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Enhanced Situational Awareness for ATS Systems

IP.com Disclosure Number: IPCOM000031520D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 10 (2004-10-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Oct-25
Document File: 2 page(s) / 38K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bahnsysteme sind im Allgemeinen komplexe Verkehrssysteme, zu deren Ueberwachung und Koordination ATS-Systeme (Automatic Train Supervision Systems) eingesetzt werden. In ATS-Systemen wird der Gesamtzustand des Verkehrssystems in stark vereinfachter und abstrahierter Form tabellarisch, symbolisch und/oder in Diagrammen dargestellt. Bestimmte Symbole (z.B. Signale) koennen angeklickt werden und erlauben die Beeinflussung der operativen Ablaeufe durch den Benutzer des ATS-Systems. Die heute gebraeuchlichen ATS-Systeme weisen einige Nachteile auf. Mangels Integration bieten sie kaum Unterstuetzung des Nutzers beim Sammeln von Informationen und beim Agieren bzw. Reagieren in komplexen Betriebssituationen. Im besten Fall werden unmittelbar operativ relevante Sonder- und Notfaelle unterstuetzt. ATS-Systeme konzentrieren die Sicht auf Dinge und Vorgaenge mit unmittelbarer operativer Auswirkung, Randeffekte werden fuer Entscheidungen nicht beruecksichtigt. Wegen der abstrakten Darstellung muss der Anwender ein sehr gutes Vorstellungsvermoegen haben, um gefaehrliche Situationen zu erkennen. Weiterhin fehlt es an Mechanismen zur Unterstuetzung von „situational awareness“ (Wahrnehmung der Situation). Die Folge sind nicht optimale bzw. fehlerhafte manuelle Eingriffe in das System und nicht optimale Reaktionen auf komplexe Situationen, Sonder- oder Notfaelle.

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S

Enhanced Situational Awareness for ATS Systems

Idea: Andreas Kister, DE-Braunschweig; Klaus-Juergen Gotthardt, DE-Erlangen; Walter

Gunselmann, DE-Erlangen; Peter Lutz, DE Erlangen; Olaf Nouvortne, DE Erlangen; Joachim Tiedemann, DE-Erlangen; Daniel Wolf, DE-Erlangen

Bahnsysteme sind im Allgemeinen komplexe Verkehrssysteme, zu deren Ueberwachung und Koordination ATS-Systeme (Automatic Train Supervision Systems) eingesetzt werden. In ATS- Systemen wird der Gesamtzustand des Verkehrssystems in stark vereinfachter und abstrahierter Form tabellarisch, symbolisch und/oder in Diagrammen dargestellt. Bestimmte Symbole (z.B. Signale) koennen angeklickt werden und erlauben die Beeinflussung der operativen Ablaeufe durch den Benutzer des ATS-Systems.

Die heute gebraeuchlichen ATS-Systeme weisen einige Nachteile auf. Mangels Integration bieten sie kaum Unterstuetzung des Nutzers beim Sammeln von Informationen und beim Agieren bzw. Reagieren in komplexen Betriebssituationen. Im besten Fall werden unmittelbar operativ relevante Sonder- und Notfaelle unterstuetzt. ATS-Systeme konzentrieren die Sicht auf Dinge und Vorgaenge mit unmittelbarer operativer Auswirkung, Randeffekte werden fuer Entscheidungen nicht beruecksichtigt. Wegen der abstrakten Darstellung muss der Anwender ein sehr gutes Vorstellungsvermoegen haben, um gefaehrliche Situationen zu erkennen. Weiterhin fehlt es an Mechanismen zur Unterstuetzung von "situational awareness" (Wahrnehmung der Situation). Die Folge sind nicht optimale bzw. fehlerhafte manuelle Eingriffe in das System und nicht optimale Reaktionen auf komplexe Situationen, Sonder- oder Notfaelle.

Es wird vorgeschlagen, "situational awareness" im Bahnbereich zu verbessern, indem man ATS- Systeme durch Integration moderner Visualisierungs- und Beeinflussungstechniken realitaetsnah gestaltet.

Realitaetsnaehe erreicht man durch eine realistische Darstellung von Objekten und Topologien. Dazu koennen sowohl "echte" Fotos und Videobilder als auch computererzeugte 2D- und 3D-Bilder oder Virtual Reality verwendet werden. Weitere Gestaltungsmoeglichkeiten sind z.B.:

* Wechsel des Blickwinkels und der Perspektive

* Einblendung von Zusatzinformationen (Augmented Reality)

* Hervorhebung von Details z.B. durch Farbueberhoehungen (Augmented Realism)

* Kartendarstellungen

* (Fotorealistische) Texturen

* Animierte Darstellungen, z.B. Ueberflug

* Selbstzentrierende Darstellungen, z.B. Moving Map

* Objektzentrierende Darstellungen, z.B. Bahnhof

* Einbeziehung der Zeitdimension, z.B. das Abspielen von gespeicherten Ablaeufen und Vorausblickmoeglichkeit (Simulation)

Realitaetsnaehe erreicht man ausserdem durch intuitive, objektorientierte Informations- und Beeinflussungsmoeglichkeiten....