Elektrische Sicherungseinrichtung für Folgefahrt zweier Fahrabteilungen Bewegen sich zwei oder mehr Fahrabteilungen in gleicher Spur, z. B. Eisenbahnzüge auf demselben Gleis oder Kraftfahrzeuge auf derselben Fahrbahn, und in gleicher Richtung hintereinander, so muss dafür gesorgt werden, dass sie sich nicht unzulässig nähern. Besonders bei Fahrabteilungen mit hohen Geschwindig keiten und langen Bremswegen müssen geeignete Sicherungsmassnahmen getroffen werden. Um im Eisenbahnsicherungswesen den notwendigen Abstand einzuhalten, ist dort das Fahren im Raumabstand üblich. Die Strecke wird dabei in einzelne Abschnitte unterteilt, in denen sich immer nur ein Zug befinden darf. Die volle Leistungsfähigkeit einer Strecke lässt sich jedoch mit dieser Betriebsweise nicht ganz aus schöpfen.
Die Leistungsfähigkeit einer Strecke beim Fahren im Raumabstand ist meistens kleiner und höchstens gleich der Leistungsfähigkeit beim Fahren auf Sicht. Das Fahren auf natürliche Sicht kann aber nur zulässig sein, wenn die Sichtstrecke grösser ist als der Bremsweg. Diese Voraussetzung ist jedoch im allgemeinen nicht erfüllt. Man suchte daher nach Möglichkeiten, die Sichtstrecke mit technischen Mit teln zu vergrössern. Als Weiterentwicklung des Fahrens auf natürliche Sicht bezeichnet man diese Betriebsweise mit künstlich vergrösserter Sichtstrecke als Fahren auf elektrische Sicht . Dem Zug kann dabei laufend sein Abstand vom vorausfahrenden Zuge gemeldet werden. Die Verbindung zwischen den Fahr zeugen wird dabei in bekannter Weise mit fernmelde technischen Mitteln hergestellt.
Durch Fahren auf elektrische Sicht lässt sich besonders im Eisenbahnbetrieb die Leistungsfähigkeit der Strecken beträchtlich steigern. Es fehlt daher nicht an Vorschlägen für die praktische Ausführung ent sprechender Zugsicherungssysteme.
Beispielsweise wurde vorgeschlagen, längs der Strecke eine Leitung zu verlegen, an welche die Züge unmittelbar über Schleifkontakte angeschlossen werden können. Zur Bestimmung der Entfernung zweier Züge voneinander wird dann der dieser Entfernung pro portionale Leitungswiderstand gemessen. Die bekann ten Nachteile, die beim direkten Anschluss des Zuges über Schleifkontakte an die Streckenleitung vor allem durch Abnutzung der Leiter und den veränderlichen Übergangswiderstand entstehen, vermeidet ein anderes System nur teilweise, bei dem eine Schleife gebildet wird aus den beiden Fahrschienen, der letzten Achse des Vorzuges und der ersten Achse des nachfolgenden Zuges. An diese Schleife sind die entsprechenden Apparate beider Züge induktiv angekoppelt.
Durch Messung des Schleifenwiderstandes wird wiederum der Abstand der beiden Züge ermittelt. Dieses System hat den Nachteil, dass die Ergebnisse stark von der Güte des Bettungswiderstandes der Schienen und des Achskurzschlusses abhängig sind.
Es sind auch Systeme vorgeschlagen worden, bei denen durch Reflexion von Impulsen nach dem Radar- Prinzip der jeweilige Ort eines Zuges bestimmt wird. Dabei werden teilweise die Schienen als Leiter benutzt und der Achskurzschluss wirkt als Reflexionsstelle. Bei anderen Verfahren wird neben den Gleisen eine nicht abgeschirmte Leitung verlegt, und vom Fahrzeug eine Einrichtung mitgeführt, die mit der Leitung gekoppelt ist und eine örtliche Veränderung des Wellenwider standes der Leitung erzeugt und somit eine wandernde Reflexionsstelle darstellt. Umgekehrt kann auch das Fahrzeug senden und die Reflexionen an einer orts festen Stelle auswerten.
Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass bei kurzen Entfernungen ausser ordentlich kurze Impulse benutzt werden müssen, und dass die Auswertung deshalb mit grossen Schwierig keiten verbunden ist. Ausserdem werden an die Leitungseigenschaften besonders hohe Anforderungen gestellt.
Ferner ist vorgeschlagen worden, die Kopplungs eigenschaften eines längs einer Eisenbahnstrecke ver legten und mit konstanter Energie gespeisten Leitungs systems mit einer auf jedem Zuge vorhandenen Sende- und/oder Empfangseinrichtung an bestimmten Strek- kenpunkten zu ändern, z. B. durch Kreuzen, Abschir men oder Abstandsänderung der Leitungen, und durch die bei Vorbeifahrt an diesen markanten Stellen auf tretende Änderung der zwischen Zug und Strecke über tragenen Energie Signale auszulösen, die zur Zug- Sicherung ausgewertet werden.
Sind diese markanten Stellen in gleichen Abständen angeordnet, so kann bei spielsweise durch Zählen der passierten Stellen der jeweilige Fahrort jedes Zuges ermittelt werden. Ferner kann aus den Fahrorten mehrerer Züge die Entfernung der Züge voneinander bestimmt werden. Ausserdem ist es möglich, aus der zeitlichen Folge des Passierens dieser Stellen die Geschwindigkeit und die Geschwindigkeitsänderung jedes Zuges festzu stellen. Dieses System hat aber den Nachteil, dass die zum Fahren auf elektrische Sicht erforderlichen Kenntnisse über Fahrort, Geschwindigkeit, Abstand der Züge usw. nicht kontinuierlich, sondern nur ent sprechend den Abständen der markanten Stellen ge wonnen werden können.
Erfindungsgemäss sind zur Signalübertragung zwi schen Fahrzeug und Spur Leitungen linearer Phasen charakteristik und Einrichtungen vorgesehen, die den jeweiligen Ort der Fahrabteilungen automatisch aus den auf diesen Leitungen entstehenden Laufzeit- difi'erenzen zweier Wechselströme ermitteln. An diese Leitungen kann beispielsweise an einer Stelle ein auf einer Fahrabteilung angeordneter Sender induktiv bzw. ein ortsfester Sender galvanisch angekoppelt sein, welcher zwei Frequenzen abgibt. An einer anderen Stelle können diese beiden Frequenzen empfangen werden. Infolge der Eigenart der Leitung ist die Phasenlaufzeit der einen Frequenz kleiner als die der anderen.
Zwischen beiden Frequenzen tritt dadurch eine der Entfernung zwischen Sende- und Empfangs stelle proportionale Laufzeitdifferenz auf. Durch Messung dieser Laufzeitdifferenz wird die Entfernung zwischen Sender und Empfänger und damit der Ort der Fahrabteilung als Funktion der Zeit kontinuierlich ermittelt. Aus diesen Werten können weitere zum Fahren auf elektrische Sicht erforderliche fahr dynamische Werte abgeleitet werden, z. B. die Ge schwindigkeit, die Beschleunigung sowie die Be schleunigungsänderung. Ferner können aus den Orts bestimmungen mehrerer Fahrabteilungen die Ent fernungen der jeweils aufeinanderfolgenden Fahr abteilungen ermittelt werden.
Zum Fahren auf elek trische Sicht ist es dann lediglich erforderlich, neben den Frequenzen für die reine Entfernungsmessung über dieselbe Leitung auch noch andere Frequenzen für die Mitteilung der Messwerte und anderer Nachrichten zwischen den Fahrabteilungen bzw. zwischen den Fahrabteilungen und dem Stellwerk zu übertragen. Werden noch die Längen und die Bremswerte der Fahrabteilungen mit berücksichtigt, so lässt sich mit einem elektrischen Rechenwerk jede Fahrabteilung so steuern, dass sie mindestens die relative Brems entfernung zur vorausfahrenden Fahrabteilung ein hält. Unter relativer Bremsentfernung versteht man dabei die Differenz der Bremswege, wenn der Brems weg der vorausfahrenden Abteilung kleiner ist als der der folgenden Abteilung.
