DE102007006833A1

DE102007006833A1 - Action e.g. switching operation, triggering device for railway system, has sensors detecting acoustic signals, where device detects rail-mounted vehicle located on track system based on signals and triggers action based on vehicle detection

Info

Publication number: DE102007006833A1
Application number: DE200710006833
Authority: DE
Inventors: Matthias Grimm; Markus Pelz
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2008-08-14

Abstract

The device (1) has sensors (3a, 3b) provided for detecting acoustic signals propagated from a track system. The device is arranged for detecting a rail-mounted vehicle (5) located on the track system based on the acoustic signals and for triggering an action e.g. switching operation, based on the detection of the vehicle. The sensors are provided in proximity to a level crossing security system, where the device is connected with the level crossing security system for triggering level crossing security elements (7) of the security system. An independent claim is also included for a method for triggering actions of block and/or signal box.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslösen von Aktionen mit mindestens einem Sensor, der zum Detektieren von sich im Gleiskörper ausbreitenden akustischen Signalen vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Auslösen von Aktionen, bei dem mittels Sensoren sich im Gleiskörper ausbreitende akustische Signale detektiert werden.The The invention relates to a device for triggering actions with at least one sensor capable of detecting itself in the track body propagating acoustic signals is provided. The invention also concerns a method for triggering actions, in which by means of sensors propagating in the track body acoustic signals are detected.

Im heutigen modernen Eisenbahnnetz finden sich eine ganze Reihe von Einrichtungen, die weitestgehend dazu geeignet sind, automatisch bestimmte Schaltvorgänge auszulösen, sobald sie von einem vorbeifahrenden Zugverband passiert wurden. Solche Einrichtungen können zum Beispiel Balisen sein, die punktuell im Gleis angeordnet sind und beim Überfahren durch einen Zug Daten übertragen können.in the Today's modern railway network can be found a whole series of Facilities that are most suitable for this, automatically to trigger certain shifts as soon as they were passed by a passing train. Such facilities can be, for example, balises that are punctual in the track are arranged and transferred when crossing a train data can.

Aus der DE 197 48 692 A1 ist ein Achszähler bekannt, der eine Sensorspule aufweist, welche in einem Oszillatorkreis eingebunden ist und in einem hochfrequenten magnetischen Wechselfeld beaufschlagt wird. Bei Durchgang einer das magnetische Wechselfeld beeinflussenden Masse, zum Beispiel ein Eisenbahnrad, erfährt dieses Wechselfeld und der damit verbundene Oszillatorkreis eine Dämpfung, welche als elektrisches Zählsignal für eine Achse ausgewertet werden kann. Damit wird es möglich, die in einem Blockabschnitt ein- und ausfahrenden Achsen zu zählen, um sicherzustellen, dass der schienengebundene Fahrzeugverband vollständig den Blockabschnitt freigefahren hat.From the DE 197 48 692 A1 an axle counter is known, which has a sensor coil which is integrated in an oscillator circuit and is acted upon in a high-frequency alternating magnetic field. Upon passage of an alternating magnetic field influencing mass, for example, a railway wheel, learns this alternating field and the associated oscillator circuit attenuation, which can be evaluated as an electrical count signal for an axis. This makes it possible to count the axes entering and leaving a block section to ensure that the rail-bound vehicle body has completely cleared the block section.

Aus der DE 199 54 760 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung des Gleiskörpers bekannt, bei dem mittels eines akustischen Empfängers, der im Gleiskörper angeordnet ist, die akustischen Signale im Gleiskörper aufgenommen und ausgewertet werden. Dies hat zum Ziel, anhand der akustischen Signale erkennen zu können, ob der Gleiskörper Beschädigungen, wie zum Beispiel Risse oder Gleisbrüche, aufweist. Als Quelle für die akustischen Signale kann unter anderem ein sich nähernder Zug sein oder ein entsprechender Sender im Gleiskörper angeordnet sein.From the DE 199 54 760 A1 a method and an apparatus for monitoring the track body is known in which by means of an acoustic receiver, which is arranged in the track body, the acoustic signals are recorded and evaluated in the track body. The aim of this is to be able to detect, on the basis of the acoustic signals, whether the track body has damage, such as, for example, cracks or track breaks. The source of the acoustic signals may be, inter alia, an approaching train or a corresponding transmitter arranged in the track body.

Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik eine Reihe von Schienenkontakten bekannt, die beim Überfahren durch einen Zugverband einen Schaltvorgang auslösen. Solch ein Schaltvorgang kann zum Beispiel das Sichern eines Bahnübergangs mittels Schranken sein. Dazu wird in einem gewissen Abstand vor dem Bahnübergang ein solcher Schaltkontakt an der Schiene befestigt und mit der Bahnübergangssicherungsanlage verbunden. Überfährt ein Zugverband einen solchen Schienenkontakt, so wird ein Signal an die Bahnübergangssicherungsanlage gesendet, die daraufhin den Bahnübergang sichert, d. h. die Schranken werden geschlossen oder das Lichtsignal wird eingeschaltet. Hat der Zugverband den Bahnübergangsbereich verlassen, so wird wiederum mit einem dahinter installierten Schienenkontakt der Bahnübergang für den Straßenverkehr wieder freigegeben.Of Further, from the prior art, a number of rail contacts known that when driving over a train a switching operation trigger. Such a switching operation may, for example, the Secure a railroad crossing by means of barriers. To gets in at a certain distance before the railroad crossing such switch contact attached to the rail and with the level crossing security system connected. Overrides a train bandage such Rail contact, so a signal to the level crossing security system which then ensures the level crossing, d. H. the barriers are closed or the light signal is switched on. Has the train is leaving the level crossing area, so will again with a rail contact installed behind the railroad crossing released for traffic again.

Nachteilig bei dieser Art von Schienenkontakten ist, dass ein hoher Aufwand in Bezug auf die Verkabelung erfolgen muss. Dies bedeutet, dass zum Beispiel bei einem Anschaltpunkt für einen Bahnübergang eine Entfernung von bis zu 1.500 m überbrückt werden muss. Dabei bedeutet der hohe Verkabelungsaufwand zum einen hohe Investitionskosten durch Erdbau- und Kabelzieharbeiten, zum anderen muss mit hohem Wartungsaufwand im Verlauf der Lebenszeit der BÜ-Anlage gerechnet werden.adversely At this type of rail contacts is that a high effort in relation to the wiring. This means that to Example with a connection point for a railroad crossing a distance of up to 1,500 m bridged must become. This means the high cabling effort on the one hand high investment costs through earthmoving and cable drawing work, on the other hand must be with high maintenance during the lifetime of the BÜ plant be counted.

Darüber hinaus stellt die Schaltung mittels Schienenkontakt eine Festlegung auf eine starre Entfernung zum beeinflussenden Objekt dar, so dass eine dynamische Anpassung an die jeweiligen eisenbahnbetrieblichen Gegebenheiten nicht oder nur mit hohem Infrastrukturaufwand erfolgen kann.About that In addition, the circuit by means of rail contact a determination at a fixed distance to the influencing object, so that a dynamic adaptation to the respective railway conditions can not be done or only with high infrastructure costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung zum Auslösen von Schaltvorgängen im Schienenverkehr anzugeben.task It is therefore an improved device of the present invention for triggering shifts in rail traffic specify.

Die Aufgabe wird mit der Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zum Erkennen eines auf dem Gleiskörper befindlichen schienengebundenen Fahrzeugs in Abhängigkeit des akustischen Signals und zum Auslösen einer Aktion in Abhängigkeit der Erkennung des schienengebundenen Fahrzeugs eingerichtet ist.The The object is achieved with the device of the type mentioned in the present invention solved that the device for detecting a on the Tracked rail vehicle in Dependence of the acoustic signal and triggering an action depending on the detection of the rail-bound Vehicle is set up.

Dadurch wird es möglich, einen sich einer solchen Vorrichtung nähernden Zugverband zu erkennen und daraufhin eine Aktion auszulösen. Aufgrund der Reibung zwischen Stahlrad und Stahlschiene werden Schwingungen innerhalb der Schiene bzw. des Gleiskörpers erzeugt, die sich in Form von Körperschall innerhalb der Schiene ausbreiten. Diese Schwingungen können auch noch in einiger Entfernung zum verursachenden Fahrzeug bzw. Objekt akustisch wahrgenommen werden. Eine an einem Bahnübergang angeordnete Vorrichtung der eingangs genannten Art kann so einen herannahenden Zug erkennen und den Bahnübergang sichern. Da die Vorrichtung nun in der Nähe des Bahnübergangs installiert werden kann, ist eine teure Verkabelung eines Schienenkontaktes nicht mehr notwendig.Thereby it becomes possible to approach such a device Recognize train formation and then trigger an action. Due to the friction between the steel wheel and the steel rail, vibrations occur generated within the rail or the track body, the propagate in the form of structure-borne noise within the rail. These Vibrations may still be at some distance to the causing the vehicle or object are acoustically perceived. An arranged at a railway crossing device of the beginning This type can recognize such an approaching train and the railroad crossing to back up. As the device is now near the railroad crossing can be installed is an expensive wiring of a rail contact not necessary anymore.

Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung mit einer Bahnübergangssicherungsanlage verbunden und zum Auslösen von Bahnübergangssicherungsmitteln der Bahnübergangssicherungsanlage eingerichtet ist. So können Bahnübergänge wie bisher beim Erkennen eines sich dem Bahnübergang nähernden Zuges gesichert und später wieder freigegeben werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Sensoren in der Nähe der Bahnübergangssicherungsanlage vorgesehen sind, um hohe Kosten durch Verkabelungen zu vermeiden.It is therefore particularly advantageous if the device with a level crossing assurance connected position and set up to trigger level crossing security means of the level crossing security system. Thus, railroad crossings can be secured as before when recognizing a train approaching the railroad crossing and later released again. It is particularly advantageous if the sensors are provided in the vicinity of the level crossing protection system in order to avoid high costs due to cabling.

Denkbar ist aber auch, dass die Vorrichtung dazu genutzt wird, um bestimmte Aktionen innerhalb eines Block- und/oder Stellwerkes auszulösen. Dazu wird die Vorrichtung mit einem solchen Block- und/oder Stellwerk verbunden. So könnten zum Beispiel Weichen oder ähnliches in Abhängigkeit der Erkennung geschaltet werden.Conceivable but it is also that the device is used to certain Trigger actions within a block and / or interlocking. For this purpose, the device with such a block and / or interlocking connected. For example, switches or similar be switched depending on the detection.

Vorteilhafterweise ist der mindestens eine Sensor in dem Gleiskörper vorgesehen. Der Gleiskörper umfasst dabei sowohl die beiden parallel laufenden Schienen als auch das Gleisbett. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sensor an mindestens einem Schienenstrang des Gleises angeordnet wird. Die sich in dem Schienenstrang ausbreitenden akustischen Signale können somit direkt mittels eines entsprechend geeigneten Sensors detektiert werden.advantageously, the at least one sensor is provided in the track body. The track body includes both the two parallel running rails as well as the track bed. Especially advantageous it is when the sensor on at least one track of the track is arranged. The propagating in the rail track acoustic Signals can thus directly by means of a corresponding suitable sensor can be detected.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn an beiden Schienensträngen eines Gleises jeweils mindestens ein Sensor vorgesehen ist. Damit kann eine zuverlässigere Detektierung eines sich nähernden Zuges gewährleistet werden. Es ist aber auch denkbar, dass mehrere Sensoren an einem Schienenstrang in einem bestimmten Abstand vorgesehen sind.All it is particularly advantageous if on both rail tracks a track is provided in each case at least one sensor. In order to may be a more reliable detection of an approaching move be guaranteed. But it is also conceivable that several Sensors are provided on a rail track at a certain distance.

Durch die Auswertung des empfangenen Körperschalls in dem Gleiskörper ist es ebenfalls möglich, die Entfernung zwischen Sensor und Fahrzeugverband zu bestimmen. Im Hinblick darauf ist es dann besonders vorteilhaft, wenn die Aktion in Abhängigkeit dieser ermittelten Entfernung ausgelöst wird. So kann die Vorrichtung an die örtlichen oder bahnbetrieblichen Gegebenheiten besser angepasst werden, ohne kostenintensive Installationsarbeiten durchführen zu müssen.By the evaluation of the received structure-borne noise in the track body it is also possible the distance between sensor and vehicle association. In view of that it is then especially beneficial if the action is dependent this determined distance is triggered. So can the Device to the local or railway conditions be better adapted without performing costly installation work to have to.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch Auslösen einer Aktion in Abhängigkeit der Erkennung der schienengebundenen Fahrzeuge.The The object of the present invention is also achieved by a method of the type mentioned solved according to the invention by triggering an action depending on Detection of rail vehicles.

Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.advantageous Embodiments can be found in the corresponding subclaims.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert.The The invention will be exemplified with reference to the accompanying drawings explained in more detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 schematische Darstellung der Vorrichtung zum Erkennen eines sich nähernden Zugverbandes; 1 schematic representation of the device for detecting an approaching train formation;

2 schematische Darstellung der Vorrichtung an einem Bahnübergang. 2 schematic representation of the device at a railroad crossing.

