DE102005036498A1

DE102005036498A1 - Bahnsystem mit zumindest einem Gleis und Verfahren zur Codierung von Daten zur Übertragung über das Gleis

Info

Publication number: DE102005036498A1
Application number: DE102005036498A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Wilms
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2007-02-01
Also published as: US20070023583A1; US7245993B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bahnsystem mit zumindest einem aus mindestens zwei Fahrschienen (2a, 2b, 3) gebildeten Gleis und ein Verfahren zur Datencodierung für dieses Bahnsystem, wobei an dem Gleis Bahnsignaleinrichtungen (5) zur Steuerung von spurgeführten sich längs der Fahrschienen (2a, 2b, 3) bewegenden Fahrzeugen angeordnet sind, mit den Bahnsignaleinrichtungen (5) jeweils zugeordneten Sicherungseinrichtungen (6), welche zur sicheren Steuerung der Bahnsignaleinrichtungen (5) untereinander Daten austauschen, wobei der bidirektionale Datenaustausch mittels Signalimpulsen (11) erfolgt, indem digitale elektrische Signale (9) über die beiden elektrisch leitenden Fahrschienen (2a, 2b) übertragen werden, und wobei zur Codierung der Daten jedes Datum aus einem oder mehreren Signalimpulsen (11) innerhalb einer vorgegebenen in Zeitintervalle (T) aufgeteilten Zykluszeit (10) gebildet wird. Um die Codekapazität mit geringem Aufwand zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass die elektrischen Signale (9) die codierten Daten innerhalb jedes Zeitintervalls (T) in Form von mindestens drei unterschiedlichen Signalzuständen enthalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bahnsystem mit zumindest einem Gleis und ein Verfahren zur Codierung von Daten zur Übertragung über das Gleis gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.

Bahnsysteme mit sich auf Gleisen bewegenden Schienenfahrzeugen sind bekannt. Die Gleise werden dabei regelmäßig aus zwei Fahrschienen gebildet, wobei an den Gleisen zur Steuerung der Schienenfahrzeuge Bahnsignale angeordnet sind. Den Bahnsignalen sind jeweils Sicherungseinrichtungen zugeordnet. Die Sicherungseinrichtungen tauschen zur Steuerung der Bahnsignale untereinander auf sicherem Wege Daten aus, wobei der bidirektionale Datenaustausch über die beiden Fahrschienen der Gleise erfolgt. Zum Datenaustausch werden digitale elektrische Signale in Form von Signalimpulsen, insbesondere elektrischen Stromimpulsen, über die beiden elektrisch leitenden Fahrschienen übertragen. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einem bidirektionalen codierten Gleisstromkreis. Die Daten bestehen jeweils aus einem oder mehreren Stromimpulsen innerhalb einer Zykluszeit, welche in vorgegebene Zeitintervalle aufgeteilt ist. Aus der US 5,271,584 ist beispielsweise ein Austausch von Daten mittels binären Signalimpulsen bekannt.

Nachteilig bei den bekannten Verfahren der Datencodierung ist die relativ kleine Codekapazität.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Codekapazität mit geringem Aufwand zu erhöhen.

Die Aufgabe der Erfindung wird bezogen auf das Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezogen auf das Bahnsystem durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst; die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen.

Lösung der Aufgabe sieht bezogen auf das Verfahren und bezogen auf das Bahnsystem vor, dass die elektrischen Signale die codierten Daten innerhalb jedes Zeitintervalls in Form von mindestens drei unterschiedlichen logischen Signalzuständen enthalten.

Technisch am einfachsten ist es, wenn die elektrischen Signale die logischen Signalzustände 1, 0, –1 annehmen können.

Die Codekapazität lässt sich weiter erhöhen, wenn die elektrischen Signale die logischen Signalzustände 1; 0,33; – 0,33; –1 annehmen können.

