DE102006005207B4 - Device for on-board monitoring of train completion - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur fahrzeugseitigen Überwachung der Vollständigkeit schienengebundener Fahrzeugverbände (F) mit einer Mehrzahl aneinander gekoppelter Fahrzeuge (8, 9) und mindestens einer Ortungseinheit (4) zur Bestimmung der Position des Fahrzeugverbandes (F), hat mindestens einen Sensor (3) zur Bestimmung der auftretenden Schub- und/oder Zugkräfte im Bereich mindestens einer Verbindung zweier aneinander gekoppelter Fahrzeuge (8, 9) des Fahrzeugverbandes (F) und eine Überwachungseinheit (2), die mit mindestens einem der Sensoren (3) im Verbindungsbereich und zumindest einer Ortungseinheit (4) verbunden und zur Ermittlung der Zugvollständigkeit durch Bestimmen von Soll-Werten der Schub- und/oder Zugkräfte an der von der Ortungseinheit (4) ermittelten Position des Fahrzeugverbandes (F) und Vergleichen mit den aus mindestens einem der Sensoren (3) im Verbindungsbereich ermittelten Ist-Werten der Schub- und/oder Zugkräfte eingerichtet ist.A device (1) for monitoring the completeness of rail vehicle groups (F) with a plurality of vehicles (8, 9) coupled to one another and at least one locating unit (4) for determining the position of the vehicle group (F) has at least one sensor (3) for determining the thrust and / or tensile forces that occur in the area of at least one connection of two vehicles (8, 9) of the vehicle association (F) coupled to one another and a monitoring unit (2) which is connected to at least one of the sensors (3) in the connection area and at least one Locating unit (4) connected and for determining the completeness of the train by determining target values of the thrust and / or tensile forces at the position of the vehicle group (F) determined by the locating unit (4) and comparing it with those from at least one of the sensors (3) actual values of the thrust and / or tensile forces determined in the connection area are set up.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur fahrzeugseitigen Überwachung der Vollständigkeit schienengebundener Fahrzeugverbände, bestehend aus einer Mehrzahl aneinander gekoppelter Fahrzeuge, mit mindestens einer Ortungseinheit zur Bestimmung der Position des Fahrzeugverbandes.The The invention relates to a device for on-vehicle monitoring of completeness railbound Vehicle associations, consisting of a plurality of mutually coupled vehicles, with at least one locating unit for determining the position of the Vehicle Association.

Derzeit wird in der Praxis die Vollständigkeit von schienengebundenen Fahrzeugverbänden ausschließlich mit Vorrichtungen auf der Stecke bestimmt. Aus dem Stand der Technik sind zudem Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die eine fahrzeugseitige und nicht wie derzeit eine streckenseitige Ermittlung der Zugvollständigkeit ermöglichen.Currently In practice, the completeness of rail-bound vehicle associations exclusively determined with devices on the plug. From the state of the art In addition, devices and methods are known which have a vehicle-side and not, as currently, a trackside determination of train completion enable.

Die DE 199 02 77 A1 offenbart eine Zugvollständigkeitsüberwachungsvorrichtung, bei der mittels einer Sensoreinrichtung Betriebsgrößen von schienengebundenen Fahrzeugen erfasst werden. Solche Betriebsgrößen sind insbesondere Parameter des in einem Zug verwendeten Bremssystems. Mittels einer Steuereinrichtung werden die so erfassten Betriebsgrößen mit vorbestimmten Werten verglichen, wobei in Abhängigkeit dieses Vergleichs auf die Zugvollständigkeit geschlossen werden kann.The DE 199 02 77 A1 discloses a train integrity monitoring device in which operating variables of rail-bound vehicles are detected by means of a sensor device. Such operating variables are in particular parameters of the braking system used in a train. By means of a control device, the operating variables thus detected are compared with predetermined values, it being possible to infer the train's completeness as a function of this comparison.

Als Betriebsgrößen können neben den Parametern des Bremssystems auch beispielsweise Werte der Fahrgeschwindigkeit, der Streckenführung und das Zuggewicht berücksichtigt werden, wobei das Zuggewicht bereits bekannt sein muss.When Company sizes can be next to the parameters of the braking system also, for example, values of the driving speed, the route and the train weight taken into account where the train weight must already be known.

In der DE 199 55 010 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgesehen, mit der die Zugkraft eines schienengebundenen Fahrzeugverbandes ermittelt werden kann. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, aus dem Gesamtfahrwiderstand die Zugkraft zu ermitteln, wobei der Gesamtfahrwiderstand der Zugkraft entgegen gerichtet ist, d.h. in Bezug auf die Fahrtrichtung negativ ist. Der Gesamtfahrwiderstand kann dabei aus einer Summe von momentanen Einzelfahrwiderständen ermittelt werden, wobei insbesondere als Einzelfahrwiderstände ein Laufwiderstand, ein Bogenwiderstand, ein Neigungswiderstand und ein Beschleunigungswiderstand ermittelt wird.In the DE 199 55 010 A1 a method and a device is provided with which the tensile force of a rail-bound vehicle association can be determined. The invention is based on the idea to determine the tensile force from the total driving resistance, wherein the total driving resistance of the traction is directed against, ie is negative with respect to the direction of travel. The total driving resistance can be determined from a sum of instantaneous individual driving resistances, wherein in particular a running resistance, an arc resistance, a pitch resistance and an acceleration resistance is determined as individual driving resistances.

Weiterhin wird in der DE 101 59 957 A1 ein Verfahren zur Ermittlung spezifischer physikalischer Parameter eines Zugverbandes als aktuelle Zustandsgröße während einer laufenden Zugfahrt offenbart. Dabei werden die physikalischen Zustandsgrößen des Zugverbandes wie am Radumfang übertragende Zugkraft, zurückgelegter Weg, Geschwindigkeit und/oder Zeit ermittelt und einer der Bewegungsphasen wie Beschleunigung, Beharrungsfahrt, Auslauf oder Bremsung zugeordnet. Anschließend werden die Parameter mittels fahrdynamischer Formeln in Abhängigkeit von der aktuellen Bewegungsphase des Zugverbandes als aktuelle Zustandsgröße errechnet.Furthermore, in the DE 101 59 957 A1 discloses a method for determining specific physical parameters of a train as the current state variable during a train ride. In this case, the physical state variables of the train are determined such as the wheel circumference transmitting tractive force, traveled distance, speed and / or time and assigned to one of the phases of motion such as acceleration, steady drive, coasting or braking. Subsequently, the parameters are calculated by means of dynamic formulas as a function of the current movement phase of the train as the current state variable.

In Heidmann, PTOK: System zur Zugvollständigkeitsüberwachung, in: Signal + Draht aus 11/1997, S. 22–25, ist eine Übersicht über bekannte Zugvollständigkeitsüberwachungen dargestellt. Dabei werden unter anderem bekannte Lösungen für die Zugvollständigkeitsüberwachung aufgelistet, wie zum Beispiel Prüfverfahren, basierend auf der Volumenstromkontrolle der Hauptluftleitung, Ultraschallsender am Zugende mit Schallübertragung über die Hauptluftleitung zum Empfänger in der Lok, Ultraschallsender und -empfänger zur Reflexionsmessung auf der Lok, Zuglängenmessung mittels Satellitennavigation u.a. Für eine Kraftmessung im Bereich der Verbindung von Eisenbahnfahrzeugen gibt es dort jedoch keinen Hinweis.In Heidmann, PTOK: System for train completion monitoring, in: Signal + Wire from 11/1997, p. 22-25, is an overview of known train integrity monitors shown. These include known solutions for train integrity monitoring listed, such as test methods, based on the volume flow control of the main air line, ultrasonic transmitter at the end of the train with sound transmission via the main air line to the recipient in the locomotive, ultrasonic transmitter and receiver for reflection measurement on the locomotive, train length measurement by means of satellite navigation u.a. For a force measurement in the field of Connection of railway vehicles, there is no indication.

