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WO2015180902A1 - Fahrerlaubnis für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Fahrerlaubnis für ein schienenfahrzeug Download PDF

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Publication number
WO2015180902A1
WO2015180902A1 PCT/EP2015/058977 EP2015058977W WO2015180902A1 WO 2015180902 A1 WO2015180902 A1 WO 2015180902A1 EP 2015058977 W EP2015058977 W EP 2015058977W WO 2015180902 A1 WO2015180902 A1 WO 2015180902A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rail vehicle
etcs
level
license
subsequent
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/058977
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
David Morton
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to EP15721155.8A priority Critical patent/EP3126207A1/de
Publication of WO2015180902A1 publication Critical patent/WO2015180902A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0054—Train integrity supervision, e.g. end-of-train [EOT] devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/08—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only
    • B61L23/14—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only automatically operated
    • B61L23/20—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for controlling traffic in one direction only automatically operated with transmission of instructions to stations along the route
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/30—Trackside multiple control systems, e.g. switch-over between different systems
    • B61L27/37—Migration, e.g. parallel installations running simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0062—On-board target speed calculation or supervision

Definitions

  • the invention relates to a method for providing a license (Movement Authority, MA) of a rail vehicle ⁇ zeugs and the corresponding apparatus according to the rail vehicle and a corresponding Computerprogrammpro ⁇ domestic product.
  • MA License Authority
  • ETCS European Train Control System
  • An ETCS vehicle device includes e.g. a European Vital Computer (EVCS) calculator, a Driver Machine Interface (DMI), a pathway meter, a GSM-R transmission facility (including Euroradio), a balise reader, and a brake access
  • EVCS European Vital Computer
  • DMI Driver Machine Interface
  • GSM-R transmission facility including Euroradio
  • balise reader and a brake access
  • ETCS Level 1 uses balises as transmission medium.
  • the information provided by the beacons is line radius, maximum line speed, and the point at which the vehicle should stop.
  • MA Movement Authority
  • Be ⁇ emption to move or "license”.
  • MA Movement Authority
  • the on-board ETCS equipment can continuously monitor compliance with the permitted speed (and direction) and initiate emergency braking in good time, regardless of nationally defined route geometries and signal distances.
  • RBC Radio Block Center
  • the track utilization and in certain cases also the security compared to Level 1 can be increased slightly.
  • the RBC Before the RBC can calculate the information necessary for a driving license (MA), the RBC must know exactly where the train is and in which direction it is traveling. The determination of position and direction is the responsibility of the vehicle computer, which transmits this regularly via GSM-R to the route. For the determination, however, reference points on the route are needed.
  • Eurobaiisen be used, which are attached, for example, in Ausfahrgleisen of Bahnhö ⁇ fen and at irregular intervals on the open road. Between these reference points, the position is determined odometrically by means of Doppler radar on the traction vehicle floor and Radimpulsgebern on the traction vehicle axles. Partial acceleration sensors are also used.
  • ETCS Level 3 is dispensed with a classic, stationary track ⁇ free message.
  • the safety function against undetected separated and remaining on the line draft parts is taken over by a system for train integrity supervision function (Kon ⁇ troll the integrity of the rail vehicle).
  • a so-called “moving block” method can be used to achieve a dense rail vehicle sequence on a route (also referred to as a route).
  • a route also referred to as a route.
  • moving block systems a continuous location of rail vehicles is carried out, with a block protection is not based on fixed track sections. Instead, the trains are seen as moving blocks behind which other blocks move. For the calculation of these blocks, the determination of correct positions, speeds and directions of required. A balise-odometry configuration is used for this.
  • ETCS modes are also defined.
  • the modes describe the states in which the EVC can be located. Among other things, there are the following modes (see also: http: // en. Wikipedia.org / wiki / ETCS):
  • Shunting mode Shunting mode; the permitted range can be specified by the ETCS; in many countries only a maximum speed of 30km / h is allowed.
  • a centralized track control of the ETCS is also referred to as Radio Block Cen ⁇ ter (RBC).
  • a balise is a track-mounted transmitter that sends an encoded signal to passing trains.
  • the balise allows a location correction.
  • the beacon may also be a Baiisenoli, eg one behind ⁇ stacked beacons act itself.
  • the moving block concept can often not be used because the integrity of the rail vehicle can not be guaranteed consistently and because there are no suitable mechanisms for ETCS Level 3 in this regard.
  • ETCS level 3 can not be used for those routes on which different types of Schienenfahrzeu ⁇ gene, eg passenger and freight trains, run.
  • ETCS level 3 can not be used for those routes on which different types of Schienenfahrzeu ⁇ gene, eg passenger and freight trains, run.
  • Headway can not be used.
  • the object of the invention is the provide above ge ⁇ called to avoid the disadvantages and, in particular to provide possible ⁇ ness, dynamic switching between ETCS Level 2 and Level 3 for a subsequent rail vehicle in response to a reported Buchvoll priortechnikskontrol ⁇ le of the preceding vehicle rail vehicle ,
  • a method for providing a driving license (for a rail vehicle) is proposed, in which a license is generated based on ETCS Level 2 or Level 3 ETCS depending on a Switzerlandvoll/techniksinforma ⁇ tion of a preceding rail vehicle on a nachfol ⁇ constricting rail vehicle.
  • the moving block method can be used under certain conditions, which on the one hand, the benefits of a more efficient use of the route result and on the other hand, the safety of the operation of rail vehicles is not compromised.
  • the rail vehicle also ⁇ be characterized as a "train”
  • the carriage may be a locomotive, a travel carriage, a wagon or a combination of such compartments or functions.
