EP0881136A2 - Method to form the safe confidence range of a position fixing solution - Google Patents
Method to form the safe confidence range of a position fixing solution Download PDFInfo
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- EP0881136A2 EP0881136A2 EP98105117A EP98105117A EP0881136A2 EP 0881136 A2 EP0881136 A2 EP 0881136A2 EP 98105117 A EP98105117 A EP 98105117A EP 98105117 A EP98105117 A EP 98105117A EP 0881136 A2 EP0881136 A2 EP 0881136A2
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- B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. GPS
Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
- pages 225 to 232 is a Procedure for self-locating a track-bound vehicle in the Route network of a railway system known with facilities is equipped for linear train control.
- the Self-location there are two independent location facilities, namely one by wheel impulses of a vehicle wheel indexable path counter and a device for Detection of line crossing points.
- the outgoing and return lines of the line manager are at regular intervals of e.g. B, 100 m crossed and allow one with knowledge of the location an absolute location on the first intersection Track of the route.
- the actual driving location between neighboring crossing points is operated by the wheel Path pulse generator determined, its location indicated by Sliding and skidding is more or less faulty.
- the evaluation of the displacement encoder can therefore be done at Passed through a line crossing point postponed are so that the unavoidable measuring deviations of the displacement measuring devices each on a single line section are limited and in successive Sections not becoming one that may no longer be acceptable Add value.
- the only exception is the case that a line crossing point is not recognized; in this Trap the vehicle accepts that from the displacement encoder updated vehicle position until a subsequent synchronization through a line crossing point. Will neither do the two following line crossing points recognized, the location is lost and the vehicle is braked.
- the present invention is based on such a method for self-locating a track-guided vehicle in which a first vehicle position that can be determined by any means is updated depending on the route until it is dependent on the route updated position finally through a then determined more current information is replaced.
- a first vehicle position that can be determined by any means is updated depending on the route until it is dependent on the route updated position finally through a then determined more current information is replaced.
- a second vehicle position that can be determined by any means is updated depending on the route until it is dependent on the route updated position finally through a then determined more current information is replaced.
- a first vehicle position that can be determined by any means is updated depending on the route until it is dependent on the route updated position finally through a then determined more current information is replaced.
- the satellite location results are system-specific with different cases Tolerances afflicted, so that at most determined can be that a vehicle is in a confidence interval between an upper and a lower limit, that can be reflected on the route traveled. in the the rest must also be assumed that for
- the object of the present invention is to follow the method the preamble of claim 1 to design and to further develop that despite the use of signal technology non-secure facilities for absolute location and relative distance measurement to location results with safety-relevant Confidence intervals leads.
- the invention solves this problem by the characterizing Features of claim 1.
- the provided according to the invention Update of the confidence intervals, the multiple Typically unsynchronized single location results are assignable, it makes this possible based on consistency to check and from this a security-relevant trust interval to form the location; this security relevant Confidence interval may be earlier, so far At this point in time, a security-relevant trust interval was created - the provision of a derived when updating due to unavoidable measurement errors Relative distance measurement to broaden the confidence interval.
- claim 2 proposes to the Formation of the security-relevant trust intervals of one Localization solution to include trust intervals of the individual location solutions Validate retrospectively using correction data and verify, again referring to the path-dependent confidence interval of the relative path measurement to fall back on.
- those for updating the individual trust intervals trust intervals to be taken into account the relative path measurement are stored depending on the path or can be determined on the vehicles by estimation be; the predicted measurement errors can e.g. B. dependent be of the track inclination as well as the acceleration or deceleration of vehicles.
- those involved in education of a security-relevant trust interval involved Single location solutions for consistency with the space curve traveled being checked. This ensures that single location solutions, that are not track-selective, on routes with Then branches are not included in the formation of the safety-relevant Confidence intervals are included when the There is a possibility that the location solution may be refers to a track other than the one under consideration.
- the individual location solutions should be advantageous according to claim 9 through transit time measurements to terrestrial or extraterrestrial Location transmitters are formed. Stand for it e.g. B. the Loran C and the GPS system are available.
- the location receivers should be as possible different technical characteristics used will. This creates the guarantee that any wrongdoing the location receiver to the location receiver concerned remain limited and have no effect on the location results of other location recipients; this expression increases the security relevance of the determined Confidence interval.
- the individual Location solutions also advantageous by correlating current ones Route data obtained with corresponding reference data , for example by correlating radar signals via the route profile or the correlation of acceleration signals.
- the single location solutions can be according to claim 12 by a certain number of preferably not synchronized Location recipients are formed, their confidence intervals are updated depending on the route. But it is the same possible according to the teaching of claim 13, only one To use the location receiver, which then at several times provides different single location solutions that are in turn updated depending on the path; the latter solution, however, requires a highly reliable, monitorable location receiver because of any misconduct can affect all single location results.
- the location solutions can be one or more Location recipients come who have their location results to different Deliver times, or from just one only location receiver that at different times different location results and their assigned confidence intervals provides. The confidence intervals in their chronological sequence are shown hatched in FIG.
- the trust interval VIP1 applies to the point in time t1, the confidence interval VIP2 for the time t2 and that Trust interval VIPn for the time tn. None of these Single location solutions should be viewed as security-relevant, because every single location solution z. B. by a device defect can be totally wrong. Leaves through consistency checks but results from several individual location results with a security-relevant trust interval, by these single location results and their individual Confidence intervals checked for consistency will.
- a security-relevant trust interval (also one of zero size) was determined recognize the route-related trust interval of the location, as shown in Figure 2 by the two thickly drawn upper and lower limits are defined as t0 * and su, t0 *; t0 denotes the past reset time, for the last time an absolute location result has been recognized as safety-relevant.
- This can e.g. B. that Passing a fixed influencing device be or the recognition of one determined by runtime measurements
- the position of the Trust interval limits assigned to the vehicle at time t0 are based on worst-case assumptions by a Vehicle-side distance measurement has been updated, with increasing route the worst case scenario Measuring errors for a constant increase in the confidence interval the location leads.
- a full compensation of the Influence of measuring errors on the confidence interval of the Localization would be possible if the current new confidence interval can be found without using the relative distance measurement could, e.g. if several location results at the same time would exist for the same location.
- the limits of the confidence interval VIP1 of the individual location result determined at time t1 P1, t1 taking into account the maximum possible deviation the vehicle-side distance measurement up to Reference time tb updated, the confidence interval of this location result by those to be taken into account Measurement error of vehicle-side distance measurement increased; the broadening of the confidence interval is in figure 1 indicated by dashed lines.
- the measurement errors can be assumed to be constant along the way or as shown in the figure Embodiment assumed location-related vary. Updating the individual trust interval can z. B. bring about that in one Route atlas the parameters for forming the confidence interval the vehicle-side distance measurement depending on the location are. The measurement errors possible on one side or the other can be different for the individual locations; so arise z. B.
- a locating device on the vehicle should have determined a second individual location result P2, t2, the the trust interval must be assigned to VIP2.
- This interval of trust too becomes path-dependent according to the confidence interval of the relative distance measurement, whereby the confidence interval increases.
- the individual updated confidence intervals equal measurement deviations for use; the updated interval limits run parallel to each other.
- a security-relevant confidence interval SVIPb the absolute location can be formed.
- This trust interval is advantageous to refer to the time tn, where the last required single location result is available, can, however, in principle on any other Time tb related.
- the current location of the vehicle is then determined by updating the confidence interval reset to the reference time tb SVIPb according to the upper and lower Limit of the distance traveled since then Lu, ta or Lo, ta taking into account the possible discrepancies of the Distance measurement between the reference time and the current one Time ta at which the validation and verification of the Single position solutions is completed.
