DE1530358B2 - Ei nrichtung zur zentralen Lenkung des Verkehrs von Fahrzeugen in einem Streckennetz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur zentralen Lenkung des Verkehrs von Fahrzeugen in einem Streckennetz, bei der die Strecken des Netzes in kontinuierlich nebeneinanderliegende Abschnitte (Streckenabschnitte) geteilt sind.

Zum derzeitigen Stand der Technik gehören Systeme, bei denen alle das Streckennetz befahrenden Fahrzeuge (oder Züge) mit Einrichtungen versehen sind, mittels derer sie mit der Zentrale, von der aus der Verkehr gelenkt wird, Nachrichten austauschen. Die Nachrichten von der Zentrale zu den Fahrzeugen haben wesentlich Fahranweisungen zum Inhalt, welche in einer in der Zentrale vorhandenen datenverarbeitenden Anlage unter Berücksichtigung von Nachrichten, welche die Fahrzeuge an die Zentrale senden, so ermittelt werden, daß eine sichere Zugdeckung gewährleistet ist.

In der Regel bedient man sich für den Nachrichtenaustausch der Mittel der Wechselstromtelegraphie. Bei bekannten Systemen sind an die Sende- und Empfangseinrichtungen in der Zentrale längs der Strecke verlegte Doppelleitungen angeschlossen. Die Sende- und Empfangseinrichtungen in den Fahrzeugen sind mit Spulen versehen, die an den Fahrzeugen so angebracht sind, daß sie induktiv mit den Doppelleitungen gekoppelt sind. Über diese induktiven Koppelungen kommunizieren die Sende- und Empfangseinrichtungen der Fahrzeuge ständig mit den Sende- und Empfangseinrichtungen in der Zentrale.

Es sind Systeme bekannt, bei denen jedem Fahrzeug h> eine bestimmte Trägerfrequenz für den Empfang und eine davon verschiedene Trägerfrequenz für das Senden von Nachrichten zugeordnet ist und bei denen sich Kommunikationsmittel an die Fernübertragungsleitung (31,32) abgeleitet werden.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeuge die Fahrzeugmeldungen ununterbrochen senden.

3. Einrichtung nach Patentanspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Kommunikationsmittel derjenigen Streckenabschnitte bei gleichzeitiger Durchgabe von Fahrzeuganweisungen für gegebenenfalls auf ihnen anwesende Fahrzeuge nacheinander an die Fernübertragungsleitung (31, 32) angeschaltet werden, deren Belegung durch Fahrzeuge auf Grund der bisher in der Zentrale (1) empfangenen Fahrzeugmeldungen zu erwarten ist.

4. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungen der Fahrzeuganweisungen zu den Fahrzeugen und die Übertragungen der Fahrzeugmeldungen zur Zentrale (1) mittels Wechselstromtelegraphie auf verschiedenen Trägerfrequenzen für die beiden Richtungen erfolgen.

5. Einrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationsmittel Leiterschleifen (41,42,.. .,48) sind, welche mit an die Sende- und Empfangseinrichtungen (5) in den Fahrzeugen (Fl, F2) angeschlossenen Spulen (6) induktiv gekoppelt sind.

6. Einrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen zu übertragenden Fahrzeuganweisungen und Fahrzeugmeldungen durch verschiedene Tonfrequenzen oder Kombinationen von Tonfrequenzen, mit denen die Trägerfrequenz moduliert werden, dargestellt sind.

sowohl die Trägerfrequenzen für Empfang als auch die Trägerfrequenzen für Senden, die verschiedenen Fahrzeugen zugeordnet sind, voneinander unterscheiden. Damit ist die Möglichkeit gegeben, daß die Zentrale gleichzeitig mit mehreren Fahrzeugen Nachrichten austauschen kann. Allerdings ist die Anzahl der Fahrzeuge, mit denen dieser Austausch möglich ist, beschränkt durch die Anzahl der Trägerfrequenzen, welche sich einwandfrei separieren lassen. Mitunter kann eine solche Beschränkung nachteilig sein, insbesondere dann, wenn es zu einer Überbesetzung der Strecke mit Fahrzeugen durch unvorhergesehene Ereignisse (Stauungen) kommt.