  • the traction unit has a driver's cab (also referred to as operator station) and can be designed with or without an on ⁇ drive.
  • the traction vehicle may in particular be a locomotive.
  • the Buchvoll pretechniksinformation comprises a position indication of the rear end of the vorausfah ⁇ leaders rail vehicle or a position of the back end of the direct ⁇ rail vehicle traveling ahead can be derived on the basis of Buchvoll specifictechniksinformation.
  • the Switzerlandichstieri ⁇ keitsinformation part of a position report, which is transmitted from the preceding vehicle rail vehicle to a route control system (eg RBC).
  • RBC route control system
  • the driver permission ⁇ based on ETCS level 2 or ETCS level 3 generated by the line center and transmitted to the subsequent rail ⁇ vehicle.
  • the driver's license according to the moving block method based on ETCS level 3 is generated at a transmitted train completion information of the preceding rail vehicle for the subsequent rail vehicle.
  • the track elements may be e.g. These may be switches, signals (for example light signal or block identification plate) or other units that are important for driving.
  • One embodiment is that a license is adopted in a FS mode or in egg ⁇ nem OS mode for the subsequent rail vehicle, if there is another rail vehicle is located between the subsequent and the preceding rail vehicle that no ETCS on ⁇ comprises ,
  • the above object is also achieved by a device having a processing unit, wherein the proces ⁇ beitungshow is adapted to a function of egg ⁇ ner Wegvoll functionalturisinformation of a rail vehicle traveling ahead for a subsequent rail vehicle To provide a driving license based on ETCS Level 2 or ETCS Level 3.
  • the device may be implemented in one component or distributed in several components.
  • the communication may be at least partially wireless (e.g., via a radio link, a telecommunications link) or wired. Also combinations of wireless and wired connection are possible.
  • the presented solution further comprises a Computerpro ⁇ program product, directly loadable into a memory of a digital computer, comprising program code portions which are suitable to carry out steps of the method described herein.
  • the processing unit mentioned herein that may be embodied in particular as a processor unit and / or an at least partially solid ⁇ wired or logic circuitry, for example, is set up such that the method can be performed as described herein.
  • Said processing unit may be any type of processor or computer or computers with corresponding peripheral systems (SpeI ⁇ cher, input / output interfaces, input-output devices, etc.) or include.
  • Fig.l is an exemplary diagram showing an advance drive ⁇ the rail vehicle, which transmits a position report to a radio block center (RBC), a driving license for a subsequent rail vehicle is generated on the basis of the position report;
  • RBC radio block center
  • ⁇ comprises a Switzerlandvoll personalmaschinesinformation at the position report so the license generated can be generated according to the moving block method based
  • FIG. 3 shows a flow chart for illustrating steps for switching between operating modes according to ETCS Level 2 and ETCS Level 3 based on the position report of the preceding rail vehicle.
  • train completion information can be provided automatically.
  • the secured information regarding the length of the rails ⁇ vehicle can be used by the track center, for a license ( "Movement Authority", MA) for the demand to provide the following rail vehicle using the moving block method.
  • this subsequent rail vehicle can be operated according to the moving block procedural ⁇ ren. This allows for more efficient groove ⁇ wetting the route through a dense sequence of moves. This is especially true if most of the route traffic-rail vehicles can provide an ETCS Availability checked ⁇ gen and a secure Switzerlandvoll pretechniksinformation.
  • Rail vehicles which can not provide Switzerlandvoll pretechniksinformation, for example, freight trains (min ⁇ least) of a locomotive pulling a plurality of freight cars, the locomotive and the train driver can not determine with Si ⁇ safety, whether all freight car hanging on the locomotive ,
  • Such rail vehicles preferably use the route if it does not depend on the most efficient utilization of the same. For example, use Kings ⁇ nen such rail vehicle at night the journey where it is otherwise hardly occupied with other rail vehicles.
  • the route must be only to the extent feature local ⁇ solid track vacancy detection units as this is necessary in the event of use by rail vehicles that can determine no Wervoll ⁇ intendkeitsinformation. Tongue zen such rail vehicles the traveling distance only in ge ⁇ ringer load, can optionally be dispensed with a plurality of such locally installed track clear signaling units.
  • the radio block center (RBC) generates a driving permit ⁇ (MA) according to the moving block method (in accordance with ETCS Level 3) based on at least one of the following infor mation ⁇ : The high-security position of the rear end of the preceding rail vehicle, if a position report of the preceding rail vehicle contains train completion information.
  • Rail vehicles without ETCS equipment which is not known to the line center, may not be on the track between two ETCS equipped rail vehicles.
  • the driving permission (MA) is generated according to the information of the Stell ⁇ plant, so not using the Moving Block method (according to ETCS Level 2: "fixed block”).
  • the advantages of the moving block method combined with the conven ⁇ union control of rail vehicles by means of stationary track vacancy units can be used under certain conditions, which on the one hand, the benefits of a more efficient use of the route result and on the other hand, the safety of the operation of rail vehicles is not compromised. If train integrity can not be guaranteed or if a rail vehicle without ETCS equipment could be located between two rail vehicles with ETCS equipment, the line center may specify a driving mode in FS mode until the next signal (beacon or marker board) ). From there, the line center can specify a driving license in OS mode until the next signal.
  • the rail vehicle travels at a relatively slow speed, e.g. at 30km / h or 40km / h, at which the train driver can safely stop the rail vehicle if another vehicle appears ahead.
  • a relatively slow speed e.g. at 30km / h or 40km / h
  • Such a passive operation can, for example, be predetermined by the line center or by an actuating signal.