1 zeigt den prinzipiellen schematischen Aufbau der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 1 weist dabei an jedem Schienenstrang 2a, 2b jeweils einen Sensor 3a, 3b auf, die mit einer Auswerteinheit 4 verbunden sind. Nähert sich nun ein Zugverband 5 den beiden Sensoren 3a, 3b, so wird aufgrund der Reibung zwischen der Stahlschiene und dem Stahlrad eine Schwingung in den beiden Stahlschienen 2a, 2b erzeugt, die durch die beiden Sensoren 3a, 3b detektiert werden können. Diese detektierte Schwingung wird an die Auswerteinheit 4 übertragen, in der dann festgestellt werden kann, ob sich auf der Schiene ein Zugverband 5 nähert. 1 shows the basic schematic structure of the device according to the present invention. The device 1 points to each rail track 2a . 2 B one sensor each 3a . 3b on that with an evaluation unit 4 are connected. Now approaching a train 5 the two sensors 3a . 3b , so due to the friction between the steel rail and the steel wheel, a vibration in the two steel rails 2a . 2 B generated by the two sensors 3a . 3b can be detected. This detected vibration is sent to the evaluation unit 4 in which it can then be determined whether there is a train on the rail 5 approaches.

Die Auswerteinheit 4 kann dabei derart eingerichtet sein, dass sie anhand der von den Sensoren 3a, 3b übertragenen Schwingungen feststellen kann, wie weit der Zugverband von der Vorrichtung noch entfernt ist. Dazu ist die Auswerteinheit 4 insbesondere dazu eingerichtet, die charakteristischen Größen der Schwingung wie Amplitude, Frequenz, Frequenzspektrum, Phasenverschiebung und/oder Dämpfung zu ermitteln und zu analysieren.The evaluation unit 4 In this case, it can be set up in such a way that it is based on that of the sensors 3a . 3b transmitted vibrations can determine how far the train is still removed from the device. This is the evaluation unit 4 in particular adapted to determine and analyze the characteristic quantities of the oscillation such as amplitude, frequency, frequency spectrum, phase shift and / or damping.

2 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 1 zur Steuerung eines Bahnübergangs 6. Dazu ist die Auswerteinheit 4 mit den Bahnübergangssicherungsmitteln 7, in diesem Beispiel entsprechende Lichtsignale, verbunden. Nähert sich dieser Schienenstrecke nun ein Zugverband 5, so wird dies mittels der Sensoren 3a, 3b in der Auswerteinheit 4 detektiert. Die Auswerteinheit 4 sendet dann ein Signal an die Bahnübergangssicherungsanlage 7 und sichert somit den Bahnübergangsbereich 6 ab. 2 shows a schematic representation of the device 1 for controlling a level crossing 6 , This is the evaluation unit 4 with the level crossing safeguards 7 , in this example, corresponding light signals connected. Approaches this rail line now a train 5 This is done by means of the sensors 3a . 3b in the evaluation unit 4 detected. The evaluation unit 4 then sends a signal to the level crossing protection system 7 and thus secures the level crossing area 6 from.

Hat der Zugverband 5 den Bahnübergangsbereich 6 passiert, so kann die Auswerteinheit 4 ab einer bestimmten Entfernung zu dem Zugverband 5 den Bahnübergangsbereich 6 wieder freigeben.Has the train bandage 5 the railroad crossing area 6 happens, so the evaluation unit 4 from a certain distance to the train 5 the railroad crossing area 6 release it again.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19748692 A1 [0003]
- DE 19954760 A1 [0004]

Claims

Contraption ( 1 ) for triggering actions with at least one sensor ( 3a . 3b ) provided for detecting acoustic signals propagating in the track body, characterized in that the device ( 1 ) for detecting a rail-bound vehicle on the track body ( 5 ) depending on the acoustic signal and for triggering an action depending on the detection of the rail-bound vehicle ( 5 ) is set up.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the device ( 1 ) connected to a level crossing protection system and for triggering level crossing protection means ( 7 ) of the level crossing security system is set up.

Contraption ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the device ( 1 ) and / or the sensor ( 3a . 3b ) is provided near the level crossing protection system.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) connected to at least one block and / or interlocking and is set up to trigger actions of the block and / or interlocking.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 3a . 3b ) is provided on the track body.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 3a . 3b ) on a rail ( 2a . 2 B ) of the track is provided.

Contraption ( 1 ) according to claim 6, characterized in that on both rails ( 2a . 2 B ) of the track at least one sensor ( 3a . 3b ) is provided.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) for determining the distance between sensor ( 3a . 3b ) and rail vehicle ( 5 ) is set up as a function of the acoustic signal.

Contraption ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the device for triggering the action as a function of the determined distance to the rail-bound vehicle ( 5 ) is set up.

Method for triggering actions in which by means of sensors ( 3a . 3b ) acoustic signals propagating in the track body are detected, characterized by recognition of rail-bound vehicles located on the track body ( 5 ) depending on the acoustic signals and triggering an action depending on the detection of the rail-bound vehicles ( 5 ).

A method according to claim 10, characterized by Triggering of level crossing means of a Railway crossing safety system.

A method according to claim 10 or 11, characterized by triggering actions of a block and / or interlocking.