Beispielsweise aus der DE 101 12 920 A1 , DE 198 02 896 A1 , DE 198 28 906 C1 , DE 198 33 279 A1 , DE 199 02 777 A1 , DE 199 22 267 A1 , DE 199 30 252 A1 , DE 199 33 789 A1 , DE 298 23 381 U1 und DE 298 24 583 U1 bekannte Vorrichtungen und Verfahren zur zugseitigen Vollständigkeitskontrolle nutzen die Druckluftleitung zur Ansteuerung der Bremsen, die sich in jedem Zugverband befindet. Dabei werden die Druck- und/oder Volumensignale in der Druckluftleitung kontinuierlich gemessen und ausgewertet, wobei anhand geeigneter Charakteristika auf eine Zugtrennung geschlossen wird.For example, from the DE 101 12 920 A1 . DE 198 02 896 A1 . DE 198 28 906 C1 . DE 198 33 279 A1 . DE 199 02 777 A1 . DE 199 22 267 A1 . DE 199 30 252 A1 . DE 199 33 789 A1 . DE 298 23 381 U1 and DE 298 24 583 U1 Known devices and methods for train-side completeness control use the compressed air line to control the brakes, which is located in each train. In this case, the pressure and / or volume signals are continuously measured and evaluated in the compressed air line, which is concluded on the basis of suitable characteristics on a train separation.

Aus der DE 100 46 860 A1 und EP 1 316 489 A2 ist weiterhin ein Verfahren zur fahrzeugseitigen Zugvollständigkeitskontrolle bekannt, bei dem ein elektrisches Signal auf eine durch den gesamten Zugverband laufende elektrische Leitung übertragen und ausgewertet wird.From the DE 100 46 860 A1 and EP 1 316 489 A2 Furthermore, a method for vehicle-side train integrity control is known, in which an electrical signal is transmitted to an electrical line running through the entire train and evaluated.

Weiterhin ist in der DE 197 23 309 A1 und DE 100 54 230 C1 ein Verfahren offenbart, bei der die Position zumindest des ersten und des letzten Fahrzeuges eines Zugverbandes ermittelt und anhand dieser beiden Positionen unter Verwendung eines Streckenatlas die Zuglänge bestimmt wird. Überschreitet die Zuglänge dabei einen vordefinierten Toleranzbereich, so kann auf eine Zugtrennung geschlossen werden.Furthermore, in the DE 197 23 309 A1 and DE 100 54 230 C1 discloses a method in which determines the position of at least the first and the last vehicle of a train and determined on the basis of these two positions using a Streckenatlas the train length. If the train length exceeds a predefined tolerance range, then a train separation can be concluded.

In der DE 101 07 571 A1 und DE 102 48 246 A1 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem auf eine Zugtrennung genau dann geschlossen wird, wenn das Funksignal eines zumindest auf dem letzten Fahrzeug eines Fahrzeugverbandes installierten Funksenders am nächstliegenden Funkempfänger nicht mehr vollständig empfangen werden kann. Hierbei können vorzugsweise auch moderne Kurzdistanz-Kommunikationseinrichtungen, wie z. B. nach dem Bluetooth-Standard, verwendet werden.In the DE 101 07 571 A1 and DE 102 48 246 A1 a method is described in which a train separation is concluded exactly when the radio signal of a radio transmitter installed at least on the last vehicle of a vehicle association can no longer be completely received at the nearest radio receiver. In this case, preferably also modern short-distance communication devices, such. B. according to the Bluetooth standard.

Weiterhin ist aus der DE 199 51 259 A1 eine Einrichtung zur Erkennung der Zugvollständigkeit bekannt, die aus einer Sende- und Empfangseinrichtung jeweils am Triebwagen und am letzten Fahrzeug des Fahrzeugverbandes besteht, wobei der Sender ein moduliertes Signal in Form einer elektromagnetischen Welle abgibt und der jeweils andere Empfänger dieses Signal auf die Laufdauer und Signalstärke hin untersucht und mit einem vorab gespeicherten Sollwert vergleicht. Liegt das Signal nicht im Sollwertbereich, so wird ein Fehlersignal an einen Fahrsicherheitsrechner gesendet.Furthermore, from the DE 199 51 259 A1 a device for detecting the train completeness known, which consists of a transmitting and receiving device respectively on the railcar and the last vehicle of the vehicle association, the transmitter emits a modulated signal in the form of an electromagnetic wave and the other receiver this signal on the duration and signal strength and compared with a pre-stored setpoint. If the signal is not in the setpoint range, an error signal is sent to a driving safety computer.

Die DE 198 32 602 A1 und DE 199 63 258 A1 beschreiben jeweils ein Verfahren zur Zuglängenbestimmung und Zugvollständigkeitskontrolle, wobei der Fahrzeugverband zu einem gleisseitigen Streckenelement eine Funkverbindung aufbaut und nach Passieren des Streckenelements die von einem gleisseitigem Sensor ermittelten Signale erhält.The DE 198 32 602 A1 and DE 199 63 258 A1 describe in each case a method for train length determination and train integrity control, wherein the vehicle association builds a radio link to a trackside track element and after passing the track element receives the signals determined by a trackside sensor.

Hauptnachteil der gleisseitigen Zugvollständigkeitskontrolle mittels Achszähler und Gleisstromkreise ist der hohe Investitionsbedarf und die mit der ortsgebundenen Technik einhergehende Unflexibilität. Da die Gleisstromkreise und Achszähler jeweils einen Streckenabschnitt fester Position und Länge überwachen, hat ihre Anzahl und Anordnung direkten Einfluss auf die Streckenkapazität. Eine Erhöhung der Kapazität ist somit nur durch kostenintensiven Umbau der Strecke möglich. Im Gegensatz zu den stark befahrenen Hauptstrecken bei denen die Streckenauslastung den hohen Investitionsbedarf rechtfertigt, werden im Bereich der Nebenstrecken mit geringem Verkehrsaufkommen solche Investitionen nicht getätigt. Dies führt letzten Endes zu einer schlechten Ausnutzung der Kapazität der Strecke und auf Grund des Kostendrucks droht ein massiver Streckenrückbau.main disadvantage the trackside train integrity control by axle counter and track circuits is the high investment needs and with the the inflexibility associated with stationary technology. Because the Track circuits and axle counters each monitor a section of fixed position and length, their number and arrangement has a direct influence on the route capacity. A Increase the capacity is thus possible only by costly reconstruction of the route. in the Contrary to the busy main lines where the track utilization justify the high investment needs, are in the field of Side routes with low traffic such investments do not made. this leads to in the end, to a poor utilization of the capacity of the track and due to the cost pressure threatens a massive track dismantling.