  • the density of the rail vehicle sequence can thus be significantly increased for rail ⁇ vehicles without possibility of determining the Glasvollstieri- information (eg for freight trains), especially because their maximum speed is rather low and the braking curve is rather flat (so due to the high mass a correspondingly long braking distance is required) .
  • the present approach is particularly for a central routes ⁇ (RBC) suitable, which may be between two modes of operation wech ⁇ clauses zeugs based on information, such as the Glasvoll pretechniksinformation, the fore-running rail car. Accordingly, a change of operating modes can also occur if the radio block center has not received Buchvollstieri ⁇ keitsinformation of the preceding vehicle rail vehicle.
  • the centralized track control station can, for example, after receiving the train ⁇ incomplete information or in the absence of a message to the subsequent Buchvoll pretechniksinformation
  • Rail vehicle send a transition to ETCS Level 3
  • the message comprises, for example, a driver's license (MA) according to the first block of the moving-block method.
  • receives a rail vehicle which is located in the ETCS Level 3 operation, a driving with egg ⁇ nem solid block, and an instruction to transition to ETCS Level 2.
  • Fig.l shows an exemplary diagram showing an vorausfah ⁇ leaders rail vehicle 102 transmits a position report 106 to a line center (RBC) 105.
  • the positi ⁇ onsbericht in this example contains no Switzerlandvollstieri ⁇ keitsinformation.
  • the centralized track 105 generated for a subsequent rail vehicle 101, a license 107 to a signal 103, shown by an arrow 104.
  • the two rail vehicles 101 and 102 have an ETCS, wherein due to the lack of
  • FIG. 2 shows a system based on Fig.l diagram for the case that the preceding vehicle rail vehicle 102 knows the position of its rear end 201 and transmits a Switzerlandvoll personalmaschines ⁇ information as part of the position report 106 to the Stre ⁇ ckenminute 105th
  • the Stre ⁇ ckenstrict 105 may generate a license 202 to the position 201 of the rear end of the rail vehicle 102, which is shown by an arrow 203rd
  • the position 201 of the rear end of the train can in particular a
  • ETCS Level 3 allows more efficient use of the route.
  • 3 shows an exemplary flow diagram illustrating ⁇ lichung of steps for switching between operating modes.
  • the line center receives the position ⁇ report of the preceding rail vehicle.
  • Step 302 it is checked whether the position of a train report ⁇ incomplete information (integrity information), for example, contains, in the form of the rear of the train position. If this is the case, a driving license according to the moving block method according ETCS Level 3 is generated in a step 303 for subsequent rail vehicle ⁇ convincing. If this is not the case, a driver's license to the end of the next fixed block is generated (in Fig.l to the signal 103) in accordance with ETCS Level 2 in a step 304 for subsequent rail vehicle ⁇ convincing.
  • integrated information integrated information
  • the off ⁇ utilization of the travel route can block the method for rail vehicles by using the moving-, via a ent ⁇ speaking ETCS with the possibility of determination the train integrity information.
  • rail vehicles that have an ETCS equipment without the possibility of determining the Glasvoll ⁇ permanence information run on the route.
  • ETCS Level 3 a transition from ETCS Level 3 is performed by ETCS Level 2, if the moving-block method can not be used because the preceding vehicle rails ⁇ vehicle received no Werbuchuritiesinformation to the track center.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Es wird vorgeschlagen, eine Fahrerlaubnis für ein nachfolgendes Schienenfahrzeug bereitzustellen in Abhängigkeit von einer Zugvollständigkeitsinformation (Zugintegrität) eines vorausfahrenden Schienenfahrzeugs. Somit kann zwischen ETCS Level 2 und ETCS Level 3 (mit Moving-Block Verfahren) basierend auf der Zugvollständigkeitsinformation umgeschaltet werden und die Fahrstrecke für unterschiedliche Typen von Schienenfahrzeug effizient genutzt bzw. ausgelastet werden.

Description

Beschreibung
Fahrerlaubnis für ein Schienenfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Fahrerlaubnis (Movement Authority, MA) eines Schienenfahr¬ zeugs sowie die entsprechende Vorrichtung, das entsprechend Schienenfahrzeug und ein entsprechendes Computerprogrammpro¬ dukt .
Das "European Train Control System" (ETCS) ist eine Komponente eines einheitlichen europäischen Eisenbahnverkehrsleitsys¬ tems, das unter dem Buchstabenkürzel ERTMS entwickelt wurde. Die zweite technische Komponente dieser digitalen Bahntechno- logie ist das Bahn-Mobilfunksystem GSM-R . ETCS soll die Viel¬ zahl der in den Ländern eingesetzten Zugsicherungssysteme ablösen, mittelfristig im Hochgeschwindigkeitsverkehr Verwendung finden und langfristig im gesamten europäischen Schienenverkehr umgesetzt werden.
Eine ETCS-Fahrzeugeinrichtung umfasst z.B. einen ETCS-Rechner (EVC, European Vital Computer) , eine Führerstandsanzeige (DMI, Driver Machine Interface), eine Wegmesseinrichtung, eine GSM-R-Übertragungseinrichtung (einschließlich Euroradio) , einen Balisenleser und einen Bremszugriff
(http : //de . wikipedia .org/wiki/ETCS) .