- the update the reset confidence interval limits can also from the advancing speed of the vehicle between the Reference time and the current time and the thereby Determine the defined travel time, taking into account any Measurement errors the confidence interval limits expand.
- FIG. 2 shows the times t1, t2 and tn verified single location results in the form of positions P1, P2 and Pn on the leveled space curve RK one Track applied and together with that for them applicable confidence interval. It can be seen that on projected the reference time tb as security-relevant confidence interval SVIPb is greater than that Trust interval VIPn of the individual trust interval at Time tn; the newly determined security-relevant trust interval SVIPb is definitely smaller than the path-dependent, security-relevant trust interval SVIPo * of the location at time t0.
- the single location solutions, their individual trust intervals in the formation of a security-relevant confidence interval should be involved before the consistency check checked their confidence intervals to determine whether them with the space curve and its physically possible the history of the specified travel paths are consistent.
- Single location solutions can be ambiguous and affect multiple ones Get space curves; their confidence intervals are therefore allowed in the determination of what is considered to be safety-relevant track-selective confidence intervals do not have to participate from the range of available, in the formation of a security-relevant trust interval of individual trust intervals to be sorted out, unless they are Tracking over this track node is clearly fixed and z. B. guaranteed by an interlocking.
- the facilities for self-tracking of guided vehicles in a route network can include the terms of terrestrial or extraterrestrial location transmitters to a location receiver determine from this the respective vehicle position to calculate; the use is advantageous of location receivers in different technical configurations, because this makes the danger not recognizable same disturbing influences based on location and measurement errors is reduced.
- the vehicle-side location devices can the respective Vehicle position but also e.g. by correlating current sensor signals relating to the route with corresponding reference signals stored in a memory determine.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
Aus Signal + Draht 71(1979)11, Seiten 225 bis 232 ist ein Verfahren zur Eigenortung eines spurgebundenen Fahrzeugs im Streckennetz einer Bahnanlage bekannt, die mit Einrichtungen zur linienförmigen Zugbeeinflussung ausgerüstet ist. Für die Eigenortung gibt es zwei voneinander unabhängige Ortungseinrichtungen, nämlich einen durch Radimpulse eines Fahrzeugrades fortschaltbaren Wegzähler sowie eine Einrichtung zum Erkennen von Linienleiterkreuzungsstellen. Die Hin- und Rückleiter des Linienleiters sind in regelmäßigen Abständen von z. B, 100 m gekreuzt und erlauben bei Kenntnis der Lage einer ersten Kreuzungsstelle eine absolute Ortung auf dem betreffenden Gleis der Strecke. Der tatsächliche Fahrort zwischen benachbarten Kreuzungsstellen wird durch den radbetätigten Wegimpulsgeber festgestellt, wobei dessen Fahrortangabe durch Gleiten und Schleudern mehr oder weniger fehlerbehaftet ist. Die Auswertung der Wegimpulsgeber kann deshalb jeweils beim Passieren einer Linienleiterkreuzungsstelle zurückgestellt werden, so daß die unvermeidbaren Meßabweichungen der Wegmeßeinrichtungen jeweils auf einen einzigen Linienleiterabschnitt begrenzt sind und sich in den aufeinanderfolgenden Abschnitten nicht zu einem möglicherweise nicht mehr akzeptablen Wert addieren. Eine Ausnahme bildet nur der Fall, daß eine Linienleiterkreuzungsstelle nicht erkannt wird; in diesem Falle akzeptiert das Fahrzeug die vom Wegimpulsgeber fortgeschriebene Fahrzeugposition bis zu einer folgenden Synchronisierung durch eine Linienleiterkreuzungsstelle. Werden auch die beiden folgenden Linienleiterkreuzungsstellen nicht erkannt, so geht die Ortung verloren und das Fahrzeug wird zwangsgebremst.From Signal + Draht 71 (1979) 11, pages 225 to 232 is a Procedure for self-locating a track-bound vehicle in the Route network of a railway system known with facilities is equipped for linear train control. For the Self-location there are two independent location facilities, namely one by wheel impulses of a vehicle wheel indexable path counter and a device for Detection of line crossing points. The outgoing and return lines of the line manager are at regular intervals of e.g. B, 100 m crossed and allow one with knowledge of the location an absolute location on the first intersection Track of the route. The actual driving location between neighboring crossing points is operated by the wheel Path pulse generator determined, its location indicated by Sliding and skidding is more or less faulty. The evaluation of the displacement encoder can therefore be done at Passed through a line crossing point postponed are so that the unavoidable measuring deviations of the displacement measuring devices each on a single line section are limited and in successive Sections not becoming one that may no longer be acceptable Add value. The only exception is the case that a line crossing point is not recognized; in this Trap the vehicle accepts that from the displacement encoder updated vehicle position until a subsequent synchronization through a line crossing point. Will neither do the two following line crossing points recognized, the location is lost and the vehicle is braked.
Die vorliegende Erfindung baut auf einem derartigem Verfahren zur Eigenortung eines spurgeführten Fahrzeugs auf, bei dem eine erste durch beliebige Mittel feststellbare Fahrzeugposition wegabhängig fortgeschrieben wird, bis diese wegabhängig fortgeschriebene Position schließlich durch eine dann festgestellte aktuellere Information ersetzt wird. Sie geht aber davon aus, daß eine durch an sich beliebige Mittel bestimmte oder erkannte Fahrzeugposition für sich genommen nicht unbedingt auch der tatsächlichen Position eines Fahrzeugs auf der Strecke entsprechen muß. Dies ist z.B. regelmäßig dann nicht der Fall, wenn der Fahrort eines Fahrzeuges z. B. durch Satellitenortung festgestellt wird. Die Satellitenortungsergebnisse sind systembedingt mit von Fall zu Fall unterschiedlichen Toleranzen behaftet, so daß allenfalls festgestellt werden kann, daß sich ein Fahrzeug in einem Vertrauensintervall zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert befindet, der sich auf die befahrene Strecke spiegeln läßt. Im übrigen muß auch davon ausgegangen werden, daß die für die Ortung verwendete Kaufelektronik fehlerhaft arbeitet und so zu fehlerhaften Ortungsergebnissen, d. h. nicht ordnungsgerecht plazierten Vertrauensintervallen der Fahrzeugposition führt.The present invention is based on such a method for self-locating a track-guided vehicle in which a first vehicle position that can be determined by any means is updated depending on the route until it is dependent on the route updated position finally through a then determined more current information is replaced. But it goes assume that one is determined by any means or recognized vehicle position by itself not necessarily also the actual position of a vehicle on the Distance must correspond. This is e.g. then not regularly the case when the location of a vehicle z. B. by Satellite location is determined. The satellite location results are system-specific with different cases Tolerances afflicted, so that at most determined can be that a vehicle is in a confidence interval between an upper and a lower limit, that can be reflected on the route traveled. in the the rest must also be assumed that for the Locating used electronics works incorrectly and so incorrect location results, d. H. not properly placed trust intervals of the vehicle position leads.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszugestalten und weiterzubilden, daß es trotz Verwendung von signaltechnisch nicht sicheren Einrichtungen zur absoluten Ortung und zur relativen Wegmessung zu Ortungsergebnissen mit sicherheitsrelevanten Vertrauensintervallen führt.The object of the present invention is to follow the method the preamble of claim 1 to design and to further develop that despite the use of signal technology non-secure facilities for absolute location and relative distance measurement to location results with safety-relevant Confidence intervals leads.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Die nach der Erfindung vorgesehene Fortschreibung der Vertrauensintervalle, die mehreren üblicherweise nicht synchronisierten Einzelortungsergebnissen zuzuordnen sind, macht es möglich, diese auf Konsistenz zu prüfen und hieraus ein sicherheitsrelevantes Vertrauensintervall der Ortung zu bilden; dieses sicherheitsrelevante Vertrauensintervall kann -sofern zu einem früheren Zeitpunkt bereits ein sicherheitsrelevantes Vertrauensintervall gebildet wurde- die Rückstellung eines daraus abgeleiteten, beim Fortschreiben durch unvermeidbare Meßfehler einer relativen Wegmessung aufgeweiteten Vertrauensintervalls veranlassen.The invention solves this problem by the characterizing Features of claim 1. The provided according to the invention Update of the confidence intervals, the multiple Typically unsynchronized single location results are assignable, it makes this possible based on consistency to check and from this a security-relevant trust interval to form the location; this security relevant Confidence interval may be earlier, so far At this point in time, a security-relevant trust interval was created - the provision of a derived when updating due to unavoidable measurement errors Relative distance measurement to broaden the confidence interval.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of the invention Procedures are specified in the subclaims.
