DD153100A1 - Verfahren zur abspeicherung der nachbarschaftsbeziehungen der fahrwegelemente in einem stellwerk - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abspeicherung der Soll- und Istdaten von Fahrwegelementen (Weiche, EKW, DKW, Gleisabschnitt, Gleissperren usw.) innerhalb eines Stellwerkes, einschliesslich ihrer lageplanmaessigen Zuordnung. Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Voraussetzung fuer die elementeweise Behandlung der Fahrwegelemente zur Herstellung der Abhaengigkeiten fuer den Fahrstrassenauf- und -abbau sowie fuer sonstige stellwerktypische Handlungen und in einer Verringerung des Aufwandes an Speichermitteln und der Projektierungskapazitaet. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass in einem sogenannten Speicherraster, der in den Speicherbausteinen durch eine konstante Anordnung von Adressen geschaffen wird, den Fahrwegelementen entsprechende konstante Speicherfeldstrukturen angeordnet werden, die aufgrund ihrer Struktur sowie der Anwendung von weiteren besonderen Speicherfeldern die lageplanmaessige Abspeicherung einschliesslich der Soll- und Istdaten in mehreren Ebenen des Rasters gewaehrleisten.

Description

Verfahren zur Abspeicherung der Nachbarschaftsbeziehungen

der Fahrwegelemente in einem Stellwerk _____

Anwendungsgebiet der Erfindung · .· Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur lageplanmäßigen Abspeicherung der Fahrwegelemente in einem Stellwerk einschließlich der notwendigen Speicherung der Soll- und Istdaten für die fahrstraßenmäßige und weitere stellwerkstypische Behandlung. Das erfindungsgemäße Verfahren ist für die.Anwendung von Rechnersystemen für die sicherung stechnische Steuerung der Sicherungsanlagen vorgesehen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die gegenwärtige Gleisbildstellwerkstechnik wird bezüglich des Fahrstraßenauf- und -abbaus durch zwei Verfahren bestimmt, dem Fahrstraßenprinzip bzw. dem Spurplanprinzip. Wegen des geringeren Aufwandes für die Projektierung, Montage, Prüfung und Instandhaltung hat sich dabei das. Spurplanprinzip durchgesetzt, und gilt somit bis jetzt als effektivste Lösung für Steueraufgaben in der Stellwerlstechnik. Unter dem Spurplanprinzip wird im wesentlichen verstanden, daß den einzelnen Sicherungsanlagen wie Weichen, Gleisabschnitten, Signalen, WÜS-Anlagen - im folgenden als Fahrwegelemente bezeichnet - technische Funktionseinheiten (Relaisgruppen) zugeordnet werden,, die entsprechend der lageplanmäßigen Zuordnung über Kabelverbindungen miteinander verbunden werden. Die Verarbeitung

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der einzelnen Einstell- bzw* Stellaufträge und Verschlußfunktionen erfolgt dezentral in diesen Punktionseinheiten.

Aufgrund der gestiegenen Fertigungskosten und den gegenüber' elektronischen Bauelementen hohen manuellen Aufwand für die Herstellung des Hauptbauelementes - dem Signalrelais - v/erden seit einiger Zeit Lösungen angestrebt, die diese Nachteile weitestgehend vermeiden sollen. Pur den Ersatz der Abhängigkeitsschaltung auf Signalrelaisbasis bietet sich die moderne Rechentechnik an« Heben der Lösung des äußerst wichtigen Problems der Gewährleistung der Sicherheit müssen auch die Punktionsabläufe in einem Rechnerstellwerk neu konzipiert und entwickelt werden· Die beiden eingangs genannten Verfahren können vom Grundsatz her betrachtet auch in einem Rechnerstellwerk Anwendung finden, jedoch sind unterschiedliche Verfahren der Abspeicherung der Solldaten für die Fahrwegelemente notwendige Hierzu gehört auch die lageplanmäßige Zuordnung der Fahrwegelemente zueinander, die entweder in Form von Verschlußtafeln oder nach anderen Verfahren abgespeichert werden müssen. Für ein Rechnerstellwerk, das nach einem Spurplanprinzip konzipiert werden soll, ist diese lageplanmäßige Zuordnung sogar entscheidend für die Funktion des gesamten Stellwerks. .

