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Verfahren yur Überwachung der zyklischen Übertragung von Telegrammen
zwischen adressierten Objekten und einer Zentrale Die Erfindung bezieht sich auf
ein Verfahren zur Überwachung der laufenden zylischen Übertragung von Telegrammen
zwischen adressierten Objekten und einer Zentrale, bei d@@ die von der Zentrale
aufgerufenen, mit disem Aufruf Informationen erhaltenden Objekten sich bei ordnungsgemäßem
Empfang unter Mitteilung von eigenen Informationen an die Zentrale zurückmelden
und dort eine Überprüfung der empfangenen Telegramme auf eine Übertragungsgsstörung
hin erfolgt.
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@@ ist bei der automatischen Zugsteuerung, insbesondere bei Stadtachnellbahnen,
bekannt, daß die einzelnen Züge laufend ihre jeweilligen Fahrorte selbst feststellen.
Von einer Zentrale werden mit Hilfe von Adressen, die den einzelnen Zügen zugeordnet
sind, diese - insbesondere zyklisch - aufgerufen, worauf sie ihre Fahrorte u.a.
mitteilen. Von der Zentrale werden Fahranweisungen oder enterprechende Mitteilungen
für die einselnen Züge, zasammen mit dem Aufruf der Zug-Adressen, an die Züge übermittelt.
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Die Fahrorterfassung durch die Fahrzeuge kenn verschiedener.
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Art seinö bekannt ist die Verlegung von Idnienleitern läugs der Strecke
mit Markierungsstellen in bestimaten Abständen, etwa alle 30 Meter. Über die Linienleiter
kann dann zugleich der Informationsaustausch zwischen Zügen und Zentrale erfolgen.
Der Nachrichtenverkehr zwischen den Fahrzeugen und der Zentrale kann natürlich auch
drahtlos erfolgen.
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Die zu übertragenden Bignals können durch binäre Einzelsiganls dargestellt
werden. Die Codierung der Daten erfolgt möglichast in einer Weise, welche es erlaubt,
fehlerhaft übertragene Signale zu erkennen. Die Übertragung der binär codierten
Daten kann nach dem Trägerfrequenzprinzip mit Frequenzmodulation erfolgen. Für die
Datenübertragung werden zwei Kanäle benutzt, etwa Trägerfrequenzen von 30 kHz und
60 kHz, von denen der eine zusschließlich der Übertragung von Nachrichten von der
Zentrale zu den Zügen und der andere ausschließlich der Übertragung von Nachrichten
in der entgegengesetzten Richtung dient. Zur Sicherung der übertragenen Daten werden
den zwischen den Zügen und der Zentrale ausgetauschten Telegrammen Prüfzeichen,
etwa nach eines 3-fach fehlererkennenden Hamming-Code zugezetzt. Die Sicherheit
der Fehlererkennung ist bei diesem Verfahren höher als bei einer zweifachen Übertragung
eines Telegramms mit anschließender Kontrolle auf Übereinstimmung.
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Die Überwachung der von den Zügen auf ein Anfragetelegramm hin zurückgesendeten
Antworttelegramme auf Fehler durch Übertragungsztörungen bzw. auf fehlende Antworttelegramme
erfolgt bei den bekannten Systemen in der Zentrale. Lieght eine Störung des Übertragungskanals
zwischen einem bestimmten Zug und der Zentrale vor, so wird das Aufruftelegramm
von der zentrale mehrmals wiederholt. Enthalten die Antworttelegramme danach immer
noch Fehler oder wird weiterhin kein Antworttelegramm von diesem Zug empfangen,
so wird
der Telegrammverkehr mit diesen Zug einsgestellt und der
Zug zwangsgebranst. Bis zum Endpunkt der Strecke nuß dieser Zug dann auf "Störung",
d.h. von Hand, gesteuert werden.