Des Weiteren besteht das Problem, dass sich die Anlagen auf der Strecke selbst befinden, was eine kostenintensive Wartung erfordert, da sich das Wartungs- und Instandhaltungspersonal an den Einbauort begeben muss. Außerdem sind die Anlagen erheblichen Umwelteinflüssen wie Temperatur, Feuchtigkeit etc. ausgesetzt, was zu einer hohen Belastung und einer kurzen Lebensdauer führt.Of Furthermore, there is the problem that the equipment on the track themselves, which requires costly maintenance since the maintenance and repair personnel are at the installation site must go. Furthermore the plants are significant environmental influences such as temperature, humidity etc. exposed, resulting in a high load and a short life leads.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur fahrzeugseitigen Überwachung der Zugvollständigkeit über die Bremsleitung, besteht der Nachteil, dass diese Systeme mit großen Unsicherheiten behaftet sind. Auf Grund der hohen Druckschwankungen durch das Anlegen und Lösen der Bremsen und der häufigen Undichtigkeiten innerhalb des Systems ist das zuverlässige Erkennen einer Zugtrennung nur schwer möglich. Des Weiteren sind bei solchen Vorrichtungen häufig größere Umbaumaßnahmen notwendig, die sich zum Teil auch auf die Fahrzeuge selbst auswirken, wobei die Investitionen wirtschaftlich meist nicht ver tretbar sind. Dies gilt im gleichen Maße auch für die anderen aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren. So sind Vorrichtungen, die die Zugvollständigkeitsüberprüfung anhand der elektrischen Leitungen realisieren, nur bei Personenzügen anwendbar, da diese zusätzlich noch über elektrische Leitungen zur Stromversorgung der einzelnen Fahrzeuge verfügen. Dies ist jedoch bei einem Güterzug nicht möglich, da ein Großteil der Fahrzeuge nicht über elektrische Leitungen verfügt. Ein Nachrüsten mit elektrischen Leitungen ist jedoch aus ökonomischer Sicht nicht sinnvoll. Dies gilt im besonderem Maße auch für jene Vorrichtungen und Verfahren, bei denen die Zugvollständigkeit unter zu Hilfenahme von Satellitenortungssystemen und/oder modernen Funkkommunikationseinrichtungen überwacht wird.at known from the prior art devices and methods for on-vehicle monitoring the train completeness via the brake line, There is the disadvantage that these systems are subject to great uncertainties are. Due to the high pressure fluctuations caused by the application and Solve the Brakes and the frequent Leaks within the system is reliable detection a train separation difficult. Furthermore, in such devices are often major alterations necessary, which partly affect the vehicles themselves, where the investments are usually not economically viable. This applies to the same extent also for them Other known from the prior art devices and methods. So are devices that use the train integrity check on the basis of electrical Implement lines, only applicable to passenger trains, as these additionally still have electrical Lines to power the individual vehicles have. This is however in a freight train not possible, because a lot the vehicles are not over electrical lines. One upgrade However, with electrical lines is not useful from an economic point of view. This is especially true also for those devices and methods in which the train completeness with the help of satellite positioning systems and / or modern Radio communication devices monitored becomes.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung zur zuverlässigen, fahrzeugseitigen Bestimmung der auftretenden Zug- und/oder Schubkräfte zwischen dem Triebfahrzeug und dem ersten angehängten Wagon eines Fahrzeugverbandes zur Überprüfung der Zugvollständigkeit anzugeben, die ohne eine streckenseitige Infrastruktur auskommt.task It is therefore an object of the invention to provide an improved device for reliable, on-board determination of the occurring tensile and / or shear forces between the locomotive and the first attached wagon of a vehicle association to check the train integrity which can do without a trackside infrastructure.

Die Aufgabe wird mit der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch mindestens einen Sensor zur Bestimmung der auftretenden Schub- und/oder Zugkräfte im Bereich mindestens einer Verbindung zweier aneinander gekoppelter Fahrzeuge eines Fahrzeugverbandes und eine Überwachungseinheit, die mit dem mindestens einen Sensor im Verbindungsbereich zwischen antreibenden Fahrzeugen und nicht angetriebenem Wagenzug und zumindest einer Ortungseinheit verbunden und zur Ermittlung der Zugvollständigkeit durch Bestimmen von Soll-Werten der Schub- und/oder Zugkräfte an der von der Ortungseinheit ermittelten Position des Fahrzeugverbandes und Vergleichen mit den aus mindestens einem der Sensoren im Verbindungsbereich ermittelten Ist-Werten der Schub- und/oder Zugkräfte eingerichtet ist.The The object is achieved with the device of the type mentioned in the present invention by at least a sensor for determining the shear and / or tensile forces occurring in the area at least one connection between two vehicles coupled to each other a vehicle association and a surveillance unit with the at least one sensor in the connecting region between driving Vehicles and non-powered wagon train and at least one Detection unit connected and to determine the train completion by determining desired values the pushing and / or pulling forces the determined by the locating unit position of the vehicle association and comparing with the at least one of the sensors in the connection area determined actual values of the pushing and / or pulling forces is established.

Dadurch wird es möglich, mittels der Position des Fahrzeugverbandes und den vorzugsweise zwischen dem Triebfahrzeug und dem ersten angehängten Fahrzeug auf tretenden Schub- und/oder Zugkräften den Nachweis der Zugvollständigkeit fahrzeugseitig zu erbringen. Dies hat den Vorteil, dass auf eine kostenintensive und streckenseitige Infrastruktur zur Ermittlung der Zugvollständigkeit verzichtet werden kann. Des Weiteren ist die Vorrichtung so ausgelegt, dass teure Investitionen bzw. Umbaumaßnahmen an den Fahrzeugen selbst nicht notwendig werden. Lediglich eine Ortungseinheit zur Bestimmung der Position des Fahrzeugverbandes und mindestens ein Sensor zur Ermittlung der auftretenden Schub- und/oder Zugkräfte, zum Beispiel an der Kupplung oder den Puffern des Triebfahrzeuges, sowie eine Überwachungseinheit der eingangs genannten Art ist notwendig, um die Zugvollständigkeit dynamisch während der Fahrt bestimmen zu können. Dadurch wird nur an einer Stelle des Fahrzeugverbandes, nämlich im Verbindungsbereich zweier aneinander gekoppelter Fahrzeuge, vorzugsweise zwischen dem Triebfahrzeug und dem ersten angehängten Fahrzeug, ein Umbau notwendig. Teure Umbaumaßnahmen an den anderen Fahrzeugen des Fahrzeugverbandes, wie zum Beispiel moderne Kommunikationseinrichtungen oder eine durchgehende elektrische Leitung sind nicht erforderlich. Dies ist aus ökonomischer und betriebswirtschaftlicher Sicht besonders vorteilhaft, weil der technische Zustand der einzelnen Fahrzeuge des Fahrzeugverbandes nicht berücksichtigt werden muss.This makes it possible, by means of the position of the vehicle body and the preferably between the traction vehicle and the first vehicle attached to passing thrust and / or tensile forces to provide proof of train completeness on the vehicle side. This has the advantage that it is possible to dispense with a cost-intensive infrastructure on the trackside to determine train completion. Furthermore, the device is designed so that expensive investments or conversion measures on the vehicles themselves are not necessary. Only one locating unit for determining the position of the vehicle association and min At least one sensor for determining the occurring thrust and / or tensile forces, for example on the clutch or the buffers of the locomotive, and a monitoring unit of the type mentioned is necessary in order to determine the Zugvollständigkeit dynamically while driving. As a result, only at one point of the vehicle body, namely in the connecting region of two vehicles coupled to one another, preferably between the traction vehicle and the first vehicle attached, a conversion is necessary. Expensive conversion measures to the other vehicles of the vehicle association, such as modern communication equipment or a continuous electrical line are not required. This is particularly advantageous from an economic and business point of view because the technical condition of the individual vehicles of the vehicle association need not be taken into account.