Für den Fall, daß die von einem Fahrzeug ermittelten Einzelortungsergebnisse mit im Satellitenortungssystem zu suchenden Fehlern behaftet sind, schlägt Anspruch 2 vor, die an der Bildung der sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalle einer Ortungslösung zu beteiligenden Vertrauensintervalle der Einzelortungslösungen über Korrekturdaten nachträglich zu validieren und zu verifizieren, wobei hierfür wiederum auf das wegabhängige Vertrauensintervall der relativen Wegmessung zurückzugreifen ist.In the event that the single location results determined by a vehicle with those to be searched in the satellite positioning system Are subject to errors, claim 2 proposes to the Formation of the security-relevant trust intervals of one Localization solution to include trust intervals of the individual location solutions Validate retrospectively using correction data and verify, again referring to the path-dependent confidence interval of the relative path measurement to fall back on.
Obgleich es prinzipiell egal ist, auf welchen Zeitpunkt ein als sicherheitsrelevant einzustufendes Vertrauensintervall bezogen wird, schlägt Anspruch 3 hierzu den Zeitpunkt des letzten in das zu bildende Vertrauensintervall einfließenden Einzelortungsergebnisses vor. Diese Lösung hat den Vorteil, daß zu diesem Zeitpunkt die fortgeschriebenen Einzelortungsintervalle der übrigen Einzelortungslösungen bereits vorliegen und so sofort an die Bewertung der Einzelvertrauensintervalle herangegengen werden kann. Although in principle it does not matter at what time trust interval to be classified as security-relevant is related, claim 3 suggests the time of last into the confidence interval to be formed Single location result. This solution has the advantage that the updated individual localization intervals at this time of the other single location solutions are already available and so immediately to the evaluation of the individual confidence intervals can be approached.
Gemäß Anspruch 4 sollen die für das Fortschreiben der EinzelVertrauensintervalle zu berücksichtigenden Vertrauensintervalle der relativen Wegmessung wegabhängig abgespeichert vorliegen oder auf den Fahrzeugen durch Abschätzung ermittelbar sein; die prognostizierten Meßfehler können z. B. abhängig sein von der Gleisneigung sowie der Beschleunigung bzw. Verzögerung der Fahrzeuge.According to claim 4, those for updating the individual trust intervals trust intervals to be taken into account the relative path measurement are stored depending on the path or can be determined on the vehicles by estimation be; the predicted measurement errors can e.g. B. dependent be of the track inclination as well as the acceleration or deceleration of vehicles.
Nach der Lehre des Anspruches 5 sollen die an der Bildung eines sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls beteiligten Einzelortungslösungen auf Konsistenz mit der befahrenen Raumkurve geprüft werden. Dadurch wird erreicht, daß Einzelortungslösungen, die nicht gleisselektiv sind, auf Strecken mit Abzweigungen dann nicht mit in die Bildung des sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls einbezogen werden, wenn die Möglichkeit besteht, daß sich die Ortungslösung möglicherweise auf ein anderes als das betrachtete Gleis bezieht.According to the teaching of claim 5, those involved in education of a security-relevant trust interval involved Single location solutions for consistency with the space curve traveled being checked. This ensures that single location solutions, that are not track-selective, on routes with Then branches are not included in the formation of the safety-relevant Confidence intervals are included when the There is a possibility that the location solution may be refers to a track other than the one under consideration.
Gemäß Anspruch 6 sollen alle Einzelortungslösungen, die nicht in das wegabhängig fortgeschriebene letzte Vertrauensintervall passen, weil sie entweder zu groß sind oder sich auf einen physikalisch unmöglichen Verfahrweg beziehen und somit offensichtlich ungeeignet sind, aussortiert und damit nicht an der Bildung des neuen Vertrauensintervalls beteiligt werden.According to claim 6, all single location solutions that are not in the path-dependent last confidence interval fit because they're either too big or up get a physically impossible travel path and thus are obviously unsuitable, sorted out and therefore not involved in the formation of the new confidence interval will.
Für die Konsistenzprüfung der Einzelortungslösungen bedarf es einer gewissen Zeit. Diese Zeit kann insbesondere bei der Verwendung differenzieller Korrekturdaten bei GNSS (Global Navigation Satellit System) in der Größenordnung von einigen Sekunden liegen. Dann soll nach der Lehre des Anspruches 7 die Rückstellung des wegabhängig fortgeschriebenen letzten Vertrauensintervalles auf ein aktuelles neues Vertrauensintervall erst nach Abschluß der Validierung und Verifizierung zu einem dann in der Vergangenheit liegenden Bezugszeitpunkt erfolgen.It is necessary for the consistency check of the single location solutions a certain time. This time can be particularly important at Use of differential correction data with GNSS (Global Navigation satellite system) on the order of a few Seconds. Then according to the teaching of claim 7 the provision of the last updated route-dependent Confidence interval to a current new confidence interval only after completion of the validation and verification at a reference point in the past respectively.
Wenn eine solche rückwirkende Zurückstellung eines wegabhängig fortgeschriebenen Vertrauensintervalles auf ein dann aktuelles sicherheitsrelevantes Vertrauensintervall erforderlich ist, dann ist das Fahrzeug inzwischen mehr oder weniger weit vorgerückt und die dann zurückgestellten Vertrauensintervallgrenzen sind für die aktuelle Fahrzeugortung nicht mehr aktuell. Aus diesem Grunde sehen die Merkmale des Anspruches 8 vor, das Vertrauensintervall der bislang anerkannten Ortung bis zum aktuellen Validierungszeitpunkt fortzuschreiben und dann zu korrigieren oder die neuen Grenzen des sicherheitsrelevanten Vertrauensintervall aus dem auf den Bezugszeitpunkt zurückgestellten Vertrauensintervall durch wegabhängiges Fortschreiben oder durch Berücksichtigung der Fahrgeschwindigkeit und der Fahrzeit sowie der dabei auftretenden Meßfehler fortzuschreiben.If such a retroactive deferral of a path-dependent updated confidence interval on a then current security-relevant trust interval required then the vehicle is more or less advanced and the then deferred confidence interval limits are not for the current vehicle location more current. For this reason, the characteristics of the Claim 8 before, the confidence interval of the previously recognized Update the location up to the current validation time and then correct or adjust the new boundaries the security-relevant trust interval from the to the Confidence interval set by reference time path-dependent updating or by taking the Driving speed and driving time as well as the occurring Update measurement errors.
