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Zugsicherungssystem mit linienförmiger Signalübertragung zwischen Zug und Strecke
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zugsicherungssystem mit linienförmiger Signalübertragung zwischen den Zügen und Streckenzentralen für in Abschnitte unterteilte Streckenbereiche, bei dem jeder Zug selbst seinen Fahrortaus den von ihm durchfahrenen Abschnitten jedes Streckenbereiches ermittelt und die zugehörige Streckenzentrale in zyklischer Folge den Abschnitten zugeordnete Abfragesignale aussendet, von denen jedes Abfragesignal, das einem von einem Zuge besetzten Abschnitt zugeordnet ist, bei seinem Empfang auf dem betreffenden Zuge die Abgabe eines Quittungszeichens auslöst, das beim Empfang in der Zentrale als Besetztmeldung für den Abschnitt gespeichert wird.
Sicherungssysteme mit linienförmiger Signalübertragung zwischen Zug und Strecke haben den Vorteil, dass die Züge nicht-wie bei den bekannten Blocksystemen mit ortsfesten Signalen - in einem vorgegebenen Raumabstand fahren müssen, sondern ein Zugfolgeabstand erzielt werden kann, der dem jeweiligen Bremsweg des betreffenden Zuges bei verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten angepasst ist.
Beispielsweise ist eine Zugdeckungseinrichtung bekannt, bei der zur Fahrortbestimmung der ZUge und zur Signalübertragung zwischen den Zügen und den Zentralen für die einzelnen Streckenbereiche sowie von Zug zu Zug längs der Streckenbereiche Leiterschleifen verlegt sind, die mit Sende- und Empfangseinrichtungen für mehrere Frequenzen auf den Zügen strahlungsgekoppelt sind. Die Leiterschleifen sind an den Enden der einzelnen Abschnitte mit Markierungsstellen versehen, z. B. durch Ändern der Lage der Leitungen mittels Kreuzen. Beim Passieren dieser Markierungsstellen werden Impulse ausgelöst, u. zw. auf dem betreffenden Zuge beim Speisen der Leiterschleife von der Zentrale aus bzw. in der Zentrale und/oder auf den ändern Zügen beim Speisen der Leiterschleife vom betreffenden Zuge aus.
Durch Zählen der seit Einfahrt des Zuges in den Streckenbereich empfangenen Impulse kann auf dem Zuge bzw. in der Zentrale der Fahrort, also der besetzte Abschnitt, ermittelt werden. Aus den Fahrorten der aufeinanderfolgenden Züge kann der Abstand zwischen diesen Zügen ermittelt werden. Sind in der Zentrale ausserdem die Längen, die Geschwindigkeiten und das Bremsvermögen der einzelnen ZUge bekannt, z. B. aus von den Zügen zusätzlich gesendeten Informationen, so kann daraus in der Zentrale selbsttätig die zulässige Geschwindigkeit berechnet und den Zügen übermittelt werden. Die Nachrichtenübertragung für dieses Zugmeldesystem erfordert einen hohen Aufwand an Übertragungskanälen sowie an Sende- und Empfangsgeräten.
Beispielsweise sind ausser dem Sendekanal fUr die Zentrale noch mindestens soviel zusätzliche Sendekanäle erforderlich, wie maximal ZUge gleichzeitig im Streckenbereich vorhanden sein können.
Ferner ist ein Zugmeldesystem mit Funkverbindung zwischen den Zügen und der Zentrale bekannt, bei dem die Zentrale in zyklischer Folge Abfragesignale mit den einzelnen Abschnitten zugeordneten Kennzeichen aussendet, die von einer jedem Abschnitt zugeordneten Signaleinrichtung, z. B. durch eine bestimmte Zusammenstellung von Gleismagneten, auf die Züge übertragen werden. Die Abfragesignale werden von dem im betreffenden Abschnitt fahrenden Zuge mit einem Quittungssignal beantwortet, das
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einflusst dann Anzeigeeinrichtungen, die Bestandteile eines Gleisbildes für den betreffenden Streckenbereich sind.
Bei diesem Zeitmultiplexsystem sind zwar für die Zugüberwachung aller Züge nur zwei Übertragungskanäle (einer für die Abfrage und einer für die Quittung) erforderlich ; jedoch wird dort mindestens
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tragung zwischen den Zügen und der Zentrale zu schaffen, bei dem für die in beiden Richtungen erforderliche Signalübertragung möglichst wenig Übertragungskanäle benötigt werden. Diese Übertragungskanäle sollen eine geringe Bandbreite haben, weil dann das Verhältnis von Nutzpegel zu Störpegel am günstigsten ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass hiefür ein Zugsicherungssystem geeignet ist, das ähnlich wie das bekannte Zugmeldesystem mit zeitmultiplexen Abfrage- und Quittungssignalen zur Zug- überwachung arbeitet, bei dem aber über die hiefür vorgesehenen Übertragungskanäle weitere für die Verkehrsregelung wesentliche Informationen gesendet, aber bisher gesendete überflüssige Informationen
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Streckenbereiches einspeicher für Besetztmeldungen vorgesehen, in dem den Abschnitten dieses Streckenbereiches Speicherplätze zugeordnet sind, deren Inhalt bei jedem Abfragezyklus abgefragt wird, wobei
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den Abschnitt zugeordneten Abfragesignals auslösen, u. zw.
in Verbindung mit mindestens einer zusätzlichen Information, welche von der Anzahl der in Fahrtrichtung vor dem betreffenden Abschnitt liegenden freien Abschnitte abhängig ist und in der Zentrale aus Gleisfreimeldungen oder Fahrortmeldungen der Züge ermittelbar ist.
Da die Sende- und Empfangseinrichtungen normalerweise an der Spitze der Züge auf den Triebfahrzeugen angeordnet sind, werden also nur die Abfragesignale derjenigen Abschnitte gesendet, die in einem vorherigen Abfragezyklus von diesen Fahrzeugen besetzt waren und für die eine Besetztmeldjng empfan- gen und gespeichert worden ist. Dagegen wird kein Abfragesignal für diejenigen Abschnitte gesendet, die zwischen den Triebfahrzeugen aufeinanderfolgender Züge oder zwischen dem Triebfahrzeug des letzten Zuges und dem Anfang des Streckenbereiches liegen.