In einer besonderen Ausführungsform ist die Überwachungseinheit mit einem Datenspeicher verbunden, der zur Hinterlegung eines streckenbezogenen Referenz-Kraft-Verlaufes eingerichtet ist. Bei diesem Referenz-Kraftverlauf wird für jede Position auf der Strecke eine Referenzkraft hinterlegt, die mit den auftretenden Schub- und/oder Zugkräften im Verbindungsbereich zweier aneinander gekoppelter Fahrzeuge korreliert. Mittels der mit der Ortungseinheit ermittelten Positionen des Fahrzeugverbandes kann nun aus dem Datenspeicher die Referenzkraft an dieser Position ermittelt werden und als der eingangs genannte Soll-Wert in die Bestimmung der Zugvollständigkeit einfließen. Dazu wird der aus dem streckenbezogenen Referenzkraftverlauf und der aktuellen Position des Fahrzeugverbandes ermittelte Soll-Wert mit den momentan detektierten Schub- und/oder Zugkräften, die als Ist-Werte bezeichnet werden, verglichen. Weichen die detektierten Ist-Werte von den ermittelten Soll-Werten ab, so kann auf eine Zugtrennung geschlossen werden.In a particular embodiment is the monitoring unit connected to a data store, which allows for the deposit of a distance-related Reference force curve is set up. This reference force curve will pop up for each position the track a reference force deposited with the occurring Shear and / or tensile forces correlated in the connecting region of two vehicles coupled to each other. By means of the determined with the locating unit positions of the vehicle association can now determines the reference force at this position from the data memory and as the aforementioned target value in the determination the train integrity incorporated. For this purpose, the from the distance related reference force and Target value determined with the current position of the vehicle association with the currently detected shear and / or tensile forces, the as actual values are compared. The detected actual values deviate from the determined target values from, it can be concluded on a train separation.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der streckenbezogene Referenz-Kraft-Verlauf vor dem ersten Befahren der Strecke mittels eines Referenzkraft-Messfahrzeugverbandes ermittelt und hinterlegt wird. Mit Hilfe dieses Referenzkraft-Messfahrzeugverbandes werden die auftretenden Schub- und/oder Zugkräfte entlang der Strecke gemessen und zusammen mit der jeweiligen Position des Fahrzeugverbandes im Datenspeicher hinterlegt. Dadurch wird es möglich, für jede Position auf der Strecke eine Referenzkraft zu erhalten. Bei einer Auswertung der relativen Kraftänderung kann eine Zugtrennung auch bei veränderter Anzahl von Wagons erkannt werden.there it is particularly advantageous if the distance-related reference force curve before the first Driving the route determined by a reference force-vehicle association and is deposited. With the help of this reference force vehicle association, the occurring Pushing and / or pulling forces measured along the route and along with the respective position of the vehicle association stored in the data memory. This will it is possible for every Position on the track to get a reference force. At a Evaluation of the relative force change A train separation can be recognized even if the number of wagons has changed become.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Soll-Werte mittels einer in einem Datenspeicher hinterlegten Streckentopologie berechnen. Anhand eines solchen Streckenatlas und unter Verwendung der aktuellen Position können die Schub- und/oder Zugkräfte an dieser Position als Soll-Werte ermittelt werden und zur Bestimmung der Zugvollständigkeit durch Vergleichen mit den an der aktuellen Position detektierten Schub- und/oder Zugkräfte (Ist-Werte) herangezogen werden.In In a further advantageous embodiment, the desired values by means of a route topology stored in a data memory to calculate. Based on such a route Atlas and using the current position the pushing and / or pulling forces be determined at this position as target values and for determination the train integrity by comparing with those detected at the current position Pushing and / or pulling forces (Actual values) are used.

Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass vor dem ersten Befahren der Strecke kein streckenbezogener Referenz-Kraft-Verlauf mittels eines Referenzkraft-Messfahrzeugverbandes ermittelt werden muss.Especially advantageous here is that before the first driving the route no distance-related reference force curve by means of a reference force measuring vehicle association must be determined.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Überwachungseinheit zum Zählen von Kraftimpulsen und Vergleichen mit einer vorherbestimmten Anzahl von Kraftimpulsen eingerichtet ist. Dies kann insbesondere beim Anfahren oder Bremsen genutzt werden. Wenn die einzelnen Fahrzeuge des Fahrzeugverbandes nicht zu dicht gekoppelt sind, stehen sie nach dem Anhalten in der Regel dichter als die Länge der Kupplung zwischen den einzelnen Fahrzeugen des Fahrzeugverbandes. Dadurch ist es möglich, die Anzahl der einzelnen Kraftimpulse zu zählen, die dadurch entstehen, dass die Fahrzeuge des Fahrzeugverbandes nacheinander angezogen werden. Wenn bei einem Halt keine Fahrzeuge abgekuppelt wurden, so muss die Anzahl der Kraftimpulse bei jedem Anfang konstant sein, da sie der Anzahl der Fahrzeuge entspricht.Especially It is advantageous if the monitoring unit to count of force impulses and comparisons with a predetermined number is set up by power pulses. This can be especially true at Starting or braking are used. If the individual vehicles of the vehicle association are not too tightly coupled, they stand after stopping usually denser than the length of the coupling between the individual vehicles of the vehicle association. This makes it possible for the Count the number of individual force impulses that result that the vehicles of the vehicle association are tightened one after the other become. If no vehicles have been disconnected during a stop, so the number of force impulses must be constant at each beginning, because it corresponds to the number of vehicles.

Das umgekehrte Verfahren, das Zählen der Kraftimpulse der auflaufenden Fahrzeuge, kann ebenso verwendet werden, wenn der Zug betrieblich nur von der Lokomotive gebremst wird. Dabei stellt das Anfahren am Berg ein Sonderfall dar. In der Regel sind dabei die Kupplungen zwischen den einzelnen Fahrzeugen durch Zugkräfte belastet, so dass hier keine Kraftimpulse gemessen werden können.The reverse procedure, counting the power pulses of the incoming vehicles, can also be used when the train is operationally braked only by the locomotive becomes. Here, the start on the mountain is a special case. In the As a rule, the clutches between the individual vehicles by tensile forces loaded, so that no force pulses can be measured here.

Beim Fahren auf ebener Strecke, das heißt wenn der Fahrzeugverband vollständig rollt, wird eine Zugtrennung von der Überwachungseinheit genau dann erkannt, wenn sich die Schub- und/oder Zugkräfte trotz konstanter Geschwindigkeiten ändern, ebenso wenn sich die Kraft sprunghaft ändert. Das gilt insbesondere auch für den Übergang zwischen einer Ebene und einer Steigung oder Gefälle. Auch hierbei treten im Normalfall keine sprunghaften Änderungen der Schub- und/oder Zugkräfte auf. Des Weiteren weist bei der Durchfahrt durch einen Übergang ein unstetiger Verlauf der Schub- und/oder Zugkräfte auf eine Fahrzeugverbandtrennung hin. Bei der Fahrt an einer Steigung wird von der Überwachungseinheit genau dann eine Fahrzeugverbandstrennung erkannt, wenn von den Sensoren eine Verminderung der Schub- und/oder Zugkräfte detektiert wird.At the Driving on a level track, that is when the vehicle association Completely rolls, a train separation from the monitoring unit is then detected when the thrust and / or pulling forces change despite constant speeds, as well when the power changes abruptly. The especially applies to the transition between a plane and a gradient or gradient. Also here occur in the Normally no sudden changes the pushing and / or pulling forces on. Furthermore, points at the passage through a transition a discontinuous course of shear and / or tensile forces on a vehicle dressing separation out. When driving on a slope is by the monitoring unit just then detected a vehicle dressing separation, if by the sensors a reduction of the pushing and / or pulling forces is detected.

Bei einer Fahrt auf einer Gefällestrecke bei einem ungebremsten oder nicht bremsenden Fahrzeugverband, d. h. wenn der gesamte Fahrzeugverband nur von dem Triebfahrzeug gebremst wird, kann eine Zugtrennung aus den detektierten Schub- und/oder Zugkräften durch Ermittlung des Gesamtgewichts der angekoppelten Eisenbahnfahrzeuge bestimmt werden, da ab einer Länge der Steigung die größer als der Fahrzeugverband ist, eine neigungsabhängige Schubkraft wirkt. Da der gesamte Fahrzeugverband nur von dem führenden bzw. angehängten Triebfahrzeug gebremst wird, kann das Gewicht aus der Schub- und/oder Zugkraft an den Puffern gemessen werden. In der Regel ist dies bei geringen Gefälle oder geringen Geschwindigkeiten hinreichend genau möglich.When driving on a downhill at an unrestrained or non-braking vehicle association, ie if the entire vehicle body is braked only by the traction unit, a train separation from the detected thrust and / or tensile forces can be determined by determining the total weight of the coupled railway vehicles, since from a length of the slope greater than the vehicle association is a pitch-dependent thrust acts. Since the entire vehicle body is braked only by the leading or attached traction vehicle, the weight can be measured from the pushing and / or pulling force on the buffers. As a rule, this is possible with sufficient accuracy at low inclines or low speeds.

