaltet werden.The control system may manage a single shared pool of permit tokens for rail vehicles and road vehicles. It can also be provided that rail vehicle-specific permission tokens and road vehicle-specific permission tokens are each managed separately from one another.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prüfung, ob die Ausgabe eines Erlaubnistokens an das anfordernde Sicherheitssystem zulässig ist, die Prüfung umfasst, ob bei Ausgabe des angeforderten Erlaubnistokens an das anfordernde Sicherheitssystem ein Kollisionsrisiko zwischen einem Schienenfahrzeug und einem Straßenfahrzeug an dem Bahnübergang besteht, und wenn ein Kollisionsrisiko erkannt wird, gibt das Kontrollsystem den angeforderten Erlaubnistoken nicht aus. Auf ein Kollisionsrisiko kann insbesondere dann geschlossen werden, wenn ein Zeitabstand zwischen dem Bahnübergang-Passieren des Schienenfahrzeugs und des Straßenfahrzeugs eine Mindestzeit unterschreitet. Diese Mindestzeit kann fahrzeugspezifisch unterschiedlich für das Schienenfahrzeug und das Straßenfahrzeug festgelegt sein, z.B. anhand der mittleren Fahrgeschwindigkeit und/oder der Länge des jeweiligen Fahrzeugs.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the check whether the issuance of a permission token to the requesting security system is permitted, the examination includes whether the output of the requested Allowing the requesting security system to have a collision risk between a rail vehicle and a road vehicle at the railroad crossing, and if a collision risk is detected, the control system does not issue the requested permission token. A collision risk can be concluded, in particular, if a time interval between the level crossing of the rail vehicle and the road vehicle falls below a minimum time. This minimum time can be specified vehicle-specific differently for the rail vehicle and the road vehicle, for example, based on the mean driving speed and / or the length of the respective vehicle.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kontrollsystem bei gleichzeitiger oder zeitlich überlappender Anforderung von Erlaubnistoken dem schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem bevorzugt gegenüber dem straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem den Erlaubnistoken zuteilt. Auf diese Weise kann der Schienenfahrzeugverkehr gegenüber dem Straßenverkehr priorisiert werden, sodass die bei bisherigen technischen Sicherungen von Bahnübergängen vorhandene Funktionalität realisiert werden kann.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the control system preferably allocates the permission token to the rail vehicle-side security system in the case of a simultaneous or overlapping request for permission tokens in relation to the road vehicle-side security system. In this way, the rail vehicle traffic can be prioritized over the road, so that the existing in technical backups of level crossings functionality can be realized.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Erlaubnistoken einen oder mehrere Attribute aufweist, wobei die Attribute bestimmte Berechtigungen des anfordernden Sicherheitssystems zur Benutzung des Bahnüberganges kennzeichnen, wie z. B. zulässiges Gesamtgewicht, zulässige Fahrgeschwindigkeit, wenigstens eine Fahrzeugdimension, eine Fahrtrichtungsvorgabe beim Befahren des Bahnüberganges sowie eine Prioritätsberechtigung beim Befahren des Bahnüberganges. Auf diese Weise können die Erlaubnistoken hinsichtlich der Berechtigungen und der übrigen Funktionalität der Bahnübergangssicherung weiter spezifiziert werden. Es können für unterschiedlich attribuierte Erlaubnistoken jeweilige bestimmte Vorratsmengen solcher Erlaubnistoken vorgehalten werden. Hierdurch ist eine noch feinere und universellere Kontrolle des Passierens von Straßenfahrzeugen und Schienenfahrzeugen an dem Bahnübergang möglich.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the permission token has one or more attributes, wherein the attributes characterize certain authorizations of the requesting security system for the use of the level crossing, such. B. permissible total weight, permissible driving speed, at least one vehicle dimension, a direction setting when driving on the railroad crossing and a priority when driving on the railroad crossing. In this way, the permission tokens can be further specified with regard to the authorizations and the remaining functionality of the level crossing safeguard. For certain attributed permission tokens, respective particular stocks of such permission tokens may be maintained. As a result, an even finer and more universal control of the passage of road vehicles and rail vehicles at the railroad crossing is possible.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass ein schienenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem und/oder ein straßenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem einen Reservierungstoken vom Kontrollsystem anfordern kann, durch den ein bestimmter Zeitabschnitt in der Zukunft für das Passieren des Bahnüberganges reserviert werden kann. Auf diese Weise kann die zeitliche Abfolge des Passierens unterschiedlicher Fahrzeugarten des Bahnübergangs weiter optimiert werden und Wartezeiten am Bahnübergang minimiert werden. Ein solcher Reservierungstoken dient zum Reservieren eines Zeitslots am Bahnübergang und kann dementsprechend auch als Scheduling-Token eingesetzt werden. Der „normale“ Erlaubnistoken beinhaltet dagegen die unmittelbare Anmeldung des jeweiligen Sicherheitssystems zum Passieren des Bahnübergangs, die dem Gefährdungsausschluss am Bahnübergang dient. Diese beiden unterschiedlichen Token-Arten können im Laufe des Verfahrens ineinander übergehen.According to the invention, it is provided that a rail vehicle-side safety system and / or a roadside safety system can request a reservation token from the control system, by which a certain period of time can be reserved for the passage of the railroad crossing in the future. In this way, the time sequence of passing different types of vehicles of the railroad crossing can be further optimized and waiting times are minimized at the railroad crossing. Such a reservation token is used to reserve a time slot at the railroad crossing and can accordingly also be used as a scheduling token. The "normal" permission token, on the other hand, includes the immediate registration of the respective security system for passing the level crossing, which serves the exclusion of danger at the level crossing. These two different types of tokens can merge in the course of the process.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass das Kontrollsystem einem anfordernden Sicherheitssystem bevorzugt gegenüber anderen Sicherheitssystem einen Erlaubnistoken zuteilt, wenn das anfordernde Sicherheitssystem für den Zeitabschnitt, in dem es den Bahnübergang passieren wird, bereits über einen Reservierungstoken verfügt.According to an advantageous development of the invention, it is therefore provided that the control system preferably allocates a permission token to a requesting security system in relation to another security system if the requesting security system already has a reservation token for the period in which it will pass the railroad crossing.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein straßenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem einen Erlaubnistoken vom Kontrollsystem anfordert, wenn eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt sind:

