CH658135A5

CH658135A5 - Device for determining the instantaneous speed of a goods wagon passing over a rail brake

Info

Publication number: CH658135A5
Application number: CH120981A
Authority: CH
Inventors: Martin Jung
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1980-03-19
Filing date: 1981-02-24
Publication date: 1986-10-15
Also published as: AT382469B; DE3010546C2; DE3010546A1; ATA120081A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Bestimmen der Augenblicksgeschwindigkeit eines eine Gleisbremse durchlaufenden Güterwagens unter Verwendung eines nach dem Dopplerprinzip arbeitenden Radargerätes für die Geschwindigkeitsmessung. The invention relates to a device for determining the instantaneous speed of a freight wagon passing through a track brake, using a radar device for speed measurement that works according to the Doppler principle.

Um zu verhindern, dass über den Ablaufberg einer Eisenbahnrangieranlage ablaufende Güterwagen beim Erreichen ihres jeweiligen Laufzieles in den Richtungsgleisen mit unzulässig hoher Geschwindigkeit aufeinanderprallen, sind im Laufweg der Güterwagen eine oder mehrere Gleisbremsen angeordnet, in denen die Geschwindigkeit der Güterwagen gezielt vermindert werden kann. Diese Gleisbremsen werden nach unterschiedlichen Verfahren gesteuert; bei allen Steuerungsverfahren ist die Kenntnis über die jeweilige Augenblicksgeschwindigkeit der in den Bremsen behandelten Güterwagen Voraussetzung für die Erzielung eines guten Bremsergebnisses, das heisst dafür, dass die Güterwagen die Bremsen auch tatsächlich mit den gewünschten • Auslaufgeschwindigkeiten verlassen. In order to prevent freight wagons running over the discharge hill of a railroad shunting system from colliding with one another at an impermissibly high speed in the directional tracks when they reach their respective destination, one or more track brakes are arranged in the freight wagon route, in which the speed of the freight wagons can be reduced in a targeted manner. These track brakes are controlled using different methods; In all control methods, knowledge of the current speed of the freight cars treated in the brakes is a prerequisite for achieving a good braking result, which means that the freight cars actually leave the brakes at the desired deceleration speeds.

Zum kontinuierlichen Erfassen der Geschwindigkeit von Güterwagen in Gleisbremsen werden allgemein nach dem Dopplerprinzip arbeitende Radaranlagen verwendet (SIGNAL UND DRAHT 1964, Heft 1, Seite 11, Bild 9) weil mit derartigen Geräten eine Geschwindigkeitsbestimmung in einem engeren zeitlichen Raster möglich ist als bei der Verwendung anderer Geschwindigkeitsmesseinrichtungen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass bei Gleisbremsen, die unter Verwendung eines Dopplerradars für die Geschwindigkeitsüberwachung gesteuert werden, gelegentlich Fehlsteuerungen auftreten, die beispielsweise ein vorzeitiges Öffnen der Gleisbremsen zur Folge haben können, so dass die Wagen mit zu grosser Geschwindigkeit aus den Bremsen auslaufen. Beobachtungen haben ergeben, dass diese Fehler nicht auf Funktionsstörungen der Radargeräte zurückzuführen sind, sondern offenbar eine Folge des angewandten Messprinzips bzw. des Reflexionsverhaltens der Messobjekte sind. Die ausgesandten Schwingungen werden nämlich nicht jeweils von einer einzigen starren Wagenfläche reflektiert, vielmehr sind an der Reflexion auch bewegliche Teile wie z.B. hängende Kupplungen, Achsen und Puffer beteiligt, deren einzelne Reflexionsanteile zeitlich einerseits z.T. ausgelöscht werden und andererseits einer geringeren als der Schwerpunktsgeschwindigkeit entsprechen können. Durch solche Unregelmässigkeiten in dem von einem Dopplerradar gemessenen Geschwindigkeitsverlauf kann der Wert der gewählten Soll-Geschwindigkeit vorzeitig erreicht und dadurch die Gleisbremse zu früh geöffnet werden. Radar systems that work according to the Doppler principle are generally used to continuously record the speed of freight wagons in track brakes (SIGNAL UND DRAHT 1964, Issue 1, page 11, Figure 9) because with such devices it is possible to determine the speed in a narrower time frame than when using others Speed measuring devices. However, it has been found that track brakes, which are controlled using a Doppler radar for speed monitoring, occasionally experience incorrect controls, which can result, for example, in premature opening of the track brakes, so that the wagons run out of the brakes at too high a speed. Observations have shown that these errors are not due to malfunctions in the radar devices, but are apparently a consequence of the measurement principle used or the reflection behavior of the measurement objects. The emitted vibrations are not reflected by a single rigid car surface, but moving parts such as e.g. hanging couplings, axes and buffers involved, the individual reflection components of which on the one hand partly can be extinguished and on the other hand can correspond to a lower than the center of gravity. Such irregularities in the speed curve measured by a Doppler radar can cause the value of the selected target speed to be reached prematurely and the track brake to be opened too early.

Um Fehlsteuerungen durch mehr oder weniger stark schwankende Messsignale nach Möglichkeit auszuschalten, ist es bekannt, das Zustandekommen eines Steuerbefehles für eine Bremse davon abhängig zu machen, dass der den Steuerbefehl auslösende Messwert über eine bestimmte Mindestzeit anliegt; dies führt jedoch dazu, dass für die Steuerung der Bremse nicht mehr die aktuelle Geschwindigkeit eines die Bremse durchlaufenden Güterwagens herangezogen wird, was sich ungünstig auf das Bremsergebnis auswirken würde, wenn nicht durch einen aufwendigen Korrekturvorgang die Verzögerung des Schaltbefehles wieder ausgeglichen würde (DE-PS 1 147 967). In order to eliminate faulty controls by more or less strongly fluctuating measurement signals, it is known to make the occurrence of a control command for a brake dependent on the measured value triggering the control command being present for a certain minimum time; However, this means that the current speed of a freight car passing through the brake is no longer used to control the brake, which would have an unfavorable effect on the braking result if the delay in the switching command were not compensated for by a complex correction process (DE-PS 1 147 967).

