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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer
Befahrung eines Gleisabschnitts durch ein Schienenfahrzeug, bei
dem durch ein Rad des Schienenfahrzeugs und/oder einen Spurkranz
des Rades ein Befahrungssignal ausgelöst wird.
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Ein
entsprechendes Verfahren ist beispielsweise aus der veröffentlichten
deutschen Patentanmeldung
DE
3808484 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Sensoreinrichtung
für Eisenbahnanlagen in Form eines neben einer Schiene
der Eisenbahnanlage montierten Radsensors.
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Generell
kann mit Hilfe von an beziehungsweise neben der Schiene angebrachten
Radsensoren eine Befahrung durch Schienenfahrzeuge erkannt und hieraus
die Belegung von Gleisabschnitten mit Schienenfahrzeugen abgeleitet
werden. Ein gebräuchliches Funktionsprinzip eines Radsensors
beruht auf einer Beeinflussung eines Magnetfeldes einer Sensorspule
und der damit einhergehenden magnetischen Dämpfung des
Feldes durch ein Rad beziehungsweise den Spurkranz eines Rades des Schienenfahrzeuges.
Im Idealfall wird das magnetische Feld hierbei ausschließlich
durch eine entsprechende Befahrung des Gleisabschnitts beeinflusst. Durch
Verwendung eines Doppelradsensors ist weiterhin eine Bestimmung
der Geschwindigkeit und der Fahrtrichtung des Rades beziehungsweise
des Fahrzeugs möglich. Dabei werden im Zusammenhang mit Radsensoren
im Sprachgebrauch üblicherweise ein Rad und die mit dem
Rad verbundene Achse gleichgesetzt. Dies bedeutet, dass durch Berücksichtigung der
am Radsensor erkannten Fahrtrichtung Ach sen entweder in einen Gleisabschnitt
eingezählt oder aus einem Gleisabschnitt ausgezählt
werden.
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In
der Praxis besteht das Problem, dass ein Radsensor üblicherweise
nicht nur durch die Befahrung mit Achsen eines Schienenfahrzeugs
beeinflusst wird. So werden entsprechende Radsensoren beispielsweise
auch durch von Schienenfahrzeugen herabhängende Eisenteile
beeinflusst. Liegt ein Radsensor in einem Straßenbereich,
so besteht weiterhin das Problem, dass der Radsensor auch durch
vorbeifahrende Straßenfahrzeuge beeinflusst werden kann.
Entsprechende Beeinflussungen des Radsensors, die nicht durch die
Befahrung eines Schienenfahrzeugs verursacht werden, führen
dazu, dass fälschlicherweise ein Befahrungssignal ausgelöst wird
und damit Achsen in einen Gleisabschnitt eingezählt beziehungsweise
aus einem Gleisabschnitt ausgezählt werden. Entsprechende
fälschlicherweise ausgelöste Befahrungssignale
führen zu betrieblichen Behinderungen und verhindern generell
eine effektive Nutzung von Radsensoren im Bereich von Straßen.
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Folgen
in einer Eisenbahnanlage mehrere zusammenhängende Gleisabschnitte
hintereinander, so besteht die Möglichkeit, unplausible
Befahrungsmeldungen beziehungsweise Befahrungssignale eines Radsensors
durch Auswertung der Zustände der angrenzenden Gleisabschnitte
zu erkennen und zu verwerfen. Bei einer solchen Plausibilitätsprüfung kann
beispielsweise davon ausgegangen werden, dass eine in einen Gleisabschnitt
einfahrende Achse zuvor in einem angrenzenden Gleisabschnitt erkannt worden
sein sollte. Ein Nachteil einer entsprechenden Vorgehensweise besteht
neben dem Aufwand für eine entsprechende Plausibilitätsprüfung
und möglichen Fehlern bei dieser Prüfung jedoch
insbesondere darin, dass eine solche Prüfung nur dann möglich
ist, wenn mehrere zusammenhängende Gleisabschnitte existieren.
