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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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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2005 030 297 A1 sind
ferner Verfahren bekannt, mittels derer im Falle eines als Schwingkreis
ausgebildeten Gleisabschnitts, das heißt eines Fahrzeugsensors, eine
Unterscheidung von Schienen- und Straßenfahrzeugen bezogen auf den
Belegungszustand einer Weiche oder eines Gleisbereichs möglich ist.
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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 nur dann ausgelöst wird,
wenn 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 Radbeziehungsweise 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.
Des Weiteren ist auch aus der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung
EP 0 340 660 A2 ein
Verfahren zum Erkennen eines Befahrung durch ein Rad eines Schienenfahrzeugs
bekannt, wobei auch eine Kenngröße für den Durchmesser
des Rades ermittelt wird. Hinweise bezüglich ei ner 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 Kennbeziehungsweise
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 nur dann, wenn 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.