Es sind weitere Systeme bekannt, bei denen nur zwei voneinander verschiedene Trägerfrequenzen für den Nachrichtenaustausch zwischen den Fahrzeugen und der Zentrale Verwendung finden, eine Frequenz für alle Nachrichten von der Zentrale zu den Fahrzeugen und eine andere Frequenz für alle Nachrichten von den Fahrzeugen zur Zentrale. Man überträgt unter diesen Umständen alle Nachrichten von der Zentrale zu den Fahrzeugen nacheinander in zyklischer Folge in Gestalt von Impulstelegrammen, welche außer dem die eigentliche Nachricht darstellenden Teil noch einen Teil haben, durch welchen sichergestellt wird, daß ausschließlich das Fahrzeug, an welches, die Nachricht gerichtet sein soll, sich diese Nachricht zu eigen macht, und auch ausschließlich dieses Fahrzeug gleichzeitig angeregt wird, eine Nachricht an die Zentrale zu senden.

Bekannt sind zwei Arten von Kennzeichen, nach denen dabei die einzelnen Fahrzeuge unterschieden werden. Die eine Art ist die, die einzelnen Fahrzeuge

durch ihnen selbst zugeordnete Kennzeichen, z. B. Fahrzeug-Nummern, zu unterscheiden. Die andere Art ist die, die einzelnen Fahrzeuge nach ihren momentanen Aufenthaltsorten längs der Strecke (Positionen) zu unterscheiden.

Die Aufenthaltsorte sind im allgemeinen durch Zahlen (Positionszahlen) dargestellt, welche dem Weg entsprechen, den die Fahrzeuge von einem bestimmten Streckenpunkt (Nullpunkt) an bisher zurückgelegt haben. Diese Zahlen müssen mit Hilfe von im Fahrzeug vorhandenen Mitteln, wie z. B. Kilometerzählern oder Einrichtungen zum Zählen von längs der Strecke angebrachten Marken, gewonnen werden.

Es ist nun unerläßlich, daß die Aufenthaltsorte aller Fahrzeuge auch der Zentrale bekannt sind. Die Aufenthaltsorte der Fahrzeuge sind ja die unerläßlichen Daten, von denen bei der Ermittlung der Fahranweisungen, die an die Fahrzeuge ausgegeben werden müssen, ausgegangen werden muß.

Die Zentrale kann nun auf die folgenden beiden aus dem Stand der Technik, etwa der deutschen Patentschrift 9 10 551, bekannten Weisen zur Kenntnis der Fahrzeugorte gelangen: Entweder werden von der Zentrale in zyklischer Folge Telegramme gesendet, in denen die für die einzelnen Fahrzeuge spezifischen Kennzeichen, z. B. Fahrzeugnummern, enthalten sind. Es antwortet daraufhin jeweils nur das Fahrzeug, welches das spezifische Kennzeichen hat, durch Senden seiner momentanen Positionszahl zur Zentrale. Oder es werden von der Zentrale in zyklischer Folge Telegramme gesendet, in welchen Positionszahlen enthalten sind. Es antwortet dann jeweils das Fahrzeug, in welchem die betreffende Positionszahl vorliegt; es antwortet durch Senden seines ihm zugeordneten Kennzeichens, z. B. seiner Fahrzeugnummer, an die Zentrale. Nach beiden Verfahrensweisen kann in der Zentrale erkannt werden, an welchen Orten sich die verschiedenen Fahrzeuge aufhalten. Nach beiden Verfahrensweisen gelangt also die Zentrale in den Besitz der Daten, nach denen sie die passenden Fahranweisungen ermitteln und zu den Fahrzeugen senden kann.

Die Kenntnis der richtigen Position der Fahrzeuge in der Zentrale und damit die Ermittlung richtiger Fahranweisungen hängt nun aber wesentlich davon ab, daß sowohl die in den Fahrzeugen vorhandenen Mittel zur Positionsermittlung jederzeit einwandfrei arbeiten als auch die Übertragungen von den Fahrzeugen zur Zentrale fehlerlos erfolgen. Die bereits oben zur Gewinnung von Positionszahlen in den Fahrzeugen genannten technischen Mittel, wie an RadacHsen angeschlossene Kilometerzähler und Zähleinrichtungen für längs der Strecke angebrachte Marken, sind nun keineswegs so sicher, wie es zu wünschen ist. Ein Kilometerzähler, welcher darauf beruht, daß die Umdrehungen von Radachsen gezählt werden, arbeitet nur dann exakt, wenn jeglicher Schlupf zwischen Rädern und Schienen vermieden wird und wenn sich die Raddurchmesser nicht durch Abnutzung der Radkränze verändern. Das sind aber schwer einzuhaltende Bedingungen. Die bekannten auf Zählung von Strecken- bo marken beruhenden Einrichtungen, insbesondere diejenigen, bei denen die Marken in Gestalt von Inhomogenitäten elektromagnetischer Felder vorhanden sind, sind durch elektromagnetische Störfelder leicht so zu beeinflussen, daß es zu Fehlzählungen und infolgedessen h"> zu falschen Positionszahlen kommen kann. Abgesehen von diesen Unsicherheiten der Positionserfassung ist es noch besonders nachteilig, daß man auf eine Positionserfassung längs unverzweigter Strecken beschränkt ist. Die Positionserfassung der Fahrzeuge in einem Netz mit Maschen und Zweigen erfordert einen zusätzlichen Aufwand an technischen Mitteln.

