DE1938511A1 - Verfahren und Einrichtungen zum Ermitteln von Soll-Geschwindigkeitswerten fuer Nahverkehrsbahnen - Google Patents

Verfahren und Einrichtungen zum Ermitteln von Soll-Geschwindigkeitswerten fuer Nahverkehrsbahnen

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DE1938511A1 DE19691938511 DE1938511A DE1938511A1 DE 1938511 A1 DE1938511 A1 DE 1938511A1 DE 19691938511 DE19691938511 DE 19691938511 DE 1938511 A DE1938511 A DE 1938511A DE 1938511 A1 DE1938511 A1 DE 1938511A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/121Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using magnetic induction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
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    • B61L27/10Operations, e.g. scheduling or time tables
    • B61L27/16Trackside optimisation of vehicle or train operation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • Verfahren und Einrichtungen zum Ermitteln von Soll-Geschwindigkeitswerten für Nahverkehrsbahnen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Einrichtungen zum Ermitteln von Soll-Geschwindigkeitswerten für Nahverkehrsbahnen, bei dem ein Rechner unter Berücksichtigung des Fahrplanes in Abhängigkeit von der jeweiligen Haltedauer eines Zuges an einer Haltestelle denjenigen Soll-Geschwindigkeitswert ausgibt, der bei der Fahrt des Zuges bis zur folgenden Haltestelle' zwecks wirtschaftlicher Fahrweise nicht bis zu einer höchstzulässigen Geschwindigkeit überschritten werden soll und der über ein Zugbeeinflussungssystem auf den Zug übertragen wird.
  • Bei Nahverkehrsbahnen ist die Haltezeit an den Haltestellen im Gegensatz zu den Fernbahnen im Verhaltnis zur Fahrzeit sehr groB. Die Haltezeit wird außerdem noch größer, wenn die Züge nur wenige Sekunden später an den Haltestellen ankommen als es der Fahrplan vorschreibt, da die Zahl der wartenden Fahrgäste, die diesen Zug benutzen wollen, sich weiter vergrößert hat. Hinzu kommt noch, daß das Einsteigen in einen stärker besetzten Zug auch mehr Zeit in Anspruch nimmt.
  • Aus diesen Tatsacher41st zu erkennen, daß es von großer Wichtigkeit ist, daß die Züge mit sehr großer Genauigkeit den vorgeschriebenen Fahrplan einhalten, damit der Verkehr, insbesondere bei Streckenvereinigungen, flüssig bleibt und die Züge wirtschaftlich fahren können.
  • Auf der anderen Seite soll bei diesNahverkehrsbahnen mit elektrischer Zugförderung die Fahrweise der Ziege so sein, daß diese mit möglichst geringem Energieverbrauch auskommen.
  • Es ist allgemein bekannt, daß verhältnismäßig viel Energie gespart werden kann, wenn für die Züge keine hohe Spitzengeschwindigkeit vorgeschrieben wird. Dies ist ohnehin nicht zweckmäßig, weil bei derartigen Stadtschnellbahnen der Abatand'zwischen Je zwei aufeinanderfolgenden Haltestellen nicht groß ist. Trotzdem muß die Geschwindigkeit so gewählt, bzw. vorgeschrieben werden, daß der bestehende Fahrplan auch bei unterschiedlichen Haltedauern an den Haltestellen eingehalten werden kann.
  • Aus den Nachrichtentechnischen Fachberichten Band 34, 1967, Fernwirktechnik VII, Seite 89 bis 90, ist ein Verfahren zum wirtschaitlichen Fahren näher erläutert. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Züge stets fahrplanmäßig an einer Haltestelle ankommen. In Abhängigkeit vom Zeitraum zwischen dem fahrplanmäßigen Ankunftszeitpunkt eines Zuges an der betreffenden Haltestelle und det bfahrtzeitpunkt, der im wesentlichen von der Zeitdauer des Ein- und Aussteigens abhängt, wird über ein Zugbeeinflussungssystem auf den Zug ein Wert derjenigen Geschwindigkeit übertragen, die bis zur folgenden Haltestelle nicht überschritten werden soll. Wenn der Zug nur eine geringe Wartezeit hat, braucht er nur auf eine verhältnismäßig kleine Geschwindigkeit beschleunigt zu werden, mit der er dann weiterrollt und aus der er beim Erreichen der folgenden Raltestelle abgebremst wird. Hiermit läßt sich ein optimales wirtschaftliches Fahren erreichen.
