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: ATA412981A; FR2496032A1; SE8107449L; FR2496032B1; SE454500B; BE891029A; DE3047119A1; AT381906B; DE3047119C2

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. The invention relates to a method for determining the direction of travel of rail-bound vehicles by means of two contacts, which are arranged at a predetermined distance on the rail and are actuated by the wheels, and whose pulse sequences are used to control safety devices, in particular signals and safety measures at level crossings, for direction detection as a function of the first occurring pulse of one of the two pulse sequences are used.

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. Contacts arranged on the rail and actuated by the wheels of rail-bound vehicles are known in various designs and applications for monitoring rail traffic. Both mechanical switches, which respond, for example, to the pressure of the wheels, and magnetic switches, which respond, for example, to the metal or the mass of the wheels, are used as such rail contacts. By means of such rail contacts, train-dependent messages can be generated, for example in order to indicate the approach of a train to a level crossing or other location reports. Speed measurements can also be carried out by using two contacts in series.

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. Since it is necessary in many cases to determine the direction of travel of the rail vehicles to control safety devices, in particular to control signals and security measures at level crossings, it is also known to provide two rail contacts, the pulse sequences of which are used for direction detection in that the pulse of one of the two pulse sequences that occurs first is determined. This first pulse accordingly indicates the direction from which the two rail contacts are passed by the rail vehicle.

Da es durch den Zustand der Schienenkontakte, beispielsweise Verklemmungen, oder durch äussere Einflüsse, Since it is caused by the condition of the rail contacts, for example jamming, or by external influences,

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. For example, contamination or snow cover, the first impulse of one of the two impulse sequences may fail to appear, whereas the subsequent impulses are properly given due to the influence of the rail contacts by the wheels of the rail vehicles, there is a risk that the wrong direction of travel may be determined due to the impulse failure becomes. This not only considerably increases the risk of accidents, it also initiates work to monitor the rail contacts if they are recognized in good time, which are unnecessary due to the error source that has already been automatically eliminated.

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. The object of the invention is to avoid these disadvantages of the known prior art and to further develop the above-described method for determining the direction of travel of rail-bound vehicles in such a way that incorrect direction detections are excluded and unnecessary checks of the rail contacts are avoided.

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. The solution to this problem by the invention is characterized in that the distance between the two rail contacts is chosen to be smaller than the smallest possible center distance of the rail vehicles and that the times between the first three alternating pulses of the two pulse trains are measured and set in relation to one another, with a Ratio greater than one is used to reverse the direction of travel determined as a function of the pulse that occurs first.

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. In the method according to the invention, the first pulse of the pulse sequences generated when the two rail contacts are passed over is still used for direction detection. However, this direction detection is checked by measuring the times between the first three pulses alternatingly originating from the two pulse sequences. Since the distance between the two rail contacts was chosen to be smaller than the smallest possible center distance of the rail vehicles, the time t! Measured between the occurrence of the first two impulses can. not be greater than the time t2 measured between the second and the third pulse. However, if t1> t2, such a measurement result can only be obtained if the first impulse of the rail contact that was passed over first failed to appear. It follows from this that in the case described the rail vehicle has passed over the two rail contacts in a direction which is opposite to the direction assumed by the failure of the first pulse; the direction of travel determined in the first moment solely as a function of the first impulse of one of the two impulse sequences is accordingly reversed in order to eliminate the error message that occurred due to the impulse failure. In order not to actually have to compare the times with one another, the ratio according to the invention is formed from the times measured between the first three pulses, so that the only thing that needs to be checked as an identifier for a reversal of the determined direction of travel that may become necessary is whether the ratio is larger or is less than one. If the ratio is less than one, no correction is made. In the case of a ratio greater than one, the direction of travel determined as a function of the first pulse occurring is reversed, provided that the subsequent pulses of the two pulse sequences are present. In the event that no proper pulse sequences result after the delivery of the first three pulses, an interference signal is triggered, as in the known prior art.

Das erfindungsgemässe Verfahren besitzt den Vorteil, dass auf einfache Weise und mit geringstem Bauaufwand eine zuverlässige Überwachung der Fahrtrichtungserken2 The method according to the invention has the advantage that reliable monitoring of the direction of travel detectors 2 is simple and with the least construction effort

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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. is carried out, which not only prevents the delivery of incorrect directions, but also avoids the need for complex monitoring work on the rail contacts due to the absence of a first pulse from one of the two pulse sequences.

