軌道車輛的制作方法

本發明涉及一種軌道車輛，所述軌道車輛具有：車輛單元，所述車輛單元具有運行機構子系統；和引導系統(Leitsystem)，所述引導系統包括第一引導系統級和至少一個第二引導系統級，在所述第一引導系統級中，運行機構子系統借助于數字數據總線結構彼此聯網，所述第二引導系統級具有至少一個與對運行機構子系統中的過程進行模擬處理相關聯的線路組。

背景技術：

已知下述軌道車輛、尤其動車組，所述軌道車輛構造成具有數字控制裝置。為此，軌道車輛的子系統借助于數字數據總線結構彼此聯網，所述數字數據總線結構形成第一引導系統級。例如，控制設備如驅動控制設備和制動控制設備連接于總線系統，所述控制設備經由所述總線系統能夠彼此通信并且與其他運行機構(例如傳感裝置的元件)通信。與所述引導系統級無關地，需要多個安全相關的附加連接裝置，以便滿足根據CSM(“Common Safety Methods”，通用安全方法)的要求。所述附加連接裝置典型地采取電回路的形式，所述電回路在本領域技術人員的術語中作為“安全回路”已知。例如，對此的示例是門控制回路、緊急制動回路、耦合回路、門鎖緊回路、制動指令回路等。為了監控和評估由這些回路引導的電信號，耗費的、傳統的開關技術裝置是必需的。這基于使用多個根據繼電器技術的開關，伴隨所述繼電器技術出現高的布線耗費。例如，借助于常規的開關元件應能夠以足夠的安全性確定：是否拉動緊急制動，或者門仍保持打開或已經鎖緊。同樣地，對門打開過程的行駛方向相關的控制通過控制常規的開關元件進行。

對此必需的布線、線纜穿引、連接技術在構造時需要大的安裝空間，并且其借助耐久的連接元件執行(例如金和銀接觸件)。所述解決方案在具有擴展可能性的模塊化構造的范圍中可非常受限地處理。

此外，對數字控制技術的現有的總線系統的應用不是沒有限制地進行。在現有的車輛中存在的計算機支持的硬件在任何方面都不能夠達到高水平的安全完整性(或“SIL等級”)。

技術實現要素：

本發明基于下述目的，提供一種軌道車輛，在所述軌道車輛中能夠以低耗費的布線實現高的安全等級。

對此提出，車輛單元包括引導系統接口裝置，所述引導系統接口裝置具有與數據總線結構相關聯的第一接口單元、與線路組相關聯的至少一個第二接口單元和控制單元，所述控制單元在至少一個運行模式中設為用于經由第二接口單元處理所述過程。由此，能夠有利地節省用于處理所述過程的常規的開關元件、監控元件和評估元件。由此能夠明顯地簡化車輛單元的布線。

應將“運行機構子系統”理解成至少一個運行機構或一組運行機構，所述運行機構與軌道車輛運行時的共同的任務相關聯。如果運行機構子系統具有多個運行機構，那么所述運行機構設為用于，至少共同作用地執行所述任務。除了提到的運行機構之外，運行機構子系統適當地包括運行機構相互間的本地聯網。典型的運行機構子系統構成為驅動單元、制動裝置、門裝置、空調裝置、乘客信息裝置、緊急制動裝置等。

應將“處理”過程尤其理解成至少一次控制、例如觸發、監控和/或評估過程。應將“模擬處理”理解成下述處理，所述處理至少借助模擬機構執行。模擬機構尤其是模擬線路和機構，所述模擬線路適當地設計為用于引導模擬的電信號，所述機構連接于、尤其直接物理連接于至少一個模擬線路。典型的機構尤其是操作機構，例如按鍵、桿等和開關機構。

在此，線路組適當地由模擬線路形成。所述模擬線路不同于數據總線結構的設計成用于以數字的形式傳輸信息的線路。與此相應地，第一接口單元和第二接口單元彼此不同。第一接口單元形成用于數字數據總線結構的接口并且具有用于連接線纜以進行數字傳輸的數字連接可能性，而第二接口單元形成用于線路組的線路的接口并且具有模擬連接可能性，所述模擬連接可能性設計成用于連接模擬的電纜。第一接口單元尤其構成為數字的輸入和輸出單元(或數字的I/O單元)，而第二接口單元構成為模擬的輸入和輸出單元(或模擬的I/O單元)。這尤其用于，將具有至少一個特定的特征——尤其特定的電壓值、特定的電流值、特定的頻率等——的電信號耦合輸入到線路組的線路中并且從線路組的線路檢測或讀取這種信號。