Es ist ferner ein Funkübertragungssystem bekannt, bei dem es in den Stationen bestimmte Gleisabschnitte gibt, in denen Überwachungs- und Meldeströme auf die Züge rückübertragen werden. Es gibt jedoch hier keine von einer Zentrale gesteuerte Überwachung, bei der ein überwachter Abschnitt immer am nächsten von der Zentrale überwachten Abschnitt liegt. Schließlich ist eine Zuglaufsteuerung mit punktförmigen und gemischten Übertragungssystemen bekannt (z. B. Magnetkombinationen oder kurze Linienleiterschleifen). Jedoch besteht hier kein kontinuierliches Band von Kommunikationsabschnitten, die allesamt in einer bestimmten Wirkverbindung mit einer Zentrale stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur zentralen Lenkung des Verkehrs von Fahrzeugen in einem Streckennetz bereitzustellen, bei welchem die oben angeführten Nachteile und Schwierigkeiten umgangen werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in jedem Streckenabschnitt ein in seiner Wirksamkeit lediglich auf die Länge des Streckenabschnitts beschränktes technisches Mittel (Kommunikationsmittel) vorhanden ist, mit welchem Sende- und Empfangseinrichtungen von Fahrzeugen kommunizieren können, daß längs der Strecken an zentrale Sende- und Empfangseinrichtungen angeschlossene Fernübertragungsleitungen angeordnet sind, daß am Kommunikationsmittel eines jeden Streckenabschnittes ein über Fernsteuerleitungen von der Zentrale her steuerbares Schaltmittel vorhanden ist, mittels dessen es an die Fernübertragungsleitung angeschlossen werden kann, daß die Kommunikationsmittel der einzelnen Streckenabschnitte von der Zentrale her nacheinander mittels Signale in den Fernsteuerleitungen an die Fernübertragungsleitungen angeschlossen werden, wobei gleichzeitig von der Zentrale her nacheinander Anweisungen für auf den Streckenabschnitten verkehrende Fahrzeuge (Fahrzeuganweisungen) gesendet werden, welche Fahrkommandos enthalten, und daß die für die Ermittlung der Fahrkommandos notwendigen Kenntnisse der Orte der Fahrzeuge aus der Koinzidenz des Eintreffens von irgendwelchen Meldungen der Fahrzeuge (Fahrzeug-meidungen) mit der Anschaltung der einem bestimmten Streckenabschnitt zugehörigen Kommunikationsmittel an die Fernübertragungsleitung abgeleitet werden.

Gemäß der Erfindung erfolgt also die Erfassung der Positionen der einzelnen Fahrzeuge in der Zentrale ohne jeden Rückgriff auf durch die Fahrzeuge selbst ermittelte und zur Zentrale übertragene Positionszahlen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die für die Einrichtung zur zentralen Lenkung des Verkehrs wesentlichen Bestandteile,

F i g. 2 eine besondere Ausführungsart der in der Einrichtung gemäß Fig. 1 vorhandenen Kommunikationsmittel.

