軌道車輛制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種軌道車輛，所述軌道車輛具有：車輛單元(12.1)，所述車輛單元具有運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)；引導(dǎo)系統(tǒng)(18)，所述引導(dǎo)系統(tǒng)包括第一引導(dǎo)系統(tǒng)級(54)和至少一個第二引導(dǎo)系統(tǒng)級(56)，在所述第一引導(dǎo)系統(tǒng)級中，運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)借助于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)(52)彼此聯(lián)網(wǎng)，所述第二引導(dǎo)系統(tǒng)級具有至少一個與對運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)中的過程進(jìn)行模擬處理相關(guān)聯(lián)的線路組(32)。為了提供能夠以低耗費(fèi)的布線實(shí)現(xiàn)高的安全水平的這類軌道車輛而提出：車輛單元(12.1)包括引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置(38)，所述引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置具有與數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)(52)相關(guān)聯(lián)的第一接口單元(46)、與線路組(32)相關(guān)聯(lián)的至少一個第二接口單元(48)和控制單元(60)，所述控制單元在至少一個運(yùn)行模式中設(shè)為用于經(jīng)由第二接口單元(48)處理過程。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】軌道車輛
本專利技術(shù)涉及一種軌道車輛，所述軌道車輛具有：車輛單元，所述車輛單元具有運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)；和引導(dǎo)系統(tǒng)(Leitsystem)，所述引導(dǎo)系統(tǒng)包括第一引導(dǎo)系統(tǒng)級和至少一個第二引導(dǎo)系統(tǒng)級，在所述第一引導(dǎo)系統(tǒng)級中，運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)借助于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)彼此聯(lián)網(wǎng)，所述第二引導(dǎo)系統(tǒng)級具有至少一個與對運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)中的過程進(jìn)行模擬處理相關(guān)聯(lián)的線路組。
技術(shù)介紹
已知下述軌道車輛、尤其動車組，所述軌道車輛構(gòu)造成具有數(shù)字控制裝置。為此，軌道車輛的子系統(tǒng)借助于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)彼此聯(lián)網(wǎng)，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)形成第一引導(dǎo)系統(tǒng)級。例如，控制設(shè)備如驅(qū)動控制設(shè)備和制動控制設(shè)備連接于總線系統(tǒng)，所述控制設(shè)備經(jīng)由所述總線系統(tǒng)能夠彼此通信并且與其他運(yùn)行機(jī)構(gòu)(例如傳感裝置的元件)通信。與所述引導(dǎo)系統(tǒng)級無關(guān)地，需要多個安全相關(guān)的附加連接裝置，以便滿足根據(jù)CSM(“CommonSafetyMethods”，通用安全方法)的要求。所述附加連接裝置典型地采取電回路的形式，所述電回路在本領(lǐng)域技術(shù)人員的術(shù)語中作為“安全回路”已知。例如，對此的示例是門控制回路、緊急制動回路、耦合回路、門鎖緊回路、制動指令回路等。為了監(jiān)控和評估由這些回路引導(dǎo)的電信號，耗費(fèi)的、傳統(tǒng)的開關(guān)技術(shù)裝置是必需的。這基于使用多個根據(jù)繼電器技術(shù)的開關(guān)，伴隨所述繼電器技術(shù)出現(xiàn)高的布線耗費(fèi)。例如，借助于常規(guī)的開關(guān)元件應(yīng)能夠以足夠的安全性確定：是否拉動緊急制動，或者門仍保持打開或已經(jīng)鎖緊。同樣地，對門打開過程的行駛方向相關(guān)的控制通過控制常規(guī)的開關(guān)元件進(jìn)行。對此必需的布線、線纜穿引、連接技術(shù)在構(gòu)造時需要大的安裝空間，并且其借助耐久的連接元件執(zhí)行(例如金和銀接觸件)。所述解決方案在具有擴(kuò)展可能性的模塊化構(gòu)造的范圍中可非常受限地處理。此外，對數(shù)字控制技術(shù)的現(xiàn)有的總線系統(tǒng)的應(yīng)用不是沒有限制地進(jìn)行。在現(xiàn)有的車輛中存在的計(jì)算機(jī)支持的硬件在任何方面都不能夠達(dá)到高水平的安全完整性(或“SIL等級”)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)基于下述目的，提供一種軌道車輛，在所述軌道車輛中能夠以低耗費(fèi)的布線實(shí)現(xiàn)高的安全等級。