Die relative Bremsentfernung kann sich theoretisch dem Wert Null nähern, wenn der Bremsweg der vorausfahrenden Abteilung grösser oder gleich ist dem Bremsweg der nachfolgenden Abteilung. Da jede Abteilung durch die Auswertung der gemesse nen oder empfangenen fahrdynamischen Werte sich ihre Fahrweise selber bestimmen und überwachen kann, sind ortsfeste Einrichtungen zur Überwachung und Beeinflussung der Fahrweise überflüssig. Es lassen sich sogar Überwegsicherungen, Rottensicherungen und Langsamfahrstrecken in das System mit einbeziehen. Grunsätzlich wäre damit auch die Steuerung unbe setzter Fahrabteilungen möglich.
Durch die von einander unabhängige Messung und Auswertung der Grössen für Ort, Geschwindigkeit, Beschleunigung und gegenseitige Entfernungen sowohl im Stellwerk als auch auf den Fahrabteilungen ist eine Vergleichs möglichkeit und damit eine erhöhte Sicherheit ge geben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnungen erläutert. In Fig. 1 wird der Ort eines Fahrzeuges Z 1 auf der Strecke dadurch festgestellt, dass das Fahrzeug kontinuierlich zwei Frequenzen f 1 und f2 sendet. Mit einer Spule S1 werden diese beiden Frequenzen induktiv auf eine Doppelleitung übertra gen, die aus zwei Adern 1 und 2 in bestimmtem Ab stand besteht und die entweder auf der Erde oder auch unterirdisch neben oder zwischen den Gleisen verlegt ist. Eine solche Leitung hat die Eigenschaft, dass bei geeigneter Dimensionierung zwischen den Phasenlauf zeiten passend gewählter Frequenzen erhebliche Diffe renzen bestehen. Durch Einfügen von Vierpolgliedern, z.
B. Pupinspulen, in bestimmten Abständen lassen sich diese Laufzeitdifferenzen wesentlich vergrössern. Man wird solche Frequenzen wählen, die gleichzeitig eine gute Übertragung zwischen der Leitung und der Fahrzeugspule gewährleisten. Dabei muss lediglich beachtet werden, dass die von der Länge und der Phasencharakteristik des Leitungssystems abhängige Phasendrehung, d. h. die Laufzeitdifferenz der beiden Frequenzen, kleiner als der Wert T ist.
Um die Lauf zeitmessungen zu erleichtern, ist es zweckmässig, wie in Fig. 2 dargestellt, die Sinusschwingungen in Recht eckschwingungen zu verwandeln und nach den bekann ten Verfahren von Phasenmessgeräten die Laufzeit differenzen in Gleichstromgrössen umzuformen. Zweck mässigerweise wählt man die beiden Frequenzen so, dass sie in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen, z. B. f 1:f2 = 1:2 oder 2: 3.
Bei geringer Entfernung zwischen Sender und Empfänger und einem ganz- zahligen Frequenzverhältnis von 1:2 gehen die Ampli tuden der beiden Schwingungen jeweils nach einer halben Periode der niedrigeren Frequenz bzw. einer vollen Periode der höheren gleichzeitig durch Null, wie in dem linken Teil der Fig.2 dargestellt. Mit wachsender Entfernung zwischen Sender und Empfän ger steigt der zeitliche Abstand A t der Nulldurch gänge proportional zu dieser Entfernung an. Dabei ist es gleichgültig, ob das Fahrzeug Z1 sendet und die Auswertung an einem ortsfesten Punkt<I>St 1</I> der Strecke, z. B. einem Stellwerk, erfolgt, oder ob umgekehrt das Stellwerk<I>St 1</I> sendet und die Auswertung im Fahrzeug Z 1 erfolgt.
Ferner kann sowohl das Fahrzeug als auch das Stellwerk senden. Die Auswertungsergebnisse der jeweiligen Empfangsstelle können dann ausgetauscht und miteinander verglichen werden.