在模擬處理“經由”第二接口單元通過控制單元進行的過程時，適當地將控制單元——尤其是其至少一個處理器單元——的數字的工作過程的適當的信號與第二接口單元共同作用地轉換為處理線路組的模擬電信號——尤其包括耦合輸入和讀取。

引導系統接口裝置通過接口單元的功能分離有利地分級構造，所述接口單元分別與不同的引導系統級關聯。

對于數字數據總線結構能夠使用已知的技術。引導系統接口裝置尤其能夠基于簡單的通信結構連接于現有的數字控制技術，由此能夠實現現有的軌道車輛的簡單的改裝。已知的引導技術尤其基于以太網技術。尤其地，作為數據總線結構的組成部分，能夠使用類型的總線，其中總線拓撲例如能夠具有Profinet環。盡管如此，能夠考慮其他的結構，例如具有CAN總線的結構。

在本發明的一個特別有利的實施方案中，接口單元和控制單元設置在引導系統接口裝置的整體的殼體單元中。

車輛單元能夠構成為用于運輸乘客的單獨的機動車、構成為機車、構成為動車組的牽引車單元、構成為無驅動的客運車廂或構成為由一組車廂構成的動車組的車廂。在動車組中，車輛單元還能夠是車廂的組合，所述組合形成控制方面自主的單元。在本領域技術人員的術語中，這種組合也稱作為“編組”。例如，組合能夠對應于半個動車組。

通過本發明，能夠特別有利地通過控制單元的相應的軟件執行來替換常規的開關技術裝置。由此，能夠實現有利的模塊化、尤其關于功能擴展的模塊化。

在本發明的一個優選的構成方案中提出，控制單元和線路組形成至少一個至少部分邏輯的安全回路。已知的是，安全回路與監控軌道車輛中的安全相關的過程相關聯。傳統地，安全回路由模擬電線路形成，在所述模擬電線路中設置有開關技術裝置，所述開關技術裝置能夠根據運行事件閉合或中斷回路。對此典型的示例是門控制回路、門鎖緊回路、緊急制動回路、制動指令回路、行駛方向確定回路和/或耦合回路。通過本發明，能夠將通常使用的、與安全回路相關聯的常規的監控和評估機構——如尤其比較器、與門、或門、定時器等——通過控制單元的軟件方面的措施替換，所述軟件措施實現、尤其模擬所述常規元件的功能。

此外提出：引導系統接口裝置具有至少一個第三接口單元，所述第三接口單元設為用于連接到至少兩個列車總線上。由此，能夠實現對兩個耦聯的車輛單元之間的布線的有利的簡化，因為車輛單元之間的通信——包括關于經由第二接口單元處理的過程的數據通信——僅能夠經由列車總線進行。如果控制單元和線路組如在上文中提出的那樣形成至少一個至少部分邏輯的安全回路，那么經由列車總線進行的數據通信能夠包括傳輸涉及到安全回路的安全相關的信息。由此，能夠避免耗費的、與列車總線分開的布線，所述布線用于建立包括耦聯的車輛單元的物理的安全回路。

尤其應將“列車總線”理解成下述數據總線，所述數據總線設為用于在耦聯的車輛單元之間的數據通信。根據TCN標準的列車總線的示例是WTB總線(“Wire Train Bus”，有線列車總線)和ETB總線(“Ethernet Train Bus”，以太網列車總線)。

如果引導系統接口裝置具有至少一個內部數據總線，在所述內部數據總線上連接有控制單元和接口單元，那么能夠實現引導系統接口裝置的尤其簡單的分級結構。由此，能夠實現模塊化程度高的擴展可能性。

此外，本發明還基于一種軌道車輛，所述軌道車輛具有：一組車輛單元，所述車輛單元分別具有：運行機構子系統；和引導系統，所述引導系統具有第一引導系統級和至少一個第二引導系統級，在所述第一引導系統級中，運行機構子系統借助于數字數據總線結構彼此聯網，所述第二引導系統級包括至少一個與對運行機構子系統中的過程進行模擬處理相關聯的線路組，其中引導系統具有第三引導系統級，所述第三引導系統級具有至少兩個列車總線，所述列車總線將車輛單元彼此連接。