對此提出，車輛單元包括引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置，所述引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置具有與數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的第一接口單元、與線路組相關(guān)聯(lián)的至少一個第二接口單元和控制單元，所述控制單元在至少一個運(yùn)行模式中設(shè)為用于經(jīng)由第二接口單元處理所述過程。由此，能夠有利地節(jié)省用于處理所述過程的常規(guī)的開關(guān)元件、監(jiān)控元件和評估元件。由此能夠明顯地簡化車輛單元的布線。應(yīng)將“運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)”理解成至少一個運(yùn)行機(jī)構(gòu)或一組運(yùn)行機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)行機(jī)構(gòu)與軌道車輛運(yùn)行時的共同的任務(wù)相關(guān)聯(lián)。如果運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)具有多個運(yùn)行機(jī)構(gòu)，那么所述運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)為用于，至少共同作用地執(zhí)行所述任務(wù)。除了提到的運(yùn)行機(jī)構(gòu)之外，運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)適當(dāng)?shù)匕ㄟ\(yùn)行機(jī)構(gòu)相互間的本地聯(lián)網(wǎng)。典型的運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)構(gòu)成為驅(qū)動單元、制動裝置、門裝置、空調(diào)裝置、乘客信息裝置、緊急制動裝置等。應(yīng)將“處理”過程尤其理解成至少一次控制、例如觸發(fā)、監(jiān)控和/或評估過程。應(yīng)將“模擬處理”理解成下述處理，所述處理至少借助模擬機(jī)構(gòu)執(zhí)行。模擬機(jī)構(gòu)尤其是模擬線路和機(jī)構(gòu)，所述模擬線路適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)為用于引導(dǎo)模擬的電信號，所述機(jī)構(gòu)連接于、尤其直接物理連接于至少一個模擬線路。典型的機(jī)構(gòu)尤其是操作機(jī)構(gòu)，例如按鍵、桿等和開關(guān)機(jī)構(gòu)。在此，線路組適當(dāng)?shù)赜赡M線路形成。所述模擬線路不同于數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成用于以數(shù)字的形式傳輸信息的線路。與此相應(yīng)地，第一接口單元和第二接口單元彼此不同。第一接口單元形成用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)的接口并且具有用于連接線纜以進(jìn)行數(shù)字傳輸?shù)臄?shù)字連接可能性，而第二接口單元形成用于線路組的線路的接口并且具有模擬連接可能性，所述模擬連接可能性設(shè)計(jì)成用于連接模擬的電纜。第一接口單元尤其構(gòu)成為數(shù)字的輸入和輸出單元(或數(shù)字的I/O單元)，而第二接口單元構(gòu)成為模擬的輸入和輸出單元(或模擬的I/O單元)。這尤其用于，將具有至少一個特定的特征——尤其特定的電壓值、特定的電流值、特定的頻率等——的電信號耦合輸入到線路組的線路中并且從線路組的線路檢測或讀取這種信號。在模擬處理“經(jīng)由”第二接口單元通過控制單元進(jìn)行的過程時，適當(dāng)?shù)貙⒖刂茊卧绕涫瞧渲辽僖粋€處理器單元——的數(shù)字的工作過程的適當(dāng)?shù)男盘柵c第二接口單元共同作用地轉(zhuǎn)換為處理線路組的模擬電信號——尤其包括耦合輸入和讀取。引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置通過接口單元的功能分離有利地分級構(gòu)造，所述接口單元分別與不同的引導(dǎo)系統(tǒng)級關(guān)聯(lián)。對于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)能夠使用已知的技術(shù)。引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置尤其能夠基于簡單的通信結(jié)構(gòu)連接于現(xiàn)有的數(shù)字控制技術(shù)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有的軌道車輛的簡單的改裝。已知的引導(dǎo)技術(shù)尤其基于以太網(wǎng)技術(shù)。尤其地，作為數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)的組成部分，能夠使用類型的總線，其中總線拓?fù)淅缒軌蚓哂蠵rofinet環(huán)。