  • Bei einem derartigen Verfahren ergeben sich jedoch dann Schwierigkeiten, wen ein Zug nicht fahrplangerecht an einer Haltestelle ankommt, sondern sich um eine oder mehrere Zugfolgezeiten verspätet. In dem -Fall erhält der Zug auch.
  • nur in Abhängigkeit von der Haltedauer an der Haltestelle aeinen speziellen Geschwindigkeitswert für die wirtschaftlicheFahrweise, weil die Einrichtung. zum Ausgeben der Geschwindigkeitswerte nicht unterscheiden kann zwischen einem fahrplanmäßig und einem um eine oder mehrere Zugfolgezeiten verspäteten Zug. Daraus resultiert, daß eine einmal aufgetre-.
  • tene Verspätung um zumindest eine Zugfolgezeit nicht mehr -aufgeholt werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, diesen Nachteil zu beheben.
  • E t Verfahren zum Lösen dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der von einem Fahrt plangeber für eine Haltestelle von einem vorgegebenen Zeitpunkt an markierten Zugfahrten mit der Anzahl der seit dem Zeitpunkt an der Haltestelle gewesenen Züge verglichen wird und daß der beim Abfahren geltende Soll-Geschwindigkeitswert nur dann anstelle des höchstzulässigen Geschwindigkeitswer tes für den Zug wirksam wird, wenn das Vergleichsergebnis erkennen lä3t, daß der abzufertigende Zug fahrplanmäßig ist'.
  • Da die für den Vergleich bereitzustellenden Informationenvorhanden bzw. leicht zu erstellen sind, bietet sich mit dem obengenannten Verfahren eine ausgezeichnete Möglichkeit, verspätet an einer Haltestelle ankommende Züge ohne manuelles Eingreifen wieder in den Fahrplan einzugliedern, so daß nach dem Passieren einer oder mehrerer Haltestellen der Zug wieder fahrplangerecht fährt.
  • Eine zweckmäige und vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,- daß jeder Haltestelle zwei Zählwerke mit gleichem Zählvolumen zugeordnet sind, von denen das eine Zählwerk durch alle für die betreffende Haltestelle vorgesehenen Markierungsimpulse des allen Haltestellen gemeinsamen.Fahrplangebers und das andere Zählwerk jeweils bei einem Kennzeichen lortschaltbar ist, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird und daß an die einzelnen gleichwertigen-Zählerstufen der beiden Zählwerke je ein Vergleicher ange-.schlossen ist, die mit einer ersten logischen Schaltung zum Ausgeben des Soll-Geschwindigkeitswertes bei libereinstim mung der Stellungen zweier.eingestellter, gleichwertiger Zählerstufen und einer zweiten logischen Schaltung zum Ausgeben des höchstzulässigen Geschwindigkeitswertes bei Nichtübereinstimmung verbunden sind.
  • Das Zählvolumen der beiden Zählwerke bestimmt, bis zu welcher Verspätung die Anlage korrekt arbeitet. Wenn angenommen wird, das Verspätungen von maximal drei Zugfolgezeiten vorkommen können, reichen Zählwerke mit maximal drei Zählerstufen aus.
  • Hieraus ist zu erkennen, daß der zusätzliche Aufwand durch die Zählwerke gering bleibt.
  • Der Aufwand kann jedoch noch weiter verringert werden durch eine andere vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Haltestelle ein vor- und rückwärts fortschaltbares Zählwerk zugeordnet ist, das für die eine Fortschaltrichtung alle für die betreffende Haltestelle vorgesehenen Narkierungsimpulse des allen Haltestellen gemeinsamen Pahrplangebers und für die andere Fortschaltrichtung jeweils ein Kennzeichen erhält, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird und daß an eine bei Grund stellung des Zählwerkes eingestellte Zählerstufe eine erste logische Schaltung zum Ausgeben des Soll-Geschwindigkeitswertes angeschlossen sowie eine zweite logische Schaltung vorgesehen ist, die bei außerhalb der Grundstellung befindlichem Zählwerk den höchstzulässigen Geschwindigkeitswert ausgibt.
  • Bei dieser Ausführungsform ist also nur ein Zählwerk vorgesehen, wodurch sich die bei der obengenannten Einrichtung erforderlichen Vergleicher erübrigen.
  • ZweiAusführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig. 1 eine Einrichtung mit zwei Zählwerken und diesen nachgeschalteten Vergleichern und logischen Schaltungen und Fig. 2 eine Einrichtung mit nur einem Zählwerk und diesem nachgeschalteten logischen Schaltungen - jeweils für eine Haltestelle-.