a) das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem hat die Kommunikation mit dem für den Bahnübergang zuständigen Kontrollsystem aufgenommen, z.B. indem das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem in die Funkreichweite des am Bahnübergang angeordneten Kontrollsystems gelangt,
b) das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem erkennt anhand einer digitalen Karte und seiner eigenen Geoposition die Annäherung an den Bahnübergang,
c) das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem erkennt aufgrund einer automatischen Verkehrszeichenerkennung die Annäherung an den Bahnübergang.

According to an advantageous development of the invention, it is provided that a roadside safety system requests a permission token from the control system when one or more of the following conditions are met:

(a) the on-road safety system has commenced communication with the control system responsible for the level crossing, eg by bringing the road safety system into the radio range of the control system located at the level crossing;
b) the on-board safety system recognizes the approach to the level crossing by means of a digital map and its own geoposition;
c) the roadside safety system recognizes the approach to the railroad crossing due to automatic traffic sign recognition.

Auf diese Weise wird eine rechtzeitige Anforderung eines Erlaubnistokens vom straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem auf einfache Weise sichergestellt.In this way, a timely request of a permission token from the on-road safety system is easily ensured.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Kontrollsystem zum Ausgeben und Wiederannehmen von Erlaubnistoken zum Passieren des Bahnüberganges, wobei das Kontrollsystem zur Kommunikation mit schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystemen und straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystemen und zur Ausführung der kontrollsystemseitigen Schritte eines Verfahrens der zuvor erläuterten Art eingerichtet ist. Zu den kontrollsystemseitigen Schritten gehören insbesondere die Schritte c) und d) des Anspruchs 1 sowie die Rücknahme von Erlaubnistoken gemäß Merkmal e). Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden.The above-mentioned object is further achieved by a control system for issuing and accepting permission tokens for passing the railroad crossing, the control system being adapted for communication with rail vehicle safety systems and road vehicle safety systems and for performing the control system side steps of a method of the kind previously discussed. The control system-side steps include, in particular, steps c) and d) of claim 1 and the withdrawal of permission tokens according to feature e). This also makes it possible to realize the advantages explained above.

Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein schienenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem zum Anfordern und Zurückgeben von Erlaubnistoken zum Passieren des Bahnüberganges, wobei das schienenfahrzeugseitige Sicherheitssystemen zur Kommunikation mit Kontrollsystemen und zur Ausführung der schienenfahrzeugseitigen Schritte eines Verfahrens der zuvor erläuterten Art eingerichtet ist. Zu den schienenfahrzeugseitigen Schritten gehören insbesondere die Schritte a), e) und f) des Anspruchs 1. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden. The object mentioned at the outset is also achieved by a rail vehicle-side safety system for requesting and returning permit tokens for passing the railroad crossing, wherein the rail vehicle-side safety systems are set up for communication with control systems and for executing the rail vehicle side steps of a method of the kind explained above. In particular, steps a), e) and f) of claim 1 belong to the rail vehicle-side steps. Here too, the advantages explained above can be realized.

Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein straßenfahrzeugseitiges Sicherheitssystem zum Anfordern und Zurückgeben von Erlaubnistoken zum Passieren des Bahnüberganges, wobei das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystemen zur Kommunikation mit Kontrollsystemen und zur Ausführung der straßenfahrzeugseitigen Schritte eines Verfahrens der zuvor erläuterten Art eingerichtet ist. Zu den straßenfahrzeugseitigen Schritten gehören insbesondere die Schritte b), e) und g) des Anspruchs 1. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden.The aforementioned object is also achieved by a roadside safety system for requesting and returning permit tokens for passing the railroad crossing, wherein the roadside safety systems are arranged to communicate with control systems and to perform the road vehicle side steps of a method of the kind previously discussed. The road vehicle-side steps include, in particular, steps b), e) and g) of claim 1. Here too, the advantages explained above can be realized.

Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, eingerichtet zur Ausführung der kontrollsystemseitigen, der schienenfahrzeugseitigen oder der straßenfahrzeugseitigen Schritte eines Verfahrens der zuvor erläuterten Art, wenn das Computerprogramm auf einem Rechner ausgeführt wird. Dementsprechend ist der Rechner je nach Art der auszuführenden Schritte der Rechner des Kontrollsystems, des schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystems oder des straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystems.The object mentioned at the outset is also achieved by a computer program with program code means set up to execute the control system side, the rail vehicle side or the road vehicle side steps of a method of the kind explained above, when the computer program is executed on a computer. Accordingly, depending on the type of steps to be performed, the computer is the computer of the control system, the rail vehicle safety system or the road vehicle safety system.