Bei einer Wannenfahrt oder Kuppenfahrt kann die Länge des Fahrzeugverbands aus einem sequentiellen Durchgang der einzelnen Fahrzeuge des Fahrzeugverbandes durch eine beidseitig durch Steigungsstrecken eingeschlossene Senke bei der Wan nenfahrt oder Kuppe bei einer Kuppenfahrt auftretenden Lastwechseln mit einem jeweils ermittelten Abstand des Kraftsensors am Triebfahrzeug und der der Senke oder Kuppe bestimmt werden.at A tub ride or dome ride can be the length of the vehicle association a sequential passage of the individual vehicles of the vehicle association by a sink enclosed on both sides by inclines at the Wan nenfahrt or dome at a Kuppenfahrt occurring Load changes with a respectively determined distance of the force sensor be determined on the traction unit and the sink or dome.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass die für die oben genannten Schritte benötigte Topologie anhand der aktuellen Position des Fahrzeugverbands und einem auf einem Datenträger hinterlegten Streckenatlas ermittelt werden kann.there It is particularly advantageous for the above steps needed Topology based on the current position of the vehicle association and one on a disk deposited route atlas can be determined.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, dass die Überwachungseinheit mit einer Alarmeinheit verbunden ist. Wird von der Überwachungseinheit eine Fahrzeugverbandstrennung detektiert, so wird ein elektrisches Signal an die Alarmeinheit übertragen, so dass dem Fahrzeugverbandsführer durch visuelle, akustische oder haptische Signale eine Fahrzeugverbandstrennung mitgeteilt werden kann.Farther It is particularly advantageous that the monitoring unit with a Alarm unit is connected. Is the monitoring unit a vehicle dressing separation detected, an electrical signal is transmitted to the alarm unit, so that the vehicle association leader by visual, acoustic or haptic signals a vehicle dressing separation can be communicated.

Kurzfristige unerwünschte und auf Messfehler beruhende Kraftänderungen können mittels eines geeigneten Tiefpassfilters herausgefiltert werden. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Überwachungseinheit und/oder die Kraftsensoren einen Tiefpassfilter zur Reduzierung des unvermeidlichen Messrauschens und damit verbundenen detektierten kurzfristigen Kraftänderungen sowie Eliminierung solcher kurzfristiger Kraftänderungen aus den über die Zeit ermittelten Kraftverläufen hat.short-term undesirable and measurement errors based force changes can by means of a suitable Low-pass filter are filtered out. For this it is advantageous if the monitoring unit and / or the force sensors a low pass filter for reduction the inevitable measurement noise and associated detected short-term force changes and elimination of such short - term force changes from those over the Time determined force gradients Has.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Bestimmung der Zugvollständigkeit; 1 a schematic representation of the device for determining the train completeness;

2 die in einer Fallunterscheidung betrachteten verschiedenen Streckenabschnitte; 2 the different sections considered in a case distinction;

3 Skizze eines Fahrzeugverbandes mit einer in das Triebfahrzeug eingebauten Einrichtung zur Zugvollständigkeitskontrolle. 3 Sketch of a vehicle association with a device for train integrity control installed in the locomotive.

Die 1 lässt eine schematische Darstellung der eingangs beschriebenen Vorrichtung 1 zur Überwachung der Zugvollständigkeit erkennen. Kernstück der Vorrichtung 1 ist dabei eine Überwachungseinheit 2. Die Überwachungseinheit 2 ist mit mindestens einem Sensor 3 zur Ermittlung der auftretenden Schub- und/oder Zugkräfte verbunden, wobei der oder die Sensoren 3 vorzugsweise im Verbindungsbereich zweier aneinander gekoppelter Fahrzeuge, zum Beispiel zwischen dem am Anfang des Fahrzeugverbandes befindlichen Triebfahrzeug und dem nachfolgenden angehängten Fahrzeug, installiert werden. Des Weiteren ist die Überwachungseinheit 2 mit einer Ortungseinheit 4 verbunden, die kontinuierlich die aktuelle Position des Fahrzeugverbandes an die Überwachungseinheit 2 überträgt. Zusätzlich dazu kann die Überwachungseinheit 2 mit einem Datenspeicher 5 verbunden werden, auf dem ein streckenbezogener Referenz-Kraft-Verlauf hinterlegt ist. Die Überwachungseinheit 2 kann durch Zugriff auf den Datenspeicher 5 dort hinterlegte ortsabhängige Soll-Kräfte ermitteln. Außerdem ist es möglich, einen weiteren Datenspeicher 6 mit der Überwachungseinheit 2 zu verbinden, auf dem eine streckenbezogene Topologie der Strecke hinterlegt ist. Mittels dieser streckenbezogenen Topologie können ebenfalls ortsabhängige Soll-Kräfte für die Ermittlung der Zugvollständigkeit berechnet werden. Vorzugsweise kann dann an die Überwachungseinheit 2 eine Alarmeinheit 7 angeschlossen werden, die dem autorisierten Fahrzeugverbandperso nal eine von der Überwachungseinheit 2 detektierten Fahrzeugverbandstrennung durch visuelle, akustische oder haptische Signale mitteilt.The 1 shows a schematic representation of the device described above 1 to monitor train completion. Centerpiece of the device 1 is a monitoring unit 2 , The monitoring unit 2 is with at least one sensor 3 connected to determine the thrust and / or tensile forces occurring, wherein the one or more sensors 3 preferably in the connecting region of two vehicles coupled to one another, for example between the traction vehicle located at the beginning of the vehicle body and the subsequently attached vehicle. Furthermore, the monitoring unit 2 with a tracking unit 4 connected, which continuously updates the current position of the vehicle association to the monitoring unit 2 transfers. In addition, the monitoring unit 2 with a data store 5 be connected, on which a distance-related reference force history is deposited. The monitoring unit 2 can by accessing the data store 5 Determine location-dependent target forces stored there. It is also possible to have another data store 6 with the monitoring unit 2 to connect on which a track-related topology of the route is deposited. By means of this route-related topology, location-dependent desired forces can also be calculated for the determination of train completion. Preferably, then to the monitoring unit 2 an alarm unit 7 connected to the authorized Fahrzeugverbandperso nal one of the monitoring unit 2 detected vehicle dressing separation by visual, acoustic or haptic signals.

Die Sensoren 3 zur Detektion der Schub- und/oder Zugkräfte können zum Beispiel an der Kupplung und/oder an den Puffern im Verbindungsbereich zweier aneinander gekoppelter Fahrzeuge angebracht werden, um so die auftretenden Schub- und/oder Zugkräfte während der Fahrt dynamisch bestimmen zu können. Dabei werden die Sensoren 3 vorzugsweise im Verbindungsbereich des Triebfahrzeugs und des ersten angehängten Fahrzeuges angebracht. Eine andere Konstellation ist denkbar, bei der die Sensoren 3 im Verbindungsbereich des vorletzten Fahrzeuges und des letzten Fahrzeuges angebracht werden, wenn das letzte Fahrzeug das Triebfahrzeug ist und der Fahrzeugverband von dem Triebfahrzeug geschoben wird.The sensors 3 For example, for the detection of the pushing and / or pulling forces can be attached to the coupling and / or to the buffers in the connecting region of two vehicles coupled to each other, so as to be able to dynamically determine the thrust and / or tensile forces occurring while driving. This is where the sensors become 3 preferably mounted in the connecting region of the traction vehicle and the first attached vehicle. Another constellation is conceivable in which the sensors 3 be mounted in the connection area of the penultimate vehicle and the last vehicle when the last vehicle is the traction vehicle and the vehicle body is pushed by the engine.

Die so detektierten Schub- und/oder Zugkräfte werden dann an die Überwachungseinheit 2 weitergeleitet und ausgewertet. Dazu wird mittels der aus der Ortungseinheit detektierten aktuellen Position ein ortsabhängiger Soll-Wert berechnet, der für die aktuelle Position auf der Strecke eine Referenzkraft darstellt. Die mittels der Sensoren 3 an der aktuellen Position detektierten Schub- und/oder Zugkräfte werden nun mit der zuvor ermittelten Referenzkraft verglichen. Wird dabei eine gravierende Abweichung festgestellt, dass heißt die Differenz überschreitet einen zuvor bestimmten Grenzwert, so wird von der Überwachungseinheit 2 eine Fahrzeugverbandstrennung detektiert.The shear and / or tensile forces thus detected are then sent to the monitoring unit 2 forwarded and evaluated. For this purpose, a location-dependent setpoint value is calculated by means of the current position detected from the locating unit the current position on the track represents a reference force. The means of the sensors 3 Thrust and / or traction forces detected at the current position are now compared with the previously determined reference force. If a serious deviation is detected, ie the difference exceeds a previously determined limit value, then the monitoring unit issues 2 detects a vehicle dressing separation.