Dies ist jedoch nicht immer der Fall. So gibt es beispielsweise
im Falle einer einzelnen elektrisch ortsgestellten Weiche häufig
nur einen Gleisabschnitt, so dass eine Achsverfolgung außerhalb
des dem Radsensor zugeordneten Gleisabschnitts nicht möglich
ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders
zuverlässiges Verfahren zum Erkennen einer Befahrung eines
Gleisabschnitts durch ein Schienenfahrzeug anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird für ein Verfahren der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
zumindest eine Kenngröße für den Durchmesser
des Rades und/oder den Durchmesser des Spurkranzes des Rades ermittelt
wird, die zumindest eine Kenngröße mit einem vorgegebenen
kenngrößenspezifischen Wertebereich verglichen
wird und das Befahrungssignal ausgelöst wird, sofern die
zumindest eine Kenngröße innerhalb des vorgegebenen
kenngrößenspezifischen Wertebereichs liegt.
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Erfindungsgemäß wird
zumindest eine Kenngröße für den Durchmesser
des Rades und/oder den Durchmesser des Spurkranzes des Rades ermittelt.
Entsprechende Verfahren zum Ermitteln von Kenngrößen
für den Durchmesser eines Rades oder eines Spurkranzes
als solche sind, insbesondere zur Bestimmung des Rad- beziehungsweise
Spurkranzdurchmessers von Güterwagen zwecks entsprechender
Geschwindigkeitsregelung mittels Kolbengleisbremsen in Ablaufanlagen,
beispielsweise aus den veröffentlichten deutschen Patentanmeldungen
DE 10 2004 012 167
A1 ,
DE
10 2004 012 170 A1 ,
DE 10 2004 041 803 A1 sowie
DE 10 2004 041 804 A1 bekannt.
Hinweise bezüglich einer Verwendung der bestimmten Durchmesser
im Zusammenhang mit dem Auslösen eines Befahrungssignals,
etwa durch einen Radsensor, liefern die bekannten Druckschriften
jedoch nicht.
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Bei
der zumindest einen Kenngröße für den Durchmesser
des Rades und/oder den Durchmesser des Spurkranzes des Rades kann
es sich entweder um den jeweiligen Durchmesser selbst handeln, oder aber
um eine Kenngröße, aus der der entsprechende Durchmesser
bestimmt werden kann. Dies bedeutet, dass eine Bestimmung des tatsächlichen
Durchmessers des Rades beziehungsweise des Spurkranzes des Rades
nicht zwingend erforderlich ist, da auch eine entsprechende Kenn-
beziehungsweise Messgröße, aus der sich der entsprechende
Durchmesser berechnen lässt, zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen
Verfahren geeignet ist.
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Erfindungsgemäß wird
die zumindest eine Kenngröße mit einem vorgegebenen
kenngrößenspezifischen Wertebereich verglichen.
Sofern die zumindest eine Kenngröße innerhalb
des vorgesehenen kenngrößenspezifischen Wertebereichs
liegt, so wird das Befahrungssignal ausgelöst. Umgekehrt wird
das Auslösen des Befahrungssignals unterdrückt,
sofern die zumindest eine Kenngröße außerhalb
des vorgesehenen kenngrößenspezifischen Wertebereichs
liegt. Somit wird ein Befahrungssignal generell lediglich in solchen
Fällen ausgelöst, in denen die zumindest eine
Kenngröße für den Durchmesser des Rades
und/oder den Durchmesser des Spurkranzes des Rades innerhalb des
vorgegebenen kenngrößenspezifischen Wertebereichs
liegt. Dadurch können durch herabhängende Eisenteile oder
Straßenfahrzeuge fälschlicherweise verursachte
Befahrungssignale vorteilhafterweise zuverlässig und effektiv
unterdrückt beziehungsweise ausgeblendet werden. Hierdurch
wird das Erkennen einer Befahrung eines Gleisabschnitts durch ein
Schienenfahrzeug erheblich verbessert beziehungsweise erst ermöglicht.