ETCS Level 1 benutzt Balisen als Übertragungsmedium. Die von den Balisen übermittelten Informationen sind Streckengradien- ten, Streckenhöchstgeschwindigkeiten und der Punkt, an dem das Fahrzeug wieder stehen soll. Zusammen mit dem Modus bil¬ den diese die Movement Authority (MA) , übersetzt etwa "Be¬ rechtigung zur Bewegung" oder "Fahrerlaubnis". Damit kann die fahrzeugseitige ETCS-Ausrüstung kontinuierlich die Einhaltung der erlaubten Geschwindigkeit (und Richtung) überwachen und rechtzeitig eine Zwangsbremsung auslösen, unabhängig von national definierten Streckengeometrien und Signalabständen. Bei ETCS Level 2 werden nahezu alle Informationen mittels Eu¬ roradio von der Streckenzentrale (Radio Block Center, RBC) zum Fahrzeug übertragen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Informationen vom Zug an die Strecke zu übertragen und die Informationen können auch im Stillstand ausgetauscht werden. Damit kann die Streckenauslastung und in bestimmten Fällen auch die Sicherheit gegenüber Level 1 etwas erhöht werden. Bevor vom RBC die für eine Fahrerlaubnis (MA) notwendigen Informationen berechnet werden können, muss dieses wissen, wo genau sich der Zug befindet und in welche Richtung er fährt. Die Ermittlung von Position und Richtung obliegt dabei dem Fahrzeugrechner, dieser übermittelt diese regelmäßig über GSM-R an die Strecke. Zur Bestimmung werden jedoch Referenzpunkte auf der Strecke benötigt. Hierfür werden Eurobaiisen benutzt, welche beispielsweise in Ausfahrgleisen von Bahnhö¬ fen sowie in unregelmäßigen Abständen auf freier Strecke angebracht sind. Zwischen diesen Referenzpunkten wird die Position odometrisch mittels Doppler-Radar am Triebfahrzeugboden und Radimpulsgebern an den Triebfahrzeugachsen ermittelt. Teilweise werden auch Beschleunigungssensoren verwendet.
Bei ETCS Level 3 wird auf eine klassische, ortsfeste Gleis¬ freimeldung verzichtet. Die Sicherheitsfunktion gegen abgetrennte und unerkannt auf der Strecke verbleibende Zugteile wird von einem System zur Zugvollständigkeitskontrolle (Kon¬ trolle der Integrität des Schienenfahrzeugs) übernommen.
Hierbei kann für den Betrieb von Schienenfahrzeugen ein sogenanntes "Moving-Block"-Verfahren (Moving-Block : sich bewegender Block) eingesetzt werden, um eine möglichst dichte Schie- nenfahrzeugfolge auf einer Fahrstrecke (auch bezeichnet als Strecke) zu erreichen. Bei Moving-Block-Systemen wird eine kontinuierliche Ortung von Schienenfahrzeugen durchgeführt, wobei eine Blocksicherung nicht auf festen Gleisabschnitten basiert. Stattdessen werden die Züge als sich bewegende Blö- cke betrachtet, hinter denen sich andere Blöcke bewegen. Zur Berechnung dieser Blöcke ist die Bestimmung korrekter Positionen, Geschwindigkeiten und Fahrtrichtungen der Schienenfahr- zeuge erforderlich. Dafür wird eine Balise-Odometrie- Konfiguration verwendet.
Am Ende der MA (End of Authority, EoA) - klassischerweise ein auf HALT zeigendes Signal - soll das Schienenfahrzeug zum Stehen kommen.
Neben den ETCS-Levels sind auch ETCS-Modi definiert. Die Modi beschreiben die Zustände, in denen sich der EVC befinden kann. Unter anderem gibt es die folgenden Modi (siehe auch: http : //de . wikipedia .org/wiki/ETCS) :
- FS (Füll Supervision) Modus: Das Schienenfahrzeug
wird voll vom ETCS überwacht. Voraussetzung für die¬ sen Modus ist, dass eine MA von der Strecke gegeben wurde.
- SR (Staff Responsible) Modus: Der Triebfahrzeugführer ist selbst für die Sicherung des Zuges verantwort¬ lich, allerdings ist in vielen Ländern nur eine maximale Geschwindigkeit von 30km/h oder 40km/h erlaubt, die noch vom ETCS überwacht wird. Dieser Modus wird eingenommen, wenn keine MA vorliegt.
- OS (On Sight) Modus: Das Schienenfahrzeug wird vom ETCS überwacht, aber der Triebfahrzeugführer fährt auf Sicht.
- SH (Shunting) Modus: Modus zum Rangieren; der erlaubte Bereich kann vom ETCS vorgegeben werden; in vielen Ländern ist nur eine Höchstgeschwindigkeit von 30km/h erlaubt . Eine Streckenzentrale des ETCS wird auch als Radio Block Cen¬ ter (RBC) bezeichnet.
Eine Balise ist eine im Gleisbereich montierte Sendevorrichtung, die ein kodiertes Signal an vorbeifahrende Züge sendet. Die Balise ermöglicht eine Ortungskorrektur. Bei der Balise kann es sich auch um eine Baiisengruppe, z.B. mehrere hinter¬ einander angeordnete Balisen, handeln. Hierbei ist es von Nachteil, dass das Moving-Block Konzept oft deshalb nicht genutzt werden kann, weil die Integrität des Schienenfahrzeugs nicht durchgängig gewährleistet werden kann und weil es keine diesbezüglich geeigneten Mechanismen für ETCS Level 3 gibt.