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Nachteiling bei einer derartigen Lösung ist jedoch,daß das Auftreten
einer Störung im Übertragungkanal Zug-Zentrale auf den Zügen selbst nicht erkannt
werden kann und somit keine Gegenmaßnabmen, n.B. Erhöhung der Sendeß leisunf, eingeleitet
werden können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur
Überwachung der laufenden zylischen Übertragung von Tologrammen zwischen adressierten
Objeckten und einer Zentrale anzugobon, des diesen Nachteil beseitigt.
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Gemäß der Erfindung wird diose Aufgabe dadurch gelöst, daß beim Feststellon
von Übertragungestörungen in den von den Objekten ausgesondston Antwert-Tologrammen
oder dem Ausbleiben derselben den nächsted su wle@@@@lenden Aufruf-Telegrammen von
der Zentrale an die betraffenden Objekte ein besonderer auf die Störung hinweisendes
Kennzeichen beigefügt wird.
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Das Vorliegen einer Übertragungsstörung auf dem Kanal Zug -Zentrale
wird jetzt auf dem betreffenden Zug an Hand der den von der Zentrale ausgesendeten
Wiederholungstelegrammen beigefügten Kennzeichen selbsttätig erkannt, und es können
auf dem Zug Maßnahmen zur Beseitigung der Störung getroffen werden. So kann beispielsweise
die Sendeleistung des Zugsenders erhöht oder die Telegrafiegeschwindigkeit verringert
werden.
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Bei telegrammstörungen, deren Dauer auch den Zyklus der Wiederholungstelegramme
überschreitet, wird der Zug in seinem Strecknabschnitt bis zum Stillstand abgebremst.
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Nach Beseitigung der Störung kann der Zug in diesem Abschnitt wieder
durch ein Telegramm von der Zentrale er reicht werden und seine Fahrt mit automatischer
Steuerung fortsetzen. Die vorstehend beschriebene Erfindung ist jedoch nicht nur
auf ihre Anwendung bei der Automatisierung im Bahnbetrieb beschränkt, sondern kann
auch in anderen technischen Bereichen verwendet werden, wenn dort von einer Zentrale
laufend zyklisch eine Reihe von adressierten Objekten aufgerufen wird und diese
darauf bestimmte Informationen an die Zentrale zurückmelden. Dazu gehört z.B. die
Steuerung von Unterstationen eines Verbundnetzes in Energie-Vorsorgungsunternehmen
durch eine Zentrale. Die Unterstationen werden laufend zyklisch aufgerufen, melden
ihre Übergabeleistung und erhalten von der Zentrale Befehle zur Steuerung von Schaltern
zur Zu- oder Abschaltung von Energie.
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Eine weiters Möglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, eine Korrektur des dem Zug, dessen Übertragungskanal gestört ist, von der
Zentrale mit einem Telegramm vorgegebenen Hindernisabstandes durchzuführen. Die
Korrektur erfolgt auf den Zfigen selbst, die mit entsprechenden Vorrichtungen ausgerüstet
sind. Unter Hindernisabstand sol dabei der in der Zentrale auf Grund der letzten
Positionsmeldungen des Zuges ermittelte Abstand zum nächsten Hindernis in Gestalt
der Zahl der vor dieses Hindernis liegenden freien Streckenabschnitte - ein Streckenabschnitt
ist zwischen je zwei Markierungsstellen gerechnet - verstanden werden.
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Der Zyklus der Abfragetelegramme an die Züge auf der Strecke ist dabei
so gewählt, daß jeder Zug auch bei maximaler Geschwindigkeit wenigstens einmal in
jedem Streckenabschnitt abgefragt wird.
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Es ist bereits eine Anordnung zur Bildung von Korrekturwerten für
den auf dem Zug maßgebenden Hindernisabstand
vergssohlegen werden.Die
Korrekturwerte werden dabei in Abhänglgskeit der zeitlichen Reihenfolge des Eintreffens
von Ab@@@regstelegrammen und Merkierungsstellen - Überfahrungs-Möldungen gobildet.Diese
Anordnung ist abgeändert durch die zuzätzliche Anwezdung des erfindungsgemäßen Verfahrens
in der Figur dargestellt. Dort sind mit 33, 34, 35 Kippschaltungen mit Speicherverhalten
dargestellt. Mit 36 und 37 sind zwei UND-Schaltungen mit negierten Ausgang bezeichnet.