Die Einzelortungslösungen sollen gemäß Anspruch 9 vorteilhaft durch Laufzeitmessungen zu terrestrischen oder extraterrestrischen Ortungssendern gebildet werden. Hierfür stehen z. B. das Loran C- und das GPS-System zur Verfügung.The individual location solutions should be advantageous according to claim 9 through transit time measurements to terrestrial or extraterrestrial Location transmitters are formed. Stand for it e.g. B. the Loran C and the GPS system are available.
Gemäß Anspruch 10 sollen die Ortungsempfänger dabei in möglichst unterschiedlicher technischer Ausprägung verwendet werden. Dies schafft die Gewähr dafür, daß etwaige Fehlverhalten der Ortungsempfänger auf die betreffenden Ortungsempfänger beschränkt bleiben und keine Auswirkungen haben auf die Ortungsergebnisse anderer Ortungsempfänger; diese Ausprägung erhöht die Sicherheitsrelevanz des jeweils ermittelten Vertrauensintervalls.According to claim 10, the location receivers should be as possible different technical characteristics used will. This creates the guarantee that any wrongdoing the location receiver to the location receiver concerned remain limited and have no effect on the location results of other location recipients; this expression increases the security relevance of the determined Confidence interval.
Nach der Lehre des Anspruches 11 können die einzelnen Ortungslösungen vorteilhaft auch durch Korrelation aktueller Streckendaten mit entsprechenden Referenzdaten gewonnen werden, beispielsweise durch Korrelation von Radarsignalen über das Streckenprofil oder die Korrelation von Beschleunigungssignalen.According to the teaching of claim 11, the individual Location solutions also advantageous by correlating current ones Route data obtained with corresponding reference data , for example by correlating radar signals via the route profile or the correlation of acceleration signals.
Die Einzelortungslösungen können gemäß Anspruch 12 durch eine
bestimmte Anzahl von vorzugsweise nicht synchronisierten
Ortungsempfängern gebildet werden, deren Vertrauensintervalle
wegabhängig fortgeschrieben werden. Ebenso ist es aber auch
nach der Lehre des Anspruches 13 möglich, nur einen einzigen
Ortungsempfänger zu verwenden, der dann zu mehreren Zeitpunkten
unterschiedliche Einzelortungslösungen liefert, die
ihrerseits wieder wegabhängig fortgeschrieben werden; die
letztgenannte Lösung erfordert aber einen hochzuverlässigen,
überwachbaren Ortungsempfänger, weil sich ein etwaiges Fehlverhalten
auf alle Einzelortungsergebnisse auswirken kann.The single location solutions can be according to
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
- Figur 1
- ein Diagramm, aus dem sich das Zurückstellen eines wegabhängig fortgeschriebenen sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalles auf ein dann aktuelles Vertrauensintervall ergibt und in
- Figur 2
- die Spiegelung der einzelnen Vertrauensintervalle auf eine Raumkurve.
- Figure 1
- a diagram from which the resetting of a path-dependently updated security-relevant trust interval to a then current trust interval results and in
- Figure 2
- the mirroring of the individual confidence intervals on a spatial curve.
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß auf einem spurgeführten Fahrzeug angeordnete Ortungsempfänger zu verschiedenen Zeitpunkten t1 bis tn Einzelortungsergebnisse geliefert haben, von denen jedes ein Vertrauensintervall VIP1 bis VIPn aufweist, das durch die jeweilige Ortungsgenauigkeit definiert ist. Ein Vertrauensintervall bezeichnet Streckenbereiche beidseits einer konkreten Ortungslösung, innerhalb deren der tatsächliche Fahrort eines Fahrzeugs mit einer definierten hohen Wahrscheinlichkeit gelegen ist; das Vertrauensintervall kann sich symmetrisch oder unsymmetrisch zur Ortungslösung erstrecken und unerschiedlich breit sein. Die Ortungslösungen können von einem oder von mehreren Ortungsempfängern stammen, die ihre Ortungsergebnisse zu verschiedenen Zeitpunkten liefern, oder aber auch von nur einem einzigen Ortungsempfänger, der zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Ortungsergebnisse und ihnen zugeordnete Vertrauensintervalle bereitstellt. Die Vertrauensintervalle in ihrer zeitlichen Folge sind in Figur 1 schraffiert dargestellt; das Vertrauensintervall VIP1 gilt für den Zeitpunkt t1, das Vertrauensintervall VIP2 für den Zeitpunkt t2 und das Vertrauensintervall VIPn für den Zeitpunkt tn. Keine dieser Einzelortungslösungen ist als sicherheitsrelevant anzusehen, weil jede einzelne Ortungslösung z. B. durch einen Gerätedefekt total falsch sein kann. Durch Konsistenzprüfungen läßt sich aber aus mehreren Einzelortungsergebnissen ein Ortungsergebnis mit sicherheitsrelevantem Vertrauensintervall bilden, indem diese Einzelortungsergebnisse und ihre individuellen Vertrauensintervalle untereinander auf Konsistenz geprüft werden. Bis zu diesem Zeitpunkt kann das Fahrzeug -sofern früher schon einmal ein sicherheitsrelevantes Vertrauensintervall (auch ein solches der Größe null) bestimmt wurde, ein fahrwegbezogenes Vertrauensintervall der Ortung anerkennen, wie es in Figur 2 durch die beiden dick ausgezogenen oberen und unteren Grenzwerte so,t0* und su,t0* definiert ist; t0 bezeichnet dabei den in der Vergangenheit liegenden Rücksetzzeitpunkt, zu dem letztmalig ein absolutes Ortungsergebnis als sicherheitsrelevant anerkannt wurde. Dies kann z. B. das Passieren einer ortsfesten Beeinflussungseinrichtung gewesen sein oder das Anerkennen eines durch Laufzeitmessungen ermittelten Ortungsergebnisses mit einem entsprechenden sicherheitsrelevanten Vertrauensintervall. Die der Position des Fahrzeugs zum Zeitpunkt t0 zugeordneten Vertrauensintervallgrenzen sind nach Maßgabe von worst-case Annahmen durch eine fahrzeugseitige Wegmessung fortgeschrieben worden, wobei mit zunehmender Fahrstrecke der ungünstigstenfalls anzunehmende Wegmeßfehler zu einer ständigen Vergrößerung des Vertrauensintervalls der Ortung führt.For the illustrated embodiment, it is assumed that locating receivers arranged on a track-guided vehicle Single location results at different times t1 to tn have delivered, each of which has a confidence interval VIP1 to VIPn has, due to the respective location accuracy is defined. A confidence interval Route areas on both sides of a specific location solution, within which the actual driving location of a vehicle is based on a defined high probability; the Confidence interval can be symmetrical or asymmetrical extend to the location solution and be of different widths. The location solutions can be one or more Location recipients come who have their location results to different Deliver times, or from just one only location receiver that at different times different location results and their assigned confidence intervals provides. The confidence intervals in their chronological sequence are shown hatched in FIG. 1; the trust interval VIP1 applies to the point in time t1, the confidence interval VIP2 for the time t2 and that Trust interval VIPn for the time tn. None of these Single location solutions should be viewed as security-relevant, because every single location solution z. B. by a device defect can be totally wrong. Leaves through consistency checks but results from several individual location results with a security-relevant trust interval, by these single location results and their individual Confidence intervals checked for consistency will. Up to this point the vehicle can be used previously a security-relevant trust interval (also one of zero size) was determined recognize the route-related trust interval of the location, as shown in Figure 2 by the two thickly drawn upper and lower limits are defined as t0 * and su, t0 *; t0 denotes the past reset time, for the last time an absolute location result has been recognized as safety-relevant. This can e.g. B. that Passing a fixed influencing device be or the recognition of one determined by runtime measurements Location result with a corresponding security-relevant Confidence interval. The position of the Trust interval limits assigned to the vehicle at time t0 are based on worst-case assumptions by a Vehicle-side distance measurement has been updated, with increasing route the worst case scenario Measuring errors for a constant increase in the confidence interval the location leads.