Viele Fahrstrecken werden für Personen- als auch für Güterzüge verwendet. Bei Güterzügen sind eine Vielzahl von Güterwa- gons mit einem Triebfahrzeug (Lokomotive) gekoppelt und wer- den von diesem gezogen. Eine ETCS Ausrüstung des Triebfahrzeugs kann hierbei nicht zweifelsfrei bestimmen, ob der Gü¬ terzug (noch) vollständig ist, d.h. ob alle Güterwagons noch an dem Triebfahrzeug hängen. So könnte sich z.B. einer der Güterwagons abgekoppelt haben, ohne dass das Triebfahrzeug oder die Streckenzentrale hiervon Kenntnis erlangt. Die In¬ tegrität (Vollständigkeit) des Schienenfahrzeugs ist aber ge¬ rade für das Moving-Block Verfahren eine wichtige sicherheitsrelevante Voraussetzung. Damit ist es von Nachteil, dass ETCS Level 3 nicht für solche Fahrstrecken verwendet werden kann, auf denen unterschiedliche Typen von Schienenfahrzeu¬ gen, z.B. Personen- und Güterzüge, verkehren. So kann der Vorteil einer durch das Moving-Block Verfahren ermöglichten effizienteren und dichteren Fahrzeugfolge (englisch:
"Headway") nicht genutzt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend ge¬ nannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Möglich¬ keit zu schaffen, eine dynamische Umschaltung zwischen ETCS Level 2 und Level 3 für ein nachfolgendes Schienenfahrzeug in Abhängigkeit von einer gemeldeten Zugvollständigkeitskontrol¬ le des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesonde- re den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Bereitstellung einer Fahrerlaubnis (für ein Schienenfahrzeug) vorgeschlagen, bei dem in Abhängigkeit von einer Zugvollständigkeitsinforma¬ tion eines vorausfahrenden Schienenfahrzeugs für ein nachfol¬ gendes Schienenfahrzeug eine Fahrerlaubnis basierend auf ETCS Level 2 oder ETCS Level 3 erzeugt wird.
Vorteilhaft werden in dem hier vorgestellten Ansatz die Vorteile des Moving-Block Verfahrens kombiniert mit der herkömm¬ lichen Steuerung von Schienenfahrzeugen mittels ortsfester Gleisfreimeldungseinheiten. So kann das Moving-Block Verfah- ren unter bestimmten Bedingungen genutzt werden, wodurch sich einerseits die Vorteile einer effizienteren Nutzung der Fahrstrecke ergeben und andererseits die Sicherheit des Betriebs der Schienenfahrzeuge nicht gefährdet ist. Hierbei sei angemerkt, dass das Schienenfahrzeug (auch be¬ zeichnet als "Zug") mindestens einen Wagen aufweist, wobei der Wagen ein Triebfahrzeug, ein Reisewagen, ein Güterwagen oder eine Kombination aus derartigen Abteilen oder Funktionen sein kann. Das Triebfahrzeug weist eine Führerkabine (auch bezeichnet als Bedienplatz) auf und kann mit oder ohne An¬ trieb ausgeführt sein. Das Triebfahrzeug kann insbesondere eine Lokomotive sein.
Eine Weiterbildung ist es, dass die Zugvollständigkeitsinfor- mation eine Positionsangabe des hinteren Endes des vorausfah¬ renden Schienenfahrzeugs umfasst oder eine Position des hin¬ teren Endes des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs anhand der Zugvollständigkeitsinformation ableitbar ist. Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Zugvollständig¬ keitsinformation Teil eines Positionsberichts ist, der von dem vorausfahrenden Schienenfahrzeug an eine Streckenzentrale (z.B. RBC) übermittelt wird. Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass die Fahrerlaub¬ nis basierend auf ETCS Level 2 oder ETCS Level 3 von der Streckenzentrale erzeugt und an das nachfolgende Schienen¬ fahrzeug übermittelt wird. Auch ist es eine Weiterbildung, dass bei einer übermittelten Zugvollständigkeitsinformation des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs für das nachfolgendes Schienenfahrzeug die Fahrer- laubnis gemäß dem Moving-Block Verfahren basierend auf ETCS Level 3 erzeugt wird.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass die Fahrerlaubnis ge¬ mäß dem Moving-Block Verfahren basierend auf ETCS Level 3 er- zeugt wird, sofern zusätzlich der Status der entlang der Fahrstrecke zwischen den Schienenfahrzeugen angeordneten Streckenelemente gültig ist.
Bei den Streckenelementen kann es sich z.B. um Weichen, Sig- nale (z.B. Lichtsignal oder Blockkennungstafel ) oder sonstige für den Fahrbetrieb wichtige Einheiten handeln.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass bei nicht übermittelter Zugvollständigkeitsinformation des vorausfah- renden Schienenfahrzeugs für das nachfolgendes Schienenfahr¬ zeug die Fahrerlaubnis basierend auf ETCS Level 2 erzeugt wird .
Eine Ausgestaltung ist es, dass für das nachfolgende Schie- nenfahrzeug eine Fahrerlaubnis in einem FS Modus oder in ei¬ nem OS Modus erlassen wird, falls sich zwischen dem nachfolgenden und dem vorausfahrenden Schienenfahrzeug ein weiteres Schienenfahrzeug befindet, dass keine ETCS-Ausrüstung auf¬ weist.
Die Ausführungen betreffend das Verfahren gelten für die anderen Anspruchskategorien entsprechend.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung mit einer Verarbeitungseinheit, wobei die Verar¬ beitungseinheit eingerichtet ist, um in Abhängigkeit von ei¬ ner Zugvollständigkeitsinformation eines vorausfahrenden Schienenfahrzeug für ein nachfolgendes Schienenfahrzeug eine Fahrerlaubnis basierend auf ETCS Level 2 oder ETCS Level 3 bereitzustellen.
Die Vorrichtung kann in einer Komponente oder verteilt in mehreren Komponenten ausgeführt sein.
Ferner wir die Aufgabe gelöst mittels eines Schienenfahrzeugs umfassend eine Verarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, um mit der hierin beschriebenen Vorrichtung zu kommunizieren.
Die Kommunikation kann zumindest teilweise drahtlos (z.B. über eine Funkverbindung, eine Telekommunikationsverbindung) oder drahtgebunden sein. Auch Kombinationen von drahtloser und drahtgebundener Verbindung sind möglich.