In Fig. 1 ist mit 1 eine zentrale datenverarbeitende Anlage bezeichnet, die mit einer zentralen Sende- und Empfangseinrichtung für Wechselstromtelegraphie 2, an welche Fernübertragungsleitungen 31 und 32 angeschlossen sind, verbunden ist. Die Fernübertragungsleitungen sind längs der Strecke verlegt. Als

ib

Kommunikationsmittel, über welche eine Nachrichtenübertragung von der Zentrale zu den Fahrzeugen und umgekehrt erfolgen kann, sind in den einzelnen Streckenabschnitten die Leiterschleifen 41, 42, ..., 48 vorhanden. Die Sende- und Empfangseinrichtungen 5 in den Fahrzeugen Fl und Fl sind an fahrzeugfeste Spulen 6 angeschlossen, welche mit den Leiterschleifen durch induktive Kopplung kommunizieren können. An die zentrale datenverarbeitende Anlage 1 sind auch die Fernsteuerleitungen 9 angeschlossen. Durch passende Signalkombinationen, welche die datenverarbeitende Anlage in diese Leitungen einprägt, können über die Gatter 71, 72, ..., 78 die Relais 81, 82, ..., 88 so gesteuert werden, daß über deren Kontakte die Fernsteuerleitung 31 bis zu einer bestimmten Leiterschleife so durchgeschaltet ist, daß nur diese Leiterschleife allein mit der zentralen Sende- und Empfangseinrichtung doppelpolig verbunden ist. In F i g. 1 sind beispielsweise Relaiszustände gezeigt, bei denen nur die Leiterschleife 46 mit der zentralen Sende- und Empfangseinrichtung verbunden ist. Infolgedessen kann nur ein Fahrzeug, welches sich zufällig in dem dieser Leiterschleife zugeordneten Streckenabschnitt aufhält, mit der Zentrale Nachrichten austauschen. Beispielsweise kann nur das Fahrzeug Fl mit der Zentrale Nachrichten austauschen, das Fahrzeug F2 dagegen kann dies nicht.

Der Nachrichtenaustausch erfolgt mit den Mitteln der Wechselstromtelegraphie, wobei eine Trägerfrequenz {\ für Nachrichten von der Zentrale zu den Fahrzeugen und eine davon verschiedene Trägerfrequenz f± für Nachrichten von den Fahrzeugen zur Zentrale vorgesehen ist.

Jedes Fahrzeug sendet dauernd ein ihm eigentümliches Kennzeichen, z. B. seine Fahrzeugnummer und/ oder ein Kennzeichen seines Zielortes aus.

Von der zentralen datenverarbeitenden Anlage 1 wird den Fernsteuerleitungen 9 eine zyklische Folge von Signalkombinationen eingeprägt, durch welche bewirkt wird, daß von den Leiterschleifen 41, 42, ..., 48 eine nach der anderen an die Fernübertragungsleitungen 31, 32 doppelpolig angeschlossen und infolgedessen mit der zentralen Sende- und Empfangseinrichtung 2 verbunden ist. Befindet sich im Einflußbereich einer zur Zentrale durchgeschalteten Leiterschleife gerade ein Fahrzeug, so empfängt die Zentrale augenblicklich das Kennzeichen dieses Fahrzeugs. Sie hat damit die Kenntnis, wo sich dieses bestimmte Fahrzeug gerade befindet. Im Verlauf einer zyklischen Durchschaltung aller Leiterschieifen zur Zentrale erhält diese die Kenntnis von den augenblicklichen Aufenthalten sämtlicher auf der Strecke befindlichen Fahrzeuge. Sie ist damit imstande, Fahranweisungen für die einzelnen Fahrzeuge zu ermitteln, bei deren Befolgung stets ein im Interesse der Sicherheit gewünschten Abstand von Fahrzeug zu Fahrzeug garantiert ist. Die Fahranweisungen für die einzelnen Fahrzeuge werden gleichzeitig mit dem Empfang der Fahrzeugmeldungen gesendet.

Im allgemeinen wird man die Länge eines mit einer Leiterschleife versehenen Streckenabschnittes so bemessen, daß sie ein Bruchteil des Bremsweges ist, innerhalb dessen ein mit der höchstzulässigen Geschwindigkeit fahrendes Fahrzeug mit erträglicher Bremsverzögerung zum Stehen gebracht werden kann. Werden die Fahranweisungen so ermittelt, daß die Fahrzeuge im sogenannten absoluten Bremswegabstand fahren müssen, d. h. so, daß jedes Fahrzeug einen

to Abstand vom vorherfahrenden Fahrzeug einhält, der niemals kleiner ist als sein aus seiner momentanen Geschwindigkeit heraus einhaltbarer Bremsweg, so werden im allgemeinen nur wenige Streckenabschnitte mit Fahrzeugen besetzt sein. Die meisten Streckenabis schnitte werden unbesetzt sein. Es hat nun wenig Sinn, die in den unbesetzten Streckenabschnitten verlegten Leiterschleifen bei jedem Zyklus zur Zentrale durchzuschalten. Die Zentrale kann auf Grund der beim letzten Zyklus der Durchschaltung der Leiterschleifen gewonnenen Kenntnis von den Aufenthalten aller Fahrzeuge entscheiden, über welche Leiterschleifen die nächsten Fahrzeugmeldungen zu erwarten sind.