Merkmale und Vorteile der Erfindung sind:

- Bidirektionale drahtlose Funkkommunikation zwischen dem Kontrollsystem des Bahnübergangs und straßenverkehrsseitigen Sicherheitssystemen, sodass im Ergebnis eine Funkkommunikation zwischen dem Bahnübergang und Straßenverkehrsteilnehmern erfolgt.
- Ferner erfolgt eine Kommunikation, die auch als Funkkommunikation ausgebildet sein kann, zwischen dem Kontrollsystem und damit dem Bahnübergang und dem Schienenfahrzeug bzw. dessen schienenfahrzeugseitigem Sicherheitssystem.
- Hierfür können verschiedene drahtlose Funksysteme verwendet werden, insbesondere sogenannte Short-Range-Communication gemäß IEEE802.11p oder b/g/n oder Long-Range-Communication, z.B. GSM-R, GSM, LTE, Tactile Internet.
- Vorteilhaft ist außerdem eine Übertragung von Erlaubnistoken zwischen Straßeninfrastruktureinrichtung, z.B. Lichtsignalanlagen, und schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystemen.

Features and advantages of the invention are:

Bidirectional wireless radio communication between the level crossing control system and roadside security systems, so that, as a result, radio communication between the level crossing and road users takes place.
Furthermore, communication takes place, which can also be designed as radio communication, between the control system and thus the level crossing and the rail vehicle or its rail vehicle-side safety system.
- For this purpose, various wireless radio systems may be used, in particular so-called short-range communication according to IEEE802.11p or b / g / n or long-range communication, eg GSM-R, GSM, LTE, Tactile Internet.
Also advantageous is a transmission of permission tokens between the road infrastructure device, for example traffic light systems, and rail vehicle safety systems.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments using drawings.

Es zeigen

1 - ein System zur Absicherung eines Bahnübergangs in schematischer Darstellung und
2 - ein Blockschaltbild der im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens miteinander interagierenden Elemente und
3 - ein Wirkplan eines ersten Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens und
4 - ein Wirkplan eines zweiten Teils des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Show it

1 - A system for securing a railroad crossing in a schematic representation and
2 a block diagram of the interacting with each other in the context of the inventive method and elements
3 - An action plan of a first part of the method and
4 - An action plan of a second part of the method according to the invention.

In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.In the figures, like reference numerals are used for corresponding elements.

Die Figur zeigt einen Bahnübergang 1 aus der Vogelperspektive. An dem Bahnübergang 1 kreuzt eine von Schienenfahrzeugen 7 befahrene Schienenstrecke 3 eine von Straßenfahrzeugen 4 befahrene Straße 2. Erkennbar ist, dass der Bahnübergang 1 keine konventionellen technischen Sicherheitsmaßnahmen wie Lichtsignalanlagen und/oder Schranken aufweist. Stattdessen erfolgt eine elektronische Bahnübergangssicherung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierfür ist ein dem Bahnübergang 1 zugeordnetes, lokales Kontrollsystem 6 vorhanden, das in der Nähe des Bahnübergangs 1 angeordnet ist. Das Kontrollsystem 6 kommuniziert bidirektional mit einem von dem Straßenfahrzeug 4 mitgeführten straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem 5 und einem von Schienenfahrzeug 7 mitgeführten schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem 8. Dabei erfolgt eine Abstimmung, welches der Fahrzeuge 4, 7 den Bahnübergang 1 passieren darf, durch das Kontrollsystem durch Ausgabe und Rücknahme von Erlaubnistoken 60, die im Kontrollsystem 6 vorgehalten sind.The figure shows a railroad crossing 1 from a bird's eye view. At the railroad crossing 1 crosses one of rail vehicles 7 busy rail route 3 one of road vehicles 4 busy road 2 , It can be seen that the railroad crossing 1 has no conventional technical safety measures such as traffic lights and / or barriers. Instead, an electronic level crossing safeguard by means of the method according to the invention. For this is a railroad crossing 1 associated, local control system 6 existing, that near the railroad crossing 1 is arranged. The control system 6 communicates bidirectionally with one of the road vehicle 4 entrained road vehicle safety system 5 and one of rail vehicle 7 entrained rail vehicle safety system 8th , This is a vote, which of the vehicles 4 . 7 the railroad crossing 1 pass through the control system by issuing and withdrawing permission tokens 60 in the control system 6 are held.

Es ist ferner ein entferntes Zusatzkontrollsystem 9 vorhanden, mit dem das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem 5 und/oder das schienenfahrzeugseitige Sicherheitssystem 8 kommunizieren kann. In dem Zusatzkontrollsystem 9 werden sogenannte Reservierungstoken 90 vorgehalten, die auf Anforderung ebenfalls an das jeweils anfordernde Sicherheitssystem 5, 8 ausgegeben werden können oder nur für Straßenfahrzeuge vorgesehen sind und dementsprechend nur an straßenfahrzeugseitige Sicherheitssysteme 5 ausgegeben werden können. Mittels der Reservierungstoken 90 kann ein bestimmter Zeitabschnitt in der Zukunft für das Passieren des Bahnübergangs reserviert werden. So kann das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem 5 beispielsweise eine Reservierungstoken 90 bereits bei Beginn einer Fahrt anfordern, d.h. lange bevor der Bahnübergang 1 erreicht ist, wenn z.B. aufgrund einer Routenplanung eines Navigationssystems ungefähr abgeschätzt werden kann, wann das Straßenfahrzeug 4 den Bahnübergang 1 erreichen müsste.It is also a remote additional control system 9 present, with which the roadside safety system 5 and / or the rail vehicle safety system 8th can communicate. In the additional control system 9 become so-called reservation tokens 90 held on request also to the respective requesting security system 5 . 8th can be issued or are intended only for road vehicles and accordingly only on road-side safety systems 5 be issued can. By means of the reservation token 90 For example, a certain period of time may be reserved for passing the railroad crossing in the future. This is how the off-road safety system can 5 for example, a reservation token 90 request at the beginning of a trip, ie long before the railroad crossing 1 is reached, if, for example, based on a route planning of a navigation system can be estimated approximately when the road vehicle 4 the railroad crossing 1 would have to reach.