Ein Verfahren zum spurplanmäßigen Aufrufen und Behandeln von Fahrwegelementen bei einem elektronischen Stellwerk ist in der DE-OS 2637906 beschrieben. Hier v/erden mittels eines zentralen Adressenspeichers und mindestens eines Nachbaradressenregisters die Adressen der einzelnen Elementegruppen und die Adressen der jeweiligen Nachbarelementegruppen zusammen mit den zugeordneten Strangkennzeichen gespeichert, wobei diese Elementegruppen aus dem' Adressenspeicher in das Nachbaradressenregister umspeicherbar sind und umgekehrt. Durch diese Speicherform wird zwar eine fahrstraßenorientierte Verkettung der Fahrwegelemente vermieden, aber .der Nachteil der Abspeicherung

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aller Adressen der Na clib are lernen te bleibt weiterhin bestehen* Das erfordert einen sehr hohen Bedarf an Speichermittein und einen erheblichen Aufwand an Projektierungskapazität.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, das ohne ein Nachbaradressenregister für die Abspeicherung der Nachbarschaftsbeziehungen der Fanrwegelernende, und damit ohne erheblichen Aufwand an Speichermitteln und Projektierungskapazität auskommt_β Durch die feste Zuordnung .von Speicherfeldern zu einer Speicherfeldstruktur für die einzelnen Fahrwegelemente innerhalb eines Stellwerks ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache Projektierung der Soildaten für die Herstellung der Abhängigkeiten beim Fahrstraßenauf- und -abbau und bei weiteren stellwerkstypischen Abläufen sowie die Aufnahme der Istdaten der Fahrwegelemente bei gleichzeitiger Zuordnung des betrachteten. Fahrwegelementes zu seinen Nachbarn<,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die lageplanmäßige Zuordnung der Fahrwegelemente einschließlich der notwendigen Abspeicherung der Soll- und Istdaten für die Herstellung der Abhängigkeiten für die Fahrstraßenbildung und -auflösung, sowie sonstige stellwerkstypische Bedienungshandlungen ermöglicht. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, indem eine Zuordnung von festen Speicherfeldstrukturen für die einzelnen Fahrwegelemente in einem sogenannten Speiche^raster vorgenommen wird..

Die Speicherraster für die Aufnahme der Soll- und Istdaten für die Fahrwegelemente, die in den konstanten Speicherfeldstrukturen enthalten sind, werden in 'Festwertspeichern - z_eB_e PROM-Speicherbausteine - und in Schreib-Lese-Speichern - z.B, RAIvI-Sp eicherbaust eine - gemäß des erfindungs-

gemäßen Verfahren gebildet. ' . Ein adressierbares Speicherfeld hat entsprechend den Gegebenheiten der Speicherbausteine die Größe von i Bits. Die Anzahl i reicht aba? nicht aus, um die notwendige Anzahl der Solldaten für die Herstellung der angegebenen Abhängigkeiten aufzunehmen» Daher werden erfindungsgemäß mehrere Ebenen mit Speicherfeldern vorgesehen, die gegenüber einer definierten Anfangsadresse ttmkonstante Adressenabstände zueinander angeordnet sind.

Ein Speicherbaustein mit einer bestimmten Speicherfeldanzahl kann erfindungsgemäß als ein Raster aufgebaut werden, "wobei zwischen den benachbarten Speicherfelder konstante Adressenabstände in der Art auftreten, daß bezüglich der horizontalen Richtung jeweils eine Adressenverschiebung von '± 1, bezüglich der vertikalen Richtung eine positive oder negative Veränderung mit der Konstanten a vorgenommen wird, um von einer beliebigen Adresse eines Speicherfeldes innerhalb des Bausteines - also im Raster - zu einem der benachbarten Speicherfelder zu gelangen* Ein Speicherbaustein wird somit in einen Raster mit einer bestimmten horizontalen und vertikalen Ausdehnung eingeteilt, der die Menge (M) von Speicherfeldern enthält. Die Mächtigkeit der Menge ist durch den vorgegebenen Umfang des Speicherbausteins (z.B_e 512, 768 oder 1024 Byte) festgelegt.