Demgemäß werden bei jedem Zyklus nur diejenigen Leiterschleifen zur Zentrale durchgeschaltet, auf denen Fahrzeugmeldungen zu erwarten sind. Man kann bei passender Bemessung der Länge der Streckenabschnitte und hinreichend geringer Zeitdauer des Zyklus erreichen, daß die Anzahl der bei jedem Zyklus zur Zentrale durchzuschaltenden Leiterschleifen höchstens das Zweifache der Anzahl der auf der Strecke befindlichen Fahrzeuge beträgt. Dies wirkt sich in zweifacher Weise vorteilhaft aus: Erstens in einer Verminderung der Schalthäufigkeit der für die Durchschaltung der Leiterschleifen vorgesehenen Relais, zweitens in einer möglichen Verlängerung der Zeit, welche für die Übertragung der Nachrichten von und zu den einzelnen Fahrzeugen verfügbar ist.

Die Codierung aller Nachrichten von und zu den Fahrzeugen soll so erfolgen, daß sie durch Tonfrequenzen oder Tonfrequenzkombinationen, mit denen die Trägerfrequenzen moduliert werden, dargestellt sind.

Es ist vorteilhaft, die Leiterschleifen zwischen den Fahrschienen unterzubringen und die längs der Schienen verlaufenden Leitungen insbesondere innerhalb der Hohlkehlen der Schienen zu befestigen, da sie dort am sichersten vor Beschädigungen sind. Um zu vermeiden, daß infolge induktiver Kopplung zwischen den Leiterschleifen und den Fahrschienen einerseits den Leiterschleifen Energie entzogen wird und andererseits von den Fahrschienen her Störungen in die Leiterschlei-' fen eingebracht werden, ist es angebracht, die Leitungen innerhalb der Leiterschleifen so zu kreuzen, daß die Gegeninduktivität zwischen den Fahrschienen und den Leiterschleifen verschwindet.

Fig.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für derartige gekreuzte Leiterschleifen. Die Fahrschienen sind hier mit 5, die Leiterschleifen mit 40 bezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur zentralen Lenkung des Verkehrs von Fahrzeugen in einem Streckennetz, bei der die Strecken des Netzes in kontinuierlich nebeneinanderliegende Abschnitte (Streckenabschnitte) geteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Streckenabschnitt ein in seiner Wirksamkeit lediglich auf die Länge des Streckenabschnitts beschränktes technisches Mittel (Kommunikationsmittel) vorhanden ist, mit welchem Sende- und Empfangseinrichtungen (5) von Fahrzeugen CFl, F2) kommunizieren können, daß längs der Strecken an zentrale Sende- und Empfangseinrichtungen (2) angeschlossene Fernübertragungsleitungen (31, 32) angeordnet sind, daß am Kommunikationsmittel eines jeden Streckenabschnittes ein über Fernsteuerleitungen (9) von der Zentrale (1) her steuerbares Schaltmittel (81, 82,..., 88) vorhanden ist, mittels dessen es an die Fernübertragungsleitung (31, 32) angeschlossen werden kann, daß die Kommunikationsmittel der einzelnen Streckenabschnitte von der Zentrale (1) her nacheinander mittels Signale in den Fernsteuerleitungen (9) an die Fernübertragungsleitungen (31, 32) angeschlossen werden, wobei gleichzeitig von der Zentrale (1) her nacheinander Anweisungen für auf den Streckenabschnitten verkehrende Fahrzeuge (Fahrzeuganweisungen) gesendet werden, welche Fahrkommandos enthalten, und daß die für die Ermittlung der Fahrkommandos notwendigen Kenntnisse der Orte der Fahrzeuge aus der Koinzidenz des Eintreffens von irgendwelchen Meldungen der Fahrzeuge (Fahrzeugmeldungen) mit der Anschaltung der einem bestimmten Streckenabschnitt zugehörigen