Es ist dabei nicht so, daß die Position des Ortungsergebnisses zum Zeitpunkt t0 unter Ansatz des seither zurückgelegten Fahrweges fortgeschrieben wird, wodurch der jeweilige Fahrort eines Fahrzeugs ermittelbar wäre, sondern die Vertrauensintervallgrenzen dieser Positionslösung werden unter Ansatz der maximalen Mißweisung der fahrzeugseitigen Wegmeßeinrichtungen fortgeschrieben.It is not that the position of the location result at the time t0 using the approach since then Route is updated, which means the respective destination of a vehicle would be ascertainable, but rather the confidence interval limits this position solution are taking the maximum rejection of the vehicle measuring devices updated.
Das so gebildete Vertrauensintervall der zum Zeitpunkt t0 als sicherheitsrelevant anerkannten absoluten Ortungslösung soll nun durch das sicherheitsrelevante Vertrauensintervall einer neuen absoluten Ortungslösung abgelöst werden, die auf einen späteren Zeitpunkt, nämlich den Bezugszeitpunkt tb, bezogen ist und mit der die bislang aufgelaufenen Ortungsfehler der fahrzeugseitigen Wegmessung im Ergebnis möglichst weitgehend abgebaut werden sollen. Eine vollständige Kompensation des Einflusses von Wegmeßfehlern auf das Vertrauensintervall der Ortung wäre möglich, wenn das aktuelle neue Vertrauensintervall ohne Zuhilfenahme der relativen Wegmessung gefunden werden könnte, z.B. wenn gleichzeitig mehrere Ortungsergebnisse für den gleichen Fahrort vorliegen würden. Das ist aber nicht der Fall, weil die zum Bilden eines als sicherheitsrelevant anzuerkennenden Ortungsergebnisses verwendeten Einrichtungen zur Positionsermittlung annahmegemäß nicht zeitlich synchronisiert sind, sondern ihre Einzelortungsergebnisse zu unterschiedlichen Zeitpunkten t1 bis tn im Abstand von z. B. 1 sec. bereitstellen. Zum Zeitpunkt tn sollen dabei soviele Einzelortungsergebnisse vorliegen, daß daraus durch Konsistenzprüfung nach dem m vom n-Prinzip ein absolutes Ortungsergebnis mit sicherheitsrelevantem Vertrauensintervall gebildet werden kann.The confidence interval thus formed that at time t0 as absolute location solution recognized in terms of security now through the security-relevant trust interval of one be replaced by a new absolute location solution based on one later point in time, namely the reference time tb and with which the location errors that have accumulated so far are Vehicle distance measurement as far as possible in the result to be dismantled. A full compensation of the Influence of measuring errors on the confidence interval of the Localization would be possible if the current new confidence interval can be found without using the relative distance measurement could, e.g. if several location results at the same time would exist for the same location. But that is not the case because those for forming one are considered security relevant facilities to be recognized Assumed not synchronized in time to determine position but their individual location results are different Time t1 to tn at a distance of z. B. Provide for 1 sec. At the time tn there should be so many Single location results are available from a consistency check according to the m of the n principle, an absolute location result formed with security-relevant trust interval can be.
Zu diesem Zweck werden die Grenzen des Vertrauensintervalls VIP1 des zum Zeitpunkt t1 ermittelten Einzelortungsergebnisses P1,t1 unter Berücksichtigung der maximal möglichen Mißweisung der fahrzeugseitigen Wegmessung wegabhängig bis zum Bezugszeitpunkt tb fortgeschrieben, wobei sich das Vertrauensintervall dieses Ortungsergebnisses durch die zu berücksichtigenden Meßfehler der fahrzeugseitigen Wegmessung vergrößert; die Aufweitung des Vertrauensintervalls ist in Figur 1 durch gestrichelte Linien angedeutet. Die Meßfehler können als über den Weg konstant angenommen sein oder wie im dargestellten Ausführungsbeispiel angenommenen fahrortbezogen variieren. Das Fortschreiben des Einzelvertrauensintervalls läßt sich z. B. dadurch herbeiführen, daß in einem Streckenatlas die Parameter zur Bildung des Vertrauensintervalls der fahrzeugseitigen Wegmessung fahrortabhängig hinterlegt sind. Die nach der einen oder anderen Seite möglichen Meßfehler können für die einzelnen Fahrorte verschieden sein; so ergeben sich z. B. durch an einzelnen Fahrorten zu erwartendes Schleudern oder Gleiten infolge von Anfahr- oder Bremsvorgängen Wegmeßfehler, die in der einen oder anderen Richtung besonders ausgeprägt sind. Diese möglichen Wegmeßfehler können auch während des Fahrens z. B. durch Berücksichtigung von plötzlichen Beschleunigungen oder Verzögerungen in Verbindung mit den Signalen der fahrzeugseitigen Wegmeßeinrichtungen berechnet oder abgeschätzt und dann zur Bildung entsprechender Vertrauensintervalle der fahrzeugseitigen Wegmessung herangezogen werden.For this purpose, the limits of the confidence interval VIP1 of the individual location result determined at time t1 P1, t1 taking into account the maximum possible deviation the vehicle-side distance measurement up to Reference time tb updated, the confidence interval of this location result by those to be taken into account Measurement error of vehicle-side distance measurement increased; the broadening of the confidence interval is in figure 1 indicated by dashed lines. The measurement errors can be assumed to be constant along the way or as shown in the figure Embodiment assumed location-related vary. Updating the individual trust interval can z. B. bring about that in one Route atlas the parameters for forming the confidence interval the vehicle-side distance measurement depending on the location are. The measurement errors possible on one side or the other can be different for the individual locations; so arise z. B. by expected at individual locations Skidding or sliding as a result of starting or braking Displacement errors in one direction or another are particularly pronounced. These possible measuring errors can also z. B. by consideration of sudden accelerations or decelerations with the signals of the vehicle measuring devices calculated or estimated and then to form corresponding ones Confidence intervals of the vehicle-side distance measurement be used.
Zum Zeitpunkt t2 soll eine fahrzeugseitige Ortungsvorrichtung ein zweites Einzelortungsergebnis P2,t2 ermittelt haben, dem das Vertrauensintervall VIP2 zuzuordnen ist. Auch dieses Vertrauensintervall wird wegabhängig nach Maßgabe des Vertrauensintervalls der relativen Wegmessung fortgeschrieben, wobei sich das Vertrauensintervall zunehmend vergrößert. Innerhalb der einzelnen Fortschreibungsbereiche kommen für die einzelnen fortgeschriebenen Vertrauensintervalle gleiche Meßabweichungen zur Anwendung; die fortgeschriebenen Intervallgrenzen verlaufen parallel zueinander.At the time t2, a locating device on the vehicle should have determined a second individual location result P2, t2, the the trust interval must be assigned to VIP2. This interval of trust too becomes path-dependent according to the confidence interval of the relative distance measurement, whereby the confidence interval increases. Within of the individual update areas come for the individual updated confidence intervals equal measurement deviations for use; the updated interval limits run parallel to each other.