In gleicher Weise werden zwischen Fahrzeug Z2 und dem Stellwerk<I>St 1</I> die Frequenzen<I>f 3</I> und<I>f4</I> übertragen. Aus den Laufzeitdifferenzen der Frequen <I>zen, f 1</I> und , f 2 kann die Entfernung a1 des Zuges Z 1 vom Stellwerk St l ermittelt werden. Ebenso kann aus der Laufzeitdifferenz der Frequenzen<I>f 3</I> und<I>f4</I> die Entfernung<I>a2</I> zwischen Zug Z2 und Stellwerk St l ermittelt werden. Aus den beiden Entfernungen a1 und<I>a2</I> kann dann die Entfernung<I>da = a2 -</I> a1 der beiden Züge Z 1 und Z2 voneinander bestimmt werden. Die Frequenzpaare.fl und<I>f2</I> bzw. f 3 und<I>f4</I> können aber auch im Stellwerk St2 empfangen werden.
Entsprechend den Entfernungen a3 und a4 der Züge von diesem Stellwerk entsteht zwischen den beiden Frequenzen jedes Paares ebenfalls eine ganz bestimmte Laufzeitdifferenz. Der Standort der Züge kann also auch vom Stellwerk St2 aus festgestellt werden, woraus sich die Entfernung der Züge voneinander mit <I>A a = a4 - a3</I> ergibt. Zur Kontrolle können die beiden Stellwerke<I>St l</I> und<I>St 2</I> über die Adern 1 und 2 ihre Ergebnisse austauschen. Die Entfernungen der Züge von den beiden Stellwerken müssen sich jeweils zur Entfernung a der beiden Stellwerke voneinander ergänzen. Es muss also a1 + a4<I>= a2</I> -f- <I>a3 = a</I> sein.
Die gleichen Kontrollen können auch auf den Fahr zeugen selbst durchgeführt werden. Zweckmässiger weise wird man die Sende- und Empfangseinrichtungen zur Messung der Entfernung und zur Übertragung von Nachrichten zwischen den Zügen auf dem Triebfahr zeug an der Zugspitze unterbringen. Die Entfernungen zwischen den einzelnen Zügen werden daher immer von Zugspitze zu Zugspitze gemessen. Beim Fahren in relativer Bremsentfernung und bei langen Zügen muss aber auch die Zuglänge berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck wird insbesondere bei aus mehreren Fahrzeugen bestehenden Zügen am letzten Fahrzeug ein Zugschlusssender S 1 e bzw. S2e für unterschiedliche Frequenzen angebracht.
Die Frequenz, die der Zug schlusssender Sle aussendet, wird von dem ortsfesten Punkt St l empfangen. Durch Messung der Laufzeit differenz zwischen dieser Frequenz und der Frequenz f1 oder f2, die von dem Sender S1 an der Spitze des gleichen Zuges ausgesendet wird, lässt sich die Länge des Zuges 7.1 bestimmen. Die Zuglänge wird vom Punkt St l aus dem nachfolgenden Fahrzeug entweder für sich allein oder in Kombination mit anderen fahr dynamischen Werten mitgeteilt.
Will man den Zugschluss von Sendeaggregaten freihalten, so kann man die Zuglänge auch bei Ein fahrt des Zuges in die Strecke zwischen den Stell werken St 1 und<I>St 2</I> im Stellwerk<I>St 1</I> messen und den Messwert zur weiteren Verarbeitung dort speichern. Auch kann auf dem Triebfahrzeug des vorfahrenden Zuges zwischen den beiden ausgestrahlten Frequenzen eine Phasendifferenz z. B. durch ein verstellbares Laufzeitglied voreingestellt werden, die der Zuglänge entspricht. Das nachfolgende Fahrzeug braucht dann bei der Auswertung seiner Ergebnisse die Zuglänge des vorausfahrenden Zuges nicht zu berücksichtigen.
