DE19509696C2 - Verfahren zur gegenseitigen Kontaktaufnahme zwischen Zügen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur gegenseitigen Kontaktaufnahme zwischen Zügen und Einrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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- DE19509696C2 DE19509696C2 DE1995109696 DE19509696A DE19509696C2 DE 19509696 C2 DE19509696 C2 DE 19509696C2 DE 1995109696 DE1995109696 DE 1995109696 DE 19509696 A DE19509696 A DE 19509696A DE 19509696 C2 DE19509696 C2 DE 19509696C2
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- B61L23/00—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
- B61L23/34—Control, warnings or like safety means indicating the distance between vehicles or vehicle trains by the transmission of signals therebetween
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbe
griff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Einrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE-AS 11 06 794 ist eine Zugdeckungseinrichtung
bekannt, bei der zur Fahrortbestimmung der Züge und zur
Signalübertragung zwischen den Zügen längs der Strecken
Leitungen verlegt sind, die mit Sende- und Empfangseinrich
tungen auf den Zügen strahlungsgekoppelt sind. Mittels dieser
Leitungen können zwischen den einzelnen Zügen Übertragungs
kennzeichen mit einer im jeweiligen Sender erzeugten Modula
tion oder Kodierung übertragen werden, um die ordnungsgemäße
Aufeinanderfolge der Züge zu sichern und unzulässige Annähe
rungen der Züge zu verhindern. Für die Informationsübertra
gung zwischen den Zügen werden den Zügen beim Einfahren in
die Strecken bestimmte Frequenzen zugeordnet, wobei für jeden
Zug eine andere Frequenz festgelegt wird. Wollen nun einzelne
Züge miteinander kommunizieren, beispielsweise um ihren
gegenseitigen Abstand festzustellen, so müssen sie unterein
ander Kontakt aufnehmen. Aus den übermittelten Fahrortmeldun
gen der einzelnen Züge kann jeder Zug denjenigen Zug bestim
men, der direkt vor ihm läuft, um dann dessen Fahrortangaben
für die Abstandsregelung zu verwenden. Dies bedeutet einen
recht erheblichen Aufwand sowohl an Hardware für das Senden
und Empfangen der zugselektiven Fahrortmeldungen als auch an
Software für die Bestimmung desjenigen Zuges, zu dem ein
Mindestabstand einzuhalten ist.
Aus der DE-OS 18 06 511 ist ein System zur automatischen
Kollisionsverhinderung zwischen auf einer vorgegebenen Fahr
spur in gleicher Richtung fahrenden Fahrzeugen bekannt, bei
Entfernung zwischen aufeinander folgenden Fahrzeugen benutzt
wird; die jeweils ermittelten Abstandswerte dienen der Rege
lung der Geschwindigkeit des jeweils hinterherfahrenden
Fahrzeugs. Die Hochfrequenzsignale werden durch längs der
Strecke verlegte Leitungen übertragen, an die die Fahrzeuge
angekoppelt sind; diese Leitungen weisen in relativ kurzen
Abständen zueinander Modulatoren auf. Mit zunehmendem Abstand
zwischen aufeinanderfolgenden Fahrzeugen ändert sich mit der
Anzahl der zwischen ihnen liegenden Modulatoren der Modula
tionsgrad der übermittelten Hochfrequenzsignale und dieser
Modulationsgrad stellt ein Maß für die Entfernung zwischen
dem jeweils sendenden und empfangenden Fahrzeug dar. Durch
gesonderte Modulation der Hochfrequenzsignale lassen sich
auch zusätzliche Informationen zu den jeweils nachfolgenden
Fahrzeugen übertragen. Von Nachteil bei diesem System zur
Abstandsregelung ist, daß ausschließlich für die Abstandser
mittlung relativ aufwendige Leitungen im Gleis verlegt sein
müssen.
Aus der DE 21 24 089 A1 ist eine Einrichtung zur
Informationsübertragung von der Strecke auf die Fahrzeuge
bekannt, bei der es insbesondere um die Übermittlung von
Ortskennzeichen zur Fahrzeugortung geht. Eine Kontaktaufnahme
zwischen aufeinanderfolgenden Zügen ist nicht vorgesehen.
Aus ZEV + DET Glasers Ann. 116(1992)Nr. 2 Februar Seiten 33-
42 ist es bekannt, daß aufeinanderfolgende Züge über ihre
eigenen Fahrortmeldungen und die Fahrortmeldungen der jeweils
vorausfahrenden Züge ihren Abstand voneinander ermitteln und
zur automatischen Abstandsführung verwenden können. Eine
Kontaktaufnahme zwischen den aufeinanderfolgenden Zügen ist
nicht vorgesehen.
Aus der DE 39 15 466 A1 ist ein Verfahren zur Aufnahme und
Durchführung eines geregelten Funkbetriebs zur Kollisionsver
hinderung zwischen Fahrzeugen bekannt, nach dem die Fahrzeuge
aus der Kenntnis ihres eigenen Fahrortes sowie der Kenntnis
von auf dem Fahrzeug empfangenen Fahrort- und Geschwindig
keitsmeldungen anderer Fahrzeuge eine zulässige Fahrge
schwindigkeit bestimmen. Eine gezielte Kontaktaufnahme zu
einem bestimmten Fahrzeug ist nicht vorgesehen.