Zum Zeitpunkt tn liegen soviele absolute Einzelortungsergebnisse und soviele Vertrauensintervalle der Einzelortung vor, daß daraus ein sichheitsrelevantes Vertrauensintervall SVIPb der absoluten Ortung gebildet werden kann. Dieses Vertrauensintervall ist vorteilhaft auf den Zeitpunkt tn zu beziehen, an dem das letzte benötigte Einzelortungsergebnis vorliegt, kann jedoch prinzipiell auch auf jeden beliebigen anderen Zeitpunkt tb bezogen werden. Zum Bezugszeitpunkt tb=tn werden der maximale und der minimale Wert der zum Bilden des sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls herangezogenen Vertrauensintervalle der absoluten Einzelortungsergebnisse ermittelt. Es sind dies im dargestellten Ausführungsbeispiel die Werte des fortgeschriebenen Vertrauensintervalls VIP2 des zum Zeitpunkt t2 ermittelten Ortungsergebnisses; die oberen und unteren Grenzen der Einzelvertrauensintervalle können auch zu verschiedenen Vertrauensintervallen gehören. Auf die auf den Zeitpunkt tb fortgeschriebenen oberen und unteren Vertrauensintervallgrenzen der Ortungsergebnisse wird nun das bislang geltende fortgeschriebene Vertrauensintervall der absoluten Ortung SVIPo* zurückgesetzt. Von dort an vergrößert sich das Vertrauensintervall VIPb mit dem Vorrücken des Fahrzeugs zunehmend, bis zu einem späteren Zeitpunkt erneut eine Reduzierung auf einen dann gültigen Wert vorgenommen werden kann. Diese Reduzierung kann wiederum durch Konsistenzprüfung mehrerer Einzelortungsergebnisse mit individuell zugeordneten Vertrauensintervallen geschehen oder auch punktförmig beim Passieren eines dafür vorgesehenen Gleisgerätes. Im letztgenannten Fall wird dann das dieser Position zugeordnete Vertrauensintervall auf den Wert null oder einen sehr kleinen Wert gesetzt, andernfalls auf den Wert, der sich aus dem Fortschreiben der Einzelortungsergebnisse bis zum neuen Bezugszeitpunkt ergibt.There are so many absolute individual location results at time tn and so many confidence intervals for the individual location, that a security-relevant confidence interval SVIPb the absolute location can be formed. This trust interval is advantageous to refer to the time tn, where the last required single location result is available, can, however, in principle on any other Time tb related. At the reference point in time tb = tn the maximum and the minimum value for forming the safety-relevant Confidence interval used confidence intervals of the absolute single location results. These are the in the illustrated embodiment Values of the updated trust interval VIP2 of the at Time t2 determined location result; the top and Lower bounds of individual trust intervals can also be used belong to different confidence intervals. On the on the Time tb updated upper and lower confidence interval limits So far the location results will be applicable updated confidence interval of absolute SVIPo * location reset. From there it increases Confidence interval VIPb with the advancement of the vehicle increasing, a reduction again at a later date can then be made to a valid value. This reduction can in turn be checked by checking the consistency of several Single location results with individually assigned Confidence intervals happen or also punctiform at Passing a designated track device. In the latter The confidence interval assigned to this position then becomes the case to zero or a very small one Otherwise set to the value resulting from the value Updating the individual location results up to the new one Reference time results.
Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist vereinfachend angenommen worden, daß die Konsistenzprüfung der z. B. drei Einzelortungsergebnisse zum Zeitpunkt tb abgeschlossen ist, so daß zu diesem Zeitpunkt auch die Rückstellung des wegabhängig fortgeschriebenen sicherheitsrelvanten Vertrauensintervalls einer früheren Ortungslösung vorgenommen werden kann. Üblicherweise aber benötigt diese Konsistenzprüfung eine bestimmte Zeitspanne, so daß zwischen dem Zeitpunkt ta der Berechnung eines aktuellen Vertrauensintervalls und dem Zeitpunkt tb, auf den die Rückstellung erfolgen soll, eine gewisse Zeitspanne vergeht. Diese Zeitspanne kann durchaus in der Größenordnung von einigen Sekunden liegen. Die Korrektur des Vertrauensintervalls erfolgt in diesem Fall auf einen in der Vergangenheit liegenden Bezugszeitpunkt tb. Der aktuelle Fahrort des Fahrzeugs ergibt sich dann durch Fortschreiben des auf den Bezugszeitpunkt tb zurückgesetzten Vertrauensintervalls SVIPb nach Maßgabe der oberen und unteren Grenze des seither zurückgelegten Fahrweges Lu, ta bzw. Lo, ta unter Berücksichtigung der möglichen Mißweisungen der Wegmessung zwischen dem Bezugszeitpunkt und dem aktuellen Zeitpunkt ta, an dem die Validierung und Verifizierung der Einzelpositionslösungen abgeschlossen ist. Das Fortschreiben der rückgesetzten Vertrauensintervallgrenzen läßt sich auch aus der Vorrückgeschwindigkeit des Fahrzeugs zwischen dem Bezugszeitpunkt und dem aktuellen Zeitpunkt und der dadurch definierten Fahrzeit ermitteln, wobei etwaige zu berücksichtigende Meßfehler dabei die Vertrauensintervallgrenzen aufweiten. In the exemplary embodiment explained above, it is simplified been assumed that the consistency check of the e.g. B. three individual location results completed at time tb is, so that at this point also the provision of the safety-relevant updated depending on the route Confidence interval of an earlier location solution made can be. Usually, however, this consistency check is required a certain period of time, so that between the time ta the calculation of a current confidence interval and the time tb at which the provision is to be made, a certain amount of time passes. This period of time can well are on the order of a few seconds. The In this case, the confidence interval is corrected a past reference point in time tb. Of the The current location of the vehicle is then determined by updating the confidence interval reset to the reference time tb SVIPb according to the upper and lower Limit of the distance traveled since then Lu, ta or Lo, ta taking into account the possible discrepancies of the Distance measurement between the reference time and the current one Time ta at which the validation and verification of the Single position solutions is completed. The update the reset confidence interval limits can also from the advancing speed of the vehicle between the Reference time and the current time and the thereby Determine the defined travel time, taking into account any Measurement errors the confidence interval limits expand.
Im vorstehenden ist vereinfacht angenommen worden, daß die absoluten Einzelortungsergebnisse zu den Zeitpunkten t1, t2 bis tn ermittelt und ihre Vertrauensintervalle ab diesen Zeitpunkten fortgeschrieben werden. Tatsächlich ist es so, daß zwar zu den vorgenannten Zeitpunkten Einzelortungsergebnisse gebildet werden, daß diese aber durch erst später verfügbare Korrekturwerte des Satellitenortungssystems verifiziert werden. Ähnlich dem schon geschilderten Zurücksetzen des sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls SVIPb der absoluten Ortung auf den dann in der Vergangenheit liegenden Bezugszeitpunkt tb geschieht auch bei den Einzelortungsergebnissen jeweils nach Verifizierung des Ortungsergebnisses über die dafür vorgesehenen Korrekturdaten eine in die Vergangenheit gerichtete Rücksetzung der Ortungsergebnisse auf die Zeitpunkte t1 bis tn. Die Rücksetzung geschieht unter Berücksichtigung des Vertrauensintervalls der fahrzeugseitigen Wegmessung entlang der in Figur 1 angegebenen gestrichelten Linien für die wegabhängige Berücksichtigung möglicher Meßabweichungen der relativen Wegmessung. Die rückgesetzten Ortungsergebnisse und ihre Vertrauensintervalle sind zahlenmäßig die Werte, die an der Bildung des sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls der auf den Bezugszeitpunkt tb bezogenen absoluten Ortung beteiligt sind.In the foregoing, it has been simplified to assume that the absolute individual location results at times t1, t2 to tn and their confidence intervals from these Times are updated. In fact, that individual location results at the aforementioned times be formed, but that through later available Correction values of the satellite positioning system verified will. Similar to the previously described reset the security-relevant confidence interval SVIPb the absolute Locating on the past The reference time tb also occurs with the individual location results after verification of the location result via the correction data provided for this one in the past directed resetting of the location results to the Times t1 to tn. The reset takes into account the confidence interval of the vehicle's distance measurement along the dashed line shown in Figure 1 Lines for the path-dependent consideration of possible measurement deviations the relative distance measurement. The reset location results and their confidence intervals are numerical the values involved in the formation of the security Confidence interval of those related to the reference time tb absolute location are involved.