Mit Hilfe der Zugschlusssender können die Wagen züge auch auf Zugtrennung überwacht werden. Die vom Zugschlusssender Sle gesendete Frequenz wird dann über die Adern 1 und 2 von einem an die Spule S 1 angeschlossenen Empfänger an der Spitze des Zuges Z 1 aufgenommen. Der Sender S 1 e steht mit der durchgehenden Bremsluftleitung des Zuges in Ver bindung. Bei Zugtrennung entweicht die Druckluft und der Zugschlusssender wird stillgelegt. Bleibt die Frequenz des Zugschlusssenders Sle aus, so beginnt der Sender an der Zugspitze automatisch mit der Aus sendung von Notsignalen.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, lässt sich der Ort eines Fahrzeuges durch Auswertung von Laufzeit differenzmessungen auch noch auf andere Weise be stimmen. In Fig. 3 sendet der Sender SZ des Fahr zeuges eine einzige Frequenz fa aus, die sich nach beiden Richtungen längs der oben erwähnten Leitung ausbreitet. Sie wird in der Empfangsstation ESt und in der Umsetzstation USt empfangen.
Die Frequenz fa wird in der Station USt in die Frequenz fb umgesetzt und wieder ausgesendet, so dass in der Station ESt die Frequenz fa einmal unmittelbar und zum anderen nach Umsetzung in die Frequenz fb mittelbar empfangen wird.
Aus der Laufzeitdifferenz der Frequenzen fa und fb, die sich aus der konstanten Laufzeit der umgesetzten Frequenz fb und der Differenz der Laufzeiten der vom Fahrzeug gesendeten und einerseits nach der Empfangs station ESt und anderseits zur Umsetzstation USt sich ausbreitenden Ströme mit der Frequenz fa zusammen setzt, lässt sich dann der Ort des Fahrzeuges bestimmen. Die Summe der absoluten Laufzeiten der Frequenzen zwischen den jeweiligen Sende- und Empfangsstellen ist dabei konstant. Durch Überwachung, ob diese Laufzeitsumme konstant bleibt, kann das störungsfreie Arbeiten der Einrichtung kontrolliert werden.
Zu diesem Zweck könnten beispielsweise mit Hilfe einer Frequenz, deren Laufzeit gegenüber den Laufzeiten der anderen zur Entfernungsmessung verwendeten Frequenzen vernachlässigbar ist, Zeitmarken gegeben werden, die als Bezugspunkt für die Messung der absoluten Laufzeiten der anderen Frequenzen dienen.
Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung kann nicht ohne weiteres umgekehrt werden, derart, dass beide Stationen die Frequenz fa senden und der Zug diese Frequenz empfängt und auswertet. Der Empfänger des Fahr- zeuges würde in diesem Fall immer nur die Vektor summe der beiden untereinander phasenverschobenen Ströme der gleichen Frequenz fa empfangen. Es muss in diesem Fall, wie in Fig.4 gezeigt, eine dritte Frequenz fc hinzugenommen werden. Eine ortsfeste Station SSt sendet die Frequenzen fa und fb aus.
Die Frequenz fa wird im Empfänger EZ des Fahrzeuges empfangen. Die Frequenz fb kann dagegen vom Empfänger EZ nicht direkt empfangen werden, son dern erst nach Umsetzung in die Frequenz fc in der Umsetzstation USt. Aus der Laufzeitdifferenz der Frequenzen<I>,</I> fa und<I>,</I> fc lässt sich wiederum der Ort des Fahrzeuges feststellen. Aus der konstanten Summe der absoluten Laufzeiten kann das störungsfreie Arbeiten der Einrichtung kontrolliert werden.
Steht nur eine begrenzte Anzahl von Frequenzen zur Verfügung, so kann man den Fahrzeugort auch feststellen durch Messung der Laufzeitdifferenz von zwei Strömen der gleichen Frequenz, wenn man die Ströme über zwei gegeneinander entkoppelte Leitungs systeme aussendet, von denen das eine System eine andere Ausbreitungsgeschwindigkeit für ein und die selbe Frequenz hat als das andere System. In Fig. 5 seien die Aderpaare 1 und 2 bzw. 3 und 4 zwei der artige Leitungssysteme. Durch geeignete Anordnung, etwa beiderseits der Strecke, lässt sich eine hinreichende Entkopplung erzielen. Das Stellwerk St l sendet über beide Leitungssysteme die Frequenz fa aus.
Vom Fahrzeug Z wird über getrennte Spulen S 1 und S 10 die Frequenz.fä vom jeweiligen Leitungssystem emp fangen. Aus der entstehenden Laufzeitdifferen kann in bereits beschriebener Weise der Fahrzeugort bestimmt werden.