Es ist andererseits bekannt, die vom Radargerät gelieferten Messergebnisse einer Plausibilitätsprüfung zuzuführen. Hierbei On the other hand, it is known that the measurement results supplied by the radar device are subjected to a plausibility check. Here

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werden die aufgenommenen Messergebnisse unter Berücksichtigung der maximal möglichen Beschleunigung bzw. Verzögerung eines Güterwagens in der Gleisbremse fortgeschrieben und es wird geprüft, ob die vom Radargerät gelieferten Geschwindigkeitswerte in dem durch die Fortschreibung der Geschwindigkeitswerte gegebenen Geschwindigkeitsbereich liegen. the recorded measurement results are updated taking into account the maximum possible acceleration or deceleration of a freight wagon in the track brake and it is checked whether the speed values supplied by the radar device are in the speed range given by the update of the speed values.

Beide Verfahren zur Eliminierung der durch unterschiedliche Reflexionseigenschaften von Güterwagen hervorgerufenen Messwertschwankungen gehen als Bezugsgrösse von den vom Radargerät gelieferten Geschwindigkeitswerten aus. Für die Bestimmung jedes Geschwindigkeitswertes wird eine bestimmte endliche Messzeit benötigt. Diese Messzeit beträgt bei den relativ geringen Geschwindigkeiten der ablaufenden Güterwagen und der bei handelsüblichen Radargeräten verwendeten Frequenz etwa 0,1 sec. Der am Ende dieser Messzeit vorliegende Geschwindigkeitswert gibt damit nicht die aktuelle Geschwindigkeit eines Güterwagens wieder, sondern einen Mittelwert der Geschwindigkeit über die Messzeit. Dieser Mittelwert kann erheblich von dem tatsächlichen Wert abweichen, weil die Güterwagen in den Bremsen i.a. nicht mit kontinuierlicher Geschwindigkeit vorrücken, sondern abhängig von der gewählten Bremsstufe mehr oder weniger stark verzögert werden; bei gelöster Bremse beschleunigen die Güterwagen sogar. Berechnungen zeigen, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Augenblicksgeschwindigkeit eines Güterwagens beim Vorliegen eines Messergebnisses und der vom Radargerät angezeigten Geschwindigkeit in der Grössenordnung von AV = 0,2 m/s liegen kann. Diese Grösse entspricht in etwa der von einer guten Bremsensteuerung geforderten Bremsgenauigkeit, d.h. für alle übrigen die Bremsgenauigkeit beeinflussenden Grössen ist alleine wegen des ungenauen Geschwindigkeitssignals kein Spielraum mehr vorhanden. Both methods for eliminating the fluctuations in measurement values caused by different reflection properties of freight wagons are based on the speed values supplied by the radar device. A certain finite measurement time is required to determine each speed value. With the relatively low speeds of the freight wagons running and the frequency used in commercially available radar devices, this measuring time is approximately 0.1 seconds. The speed value at the end of this measuring time does not reflect the current speed of a freight wagon, but an average of the speed over the measuring time. This mean value can deviate considerably from the actual value because the freight wagons in the brakes generally do not advance at a constant speed, but are decelerated to a greater or lesser extent depending on the braking level selected; with the brakes released, the freight cars even accelerate. Calculations show that the deviation between the actual instantaneous speed of a freight car when a measurement result is available and the speed displayed by the radar device can be of the order of magnitude of AV = 0.2 m / s. This size corresponds approximately to the braking accuracy required by good brake control, i.e. for all other variables influencing braking accuracy, there is no longer any scope due to the imprecise speed signal alone.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, dass die tatsächliche Augenblicksgeschwindigkeit eines Güterwagens in einer Gleisbremse möglichst genau erfasst werden kann. The object of the present invention is to design a device according to the preamble of claim 1 in such a way that the actual instantaneous speed of a freight car can be recorded as precisely as possible in a track brake.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Anwendung der im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Massnahmen. Die exakte Bestimmung der tatsächlichen Augenblicksgeschwindigkeit von Güterwagen in Gleisbremsen macht auch eine exaktere Plausibilitätsprüfung der ermittelten Geschwindig-keitswerte möglich. In den abhängigen Ansprüchen sind deshalb besonders vorteilhafte Einrichtungen zum Durchführen derartiger Plausibilitätsprüfungen angegeben. The invention solves this problem by applying the measures specified in the characterizing part of patent claim 1. The exact determination of the actual instantaneous speed of freight wagons in track brakes also enables a more exact plausibility check of the determined speed values. Particularly advantageous devices for carrying out such plausibility checks are therefore specified in the dependent claims.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt im oberen Teil ein nach dem Dopplerprinzip arbeitendes Radargerät R, dessen Sende- und Empfangsantennen auf eine nicht dargestellte Gleisbremse ausgerichtet sind. Dem Radargerät ist ein Messwertgeber M zugeordnet, der an seinem Ausgang Geschwindigkeitsmesswerte Vm abgibt, die dér mittleren Geschwindigkeit des jeweils angepeilten Objektes während der Messzeit entsprechen. Dem Messwertgeber M ist eine Korrekturstufe Kl nachgeschaltet, in der der vom Messwertgeber gelieferte Messwert gemäss der Erfindung modifiziert wird. The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows in the upper part a radar device R operating according to the Doppler principle, the transmitting and receiving antennas of which are aligned with a track brake (not shown). A measuring transducer M is assigned to the radar device, which outputs speed measuring values Vm at its output, which correspond to the average speed of the object in question during the measuring time. A correction stage K 1 is connected downstream of the measurement transmitter M, in which the measurement value supplied by the measurement transmitter is modified in accordance with the invention.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass ein von einer Gleisbremse erfasster Güterwagen während der für die Messwertbildung benötigten Messzeit i.a. einer konstanten Verzögerung bzw. Beschleunigung unterliegt. Der vom Messwertgeber abgegebene Geschwindigkeitswert ist deshalb bei wirksamer Gleisbremse um einen bestimmten Betrag höher als die tatsächliche Augenblicksgeschwindigkeit des angemessenen Güterwagens zu dem Zeitpunkt, an dem der Messwertgeber den Messwert liefert, während der vom Messwertgeber gelieferte Messwert bei gelöster Bremse niedriger ist als die Augenblicksgeschwindigkeit eines wieder beschleunigenden Güterwagens zum Zeitpunkt der Messwertabgabe. Der Wert, um den die Augenblicksgeschwindigkeit von dem ermittelten Messwert abweicht, entspricht dem Produkt aus der halben Messzeit und der Ist-Verzögerung bzw. Ist-Beschleunigung des die Bremse 5 durchlaufenden Güterwagena. Die Ist-Beschleunigung bzw. Ist-Verzögerung des Güterwagens lässt sich prinzipiell aus den vom Radargerät R gelieferten Geschwindigkeitsmesswerten bestimmen; wegen des unruhigen Verlaufes der Radarmesssignale infolge unterschiedlicher Reflexionseigenschaften der angemesse-lo nen Güterwagen lassen sich aus dem Radarmesssignal aber keine genügend genauen Werte für die Ist-Verzögerung bzw. Ist-Beschleunigung eines Güterwagens ableiten. In Kenntnis dieser Zusammenhänge geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass die auf einen eine eingeschaltete Bremse durchlaufenden 15 Güterwagen wirkende tatsächliche Verzögerung in etwa der über die Bremsensteuerung auf den Güterwagen einwirkenden Soll-Bremsverzögerung -bs entspricht. The invention is based on the consideration that a freight wagon caught by a track brake generally during the measurement time required for the measurement value formation. is subject to constant deceleration or acceleration. The speed value given by the sensor is therefore a certain amount higher when the track brake is effective than the actual instantaneous speed of the appropriate freight wagon at the time when the sensor delivers the measured value, while the measured value supplied by the sensor when the brake is released is lower than the instantaneous speed of one again accelerating freight car at the time of delivery of the measured value. The value by which the instantaneous speed deviates from the measured value determined corresponds to the product of half the measuring time and the actual deceleration or actual acceleration of the freight wagon passing through the brake 5. The actual acceleration or deceleration of the freight car can in principle be determined from the speed measurement values supplied by the radar device R; Due to the restless course of the radar measurement signals as a result of different reflection properties of the appropriate freight wagons, however, the radar measurement signal cannot be used to derive sufficiently precise values for the actual deceleration or actual acceleration of a freight wagon. Knowing these relationships, the invention is based on the consideration that the actual deceleration acting on a 15 freight wagons passing through an activated brake corresponds approximately to the target braking deceleration -bs acting on the freight wagons via the brake control.