Die Konstante a bestimmt die Anzahl der aufeinanderfolgenden Speicherfelder in horizontaler Richtung in der Art, daß das Produkt aus der Konstanten a und der Anzahl ρ der aufeinanderfolgenden Speicherfelder in vertikaler Richtung die Mächtigkeit der Menge (M) nicht überschreitet.

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Für die Speicherbausteine mit einer der nachstehenden Datenmengen ergeben sich beispielsweise folgende Rastergrößen: .

Datenmen^e Rastergrößen

1/4 K Byte 1.6 χ 16 (Konstante a = 1.6)

1/2 K Byte 24 χ 21 (Konstante a = 24)

3/4 K Byte 28 χ 27 (Konstante a - 28)

1 K Byte 32 χ 32 (Konstante a = 32)

Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die vorgenannten Ebenen mit den darin enthaltenen Speicherfeldern in der erfindungsgemäßen Rasterstruktur bezüglich einer Adresse eines Speicherfeldes Z. in der q'ten Ebene um einen konstanten Y/ert zueinander angeordnet werden, so daß für die Adresse des Speicherfeldes Z,, in der m'Ebene gilt, daß

= t (M) + Z,

_1q

ist, d«h_e, der Abstand der Adressen an gleicher Stelle im Raster, aber in den Ebenen m und q, ist gleich der Summe aus der Adresse in der Ebene q und dem Produkt der Mächtigkeit der Menge der Speicherfelder in einer Ebene und der Abstandszahl zwischen d_en Ebenen q und m, wobei gilt t = _.- q, mit q - 1 ·«· m.

Die Anzahl in den Ebenen wird bestimmt durch den Umfang der abzuspeichernden Soll- und Istdaten für die jeweiligen Fahrwegelemente _β - ... ...... .

Für die durch Außenanlagen gekennzeichneten-Fahrwegelemente (Weichej Kreuzung, Einfache Kreuzungsweiche - EKW -, Doppelte Kreuzungsweiche - DKW, Gleissperren, Signale, Gleisabschnitte, Wegübergangssicherungsanlagen - WÜS -) werden Strukturen von Speicherfeldern mit konstanter Zuordnung zueinander gebildet, die in den erfindungsgemäßen Raster entsprechend den Lageplan-.und Ausschlußbedingungen zur Herstellung der Nachbarschaftsbeziehungen angeordnet

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v/erden. Weitere Speicherfelder werden für nicht durch Außenanlagen repräsentierte Fahrwegelemente (z.B. Nahbedienungsgrenzen) geschaffen, bzw. dienen zur Herstellung der lükkenlosen Verbindung zwischen den jeweiligen Speicherfeldstrukturen der Fahrwegelemente* Diese Speicherfelder, sogenannte Leerfelder, können zusätzlich abgespeicherte Informationen zur richtungsgerechten Behandlung enthalten.

Äugführunp;sbeispiel .

Nachfolgend soll die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

Figur 1 % eine erfindungsgemäße Ebenenstruktur Figur 2: eine Speicherfeldstruktur für eine Wei-che

bzw» Gleissperre - -

Figur 3· eine Speicherfeldstruktur für ein Kreuzungsgebilde '....- -.

Figur 4i eine Speicherfeldstruktur für ein Signal Figur 5: eine Speicherfeldstruktur für Gleisabschnitte

... /' u. WÜS-Anlagen . . . .. .

Figur 6: eine Darstellung der Nachbarschaftsbeziehungen ^: " mit Speicherfeldstrukturen der Fahrwegelemente für ein Lageplanbeispiel in einer Ebene

Fig. 1 zeigt die· erfindungsgemäße Ebenenstruktur, wobei jede Ebene die gleiche Menge M von Speicherfeldern enthält.