Mit dem anhand der 1 erläuterten System aus dem Kontrollsystem 6, dem straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem 5 und dem schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem 8, ggf. unter Einbeziehung des Zusatzkontrollsystems 9, kann z.B. die anhand der 2 dargestellte Interaktion durchgeführt werden. Gemäß 2 kann das Schienenfahrzeug 7 als Teile des schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystems 8 eine Kommunikationseinheit 80 zur drahtlosen Kommunikation mit dem Kontrollsystem 6, eine Ortungs- und Atlas-Einheit 83, eine Längsführungseinheit 81 sowie eine Navigationseinheit 82 aufweisen.With the help of the 1 explained system from the control system 6 , the road vehicle safety system 5 and the rail vehicle safety system 8th , possibly including the additional control system 9 , for example, the basis of the 2 represented interaction are performed. According to 2 can the rail vehicle 7 as parts of the rail vehicle safety system 8th a communication unit 80 for wireless communication with the control system 6 , a tracking and atlas unit 83 , a longitudinal guide unit 81 as well as a navigation unit 82 exhibit.

Das Kontrollsystem 6 weist eine eigene Kommunikationseinheit 61 auf, die zur drahtlosen Kommunikation mit der Kommunikationseinheit 80 des schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystems 8 sowie einer Kommunikationseinheit 50 des straßenfahrzeugseitigen Sicherheitssystems 5 dient. Ferner ist eine Sicherungslogik 62 vorhanden, die die Prüfung, ob ein Erlaubnistoken ausgegeben werden kann, durchführt und die entsprechenden Sicherheitsfunktionen beinhaltet.The control system 6 has its own communication unit 61 on, which allows for wireless communication with the communication unit 80 of the rail vehicle safety system 8th as well as a communication unit 50 of the road vehicle safety system 5 serves. Further, a backup logic 62 exists, which performs the check of whether a permission token can be issued and includes the corresponding security functions.

Das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem 5 weist außer der Kommunikationseinheit 50 eine Ortungs- und Atlas-Einheit 53, eine Quer- und Längsführungseinheit 51 sowie eine Navigationseinheit 52 auf.The road vehicle safety system 5 indicates except the communication unit 50 a tracking and atlas unit 53 , a transverse and longitudinal guide unit 51 as well as a navigation unit 52 on.

Die jeweiligen Navigationseinheiten 52, 82 sind zur Fernkommunikation mit dem z.B. als Infrastruktureinrichtung ausgebildeten Zusatzkontrollsystem 9 eingerichtet.The respective navigation units 52 . 82 are for remote communication with the example designed as an infrastructure additional control system 9 set up.

Anhand des in 3 dargestellten Ablaufs kann die nicht-sicherungstechnische Behandlung der Voranmeldung erläutert werden, d.h. die Beschaffung eines Reservierungstoken 90 vom Zusatzkontrollsystem 9. Die Fahrzeuge 4, 7 melden sich an dem z.B. zentralen Zusatzkontrollsystem 9 an. Dort wird für jeden anfragenden Verkehrsteilnehmer eine Fahrtvorgabe ermittelt, z.B. unter Berücksichtigung der gegenseitigen Abhängigkeit zueinander. Insbesondere kann berücksichtigt werden, dass Straßenfahrzeuge 4 anhand der Reservierungstoken Zeitslots benötigen, die als Restriktion in der Trassenberechnung der Schienenfahrzeuge 7 berücksichtigt werden müssen. Diese Fahrtvorgabe geht in die Navigation des jeweiligen Fahrzeugs 4, 7 ein, d.h. sie wird in der jeweiligen Navigationseinheit 52, 82 ausgewertet. Sollte es einen Defekt oder eine Störung in der Kommunikation mit dem Zusatzkontrollsystem 9 geben, wird hierdurch die Sicherheit am Bahnübergang 1 nicht beeinträchtigt. Lediglich die verkehrstechnische Optimierung wird z.B. hinsichtlich Wartezeiten negativ beeinflusst.Based on the in 3 As illustrated, the non-safety-related treatment of the pre-application can be explained, ie the procurement of a reservation token 90 from the additional control system 9 , The vehicles 4 . 7 report to the eg central additional control system 9 at. There, a route specification is determined for each requesting road users, for example, taking into account the interdependence of each other. In particular, it can be considered that road vehicles 4 using the reservation tokens require time slots as a restriction in the path calculation of rail vehicles 7 must be taken into account. This destination is in the navigation of the respective vehicle 4 . 7 one, ie it will be in the respective navigation unit 52 . 82 evaluated. Should there be a defect or a fault in communication with the auxiliary control system 9 give, thereby the security at the railroad crossing 1 not impaired. Only the traffic optimization is adversely affected, for example, with regard to waiting times.