Wie oben erwähnt, lässt sich eine Leitung mit nicht linearer Phasencharakteristik beispielsweise dadurch herstellen, dass man in eine homogene Leitung in bestimmten Abständen Vierpolglieder einbaut. Durch den Einbau solcher Vierpolglieder in eine homogene Leitung werden deren Strahlungs- und Empfangs eigenschaften in der Umgebung der Einbaustelle be einflusst. Solche Vierpolglieder können z. B. Pupin- spulen sein, wie in Fig. 6 dargestellt. In der Umgebung eines solchen Vierpolgliedes wird man gegenüber den übrigen Teilen der Leitung eine Änderung der empfan genen Energie feststellen.
Zählt man diese markanten Stellen auf dem Fahrzeug oder an einer ortsfesten Station und kennt man ausserdem die Entfernung der markanten Stellen voneinander, so lässt sich daraus der zurückgelegte Weg und damit der Standort des Fahr zeuges bestimmen. Man kann nun zur Kontrolle den auf diese Weise ermittelten Ort des Fahrzeuges mit dem durch Laufzeitdifferenzmessung festgestellten Ort ver gleichen.
Ausser durch Einbau von Pupinspulen kann man solche markanten Stellen längs der Leitung in bekann ter Weise durch Schleifenbildung oder Kreuzen der Leiter herstellen, wie in den Fig.7 und 8 gezeigt. Durch Häufung derartiger markanter Stellen kann man auch Gefahrenpunkte oder dergleichen kennzeichnen.
Bei Strecken, deren Gleise in beiden Richtungen befahren werden, muss verhindert werden, dass während einer Zugfahrt ein Zug aus der Gegenrichtung in die Strecke einfährt. Auf eingleisigen Eisenbahnstrecken hat man zu diesem Zweck die sogenannten Erlaubnis felder in den Blockstellen vorgesehen. Mit den Ein richtungen eines Zugsicherungssystems nach der Er findung lassen sich Zugfahrten auf eingleisigen Strecken in einfacherer Weise sichern. In Fig. 9 bewege sich das Fahrzeug Z auf einer eingleisigen Strecke vom Stellwerk St l zum Stellwerk St2. Beiderseits dieser Strecke ist je ein Leitungssystem angeordnet, bestehend aus den Adern 1 und 2 bzw. 3 und 4.
Beide Leitungs systeme haben die gleiche nichtlineare Phasencharak teristik und die gleichen Strahlungs- und Empfangs eigenschaften, so dass über jedes der beiden Leitungs systeme die beschriebenen Laufzeitmessungen und Übertragungen durchgeführt werden können. Für jede Fahrrichtung ist eines der Leitungssysteme zuständig, beispielsweise jeweils das in Fahrrichtung rechts liegende. Es wird dafür gesorgt, dass immer nur das für die zu befahrende Richtung massgebende Leitungs system angeschaltet werden kann. Auf beiden Seiten des Fahrzeuges ist je eine Koppelspule<I>S 1</I> bzw.<I>S</I> 10 angebracht, von denen jede unabhängig von der anderen Nachrichten aussenden und empfangen kann.
Auf dem Fahrzeug wird überwacht, etwa mit Hilfe einer Koinzidenz-Schaltung, dass immer nur eine der beiden Spulen empfängt, z. B. immer nur die, in Fahrrichtung gesehen, auf der rechten Seite ange brachte Spule. Damit wird gleichzeitig überwacht, dass immer nur eines der beiden Leitungssysteme ange schaltet ist. Wenn dagegen beide Spulen empfangen, wird auf dem Fahrzeug eine Zwangsbremsung einge leitet. Werden also aus Versehen oder infolge eines Fehlers gleichzeitig beide Leitungssysteme angeschaltet und wird damit gleichzeitig aus beiden Richtungen die Einfahrt in die eingleisige Strecke freigegeben, so wird sowohl das bereits auf der Strecke befindliche als auch das unter Umständen aus der Gegenrichtung in die Strecke einfahrende zweite Fahrzeug durch Zwangs bremsung zum Stehen gebracht.