Die Berechnung der Referenzkraft kann dabei auf zwei unterschiedlichen Wegen erfolgen. Zum einen kann die Referenzkraft aus einem auf einem Datenspeicher 5 hinterlegten streckenbezogenen Referenz-Kraft-Verlauf mittels der aktuellen Position bestimmt werden. Dieser streckenbezogene Referenz-Kraft-Verlauf wurde dabei zuvor mit Hilfe eines Referenzkraftmessfahrzeugverbandes ermittelt, indem ein standardisierter Messfahrzeugverband die Strecke unter idealisierten Bedingungen abfährt und zu jeder Position auf der Strecke die aus den Sensoren 3 detektierten Schub- und/oder Zugkräfte in dem Datenspeicher 5 hinterlegt. So existiert zu jeder Position auf der Strecke eine Referenzkraft. Zum anderen kann die ortsabhängige Referenzkraft auch aus einer auf einem Datenspeicher 6 hinterlegten streckenabhängigen Topologie der Strecke berechnet werden. Dazu wird mittels der aktuellen Position die an dieser Position herrschenden Geländeeigenschaften aus der Karte ermittelt und auf Grundlage dieser eine ortsabhängige Referenzkraft berechnet.The calculation of the reference force can be done in two different ways. For one, the reference force can be from one to a data store 5 stored distance-related reference force course can be determined by means of the current position. This distance-related reference force curve was previously determined with the help of a reference vehicle association, in which a standardized measuring vehicle association departs the route under idealized conditions and to each position on the route that the sensors 3 detected pushing and / or pulling forces in the data memory 5 deposited. So there is a reference force for every position on the track. On the other hand, the location-dependent reference force can also be from a data store 6 stored track-dependent topology of the route. For this purpose, the terrain properties prevailing at this position are determined from the map by means of the current position, and based on this, a location-dependent reference force is calculated.

Die Schub- und/oder Zugkräfte sind im Wesentlichen von der Beschleunigung, dem Reibungswiderstand an den Achslagern und der beschleunigten Masse abhängig. Die Reibung in den Radlagern wird als annähernd konstant angenommen und kann ggf. durch eine geeignete Hochpassfilterung herausgefiltert werden. Der Einfluss der Reibung kann aber auch durch ein Kennfeld in der zentralen Überwachungseinheit 2 mit berücksichtigt werden. Gefälle und Steigungen haben ebenfalls Einfluss auf die Schub- und/oder Zugkräfte. Sie gehen nach der Formel Fg = m·g·sin(α)ein, wobei Fg die Kraft durch die Steigung/das Gefälle, m die Masse der Fahrzeuge, g die Erdbeschleunigung und α der Winkel der Steigung (positiv) bzw. des Gefälles (negativ) ist.The thrust and / or traction forces are essentially dependent on the acceleration, the frictional resistance at the axle bearings and the accelerated mass. The friction in the wheel bearings is assumed to be approximately constant and may possibly be filtered out by a suitable high-pass filtering. However, the influence of friction can also be due to a characteristic map in the central monitoring unit 2 to be taken into account. Gradients and gradients also influence the pushing and / or pulling forces. They go by the formula F G = m · g · sin (α) where Fg is the force through the slope, m is the mass of the vehicles, g is the acceleration due to gravity, and α is the angle of the slope (positive) or slope (negative).

In 2 ist eine Skizze von verschiedenen Streckenabschnitten zu sehen, die bei der Fallunterscheidung von der Überwachungseinheit 2 mit berücksichtigt werden müssen. Der Buchstabe E stellt dabei die ebene Strecke dar, dass heißt der Fahrzeugverband befindet sich auf einer Strecke mit einer Steigung von ungefähr 0°. Des Weiteren steht der Buchstabe G für ein Gefälle und der Buchstabe S für eine Steigung, wobei das Gefälle G durch einen negativen Winkel gekennzeichnet ist und die Steigung S durch einen positiven Winkel gekennzeichnet ist. Der Buchstabe Ü wird für einen Übergang verwendet. Ein Übergang ist gekennzeichnet durch den Übergang von einer ebenen Strecke in ein Gefälle oder eine Steigung bzw. von einer Steigung oder einem Gefälle in eine ebene Strecke. Der Streckenabschnitt, der jeweils von einem Gefälle und einer Steigung eingeschlossen ist, wird entweder als Wanne W bezeichnet, wenn es sich um eine Senke handelt, oder als Kuppe K, wenn es sich um eine Erhebung handelt.In 2 is a sketch of different sections to be seen in the case distinction of the monitoring unit 2 must be taken into account. The letter E represents the level line, that is, the vehicle group is located on a route with a slope of about 0 °. Furthermore, the letter G stands for a slope and the letter S for a slope, wherein the gradient G is characterized by a negative angle and the slope S is characterized by a positive angle. The letter Ü is used for a transition. A transition is characterized by the transition from a level track to a grade or slope, or from a grade or slope to a level track. The stretch of road enclosed by a slope and a slope, respectively, is referred to as either a well W, if it is a sink, or a knoll K, if it is an elevation.

Anhand dieser verschiedenen Streckenabschnitte werden von der Überwachungseinheit 4 die folgenden topologieabhängigen Fälle unterschieden:Based on these different sections of the track are from the monitoring unit 4 the following topology-dependent cases differ:

a) Anfahren:a) Startup:

Sind die an das Triebfahrzeug angekoppelten Fahrzeuge nicht zu dicht gekoppelt, so stehen sie nach dem Anhalten in der Regel dichter als die Länge der Kupplung zwischen den einzelnen Fahrzeugen. Dadurch ist es möglich, die Anzahl der Kraftimpulse zu zählen, die dadurch entstehen, dass die einzelnen Fahrzeuge des Fahrzeugverbandes nacheinander angezogen werden. Wurden bei einem Halt keine Fahrzeuge abgekuppelt, so muss die Anazahl der Kraftimpulse bei jedem Anfahren konstant sein, da sie der Anzahl der Fahrzeuge entspricht.are the vehicles coupled to the locomotive are not too tight coupled, they are usually denser after stopping as the length of the Clutch between the individual vehicles. This makes it possible for the Number of force pulses to count which arise from the fact that the individual vehicles of the vehicle association be tightened in succession. Were at a stop no vehicles uncoupled, the number of force pulses must be at each startup be constant as it equals the number of vehicles.

b) Ebene Strecke:b) level track:

Wenn der Fahrzeugverband vollständig rollt, gibt es im Normalfall keine sprunghafte Veränderung der Zug- und/oder Schubkräfte. Ändern sich die Kräfte auf ebener Strecke trotz konstanter Geschwindigkeit, so weist dies auf eine Fahrzeugverbandstrennung hin, ebenso wie eine sprunghafte Änderung der Kraft.If the vehicle association completely Rolls, there is normally no sudden change in the Tensile and / or shear forces. Vary the forces on a level track despite constant speed, so this shows on a vehicle dressing separation, as well as a sudden change the power.

c) Steigung:c) slope:

Fällt bei einer Steigung die Zugkraft sprunghaft bei konstanter Geschwindigkeit, so weist dies auf eine Zugtrennung hin.Falls at a slope the traction abruptly at a constant speed, this indicates a train separation.

d) Gefälle:d) slope:

Im Gefälle wirkt ab einer Länge der Steigung, die größer als die Länge des Fahrzeugverbandes ist, eine neigungsabhängige Schubkraft, die in zwei Fällen auftreten kann:

  • – der gesamte Fahrzeugverband wird nur von dem Triebfahrzeug gebremst. In diesem Fall kann das Gewicht aus der Schubkraft an den Sensoren gemessen werden. Dies ist in der Regel der Fall bei geringem Gefälle oder geringen Geschwindigkeiten.
  • – jedes Fahrzeug des Fahrzeugverbandes bremst selbstständig. In diesem Fall ist die Messung unwirksam, da keine repräsentativ auswertbaren Zug- noch Druckkräfte wirken.
On a slope, starting from a length of the slope which is greater than the length of the vehicle body, a pitch-dependent thrust force, which can occur in two cases:
  • - The entire vehicle body is braked only by the locomotive. In this case, the weight can be measured from the thrust on the sensors. This is usually the case with low gradients or low speeds.
  • - Each vehicle of the vehicle association brakes independently. In this case, the measurement is ineffective, since no representatively evaluable tensile or compressive forces act.