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, According to a further development of the invention, the measurements of the times and the ratio formation are carried out by a microcomputer with a downstream evaluation circuit. By using microcomputers, times in the microsecond range can be reliably measured and related to each other,

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. without the need for a large construction effort. By simultaneously measuring the time and forming relationships in two mutually independent microcomputers with downstream evaluation circuits, a safety-technical system can finally be formed, in which the microcomputers and the evaluation circuit are also automatically monitored.

Das erfindungsgemässe Verfahren soll anschliessend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden. In dieser Zeichnung zeigt: The method according to the invention will subsequently be explained with reference to the drawing. In this drawing:

Fig. 1 schematisch eine Anordnung zweier Schienenkontakte, 1 schematically shows an arrangement of two rail contacts,

Fig. 2 eine Darstellung zweier ordnungsgemässer Impulsfolgen und Fig. 2 is an illustration of two proper pulse trains and

Fig. 3 eine Darstellung zweier Impulsfolgen, von denen der erste Impuls ausgeblieben ist. 3 shows two pulse sequences, of which the first pulse has failed to appear.

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. The schematic representation in FIG. 1 shows a rail vehicle F which runs on rail S in the direction of travel indicated by the arrow R. The center distance a of the two-axle rail vehicle F is, for example, 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. Two rail contacts Kj and UK are arranged on a rail S, specifically at a contact distance b of, for example, 0.5 m. In the direction of travel R indicated by the arrow, first the rail contact Kj and then the rail contact UK are run over by the wheel of the right axis of the rail vehicle F.

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. According to the pulse sequence shown in FIG. 2, the rail contact K! and then the UK rail contact receives a first pulse. These pulses are repeated when traversing the rail contacts Kj and UK by subsequent axes, so that the pulse sequences Iki and Iuk shown in Fig. 2 arise.

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. The situation according to FIG. 2 is checked by measuring the time tj between the occurrence of the first pulse of the pulse train Iki and the occurrence of the first pulse of the pulse train Iuk and the time t2 between the first pulse of the pulse train Iuk and the second pulse of the pulse train IKi whether the first pulse of the pulse train Iki is actually the first pulse of the two pulse trains Iki and Iuk. If the rail vehicle F has actually passed over the two rail contacts Kj and UK in the direction of travel R, the time t [must be less than the time t2 due to the fact that the center distance a is greater than the contact distance b. A ratio of times tj to t2 below one thus confirms that rail contact Kj was first run over by rail vehicle F.

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. If, on the other hand, the first pulse of the pulse train Iki according to FIG. 3 is absent despite maintaining the direction of travel R according to FIG. 1, another time measurement takes place according to this illustration in FIG. In this case, a pulse of the pulse train Iuk occurs first and then a first pulse of the pulse train Iki. A direction of travel determined solely as a function of the impulse occurring first would therefore lead to an incorrect result. However, by measuring the times tj and t2 and forming the ratio t, to t2, it is found that this ratio is greater than one. In view of the fact that the center distance a is greater than the contact distance b, this cannot be possible in the determined direction of travel. There is thus a reversal of the directional detection that takes place solely as a function of the pulse that occurs first, provided that the subsequent pulses of the two pulse sequences Iki and Iuk indicate that, apart from the absence of the first pulse at the rail contact Kj, both rail contacts K, and UK function properly .

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. The measurement of the times t and t2 and the ratio formation are carried out in a microcomputer not shown in the drawing. Such microcomputers operate at a frequency of a few megahertz, so that even at high train speeds a reliable measurement of the times t! and t2 is ensured. Simultaneous time measurement and ratio formation in two mutually independent microcomputers with downstream evaluation circuits can create a safety system that not only monitors the effect of the two rail contacts Kj and UK, but also the function of the downstream microcomputers and evaluation circuits.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1.Procedure for determining the direction of travel of rail-bound vehicles by means of two contacts which are arranged on the rail and are actuated by the wheels and whose contacts control the safety devices, in particular signals and safety measures at level crossings, and pulse trains for direction detection depending on the respective first occurring pulse of one of the two pulse sequences are used, characterized in that the distance (b) between the two rail contacts (Kl5 UK) is chosen to be smaller than the smallest possible center distance (a) of the rail vehicles (F) and that the times (tl512) between the first three alternating pulses of the two pulse sequences (Iki, Iuk) are measured and set in relation to one another, a ratio greater than one being used to reverse the direction of travel (R) determined as a function of the pulse occurring first.

2. The method according to claim 1, characterized in that the measurement of the times (tl512) and the ratio formation are carried out by a microcomputer with a downstream evaluation circuit.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that a simultaneous time measurement and ratio formation are carried out in two mutually independent microcomputers with subordinate evaluation circuits to form a safety-related system.