In Figur 2 sind die auf die Zeitpunkte t1, t2 und tn bezogenen verifizierten Einzelortungsergebnisse in Form von Positionen P1, P2 und Pn auf der verebneten Raumkurve RK eines Gleises aufgetragen und zwar jeweils zusammen mit dem für sie geltenden Vertrauensintervall. Es ist erkennbar, daß das auf den Bezugszeitpunkt tb projizierte, als sicherheitsrelevant anzusehende Vertrauensintervall SVIPb zwar größer ist als das Vertrauensintervall VIPn des Einzelvertrauensintervalls zum Zeitpunkt tn; das neu ermittelte sicherheitsrelevante Vertrauensintervall SVIPb ist auf jeden Fall aber kleiner als das wegabhängig fortgeschriebene sicherheitsrelevante Vertrauensintervall SVIPo* der Ortungsposition zum Zeitpunkt t0.FIG. 2 shows the times t1, t2 and tn verified single location results in the form of positions P1, P2 and Pn on the leveled space curve RK one Track applied and together with that for them applicable confidence interval. It can be seen that on projected the reference time tb as security-relevant confidence interval SVIPb is greater than that Trust interval VIPn of the individual trust interval at Time tn; the newly determined security-relevant trust interval SVIPb is definitely smaller than the path-dependent, security-relevant trust interval SVIPo * of the location at time t0.
Die Einzelortungslösungen, deren individuelle Vertrauensintervalle an der Bildung eines sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls beteiligt werden sollen, werden vor der Konsistenzprüfung ihrer Vertrauensintervalle daraufhin geprüft, ob sie mit der Raumkurve und deren physikalisch möglichen, durch die Historie vorgegebenen Verfahrwegen konsistent sind. Dabei wird geprüft, ob die Einzelortungslösungen alle auf der gleichen Raumkurve liegen, wobei sicherzustellen ist, daß zwischen aufeinanderfolgenden Einzelortungslösungen kein mindestens dreiwertiger Gleisknoten existiert. Dann nämlich können Einzelortungslösungen mehrdeutig sein und sich auf mehrere Raumkurven beziehen; ihre Vertrauensintervalle dürfen deshalb an der Ermittlung eines als sicherheitsrelevant anzusehenden gleisselektiven Vertrauensintervalls nicht mitwirken und müssen aus dem Spektrum der verfügbaren, in die Bildung eines sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls einfließenden Einzelvertrauensintervalle aussortiert werden, es sie denn, die Spurführung über diesen Gleisknoten liegt eindeutig fest und wird z. B. von einem Stellwerk garantiert.The single location solutions, their individual trust intervals in the formation of a security-relevant confidence interval should be involved before the consistency check checked their confidence intervals to determine whether them with the space curve and its physically possible the history of the specified travel paths are consistent. Here it is checked whether the single location solutions are all on the same Space curve, making sure that between successive single location solutions no at least trivalent track node exists. Then namely can Single location solutions can be ambiguous and affect multiple ones Get space curves; their confidence intervals are therefore allowed in the determination of what is considered to be safety-relevant track-selective confidence intervals do not have to participate from the range of available, in the formation of a security-relevant trust interval of individual trust intervals to be sorted out, unless they are Tracking over this track node is clearly fixed and z. B. guaranteed by an interlocking.
Entsprechendes gilt auch für solche Einzelvertrauensintervalle, die größer sind als das seitlich korrespondierende als sicherheitsrelevant anerkannte, durch Anwendung des Vertrauensintervalls der relativen Wegmessung fortgeschriebene Vertrauensintervall des letzten absoluten Ortungsergebnisses. Bei solchen Vertrauensintervallen handelt es sich offensichtlich um Ausreißer, die an der sicherheitsrelevanten Vertrauensintervallermittlung nicht zu beteiligen sind, weil sie verhindern würden, daß sich das fortgeschriebene sicherheitsrelevante Vertrauensintervall zurücksetzen ließe. The same applies to such individual trust intervals, which are larger than the laterally corresponding one as recognized security-relevant, by using the confidence interval the relative distance measurement updated confidence interval the last absolute location result. Such confidence intervals are obvious for outliers involved in the security-relevant determination of the confidence interval are not involved because they would prevent the updated security-relevant Reset the trust interval.
Die Einrichtungen zur Eigenortung spurgeführter Fahrzeuge in einem Fahrwegnetz können u.a. die Laufzeiten von terrestrischen oder extraterrestrischen Ortungssendern zu einem Ortungsempfänger bestimmen, um hieraus die jeweilige Fahrzeugposition zu berechnen; von Vorteil ist dabei die Verwendung von Ortungsempfängern in unterschiedlicher technischer Ausgestaltung, weil hierdurch die Gefahr nicht erkennbarer, auf gleichen Störeinflüssen beruhender Ortungs- und Meßfehler vermindert wird.The facilities for self-tracking of guided vehicles in a route network can include the terms of terrestrial or extraterrestrial location transmitters to a location receiver determine from this the respective vehicle position to calculate; the use is advantageous of location receivers in different technical configurations, because this makes the danger not recognizable same disturbing influences based on location and measurement errors is reduced.
Die fahrzeugseitigen Ortungseinrichtungen können die jeweilige Fahrzeugposition aber auch z.B. durch Korrelation von aktuellen, sich auf die Strecke beziehenden Sensorsignalen mit entsprechenden, in einem Speicher abgelegten Referenzsignalen bestimmen.The vehicle-side location devices can the respective Vehicle position but also e.g. by correlating current sensor signals relating to the route with corresponding reference signals stored in a memory determine.
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet,
daß zeitlich und/oder örtlich versetzt mehrere Einzelortungsmessungen durchgeführt werden und daß die den Einzelortungsergebnissen zugeordneten Vertrauensintervalle (VIP1, VIP2, VIPn) der Ortung durch Anwendung des Vertrauensintervalls einer relativen Wegmessung wegabhängig bis hin zu einem Bezugszeitpunkt (tb) fortgeschrieben werden, zu dem eine vorgegebene Mindestanzahl (n) von Einzelvertrauensintervallen vorliegt und daß die maximalen oderen und unteren Grenzen aller auf den Bezugszeitpunkt (tb) fortgeschriebenen Einzelvertrauensintervalle die Grenzen des zu bildenden sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls (SVIPb) bilden und daß - sofern vorhanden - das zuletzt als sicherheitsrelevant anerkannte und ebenfalls durch Anwendung des Vertrauensintervalls der relativen Wegmessung fortgeschriebene absolute Vertrauensintervall (SVIPo) der Ortung durch das aktuelle sicherheitsrelevante Vertrauensintervall zurückgestellt wird.Method for forming the security-relevant confidence interval of a position of a track-bound vehicle determined on the vehicle side on a space curve,
characterized,
that several individual location measurements are carried out at different times and / or locations, and that the confidence intervals (VIP1, VIP2, VIPn) assigned to the individual location results of the location are updated by using the confidence interval of a relative distance measurement up to a reference point in time (tb) at which a predefined one There is a minimum number (n) of individual confidence intervals and that the maximum or lower and lower limits of all individual confidence intervals updated to the reference point in time (tb) form the limits of the security-relevant confidence interval (SVIPb) to be formed and that - if available - the last recognized as security-relevant and also by application of the confidence interval of the relative distance measurement, the absolute confidence interval (SVIPo) of the location, which is updated, is deferred by the current security-relevant confidence interval.
