CH655695A5

CH655695A5 - Method for determining the direction of travel of rail-bound vehicles

Info

Publication number: CH655695A5
Application number: CH669881A
Authority: CH
Inventors: Peter Schurmans
Original assignee: Scheidt & Bachmann Gmbh
Priority date: 1980-12-13
Filing date: 1981-10-20
Publication date: 1986-05-15
Also published as: AT381906B; SE454500B; FR2496032A1; SE8107449L; FR2496032B1; DE3047119A1; BE891029A; DE3047119C2; ATA412981A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung schienengebundener Fahrzeuge mittels zweier in vorgegebenem Abstand an der Schiene angeordneter, von den Rädern betätigter Kontakte, deren der Steuerung von Sicherheitseinrichtungen, insbesondere von Signalen und Si-cherungsmassnahmen an Bahnübergängen dienende Impulsfolgen zur Richtungserkennung in Abhängigkeit von dem jeweils zuerst auftretenden Impuls einer der beiden Impulsfolgen benutzt werden.

An der Schiene angeordnete und von den Rädern schienengebundener Fahrzeuge betätigte Kontakte sind zur Überwachung des Schienenverkehrs in verschiedenen Ausführungen und Anwendungen bekannt. Als derartige Schienenkontakte werden sowohl mechanische Schalter, die beispielsweise auf den Druck der Räder ansprechen, als auch magnetische Schalter verwendet, die beispielsweise auf das Metall oder die Masse der Räder ansprechen. Mittels derartiger Schienenkontakte können zugabhängige Meldungen erzeugt werden, beispielsweise um das Annähern eines Zuges an einen Bahnübergang oder andere Standortmeldungen abzugeben. Durch Verwendung zweier hintereinander liegender Kontakte können auch Geschwindigkeitsmessungen durchgeführt werden.

Da es zur Steuerung von Sicherheitseinrichtungen, insbesondere zur Steuerung von Signalen und Sicherungsmass-nahmen an Bahnübergängen, in vielen Fällen erforderlich ist, die Fahrtrichtung der Schienenfahrzeuge zu ermitteln, ist es weiterhin bekannt, zwei Schienenkontakte vorzusehen, deren Impulsfolgen dadurch zur Richtungserkennung benutzt werden, dass der jeweils zuerst auftretende Impuls einer der beiden Impulsfolgen ermittelt wird. Dieser erste Impuls gibt demgemäss an, von welcher Richtung die beiden Schienenkontakte von dem Schienenfahrzeug überfahren werden.

Da es durch den Zustand der Schienenkontakte, beispielsweise Verklemmungen, oder durch äussere Einflüsse,

beispielsweise Verunreinigungen oder Abdeckung durch Schnee, vorkommen kann, dass gerade der erste Impuls einer der beiden Impulsfolgen ausbleibt, wogegen die anschliessenden Impulse infolge der Beeinflussung der Schienenkontakte durch die Räder der Schienenfahrzeuge ordnungsgemäss abgegeben werden, besteht die Gefahr, dass durch Impulsausfall die falsche Fahrtrichtung ermittelt wird. Hierdurch wird nicht nur die Unfallgefahr beträchtlich erhöht, sondern es werden bei rechtzeitiger Erkennung auch Arbeiten zur Überwachung der Schienenkontakte eingeleitet, die infolge der bereits selbsttätig beseitigten Fehlerquelle überflüssig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden und das eingangs geschilderte Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung schienengebundener Fahrzeuge derart weiterzuentwickeln, dass fehlerhafte Richtungserkennungen ausgeschlossen sind und überflüssige Überprüfungen der Schienenkontakte vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den beiden Schienenkontakten kleiner als der kleinstmögliche Achsabstand der Schienenfahrzeuge gewählt wird und dass die Zeiten zwischen den ersten drei abwechselnden Impulsen der beiden Impulsfolgen gemessen und ins Verhältnis zueinander gesetzt werden, wobei ein Verhältnis grösser Eins zur Umkehrung der in Abhängigkeit vom zuerst auftretenden Impuls ermittelten Fahrtrichtung verwendet wird.