Wie die 3 zeigt, kann im Schienenfahrzeug 7 zunächst in einem Block 100 eine Trajektorienplanung für das Schienenfahrzeug erfolgen. Dies resultiert in einer Anforderung eines Reservierungstokens 90 von dem Zusatzkontrollsystem 9. In Reaktion darauf wird im Zusatzkontrollsystem 9 im Block 103 eine initiale Zugsequenz gebildet. In einem darauffolgenden Block 104 wird die Zugsequenz aktualisiert. Dies erfolgt in Abstimmung mit einem Block 108, in dem eine Fahrzeugsequenz aktualisiert wird. Gegebenenfalls wird dann nach dem Block 104 in einem Block 105 die Voranmeldung quittiert. Dementsprechend wird der angeforderte Reservierungstoken an das Schienenfahrzeug 7 bzw. dessen Sicherheitssystem 8 übergeben. In einem Block 102 wird der Reservierungstoken als Voranmeldung empfangen. Es erfolgt ein entsprechendes Navigieren des Schienenfahrzeugs, sodass der durch den Reservierungstoken festgelegte Zeitabschnitt für das Passieren des Bahnübergangs möglichst eingehalten wird. Über einen Block 101 kann der empfangene Reservierungstoken 90 an das Zusatzkontrollsystem 9 zurückgegeben werden. Dies erfolgt z.B., wenn der Reservierungstoken nicht mehr benötigt wird, z.B. weil der vorgesehene Zeitabschnitt für das Passieren des Bahnübergangs ohnehin nicht eingehalten werden kann, oder wenn ein Erlaubnistoken für das Passieren des Bahnübergangs empfangen wurde.As the 3 shows, in the rail vehicle 7 first in a block 100 a trajectory planning for the rail vehicle done. This results in a request for a reservation token 90 from the additional control system 9 , In response, in the supplementary control system 9 in the block 103 formed an initial train sequence. In a subsequent block 104 the train sequence is updated. This is done in coordination with a block 108 in which a vehicle sequence is updated. If necessary, then after the block 104 in a block 105 the pre-registration acknowledged. Accordingly, the requested reservation token becomes the rail vehicle 7 or its security system 8th to hand over. In a block 102 the reservation token is received as a pre-notification. There is a corresponding navigation of the rail vehicle so that the time specified by the reservation token time for the passage of the railroad crossing is maintained as possible. About a block 101 can the received reservation token 90 to the additional control system 9 be returned. This takes place, for example, if the reservation token is no longer needed, for example because the time interval provided for passing the level crossing can not be met anyway, or if a permission token for passing the level crossing has been received.

In vergleichbarer Weise ist der Ablauf im Straßenfahrzeug 4. In einem Block 110 erfolgt eine Trajektorienplanung für das Straßenfahrzeug. Es kann als Voranmeldung ein Reservierungstoken 90 vom Zusatzkontrollsystem 9 angefordert werden. In a similar way, the process is in the road vehicle 4 , In a block 110 Trajectory planning for the road vehicle takes place. It can be used as a reservation reservation token 90 from the additional control system 9 be requested.

In Reaktion darauf wird in einem Block 109 im Zusatzkontrollsystem 9 eine initiale Kfz-Sequenz gebildet. Diese so gebildete Kfz-Sequenz wird in einem Block 108 aktualisiert, und zwar in Abstimmung mit der im Block 104 aktualisierten Zugsequenz. Gegebenenfalls erfolgt nach dem Block 108 eine Quittierung der Voranmeldung 107, indem der gewünschte Reservierungstoken 90 an das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem übergeben wird. Dieses wird im Block 112 als Voranmeldung empfangen. Es erfolgt ein entsprechendes Navigieren des Straßenfahrzeugs. Der straßenfahrzeugseitig empfangene Reservierungstoken kann gemäß Block 111 ebenfalls an das Zusatzkontrollsystem 9 zurückgegeben werden, z.B. wenn der Zeitabschnitt für das Passieren des Bahnübergangs, der durch den Reservierungstoken festgelegt ist, nicht eingehalten werden kann oder wenn das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem bereits einen Erlaubnistoken zum Passieren des Bahnübergangs 1 erhalten hat.In response, it will be in a block 109 in the additional control system 9 an initial car sequence formed. This car sequence thus formed is in a block 108 updated, in agreement with the in the block 104 updated train sequence. If necessary, after the block 108 an acknowledgment of the pre-registration 107 by adding the desired reservation token 90 is handed over to the road vehicle safety system. This is in the block 112 received as reservation. There is a corresponding navigation of the road vehicle. The reservation token received on the road vehicle side may, according to block 111 also to the additional control system 9 be returned, for example, when the time period for the Passing the level crossing established by the reservation token can not be met or if the roadside safety system already has a permission token to pass the level crossing 1 had received.

In dem Zusatzkontrollsystem erfolgt im Block 106 zusätzliche eine Trajektorienüberwachung anhand von von dem Straßenfahrzeug 4 und von dem Schienenfahrzeug 7 mitgeteilten Daten über die Fahrtrajektorie. Anhand der Trajektorienüberwachung erfolgt in den Blöcken 104, 108 eine entsprechende Aktualisierung der Zugsequenz bzw. der Fahrzeugsequenz.In the additional control system takes place in the block 106 additional trajectory monitoring based on the road vehicle 4 and from the rail vehicle 7 communicated data about the driving trajectory. Based on the Trajektorienüberwachung takes place in the blocks 104 . 108 a corresponding update of the train sequence or the vehicle sequence.