Die Korrekturstufe Kl beinhaltet deshalb ein von der Bremsensteuerung BST beaufschlagtes erstes Fortschreibungsglied 20 Fl, in dem ein Geschwindigkeitsmesswert VI gebildet wird, der tm dem Produkt aus der halben Messzeit — und der auf den die The correction stage K 1 therefore contains a first update element 20 F1 acted upon by the brake control BST, in which a speed measurement value VI is formed, the tm the product of half the measurement time - and that to which

2 2nd

Bremse durchlaufenden Güterwagen einwirkenden Soll-Brems-25 Verzögerung entspricht. Diese Soll-Bremsverzögerung wird bei eingeschalteter Bremse bestimmt durch die Masse des Güterwagens und die gewählte Bremsstufe, auf die die Gleisbremse eingestellt ist und bei gelöster Bremse durch eine sich betrieblich einstellende Beschleunigung +bb für den Güterwagen, die 30 durch die Gefälleneigung der Bremse bestimmt ist. Das Ausgangssignal des Fortschreibungsgliedes Fl gelangt auf ein erstes Addierglied AI, in dem es vorzeichenrichtig zu dem vom Messwertgeber M gelieferten Messwert Vm addiert wird. Das am Ausgang des Addiergliedes AI anliegende korrigierte Geschwin-35 digkeitssignal Vk wird vor seiner Anerkennung und Fortschaltung an die Bremsensteuerung einer Plausibilitätskontrolle unterzogen und gelangt dann über ein Sperrglied U1 auf einen Geschwindigkeitsgeber G. Brake passing goods wagon acting target brake-25 deceleration corresponds. This target braking deceleration is determined when the brake is switched on by the mass of the freight wagon and the selected braking level to which the track brake is set and, when the brake is released, by an operational acceleration + bb for the freight wagon, which is determined by the gradient of the brake . The output signal of the update element F1 reaches a first adder AI, in which it is added with the correct sign to the measured value Vm supplied by the measuring sensor M. The corrected speed signal Vk present at the output of the adder AI is subjected to a plausibility check before it is recognized and switched on to the brake control and then reaches a speed sensor G via a blocking element U1.