Anstelle der beiden Doppelleitungen der Fig.9 lässt sich auch ein aus drei Einzelleitern bestehendes Leitungssystem anwenden, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Der Leiter 2/3 ist dabei für beide Richtungen ge meinsam.
Die auf den Fahrzeugen bzw. in ortsfesten Stellen elektrisch dargestellten fahrdynamischen Werte kön nen zusätzlich zur Sicherung von höhengleichen Über wegen durch Warnanlagen mit konstanter Warnzeit verwendet werden. Es wird dabei gefordert, dass die Warnzeit tw für den nicht bevorrechtigten Verkehr kon stant ist, unabhängig von der Geschwindigkeit des herannahenden, bevorrechtigten Fahrzeuges. Fig. 11 zeigt dieAnwendung am Beispiel eines schienengleichen Bahnüberganges. Die Doppelleitung längs der Strecke mit den Adern 1 und 2 dient zur Laufzeitdifferenz messung und zur Übertragung von Nachrichten, speziell zwischen dem Ortsgerät OG und dem auf dem Fahrzeug Z befindlichen Fahrzeuggerät.
Dieses Fahr- zeuggerät ist über die Spule S an die Doppelleitung angekoppelt. In der Entfernung sw vor dem Weg übergang zeigt eine markante Stelle oder ein Perma nentmagnet M den Beginn der Warnstrecke auf dem Fahrzeug an. Der Magnet M kann beispielsweise auf ein polarisiertes Relais oder induktiv auf einen Reso nanzkreis oder auf einen Hall-Generator einwirken. Zwischen der Zuggeschwindigkeit vz, der Entfernung <B><I>SE</I></B> des Einschaltpunktes vom Überweg und der kon stanten Warnzeit tw besteht die Beziehung
EMI0005.0004
Die Warnzeit tw ist fest vorgegeben.
Die Zuggeschwin digkeit v z kann mit Hilfe von Laufzeitdifferenzmessung, wie oben beschrieben, laufend festgestellt werden. Der Ort des Fahrzeuges kann ebenfalls, wie oben beschrie ben, laufend bestimmt werden. Es ist also auch bekannt, welche Strecke 4s der Zug bereits in der Warnstrecke zurückgelegt hat.
Im Ortsgerät, im Fahrzeuggerät oder in beiden wird laufend aus den gegebenen Grössen tw, vz und sw der kritische Wert <I>=</I> sw <I>-</I> vz @ tw berechnet. 4s r ist .'SKr = die Strecke, die der Zug vom Zeitpunkt der Einfahrt in die Warnstrecke bis zu dem für eine konstante Warnzeit erforderlichen Einschaltzeitpunkt zurück legen darf. Sobald der gemessene Wert 4s gleich ist dem r, wird die Warnanlage für die berechneten Wert 4s Strassenbenutzer eingeschaltet.
Durch eine Geschwin digkeitsüberwachung wird sichergestellt, dass der Zug nach dem Einschalten der Warnanlage seine Geschwin- keit nicht mehr erhöht. Durch Probeeinschaltungen und gegenseitige Funktionsprüfung können das Fahr zeuggerät und das Ortsgerät in bekannter Weise kontrolliert werden. Auf diese Weise lassen sich auch andere Gefahrenpunkte sichern, z. B. Stellen, an denen Rotten arbeiten.
Das Fahren auf elektrische Sicht , welches bei Anwendung des beschriebenen Sicherungssystems möglich ist, bringt vor allem bei Einfahrten in Bahn höfe gegenüber der bisher üblichen Betriebsweise einen Beim Fahren im Block abstand kann das Einfahrsignal für einen folgenden Zug erst wieder auf Fahrt gestellt werden, nachdem der Vorzug die auch von dem folgenden Zug zu be nutzenden Teilfahrstrassen geräumt hat und die betreffende Fahrstrasse gestellt und gesichert worden ist. In Fig. 12 ist beispielsweise angenommen, dass der Zug Z 1 in Gleis 11 einfährt und dass der Zug Z2 in das Gleis 12 einfahren soll. Die Fahrstrasse vom Streckengleis über die Weiche<I>W 1</I> bis zur Weiche<I>W2</I> ist für beide Zugfahrten gemeinsam.