盡管如此，能夠考慮其他的結(jié)構(gòu)，例如具有CAN總線的結(jié)構(gòu)。在本專利技術(shù)的一個特別有利的實(shí)施方案中，接口單元和控制單元設(shè)置在引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置的整體的殼體單元中。車輛單元能夠構(gòu)成為用于運(yùn)輸乘客的單獨(dú)的機(jī)動車、構(gòu)成為機(jī)車、構(gòu)成為動車組的牽引車單元、構(gòu)成為無驅(qū)動的客運(yùn)車廂或構(gòu)成為由一組車廂構(gòu)成的動車組的車廂。在動車組中，車輛單元還能夠是車廂的組合，所述組合形成控制方面自主的單元。在本領(lǐng)域技術(shù)人員的術(shù)語中，這種組合也稱作為“編組”。例如，組合能夠?qū)?yīng)于半個動車組。通過本專利技術(shù)，能夠特別有利地通過控制單元的相應(yīng)的軟件執(zhí)行來替換常規(guī)的開關(guān)技術(shù)裝置。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)有利的模塊化、尤其關(guān)于功能擴(kuò)展的模塊化。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選的構(gòu)成方案中提出，控制單元和線路組形成至少一個至少部分邏輯的安全回路。已知的是，安全回路與監(jiān)控軌道車輛中的安全相關(guān)的過程相關(guān)聯(lián)。傳統(tǒng)地，安全回路由模擬電線路形成，在所述模擬電線路中設(shè)置有開關(guān)技術(shù)裝置，所述開關(guān)技術(shù)裝置能夠根據(jù)運(yùn)行事件閉合或中斷回路。對此典型的示例是門控制回路、門鎖緊回路、緊急制動回路、制動指令回路、行駛方向確定回路和/或耦合回路。通過本專利技術(shù)，能夠?qū)⑼ǔＪ褂玫摹⑴c安全回路相關(guān)聯(lián)的常規(guī)的監(jiān)控和評估機(jī)構(gòu)——如尤其比較器、與門、或門、定時器等——通過控制單元的軟件方面的措施替換，所述軟件措施實(shí)現(xiàn)、尤其模擬所述常規(guī)元件的功能。此外提出：引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置具有至少一個第三接口單元，所述第三接口單元設(shè)為用于連接到至少兩個列車總線上。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)對兩個耦聯(lián)的車輛單元之間的布線的有利的簡化，因?yàn)檐囕v單元之間的通信——包括關(guān)于經(jīng)由第二接口單元處理的過程的數(shù)據(jù)通信——僅能夠經(jīng)由列車總線進(jìn)行。如果控制單元和線路組如在上文中提出的那樣形成至少一個至少部分邏輯的安全回路，那么經(jīng)由列車總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信能夠包括傳輸涉及到安全回路的安全相關(guān)的信息。由此，能夠避免耗費(fèi)的、與列車總線分開的布線，所述布線用于建立包括耦聯(lián)的車輛單元的物理的安全回路。尤其應(yīng)將“列車總線”理解成下述數(shù)據(jù)總線，所述數(shù)據(jù)總線設(shè)為用于在耦聯(lián)的車輛單元之間的數(shù)據(jù)通信。根據(jù)TCN標(biāo)準(zhǔn)的列車總線的示例是WTB總線(“WireTrainBus”，有線列車總線)和ETB總線(“EthernetTrainBus”，以太網(wǎng)列車總線)。如果引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置具有至少一個內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，在所述內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上連接有控制單元和接口單元，那么能夠?qū)崿F(xiàn)引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置的尤其簡單的分級結(jié)構(gòu)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種軌道車輛，所述軌道車輛具有：車輛單元(12.1)，所述車輛單元具有運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)；和引導(dǎo)系統(tǒng)(18)，所述引導(dǎo)系統(tǒng)包括第一引導(dǎo)系統(tǒng)級(54)和至少一個第二引導(dǎo)系統(tǒng)級(56)，在所述第一引導(dǎo)系統(tǒng)級中，所述運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)借助于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)(52)彼此聯(lián)網(wǎng)，所述第二引導(dǎo)系統(tǒng)級具有至少一個線路組(32)，所述線路組與對所述運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)中的過程進(jìn)行模擬處理相關(guān)聯(lián)，其特征在于，所述車輛單元(12.1)包括引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置(38)，所述引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置具有與所述數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)(52)相關(guān)聯(lián)的第一接口單元(46)、與所述線路組(32)相關(guān)聯(lián)的至少一個第二接口單元(48)和控制單元(60)，所述控制單元在至少一個運(yùn)行模式中設(shè)為用于經(jīng)由所述第二接口單元(48)處理所述過程。