Letzteres gilt beispielsweise im Straßenbereich, d. h.
beispielsweise im Bereich von Bahnübergängen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße
Verfahren von unterschiedlichen Arten von Komponenten durchgeführt
werden kann. So besteht beispielsweise einerseits die Möglichkeit, dass
von einem Radsensor ein Signal, etwa in Form eines Spannungssignals,
an eine an den Radsensor angebundene Auswerteeinrichtung gemeldet
wird. Dabei kann eine entsprechende Auswerteeinrichtung am Gleis
in der Nähe des Radsensors, in einer zentralen Steuereinrichtung,
etwa in einem Stellwerk, oder aber auch räumlich verteilt
angeordnet sein. Aus dem empfangenen Signal kann seitens der Auswerteeinrichtung
zumindest eine Kenngröße für den Durchmesser
des Rades und/oder den Durchmesser des Spurkranzes des Rades ermittelt
und die zumindest eine Kenngröße mit dem vorgegebenen
kenngrößenspezifischen Wertebereich verglichen
werden. Sofern die betrachtete zumindest eine Kenngröße
innerhalb des kenngrößenspezifischen Wertebereichs
liegt, wird das Befahrungssignal in dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Auswerteeinrichtung
ausgelöst. In einer alternativen Ausführungsform
ist es beispielsweise jedoch auch denkbar, dass das erfindungsgemäße Verfahren
von beziehungsweise in dem Radsensor selbst durchgeführt
wird. In diesem Fall wird das ausgelöste Befahrungssignal
von dem Radsensor beispielsweise an eine angebundene Auswerte- oder Steuereinrichtung übermittelt.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße
Verfahren derart ausgestaltet, dass der kenngrößenspezifische Wertebereich
in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Räder
und/oder dem Durchmesser der Spurkränze von den betreffenden
Gleisabschnitt üblicherweise befahrenden Schienenfahrzeugen
vorgegeben wird. Diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
bietet den Vorteil, dass sich fälschlicherweise als Räder
eines Schienenfahrzeugs erfasste Stahlgürtel von Rädern
von Straßenfahrzeugen effektiv ausblenden lassen. Vorteilhafterweise
kann der kenngrößenspezifische Wertebereich dabei,
beispielsweise durch eine entsprechende Konfiguration eines verwendeten
Radsensors beziehungsweise einer an einen Radsensor angebundenen
Auswerteeinrichtung, jeweils auf die Art der den betreffenden Gleisabschnitt üblicherweise
befahrenden Schienenfahrzeuge abgestimmt werden. Hierdurch können fälschlicherweise
erzeugte Befahrungssignale besonders zuverlässig und effizient
unterdrückt werden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass der kenngrößenspezifische
Bereich selbstverständlich auch indirekt dadurch vorgegeben
werden kann, dass nicht der Durchmesser der Räder und/oder
der Durchmesser der Spurkränze von den betreffenden Gleisabschnitt üblicherweise
befahrenden Schienenfahrzeugen sondern typische Durchmesser von
Rädern von Straßenfahrzeugen festgelegt beziehungsweise
berücksichtigt werden. Der kenngrößenspezifische
Wertebereich ist in diesem Fall gerade dadurch definiert, dass er
die typischen Kenngrößen von Straßenfahrzeugen
ausschließt. Dies bedeutet, dass ein Befahrungssignal ausgelöst
wird, sofern die zumindest eine Kenngröße außerhalb
des Bereichs typischer Kenngrößen von Straßenfahrzeugen
liegt. Umgekehrt unterbleibt vorteilhafterweise das Auslösen eines
Befahrungssignals, sofern die zumindest eine Kenngröße
innerhalb des Bereichs typischer Kenngrößen von
Straßenfahrzeugen liegt. Dies bietet den Vorteil, dass
nur eindeutig einem Straßenfahrzeug zugeordnete Befahrungssignale
ausgeblendet werden, während andere aufgrund des bestimmten Durchmessers
möglicherweise zweifelhafte Befahrungssignale nicht verworfen
werden.