  • Die Einrichtung nach Fig. 1 zeigt im wesentlichen diejenigen Bestandteile, die jeder Haltestelle zugeordnet werden.
  • Davon- ausgenommen ist ein allen Haltestellen gemeinsamer Fahrplangeber 1, der für eine Haltestelle dann einen Markierungsimpuls über die Leitung L1 abgibt wenn gemäß Fahrplan an dieser Haltestelle ein Zug eintreffen muß. ueber die anderen angedeuteten Leitungenwerden für nicht weiter dargestellte Einrichtungen anderer Håltestdllen Markierungsimpulse ausgegeben. Die über die Leitung L1 gegebenen Markierungsimpulse steuern einen Rechner 2, der die Aufgabe hat, in Abhängigkeit von der verstriehenen Zeitdauer nach der Eingabe eines Markierungsimpulses Soll-Geschwindigkeitswerte zu ermitteln.- Jeder dieser Werte wird über die Leitung L2 sowie ein Und-Glied 6 auf einen gegebenenfalls an der betreffenden Haltestelle wartenden Zug übertragen. Wenn der Zug die Haltestelle verläßt, darf beim fahren bis zur nächsten Haltestelle der zuletzt übertrag;ene Soll-Geschwindigkeitawert zwecks.
  • wirtschaftlicher Fahrweise nicht Uberschritten werden. Die Art und Weise wie die Soll-Geschwindigkeitswerte durch den Rechner 2 ermittelt werden und die Ubertragung auf die Züge sowie die Verarbeitung.auf diesen sind nicht Gegenstand der Anmeldung und sollen daher nicht näher erläutert werden.
  • Weiterhin sind zwei Zählwerke 3 und 4, z.Bs in Ring geschaltete elektronische Zähler vorhanden, die beide gleichzeitig' über die Leitung L3 in eine Grundstellung einstellbar sind. Das Zählwerk 3 wird durch jeden vom Fahrplangeber 1 für die Haltestelle vorgesehenen Markierungsimpuls fortgeschaltet. Das zweite Zählwerk 4 erhält über die Leitung L4 zum Fortschal ten Je ein Kennzeichen, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird. Die Quelle dieser.Kennzeichen kann beliebiger Art sein, z.B. eine Gleisfreimeldeanlage. Wesentlich ist jedoch, daß das Kennzeichen über die Leitung L4 dann ausgelöst sein muß, wenn der zu behandelnde Zug die Haltestelle verläßt, damit noch ein eindeutiger Soll-Geschwindigkeitswert ausgewählt und auf den Zug übertragen werden kann. An die einzelnen gleichwertigen Zählerstufen der beiden Zählwerke 3 und 4 ist je ein Vergleicher in Form eines Und-GliedesV1, V2, V3 bzw. V4 angeschlossen. Die Ausgänge der Und-Glieder sind über ein Oder-Glied 5 geführt, dessen Ausgang mit einem Negator 7 und dem zweiten Eingang des Und-Gliedes 6 verbunden ist.
  • Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Bei der Inbetriebnahme der gesamten Anlage werden die beiden Zählwerke 3 und 4 über die Leitung L3 in eine Grundstellung eingestellt. Dann gibt keine der Zählerstufen der beiden Zählwerke 3 und 4 ein Ausgangssignal ab. Wenn laut Fahrplan der erste Zug an der Haltestelle erwartet wird , gibt der Fahrplangeber 1 über die Leitung L1 einen ersten Markierungsimpuls an den Rechner 2 und das Zählwerk 3. Von diesem Zeitpunkt ab überträgt der Rechner 2 über die Leitung L2 die errechneten Soil-Geschwindigkeitswerte. Der letzte vom Rechner 2 ausgegebene Soll-Geschwindigkeitswert nach einem vorgegebenen Zeitraum des Vorhandenseins des ersten Markierungsimpulses ist identisch mit der höchstzulässigen Geachwindigkeit, die auf der strecke gefahren werden darf.