所提出的是，引導系統包括一組引導系統接口裝置，所述引導系統接口裝置分別設置在不同的車輛單元中并且具有與數據總線結構相關聯的第一接口單元、與線路組相關聯的第二接口單元、用于列車總線的至少一個第三接口單元和控制單元，所述控制單元在至少一個運行模式中設為用于經由第二接口單元處理所述過程。由此，能夠有利地節省用于處理所述過程的常規的開關元件、監控元件和評估元件。由此，車輛單元的布線能夠明顯地簡化。由此，車輛單元的布線能夠明顯地簡化。此外，能實現耦聯的車輛單元之間的布線的有利的簡化，因為在車輛單元之間的通信——包括關于經由第二接口單元處理的過程的數據通信——僅能夠經由列車總線進行。在兩個耦聯的車輛單元之間的過渡區域中的布線能夠限制于用于列車總線和供電的線路。尤其在根據CSM(“Common Safety Methods”，通用安全方法)方面能夠有利地省去附加的布線。由此，在布線時和在使用插接器、連接器、線纜引導等時能夠實現明顯的成本節約。此外，能夠實現有利的重量減輕，并且能夠減少腐蝕損壞、線纜折斷和與之關聯的對于運營商的服務成本。

此外，所提出的分級結構允許：每個單獨的車輛單元從引導技術的角度構建成獨立的單元或獨立的子系統。由此，軌道車輛的可用性與已知的解決方案相比能夠明顯提高，因為在車輛單元中引導方面的故障根據情況不是對軌道車輛的繼續運行的阻礙。引導系統接口裝置有利地分別在每個車輛單元中形成第一和第二引導系統級到第三引導系統級和其列車總線上的聯接點，使得所述聯接點能夠適當地與網關的功能相關聯。

軌道車輛尤其能夠構成為動車組，其中車輛單元分別構成為用于運輸乘客而設置的車廂。在此，至少一個車廂配設有驅動單元。軌道車輛還能夠構成為多個動車組的組合。軌道車輛此外能夠構成為機車牽引的列車，其中至少一個車輛單元構成為機車，并且其余的車輛單元構成為用于運輸乘客的客運車廂。此外，車輛單元能夠分別構成為機車，其中軌道車輛對應于多單元牽引的一組機車。

通過本發明，能夠特別有利地將常規的開關技術通過控制單元的相應的軟件執行來替代。由此，能夠實現有利的模塊化、尤其關于功能擴展的模塊化。

在本發明的一個優選的構成方案中提出，控制單元和線路組形成至少一個至少部分邏輯的安全回路。已知的是，安全回路與監控軌道車輛中的安全相關的過程相關聯。傳統地，安全回路由模擬電線路形成，在所述模擬電線路中設置有開關技術裝置，所述開關技術裝置能夠根據運行事件來閉合或中斷回路。對此典型的示例是門控制回路、門鎖緊回路、緊急制動回路、制動指令回路、行駛方向確定回路和/或耦合回路。通過本發明，能夠將通常使用的、與安全回路相關聯的傳統的監控和評估機構——如尤其比較器、與門、或門、定時器等——通過控制單元的軟件方面的措施替換，所述軟件措施實現、尤其模擬所述常規元件的功能。通過所提出的系統分級結構，經由列車總線進行的數據通信能夠包括傳輸涉及至少一個安全回路的安全相關的信息。由此，能夠避免耗費的、與列車總線分開的布線，所述布線用于建立包括耦聯的車輛單元的、尤其車組范圍中的、物理的安全回路。

如果引導系統接口裝置分別具有至少一個內部數據總線，在所述內部數據總線上連接有控制單元和接口單元，那么能夠實現引導系統接口裝置的特別簡單的分級結構。由此，能夠實現模塊化程度高的擴展可能性。

在本發明的一個優選的構成方案中提出，列車總線中的至少一個構成為以太網列車總線。由此，能夠使用常見的、可靠的網絡部件。此外，能夠簡單地改裝現有的、配設有以太網列車總線的引導技術。

根據本發明的一個有利的改進方案提出，軌道車輛具有電流供給系統，其中列車總線中的一個由電流供給系統的線路形成。由此，能夠結構上簡單地——尤其盡可能不具有附加的布線地——提供用于車組范圍中的數據傳輸的列車總線。