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Am der Elemmo 31 werden Signale, die vom Überfahren einer Marklerungsstelle
hergeleitet werden, zugelegt. Sie werden des dznamischen Setzeingung der Kippschaltung
33, dem dynamische Fückstelleingang der Kippachaltung 35 und dem dynamisohen Setzeingang
der Kippschaltung 34 zugeführt. An eine Klommo 32 werden Signale, die von jode,
auf dem Zug empfangenom Telegrammeufruf hergeleitet werden, angelegt. Sie werden
einerneuts dem dznanischen Setzeingang der Eippstufe 35 und dem dynamischen Rückstelleingang
der Kippstufe 34 mowie andererseite einem UND-Sewter 60 zugeführt. Der zweite Eingang
des UND-Gatters 60 ist nit dem Ausgang 62 einer @@@@-stufe 61 verbunden. Der Ausgamb
62 führt daboi @@@@@@@ Signal boi jeden eintreffenden Aufruftelegramm der ein @@@derholungskennzeichen
enthält. Troffen Aufrufto@@gramme mit wiederholungskennzeichen auf dem zur sin,
so wird die Kippetufo 61 zurückgesetzt und des Potential am Ausgang 62 wechscht
von L- auf O-Signal. Der Ausgang des UND-Gatters 60 ist mit dem dznamischen Rückstelleingang
der Kippstufe 33 verbunden. An vorbereiteten Eingang 57 der Rückstellseite der Kippschaltung
34 liegt stets L-Signal; ebenso liegt stets L-Signal am vorbereiteten Eingang 59
der Rückstellseite der Kippschaltung 35 und an vorbereiteten Eingang 58 der Setzeite
der Kippschaltung 33. Der Ausgang der ges@zten Seite der Kippschaltung 33 wird auf
einen vorbereitenden Eingang der Setzseite der Kippstufe 34, auf eine vorbereitenden
Eingang der Setzseite der Kipenstufe 34, auf eine erste Ausgangsklenne 38 und auf
jeweils einen Eingangs des UND-Gatters 37 und des UND-Gatters 36 geführt. Ferner
führt der Ausgang
der Setzeite der Kippschaltung 35 auf einen vorbereitenden
Eingang der Rückstellseite der Kippschaltung 33, der Ausgang der Setzseite der Kippschaltung
34 auf des UND-Gatter 37 und der Ausgang der Rücksetzsete dieser Kippschaltung auf
das UND-Gatter 36.
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Der negierte Ausgang des UND-Gatterm 37 führt auf eine Ausgangsklemme
40, und der negierte Ausgang des UND-Gatters 36 auf eine Ausgangsklenne 39. Je nach
Erscheinen bestimmter Signale an den Klemmen 38, 39 und 40 liegt ein bestimmter
K0 rrekturwert vor, mit dem die zuletzr gemeldete Zahl der freien Streckenabschnitte
in Fahrtrichtung zu korrigieren ist, und zwar bedeutet dabei die Kombination 0-Signal
en der Klemms 38, L-Signal an den Klemmen 39 und 40 den Korrekturwert 0, die Kombinatich
OßSignal an der Kemme 39, L-Signal an den Klemmen 38 und 40 den korrekturwert -1
und die Kombination OßSignal an der Klemme 40 und L-Signal an den Klemmen 38 und
39 den Korrekturwert -2.
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Die Workungsweise der Anordnung ist folgende: Erreichen mehrere telegramme
einen Zug unmittelbar nacheinander (d.h. ohne zwischenzeitliches Überfahren einer
Markierungsstelle), so erscheinen nachinander dementsprechend Signale an der Klemme
32, die den Kippstufen 34 und 35 sowie den UND-Gatter 60 zugeführt werden. Am Ausgang
51 des Rückstellausgangs der Xippschaltung 34 liegt also L-Signal, am antivalenten
Ausgang 52 O-Signal, d.h. die Klemme 40 hat L-Signal.