Die 4 zeigt den grundsätzlichen Ablauf einer möglichen Sicherungslogik der Bahnübergangssicherung, die auf dem Ausgeben und dem Zurückgeben von Erlaubnistoken 60 beruht. Hierbei werden zwischen schienenfahrzeugspezifischen Erlaubnistoken und straßenfahrzeugspezifischen Erlaubnistoken unterschieden. Erstere werden in der 4 auch als Zugtoken bezeichnet, letztere als Kfz-Token.The 4 shows the basic sequence of a possible safety logic of the level crossing protection, on the issuing and returning permission token 60 based. Here, a distinction is made between rail vehicle-specific permission tokens and road vehicle-specific permission tokens. The former will be in the 4 also referred to as Zugtoken, the latter as a car token.

Der dargestellte Ablauf kann bei Bedarf dahingehend ergänzt werden, dass die Prüfung der Verfügbarkeit der Erlaubnistoken um eine simulationsbasierte Ankunftszeitprognose des jeweiligen Fahrzeugs 4, 7 ergänzt wird, um den Ablauf und die Sperrzeiten des Bahnübergangs 1 für alle Verkehrsteilnehmer optimal zu gestalten. In dem Kontrollsystem 6 ist eine Konflikterkennung implementiert. Auf der Grundlage der ausgegebenen Erlaubnistoken kann erkannt werden, ob es zu einem Konflikt im Sinne einer verkehrsgefährdenden Situation kommt. Es wird geprüft, z.B. aufgrund fahrdynamischer Gleichungen, ob ein Unfall vermieden werden kann. Sollte dies nicht der Fall sein, kann zumindest das Schadensausmaß minimiert werden. Hierfür kann als sicherheitsgerichtete Reaktion in einem Fahrzeug 4, 7 z.B. eine Abbremsung erfolgen. Es kann im Einzelfall auch ein Beschleunigen des Fahrzeugs 4, 7 erfolgen, wenn dies zur Konfliktvermeidung günstiger ist.If necessary, the depicted sequence can be supplemented by checking the availability of the permission tokens by a simulation-based arrival time forecast of the respective vehicle 4 . 7 is supplemented to the expiration and the closing times of the railroad crossing 1 optimal for all road users. In the control system 6 a conflict detection is implemented. On the basis of the issued permission tokens, it can be recognized whether there is a conflict in the sense of a traffic-jeopardizing situation. It is checked, for example due to dynamic driving equations, whether an accident can be avoided. If this is not the case, at least the extent of the damage can be minimized. This can be considered as a safety-related reaction in a vehicle 4 . 7 for example, a deceleration. In individual cases, it can also accelerate the vehicle 4 . 7 if this is more favorable for conflict prevention.

Die sicherheitsgerichtete Funktion, die bei nicht erhaltenem Erlaubnistoken ausgeführt wird, umfasst z.B. die Auslösung eine Zwangsbremsung, insbesondere beim Schienenfahrzeug. Bei einem Straßenfahrzeug kann alternativ oder zusätzlich auch ein Eingriff in die Querführung des Fahrzeugs vorgenommen werden und damit die Fahrtrichtung geändert werden. Zusätzlich kann eine Information an den Fahrzeugführer ausgegeben werden, z.B. Fahrempfehlungen im Sinne einer Reduktion der Geschwindigkeit.The safety-related function that is performed when the permission token is not received includes e.g. the triggering a forced braking, especially in the rail vehicle. In a road vehicle, alternatively or additionally, an intervention in the transverse guidance of the vehicle can be made and thus the direction of travel can be changed. In addition, information may be output to the driver, e.g. Driving recommendations in the sense of a reduction of the speed.

Die gestrichelten Pfeile in der 4 deuten an, dass die Erteilung einer bestimmten Erlaubnistokenart, z.B. für Schienenfahrzeuge, die Prüfung der ausgegebenen straßenverkehrsseitigen Erlaubnistoken voraussetzt. Dies gilt im umgekehrten Fall in analoger Weise.The dashed arrows in the 4 indicate that the issuance of a specific permission token type, eg for rolling stock, requires the examination of the issued roadside permission token. This applies in the opposite case in an analogous manner.

Nähert sich ein Schienenfahrzeug 7 dem Bahnübergang 1, wird gemäß Block 200 ein Erlaubnistoken 60 vom Kontrollsystem 6 angefordert, z.B. beim Überfahren einer Einschaltstelle, die das Anfordern des Erlaubnistokens auslöst. Im Kontrollsystem 7 wird im Block 204 geprüft, ob ein Zugtoken verfügbar ist und ausgegeben werden kann.Approaches a rail vehicle 7 the railroad crossing 1 , according to block 200 a permission token 60 from the control system 6 requested, eg when crossing a switch-on point, which triggers the requesting of the permission token. In the control system 7 will be in the block 204 Checked if a token is available and ready to be issued.