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Vorzugsweise
ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet,
dass die durch die einzelnen Räder beziehungsweise die
Spurkränze der einzelnen Räder des Schienenfahrzeugs
ausgelösten Befahrungssignale zum Bestimmen der Anzahl der
Achsen des Schienenfahrzeugs gezählt werden. Dies bietet
den Vorteil, dass in dem betreffenden Gleisabschnitt nur solche
Achsen ein- beziehungsweise ausgezählt werden, deren ermittelter
Rad- und/oder Spurkranzdurchmesser zu den Rad- beziehungsweise Spurkranzdurchmessern
von Schienenfahrzeugen passen, die typischerweise den entsprechenden
Gleisabschnitt befahren.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Sensoreinrichtung zum Erkennen
einer Befahrung eines Gleisabschnitts durch ein Schienenfahrzeug
mit einer Nachweiseinrichtung zum Auslösen eines Befahrungssignals
durch ein Rad eines Schienenfahrzeugs und/oder einen Spurkranz des
Rades.
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Eine
entsprechende Sensoreinrichtung ist ebenfalls aus der zuvor bereits
erwähnten deutschen Patentanmeldung
DE 3808484 A1 bekannt.
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Hinsichtlich
der Sensoreinrichtung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine besonders zuverlässige Sensoreinrichtung zum Erkennen
einer Befahrung eines Gleisabschnitts durch ein Schienenfahrzeug
anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird für eine Sensoreinrichtung der zuvor genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Nachweiseinrichtung ausgebildet ist zum Ermitteln zumindest
einer Kenngröße für den Durchmesser des
Rades und/oder den Durchmesser des Spurkranzes des Rades, zum Vergleichen
der zumindest einen Kenngröße mit einem vorgegebenen
kenngrößenspezifischen Wertebereich und zum Auslösen
des Befahrungssignals, sofern die zumindest eine Kenngröße innerhalb
des vorgegebenen kenngrößenspezifischen Wertebereichs
liegt.
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Die
erfindungsgemäße Sensoreinrichtung ist vorteilhaft,
da sie Mittel zum Ermitteln zumindest einer Kenngröße
für den Durchmesser des Rades und/oder den Durchmesser
des Spurkranzes des Rades aufweist. Durch einen Vergleich der zumindest
einen Kenngröße mit einem vorgegebenen kenngrößenspezifischen
Wertebereich wird es vorteilhafterweise ermöglicht, dass
die Nachweiseinrichtung der Sensoreinrichtung das Befahrungssignal nur
dann auslöst, wenn die zumindest eine Kenngröße
innerhalb des vorgegebenen kenngrößenspezifischen
Wertebereichs liegt. Hierdurch werden Fehlauslösungen von
Befahrungssignalen, etwa durch andere Komponenten des Schienenfahrzeugs
oder durch Straßenfahrzeuge, vorteilhafterweise zuverlässig
unterdrückt. Damit wird es ermöglicht, dass eine entsprechende
Sensoreinrichtung auch in Bereichen vergleichsweise hoher Störanfälligkeit,
wie beispielsweise im Bereich von Straßen, eingesetzt werden kann.
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Bei
der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung kann es
sich einerseits um eine Komponente in Form eines Radsensors oder
Achszählers handeln; darüber hinaus ist es jedoch
auch möglich, dass es sich bei der erfindungsgemäßen
Sensoreinrichtung um eine einem Radensor oder Achszähler
nachgeordnete Komponente etwa in Form einer Auswerteeinrichtung
handelt. In diesem Fall ist die Sensoreinrichtung vorteilhafterweise
zum Empfangen eines Signals, etwa in Form eines Spannungssignals
beziehungsweise Spannungsverlaufs, von einem Radsensor oder einem
Achszähler und zum Auslösen des Befahrungssignals,
sofern die zumindest eine Kenngröße innerhalb
des vorgegebenen kenngrößenspezifischen Bereichs
liegt, ausgebildet.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße
Sensoreinrichtung derart ausgestaltet, dass die Nachweiseinrichtung
zwecks Bestimmung der Anzahl der Achsen des Schienenfahrzeugs zum
Zählen der durch die einzelnen Räder beziehungsweise
die Spurkränze der einzelnen Räder des Schienenfahrzeugs
ausgelösten Befahrungssignale ausgebildet ist. Somit ist
ein Einsatz der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung
als zuverlässiger und unabhängig von den Umgebungsbedingungen
einsetzbarer Achszähler möglich. Ein fälschliches
Einzählen von Achsen in einen Gleisabschnitt beziehungsweise
Auszählen von Achsen aus dem Gleisabschnitt wird hierbei
vorteilhafterweise vermieden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
weiter erläutert. Dabei zeigt die
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Figur
in einem Flussdiagramm die bei einem Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens ablaufenden Schritte.