e) Übergang:e) transition:

Beim Übergang zwischen Ebene und Steigung oder Gefälle kommt es im Normalfall zu keiner sprunghaften, sondern zu einer kontinuierlichen Änderung der Zug- und/oder Schubkräfte. Daher weist eine sprunghafte Änderung der Kraft auf eine Zugtrennung hin.At the transition between level and slope or gradient, it usually comes to no leap, but to a continuous change the train and / or Thrusts. Therefore, a leap in change the force on a train separation.

f) Wannenfahrt:f) Tub drive:

In diesem Fall kann durch den sequenziellen Durchgang aller Fahrzeuge des Fahrzeugverbandes durch eine Senke, die beidseitig von Steigungsstrecken eingeschlossen ist, die Länge des Fahrzeugverbandes aus dem Abstand der Zugvollständigkeitsüberwachungseinrichtung, die sich typischerweise auf dem Triebfahrzeug an der Zugspitze befindet und dem Mittelpunkt der Senke bestimmt werden.In This case can be due to the sequential passage of all vehicles of the vehicle association by a sink, the both sides of inclines is included, the length the vehicle association from the distance of the train integrity monitor, which is typically located on the traction unit at the Zugspitze and the center of the sink.

g) Kuppenfahrt:g) Coppice:

Hier treten drei Phasen der Überfahrt auf:Here There are three phases of the crossing on:

  • – Das Triebfahrzeug muss Zugkräfte aufbringen. Dieser Abschnitt entspricht der Fahrt an einer Steigung.- The Traction vehicle must have tractive forces muster. This section corresponds to driving on a slope.
  • – Der Teil des Fahrzeugverbandes hinter der Kuppe zieht den Teil des Fahrzeugverbandes vor der Kuppe. In diesem Fall ist, ähnlich wie bei der Wannen fahrt, eine Bestimmung der Fahrzeugverbandslänge aus dem Lastwechsel möglich.- Of the Part of the vehicle association behind the dome pulls the part of the vehicle association in front of the dome. In this case, similar to the ride on the tubs, a determination of the vehicle association length from the load change possible.
  • – Alle oder die meisten Fahrzeuge des Fahrzeugverbandes bremsen. In diesem Fall ist die Messung unwirksam, da keine repräsentativ auswertbaren Zug- und/oder Schubkräfte wirken.- All or most vehicles of the vehicle association brake. In this Case, the measurement is ineffective, since no representatively evaluable tensile and / or shear forces act.

Die 3 zeigt eine Skizze eines schienengebundenen Fahrzeugverbandes F bei dem die Vorrichtung zur Überwachung der Zugvollständigkeit vollständig in das Triebfahrzeug des Fahrzeugverbandes F eingebaut wurde.The 3 shows a sketch of a rail-bound vehicle association F in which the device for monitoring the train integrity was completely installed in the locomotive of the vehicle association F.

Dabei wurden die Sensoren 3 zur Ermittlung der auftretenden Zug- und/oder Schubkräfte beispielhaft an den Puffern im Verbindungsbereich des Triebfahrzeuges 8 und des nachfolgend angehängten Fahrzeuges 9 angebracht. Zu erkennen ist, dass der Sensor 3 mit der Überwachungseinheit 2 verbunden ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Überwachungseinheit 2 an eine Ortungseinheit 4 zur Bestimmung der aktuellen Position angeschlossen ist. Auf vielen modernen schienengebundenen Fahrzeugverbänden F befinden sich bereits Systeme zur Ermittlung der aktuellen Position mittels Satellitennavigation. So ist es denkbar, dass die Überwachungseinheit 2 an ein bereits bestehendes Ortungssystem im Fahrzeug angeschlossen wird.At the same time the sensors became 3 for determining the tensile and / or shear forces occurring, for example, at the buffers in the connecting region of the traction vehicle 8th and the subsequently attached vehicle 9 appropriate. It can be seen that the sensor 3 with the monitoring unit 2 connected is. Furthermore, it can be seen that the monitoring unit 2 to a tracking unit 4 connected to determine the current position. Many modern rail vehicle associations F already have systems for determining the current position by means of satellite navigation. So it is conceivable that the monitoring unit 2 is connected to an existing location system in the vehicle.

Weiterhin ist aus der 3 ersichtlich, dass die Überwachungseinheit 2 mit sowohl einem Datenspeicher 5, auf dem ein streckenbezogener Referenzkraftverlauf hinterlegt ist, als auch mit einem Datenspeicher 6, auf dem die Topologie der zu befahrenden Strecke hinterlegt ist, verbunden ist. Die Überwachungseinheit 2 mit den beiden Datenspeichern 5 und 6 kann beispielsweise in Form eines mit einem geeigneten Programm ausgestatteten Rechners ausgebildet sein. Des Weiteren ist die Überwachungseinheit 2 mit einer Alarmeinheit 7 verbunden, um, wie dargestellt dem Fahrzeugverbandsführer 10 eine von der Überwachungseinheit 2 detektierte Fahrzeugverbandstrennung mittels visuellen, akustischen und/oder haptischen Signale mitzuteilen.Furthermore, from the 3 seen that the monitoring unit 2 with both a data store 5 , on which a distance-related reference force course is deposited, as well as with a data memory 6 on which the topology of the route to be traveled is stored. The monitoring unit 2 with the two data stores 5 and 6 For example, it may be in the form of a computer equipped with a suitable program. Furthermore, the monitoring unit 2 with an alarm unit 7 connected as shown to the vehicle association leader 10 one from the monitoring unit 2 to report detected vehicle dressing separation by means of visual, acoustic and / or haptic signals.

Mit der Zugvollständigkeitsüberwachungseinrichtung kann eine streckenseitige Ausrüstung beispielsweise mit Achszählern oder Gleisstromkreisen eingespart werden. Die Einrichtung kann beispielsweise auch mit einer Zugsteuerungseinrichtung verbunden werden, um beispielsweise eine automatische Bremsung des Fahrzeugverbandes zu veranlassen, wenn eine Fahrzeugverbandstrennung erkannt worden ist. Wenn die Einrichtung sensibel genug eingestellt ist, kann auch detektiert werden, an welcher Stelle, dass heißt zwischen welchen Fahrzeugen des Fahrzeugverbandes getrennt wurde.With the train integrity monitor can be a trackside equipment for example with axle counters or track circuits can be saved. The device can, for example also be connected to a train control device, for example to cause an automatic braking of the vehicle association, when a vehicle dressing separation has been detected. If the Device is set sensitive enough, can also be detected be, at which point, that is between which vehicles of the vehicle association was separated.

Claims (16)