In einem nachfolgenden Block 205 wird geprüft, ob ein Schienenfahrzeug auf dem gleichen Gleis entgegenkommt. Ist dies der Fall, wird ein Signal an das Schienenfahrzeug 7 abgegeben. Dort wird in einem Block 201 eine sicherheitsgerichtete Reaktion ausgelöst, z.B. eine sicherheitsgerichtete Funktion durchgeführt. In einem Block 206 des Kontrollsystems 6 wird geprüft, ob ein Schienenfahrzeug auf dem gleichen Gleis folgt. Ist dies der Fall, wird wiederum zu dem Block 201 verzweigt, wo die sicherheitsgerichtete Reaktion des Schienenfahrzeugs ausgelöst wird. In einem Block 207 des Kontrollsystems 6 wird geprüft, ob noch ausgeteilte Kfz-Token im Umlauf sind, d.h. von Straßenfahrzeugen noch nicht an das Kontrollsystem 6 zurückgegeben wurden. Wenn dies der Fall ist, erfolgt wiederum eine Verzweigung zum Block 201, wo die sicherheitsgerichtete Reaktion des Schienenfahrzeugs ausgelöst wird. Sind die zuvor genannten drei Bedingungen in den Blöcken 205, 206, 207 nicht erfüllt, wird im Block 208 der Zugtoken erteilt, d.h. es wird der entsprechende Erlaubnistoken an das Schienenfahrzeug 7 ausgegeben. In einem darauffolgenden Block 209 wird die Verwaltung der Zugtoken aktualisiert, da bereits ein Zugtoken ausgegeben wurde.In a subsequent block 205 It is checked whether a rail vehicle meets on the same track. If this is the case, a signal is sent to the rail vehicle 7 issued. There is in a block 201 a safety-related reaction is triggered, eg a safety-related function is performed. In a block 206 of the control system 6 It is checked whether a rail vehicle follows on the same track. If this is the case, turn to the block 201 Branches where the safety-related response of the rail vehicle is triggered. In a block 207 of the control system 6 A check is made as to whether any issued tokens are in circulation, ie of road vehicles not yet in the control system 6 were returned. If so, again a branch to the block occurs 201 where the safety-related response of the rail vehicle is triggered. Are the aforementioned three conditions in the blocks 205 . 206 . 207 not fulfilled, is in the block 208 the train token is issued, ie it is the appropriate permission token to the rail vehicle 7 output. In a subsequent block 209 the management of train tokens is updated because a train token has already been issued.

Das Schienenfahrzeug 7 kann, da es im Besitz des Zugtokens ist, den Bahnübergang 1 passieren. Der Zugtoken wird dann gemäß Block 203 regulär nach Überfahren des Bahnübergangs 1 an das Kontrollsystem 5 zurückgegeben. Es kann gemäß Block 202 auch eine irreguläre Rückgabe des Zugtokens vor Überfahren des Bahnübergangs erfolgen, z.B. wenn das Schienenfahrzeug aus sonstigen Gründen, z.B. eine von einem Passagier ausgelöste Notbremsung, den Bahnübergang in absehbarer Zeit nicht erreichen wird.The rail vehicle 7 can, as it is in the possession of the towing token, the railroad crossing 1 happen. The token will then be in block 203 regular after crossing the railroad crossing 1 to the control system 5 returned. It can according to block 202 also an irregular return of the towing token before crossing the railroad crossing done, for example, if the rail vehicle for other reasons, such as a triggered by a passenger emergency braking, the level crossing will not reach in the foreseeable future.

In Sonderfällen kann ein Alarm ausgelöst werden. In diesem Fall kann das Kontrollsystem 6 auch aktiv einen bereits ausgegebenen Zugtoken vom schienenfahrzeugseitigen Sicherheitssystem 8 zurückfordern, wie im Block 210 angegeben. In diesem Fall erfolgt im Schienenfahrzeug im Block 201 die sicherheitsgerichtete Reaktion. Ein solcher Alarmzustand kann z.B. eingenommen werden, wenn über weitere Sicherungsmaßnahmen, z.B. eine Videoüberwachung des Bahnübergangs, eine sonstige Störung des Bahnübergangs erkannt wird, wie z.B. dort befindliche Personen oder sonstige Gegenstände.In special cases, an alarm can be triggered. In this case, the control system 6 also actively an already issued token from the rail vehicle safety system 8th reclaim, as in the block 210 specified. In this case takes place in the rail vehicle in the block 201 the safety-related reaction. Such an alarm condition can be assumed, for example, if further security measures, for example video surveillance of the level crossing, indicate that another fault in the level crossing has been detected, such as, for example, persons or other objects located there.

Straßenfahrzeugseitig erfolgt im Block 216 ebenfalls eine Anforderung eines Erlaubnistokens, nämlich des Kfz-Tokens bei Überfahren einer Einschaltstelle. Die Einschaltstelle kann durch technische Mittel, z.B. einen in die Fahrbahn der Straße eingelassenen Detektor, ausgelöst werden, oder anhand der im Anspruch 7 angegebenen Bedingungen. Im Kontrollsystem 6 wird im Block 211 geprüft, ob der gewünschte Kfz-Token verfügbar ist. Hierzu wird in einem Block 212 geprüft, ob ausgeteilte Zugtoken im Umlauf sind, d.h. von Schienenfahrzeugen noch nicht zurückgegeben wurden. Wenn dies der Fall ist, wird zu einem Block 217 verzweigt, in dem im Straßenfahrzeug 4 eine sicherheitsgerichtete Reaktion ausgelöst wird, z.B. indem eine sicherheitsgerichtete Funktion durchgeführt wird.Road vehicle side takes place in the block 216 also a request for a permission token, namely the vehicle token when driving over a switch-on. The switch-on can be triggered by technical means, such as a sunken into the roadway of the detector, or on the basis in the claim 7 specified conditions. In the control system 6 will be in the block 211 checked if the desired car token is available. This is done in a block 212 Checked if train tokens issued are in circulation, ie have not yet been returned by rail vehicles. If this is the case, it becomes a block 217 branches in which in the road vehicle 4 a safety-related reaction is triggered, eg by performing a safety-related function.