Zur Erhöhung der Sicherheit beim Empfang und der Interpretation des Signals wird vorgeschlagen, dass innerhalb der Zykluszeit der erste Signalimpuls eines elektrischen Signals als Kennimpuls unabhängig von der Polarität der nachfolgenden Signalimpulse jeweils eine negative oder eine positive Polarität aufweist. Auch ist es möglich, dass der Kennimpuls nicht der erste, sondern jeweils ein anderer vorgegebener Signalimpuls ist, also der zweite oder dritte.

Die Wahl der Polarität sollte so erfolgen, dass der Gleichstromanteil verringert wird.

Eine weitere Sicherheitserhöhung ergibt sich, wenn der Pegel des ersten Signalimpulses als Referenzsignal verwendet wird.

Noch sicherer ist es, wenn der Pegel des Referenzsignals dem Signal-Zustand 1 entspricht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1 einen bidirektionalen codierten Gleisstromkreis,
2 ein ternäres elektrisches Signal und
3 ein ternäres elektrisches Signal mit einem Kennimpuls.
1 zeigt einen Gleisabschnitt 1 eines nicht weiter dargestellten Bahnsystems, wobei der Gleisabschnitt 1 aus zwei Fahrschienen 2a, 2b, 3 gebildet ist. Die beiden Fahrschienen 2a, 2b dieses Gleisabschnitts 1 sind von den Fahrschienen 3 des durchgehenden Gleises elektrisch isoliert, wobei Isolationsstellen 4 (Isolierstöße) vorgesehen sind. In dem Gleisabschnitt 1 sind weiter zwei Bahnsignaleinrichtungen 5 im Bereich der Isolationsstellen 4 angeordnet. Die beiden Signale 5 dienen der Steuerung der spurgeführten Fahrzeuge, die sich längs der Fahrschienen 2a, 2b, 3 bewegen. Die Ansteuerung der Bahnsignaleinrichtungen 5 erfolgt mittels Sicherungseinrichtungen 6, von denen jeweils eine einem der Bahnsignaleinrichtungen 5 zugeordnet ist. Die Steuerung der Bahnsignaleinrichtungen 5 erfolgt über eine elektrische Verbindung 7. Die Sicherungseinrichtungen 6 sind elektrisch über Leitungen 8 mit den elektrisch leitenden Fahrschienen 2a, 2b verbunden. So können ternäre elektrische Signale 9 mittels Signalimpulsen 11 (2 und 3) in Form von Stromimpulsen von einer Sicherungseinrichtung 6 des Gleisabschnitts 1 zur anderen Sicherungseinrichtung 6 übertragen werden. Die Sicherungseinrichtungen 6 verfügen dazu über nicht gezeigte Sender und Empfänger.
Man spricht bei dieser Art der Signalübertragung mittels elektrischer Stromimpulse als Signalimpulse 11 auch von einem bidirektionalen codierten Gleisstromkreis.
Der bidirektionale Datenaustausch zwischen den Sicherungseinrichtungen 6 mittels Stromimpulsen erfordert eine Codierung der zu übertragenden Daten.
2 zeigt das ternäre Signal 9, welches die codierten Daten in Form von drei logischen Signalzuständen –1, 0, +1 enthält. In 2 sind vier Zykluszeiten 10 dargestellt, die wiederum jeweils drei Zeitintervalle T1, T2, T3 aufweisen. Innerhalb jedes Zeitintervalls T1, T2, T3 und damit innerhalb jedes Sendezyklus (Sendezyklus und Empfangszyklus entsprechen zusammen zwei Zykluszeiten) liegen bei dem Signal 9 die drei Signalzustände –1,0, +1 vor. So weist das – bezogen auf 2 links liegende – Zeitintervall T1 das Signal 9 den Signalzustand –1 auf, gefolgt von dem Signalzustand +1 im Zeitintervall T2 usw.
Selbstverständlich können die Signale auch mehr als drei logische Signalzustände aufweisen, beispielsweise die Zustände 1; 0,33; 0; –0,33; –1.
In 2 stehen die Zustände –1 und +1 für unterschiedliche Polaritäten der Stromimpulse, unabhängig von deren tatsächlichen Amplituden.
3 zeigt ein weiteres ternäres elektrisches Signal 9, bei dem innerhalb der Zykluszeit 10 jeweils der erste Stromimpuls 11a (Zeitintervall T0) unabhängig von der Polarität der nachfolgenden Signalimpulse 11 als Stromimpulse jeweils eine negative Polarität aufweist. Dies hat den Vorteil, dass der erste Stromimpuls als Kennimpuls verwendbar ist, mit der da mit verbundenen erhöhten Sicherheit der Datenübertragung. Die Polarität des Kennimpulses 11a kann selbstverständlich auch positiv sein. Die Wahl der Polarität sollte so erfolgen, dass der Gleichstromanteil verringert wird. Auch ist es möglich, dass der Kennimpuls 11a nicht der erste, sondern jeweils ein anderer vorgegebener Signalimpuls 11 ist, also der zweite oder dritte.
Bei dem Bahnsystem nach 1 wird der Pegel des ersten Stromimpulses als Referenzsignal verwendet, der hier dem Signal-Zustand –1 entspricht.