Die Schaltmittel, die für die Durchführung der Plausibili-40 tätskontrolle erforderlich sind, sind im unteren Teil der Zeichnung angegeben. Sie bestehen aus einer Vergleicherstufe V, in der der am Ausgang des ersten Addiergliedes AI anliegende korrigierte Messwert Vk verglichen wird mit bestimmten Geschwindigkeitseckwerten, die durch Fortschreiben der im Ge-45 schwindigkeitsgeber anstehenden Geschwindigkeitswerte unter Massgabe unterschiedlicher Verzögerungen und Beschleunigungen ermittelbar sind und aus einer Schaltstufe S, in der die Ausgangssignale der Vergleicherstufe miteinander verknüpft werden. The switching means that are required to carry out the plausibility check are given in the lower part of the drawing. They consist of a comparator stage V, in which the corrected measured value Vk present at the output of the first adder AI is compared with certain basic speed values, which can be determined by updating the speed values present in the speed sensor, taking into account different decelerations and accelerations, and a switching stage S , in which the output signals of the comparator stage are linked together.

so Die Plausibilitätskontrolle unterscheidet zwischen nur kurzzeitig vorkommenden unzulässigen Abweichungen zwischen korrigiertem Geschwindigkeitswert und fortgeschriebenem Geschwindigkeitswert und längerfristig vorkommenden Abweichungen. Für die Berücksichtigung nur kurzzeitig vorkommen-55 der Abweichungen wird zunächst aus der letzten anerkannten und im Geschwindigkeitsgeber G anstehenden Geschwindigkeit Va eine für den jeweils anliegenden Messvorgang erwartete Geschwindigkeit V erw gebildet. Dies geschieht in einer zweiten Korrekturstufe K2, in der ein dem Fortschreibungsglied Fl ent-60 sprechendes Fortschreibungsglied F2 vorgesehen ist. Dieses Fortschreibungsglied bildet unter Zugrundelegung der von der Bremsensteuerung BST vorgegebenen Soll-Bremsverzögerung bzw. der betrieblichen Beschleunigung und einer vorgegebenen Rasterzeit tr einen Geschwindigkeitswert AV2. Die Rasterzeit tr 65 ist nicht zu verwechseln mit der Messzeit tm; sie beträgt nur einen Bruchteil der Messzeit und gibt das zeitliche Raster an, in dem die in sich zeitlich überlappenden Messzeiten gebildeten Messwerte Vm gebildet werden. Das am Ausgang der zweiten The plausibility check differentiates between short-term impermissible deviations between the corrected speed value and the updated speed value and long-term deviations. To take into account only briefly occurring deviations, a speed V expect that is expected for the respective measuring process is first formed from the last recognized speed Va present in the speed sensor G. This takes place in a second correction stage K2, in which an update element F2 corresponding to the update element F1 is provided. This update element forms a speed value AV2 on the basis of the target braking deceleration or the operational acceleration predetermined by the brake control BST and a predetermined grid time tr. The grid time tr 65 should not be confused with the measuring time tm; it is only a fraction of the measurement time and specifies the time grid in which the measurement values Vm formed in time overlapping measurement times are formed. That at the exit of the second