Andernfalls wird vom Block 212 zum Block 213 verzweigt. Der Kfz-Token wird erteilt und an das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem ausgegeben. In einem darauffolgenden Block 214 wird die Verwaltung der Kfz-Token aktualisiert, in vergleichbarer Weise wie im Block 209 die Zugtoken.Otherwise, the block 212 to the block 213 branched. The token is issued and issued to the roadside safety system. In a subsequent block 214 the management of the token is updated in a similar way as in the block 209 the train token.

Regulär gibt das straßenfahrzeugseitige Sicherheitssystem 5 den erhaltenen Kfz-Token nach Überfahren des Bahnübergangs 1 an das Kontrollsystem 6 zurück, wie im Block 219 angegeben. Es ist zusätzlich eine irreguläre Rückgabe des Kfz-Tokens vor Überfahren des Bahnübergangs im Block 218 vorgesehen, z.B. wenn das Straßenfahrzeug den Bahnübergang nicht erreichen kann, z.B. aufgrund eines Fahrzeugdefekts.Regular is the road safety system 5 the received motor vehicle token after crossing the railroad crossing 1 to the control system 6 back, as in the block 219 specified. It is also an irregular return of the vehicle token before crossing the railroad crossing in the block 218 provided, for example, if the road vehicle can not reach the railroad crossing, eg due to a vehicle defect.

In einem Alarmfall kann im Block 215 vom Kontrollsystem 6 auch ein bereits ausgegebener Kfz-Token aktiv zurückgefordert werden. Dies führt zum Auslösen der sicherheitsgerichteten Reaktion im Block 217 des Straßenfahrzeugs 4.In an alarm case can in the block 215 from the control system 6 also an already issued vehicle token can be actively reclaimed. This leads to the triggering of the safety-related reaction in the block 217 of the road vehicle 4 ,

Claims

Method for securing a level crossing (1), in which a rail track (3) used by rail vehicles (7) crosses a road (2) used by road vehicles (4), comprising the following steps: a) of a rail vehicle-side safety system (8) of the rail track (3) traveling rail vehicle (7) when Approaching the rail vehicle (7) to the railroad crossing (1) by a control system (6) a permission token (60) is requested, the rail vehicle (7) entitled to cross the level crossing (1), b) a permission token (60) is requested from a roadside safety system (5) of a road vehicle (4) driving the road vehicle (4) to the level crossing (1), the road vehicle (4) for crossing the Level crossing (1) entitled, c) upon receipt of a permission token request, the control system (6) checks whether issuance of a permission token (60) to the requesting security system (5, 8) is permitted, d) if permissible, the control system (6) issues a requested permission token (60) to the requesting security system (5, 8), e) a permission token (60) obtained from the control system (6) is returned by the respective security system (5, 8) to the control system (6) at the latest when the respective rail vehicle (7) or road vehicle (4) carrying the permit token (60) ) has passed the level crossing (1), f) a safety-related function is triggered in the rail vehicle-side safety system (8) if the requested permit token (60) was not transmitted by the control system (6) before reaching the railroad crossing (1), g) a safety-related function is triggered in the road vehicle-side safety system (5) if the requested permit token (60) was not transmitted by the control system (6) before reaching the level crossing (1), h) wherein a rail vehicle safety system (8) and / or a roadside safety system (5) may request a reservation token (90) from the control system (6) or an auxiliary control system (9) by which a certain time period in the future for passing the railroad crossing (1) can be reserved.

A method according to the preceding claim, characterized in that the check of whether issuance of a permission token (60) to the requesting security system (5, 8) is allowable comprises checking whether the requested authorization token (60) is issued to the requesting security system (5, 8) there is a risk of collision between a rail vehicle (7) and a road vehicle (5) at the level crossing (1), and if a collision risk is detected, the control system (6) does not issue the requested permission token (60).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control system (6) preferably allocates the permission token (60) to the rail vehicle-side security system (8) in the case of a simultaneous or temporally overlapping request of permit tokens (60).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the permission token (60) has one or more attributes, the attributes having certain authorizations of the requesting security system (5, 8) for Use the level crossing (1), such. B. permissible total weight, permissible driving speed, at least one vehicle dimension, a direction setting when driving on the railroad crossing and a priority when driving on the railroad crossing.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control system (6) preferably allocates a permission token (60) to a requesting security system (5, 8) when the requesting security system (5, 8) for the time period in which it will pass the railroad crossing (1) already has a reservation token (90).

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that a roadside safety system (5) requests a permit token (60) from the control system (6) if one or more of the following conditions are met: a) the roadside safety system (5) has the communication b) the road safety system (5) recognizes the approach to the railroad crossing (1) by means of a digital map and its own geoposition, c) recognizes the roadside safety system (5) due to an automatic traffic sign recognition the approach to the railroad crossing (1).

A control system (6) for issuing and accepting permission tokens (60) for passing the railroad crossing (1), the control system (6) for communicating with rail vehicle safety systems (8) and roadside safety systems (5) and for performing the control system side steps of a method one of the preceding claims is set up.

A rail vehicle side security system (8) for requesting and returning permit tokens (60) for passing the railroad crossing (1), said rail vehicle side security system (8) for communicating with control systems (6) and executing the rail vehicle side steps of a method according to any one of Claims 1 to 6 is set up

A roadside safety system (5) for requesting and returning permit tokens (60) for passing the railroad crossing (1), said on-road safety system (5) for communicating with control systems (6) and for performing the on-vehicle roadside steps of a method according to any one of Claims 1 to 6 is set up

Computer program with program code means adapted to carry out the control system side, the rail vehicle side or the road vehicle side steps of a method according to one of Claims 1 to 6 when the computer program is running on a computer.