Eine Ausnahme hievon besteht nur für den ersten Abschnitt des betreffenden Streckenbereiches, dessen zugeordnetes Abfragesignal bereits gesendet wird, wenn die Zentrale für diesen Bereich von der Zentrale für den zurückliegenden Streckenbereich eine Vormeldung über die bevorstehende Einfahrt eines Zuges in den ersten Abschnitt erhalten hat. Durch Weg-
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Fahrort-überwachung zu übertragende Informationsinhalt und damit die hiefür erforderliche Übertragungsseit we- sentlich verringert. Anderseits ist die Anzahl dieser Abschnitte ein Mass für den Bremsweg, der für den einem vorausfahrenden Zuge folgenden Zug zur VerfUgung steht. Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann diese Anzahl in einfacher Weise dadurch ermittelt werden, dass in der Zentrale die Speicherplätze des Speichers für Besetztmeldungen in der zur Fahrtrichtung der Züge entgegengesetzten Reihenfolge abgefragt werden, wobei für einen Zähler beim Abfragen der Speicherplätze aller Abschnitte je ein Weiter-
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cherplatzes ein Rückstellimpuls ausgelöst wird, der die Grundstellung des Zählers herbeiführt.
Der Zähler kann dann dazu benutzt werden, dass in Verbindung mit dem Abfragesignal für den besetzten Abschnitt eine zusätzliche Information über die Anzahl der vorausliegenden freien Abschnitte gesendet wird. Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann in dieser Information die Zuglänge des vorausfahrenden Zuges berücksichtigt werden. Ferner ist es möglich, gesonderte Speicher für örtlich bedingte Streckeneigenschaften, z. B. Langsamfahrstellen, schienengleiche Bahnübergänge, Abzweigungen usw. vorzusehen und die zusätzlich nach den Zügen gesendeten Informationen vom Inhalt dieser Speicher abhängig zu machen.
Der Gegenstand der Erfindung sowie weitere Erfindungsmerkmale sind aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ersichtlich und nachstehend beschrieben. Fig. 1 zeigt schematisch eine Strecke mit mehreren Zügen und die den einzelnen Streckenbereichen zugeordneten Zentralen, Fig. 2 in Form eines Blockdiagramms den Aufbau einer Zentrale, Fig. 3 für einen Abfragezyklus die Stellungen eines in jeder Zentrale angeordneten Zählers, der die in Verbindung mit den Abfragesignalen zusätzlich gesendeten Informationen auswählt, Fig. 4 in Form eines Blockdiagramms ein Fahrzeuggerät, Fig. 5 eine Strecke mit einer Ausweichstelle und zwei Abzweigungen und Fig. 6 eine hiefür geeignete Leiterschleife zum Übertragen von Informationen zwischen den Zügen und einer allen diesen Streckenbereichen gemeinsam zugeordneten Zentrale.
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von links nach rechts fahrenden Züge ZI-Z3 besetzt. Neben oder zwischen den Schienen des Strekkenbereiches b ist eine Leiterschleife Lb verlegt, deren Leitungen durch Kreuzen in gleichmässigen Abständen mit Markierungsstellen versehen sind und von der Streckenzentrale B aus mit einer konstanten
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Trägerspannung vorgegebener Frequenz fl gespeist werden. Den durch die Kreuzungsstellen gebildeten Abschnitten der Leiterschleife entsprechen gleich lange Abschnitte bl - b20 des Streckenbereiches.
Der in der Leiterschleife fliessende Strom erzeugt ein Feld, das in Koppelspulen, die auf den Triebfahrzeugen der Zuge angeordnet sind, eine Spannung induziert, die im Fahrzeuggerät ausgewertet wird. Durch Frequenzmodulation des Speisestromes in der Zentrale, z. B. Umtasten auf die Frequenz f2, können Informationen nach den Zügen übertragen werden. Beim Passieren der Kreuzungsstellen ergibt sich eine zusätzliche Amplituden- und Phasenmodulation der auf den Zügen empfangenen Spannung. Durch Zählen der so entstehenden Impulse kann jeder Zug die Anzahl der passierten Kreuzungsstellen und damit seinen Fahrort ermitteln. Die ZUge Z2 und Z3 wissen also, dass sich ihr Triebfahrzeug im Abschnitt bl7 bzw.
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Abschnitte b8 - blO erstreckt.
Zum Übertragen der Informationen von den Zügen nach der Zentrale B über die Leiterschleife Lb bzw. nach den Zentralen A und C der benachbarten Streckenbereiche über entsprechend ausgebildete in diesen Bereichen verlegte Leiterschleifen können die Koppelspulen der Züge von einem Zugsender mit einer frequenzmodulierten Trägerspannung der Frequenz f3 gespeist werden. Die hiedurch in den Leiterschleifen induzierten Spannungen werden in der angeschlossenen Zentrale empfangen und ausgewertet.
Fig. 2 zeigt nähere Einzelheiten der Zentrale B. Die Zentrale ist an die Leiterschleife Lb über eine Entkopplungsschaltung 21 angeschlossen. Die empfangene Trägerspannung der Frequenz f3 wird über den Empfänger 22 an den Decodierer 23 gegeben, der die entsprechenden Informationen an den Belegungsspeicher 24 weitergibt. Dieser Speicher enthält für jeden Teilabschnitt b1 - b20 des
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Zähler 25 für soviel Zählschritte angeordnet, wie Abschnitteezum Streckenbereich b gehören, also für zwanzig Zählschritte. Der Zähler wird durch den Taktgeber 26 zyklisch weitergeschaltet und fragt bei jedem Schritt den zugehörigen Speicherplatz des Speichers 24 ab. Die Abfrage der Speicherplätze erfolgt in der zur Fahrtrichtung der Züge entgegengesetzten Reihenfolge der Abschnitte.