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Es sind jetzt zwei Fälle zu betrachten: a) Hat die Kippstufo am Ausgang
53 der Kippschaltung 33 O-Signal, dann liegt and der Klemme 38 O-Signal, und die
Klemme 39 hat L-Signal, da das O-Signal vom Ausgang 53 such am UND-Gatter 36 liegt.
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b) Hat die Kippstufe 33 am Ausgang 53 L-Signal, dann hat der vorbereitende
Eingang der Setzstufe der Kippschaltung 35
ebenfalls L-Signal und
dasden ersten eintreffenden Telegramm entsprechende Signal an der Klemme 32 würde
am Ausgang 54 dieser Kippschaltung L-Signal erzeugen, diesem dem dynamische Eingang
der Rückstellseite der Kippschaltung 33 vorbersiten, so daß beim Signal des folgenden
Telegramms an Elenne 32 Kippstufe 33 über des UND-Gatter 60 zurückesetzt wird und
somit O-Signal an Ausgang 54 liegt. Es ergibt sich somit, daß beim zweiten Telegramm
und jeden unmittelbar folgenden an den Klemmen 40, 38, 39 folgende Signale liegen:
Klemme 38: O-Signal, Klemme 39 und 40: L-Signal. Das bedeutet den Korrekturwert
0.
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Ist das zweite eintreffende Telegramm jedoch ein Wiederhelungstelegramm
mit Kommzeichen, so ist die UND-Badingang an Gatter 60 nicht mehr erfüllt und die
Kippstufe vorbleibt solange in ihrer Setzstellung, bis den Zug ein Telegramm egne
Wiederhelungskennzeichen übertragen wird. Erst denn wird die El@@@@@@ 33 zurückgesatst,
so daß der Korrekturwert C ausgegeben werden kann.
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Es wird @@@@@ boi Wiederholungstelegrammen verhindert, daß falsobe
@@rrekturwerte ausgegeben werden können.
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Der zug überfahre jetzt die nächste Markierungsstelle.
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@@ erscheint somit ein Signal an der Klemme 31. Die Kipptufe 33 schaltet
@ieder um, an ihrem Ausgang 53 und somit an der Klemme 35 sowie an je einem der
UND-Gatter-Eingänge 55 und 56 erscheint jetzt L-Signal. Außerdem werden die Eingänge
der Setzseiten der Kippstufen 35 und 34 verbereitet. Der E@@gangsimpuls von der
Klemme 31 gelangh ferner auf den Rückstelleingang der Kippschaltung 35, erzeugt
somit O-Signal am Ausgang 54, womit die Eingangsvorbersitung für der Rückstelleingang
der Kippschaltung 33 aufgehoben wird. Da sich die Kippstufe 34 in ihrer Lage nicht
ändert, liegt also am UND-Gatter 40 am einem Eingang L-Signal und am anderen O-Signal,
d.h.
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an der Klemme 40 L-Signal und an dem UND-Gatter 36
liegt
an beiden Eingängen L-Signal, d.h. an der Klemme 39 O-Signal. Es entsteht somit
folgende Kombination: Klemme 39: O-Signal, Klemme 38 und 40: L-Signal. Das bedeutet,
daß der Korrekturwert -1 vorliegt. Diese Korrektur entspricht der Tatsache, daß
der Zug in einen neuen Abschnitt eingefahren ist, dessen Besetsung er noch nicht
gemeldet hat. Fährt der Zug in diesem Streckenabschnitt weiter, so erhält er jetzt
das folgende Telegramm, und es erscheint dementsprechend ein Signal an der Eingangsklemme
32. Dieses Signal kippt die Stufe 35 (der Eingang war vorbereitet). am Ausgang 54
erscheint L-Signal, und dieses bereitet den Rückstelleingang der Kippschaltung 33
wieder vor. Die Kippschaltung 34 bleibt in unveränderter Lage. Die Ausgangssignale
bleiben unverändert, also Klemme 39: O-Signal, Klemme 38 und 40: L-Signal. Es bleibt
also weiterhin der Korrekturwert -1.