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Fortschreibungsstufe F2 anliegende Signal AV2 gelangt auf ein zweites Addierglied A2, dessen anderer Anschluss an den Ge-schwindigkeitsgeber G angeschlossen ist. Am Ausgang des zweiten Addiergliedes A2 ist dann ein der unter Berücksichtigung der jeweils wirkenden Soll-Bremsverzögerung -bs bzw. der betrieblichen Beschleunigung +bb fortgeschriebener erwarteter Geschwindigkeitswert V erw abgreifbar. Dieser erwartete Geschwindigkeitswert V erw wird dem Geschwindigkeitsgeber G anstelle des vom Addierglied AI abgegebenen korrigierten Geschwindigkeitswertes Vk zugeführt, wenn der korrigierte Geschwindigkeitswert niedriger ist als der unter Berücksichtigung einer maximal möglichen Bremsverzögerung errechenbare Geschwindigkeitswert V3 oder wenn er grösser ist als der unter Berücksichtigung einer maximal möglichen Beschleunigung errechenbare Geschwindigkeitswert V4. Diese beiden Geschwindigkeitswerte werden in Korrekturstufen K3 und K4 bestimmt. In der Korrekturstufe K3 wird in einem Fortschreibungsglied F3 ein Geschwindigkeitswert AV3 gebildet, der dem Produkt aus der Rasterzeit tr und der maximal möglchen Bremsverzögerung -b max entspricht. Dieser Geschwindigkeitswert AV3 gelangt auf ein Addierglied A3, in dem er vorzeichenrichtig zu dem vom Geschwindigkeitsgeber G gelieferten Geschwindigkeitswert Va addiert wird. Die Summe aus beiden Geschwindigkeitswerten V3 gelangt auf den einen Eingang eines der Korrekturstufe K3 nachgeschalteten Vergleichers VG3, an dessen anderem Eingang vom Addierglied AI her der korrigierte Geschwindigkeitswert Vk anliegt. Ist der korrigierte Geschwindigkeitswert Vk kleiner als der unter Berücksichtigung einer maximalen Bremsverzögerung in der Korrekturstufe K3 ermittelte Geschwindigkeitswert V3, so gibt der Vergleicher VG3 Steuerpotential auf ein Sperrglied U2. Der Signaleingang dieses Sperrgliedes ist an den Ausgang der zweiten Korrekturstufe K2 angeschlossen. Unter der Voraussetzung, dass der von der ersten Korrekturstufe Kl abgegebene korrigierte Geschwindigkeitswert Vk nur kurzzeitig den von der dritten Korrekturstufe K3 abgegebenen Geschwindigkeitswert V3 unterschreitet, schaltet das Sperrglied U2 durch und sorgt damit dafür, dass der von der zweiten Korrekturstufe abgegebene Geschwindigkeitswert für die erwartete Geschwindigkeit V erw über ein ODER-Glied Ol auf den Eingang des Geschwindigkeitsgebers G gelangt. Gleichzeitig sperrt das Sperrglied U1 und verhindert damit, dass das von der ersten Korrekturstufe Kl ausgegebene Geschwindigkeitssignal Vk auf den Geschwindigkeitsgeber G gelangen kann. Update stage F2 applied signal AV2 reaches a second adder A2, the other connection of which is connected to the speed sensor G. At the output of the second adder A2, an anticipated speed value V erw can then be tapped, taking into account the respectively acting target braking deceleration -bs or the operational acceleration + bb. This expected speed value V erw is supplied to the speed sensor G instead of the corrected speed value Vk output by the adder AI if the corrected speed value is lower than the speed value V3 that can be calculated taking into account a maximum possible braking deceleration or if it is greater than that taking into account a maximum possible acceleration calculable speed value V4. These two speed values are determined in correction stages K3 and K4. In the correction stage K3, a speed value AV3 is formed in an update element F3, which corresponds to the product of the grid time tr and the maximum possible braking deceleration -b max. This speed value AV3 reaches an adder A3, in which it is added with the correct sign to the speed value Va supplied by the speed sensor G. The sum of the two speed values V3 reaches one input of a comparator VG3 connected downstream of the correction stage K3, at whose other input the corrected speed value Vk is applied from the adder AI. If the corrected speed value Vk is less than the speed value V3 determined taking into account a maximum braking deceleration in the correction stage K3, the comparator VG3 gives control potential to a blocking element U2. The signal input of this blocking element is connected to the output of the second correction stage K2. Provided that the corrected speed value Vk output by the first correction stage K1 only briefly falls below the speed value V3 output by the third correction stage K3, the blocking element U2 switches through and thus ensures that the speed value output by the second correction stage ensures the expected speed V wer reaches the input of the speed sensor G via an OR gate Ol. At the same time, the blocking element U1 blocks and thus prevents the speed signal Vk output by the first correction stage Kl from reaching the speed sensor G.

In der Korrekturstufe K4 bildet ein Fortschreibungsglied F4 einen Geschwindigkeitswert AV4, der der unter Berücksichtigung einer maximalen Beschleunigung + b max möglichen Geschwindigkeitsänderung während der Rasterzeit tr entspricht. In einem Addierglied A4 wird die Summe aus der im Geschwindigkeitsgeber anstehenden und der vom Fortschreibungsglied F4 berechneten Geschwindigkeit gebildet und einem Vergleicher VG4 zugeführt. Dieser Vergleicher vergleicht die ihm von der Korrekturstufe K4 zugeführte Geschwindigkeit V4 mit der von der Korrekturstufe Kl ermittelten korrigierten Geschwindigkeit Vk. Liegt die korrigierte Geschwindigkeit Vk über der von der Korrekturstufe K4 unter Zugrundelegung einer maximalen Verzögerung bestimmten Geschwindigkeit V4, so Schalter der Vergleicher VG4 Steuerpotential auf ein Sperrglied U3. Der Signaleingang des Sperrgliedes U3 ist an den Ausgang der zweiten Korrekturstufe K2 angeschlossen. Solange das von der ersten Korrekturstufe Kl gelieferte Geschwindigkeitssignal Vk nur kurzzeitig über dem der Korrekturstufe K4 hegt, ist das Sperrglied U3 entsperrt. Hierdurch gelangt das vom Ausgang der Korrekturstufe K2 abgreifbare Signal für die erwartete Geschwindigkeit V erw über das ODER-Glied Ol auf den Geschwindigkeitsgeber G und wird dort bis zum Vorliegen des folgenden Messwertes gespeichert. In the correction stage K4, an update element F4 forms a speed value AV4, which corresponds to the possible speed change during the raster time tr, taking into account a maximum acceleration + b max. The sum of the speed in the speed sensor and the speed calculated by the update element F4 is formed in an adder A4 and fed to a comparator VG4. This comparator compares the speed V4 supplied to it by the correction stage K4 with the corrected speed Vk determined by the correction stage Kl. If the corrected speed Vk is above the speed V4 determined by the correction stage K4 on the basis of a maximum deceleration, the comparator VG4 switches the control potential to a blocking element U3. The signal input of the blocking element U3 is connected to the output of the second correction stage K2. As long as the speed signal Vk supplied by the first correction stage K1 is only briefly above that of the correction stage K4, the blocking element U3 is unlocked. As a result, the signal for the expected speed V Erw, which can be tapped from the output of the correction stage K2, reaches the speed sensor G via the OR gate Ol and is stored there until the following measured value is available.