如果第三引導系統級具有至少三個列車總線，所述列車總線分別將車輛單元彼此連接，那么能實現有利的冗余，其中第三接口單元設為用于連接到至少三個列車總線上。在這方面提出，在引導系統接口裝置中，控制單元在運行模式中分別設為用于，確定和執行數據流量在列車總線上的分布。由此，能夠有利地實現通過列車總線架起的網絡的自動的配置。這提供關于配置變化的提高的模塊化。尤其，控制單元能夠分別形成網狀網絡的網絡節點。

在本發明的另一個實施方式中提出，列車總線分別與不同的安全等級相關聯。安全等級尤其與不同的安全標準相關聯。尤其，第一安全等級能夠一方面與所謂的“Security安全”要求相關聯，而第二安全等級與所謂的“Safety安全”要求相關聯。尤其應將“Safety安全要求”理解成下述要求，所述要求在標準EN 50128、50159、50126、50129和/或61508中定義。尤其地，Safety安全要求針對人員保護，而Security安全要求與通常的數據安全相關聯。因此Safety安全要求比Security安全要求更嚴格。

在這方面提出，列車總線中的一個構成為舒適總線(Komfortbus)，所述舒適總線至少設為用于為乘客傳輸信息。此外，舒適功能和安全相關的功能的通信的特別有利的區分處理能夠在下述情況下實現：與舒適總線不同的列車總線中的一個列車總線用于傳輸驅動或制動數據。

附圖說明

借助附圖闡述本發明的實施例。附圖示出：

圖1示出具有運行機構的軌道車輛的示意側視圖；

圖2示出圖1中的軌道車輛，所述軌道車輛具有引導系統，所述引導系統在每個車廂中分別包括三個列車總線和引導系統接口裝置；

圖3示出圖2中的引導系統接口裝置的細節圖；

圖4示出圖3中的引導系統接口裝置的控制單元；

圖5示出由列車總線和引導系統接口裝置形成的、網狀網絡；和

圖6示出圖1中的軌道車輛的車頭。

具體實施方式

圖1示出軌道車輛10的示意側視圖。軌道車輛10構成為多個、分別構成為用于運輸乘客的車廂的車輛單元12.1、12.2等的車組，所述車輛單元彼此機械耦聯并且形成動車組。為此，車組的車輛單元中的至少一個車輛單元設有用于驅動至少一個驅動軸16的驅動單元14(見圖2)。在另一個實施方案中能夠考慮，軌道車輛10構成為單獨的動車。此外，軌道車輛10能夠具有一組無驅動的客運車廂，所述客運車廂與至少一個機動車、例如機車耦聯。

已知的是，軌道車輛10具有多個運行機構，所述運行機構能夠實現軌道車輛10的運行。所述運行機構尤其能夠構成為控制單元、傳感器單元和/或執行器單元。在軌道車輛10中安裝進而持久地接合在車輛結構上的運行機構借助于在圖2至6中詳細示出的引導系統18以通信和控制的方式彼此聯網。

在圖1中示例性地示出的運行機構20構成為制動裝置19的運行機構20.2、門裝置的運行機構20.3、空調設備的運行機構20.5、乘客信息系統的運行機構20.6、用于機動車駕駛員的人機接口的運行機構20.7、20.8和20.9、緊急制動裝置的運行機構20.11和列車安全裝置的運行機構20.13。

已知的是，軌道車輛10具有電氣系統22，所述電氣系統包括一組電線路，在所述電線路上連接有運行機構20。電氣系統22包括供電系統24，所述供電系統用于，用電能供給作為電消耗器的運行機構20。為此，供給系統24具有一組電線路26，所述電線路將運行機構20與能量供給裝置28以能量的方式連接，使得能夠在能量供給裝置28和各個運行機構20之間建立能量流。除了引導至少一個電流相的電導體之外，屬于電線路26的組的尤其也包括所謂的接地線路，所述接地線路引導參考電勢(接地電勢或車輛電勢)。在圖1中示意地示出的能量供給裝置28尤其能夠對應于電壓中間回路，所述電壓中間回路本身借助于軌道車輛10的沒有詳細示出的輸入電路饋送來自供電網30中的能量。通過供給系統24的至少一個變流器，從電壓中間回路的能量中產生對于運行相關聯的電消耗器適配的電信號，所述電信號借助于電線路26引導至所述電消耗器。根據要供給的消耗器組，線路26引導電流，所述電流具有不同的特性(直流電壓、交流電壓、電壓值、頻率值、電流相的數量等)。出于概覽的原因，示意地示出圖1中的線路26，其中放棄完整地示出線路26的聯網。