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Gemäß der
Figur wird in einem Verfahrensschritt 10 durch eine Sensoreinrichtung
in Form eines Radsensors eine Befahrung erkannt. Erfindungsgemäß wird
nun in Verfahrensschritt 20 zumindest eine Kenngröße
für den Durchmesser des betreffenden Rades und/oder den
Durchmesser des Spurkranzes des betreffenden Rades ermittelt.
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An
dieser Stelle sei generell darauf hingewiesen, dass selbstverständlich üblicherweise
für jede Achse eines Schienenfahrzeugs lediglich eines
der beiden üblicherweise über die Achse verbundenen Räder
durch den Radsensor erkannt wird. Zu diesem Zwecke ist der Radsensor üblicherweise seitlich
an, neben beziehungsweise unter der Schiene montiert.
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In
Verfahrensschritt 30 wird nun die zumindest eine Kenngröße
mit einem vorgegebenen kenngrößenspezifischen
Wertebereich verglichen. Sofern die Kenngröße
innerhalb des vorgegebenen kenngrößenspezifischen
Wertebereichs liegt, so erfolgt in Verfahrensschritt 40 das
Auslösen eines Befahrungssignals. Falls jedoch die zumindest
eine Kenngröße außerhalb des vorgegebenen
kenngrößenspezifischen Wertebereichs liegt, so
wird in Verfahrensschritt 50 das Befahrungssignal unterdrückt,
d. h. eine Auslösung des Befahrungssignals erfolgt nicht.
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Vorteilhafterweise
wird der kenngrößenspezifische Wertebereich in
Abhängigkeit von dem Durchmesser der Räder und/oder
dem Durchmesser der Spurkränze von den betreffenden Gleisabschnitt üblicherweise
befahrenden Schienenfahrzeugen vorgegeben. Dies kann beispielsweise
durch eine entsprechende Konfiguration einer an eine Nachweiseinrichtung
des Radsensors angebundenen Speichereinrichtung erfolgen.
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Die
Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Befahrung eines Gleisabschnitts
durch ein Schienenfahrzeug zuverlässig erkannt wird, wobei
ein fälschliches Auslösen von Befahrungssignalen
beziehungsweise -meldungen vermieden wird. Bei einer Verwendung
des Radsensors als Achszähler werden vorteilhafterweise
in einen Gleisabschnitt nur solche Achsen ein- beziehungsweise ausgezählt,
deren ermittelter Raddurchmesser und/oder Spurkranzdurchmesser mit
den Raddurchmessern beziehungsweise Spurkranzdurchmessern von Schienenfahrzeugen übereinstimmen,
die üblicherweise den betreffenden Gleisabschnitt befahren.
Somit lassen sich insbesondere fälschlicherweise als Rad
eines Schienenfahrzeugs erfasste Stahlgürtel von Straßenfahrzeugen ausblenden,
wodurch eine zuverlässige Verwendung von Radsensoren im
Straßenbereich erst ermöglicht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3808484
A1 [0002, 0016]
- - DE 102004012167 A1 [0008]
- - DE 102004012170 A1 [0008]
- - DE 102004041803 A1 [0008]
- - DE 102004041804 A1 [0008]