Die hier vorgestellte Lösung umfasst ferner ein Computerpro¬ grammprodukt, das direkt in einen Speicher eines digitalen Computers ladbar ist, umfassend Programmcodeteile, die dazu geeignet sind, Schritte des hier beschriebenen Verfahrens durchzuführen.
Die hier genannte Verarbeitungseinheit kann insbesondere als eine Prozessoreinheit und/oder eine zumindest teilweise fest¬ verdrahtete oder logische Schaltungsanordnung ausgeführt sein, die beispielsweise derart eingerichtet ist, dass das Verfahren wie hierin beschrieben durchführbar ist. Besagte Verarbeitungseinheit kann jede Art von Prozessor oder Rechner oder Computer mit entsprechend notwendiger Peripherie (Spei¬ cher, Input/Output-Schnittstellen, Ein-Ausgabe-Geräte, etc.) sein oder umfassen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszei¬ chen versehen sein.
Es zeigen:
Fig.l ein beispielhaftes Schaubild mit einem vorausfahren¬ den Schienenfahrzeug, das einen Positionsbericht an eine Streckenzentrale (RBC) übermittelt, wobei anhand des Positionsberichts eine Fahrerlaubnis für ein nachfolgendes Schienenfahrzeug erzeugt wird;
Fig.2 ein beispielhaftes Schaubild basierend auf Fig.l, wo¬ bei der Positionsbericht eine Zugvollständigkeitsinformation umfasst, so dass die erzeugte Fahrerlaubnis gemäß dem Moving-Block Verfahren erzeugt werden kann;
Fig.3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Schritten zum Wechsel zwischen Betriebsmodi gemäß ETCS Level 2 und ETCS Level 3 basierend auf dem Positionsbericht des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs.
Verfügt ein Schienenfahrzeug über eine Zugvollständigkeits¬ kontrolle, so kann mittels der ETCS-Ausrüstung an Bord des Schienenfahrzeugs eine Zugvollständigkeitsinformation betref- fend z.B. die Länge des Schienenfahrzeugs an die Strecken¬ zentrale (RBC) übermittelt werden. Insbesondere kann diese Zugvollständigkeitsinformation beispielsweise von einer Zug- integritäts-Überwachungseinheit und/oder von dem Zugführer bestätigt werden.
Bei Schienenfahrzeugen mit einer festen Länge kann die Zugvollständigkeitsinformation automatisch bereitgestellt werden . Die gesicherte Information betreffend die Länge des Schienen¬ fahrzeugs kann von der Streckenzentrale genutzt werden, um eine Fahrerlaubnis ("Movement Authority", MA) für das nach- folgende Schienenfahrzeug unter Nutzung des Moving-Block Verfahrens bereitzustellen.
Handelt es sich bei dem nachfolgenden Schienenfahrzeug um ein Schienenfahrzeug mit einer ETCS-Ausrüstung, so kann dieses nachfolgende Schienenfahrzeug gemäß dem Moving-Block Verfah¬ ren betrieben werden. Dies ermöglicht eine effizientere Nut¬ zung der Fahrstrecke durch eine dichtere Zugfolge. Dies gilt insbesondere dann, wenn die meisten auf der Fahrstrecke ver- kehrenden Schienenfahrzeuge über eine ETCS-Ausrüstung verfü¬ gen und eine gesicherte Zugvollständigkeitsinformation bereitstellen können.
Schienenfahrzeuge, die keine Zugvollständigkeitsinformation bereitstellen können, sind beispielsweise Güterzüge mit (min¬ destens) einer Lokomotive, die eine Vielzahl von Güterwagons zieht, wobei die Lokomotive bzw. der Lokführer nicht mit Si¬ cherheit feststellen kann, ob noch alle Güterwagons an der Lokomotive hängen. Solche Schienenfahrzeuge nutzen vorzugs- weise dann die Fahrstrecke, wenn es nicht auf eine möglichst effiziente Ausnutzung derselben ankommt. Beispielsweise kön¬ nen derartige Schienenfahrzeug nachts die Fahrstrecke nutzen, wenn diese ansonsten kaum mit anderen Schienenfahrzeugen belegt ist.
Entsprechend muss die Fahrstrecke nur in dem Maße über orts¬ feste Gleisfreimeldungseinheiten verfügen, wie diese für den Fall der Nutzung durch Schienenfahrzeuge, die keine Zugvoll¬ ständigkeitsinformation bestimmen können, notwendig ist. Nut- zen derartige Schienenfahrzeuge die Fahrstrecke nur bei ge¬ ringer Auslastung, kann ggf. auf eine Vielzahl von solchen vor Ort installierten Gleisfreimeldungseinheiten verzichtet werden . Beispielsweise erzeugt die Streckenzentrale (RBC) eine Fahr¬ erlaubnis (MA) gemäß dem Moving-Block Verfahren (gemäß ETCS Level 3) basierend auf mindestens einer der folgenden Infor¬ mationen : - Der mit hoher Sicherheit bestimmten Position des hinteren Endes des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs, sofern ein Positionsbericht des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs eine Zugvollständigkeitsinformation enthält.
- Einer Routeninformation, die insbesondere berücksichtigt :
- Der Status aller Streckenelemente entlang der Route ist jeweils "gültig".
- Die Position aller Punkte entlang der Route sind im
Status überwacht ("supervised position") und gültig ("valid"); beispielsweise ist der Zustand einer Weiche, d.h. "rechts" oder "links", bekannt und gültig .
- Die Signale entlang der Route stehen auf "Fahrt"
(englisch: "proceed"), mit Ausnahme derjenigen Sig¬ nale, die den Abschnitt der Strecke schützen, auf der sich das vorausfahrende Schienenfahrzeug befin¬ det .