電氣系統22還具有一組32電線路34。所述組與借助于模擬的電壓和/或電流信號對過程進行模擬處理相關聯。這種模擬過程的示例在下文中描述。

示例性地，線路組32具有第一組電線路34.1，所述第一組電線路將所示出的車輛單元12.1中的分別構成為用于操作門打開或門關閉的運行機構20.3的門驅動器彼此連接。在已知的——在此沒有示出的——解決方案中，線路34.1通常沿著整個組延伸，其中所述線路將該組的所有門驅動器彼此連接并且與評估單元連接。

此外，線路組32包括另一組電線路34.2，該組電線路與軌道車輛10的所謂的“列車駕駛警醒裝置”相關聯。已知的是，在所述列車駕駛警醒裝置上連接有構成為操作單元的運行機構20.7(手操作裝置)和20.8(腳操作裝置)。在已知的——在此沒有示出的——解決方案中，通常配設有定時器的、構成為監控單元的運行機構和構成為記錄設備(也稱作為“法律記錄儀”)的運行機構連接到電線路34.2上。

此外，示出線路組32的電線路34.3，所述電線路與軌道車輛10的緊急制動功能相關聯。所述電線路將在所示出的車輛單元12.1中構成為緊急制動操作裝置的運行機構20.11連接。已知的是，電線路34.3引導恒定的直流電壓。在已知的——在此沒有示出的——解決方案中，緊急制動功能的線路34.3通常沿著整個組延伸并且將該組的所有緊急制動操作裝置彼此連接并且與監控單元連接，所述監控單元本身與制動裝置19的制動控制裝置有效連接。

此外，線路組32包括另一組線路34.4，該組線路與緊急制動超馳控制功能相關聯。在所述線路上連接有人機接口的構成為用于車輛駕駛員的操作單元的運行機構20.9。在已知的——在此沒有示出的——解決方案中，所述運行機構通常與評估單元連接，所述評估單元本身以控制的方式與制動裝置19的制動控制裝置有效連接。

電線路34.1至34.4的上述組通常是回路的組成部分，所述回路在本領域技術人員的術語中也稱作為“安全回路”。在線路34.1的示例中，這種線路將集成在門驅動器中的開關連接，當相關聯的門關閉時，所述開關分別繼續引導饋入到回路中的恒定的電壓。其他的與線路34.2至34.4相關聯的功能同樣基于開關的原理，所述開關閉合或中斷電壓回路，其中饋入和讀取相應的電壓信號在已知的解決方案中借助于輸入和輸出模塊進行，所述輸入和輸出模塊通常對于在上文中描述的功能是分別不同的。在上文中描述的線路組32的線路的組當然通常屬于彼此獨立的安全相關的系統，所述系統要求其本身的、必要時在組范圍中的布線。

圖2示出車輛單元12.1至12.6的完整的車組的示意側視圖。軌道車輛10的運行機構20以分布在整個車組中的方式設置，在圖1中示出所述運行機構中的一些示例。特定的運行機構20并非存在于每個車輛單元12中，所述運行機構尤其是驅動單元14的或用于車輛駕駛員的人機接口的組成部分。能夠用于驅動驅動軸16的驅動單元14例如分別設置在車輛單元12.2、12.3和12.5中，其中其余的車輛單元12.1、12.3和12.6是無驅動的。其他的運行機構20、例如乘客信息系統的部件存在于車組的每個車輛單元12中。出于概覽性，在圖2中個別運行機構20沒有示出。

與軌道車輛10中的共同的功能相關聯、尤其共同作用地設為用于完成特定的任務的運行機構20在控制方面作為運行機構的組處理，所述組在本領域技術人員的術語中稱作為“運行機構子系統”并且與所述任務相關聯。設置在車輛單元12中的子系統的示例是“驅動單元”、“制動單元”、“門裝置”、“空調裝置”、“乘客信息裝置”、“緊急制動裝置”等。在圖2中示意地示出子系統，并且分別用附圖標記36.a和36.b表示。在相應的車輛單元中的驅動單元14同樣分別稱作為子系統36.e。