Innerhalb der Ebenen ergeben sich, bezogen auf die Adresse des Speicherfeldes Z^, folgende Zuordnungen für die Speicher-,-fetter Z₂₁₁, Z_3m> Z_W

= ^Z2m

= ^Z1m ^ = ^Z3m

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Für die Adresse des Speicherfeldes Z₀^, also in der 3. Ebene gilt, bezogen auf die Adresse des Speicher-., feldes Z ψ, in der 1. Ebene ^-g-ii-t·^ ausgehend von der Beziehung .

^Z3m ⁼ ^ ^x ^ * ^Z3q ^und

der Annahme, daß sich 512 Speicherfelder in einer

Ebene befinden: . .

Zoo == Z^ 4- 2 χ 512, d. h„ das Speicherfeld Z₃- ist um 1024 gegenüber dem Speicherfeld Z.^ versetzte .. . .

Unter der Bedingung, daß die Menge der .Speicherfelder in jeder Ebene gleich groß ist, ergeben sich somit für die Adressen der Speicherfelder im Raster, aber in verschiedenen Ebenen, konstante Abstände« In !ig« 2 sind die erfindungsgemäßen Speicherfeldstrukturen für eine ?/eiche .bzw. eine Gleissperre, bezogen auf die Richtung der abzweigenden Stränge dargestellte Bezüglich des Fahrtablaufs ist es notwendig die beiden möglichen Fahrtrichtungen mit Richtung I und Richtung II festzulegen. . ..

Erfindungsgemäß ist bei Weichen deren Stränge nach rechts v/eisen, der linke Schenkel stets um die Konstante a gegenüber der Adresse des Speicherfeldes für die Weichenspitze negativ versetzt ist, während das Speicherfeld für den rechten Schenkel die um 1 erniedrigte Adresse gegenüber des Speicherfeldes der Weichenspitze besitzt» Diese feste Zuordnung gilt für alle Weichen eines Stellwerksbereiches* Das frei bleibende Speicherfeld Z + (a+i) bzw« Z ~ (a+1) wird für weitere Abspeicherungen von speziellen Solldaten ausgenützt» Durch die Anwendung von mehreren Ebenen, in denen für das Fahrwegelement . stets die gleiche Speicherfeldstruktur angewendet wird, gilt beispielsweise folgende Zuordnung:

1_O Ebene: frei "bleibendes Speicherfeld: rechter Schenkel 2* Ebene: frei bleibendes Speicherfeld: linker Schenkel. Auch diese Zuordnung bleibt für alle Weichen im Stellwerksbereich, unverändert.

In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Speicherfeldstruktur für Kreuzungsgebilde dargestellt, sie gilt unabhängig davon/ ob es sich um eine Kreuzung, um eine einfache Kreuzungsweiche oder um eine doppelte Kreuzungsweiche handelt«, Der eigentliche Verwendungszweck ist durch die unterschiedliche Kodierung der Speicherfelder gekennzeichnet«, Der abgespeicherte Code für die Fahrmöglichkeit nach Fig. 3 gibt anj ob die Behandlung der Speicherfeldstruktur nur in vertikaler (Z + a) oder horizontaler ( Z ± 1) bzw,j in beiden Richtungen erfolgen.soll. Das Setzen der 1 gibt an, daß neben der ursprünglichen, aufgrund der Zuordnung in der Speicherfeldstruktur, Fahrmöglichkeit, eine weitere abweisende besteht« Beispielsweise ergeben sich für eine EKW (x) solche Fahrmöglichkeiten, daß ausgehend vom Strang A links zum Strang B links (horizontale Richtung) und zum Strang B rechts (vertikale Richtung) gefahren wird» Für den Strang B rechts gelten diese Fahr-Möglichkeiten in entgegengesetzter Richtung analog. Die freibleibenden Speicherfelder bezogen auf die Adresse Z (gemeinsame Spitze.des Kreuzungsgebildes) Z + (a-1)j Z + (a+1), Z - (a+1) und Z - (a-1) v/erden z. B. in der vorstehenden Reihenfolge den Schenkeln A rechts j B links; B rechts und A links zur Aufnahme von zusätzlichen SoIldaten in der 1« Ebene zugeordnet©