dadurch gekennzeichnet,
daß die an der Bildung des sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls (SVIPb) beteiligten Vertrauensintervalle der Einzelortungslösungen durch rückwirkendes Anwenden differenzieller Korrekturdaten für das verwendete Satellitenortungssystem auf die gefundenen Einzelortungsergebnisse, jeweils unter Berücksichtigung des Vertrauensintervalls der relativen Wegmessung für die zwischen dem Bezugszeitpunkt und dem Validierungszeitpunkt der betreffenden Einzelortungslösung zurückgelegte Wegstrecke, gebildet werden. Method according to claim 1,
characterized,
that the confidence intervals of the individual location solutions involved in the formation of the security-relevant confidence interval (SVIPb) by retrospectively applying differential correction data for the satellite location system used to the individual location results found, in each case taking into account the confidence interval of the relative distance measurement for the route covered between the reference time and the validation time of the particular location solution , are formed.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bezugszeitpunkt (tb) auf den Zeitpunkt (tn) des jeweils zuletzt ermittelten Einzelortungsergebnisses gelegt wird.The method of claim 1 or 2,
characterized,
that the reference point in time (tb) is placed on the point in time (tn) of the most recently determined individual location result.
dadurch gekennzeichnet,
daß für das wegabhängige Fortschreiben von Einzel-Vertrauensintervallen fahrortbezogen hinterlegte oder fahrortbezogen berechnete und/oder geschätzte Parameter zur Vertrauensintervallbildung der Wegmessung berücksichtigt werden.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that for the path-dependent updating of individual confidence intervals, location-based or location-specific calculated and / or estimated parameters for the confidence interval formation of the distance measurement are taken into account.
dadurch gekennzeichnet,
daß die an der Bildung des sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls (SVIPb) beteiligten Einzelortungslösungen (P1,t1; P2,t2, Pn,tn) zuvor auf Konsistenz mit einer Raumkurve (RK) und deren physikalisch möglichen, durch die Historie vorgegebenen Verfahrwegen geprüft werden.Method according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the individual location solutions (P1, t1; P2, t2, Pn, tn) involved in the formation of the security-relevant confidence interval (SVIPb) are checked beforehand for consistency with a space curve (RK) and its physically possible traversing paths specified by the history.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vertrauensintervall einer Einzelortungslösung, die nicht in das aktuelle als sicherheitsrelevant anerkannte, durch Anwendung des Vertrauensintervalls der relativen Wegmessung fortgeschriebene Vertrauensintervall fällt, an der Bildung des aktuellen sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls (SVIPb) nicht beteiligt wird.Method according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the confidence interval of a single-location solution that does not fall within the current confidence interval that is recognized as security-relevant and is updated by using the confidence interval of the relative distance measurement, is not involved in the formation of the current security-relevant confidence interval (SVIPb).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellung des zuletzt als sicherheitsrelevant anerkannten Vertrauensintervalls (SVIPo*) durch das aktuelle Vertrauensintervall (SVIPb) erst nach Abschluß der Validierung der Einzelortungsergebnisse und ihrer Vertrauensintervalle zu einem dann in der Vergangenheit liegenden Bezugszeitpunkt (tb) erfolgt.Method according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that the trust interval (SVIPo *), which was last recognized as security-relevant, is only reset by the current trust interval (SVIPb) after the validation of the individual location results and their trust intervals has been completed at a reference point in the past (tb).
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Bestimmung des Vertrauensintervalls der augenblicklichen Position eines Fahrzeugs die Grenzen des sicherheitsrelevanten Vertrauensintervalls (SVIPb) zum Zeitpunkt (tb) ihrer Ermittlung nach Maßgabe der Fahrgeschwindigkeit und der Fahrzeit zwischen Bezugszeitpunkt (tb) und Validierungszeltpunkt (ta) oder der seither zurückgelegten Fahrstrecke (Lu, ta; Lo, ta), jeweils unter zusätzlicher Anwendung des Vertrauensintervalls der relativen Wegmessung, fortgeschrieben werden oder daß die Rücksetzung des Vertrauensintervalls (SVIPo*) des zuvor als sicherheitsrelevant anerkannten, durch Anwendung des Vertrauensintervalls der relativen Wegmessung fortgeschriebenen Vertrauensintervalls erst zum Validierungszeitpunkt geschieht.Method according to claim 7,
characterized,
that for the determination of the confidence interval of the current position of a vehicle, the limits of the security-relevant confidence interval (SVIPb) at the time (tb) of its determination in accordance with the driving speed and the travel time between the reference time (tb) and the validation tent point (ta) or the distance traveled since then (Lu , ta; Lo, ta), in each case with the additional use of the confidence interval of the relative distance measurement, or that the reset of the confidence interval (SVIPo *) of the confidence interval previously recognized as safety-relevant and updated by using the confidence interval of the relative distance measurement only takes place at the time of validation.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelortungslösungen jeweils durch Laufzeitmessungen zu terrestrischen oder extraterrestrischen Ortungssendern gebildet werden.Method according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that the individual location solutions are each formed by transit time measurements to terrestrial or extraterrestrial location transmitters.
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Bestimmung der Einzelortungslösungen jeweils Ortungsempfänger in möglichst diversitärer technischer Ausprägung verwendet werden.Method according to claim 9,
characterized,
that for the determination of the individual location solutions, location recipients are used in the most diversified possible technical form.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelortungslösungen jeweils durch Korrelation aktueller Streckendaten auf zuvor in einem Streckenatlas hinterlegte entsprechende Referenzdaten gebildet werden.Method according to one of claims 1 to 10,
characterized,
that the individual location solutions are each formed by correlating current route data with corresponding reference data previously stored in a route atlas.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelortungslösungen unter Verwendung mehrerer Ortungsempfänger auf einem oder mehreren Fahrzeugen eines Zugverbandes ermittelt und über mindestens ein Ortungsmodul der Streckenkilometrierung zuordnet werden, die den Bezug zur relativen Wegmessung und dem fahrortbezogenen Vertrauensintervall der relativen Wegmessung herstellt.Method according to one of claims 1 to 11,
characterized,
that the individual location solutions are determined using several location receivers on one or more vehicles of a train set and are assigned to the route kilometrage via at least one location module, which establishes the relationship to the relative distance measurement and the location-based confidence interval of the relative distance measurement.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelortungslösungen unter Verwendung mindestens eines Ortungsempfängers auf einem Fahrzeug ermittelt werden, der mehrere Einzelortungslösungen zu aufeinander folgenden Zeitpunkten erstellt, und daß diese Einzelortungslösungen über ein Ortungsmodul der Streckenkilometrierung zugeordnet werden, die den Bezug zur relativen Wegmessung und dem fahrortbezogenen Vertrauensintervall der relativen Wegmessung herstellt.Method according to one of claims 1 to 11,
characterized,
that the single location solutions are determined using at least one location receiver on a vehicle that creates several single location solutions at successive times, and that these single location solutions are assigned to the route kilometrage via a location module, which establishes the relationship to the relative distance measurement and the location-based confidence interval of the relative distance measurement.
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