Hierbei sei angemerkt, dass sich in diesem Fall ein
Schienenfahrzeug ohne ETCS-Ausrüstung, das also der Streckenzentrale nicht bekannt ist, nicht zwischen zwei mit ETCS ausgestatteten Schienenfahrzeugen auf der Strecke befinden darf.
Falls eine der vorstehenden Bedingungen nicht erfüllt ist, wird die Fahrerlaubnis (MA) gemäß der Information des Stell¬ werks erzeugt, also nicht unter Einsatz des Moving-Block Verfahrens (gemäß ETCS Level 2: "fixed block") .
Vorteilhaft werden in dem hier vorgestellten Ansatz die Vorteile des Moving-Block Verfahrens kombiniert mit der herkömm¬ lichen Steuerung von Schienenfahrzeugen mittels ortsfester Gleisfreimeldungseinheiten. So kann das Moving-Block Verfah- ren unter bestimmten Bedingungen genutzt werden, wodurch sich einerseits die Vorteile einer effizienteren Nutzung der Fahrstrecke ergeben und andererseits die Sicherheit des Betriebs der Schienenfahrzeuge nicht gefährdet ist. Sofern die Zugvollständigkeit nicht gewährleistet werden kann oder falls sich ein Schienenfahrzeug ohne ETCS-Ausrüstung zwischen zwei Schienenfahrzeugen mit ETCS-Ausrüstung befinden könnte, kann die Streckenzentrale eine Fahrerlaubnis im FS Modus vorgeben bis zu dem nächsten Signal (Lichtsignal oder Blockkennungstafel ("marker board")). Von dort aus kann die Streckenzentrale eine Fahrerlaubnis im OS Modus bis zu dem nächsten Signal vorgeben.
Im OS Modus fährt das Schienenfahrzeug mit verhältnismäßig langsamer Geschwindigkeit, z.B. mit 30km/h oder 40km/h, bei der der Zugführer das Schienenfahrzeug sicher anhalten kann, wenn voraus ein anderes Fahrzeug auftaucht. Ein solcher pas- siver Betrieb kann bspw. durch die Streckenzentrale oder durch ein Stellsignal vorgegeben werden.
Die Dichte der Schienenfahrzeugfolge kann somit für Schienen¬ fahrzeuge ohne Möglichkeit der Bestimmung der Zugvollständig- keitsinformation (z.B. für Güterzüge) deutlich erhöht werden, insbesondere weil deren Höchstgeschwindigkeit eher gering ist und deren Bremskurve eher flach verläuft (also aufgrund der hohen Masse ein entsprechend langer Bremsweg erforderlich ist) .
Der vorliegende Ansatz ist insbesondere für eine Strecken¬ zentrale (RBC) geeignet, die zwischen zwei Betriebsmodi wech¬ seln kann basierend auf einer Information, z.B. der Zugvollständigkeitsinformation, des vorausfahrenden Schienenfahr- zeugs . Entsprechend kann ein Wechsel der Betriebsmodi auch erfolgen, falls die Streckenzentrale keine Zugvollständig¬ keitsinformation von dem vorausfahrenden Schienenfahrzeug erhalten hat. Die Streckenzentrale kann beispielsweise nach Erhalt der Zug¬ vollständigkeitsinformation oder bei Fehlen der Zugvollständigkeitsinformation eine Mitteilung an das nachfolgende
Schienenfahrzeug schicken, einen Übergang nach ETCS Level 3 durchzuführen, wobei die Mitteilung beispielsweise eine Fahrerlaubnis (MA) gemäß dem ersten Block des Moving-Block Verfahrens umfasst. Im gegenteiligen Fall erhält ein Schienenfahrzeug, das sich im ETCS Level 3 Betrieb befindet, eine Fahrerlaubnis mit ei¬ nem festen Block und eine Anweisung zum Übergang in ETCS Level 2. Fig.l zeigt ein beispielhaftes Schaubild mit einem vorausfah¬ renden Schienenfahrzeug 102, das einen Positionsbericht 106 an eine Streckenzentrale (RBC) 105 übermittelt. Der Positi¬ onsbericht in diesem Beispiel enthält keine Zugvollständig¬ keitsinformation. Die Streckenzentrale 105 generiert für ein nachfolgendes Schienenfahrzeug 101 eine Fahrerlaubnis 107 bis zu einem Signal 103, dargestellt durch einen Pfeil 104. So¬ lange das Schienenfahrzeug 101 keine weitere Fahrerlaubnis erhält, muss es an dem Signal 103 zum Stehen kommen. In die¬ sem Beispiel verfügen die beiden Schienenfahrzeuge 101 und 102 über eine ETCS-Ausrüstung, wobei aufgrund der fehlenden
Zugvollständigkeitsinformation lediglich ein ETCS Level 2 Betrieb mittels der Streckenzentrale 105 ermöglicht wird.