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Dieser Korrekturwert ist deshalb beizubehalten, weil die Abstandeermittlung
in der Zentrale für das letzte Telegramm noch von der Positionsmeldung des Zuges
aus dem letzten Streckenabschnitt ausging. Es sind jetzt bei Weiterfahrt des Zuges
zwei Fälle möglich: entweder das nächste. Telegramm kommt von dem Überfahren der
nächsten Markierungsstelle oder darnach.
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Es sei zunächst der erste Fall betrachtet@ Das eintreffende Telegramm
bewirkt ein Signal an d9n Eingang 32. Es ist dies das zweite Signal nacheinander
an der Klemme 32, ohne daß zwischenzeitlich ein Signal an der Klemme 31 auftrat.
Wie bereits oben dargelegt, führt dieser Fall zu folgenden Signalen an den Klemmen
40, 38, :39 t Klemme 38: O-Signal, Klemme 39 und 40: L-Signal, d.h.es liegt der
Korrekturwert 0 vor. Keine Korrektur ist deshalb jetzt vorzunehmen, weil die Hindernisabstands-Bestimmung
in der Zentrale jetzt von der Positionsmeldung im gleichen Abschnitt ausgeht. Eine
auf dieses Telegramm folgende Markierungsfestsellung führt auf den vorhin behandelten
Fall zurück.
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In zweiten Fall kommt vor dem nächsten Telegramm das Überfahren der
nächste Markierung. Es erscheint daher jetzt ein entsprechendes Signal an der Klemme
31. Folglich erscheint am Ausgang 53 der Kippschaltung 33 L-Signal und somit an
der klemme 38 und an den Eingängen 55 und 56 der UND-Gatter 36 und 37. Am Ausgangs
54 der Setzseite der Kippschaltung 35 erscheint O-Signal, die Vorbereitung em Rücksteleingang
der Kippschaltung 33 wird aufgehoben. Die Kippschaltung 34 gibt durch ihre Lagesänderung
jetzt- O-Signal am Ausgang 51, was L-Signal an der Klemme 39 bedeutet, und L-Signal
am Ausgang 52, was O-Signal an der Klemme 40 bedeutet. Es entsteht somit die Kombination:
O-Signal an der Klemme 40, L-Signal and den Klemmen 38 und 39. Dies bedeutet den
Morrehturwert -2. Dieser Korrekturwert ist deshalb nötig, weil des letzte Telegramm
von der Zentrale einem Hindernis-@@stand enthielt, der auf Grund der Positionsmeldung
des @@hrzeuge in vorhergehenden Streckenabschnitt ermittelt @@@ie (erster Fehler)
und des Fahrzeug inzwischen zusätz-@@@ nach in einen noush Straskenabschnitt eingefabren
ist (zu@@@@r Fehler).
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Konnt jetzt das nächste telegramm, no liegt ein Signal am der Klamme
32 an. Die Kippschaltung 33 kann nich kippen, weil der Rückstelleingang nicht vorbereitet
ist. Dafür schaltung die Kippstufe 34 in die andere Lage, wonach auf den Zulei@@agen
zu gen beiden UND-Gattern 37 und 38 sich die Signale vertauschen. Es ergibt sich,
daß an der Klemme 39 O-Signal, an den Klemmen 40 und 38 L-Signal liegt, was einen
Korrekturwert von -1 bedeutet. Dieser Korrektur entspricht, daß das Telegramm einen
Hindernisabstand mitteilt, der auf Grund der Positionsmeldung des Fahrzeugs aus
dem vorhergehenden Strsekenabschnitt ermittelt wurde.
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Das weitere unmittelbare Eintreffen eines Telegramms in diesen Absschnitt
oder das vorheringe Überfahren der nächsten
Markierungsstelle führt
auf bereits behandelete Fälle zurück.
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Die beschriebene Anordnung zur Korrekturwertbildung liefert also für
alle vorkommenden Fehlermöglichkeiten die richtigen Korrektursignale.