  • Weiterhin wird angenommen, daß der an der Haltestelle erwartete,Zug fahrplanmäßig, also nicht verspätet, ankommt. Dann wird über die Leitung L4 das Kennzeichen -zum Fortschalten des Zählwerkes 4 übertragen. Dann sind beide Zählwerke 3 und 4 in ihrer ersten Zählerstufe 31 bzw. 41 eingestellt, und die von den genannten Zählerstufen ausgehenden Signale werden im Und-Glied Vi terglichen, das seinerseits ein Signal ueber das Oder-Glied 5 auf die beiden Verknüpfungeglieder 6 und 7 gibt. Hierdurch werden die vom Rechner 2 ermittelten Soll-Geschwindigkeitswerte durch das Und-Glied 6 weitergeleitet. Dagegen gibt der Negator 7 kein Ausgangssignal ab. Wenn der Zug nach einer mittleren Haltezeit die Haltestelle wieder verläßt, gilt für ihn und die Fahrt bis zur nächsten Haltestelle ein Soll-Geschwindigkeitswert, der unterhalb der höchstzulässigen Geschwindigkeit liegt.
  • Beim nächsten durch den Fahrplangeber 1 ausgelösten Markierungsimpuls beginnt der Rechner 2 wieder von neuem, Soll-Geschwindigkeitswerte auszugeben.
  • Wenn angenommen wird, daß zwischen zwei vom F<hrplangeber 1 ausgelösten Markierungsimpulsen kein Zug an der betreffenden Haltestelle angekommen ist, daß also eine Verspätung von mindestens einer Zugfolgezeit vorliegt, ist das Zählwerk 3 -wieder ausgehend von der Grundstellung - in seiner zweiten Zählerstufe 32 und das, Zählwerk 4 in keiner seiner Zählerstufen eingestellt. Somit hat keines der Und-Glieder V1 bis V4 Durchgang, wodurch der Negator 7 für einen zu erwartenden Zug ein Ausgangssignal ausgibt, das den höchstzulässigen Geschwindigkeitswert vorschreibt. Das Und-Glied 6 ist gesperrt. Wenn anschließend an der Haltestelle ein Zug ankommt und das Zählwerk 4 in seiner ersten Zählerstufe 41 eingestellt wird, ändert sich an der Informationsausgabe des Negators 7 nichts. Das Und-Glied 6 bleibt weiterhin gesperrt.
  • Somit muß der die Haltestelle verlassende Zug bis zur nächsten HaltesteIle mit der höchstzulässigen Geschwindigkeit fahren, damit die Verspätung wieder aufgeholt werden kann Ohne die erfindungsgemäße Einrichtung wäre der Zug nicht mit der höchstzulässigen Geschwindigkei-t gefahren9 sondern mit einer von der Haltedauer abhängigen geringeren Geschwindigkeit, da die Verspätung von einer Zugfolgezeit durch den -Rechner 2 nicht berücksichtigt -werden kanne Wenn anschliel3end, also bevor der dritte- Markierungsimpuls vom Fahrplangeber 1 ausgegeben wird, der folgende Zug an der Haltestelle ankommt, wird das Zählwerk 4 in seiner zweiten Zählerstufe 42 eingestellt. Dann gibt das Und-Glied V2 über das Oder-Glied 5 ein Signal an die beiden Verknüpfungsglieder 6 und 7. Hierdurch wird der Negator 7 für die Ausgabe des höchstzulässigen Geschwindigkeitswertes gesperrtund das Und-Glied 6 für die Ausgabe eines Säll-Geschwindigkeitswertes vom Rechner 2 durchlässig. Wenn die Verspätung des Zuges und dessen Haltezeit nicht zu groß sind, wird dieser Zug bereits mit einer Geschwindigkeit fahren dürfen, die unterhalb der höchstzulässigen Geschwindigkeit liegt. Uberschreitet jedoch der Zeitraum,-der zwischen dem Auslösen des zweiten Markierungsimpulses und dem Abfahrtzeitpunkt liegt, einen vorgegebenen Wert, so ist der vom Rechner 2 ermittelte Soll-Geschwindigkeitswert identisch mit dem Wert der höchstzulässigen Geschwindigkeit. Der Zug fährt also in dem Fall bis zur nächsten Haltestelle auch noch mit der höchstzulässigen Geschwindigkeit, um die Verspätung wieder aufzuholen.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind für bereits beschriebene Baugruppen und Einrichtungen dieselben Bezugszeichen verwendet und werden daher nicht noch einmal näher erläutert. Der wesentliche Bestandteil der Einrichtung nach Fig. 2 ist ein vorwärts- und rückwärts fortschaltbares Zählwerk 8 mit einer über die Leitung L3 einstellbaren Grundstellung für die Zählerstufe 81. Bei einem Markierungsimpuls des Fahrplangebers 1 wird das Zählwerk 8 vorwärts fortgeschaltet, so daß dann dessen Zählerstufe 82 eingestellt ist. Wenn anschlier3end ein Zug an der zugeordneten Haltestelle eintrifft, schaltet dessen über die Leitung L4 gegebenes~Kennzeichen das Zählwerk 8 wieder zurück in die Grundstellung. Von der Zählerstufe 81 wird dann wie nach dem Einstellen der Grundstellung ein Ausgangssignal für die logischen Schaltungen 6 und 7 abgegeben. Diese Arbeitsweise ist der Normalfall, bei dem die vom Rechner 2 ermittelten Soll-Geschwindigkeitswerte über das Und-Glied 6 auf den Zug übertragen werden.