Die Einfahrt in den Bahnhof kann für den Zug Z2 aber erst freige geben werden, nachdem der Zug Z 1 die Weiche W2 geräumt hat und nachdem diese Weiche umgestellt und gesichert worden ist. Bis dahin muss der Zug Z2 vor dem Einfahrsignal, d. h. in entsprechender Ent fernung vor der Weiche W1, warten. Die Zeit für das Befahren der gemeinsamen Teilfahrstrassen durch den Vorzug, für das anschliessende Umlaufen der Weiche W2 und die Schaltzeit zur Freigabe der Einfahrt für den folgenden Zug bestimmen von einer gewissen Länge der gemeinsamen Teilfahrstrassen ab die Einfahrfolge- zeiten.
In Fällen, bei denen die Länge der gemeinsamen Teilfahrstrassen einen bestimmten Wert übersteigt, lässt sich die Leistungsfähigkeit der Gleisanlagen erhöhen, indem wie auf der freien Strecke auch an den Einfahrstrassen und an den Gleisen, durch welche keine Durchfahrten zugelassen sind, zusätzliche Signale aufgestellt werden. Da im Bereich der Weichenstrassen eine ermässigte Geschwindigkeit vorgeschrieben ist, verkleinern sich entsprechend den zulässigen Geschwin digkeiten die Entfernungen der einzelnen Signale. Bei sehr langen Fahrstrassen müssten daher sehr viele Signale aufgestellt werden. Um Signalverwechslungen auszuschliessen, wird der Führer des Triebfahrzeuges trotzdem nur zögernd in den Bahnhof einfahren. Das Aufstellen von Signalen an den Weichenstrassen von Bahnhöfen bringt daher trotz des erheblichen Auf wandes keinen wesentlichen Gewinn.
Nähere Untersuchungen zeigen ausserdem, dass bei Einfahrten in Bahnhöfe eine merkliche Leistungs steigerung mit Hilfe von ortsfesten Signalen nur dann erzielt werden kann, wenn die Gleisentwicklungen der Einfahrten, d. h. die Weichen und eventuelle Gleiskreuzungen, so weit in Richtung auf die Zulauf strecken auseinander gezogen sind, dass zwischen den an diesen Weichen erforderlichen Signalen die absolute Bremsentfernung zur Verfügung steht, d. h. der volle Bremsweg unter Berücksichtigung einer normalen Betriebsbremsung. Eine Umgestaltung der Bahnhofs anlagen in dieser Form dürfte jedoch undurchführbar sein.
Wird dagegen innerhalb der Bahnhofsgleisanlage auch auf elektrische Sicht gefahren, so können wegen der dabei verwendeten Führerstandssignale keine Signalverwechslungen wie bei einem Signalsystem mit ortsfesten Signalen auftreten. Ausserdem braucht beim Fahren auf elektrische Sicht der vorhandene bau liche Zustand der Gleisanlagen nicht verändert zu wer den. Die von zwei einander folgenden Zügen gemeinsam benutzten Teilfahrstrassen können ohne weiteres in das oben geschilderte Streckensicherungssystem für Fahren auf elektrische Sicht mit relativer Bremsentfernung einbezogen werden.
Zu diesem Zweck wird nach Fig. 12 in absoluter Bremsentfernung sb vor jeder Weiche neben den Gleisen ein Elektromagnet EM1 <I>bzw.</I> EM2 angeordnet. Bei nicht gesicherter, d. h. unverschlosse- ner Weiche wird dessen Wicklung von Strom durch flossen. Das entstehende Magnetfeld wirkt auf das Fahrzeuggerät und löst dort das Haltsignal aus. Die Fahrt wird vom Stellwerk aus über die in Fig. 12 nicht dargestellten Leitungen, die zur Laufzeitmessung und zur Nachrichtenübertragung zwischen Zug und Strecke vorgesehen sind, erst freigegeben, wenn die betreffende Weiche und alle im Fahrweg liegenden folgenden Weichen gesichert sind.
Beim Weiterfahren misst der Zug dann in bereits geschilderter Weise seine Ent- fernung von dem Zug, der etwa in dem vor ihm liegenden Gleis hält oder aus diesem ausfährt.