Fig.2 zeigt ein auf Fig.l basierendes Schaubild für den Fall, dass das vorausfahrende Schienenfahrzeug 102 die Position seines hinteren Endes 201 kennt und eine Zugvollständigkeits¬ information als Teil des Positionsberichts 106 an die Stre¬ ckenzentrale 105 übermittelt. In diesem Fall kann die Stre¬ ckenzentrale 105 eine Fahrerlaubnis 202 bis zu der Position 201 des hinteren Endes des Schienenfahrzeugs 102 erzeugen, was durch einen Pfeil 203 dargestellt ist. Bei der Position 201 des hinteren Endes des Zuges kann insbesondere ein
Sicherheitsabstand ("safe rear end") vorgesehen sein, der zu dem physikalischen Zugende addiert wird, um die Position 201 zu erhalten. Durch ein solches Moving-Block Verfahren gemäß
ETCS Level 3 ist eine effizientere Ausnutzung der Fahrstrecke möglich . Fig.3 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm zur Veranschau¬ lichung von Schritten zum Wechsel zwischen Betriebsmodi. In einem Schritt 301 erhält die Streckenzentrale den Positions¬ bericht des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs. In einem
Schritt 302 wird geprüft, ob der Positionsbericht eine Zug¬ vollständigkeitsinformation (Integritätsinformation), z.B. in Form der Position des Zugendes, enthält. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt 303 für das nachfolgende Schienenfahr¬ zeug eine Fahrerlaubnis gemäß dem Moving-Block Verfahrens nach ETCS Level 3 erzeugt. Falls dies nicht der Fall ist, wird in einem Schritt 304 für das nachfolgende Schienenfahr¬ zeug eine Fahrerlaubnis bis zum Ende des nächsten festen Blocks (in Fig.l bis zu dem Signal 103) gemäß ETCS Level 2 erzeugt .
Falls sich ein Schienenfahrzeug ohne ETCS-Ausrüstung auf der Fahrstrecke befindet, kann die Streckenzentrale eine Fahrer¬ laubnis im FS Modus oder im OS Modus erzeugen (nicht in Fig.3 dargestellt) .
Vorteile und weitere Ausführungsformen:
Die hier vorgestellte Lösung ermöglicht eine effizientere Nutzung vorhandener Fahrstrecken, z.B. für Personenzüge, die über eine ETCS-Ausrüstung verfügen und von denen eine Zugvollständigkeitsinformation bestimmt und an die Streckenzentrale berichtet werden kann.
Dabei sind die Fahrstrecken sowohl für Schienenfahrzeuge, die die Zugvollständigkeitsinformation ermitteln und an die Streckenzentrale weiterleiten können, als auch für solche Schie¬ nenfahrzeuge, die über diese Möglichkeit nicht verfügen, nutzbar . Der vorliegende Ansatz ist in hohem Maße flexibel. Die Aus¬ lastung der Fahrstrecke kann durch Verwendung des Moving- Block Verfahrens für Schienenfahrzeuge, die über eine ent¬ sprechende ETCS-Ausrüstung mit der Möglichkeit der Bestimmung der Zugvollständigkeitsinformation verfügen, optimiert werden. Dabei können auch Schienenfahrzeuge, die über eine ETCS- Ausrüstung ohne die Möglichkeit der Bestimmung der Zugvoll¬ ständigkeitsinformation verfügen, auf der Fahrstrecke verkehren. In diesem Fall wird ein Übergang von ETCS Level 3 nach ETCS Level 2 durchgeführt, sofern das Moving-Block Verfahren nicht genutzt werden kann, weil das vorausfahrende Schienen¬ fahrzeug keine Zugvollständigkeitsinformation an die Streckenzentrale übermittelt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das mindestens eine ge¬ zeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Bereitstellung einer Fahrerlaubnis,
- bei dem in Abhängigkeit von einer Zugvollständig¬ keitsinformation eines vorausfahrenden Schienenfahrzeugs für ein nachfolgendes Schienenfahrzeug eine Fahrerlaubnis basierend auf ETCS Level 2 oder ETCS Level 3 erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zugvollständigkeitsinformation eine Positionsangabe des hinteren Endes des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs umfasst oder eine Position des hinteren Endes des vorausfahrenden Schienenfahrzeugs anhand der Zugvollständigkeitsinformation ableitbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zugvollständigkeitsinformation Teil eines Positionsberichts ist, der von dem vorausfahrenden Schienenfahrzeug an eine Streckenzentrale übermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Fahrerlaubnis basierend auf ETCS Level 2 oder ETCS Level 3 von der Streckenzentrale erzeugt und an das nachfolgende Schienenfahrzeug übermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei einer übermittelten Zugvollständigkeitsinforma¬ tion des vorausfahrenden Schienenfahrzeug für das nachfolgendes Schienenfahrzeug die Fahrerlaubnis gemäß dem Moving-Block Verfahren basierend auf ETCS Level 3 erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Fahrerlaubnis ge¬ mäß dem Moving-Block Verfahren basierend auf ETCS Level 3 erzeugt wird, sofern zusätzlich der Status der entlang der Fahrstrecke zwischen den Schienenfahrzeugen angeordneten Streckenelemente gültig ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei nicht übermittelter Zugvollständigkeitsinforma¬ tion des vorausfahrenden Schienenfahrzeug für das nachfolgendes Schienenfahrzeug die Fahrerlaubnis basierend auf ETCS Level 2 erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem für das nachfolgende Schienenfahrzeug eine Fahrer¬ laubnis im FS Modus oder im OS Modus erlassen wird, falls sich zwischen dem nachfolgenden und dem vorausfah renden Schienenfahrzeug ein weiteres Schienenfahrzeug befindet, dass keine ETCS-Ausrüstung aufweist.
Vorrichtung mit einer Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um in Abhängig¬ keit von einer Zugvollständigkeitsinformation eines vorausfahrenden Schienenfahrzeug für ein nachfolgendes Schienenfahrzeug eine Fahrerlaubnis basierend auf ETCS Level 2 oder ETCS Level 3 bereitzustellen.
Schienenfahrzeug mit einer Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um mit der Vorrichtung nach Anspruch 9 zu kommunizieren.
Computerprogrammprodukt, das direkt in einen Speicher eines digitalen Computers ladbar ist, umfassend Pro¬ grammcodeteile, die dazu geeignet sind, Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzufüh ren .
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