Diese .festen Speicherstrukturen gelten für alle Kreuzungen EKW, DKW innerhalb eines Stellwerksbereichs. Die Speicherfeldstruktur der Signale mit ihren Start~ und Zielfunktionen für den Fahrstraßenaufbau und -auflösung ist in der Fig. 4 dargestellt. Sie ist bezogen auf die Start- und Zielfunktion auch getrennt anwendbar,

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damit Ausschlüsse zwischen Zug- und Rangierfahrstraßen durch die entsprechende Anordnung der Speicherfelder für den Star.t und für das Ziel hergestellt Werden. In Eig, 5 'ist die Speicherfeldstruktur für die Abspeicherung der Soll- und Istdaten für die Fahrwegelemente Gleisabschnitt und Wegübergangssicherungsanlagen dargestellt, die pro Ebene aus jeweils einem Speicherfeld besteht» - .. . . . ·. In Fig. 6 ist die Darstellung der Speicherfeldstrukturen einschließlich ihrer lageplanmäßigen Zuordnung in demRaster einer Ebene für ein Beispiel vorgenommene Die lageplanmäßigen luordnungen werden direkt aufgrund der gegebenen Speicherfeldstruktur der !Fahrwege lernen te (doppelte Kreuzungsweiche 4/5 und Gleisabschnitt 115) bzw· durch zwischengelegene Leerfelder mit Richtungsinformationen (Speicherfeld mit der symbolischen Adresse 56) hergestellt« Das Speicherfeld mit der symbolischen Adresse 80 enthält die Informationen für die Herstellung der Abhängigkeiten an Nahbedienungsgrenzen« Die Speicherfelder mit den symbolischen Adressen 29, 311 und 79 nehmen die zusätzlichen Informationen für die Stränge der DKW in einer Ebene; das Speicherfeld mit der symbolischen Adresse 103 enthält in der einen Ebene die zusätzlichen Informationen für den linken und das um 512 versetzte Speicherfeld in der 2. Elsne die zusätzlichen Informationen für den rechten Strang der Weiche 16. Bezogen auf die symbolische Adresse des Speicherfeldes der Spitze des Kreuzungsgebi^des (54).sind die.angeführten symbolischen Adressen jeweils um + (a+1) bzw. + (a-1) versetzt; bezogen auf die symbolische Adresse des Speicherfeldes der Spitze (128) in der Speicherfeldstruktur für die V/eiche, lautet der Abstand - (a-1), wobei für das im Beispiel gewählte.Raster die Konstante- a den Wert von 24 besitzt«, Im Gleis 140-wird durch die Anordnung der Speicherfelder für das Rangierziel ein Ausschluß zwischen beiden möglichen Rangierfahrstraßen in das Gleis vermieden, im Gegensatz zur Anordnung im Gleis 138, v/o sich ein Ausschluß ergibt·

Claims (1)

1. Erfind ungsan sp ruch

   1_e1o Verfahren-zur Abspeicherung der Nachbarschaftsbeziehungen, der Fahrwegelemente in einem Stellwerk, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Speicherbaustein mit einer konstanten Datenmenge (M) ein Raster mit horizontaler und vertikaler Ausdehnung so aufgebaut ist, daß zwischen den benachbarten Speicherfeldern konstante Adressenabstände auftreten, die bezüglich der horizontalen Richtung jeweils eine Adressenveränderung von + 1, bezüglich der vertikalen Richtung eine positive oder negative Veränderung mit einer konstanten Größe (a) erfordern und dadurch jederzeit von einer beliebigen Adresse eines Speicherfeldes - im Raster zu der Adresse eines benachbarten Speicherfeldes zu gelangen ist; in dem mehrere Ebenen von Rastern in der Art geschaffen werden, daß bezpgen auf eine beliebige Adresse eines Speicherfeldes (z^, ) in der einen Ebene (q) durch Veränderung der Adresse um einen konstanten Betrag (t.(M)) zu der Adresse des sich an gleicher Stelle befindlichen Speicherfeldes (z^ ) im Raster der Ebene (m) zu gelangen ist j daß konstante Speicherfeldstrukturen.für die Pahrwegelemente Weiche, Kreuzung, EKV/, DKV/, Gleissperren, Signale, Gleisabschnitte, V/egübergangssicherungsanlagen gebildet sind, die in den Rastern entsprechend den