Beim erfindungsgemässen Verfahren wird nach wie vor der erste Impuls der beim Überfahren der beiden Schienenkontakte erzeugten Impulsfolgen zur Richtungserkennung verwendet. Es wird jedoch durch die Messung der Zeiten zwischen den ersten drei abwechselnd aus den beiden Impulsfolgen herrührenden Impulsen eine Kontrolle dieser Richtungserkennung durchgeführt. Da der Abstand zwischen den beiden Schienenkontakten kleiner als der kleinstmögliche Achsabstand der Schienenfahrzeuge gewählt wurde, kann die zwischen dem Auftreten der beiden ersten Impulse gemessene Zeit t! nicht grösser als die Zeit t2 sein, die zwischen dem zweiten und dem dritten Impuls gemessen wird. Ist aber t1 >t2 so kann ein solches Messergebnis nur entstehen, wenn der erste Impuls des als erstes überfahrenen Schienenkontaktes ausgeblieben ist. Hieraus folgt, dass in dem geschilderten Fall das Schienenfahrzeug die beiden Schienenkontakte in einer Richtung überfahren hat, die der durch den Ausfall des ersten Impulses angenommenen Richtung entgegengesetzt ist; die im ersten Augenblick allein in Abhängigkeit von dem zuerst auftretenden Impuls einer der beiden Impulsfolgen ermittelte Fahrtrichtung wird demgemäss umgekehrt, um die durch den Impulsausfall aufgetretene Fehlanzeige zu eliminieren. Um nicht tatsächlich die Zeiten miteinander vergleichen zu müssen, wird erfindungsge-mäss das Verhältnis aus den zwischen den ersten drei Impulsen gemessenen Zeiten gebildet, so dass als Kennung für eine eventuell notwendig werdende Umkehr der ermittelten Fahrtrichtung lediglich zu überprüfen ist, ob das Verhältnis grösser oder kleiner Eins ist. Ist das Verhältnis kleiner Eins erfolgt keine Korrektur. Bei einem Verhältnis grösser Eins wird erfindungsgemäss die in Abhängigkeit vom zuerst auftretenden Impuls ermittelte Fahrtrichtung umgekehrt, sofern die anschliessenden Impulse der beiden Impulsfolgen ordnungsgemäss anstehen. Für den Fall, dass sich nach Abgabe der ersten drei Impulse keine ordnungsgemässen Impulsfolgen ergeben, wird wie beim bekannten Stand der Technik ein Störsignal ausgelöst.

Das erfindungsgemässe Verfahren besitzt den Vorteil, dass auf einfache Weise und mit geringstem Bauaufwand eine zuverlässige Überwachung der Fahrtrichtungserken2

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nung durchgeführt wird, die nicht nur die Abgabe fehlerhafter Richtungsangaben verhindert, sondern auch vermeidet, dass allein wegen des Ausbleibens eines ersten Impulses aus einer der beiden Impulsfolgen aufwendige Überwachungsarbeiten an den Schienenkontakten durchgeführt werden.

Gemäss einer Weiterausbildung der Erfindung werden die Messungen der Zeiten und die Verhältnisbildung durch einen Mikrocomputer mit nachgeordneter Auswerteschaltung durchgeführt. Durch den Einsatz von Mikrocomputern können Zeiten im Bereich von Microsekunden zuverlässig gemessen und ins Verhältnis zueinander gesetzt werden,

ohne dass hierzu ein grosser Bauaufwand erforderlich ist. Durch eine gleichzeitige Zeitmessung und Verhältnisbildung in zwei voneinander unabhängig arbeitenden Mikrocomputern mit nachgeordneten Auswerteschaltungen kann schliesslich ein sicherheitstechnisches System gebildet werden, in welchem auch die Mikrocomputer und die Auswerteschaltung selbsttätig überwacht werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren soll anschliessend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden. In dieser Zeichnung zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Anordnung zweier Schienenkontakte,

Fig. 2 eine Darstellung zweier ordnungsgemässer Impulsfolgen und

Fig. 3 eine Darstellung zweier Impulsfolgen, von denen der erste Impuls ausgeblieben ist.

Die schematische Darstellung in Fig. 1 zeigt ein Schienenfahrzeug F, welches aufschienen S in der durch den Pfeil R angedeuteten Fahrtrichtung läuft. Der Achsabstand a des zweiachsigen Schienenfahrzeuges F beträgt beispielsweise 2 m.

An einer Schiene S sind zwei Schienenkontakte Kj und UK angeordnet, und zwar in einem Kontaktabstand b von beispielsweise 0,5 m. Bei der durch den Pfeil angedeuteten Fahrtrichtung R wird zuerst der Schienenkontakt Kj und danach der Schienenkontakt UK vom Rad der rechten Achse des Schienenfahrzeugs F überfahren.

Gemäss der in Fig. 2 dargestellten Impulsfolge gibt dem-gemäss zuerst der Schienenkontakt K! und danach der Schienenkontakt UK einen ersten Impuls ab. Diese Impulse wiederholen sich beim Überfahren der Schienenkontakte Kj und UK durch nachfolgende Achsen, so dass die in Fig. 2 dargestellten Impulsfolgen Iki und Iuk entstehen.