  • Bei den Verspätungen um-eine oder mehrere Zugfolgezeiten ist entweder die Zählerstufe 82 bzw. 83 oder eine der folgenden Zählerstufen eingestellt, wenn über die Leitung L4 das Kennzeichen zum Rückwärtsschalten des Zählwerkes 8 gegeben wird. Wie aus der Zeichnung leicht zu erkennen ist, wird dabei nicht wieder die Grundstellung erreicht, 90 daß das Und-Glied 6 gesperrt bleibt und- über den Negator 7 die Information für die höchstzulässige Geschwindigkeit ausgegeben wird. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispieles liegt darin, daß der Aufwand besonders niedrig ist.
  • 2 Figuren 3 PatentansprXche

Claims (3)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Ermitteln von Soll-Geschwindigkeitswerten r Nahverkehrsbahnen, bei dem ein Rechner unter Berücksichtigung des Fahrplanes in Abhängigkeit von der jeweiligen Haltedauer eines Zuges an einer Haltestelle denjenigen Soll-Geschwindigkeitswert ausgibt, der bei der Fahrt des Zuges bis zur folgenden Haltestelle zwecks wirtschaftlicher Fahrweise nicht bis zu einer höchstzulässigen Geschwindigkeit überschritten werden soll und der über ein Zugbeeinflussungssystem auf den Zug übertragen wird, d a d'u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Anzahl der von einem Fahrplangeber für eine Haltestelle von einem vorgegebenen Zeitpunkt an markierten Zugfahrten mit der Zahl der seit -dem Zeitpunkt an der Haltestelle gewesenen Züge verglichen wird und daß der beim Abfahren geltende Soll-Geschwindigkeitswert nur dann anstelle des höchstzulässigen Geschwindigkeitswertes für den Zug wirksam wird, wenn das Vergleichsergebnis erkennen läßt, daß der abzufertigende Zug fahrplanmä3ig ist.
  2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jeder Haltestelle æwei Zählwerke (3, 4) mit gleichem Zählvolumen zugeordnet sind, von denen das eine Zählwerk (3) durch alle flür die betreffende Haltestelle vorgesehenen Markierungsimpulse des allen Haltestellen gemeinsamen Fahrplangebers (1) und das andere Zählwerk (4) jeweils' bei einem Kennzeichen fortschaltbar ist, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird und daß an die einzelnen gleichwertigen Zählerstufen (31 bzw. 41, 32 bzw.
    42) der beiden Zählwerke (3, 4) je ein Vergleicher (V1, V2) angeschlossen ist, die mit einer ersten logischen Schaltung (6) zum Ausgeben des Soll-Geschwindigkeitswertes bei Ubereinstimmung der Stellungen zweier eingestellter, gleichwertiger Zählerstufen (31, 41) und einer zweiten logischen Schaltung (7) zum ausgeben des höchstzulässigen Geschwindigkeitswertes bei Nichtübereinstimmung verbunden sind (Fig.1).
  3. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jeder Haltestelle ein vor- und rückwärts fortschaltbares Zählwerk (8) zugeordnet ist, das für die eine Fortschaltrichtung alle für die betreffende Haltestelle vorgesehenen Markierungsimpulse des allen Haltestellen gemeinsamen Fahrplangebers (1) und für die andere Fortschaltrichtung jeweils ein Kennzeichen erhält, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird und daß an eine bei Grundstellung des Zählwerkes (8) eingestellte Zählerstufe (81) eine erste logische Schaltung (6) zum Ausgeben des Soll-Geschwindigkeitswertes angeschlossen sowie eine zweite logische Schaltung (7) vorgesehen ist, die bei außerhalb der Grund stellung befindlichem Zählwerk (8) den höchstzulässigen Geschwindigkeitswert ausgibt (Fig. 2) L e e r s e i t e
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