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   ' Lageplan- und Ausschlußbedingungen mittels der gegebenen Struktur und zusätzlich im Bedarfsfall durch Speicherfelder, die die Verbindungen zwischen den Speicherfeldstrukturen der Fahrwegelemente herstellen und zur Aufnahme von Informationen, für nicht durch Außenanlagen repräsentierte Fahrwegeimente, und zur Aufhahme von notwendigen Richtungsinformationen zu benutzen sind, wenn im Raster die Richtung der Einordnung der Speicherfeldstrukturen nicht mit der Richtung der Fahrwege Lernente im Lageplan übereinstimmt, eingeordnet sind* .- ' - .... ... .

   1,2, Verfahren zur Abspeicherung der Nachbarschaftsbeziehungen nach Punkt 1,1·, gekennzeichnet dadurch, daß für das Pahrwegelernent Weiche.Speicherfelder für die Weichen-' spitze und Weichenstränge zu einer Speicherfeldstruktur konstant geordnet sind, daß die Adressen für die Speicherfelder für den linken und rechten Strang durch Veränderung der Adresse des Speicherfeldes für die Weichenspitze, um die konstante Größe (a) oder um den Wert + 1 zu finden sind und daß das freibleibende, von anderen Speicherfeldstrukturen für weitere Fahrwegelemente nicht belegbare Speicherfeld (z + (a + 1)) bzw«" (z + (a-1)), bezogen auf die Adresse des Speicherfeldes für die Weichenspitze, für die v/eitere Aufnahme von Informationen für die V/eichenstränge in den Ebenen bestimmt ist· ' -

   1.3· Verfahren zur 'Abspeicherung der ITachbarschaftsbeZiehungen nach Punkt 1*1,, gekennzeichnet dadurch, daß für die Pahrwegelemente Kreuzung, EKV/ und DKW nachfolgend als Kreuzungsgebilde bezeichnet, Speicherfelder für die Stränge und ein Speicherfeld für den Schnittpunkt (Spitze) der Stränge des Kreuzungsgebildes zu einer Speicherfeldstruktur konstant geordnet sind, daß die Adressen für die Speicherfeider der vier Stränge durch ' Veränderung der Adresse des Speicherfeldes für die Spitze um die konstante Größe (a) oder um den 7/ert + 1 zu finden sind und daß die freibleibenden, von anderen

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   Speicherfeldstrukturen für weitere Fahrwegelemente nicht belegbaren Speicherfeldern (z + (a+1)) und (z + (a-1)) bezogen auf die Adresse des Speicherfeldes für die Spitze des Kreuzungsgebildes, für die weitere Aufnahme von Informationen für die Stränge der Kreuzungsgebilde in den Ebenen bestimmt sind, und daß ^: durch Kodierung der Fahrmögliclikeiten innerhalb eines Kreuzungsgebildes in den Speicherfeldern für die Stränge, das Kreuzungsgebilde als Kreuzung, 'EKW-' oder DKW ausgebildet ist« ·

   Verfahren zur Abspeicherung der Nachbarschaftsbeziehungen nach Punkt /LI., gekennzeichnet dadurch, daß für das Fahrwegelement Signal Speicherfelder für die Funktionen als Start- und Zielelement zu einer konstanten Speicherfeldstruktur geordnet sind, die aus zwei benachbarten Speicherfeldern bestehen, wobei zur Gewähr- ' leistung der Abhängigkeiten bei Fahrstraßenausschlüssen eine-.Aufteilung der konstanten Speicherfeldstrukturen der Art erfolgt, daß die Anordnung des Speicherfeldes für den Start und des Speieherfeldes für das Ziel in dem Raster voneinander getrennt vorgenommen ist, daß die Speicherfelder pro^ektabhängig in gegensätzlicher Richtung durch Kodierung zueinander geordnet sind»

   Hierzu„.<3.„.Seiteη Zeichnungen