Claims

Verfahren zur Codierung von Daten zur sicheren Steuerung von Bahnsignaleinrichtungen (5) eines Bahnsystems, das zumindest ein aus mindestens zwei Fahrschienen (2a, 2b, 3) gebildetes Gleis für spurgeführte Fahrzeuge und den Bahnsignaleinrichtungen (5) jeweils zugeordnete sowie die Daten bidirektional austauschende Sicherungseinrichtungen (6) aufweist, bei dem der Datenaustausch mittels Signalimpulsen erfolgt, indem digitale elektrische Signale (9) über die beiden elektrisch leitenden Fahrschienen (2a, 2b) übertragen werden, und bei dem zur Codierung der Daten jedes Datum aus einem oder mehreren Signalimpulsen (11) innerhalb einer vorgegebenen in Zeitintervalle (T) aufgeteilten Zykluszeit (10) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Signale (9) die codierten Daten innerhalb jedes Zeitintervalls (T) in Form von mindestens drei unterschiedlichen Signalzuständen enthalten.
Bahnsystem mit zumindest einem aus mindestens zwei Fahrschienen (2a, 2b, 3) gebildeten Gleis, an dem Bahnsignaleinrichtungen (5) angeordnet sind zur Steuerung von spurgeführten sich längs der Fahrschienen (2a, 2b, 3) bewegenden Fahrzeugen, mit den Bahnsignaleinrichtungen (5) jeweils zugeordneten Sicherungseinrichtungen (6), welche zur sicheren Steuerung der Bahnsignaleinrichtungen (5) untereinander Daten austauschen, wobei der bidirektionale Datenaustausch mittels Signalimpulsen erfolgt, indem digitale elektrische Signale (9) über die beiden elektrisch leitenden Fahrschienen (2a, 2b) übertragen werden, und wobei zur Codierung der Daten jedes Datum aus einem oder mehreren Signalimpulsen innerhalb einer vorgegebenen in Zeitintervalle (T) aufgeteilten Zykluszeit (10) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Signale (9) die codierten Daten innerhalb jedes Zeitintervalls (T) in Form von mindestens drei unterschiedlichen logischen Signalzuständen enthalten.
Bahnsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Signale (9) die logischen Signalzustände 1, 0, –1 annehmen können.
Bahnsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Signale (9) die logischen Signalzustände 1; 0,33; –0,33; –1 annehmen können.
Bahnsystem nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Zykluszeit (10) der erste Signalimpuls (11) eines elektrischen Signals als Kennimpuls unabhängig von der Polarität der nachfolgenden Signalimpulse (11) jeweils eine negative oder positive Polarität aufweist.
Bahnsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pegel des ersten Signalimpulses (11) als Referenzsignal verwendet wird.
Bahnsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pegel des Referenzsignals dem Signal-Zustand 1 entspricht.
Bahnsystem nach einem der Ansprüche 2–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalimpulse (11) Stromimpulse sind und der Datenaustausch mittels Stromimpulsen nach Art eines codierten Gleisstromkreises erfolgt.