圖2還示出軌道車輛10的引導系統18。所述引導系統具有引導系統接口裝置38.1、38.2等的組，所述引導系統接口裝置分別設置在不同的車輛單元12.1、12.2等中。引導系統接口裝置38分別具有接口單元，所述接口單元在圖3和4中詳細示出，在所述接口單元上連接有相應的車輛單元12的子系統36。引導系統接口裝置38借助于列車總線40、42、44以數據的方式彼此連接，所述列車總線沿著整個車組延伸并且在更下文種詳細描述。

圖3示出車輛單元12.1的引導系統接口裝置38.1的細節圖。下面的實施方式用于其他車輛單元12.2至12.6中的其他的引導系統接口裝置38.2至38.6。

所述引導系統接口裝置包括第一接口單元46，在所述第一接口單元上連接有相應的車輛單元12的數字數據總線結構52的線路。對此，能夠使用傳統的引導技術的數據總線結構，例如基于以太網技術的總線結構。尤其地，作為總線結構的組成部分能夠使用類型的總線，其中總線拓撲例如能夠具有Profinet環。盡管如此，能夠考慮其他結構，例如CAN結構。數據總線結構52和連接于此的子系統36在圖3中示意地示出。

引導系統接口裝置38此外具有第二接口單元48，在所述第二接口單元上連接有線路組32的線路34。尤其地，門回路的線路34.1、列車駕駛警醒裝置(沒有示出)的線路34.2、緊急制動回路的線路34.3和緊急制動超馳控制回路的線路34.4連接到接口單元48的連接可能性上。此外，示例性地詳細示出構成為操作單元、尤其呈按鍵的形式的運行機構20.9。同樣示出緊急制動超馳控制回路的線路34.4，在所述線路上連接有運行機構20.9。

用于線路34的接口由接口單元48的第一單元48.i形成。第一接口單元48的另一單元46.ii形成用于線路組32的電線路35的連接可能性，所述電線路與其他模擬過程的執行相關聯，所述其他模擬過程不同于監控安全回路。電線路35能夠對應于相應的車輛單元12的本地的控制線路。

此外，引導系統接口裝置38具有第三接口單元50，在所述第三接口單元上連接有列車總線40、42、44。列車總線的功能和構成在更下文中詳細描述。

接口單元46、48、50分別與引導系統19的不同的引導系統級相關聯。在第一引導系統級54中，子系統36借助于數字數據總線結構52彼此聯網，其中與第一引導系統級54相關聯的接口單元對應于第一接口單元46的引導系統接口裝置38。在第二引導系統級56中，在子系統36中的運行機構20借助于線路組32互聯，以對過程進行模擬處理。引導系統接口裝置38的相應的接口單元由第二接口單元48形成。第一和第二引導系統級54、56尤其能夠通過由其處理的信號的類型彼此區分。第一引導系統級54與數字信號的處理相關聯，而第二引導系統級56與模擬信號的處理相關聯。在此，第一接口單元46構成為用于數字信號的輸入輸出單元(或I/O單元)，并且具有接口，所述接口構成為用于連接用于數字數據傳輸的線纜。第二接口單元48構成為用于模擬信號的輸入輸出單元并且具有接口，所述接口構成為用于連接模擬電線路，以引導模擬信號。

引導系統18具有第三引導系統級58，所述第三引導系統級由連接車輛單元12的列車總線40、42、44形成。接口單元50屬于第三引導系統級58，所述接口單元形成用于列車總線的連接可能性。

引導系統接口裝置38此外包括控制單元60，所述控制單元設為用于基于信號處理運行過程，所述信號經由接口單元46、48、50接收或發送。控制單元60在圖3中示意地示出并且在圖4中以細節圖示出。

控制單元60具有計算單元62，所述計算單元配設有兩個處理器單元62.1、62.2。通過具有兩個處理器單元的構成方案，控制單元60的控制過程能夠冗余地構成。尤其地，通過下述方式能夠實現多樣性的冗余：用不同的算法對控制過程進行編程，所述算法由不同的處理器單元62.1、62.2執行。處理器單元62.1、62.2能夠由兩個物理上彼此不同的處理器(或CPU)形成，或者其能夠由一個處理器形成，其中處理器單元62.1、62.2的形成在邏輯層上進行。控制單元60還包括存儲器單元64，所述存儲器單元構成為ROM和/或RAM存儲器，并且在所述存儲器單元中存儲用于執行控制過程的軟件模塊。