Liegt der von der ersten Korrekturstufe Kl ermittelte korrigierte Geschwindigkeitswert Vk über längere Zeit unter dem von der Korrekturstufe K4 bestimmten Wert, so werden die Sperrglieder U2 bzw. U3 durch das Ausgangssignal von Zeitschaltern T2 bzw. T3 hochohmig geschaltet; diese Zeitschalter werden ihrerseits durch das den freien Steuereingang des zugehörigen Sperrgliedes U2 bzw. U3 steuernde Potential des Vergleichers VG3 bzw. VG4 gesteuert. Wenn der von der Korrekturstufe Kl ermittelte korrigierte Geschwindigkeitswert Vk über längere Zeit kleiner ist als der unter Berücksichtigung einer maximalen Bremsverzögerung fortgeschriebene Geschwindigkeitswert V3 oder aber grösser ist als der unter Berücksichtigung einer maximalen Beschleunigung fortgeschriebene Geschwindigkeitswert V4, dann muss davon ausgegangen werden, dass der Geschwindigkeitsverlauf des angemessenen Güterwagens in der Bremse tatsächlich erheblich abweicht von dem erwarteten Geschwindigkeitswert V erw. In diesem Falle wird dann der unter Berücksichtigung der maximalen Bremsverzögerung bzw. maximalen Beschleunigung fortgeschriebene Geschwindigkeitswert als richtig anerkannt. Unterschreitet der Wert der korrigierten Geschwindigkeit Vk die unter Berücksichtigung einer maximalen Bremsverzögerung in der Korrekturstufe K3 fortgeschriebene Geschwindigkeit, so schaltet der Vergleicher VG3 Steuerpotential auf ein UND-Glied U4. Ein zweiter Steuereingang dieses UND-Gliedes ist an einen Ausgang des Zeitschalters T2 angeschlossen, der annahmegemäss bei einem länger anstehenden, von der korrigierten Geschwindigkeit Vk abweichenden Geschwindigkeitswert Ausgangspotential führt. Das UND-Glied U4 schaltet daraufhin die in der Korrekturstufe K3 fortgeschriebene Geschwindigkeit V3 über das ODER-Glied Ol auf den Geschwindigkeitsgeber G. Entsprechend schaltet ein vom Zeitglied T3 angesteuertes UND-Glied U5 einen von der Korrekturstufe K4 fortgeschriebenen Geschwindigkeitswert V4 über das ODER-Glied Ol an den Geschwindigkeitsgeber G weiter, wenn der Wert der korrigierten Geschwindigkeit Vk über eine vorgegebene Mindestzeit hinaus grösser ist als der unter Berücksichtigung einer maximalen Beschleunigung fortgeschriebene Geschwindigkeitswert. If the corrected speed value Vk determined by the first correction stage K1 is below the value determined by the correction stage K4 for a long time, the blocking elements U2 and U3 are switched to high impedance by the output signal from timers T2 and T3; these timers are in turn controlled by the potential of the comparator VG3 or VG4 controlling the free control input of the associated blocking element U2 or U3. If the corrected speed value Vk determined by the correction stage Kl is longer than the speed value V3 updated taking into account a maximum braking deceleration or greater than the speed value V4 updated taking into account a maximum acceleration, then it must be assumed that the speed curve of the appropriate freight car in the brake actually deviates significantly from the expected speed value V ext. In this case, the speed value updated taking into account the maximum braking deceleration or maximum acceleration is then recognized as correct. If the value of the corrected speed Vk falls below the speed updated in the correction stage K3 taking into account a maximum braking deceleration, the comparator VG3 switches control potential to an AND gate U4. A second control input of this AND gate is connected to an output of the timer T2, which, according to the assumption, has an output potential at a longer pending speed value deviating from the corrected speed Vk. The AND gate U4 then switches the speed V3 updated in the correction stage K3 to the speed generator G via the OR gate Ol. Accordingly, an AND gate U5 controlled by the timing element T3 switches a speed value V4 updated by the correction stage K4 via the OR gate Oil to the speed sensor G if the value of the corrected speed Vk is greater than the speed value, taking into account a maximum acceleration, beyond a predetermined minimum time.

Für den Fall, dass der Wert der korrigierten Geschwindigkeit Vk zwar von der erwarteten Geschwindigkeit abweicht, In the event that the value of the corrected speed Vk deviates from the expected speed,

aber die durch die Korrekturstufe K3 bzw. K4 vorgegebenen Grenzwerte nicht überschreitet, ist vorgesehen, dass dem Geschwindigkeitsgeber G ein Geschwindigkeitswert zugeführt wird, der unter Berücksichtigung einer betrieblich vorkommenden Bremsverzögerung bzw. Beschleunigung bestimmbar ist. Die Bestimmung dieser Geschwindigkeitswerte erfolgt in Korrekturstufen K5 und K6. In der Korrekturstufe K5 ermittelt ein Fortschreibungsglied F5 unter Berücksichtigung einer betrieblichen Bremsverzögerung -bb einen Geschwindigkeitswert AV5, um den sich in der Rasterzeit tr die Geschwindigkeit eines die Bremse durchlaufenden Güterwagens normalerweise vermindert. Dieser Geschwindigkeitswert wird in einem Addierglied A5 vorzeichenrichtig zu dem im Geschwindigkeitsgeber VG anstehenden letzten anerkannten Geschwindigkeitswert Va addiert und einem Vergleicher VG5 zugeführt. Stellt der Vergleicher VG5 fest, dass die ihm von der Korrekturstufe K5 zugeführte Geschwindigkeit V5 niedriger ist als die ihm von der Korrekturstufe Kl zugeführte korrigierte Geschwindigkeit Vk, so schaltet er Steuerpotential auf den einen Eingang eines UND-Gliedes U6. Ein anderer Eingang dieses UND-Gliedes U6 ist auf einen Ausgang des Vergleichers VG3 geschaltet. Dieser Ausgang des Vergleichers führt Potential, wenn die korrigierte Geschwindigkeit Vk über der in der Korrekturstufe K3 fortgeschriebenen Geschwindigkeit V3 liegt. Führen die an das UND-Glied angeschlossenen Ausgänge der Vergleicher VG5 und VG3 Potential, so schaltet das UND-Glied U6 die in der Korrekturstufe K5 unter Berücksichtigung einer betrieblichen Bremsverzögerung fortgeschriebene Geschwindigkeit V5 über das ODER-Glied Ol auf den Geschwindigkeitsgeber G. but does not exceed the limit values specified by the correction stage K3 or K4, it is provided that the speed sensor G is supplied with a speed value which can be determined taking into account an operationally occurring braking deceleration or acceleration. These speed values are determined in correction levels K5 and K6. In correction stage K5, an update element F5 determines a speed value AV5, taking into account an operational braking deceleration -bb, by which the speed of a freight car passing through the brake normally decreases in the raster time tr. This speed value is added with the correct sign in an adder A5 to the last recognized speed value Va present in the speed sensor VG and is fed to a comparator VG5. If the comparator VG5 determines that the speed V5 supplied to it by the correction stage K5 is lower than the corrected speed Vk supplied to it by the correction stage K1, it switches control potential to the one input of an AND gate U6. Another input of this AND gate U6 is connected to an output of the comparator VG3. This output of the comparator carries potential when the corrected speed Vk is above the speed V3 updated in the correction stage K3. If the outputs of the comparators VG5 and VG3 connected to the AND gate have potential, the AND gate U6 switches the speed V5, which is updated in the correction stage K5, taking into account an operational braking deceleration, to the speed sensor G via the OR gate Ol.