Es wird also in jedem Zyklus zuerst Platz lp20 abgefragt, dann lpl9 usw. bis Ipl. Ist im jeweils abgefragten Speicherplatz keine Besetztmeldung gespeichert, so wird der Zähler durch den Taktgeber sofort weiter-
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Belegungsspeicher 24 den Zeitschalter 27 in die Arbeitsstellung, wodurch der Taktgeber gesperrt wird. Die Abfrage des Speichers 24 wird hiedurch unterbrochen. Erst nach dem Zurückschalten des Zeitschalters 27 erhält der Zähler 25 vom Taktgeber 26 wieder Weiterschaltimpulse. Bei Arbeitsstellung des Zeitschalters 27 wird ausserdem über den Codierer 28 im-Sender 29 die Aussendung eines codierten Abfragesignals ausgelöst. Das Abfragesignal besteht aus mehreren Teilen.
Der' erste Teil ist abhängig von der Stellung des Zählers 25 und bezeichnet die laufende Nummer des Abschnittes, dem der Speicherplatz lp17 zugeordnet ist, also den Abschnitt b17. Dieser Teil wird auf allen im Streckenbereich fahrenden Zügen empfangen und decodiert. Da jeder Zug durch Zählen der passierten Kreuzungsstellen seinen eigenen Fahrort bzw. den von ihm besetzten Abschnitt kennt, ist auf den Zügen erkennbar, für welchen Zug das Abfragesignal gilt. Der Zug, der im betreffenden Abschnitt oder einem in vorgegebenen Abstand in Fahrtrichtung folgenden Abschnitt fährt, beantwortet dann das Abfragesignal mit einem. Quittungssignal, aus dem mindestens derjenige'Abschnitt erkennbar ist, der von dem die Koppelspule tragenden Fahrzeug in diesem Augenblick besetzt ist.
Das empfangene Quittungssignal wird an den diesem Abschnitt zugeordneten Speicherplatz des Belegungsspeichers 24 als Besetztmeldung gegeben. Bezeichnet das Quittungssignal einen Abschnitt, der in einem vorgegebenen Abstand vor dem im Abfragesignal bezeichneten Abschnitt liegt, z. B. den folgenden Abschnitt b18, so wird die gespeicherte Besetztmeldung für den zurückliegenden Abschnitt bl7 gelöscht. Ausserdem wird beim Empfang des Quittungssignals in der Zentrale der Zeitschalter 27 zurückgeschaltet. Der Zähler 25 wird dannwieder weitergeschaltet, wodurch der Speicherplatz lpl6 abgefragt wird. Erhält die Zentrale kein oder kein sinnvolles Quittungszeichen, so bleibt im Belegungsspeicher 24 der bisherige Zustand erhalten. Die Abfrage wird dann nach Ablauf der Verzögerungszeit des Zeitschalters 27 fortgesetzt.
Der zweite Teil des Abfragesignals ist von der Stellung eines weiteren Zählers 30 abhängig, der gleichzeitig mit dem Zähler, 25 je einen Weiterschaltimpuls vom Taktgeber 26 erhält. Nachdem
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erhält der Zähler 30 beim Zurückschalten des Zeitschalters 27 einen RUckstellimpuls, der die Grundstellung des Zählers herbeiführt. Infolge der Abfrage der Speicherplätze in der Reihenfolge lp20,
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lpl9 usw. bis Ipl ist die jeweils vor einem Rssckstellimpuls bestehende Stellung des Zählers 30 ein Mass für die Anzahl der freien bzw. nicht als besetzt gemeldeten Teilabschnitte, die in Fahrtrichtung auf den besetzt gemeldeten Teilabschnitt folgen.
Diese Anzahl ist jedoch kein eindeutiges Kriterium dafür, dass diese Abschnitte wirklich frei sind. Beispielsweise sind beim Passieren einer Kreuzungsstelle selbst vom kürzesten Zuge gleichzeitig zwei Abschnitte besetzt. Die in Wirklichkeit von einem Zuge besetzte Anzahl von Abschnitten ist von der Zuglänge abhängig. Diese kann beispielsweise dadurch berücksichtigt werden, dass jeder Zug in Verbindung mit dem Quittungssignal eine Information sendet, aus der in der Zentrale die Zuglänge erkennbar ist. In diesem Falle sind in der Zentrale ausser den Speicherplätzen für Besetztmeldungen weitere Speicherplätze für die gemeldeten Zuglängen erforderlich. Der zweite Teil des Abfragesignals kann dann ausser von der Stellung des Zählers 30 noch vom Inhalt dieser Speicherplätze abhängig gemacht werden.
Am einfachsten und im allgemeinen ausreichend ist es, in der Information, die im zweiten Teil des von der Zentrale gesendeten Abfragesignals gegeben wird, die Zuglänge des längsten auf der Strecke verkehrenden Zuges zu berücksichtigen.. Es sei angenommen, dass dieser Zug beispielsweise eine Länge von
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Demgemäss genügt es, wenn durch die zusätzliche Information eine um die Zahl n verminderte Anzahl von Abschnitten angegeben wird. Das Auslösen dieser Information kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Zähler 30 zwar durch n auf einen Grundstellungsimpuls folgende Impulse aus der Grundstellung weitergeschaltet wird, dass er aber erst in der durch den Impuls n-hl herbeigeführten Stellung im Codierer eine andere Information auslösen kann als in der Grundstellung und den folgenden n Stellungen.
Ferner ist es möglich, den Zähler 30 so auszubilden, dass er bei n auf einen Grundstellungsimpuls folgenden Weiterschaltimpulsenin der Grundstellung verbleibt. Auch in diesem Falle ist die vom Zähler 30 im Codierer 28 auslösbare zusätzliche Information bei den folgenden n Weiterschaltimpulsen die gleiche wie in der Grundstellung und wird erst beim Zählimpuls n-f-l geändert. Die letztgenannte Möglichkeit ist nachstehend an Hand der Fig. 3 näher erläutert.