Durch Messung der Zeit tj zwischen dem Auftreten des ersten Impulses der Impulsfolge Iki und dem Auftreten des ersten Impulses der Impulsfolge Iuk und der Zeit t2 zwischen dem ersten Impuls der Impulsfolge Iuk und dem zweiten Impuls der Impulsfolge IKi wird bei der Situation nach Fig. 2 überprüft, ob es sich beim ersten Impuls der Impulsfolge Iki tatsächlich um den ersten Impuls der beiden Impulsfolgen Iki und Iuk handelt. Wenn das Schienenfahrzeug F tatsächlich in der Fahrtrichtung R die beiden Schienenkontakte Kj und UK überfahren hat, muss aufgrund der Tatsache, dass der Achsabstand a grösser ist als der Kontaktabstand b die Zeit t[ kleiner als die Zeit t2 sein. Ein Verhältnis der Zeiten tj zu t2 unter Eins bestätigt somit, dass der Schienenkontakt Kj zuerst vom Schienenfahrzeug F überfahren worden ist.

Bleibt dagegen trotz Beibehaltung der Fahrtrichtung R gemäss Fig. 1 der erste Impuls der Impulsfolge Iki gemäss Fig. 3 aus, erfolgt gemäss dieser Darstellung in Fig. 3 eine andere Zeitmessung. In diesem Fall tritt nämlich zuerst ein Impuls der Impulsfolge Iuk und danach ein erster Impuls der Impulsfolge Iki auf. Eine allein in Abhängigkeit vom zuerst auftretenden Impuls ermittelte Fahrtrichtung würde somit zu einem falschen Ergebnis führen. Durch die Messung der Zeiten tj und t2 und die Bildung des Verhältnisses t, zu t2 wird jedoch festgestellt, dass dieses Verhältnis grösser Eins ist. Dies kann aber angesichts der Tatsache, dass der Achsabstand a grösser als der Kontaktabstand b ist, bei der ermittelten Fahrtrichtung nicht möglich sein. Es erfolgt somit eine Umkehrung der allein in Abhängigkeit von dem jeweils zuerst auftretenden Impuls erfolgten Richtungserkennung, sofern die anschliessenden Impulse der beiden Impulsfolgen Iki und Iuk erkennen lassen, dass bis auf das Ausbleiben des ersten Impulses am Schienenkontakt Kj beide Schienenkontakte K, und UK ordnungsgemäss funktionieren.

Das Messen der Zeiten t, und t2 und die Verhältnisbildung werden in einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Mikrocomputer durchgeführt. Derartige Mikrocomputer arbeiten mit einer Frequenz von einigen Megahertz, so dass auch bei hohen Zuggeschwindigkeiten eine zuverlässige Messung der Zeiten t! und t2 sichergestellt ist. Durch eine gleichzeitige Zeitmessung und Verhältnisbildung in zwei voneinander unabhängig arbeitenden Mikrocomputern mit nachgeordneten Auswerteschaltungen kann ein sicherheitstechnisches System gebildet werden, welches nicht nur die Wirkung der beiden Schienenkontakte Kj und UK überwacht, sondern auch die Funktion der nachgeschalteten Mikrocomputer und Auswerteschaltungen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

655 695 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung schienengebundener Fahrzeuge mittels zweier im vorgegebenen Abstand an der Schiene angeordneter, von den Rädern betätigter Kontakte, deren der Steuerung von Sicherheitseinrichtungen, insbesondere von Signalen und Sicherungsmassnah-men an Bahnübergängen, dienende Impulsfolgen zur Richtungserkennung in Abhängigkeit von dem jeweils zuerst auftretenden Impuls einer der beiden Impulsfolgen benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (b) zwischen den beiden Schienenkontakten (Kl5 UK) kleiner als der kleinstmögliche Achsabstand (a) der Schienenfahrzeuge (F) gewählt wird und dass die Zeiten (tl512) zwischen den ersten drei abwechselnden Impulsen der beiden Impulsfolgen (Iki, Iuk) gemessen und ins Verhältnis zueinander gesetzt werden, wobei ein Verhältnis grösser eins zur Umkehrung der in Abhängigkeit vom zuerst auftretenden Impuls ermittelten Fahrtrichtung (R) verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Zeiten (tl512) und die Verhältnisbildung durch einen Mikrocomputer mit nachgeordneter Auswerteschaltung durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gleichzeitige Zeitmessung und Verhältnisbildung in zwei voneinander unabhängig arbeitenden Mikrocomputern mit nachgeordneten Auswerteschaltungen durchgeführt werden zur Bildung eines sicherheitstechnischen Systems.