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In der Korrekturstufe K6 ermittelt ein Fortschreibungsglied F6 unter Berücksichtigung einer betrieblichen Beschleunigung + bb einen Geschwindigkeitswert AV, um den sich die Geschwindigkeit eines die Bremse durchlaufenden Güterwagens bei gelöster Bremse in der Rasterzeit tr normalerweise erhöht. Dieser Geschwindigkeitswert wird in einem Addierglied A6 zu der im Geschwindigkeitsgeber G stehenden letzten anerkannten Geschwindigkeit Va addiert und einem Vergleicher VG6 zugeführt. Dieser Vergleicher gibt an seinem Ausgang Potential ab, wenn die in der Korrekturstufe K6 bestimmte Geschwindigkeit über der von der Korrekturstufe Kl ermittelten korrigierten Geschwindigkeit Vk liegt. Der Ausgang des Vergleichers VG6 ist auf den einen Eingang eines UND-Gliedes U7 geschaltet. Ein anderer Eingang dieses UND-Gliedes ist auf einen Ausgang des Yergleichers VG4 geschaltet, der dann Potential führt, wenn die korrigierte Geschwindigkeit Vk niedriger ist als die unter Berücksichtigung einer maximalen Beschleunigung + b max fortgeschriebene Geschwindigkeit. Führen die auf das UND-Glied U7 geschalteten Ausgänge der Vergleicher VG4 und VG6 Potential, so schaltet das UND-Glied U7 den in der Korrekturstufe K6 fortgeschriebenen Geschwindigkeitswert V6 über das ODER-Glied Ol auf den Geschwindigkeitsgeber G. In the correction stage K6, an update element F6, taking into account an operational acceleration + bb, determines a speed value AV by which the speed of a freight car passing through the brake normally increases in the grid time tr when the brake is released. This speed value is added in an adder A6 to the last recognized speed Va in the speed sensor G and fed to a comparator VG6. This comparator outputs potential at its output if the speed determined in the correction stage K6 is above the corrected speed Vk determined by the correction stage K1. The output of the comparator VG6 is connected to one input of an AND gate U7. Another input of this AND gate is connected to an output of the Yergleicher VG4, which then carries potential when the corrected speed Vk is lower than the speed, taking into account a maximum acceleration + b max. If the outputs of the comparators VG4 and VG6 connected to the AND gate U7 have potential, the AND gate U7 switches the speed value V6 updated in the correction stage K6 to the speed generator G via the OR gate Ol.