Die Fig. 3 zeigt die Stellungen v des Zählers 30 in Abhängigkeit von den vom Taktgeber 26 gegebenen Weiterschaltimpulsen. w20-wl, von den vom Zeitschalter 27 gegebenen Rtickstellimpulsen r17 und r6 und von weiteren Informationen tl0 - t8 und cv, die der Zähler 30 über den Decodierer 31 vom Speicher 32 bzw. tiber den Speicher 33 von der Zentrale C erhält. Der Zähler 30 kann aus der Grundstellung vO in die Stellungen vl-v4 weitergeschaltet werden. Ein beim Bestehen der Stellung v4 gegebener Weiterschaltimpuls. z.
B. der Impuls w17, kann die
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Abschnitten, die durch den längsten Zug gleichzeitig besetzt sein können, ist dadurch berücksichtigt, dass der Zähler 30 nach dem Grundstellungsimpuls r17 bzw. r6, die nach dem Abfragen der Speicherplätze 1p17 und 1p6 ausgelöst werden, durch die anschliessend ausgelösten Weiterschaltimpulse w16 und w15 bzw. w5 und w4 nicht aus der Grundstellung v0 weitergeschaltet wird. Erst beim folgenden
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Der Speicher 32 ist vorgesehen, um beim Geben von Informationen an die Zuge auch örtlich vorgegebene Eigenschaften des Streckenbereiches. b berücksichtigen zu können. Dieser Speicher enthält ebenfalls je einen Speicherplatz 2p1 - 2p20 f ! ir jeden Abschnitt und wird gleichzeitig mit dem Speicher 24 abgefragt.
Durch Schraffur der Speicherplätze 2p8-2pl0 des Speichers 32 ist angedeutet, dass beim Abfragen dieser Plätze in der zusätzlichen Information, die in Verbindung mit den Ab-
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gestellten Beispiel geschieht dies dadurch, dass beim Abfragen des Speicherplatzes 2p10 der Speicher 32 im Decodierer 31 die Information t10 auslöst, durch die der Zähler 30 aus der Stellung v4 in die Stellung v2 zurückgestellt wird. Die beim Abfragen der Speicherplätze 2p9 bzw.
2p8 im Codierer 31 ausgelösten Informationen 59 und t8 verhindem, dass der Zähler 30 aus dieser Stellung v2 weitergeschaltet wird. Bei den Stellungen vO und v1 des Zählers 30 sind die vom Codierer 32 gegebenen Informationen ohne Einfluss.
In entsprechender Weise wie die Langsamfahrstelle T können auch andere und sich ändernde Eigen- schaften der Strecke berücksichtigt werden. Beispielsweise ist es möglich, den Sicherungsanlagen für BahnUbergänge, z. B. Schranken, gesonderte Speicherplätze zuzuordnen, deren Informationsinhalt in Abhängigkeit von der Schrankenstellung geändert und gleichzeitig mit dem Inhalt der Speicherplätze des betreffenden Abschnittes abgefragt wird. Bei geöffnetem Schranken wird dann die Grundstellung vO des
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schnitt b20 zugeordnet ist, den Zustand der voraus liegenden Teilabschnitte des Streckenbereiches c berücksichtigen zu können.
In diesen Speicher wird von der Zentrale C eine Information gegeben, die Auskunft gibt über die Stellung des dem Zähler 30 entsprechenden Zählers der Zentrale C nach dem Abfragen des Speicherplatzes, der dem auf den Abschnitt b20 folgenden Abschnitt cl des Streckenbereiches c zugeordnet ist. Da der vierte Abschnitt dieses Bereiches vom Zuge ZI besetzt ist, er- gibt sich bei Berücksichtigung der maximalen Zuglänge für diesen Zähler die Stellung vl, die als In- formation cv an den Speicher 33 gegeben wird. Dieser Speicher wird nach dem Weiterschaltim- puls wl am Ende des beschriebenen Abfragezyklus durch den Zähler 25 abgefragt. Die dabei vom Speicher 33 abgegebene Information cv stellt den Zähler 31 aus der nach dem Weiterschaltimpuls wl bestehenden Stellung v3 in die Stellung vl zurück.
Vorher ist jedoch eine der Stel- lung v3 entsprechende Information über die Baugruppe 34 an die Zentrale A gegeben worden.
Die Baugruppen 35 und 36 dienen ebenfalls zum Informationsaustausch zwischen der Zentrale B und den Nachbarzentralen A und C. Ist beispielsweise durch den weiterfahrenden Zug Z2 der Abschnitt b20 besetzt worden, so wird beim Empfang des Quittungssignals, das diesen Abschnitt bezeichnet, vom Decodierer 23 über die als Speicher ausgebildete Baugruppe 35 an die Zentrale C gemeldet, dass die Einfahrt eines Zuges in den Abschnitt cl zu erwarten ist. Diese Vormeldung wird in der Zentrale C durch die der Baugruppe 36 entsprechende Baugruppe gespeichert. Diese bewirkt daraufhin, dass die Zentrale C in den folgenden Abfragezyklen das dem Abschnitt cl zugeordnete Abfragesignal in Verbindung mit der zusätzlichen Information über die vorausliegenden freien Abschnitte des Streckenbereiches c sendet.
Die Zentrale B sendet ferner nach Empfang des den Abschnitt b20 bezeichnenden Quittungszeichens in Verbindung mit dem Abfragesignal für diesen Abschnitt eine zusätzliche Information, aus der auf dem Zuge Z2 erkennbar ist, dass er den letzten Abschnitt des Streckenbereiches b befährt und seine Einfahrt in den folgenden Streckenbereich c bevorsteht. Passiert der Zug Z2 das Ende der Leiterschleife Lb, so bewirkt der dabei erzeugte Impuls, dass der Impulszähler des Zuges in die dem ersten Abschnitt zugeordnete Stellung geschaltet wird. Hiedurch wird der Zug ver-
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In entsprechender Weise erfolgt eine Vormeldung eines im letzten Teilabschnitt a50 des Strekkenbereiches a fahrenden Zuges von der Zentrale A an die Baugruppe 36 der Zentrale B, die daraufhin das codierte Abfragesignal fUr den ersten Abschnitt bl sendet.
Bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise des Zählers 30 wird den Zügen nicht mehr die Mindestzahl der vorausliegenden freien Abschnitte mitgeteilt, sondern eine Information darüber gegeben, welche Geschwindigkeit bei Weiterfahrt zulässig ist. Die Züge haben jedoch unterschiedliche Eigenschaften, z. B. je nach Art des Zuges verschieden lange Brems-und/oder Anfahrwege bzw. verschiedenes Brems- oder Beschleunigungsvermögen. Diese Eigenschaften können der Zentrale von jedem Zuge bei Einfahrt in den Streckenbereich mitgeteilt und dort gespeichert werden. Diese Informationen können gleichzeitig mit den Speicherplätzen der Speicher 24 und 32 abgefragt und dazu benutzt werden, um die Stellungen des Zählers O bzw. die von diesem auslösbaren Informationen zu ändern bzw. zu ergänzen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass beim Abfragen von Speicherplätzen für Abschnitte, die von Zügen mit hohem Bremsvermögen besetzt gemeldet sind, der Zähler 30 über die Stellung v4 hinaus weitergeschaltet werden kann. Die dabei im Codierer 28 ausgelöste Information erlaubt diesen Zügen eine höhere Geschwindigkeit als den andern Zügen mit normalem Bremsvermögen. Ferner kann es zweckmässig sein, von Hand einstellbare Speicher vorzusehen, die beispielsweise bei grossem Abstand aufeinanderfolgender Züge oder bei einer von der Zentrale aus ändern Gründen gewünschten Beschleunigung Informationen auslösen, die fUr den zurückliegenden Zug eine höhere Zuggeschwindigkeit zulassen oder befehlen.
Aus Fig. 4 sind nähere Einzelheiten eines Fahrzeuggerätes beispielsweise für den Zug Z2 ersichtlich. Der Zähler 51 dient zum Ermitteln des Fahrortes des Zuges durch Zählen der an den Kreuzungsstellen der Leiterschleifen erzeugten Impulse. Er ist für die Stellungen xl-xm ausgelegt, wobei xm gleich der maximalen Anzahl von Abschnitten des längsten Streckenbereiches ist. Bei Einfahrt in einen neuen Streckenbereich, z. B. den Streckenbereich b, wird der Zähler - ausser in Sonderfällen, die an Hand der Fig. 5 und 6 erläutert sind-stets in die Stellung xl geschaltet. Bei dieser Stellung wird im Codierer 52 das den ersten Abschnitt bezeichnende Quittungssignal ausgewählt und an den Ver-
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die LeiterschleifeKoppelspulen 54 und 55 vorgesehen.
Diese Koppelspulen sind zueinander unter einem Winkel von 900 und zu der Leiterschleife Lb unter einem Winkel von 450 angeordnet. Durch diese Spulenanordnung ist es möglich, auch beim Passieren von Kreuzungsstellen frequenzmodulierte Nachrichten von den Zentralen zu empfangen bzw. dorthin zu senden. Die in den Spulen vom Strom in der Leiterschleife Lb induzierten Spannungen mit den Frequenzen fl und f2 werden über Entkopplungsschaltungeh 56 und 57 auf die Empfänger 58 und 59 fUr die Frequenzen fl und f2 gegeben, deren Ausgangsspannungen einerseits von dem Decodierer 60 und anderseits von dem Diskriminator 61 ausgewertet werden. Der Decodierer 60 gibt das Decodierungsergebnis des ersten Teiles jedes aus einer frequenzmodulierten Spannung bestehenden Abfragesignals an den Vergleicher 53.
Stellt dieser Übereinstimmung mit dem im Codierer 52 ausgewählten Quittungssignal fest, so veranlasst er, dass der Codierer 52 im Sender 62 die Sendung des Quittungssignals auslöst. Dieses Signal wird auf die Koppelspulen 54 und 55 gegeben, die über die Phasenschieber 63 und 64 und die Entkopplungsschaltungen 56 und 57 mit um 900 phasenverschobenen Strömen gespeist werden. Ausserdem wird durch den Vergleicher 53 die Sperrschaltung 65 geöffnet. Die in Verbindung mit dem Abfragesignal gegebenen Informationen über die Anzahl der vorausliegenden freien Teilabschnitte oder andere für den Zug wichtige Informationen werden dann vom Decodierer 60 an die Anzeige. - und Steuereinrichtung 66 für das Triebfahrzeug des Zuges weitergegeben.
Passieren die Koppelspulen 54 und 55 die erste Kreuzungsstelle der Leiterschleife Lb zwischen den Teilabschnitten bl und b2, so werden kurz nacheinander die Ausgangsspannungen der Empfänger 58 und 59 zu null. In der Zwischenzeit sind sie gegenphasig. Aus diesen Kriterien leitet der Diskriminator 61 einen Impuls ab, der an den Zwischenspeicher 67 gegeben wird. Der Zähler 51
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dem Abschnitt bl zugeordnete Abfragesignal, so stellt der Vergleicher 53 erneut Übereinstimmung des ausgewählten Quittungssignals mit dem Abfragesignal fest und schaltet daraufhin den im Zwischenspeicher 67 gespeicherten Impuls auf den Impulszähler 51.
Dieser gelangt hiedurch in die Stellung x2 und veranlasst über den Codierer 52 die Aussendung des Quittungssignals, durch das an die Zentrale B die inzwischen durch den Zug Z2 erfolgte Besetzung des zweiten Abschnittes b2 des Streckenbereiches b gemeldet wird. Diese Meldung wird in der Zentrale als Besetztmeldung für diesen Abschnitt im Speicherplatz lp2 eingespeichert. Gleichzeitig wird der Inhalt des Speicherplatzes Ipl gelöscht. In gleicher Weise erfolgt der Informationsaustausch zwischen dem Zuge Z2 und der Zentrale B bis zum Einspeichern einer Besetztmeldung in den Speicherplatz 2p20, der dem letzten Abschnitt b20 des Streckenbereiches b zugeordnet ist.