引導系統接口裝置38具有內部數據總線66，在所述內部數據總線上連接有控制單元60和接口單元46、48、50(也參見圖3)。經由數據總線66，能夠將數據在接口單元46、48、50的接口和控制單元60之間引導。由接口單元讀取的數據經由數據總線66引導到控制單元60上，并且將有控制單元60產生的數據經由數據總線66輸出到與數據相關聯的接口單元上。

控制單元60還包括與計算單元62以數據方式連接的評估單元68，所述評估單元設為用于評估安全相關的信號，所述安全相關的信號由接口單元46、48讀取。因此這為下述信號，所述信號在相應的車輛單元12中產生，在所述車輛單元中設置有相應的引導系統接口裝置38。所述安全相關的信號能夠在第一引導系統級54中產生并且以數字形式經由數據總線結構52由第一接口單元46接收。此外，安全相關的信號能夠在第二引導系統級56中產生并且作為模擬信號由第二接口單元48檢測。這種模擬的、安全相關的信號的示例是由線路34.1、34.2、34.3或34.4形成的安全回路中的電壓變化。替選于或除了對電壓變化以外，能夠由接口單元48檢測具有特定頻率的信號。常規來看，至少一個信號或線路特征(電壓值、電流值、頻率、電阻、電導率等)的變化通過第二接口單元48檢測，并且——通過借助于內部總線66的引導——由評估單元68評估。

信號或線路特征的變化例如通過由乘客操作運行機構20.11(緊急制動回路)、通過在關閉過程中操作運行機構20.3(門回路)、在車頭單元12.1或12.6中通過操作運行機構20.7(列車駕駛警醒回路)或在車頭單元12.1或12.6中通過操作運行機構20.9(緊急制動超馳控制回路)來觸發。所述信號通過評估單元68檢測并且評估。評估結果輸出給計算單元62，所述計算單元執行相應的控制過程。在緊急制動回路和列車駕駛警醒回路的示例中，觸發的控制過程能夠是啟動緊急制動。在緊急制動超馳控制回路的示例中，在通過評估單元68識別到操作運行機構20.9的情況下，緊急制動的啟動能夠至少暫時由計算單元62撤銷。

關于所述模擬的、安全相關的信號，控制單元60的任務——除了檢測關于第二接口單元48的信號或線路特征的變化之外——還引起線路組32以適宜的模擬信號饋入，如尤其恒定的直流電壓的饋入，或者以具有特定頻率的交流電壓饋入。換言之，第二接口單元48在控制單元60的至少一個運行模式中作為模擬的輸入輸出單元的運行由所述控制單元控制成，使得經由所述第二接口單元48進行的過程、尤其饋入和讀取輸入到線路組32中或從線路組32中輸出的模擬信號由所述控制單元60處理。

尤其地，控制單元60和線路組32形成上述安全回路，其中線路組32和第二接口單元48、尤其單元48.i形成回路的物理結構，而控制單元60替代傳統的通過常規的開關技術裝置——尤其借助于開關、集電器、比較器、與門、或門、定時器等——提供的在邏輯層上對回路的信號評估。

關于在上文中描述的“列車駕駛警醒回路”，控制單元60能夠借助運行模式編程，在所述運行模式中，所述控制單元實現法律的記錄設備的功能。

除了在上文中提到的門或門控制回路、制動或制動指令回路之外，由控制單元60連同線路組32的電線路能夠形成門鎖緊回路、行駛方向確定回路和/或耦合回路。

控制單元60還能夠在監控模式中經由第二接口單元48監控線路組32的線路34、35。通過檢測電阻特征變量或電導率特征變量，尤其能夠通過控制單元60識別出線路組32中的線路斷裂。

如在上文中已經提到的那樣，第三引導系統級58具有三個列車總線40、42、44，所述列車總線沿著車輛單元12的整個車組延伸(參見圖2)。每個車輛單元12在聯接點連接到列車總線40、42、44上。所述聯接點在車輛單元12中分別通過相關聯的引導系統接口裝置38形成。為此，所述引導系統接口裝置如在上文中描述的那樣設有接口單元50，在所述接口單元上連接有列車總線40、42、44(參見圖3)。所述列車總線到控制單元60上的連接在圖4中示出。所述控制單元具有三個通信處理器70、72、74的組，所述通信處理器分別與不同的列車總線40、42或44相關聯。所述通信處理器70、72、74在各相關聯的列車總線的數據流中連接并且與計算單元62以數據的方式連接。通過所述連接，經由列車總線40、42、44和接口單元50的相應的接口引導的數據能夠由計算單元62接收和評估。此外，在控制單元60的控制過程中通過計算單元62產生的數據經由所述連接耦合輸入到相應的列車總線中。