Die für das Fortschreiben der Geschwindigkeit angesetzten Verzögerungs- bzw. Beschleunigungswerte lassen sich nach den nachfolgend angegebenen Kriterien bestimmen: Die für die Korrekturstufe K4 relevante Soll-Bremsverzögerung -bs lässt sich aus der jeweils eingestellten Bremsstufe und der Masse des Ablaufes ermitteln. Der Wert der von der Korrekturstufe K2 fortgeschriebenen Geschwindigkeit V2 ist um so exakter, je feinstufiger die Bremse steuerbar ist; bei gelöster Bremse führt die Bremssteuerung der zweiten Korrekturstufe einen Beschleunigungswert + bb zu, der als betriebliche Beschleunigung bezeichnet ist und sich ergibt aus der Gefälleneigung, in der die Bremse angeordnet ist. Die gleiche betriebliche Beschleunigung + bb ist für die Korrekturstufe K6 relevant. Für die Korrekturstufe K5 ist eine betriebliche Bremsverzögerung -bb vorgege-5 ben, die durch eine mittlere Bremsverzögerung, d.h. eine mittlere Bremsstufe bestimmt ist. Die für die Fortschreibung der Geschwindigkeit der Korrekturstufe K3 berücksichtigte maximale Bremsverzögerung -b max wird durch die Leistungsfähigkeit der Bremse bestimmt. Die in der Korrekturstufe K4 berücksich-10 tigte grösstmögliche Beschleunigung + b max eines Güterwagens in einer gelösten Bremse liegt über der in der Korrekturstufe K6 berücksichtigten Beschleunigung +bb, die durch die Gefälleneigung der Bremse bestimmt ist. Eine höhere als die betriebliche Beschleunigung kann beispielsweise durch eine i5 grössere Gefälleneigung ausserhalb der Bremse gegeben sein; längere Abteilungen können aufgrund dieser grösseren Gefälleneigung einen in der Bremse laufenden Güterwagen stärker beschleunigen als dies aufgrund der Gefälleneigung der Bremse zu erwarten ist; desgleichen können Aufprallstösse zwischen dem 20 erfassten Güterwagen bzw. Güterwagenverband und einem nachlaufenden schnelleren Verband zu einer Anhebung des in der Korrekturstufe K4 zu berücksichtigenden Beschleunigungswert führen. The deceleration or acceleration values used to update the speed can be determined according to the criteria specified below: The target braking deceleration -bs relevant for correction level K4 can be determined from the respectively set braking level and the mass of the sequence. The value of the speed V2 updated by the correction stage K2 is the more precise the more finely graduated the brake can be controlled; When the brake is released, the brake control system supplies the second correction stage with an acceleration value + bb, which is referred to as operational acceleration and results from the gradient in which the brake is arranged. The same operational acceleration + bb is relevant for correction level K6. An operational braking deceleration -bb is specified for the correction level K5, which is determined by an average braking deceleration, i.e. a medium braking level is determined. The maximum braking deceleration -b max that is taken into account for the update of the speed of the correction stage K3 is determined by the performance of the brake. The greatest possible acceleration + b max of a freight car in a released brake taken into account in correction level K4 is above the acceleration + bb taken into account in correction level K6, which is determined by the gradient of the brake. A higher than the operational acceleration can be given, for example, by a greater gradient incline outside the brake; Due to this greater incline, longer departments can accelerate a freight car running in the brake more than is to be expected due to the incline of the brake; Likewise, impacts between the 20 registered freight wagons or freight wagon association and a trailing faster association can lead to an increase in the acceleration value to be taken into account in correction level K4.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel 25 sind zum besseren Verständnis für die Fortschreibung der Geschwindigkeit voneinander unabhängige Korrekturstufen Kl bis K6 vorgesehen. Vorteilhafter als eine Vielzahl parallel arbeitender Korrekturstufen für die Fortschreibung der Geschwindigkeitsmesswerte ist die Verwendung eines gemeinsamen Rech-30 ners, der die aufgenommenen Geschwindigkeitswerte seriell fortschreibt und gegebenenfalls mit den korrigierten Geschwindigkeitswerten vergleicht und verknüpft. In the exemplary embodiment 25 shown in the drawing, correction stages K1 to K6 which are independent of one another are provided for a better understanding of the updating of the speed. It is more advantageous than a large number of correction stages working in parallel for the update of the speed measurement values to use a common computer which serially updates the recorded speed values and, if necessary, compares and links them with the corrected speed values.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1.Device for determining the instantaneous speed of a freight wagon passing through a track brake using a radar device for speed measurement operating according to the Doppler principle, characterized in that an adder (AI) is connected downstream of the radar device (R, M) to act upon the measured value emitted by the radar device ( Vm) with a size (AVI), which is given by the product of the half measurement time (tm) required for the measurement and a factor that, when the brake is effective, by the set braking deceleration (-bs) of the brake and ineffective Brake is determined by the acceleration (+ bb) of the freight car in the brake resulting from the gradient.

2. Device according to claim 1, characterized in that switching means (K3, K4) are provided which update the respectively determined speed value (Vk) in accordance with the set braking deceleration (-bs, + bb) set in the brake, that comparators ( VG3, VG4) are provided for comparing the respectively determined speed value (Vk) with the updated speed value (V3, V4) and that switches (U2, U3) are provided which, if the tolerance values (AV3, AV4) that can be exceeded for a short time are exceeded between these speed values prevent the determined speed value (Vk) from advancing into a speed sensor (G) in favor of a speed value (V erw) updated in accordance with the target braking deceleration (-bs) or an operationally predetermined acceleration (+ bb).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 2, characterized in that the tolerance values (AV3, A V4) by updating the speed value (Va) present in the speed sensor (G) taking into account the maximum possible acceleration (-b max) or deceleration (-b max ) given are.

4. Device according to claim 1, characterized in that switching means (K2) are provided which update the respectively determined speed value (Vk) in accordance with the set target braking deceleration (-bs, + bb) that comparators (VG3, VG5 or VG4, VG6) are provided for comparing the respectively determined speed value (Vk) and that switches (U6, U7) are provided which, when predetermined tolerance values (A V5, AV6) are exceeded, taking into account an operational braking deceleration (-bb) or Switch through the acceleration (-bb) updated speed value (V5 or V6) to the speed sensor (G) if the determined speed value (Vk) is greater than that taking into account the operational braking deceleration (-bb) or less than that taking into account the operational acceleration (+ bb) updated value (V5 or V6), but less than that taking into account a maximum braking deceleration (-b max) or is greater than the value (V3, V4) updated taking into account a maximum acceleration (+ b max).

5. Device according to claim 1, characterized in that the switching means (K2) are provided, which update the respectively determined speed value (Vk) in accordance with the set target braking deceleration (-bs, + bb),

that comparators (VG3, VG4) are provided for comparing the respectively determined speed value (Vk) with updated speed values (V3, V4) and that switches (U4, U5) are provided which, if the specified tolerance values are exceeded over a predetermined minimum time (AV4, AV5) connect the speed value (V4, V5) updated to the speed sensor (G) taking into account the maximum acceleration (+ b max) or deceleration (-b max) if the determined speed value (Vk) is greater or smaller than the speed value updated taking into account the maximum acceleration (-b max or deceleration (-b max).

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the update of the speed values takes place in a common computer taking into account different decelerations and accelerations.