Von diesem Zeitpunkt ab sendet die Zentrale B in Verbindung mit dem Abfragesignal für den Abschnitt b20 eine besondere Information, aus welcher der Zug erkennt, dass er sich im letzten Abschnitt dieses Streckenbereiches befindet und seine Einfahrt in einen neuen Streckenbereich bevorsteht. Diese Information wird vom Decodierer 60 an den Zwischen-
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abgegebene Impuls stellt diesen Speicher zurück. Dabei wird der Impulszähler 51 in die Stellung xl geschaltet und der Speicher 67 zurückgestellt.
Über die aus Fig. 4 ersichtliche Verbindung derSteuereinrichtung 66 mit dem Codierer 52 kann dieser veranlasst werden, in Verbindung mit den gesendeten Quittungssignalen an die Zentralen weitere Informationen zu geben, die für die Zentrale zur Verkehrsabwicklung von Bedeutung sind, z. B. Informationen über Zuglänge, augenblickliche Zuggeschwindigkeit, Zugnummer, Bremsweg od. dgl.
Das Zurückstellen der auf den Fahrzeugen angeordneten Impulszähler beim Verlassen eines Streckenbereiches kann auch dadurch erfolgen, dass jedem Streckenbereich eine Kennung zugeordnet ist, die zusammen mit den Abfragesignalen gesendet wird. Die Zuggeräte sind dann so auszubilden, dass jeder Wechsel der empfangenen Streckenkennung das Zurückstellen der Zähler in die Stellung xl bewirkt.
Hiefür sind nur zwei verschiedene Kennungen erforderlich, die abwechselnd den Strecken zugeordnet sind, z. B. die eine dem ersten, dritten, fünften usw. und die andere dem zweiten, vierten, sechsten usw.
Streckenbereich.
Die Verwendung von Streckenkennungen kann auch aus andern Gründen zweckmässig sein. Gehören beispielsweise, wie.. in Fig. 5 angenommen ist, zu einer Hauptstrecke d eine Ausweichstelle e und/
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tralen vorzusehen, die im Informationsaustausch mit der Zentrale fUr die Hauptstrecke d stehen. Um jedoch den Aufwand für Streckengeräte möglichst gering zu halten, ist es erwünscht, ausser der Haupt-
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strecke auch die abzweigenden Strecken durch eine gemeinsame Zentrale zu erfassen und alle in den Strecken fahrenden ZUge über den gleichen Übertragungskanal zyklisch abzufragen. Fig. 6 zeigt eine hiefür geeignete Verlegung einer Leiterschleife, in der die den einzelnen Streckenbereichen d - g zugeordneten Leitungsteile in Reihenschaltung mit der Zentrale D verbunden sind.
Die Leiterschleife ist durch Kreuzungsstellen in etwa gleich lange Abschnitte unterteilt, denen gleich lange Streckenabschnitte entsprechen. Es sei angenommen, dass die Zentrale einen Speicher für Besetztmeldungen enthält, dessen Speicherplätze für die Abschnitte d13 - dl, e7 - e3, f8 - f4 und g12 - g10 in der vorstehend angegebenen Reihenfolge nacheinander abgefragt werden. Ist eine Besetztmeld-ll1g gespeichert, so wird von der Zentrale als Abfragesignal jeweils eine den Streckenbereich d, e, f oder g bezeichnende Kennung dd, de, df bzw. dg in Verbindung mit der Information Über die laufende Nummer des betreffenden Abschnittes gesendet. Die ZUge erhalten die Kennung über den von ihnen zu befahrenden Streckenbereich jeweils vor der Einfahrt in einen dieser Bereiche mitgeteilt.
Die Kennung dd kann beispielsweise einem Zuge, der aus dem Streckenbereich c in den Bereich d einfährt, durch die dem Bereich c zugeordnete Zentrale in Verbindung mit derjenigen Information mitgeteilt werden, die dem Zuge meldet, dass sein Impulszähler beim nächsten Impuls in die Anfangsstellung zurUckzustellen ist. Diese Kennung wird vom Zug in einen Speicher gegeben, der bewirkt, dass nur die decodierten Abfragesignale mit der von der Zentrale D gesendeten Kennung dd mit dem vom Impulszähler des Zuges ausgewählten Quittungssignal verglichen und quittiert werden.
Soll der Zug nicht auf dem Hauptgleis weiterfahren, sondern auf dem Gleis der Ausweichstelle e, so teilt die Zentrale D nach Empfang der Besetztmeldung für den Teilabschnitt d2 in Verbindung mit dem zugehörigen Abfragesignal dem Zuge mit, dass nach dem Passieren der nächsten Kreuzungsstelle für ihn die Abfragesignale mit der Kennung de gelten. Passiert der Zug diese Kreuzungsstelle, so wird selbsttätig die bisher gespeicherte Kennung dd gelöscht und der Speicher für die Kennung de wirksam geschaltet, derart, dass der Zug bis zur Mitteilung einer andern Kennung nur die decodierten Abfragesignale mit der Kennung de mit dem von seinem Impulszähler ausgewählten Quittungssignal vergleicht.
Der Impulszähler wird in diesem Falle beim Passieren der Kreuzungsstelle zwischen den Teilabschnitten d2 und e3 nicht in die Anfangsstellung xl zurückgeschaltet, sondern in die dem dritten Abschnitt zugeordnete Stellung x4 weitergeschaltet. Bevor der Zug aus dem Teilabschnitt e7 der Abzweigung in den Teilabschnitt d8 der Hauptstrecke einfährt, wird er in entsprechender Weise von der Zentrale benachrichtigt, dass für ihn wieder die Abfragesignale mit der Kennung dd gelten. Eine gewisse Schwierigkeit besteht noch darin, dass bei Einfahrt eines Zuges aus dem Streckenbereich h in den Streckenbereich f der Impulszähler des Zuges nicht in die Anfangsstellung xl zurückgestellt werden muss, sondern in die dem Abschnitt f4 zugeordnete Stellung.
Dies ist jedoch beispielsweise dadurch möglich, dass die Zentrale für den Streckenbereich h dem im letzten Abschnitt dieses Bereiches fahrenden Zuge nicht nur mitteilt, dass nach dem Passieren der nächsten Kreuzungsstelle für ihn die Kennung df gilt, sondern ausserdem sein Impulszähler beim Befahren dieser Kreuzungsstelle in die vierte Stellung x4 zu stellen ist.