Vorrichtung (1) zur fahrzeugseitigen Überwachung der Vollständigkeit schienengebundener Fahrzeugverbände (F), bestehend aus einer Mehrzahl aneinander gekoppelter Fahrzeuge (8, 9), mit mindestens einer Ortungseinheit (4) zur Bestimmung der Position des Fahrzeugverbandes (F), gekennzeichnet durch – mindestens einen Sensor (3) zur Bestimmung der auftretenden Schub- und/oder Zugkräfte im Bereich mindestens einer Verbindung zweier aneinander gekoppelter Fahrzeuge (8, 9) des Fahrzeugverbandes (F) und – eine Überwachungseinheit (2), die mit dem mindestens einen Sensor (3) im Verbindungsbereich und zumindest einer Ortungseinheit (4) verbunden und zur Ermittlung der Zugvollständigkeit durch Bestimmen von Soll-Werten der Schub- und/oder Zugkräfte an der von der Ortungseinheit (4) ermittelten Position des Fahrzeugverbandes (F) und Vergleichen mit den aus mindestens einem der Sensoren (3) im Verbindungsbereich ermittelten Ist-Werten der Schub- und/oder Zugkräfte eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) for vehicle-side monitoring of the completeness of rail-bound vehicle bodies (F), consisting of a plurality of mutually coupled vehicles ( 8th . 9 ), with at least one locating unit ( 4 ) for determining the position of the vehicle body (F), characterized by - at least one sensor ( 3 ) for determining the thrust and / or traction forces occurring in the region of at least one connection of two vehicles coupled to one another ( 8th . 9 ) of the vehicle association (F) and - a monitoring unit ( 2 ) connected to the at least one sensor ( 3 ) in the connection area and at least one location unit ( 4 ) and determining the train completion by determining desired values of the thrust and / or tensile forces at the of the locating unit ( 4 ) determined position of the vehicle association (F) and comparing with the at least one of the sensors ( 3 ) is established in the connection area determined actual values of shear and / or tensile forces. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (3) zur Messung der auftretenden Kräfte im Verbindungsbereich zwischen mindestens einem Triebfahrzeug (8) am Anfang des Fahrzeugverbandes und einem nachfolgenden Fahrzeug (9) am Anfang des nicht angetriebenen Wagenzuges vorgesehen ist.Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at least one sensor ( 3 ) to Measurement of the forces occurring in the connection region between at least one traction vehicle ( 8th ) at the beginning of the vehicle association and a subsequent vehicle ( 9 ) is provided at the beginning of the non-driven wagon train. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (3) zur Messung der auftretenden Kräfte im Verbindungsbereich zwischen mindestens einem Triebfahrzeug (8) am Ende des Fahrzeugverbandes (F) und einem anschließenden Fahrzeug (9) vorgesehen ist.Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one sensor ( 3 ) for measuring the forces occurring in the connection region between at least one traction vehicle ( 8th ) at the end of the vehicle association (F) and a subsequent vehicle ( 9 ) is provided. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) mit einem Datenspeicher (5) verbunden ist, der zur Hinterlegung eines streckenbezogenen Referenz-Kraft-Verlaufes mit ortsabhängigen Sollkräften im Verbindungsbereich vorgesehen ist, und die Überwachungseinheit (2) zur Ermittlung der Soll-Werte mittels der Position des Fahrzeugverbandes (F) und des streckenbezogenen Referenz-Kraft-Verlaufes eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) with a data memory ( 5 ), which is provided for depositing a distance-related reference force profile with location-dependent set forces in the connection area, and the monitoring unit ( 2 ) is set up to determine the desired values by means of the position of the vehicle association (F) and of the distance-related reference force profile. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) derart eingerichtet ist, dass der streckenbezogene Referenz-Kraft-Verlauf mindestens vor dem ersten Befahren der Strecke mittels eines Referenz-Kraft-Messfahrzeugverbandes ermittelt und hinterlegt wird.Contraption ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the device ( 1 ) is set up such that the distance-related reference force profile is determined and stored at least before the first driving on the route by means of a reference force-measuring vehicle association. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) mit einem Datenspeicher (6) verbunden ist, der zur Hinterlegung einer streckenbezogenen Topologie der Strecke vorgesehen ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) with a data memory ( 6 ), which is provided for the deposit of a route-related topology of the route. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwa chungseinheit (2) zur Ermittlung der Soll-Werte mittels der Position des Fahrzeugverbands (F) und der streckenbezogenen Topologie der Strecke eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) is set up for determining the target values by means of the position of the vehicle association (F) and the route-related topology of the route. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) zum Erkennen einer Trennung des Fahrzeugverbandes (F) beim Anfahren des Fahrzeugverbands, wenn aus der Streckentopologie und der aktuellen Position keine Steigung (S) detektiert wurde, auf der sich der Fahrzeugverband befindet, durch Bestimmen der Kraftimpulse an mindestens einem der Sensoren (3) im Verbindungsbereich und Vergleichen mit einer vorher bestimmten Anzahl von Kraftimpulsen eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) for detecting a separation of the vehicle body (F) when starting the vehicle body, if from the route topology and the current position, no slope (S) was detected on which the vehicle body is located by determining the force pulses to at least one of the sensors ( 3 ) in the connection area and comparing with a predetermined number of force pulses. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) zum Erkennen einer Trennung des Fahrzeugverbandes (F) an einer aus der Streckentopologie und der aktuellen Position detektierten Fahrt auf einer ebenen Strecke (E) durch Änderung der Schub- und/oder Zugkraft an mindestens einem der Sensoren (3) im Verbindungsbereich eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) for detecting a separation of the vehicle body (F) at a travel detected on a flat route (E) from the route topology and the current position by changing the pushing and / or pulling force on at least one of the sensors ( 3 ) is set up in the connection area. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) zum Erkennen einer Trennung des Fahrzeugverbandes (F) an einer aus der Streckentopologie und der aktuellen Position detektierten Steigungsfahrt (S) durch Reduktion der Schub- und/oder Zugkräfte an mindestens einem der Sensoren (3) im Verbindungsbereich eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 6 to 9, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) for detecting a separation of the vehicle body (F) at a gradient travel (S) detected from the route topology and the current position by reducing the pushing and / or pulling forces on at least one of the sensors ( 3 ) is set up in the connection area. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) zum Erkennen einer Trennung des Fahrzeugverbandes (F) an einer aus der Streckentopologie und der aktuellen Position detektierten Gefällefahrt (G) bei einem ausschließlich durch das Triebfahrzeug (8) gebremsten Fahrzeugverband (F) durch Bestimmen des Gesamtgewichts des Fahrzeugverbands (F) mittels der gemessenen Schub- und/oder Zugkräfte an mindestens einem der Sensoren (3) im Verbindungsbereich eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) for detecting a separation of the vehicle body (F) at a gradient travel (G) detected from the route topology and the current position in the case of an exclusively by the locomotive ( 8th ) braked vehicle body (F) by determining the total weight of the vehicle body (F) by means of the measured shear and / or tensile forces on at least one of the sensors ( 3 ) is set up in the connection area. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) zum Erkennen einer Trennung des Fahrzeugverbandes (F) an einer aus der Streckentopologie und der aktuellen Position detektierten Fahrt an einem Übergang (Ü) zwischen einer Ebene (E) und einer Steigung (S) oder einem Gefälle (G) durch sprunghafte Änderung der Schub- und/oder Zugkräfte an mindestens einem der Sensoren (3) im Verbindungsbereich eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) for detecting a separation of the vehicle body (F) at a detected from the route topology and the current position ride at a transition (Ü) between a plane (E) and a slope (S) or a slope (G) by sudden change in thrust and / or tensile forces on at least one of the sensors ( 3 ) is set up in the connection area. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) zum Erkennen einer Trennung des Fahrzeugverbandes (F) an einer aus der Streckentopologie und der aktuellen Position detektierten Wannenfahrt (W) oder Kuppenfahrt (K) durch Bestimmen der Lastwechselimpulse zwischen Schub- und/oder Zugkräften an mindestens einem der Sensoren (3) im Verbindungsbereich und Vergleichen mit vorher bestimmten Lastwechselimpulsen eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) for detecting a separation of the vehicle body (F) at a trough travel (W) or tipping (K) detected from the route topology and the current position by determining the load change impulses between thrusting and / or pulling forces on at least one of the sensors ( 3 ) is arranged in the connection area and comparing with previously determined load change pulses. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) zum Beseitigen von kurzfristigen messfehlerbehafteten Kraftänderungen mittels eines Tiefpassfilters eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) is set up to eliminate short-term measurement-error-related force changes by means of a low-pass filter. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) mit mindestens einer Alarmeinheit (7) verbunden ist, die zur Mitteilung einer Trennung des Fahrzeugverbandes (F) an mindestens einen Fahrzeugverbandsführer (10) durch visuelle, akustische oder haptische Signale eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) with at least one alarm unit ( 7 ) to notify a separation of the vehicle group (F) to at least one vehicle 10 ) by visu elle, acoustic or haptic signals is set up. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (2) mit mindestens einer Alarmeinheit (7) verbunden ist, die zur Auslösung einer Bremsung des Fahrzeugverbundes (F) bei einer erkannten Trennung des Fahrzeugverbundes (F) eingerichtet ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring unit ( 2 ) with at least one alarm unit ( 7 ) is connected, which is set up to trigger a braking of the vehicle network (F) at a detected separation of the vehicle network (F).
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