列車總線40、44分別構成為以太網總線。列車總線40構成為舒適總線，所述舒適總線至少設為用于為乘客傳輸信息。所述信息能夠對應于有用信息，例如關于運行過程的信息，或者還有娛樂信息，例如尤其是音頻和視頻數據。在這種情況下，列車總線40設計成用于至少100MB/s的傳輸速率。

列車總線40、44關于其基本功能通過其所關聯的相應的安全等級而有所不同。經由列車總線40進行的數據通信受到通常的數據安全要求的限制，該要求在德意志聯邦共和國中尤其由聯邦信息安全局(BSI)規定。與此相反，與列車總線44相關聯的安全等級是更高的并且對應于人員保護的要求。這種要求在本領域技術人員的術語中也稱作為“safety安全要求”。列車總線44例如根據TCN標準構成為ETB總線(或“Ethernet Train Bus”，以太網列車總線)。尤其，經由列車總線44傳輸用于驅動和/或制動過程的數據。

參考在上文中描述的緊急制動回路的示例，在通過評估單元68識別到對相應的車輛單元12的運行機構20.11的操作之后，由計算單元62產生數據，通過所述數據能夠由制動裝置19觸發緊急制動。所述數據經由列車總線44傳輸給軌道車輛10的另外的車輛單元12的其他單元。因此，列車總線44能夠被認為是至少用于傳輸驅動或制動數據的行駛運行總線。

第三列車總線42由供電系統24的線路26形成(也參見圖1)。通信處理器72設有耦合輸入和解耦單元，通過所述耦合輸入和解耦單元，由計算單元62產生的數字信號能夠以模擬的形式耦合輸入到供電系統24的線路26中，并且經由線路26引導的模擬信號由所述耦合輸入和解耦單元解耦并且能夠與數字的形式輸出到計算單元62上。為此，耦合輸入和解耦單元構成為用于執行調制和解調制方法。所述方法尤其能夠是正交的(解)調制方法。第三列車總線42的主要功能是在第三引導系統級58中提供至少一個冗余的通信通道。

如在上文中描述的那樣，列車總線40、42、44分別具有基本功能，所述基本功能尤其與相應的相關聯的安全等級和尤其與應傳輸的數據的類型有關。然而能夠考慮的是，車輛單元12中的控制單元60分別在運行模式中設為用于，確定并且執行數據流量在列車總線40、42、44上的分布。因此，由車輛單元12中的控制單元60經由列車總線中的一個列車總線接收到的數據由所述控制單元60繼續引導到其他的列車總線中。由列車總線40、42、44和由引導系統接口裝置38的控制單元60形成的數據網絡能夠作為網狀網絡運行，在所述網狀網絡中，控制單元60分別形成三個網絡節點。這高度示意性地在圖5中示出，其中除了列車總線40、42、44之外，也在列車總線之間通過控制單元60形成橫向的過渡部。

圖6示出構成為車頭的車輛單元12.1。在所述車頭中設置有供電系統24的能量供給裝置28(也參見圖1)。從所述能量供給裝置開始的電線路26用作為列車總線42的傳輸線路。為此，電線路26以數據的方式連接到與所述車輛單元12.1相關聯的引導系統接口裝置38.1上。在所述引導系統接口裝置上同樣連接有列車總線40和44。此外，示出車輛單元12.1的運行機構20，通過所述運行機構產生模擬的、安全相關的信號，所述安全相關的信號由接口單元48接收并且由控制單元60的評估單元68評估。所述運行機構20尤其構成為操作元件，所述操作元件接入到一個或多個在上文中描述的安全回路中。與迄今的解決方案相反，所述安全回路的線路不直接連接到相鄰的車輛單元12.2的相應的線路上，而是與所述車輛單元以及與全部其他車輛單元12的數據連接——包括關于安全回路的數據通信——僅經由本地的引導系統接口裝置38.1和列車總線40、42、44的組進行。相鄰的車輛單元12.1和12.2的以數據方式的連接因此能夠僅經由現有的列車總線40、44和經由電線路26進行，所述電線路形成第三列車總線42。