Die Speicherplätze des Belegungsspeichers der Zentrale D können auch in anderer Reihenfolge abgefragt und die Abfragesignale anders zusammengesetzt werden. Beispielsweise kann die Zentrale zunächst die laufende Nummer eines besetzt gemeldeten Abschnittes und anschliessend die Kennung derjenigen Streckenbereiche senden, für die der Abschnitt besetzt gemeldet worden ist. Das hat den Vorteil, dass beispielsweise bei gleichzeitig besetzten Abschnitten d5, e5 und f5 die laufende Nummer, die für alle diese Abschnitte gleich ist, in jedem Abfragezyklus nur einmal gesendet werden muss. Zwischen den Kennungen dd, de und df ist dann ein zeitlicher Abstand erforderlich, der zum Senden des Quittungssignals durch den entsprechenden Zug ausreicht. Bei dieser Art der Abfrage sind aber in der Zentrale zusätzliche Baugruppen erforderlich, z.
B. ein gesonderter, dem Zähler 30 der Fig. 2 entsprechender
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fragen der Speicherplätze für die Abschnitte d9 und d8 bestanden haben.
Ferner ist es möglich, insbesondere bei nicht zu grosser Gesamtzahl der Abschnitte aller Streckenbereiche d- g, die Abschnitte bzw. deren Speicherplätze in folgender Reihenfolge abzufragen : dl3-dl : dl3-d8, e7-e3, d2, dl ; dl3-d9, f8-f4 ; gl2-glO, d9-dl : g12 - g10, d9, d8, e7 - e3, d2, dl ; g12 - g10, d9, f8-f4.
Diese Abfrage entspricht allen Fahrwegen, die zwischen dem rechten Ende des Streckenbereiches d bzw. g und dem linken Ende des Bereiches d bzw. f möglich sind. Diese Art der Abfrage hat den Vorteil, dass nur ein dem Zähler 30 der Fig. 2 entsprechender Zähler in der Zentrale D erforderlich ist, der jeweils beim Abfragen der Speicherplätze für die Abschnitte d13 und g12 von der Zentrale des angrenzenden Streckenbereiches i bzw. k voreingestellt wird. In entsprechender Weise erfolgt durch die
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Zentrale D beim Abfragen der Speicherplätze für die Abschnitte dl und f4 eine Voreinstellung des Zählers der Zentrale für den zurückliegenden Streckenbereich c bzw. h.
Die beschriebene Arbeitsweise der Streckengeräte und der Zuggeräte kann noch in vielen andern Punkten abgewandelt und betrieblichen Forderungen weitgehend angepasst werden. Insbesondere ist es möglich, ein Abfragesignal nicht mit einem Quittungssignal zu beantworten, das den jeweils besetzten Abschnitt genau bezeichnet und beispielsweise aus der laufenden Nummer des Abschnittes in dem be-
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stellen der Zug seit dem letzten Quittungssignal passiert hat, d. h. wieviel neue Abschnitte der Zug inzwischen besetzt hat.
Sind beispielsweise die Länge und Anzahl der Abschnitte sowie die zeitliche Folge der Abfragezyklen so gewählt. dass selbst der am schnellsten fahrende Zug während der Dauer eines Zyklus nur eine Kreuzungsstelle passieren kann, so genügen als Quittungssignal für die Fahrortmeldung die Infor- mation"0"und"l". Die Informatio. 1 "0" wird von dem Zuge gesendet, wenn das von der Zentrale gesendete Abfragesignal den vom Zuge besetzten Abschnitt entspricht, Die Information "1" wird gesendet, wenn der Zug inzwischen den nächsten Abschnitt besetzt hat. Das Auslösen dieser Sendungen kann dann im Zuggerät anstatt durch den Decodierer 51 durch den Speicher 67 erfolgen.
Es ist auch möglich, den Speicher 67 für mehr als einen Impuls auszulegen, wenn ein Zug zwischen zwei an ihn gerichteten Abfragesignalen infolge hoher Zuggeschwindigkeit und/oder kurzer Abschnittslängen mehr als eine Kreuzungsstelle passieren kann. Der Speicher 67 schaltet dann den Impulszähler 51 um so viel Stellungen weiter, wie Impulse gespeichert sind. Auch in diesem Falle können Quittungszeichen vorgesehen sein, welche die Anzahl der inzwischen besetzten Abschnitte angeben. Ausser der in Fig. 4 dargestellten Lösung gibt es noch andere Möglichkeiten, um auf einem Zuge nach dem Passieren einer Kreuzungsstelle ein Quittungssignal auszulösen, wenn er das dem zurückliegenden Abschnitt zugeordnete Abfragesignal empfängt.
Beispielsweise kann anstatt des Impulsspeichers 67 ein zweiter Impulszähler vorgesehen sein, der soviel Stellungen hat wie der Zähler 51 und gegenüber diesem Zähler um eine Stellung nachläuft. Beide Zähler können unmittelbar durch die vom Diskriminator 61 abgegebenen Impulse weitergeschaltet werden. Ein zweiter Vergleicher vergleicht das vom zweiten Zähler ausgewählte Quittungssignal mit dem Abfragesignal. Stellt der erste Vergleicher 53
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Ferner ist es möglich, im Zuggerät für jedes Abfragesignal zwei unmittelbar aufeL. "1anderfolgende Vergleiche vorzusehen. Das empfangene Abfragesignal wird zuerst mit dem der Stellung des Zählers 51 entsprechenden Quittungssignal verglichen.
Bei übereinstimmung wird mit der Information"0"ge-
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Quittungssignal für den zurückliegenden Abschnitt ausgewählt. Der Vergleicher bewirkt dann bei Übereinstimmung mit dem Abfragesignal das Senden der Informatiol "l". In Abänderung dieser Arbeitsweise ist es möglich, bei fehlender Übereinstimmung der im ersten Vprgleichsvorgang verglichenen Signale selbsttätig im Decodierer 60 das dem vorausliegenden Abschnitt zugeordnete Aofragesignal für kurze Zeit einzustellen und bei Übereinstimmung dieses Signals mit dem im Codierer ausgewählten Codesignal die Information "1" als Quittungssignal zu geben.