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.07.22 DE 102014214228.81.一種軌道車輛，所述軌道車輛具有：車輛單元(12.1)，所述車輛單元具有運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)；和引導(dǎo)系統(tǒng)(18)，所述引導(dǎo)系統(tǒng)包括第一引導(dǎo)系統(tǒng)級(54)和至少一個第二引導(dǎo)系統(tǒng)級(56)，在所述第一引導(dǎo)系統(tǒng)級中，所述運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)借助于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)(52)彼此聯(lián)網(wǎng)，所述第二引導(dǎo)系統(tǒng)級具有至少一個線路組(32)，所述線路組與對所述運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)中的過程進(jìn)行模擬處理相關(guān)聯(lián)，其特征在于，所述車輛單元(12.1)包括引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置(38)，所述引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置具有與所述數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)(52)相關(guān)聯(lián)的第一接口單元(46)、與所述線路組(32)相關(guān)聯(lián)的至少一個第二接口單元(48)和控制單元(60)，所述控制單元在至少一個運(yùn)行模式中設(shè)為用于經(jīng)由所述第二接口單元(48)處理所述過程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車輛，其特征在于，所述控制單元(60)和所述線路組(32)形成至少一個至少部分邏輯的安全回路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛，其特征在于，所述控制單元(60)和所述線路組(32)形成門控制回路、門鎖緊回路、緊急制動回路、制動指令回路、行駛方向確定回路和/或耦合回路。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的軌道車輛，其特征在于，所述引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置(38)具有至少一個第三接口單元(50)，所述第三接口單元設(shè)為用于連接到至少兩個列車總線(40，42，44)上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道車輛，其特征在于，所述引導(dǎo)系統(tǒng)接口裝置(38)具有至少一個內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(66)，在所述內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上連接有所述控制單元(60)和所述接口單元(46，48，50)。6.一種軌道車輛，所述軌道車輛具有：一組車輛單元(12.1-12.6)，所述車輛單元分別具有運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)；和引導(dǎo)系統(tǒng)(18)，所述引導(dǎo)系統(tǒng)具有第一引導(dǎo)系統(tǒng)級(54)和至少一個第二引導(dǎo)系統(tǒng)級(56)，在所述第一引導(dǎo)系統(tǒng)級中，運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)借助于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)(52)彼此聯(lián)網(wǎng)，所述第二引導(dǎo)系統(tǒng)級包括至少一個線路組(32)，所述線路組與對所述運(yùn)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)(36)中的過程進(jìn)行模擬處理相關(guān)聯(lián)，其中所述引導(dǎo)系統(tǒng)(18)具有第三引導(dǎo)系統(tǒng)級(58)，所述第三引導(dǎo)系統(tǒng)級具有至少兩個列車總線(40，42，44)，所述列車總線將所述車輛單元(12.1-12.6...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：哈拉爾德·菲舍爾，
申請(專利權(quán))人：西門子公司，
類型：發(fā)明
國別省市：德國,DE