Bei den bisher beschriebenen Bauformen der Baugruppen in den Zentralen ist angenommen, dass der
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Vorteil, dass die Anzeige der gespeicherten Besetztmeldungen, z. B. durch Ausleuchten einer Streckentafel mit einer entsprechenden, in Abschnitte unterteilten Streckennachbildung, leicht möglich ist. Ist es nicht erforderlich, die Besetztmeldung für jeden einzelnen Abschnitt gesondert anzuzeigen, so können beispielsweise je sieben Speicherplätze'derart gruppenweise zusammengefasst werden, dass bei Besetztmeldung für mindestens einen Abschnitt jeder Gruppe stets dieselbe Ausleuchtung erscheint. Bei einer derartigen Ausleuchtung kann auch die Zahl der Speicherelemente des Speichers für Besetztmeldu.'1gen verringert werden.
Ist beispielsweise dafür gesorgt, dass infolge der von den Zentralen nach den Zügen gesendeten zusätzlichen Informationen zwischen aufeinanderfolgenden Zügen ein Abstand von mindestens acht Teilabschnitten eingehalten wird, so ist für jede Gruppe Y von je sieben Teilabschnitten nur ein Gruppenspeicher mit drei Speicherelementen erforderlich, die nach Art eines Binärzähler in die Stellungen yOOOO, yl'100, y2-010 usw. bis y7'11 geschaltet werden. Dieser Gruppenspeicher wird durch das von einem Zuge gesendete Quittungssignal, das die Gruppe Y und den innerhalb der Gruppe besetzten Teilabschnitt genau bezeichnet, vom Decodierer 23 in Fig. 2 jeweils in die diesem Abschnitt Y zugeordnete Stellung y3 geschaltet.
Im nächsten Abfragezyklus schaltet der Zähler 25 den
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Gruppenspeicher schrittweise rückwärts über die Stellungen y2undyl in die Grundstellung yO. Beim Erreichen der Grundstellung wird ein den Abschnitten der Gruppe Y gemeinsam zugeordnetes Abfragesignal ausgelöst. Das daraufhin vom Zug gesendete Quittungssignal stellt den Gruppenspeicher wieder ein. Bezeichnet das Quittungssignal eine andere Gruppe, so wird deren zugehöriger Gruppenspeicher eingestellt und der Gruppenspeicher der Gruppe Y verbleibt in der Grundstellung bis zum nächsten Abfragezyklus.
Der Zähler 25 schaltet in diesem Zyklus den Gruppenspeicher aus der Grundstellung yO über die
Stellungen y7, j6 usw. in die Stellung yl, bei der kein Abfragesignal ausgelöst wird, da-wie an- genommen wurde-noch kein Abschnitt der Gruppe Y von einem folgenden Zuge besetzt sein kann.
Beim Übergang von der Stellung y2 in die Stellung yl wird über ein Laufzeitglied oder einen Zeitschalter ein Impuls ausgelöst, der den Gruppenspeicher in die Grundstellung yO schaltet. Bei einer der- artigen Ausbildung des Belegungsspeichers benötigt dieser für einen Streckenbereich mit beispielsweise
252 Teilabschnitten anstatt ebenso vieler Speicherelemente nur 111 Speicherelemente, nämlich je drei fUr jede der 37 Gruppen mit je sieben Abschnitten.
Noch weniger Speicherelemente für Besetztmeldungen sind erforderlich, wenn in den Zentralen keine
Anzeige der Besetztmeldungen erforderlich ist ; dann können dort den Zügen zugeordnete Speicher, die nach Art eines Binärzählers arbeiten, angeordnet sein. Besteht beispielsweise jeder dieser Speicher aus achtspeicherelementen, so kann er 28 - 1 = 255 unterschiedliche Stellungen einnehmen, die entsprechend den von einem bestimmten Zuge gesendeten Besetztmeldungen für einen Streckenbereich mit 255 Abschnitten eingestellt werden können. Bei einer maximalen Streckenbelegung von 10 Zügen werden also nur 8 X 10 = 80 Speicherelemente, benötigt. Die Abfrage dieser Speicher kann in entsprechender Weise erfolgen, wie sie vorstehend für die Gruppenspeicher beschrieben wurde.
Die von den Zentralen gesendeten Abfragesignale und/oder die von den Zügen gesendeten Quittungssignale können auch zum Steuern von Sicherungsanlagen für Bahnübergänge oder Arbeitsrotten ausgenutzt werden. Beispielsweise ist es möglich, hiefür an die Leiterschleife Empfangseinrichtungen anzuschliessen oder anzukoppeln, die beim Empfang von Signalen, die einen in vorgegebenem Abstand vor der Gefahrenstelle liegenden Abschnitt bezeichnen, ein Warnsignal auslösen. Ist eine Angleichung der Warnzeit an die Zuggeschwindigkeit erwünscht, so kann hiedurch die Warnanlage vorbereitet werden, während die Auslösung in Abhängigkeit von den Informationen erfolgt, die in Verbindung mit den Abfrage- bzw. Quittungssignalen gesendet werden und die von der Zentrale geforderte bzw. die bei den Zügen vorhandene Geschwindigkeit angeben.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass zur Nachrichtenübertragung zwischen den Zügen und den Zentralen Leiterschleifen vorgesehen sind, an welche die Züge induktiv angekoppelt sind. Auch der Funkweg kommt in Betracht. Ferner können die markanten Stellen der Streckenbereiche, an denen Impulse für die auf den Zügen angeordneten Zähler erzeugt werden, anstatt durch Kreuzungs- stellen od. dgl. der Leiterschleifen durch Gleismagnete kenntlich gemacht sein. Ausserdem ist es möglich, zur Fahrortbestimmung auf den Zügen Kilometerzähler anzuordnen, die von einer nicht angetriebenen Fahrzeugachse verstellt und jeweils bei Einfahrt in einen durch eine andere Zentrale überwachten Strekkenbereich zurückgestellt werden.
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