Aus der DE 43 15 766 A1 ist eine Einrichtung zur Sicherung
und Steuerung des Eisenbahnverkehrs bekannt, bei der die
Fahrzeuge beim Passieren ortsfester Streckeneinrichtungen
dort die Fahrzeuge betreffende Identitätskennzeichen
hinterlegen. Über diese Identitätskennzeichen werden die
Fahrzeuge anschließend von einer Zentrale aufgerufen und nach
ihren augenblicklichen Fahrorten befragt sowie mit für die
Fahrzeugsteuerung relevanten Daten versorgt. Die Fahrzeuge
melden sich über Zugschlußgeräte beim Passieren der
Streckengeräte bei diesen ab und beenden damit den
Datenverkehr. Eine Kontaktaufnahme zu anderen Fahrzeugen ist
nicht vorgesehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, mit dem es
möglich ist, von einem Zug aus zu einem vorausfahrenden Zug
gezielt Verbindung aufzunehmen, ohne daß es hierzu im Gleis
spezieller Leiter bedarf oder bei dem auf den Zügen aufwen
dige Sende/Empfangseinrichtungen vorzusehen sind, um aus
gegebenenfalls mehreren von unterschiedlichen Zügen stammen
den Positions- oder Entfernungsangaben die Position oder
Entfernung des Vorgängerzuges zu ermitteln. Es ist ferner
Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Durchführung des
Verfahrens anzugeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in der Anwendung der
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Eine Ein
richtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 2
angegeben; vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen
Einrichtung finden sich in den Unteransprüchen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die
Zeichnung zeigt in
Fig. 1 das Prinzip der Kontaktaufnahme zwischen aufeinander
folgenden Zügen, in
Fig. 2 die Anwendung der Erfindung bei mehreren den gleichen
Abschnitt befahrenden Zügen, in
Fig. 3 eine Ausbildung mit einem Übertragungskanal zwischen
benachbarten Streckeneinrichtungen und in
Fig. 4 eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Züge
mit mehreren Streckeneinrichtungen kommunizieren
können.
Fig. 1 zeigt eine Strecke S, die in gleicher Richtung von
zwei aufeinanderfolgenden Zügen Z1, Z2 befahren wird. Jeder
der Züge ist mit Funksende- und -empfangseinrichtungen be
grenzter Reichweite ausgerüstet. Das Leitfahrzeug jedes Zuges
steht in Verbindung mit seinem Schlußfahrzeug und überwacht
den Zugzusammenhalt. Neben der Strecke S steht eine Strecken
einrichtung SE1, die die Grenze zweier aneinandergrenzender
Gleisabschnitte bezeichnet. Beim Vorbeifahren des Zuges Z1 an
der Streckeneinrichtung SE1 hat diese von diesem auf draht
losem Wege ein den Zug bezeichnendes exklusives Identitäts
kennzeichen erfragt. Weiterhin ist die Streckeneinrichtung
SE1 in der Lage, eine vom Zug Z1 mitgeführte Zugschlußein
richtung zu erkennen, oder der Zug weiß um seinen Zusammen
halt und ist in der Lage, der Streckeneinrichtung SE1 mitzu
teilen, daß der Zug vollständig die Streckeneinrichtung
passiert hat. Das jeweils erfragte exklusive Identitätskenn
zeichen des Zuges Z1 wird in der Streckeneinrichtung SE1
vorübergehend gespeichert. Prinzipiell ist es ohne Bedeutung,
ob der Zug Z1 ständig sein Identitätskennzeichen abstrahlt
oder ob er von der Streckeneinrichtung SE1 bei Annäherung an
diese dazu aufgefordert wird. Dabei ist es auch möglich, daß
der Zug die Streckeneinrichtung bei Annäherung erst aktiviert
und daß die Streckeneinrichtung daraufhin die Abfrage des
Identitätskennzeichens veranlaßt.
Nähert sich der folgende Zug Z2 der Streckeneinrichtung SE1,
so erfragt dieser Zug das in der Streckeneinrichtung für den
zuletzt an dieser vorbeigelaufenen Zug Z1 hinterlegte Identi
tätskennzeichen bzw. er bekommt dieses Identitätskennzeichen
von der Streckeneinrichtung mitgeteilt. Er weiß damit Be
scheid um die Identität des vorausfahrenden Zuges und kann
nun unter Verwendung von dessen Identitätskennzeichens mit
diesem Verbindung aufnehmen, um den Fahrort des Zuges Z1,
gemeint ist der Fahrort des Schlußfahrzeuges des Zuges Z1,
oder dessen Abstand zu ihm und gegebenenfalls dessen Ge
schwindigkeit und Beschleunigung zu ermitteln oder zu erfra
gen. Die Übermittlung des Identitätskennzeichens muß erfolgt
sein, bevor der Zug Z2 sich der Streckeneinrichtung SE1 so
weit genähert hat, daß er für den Fall, daß er keine Verbin
dung zum vorausfahrenden Zug Z1 bekommt, noch vor der
Streckeneinrichtung anhalten kann bzw. auf einen sehr gerin
gen Geschwindigkeitswert abbremsen kann.
Aus den übermittelten Größen, die anschließend laufend aktua
lisiert werden, bestimmt der nachfolgende Zug Z2 seine zuläs
sige Vorrückgeschwindigkeit. Diese Vorrückgeschwindigkeit
wird so gewählt, daß sich die beiden Züge Z1 und Z2 nicht
gefährlich nahekommen. Die in der Zeichnung neben den gestri
chelt eingezeichneten Datenverbindungen angeführten Symbole
I, II und III bezeichnen die Reihenfolge, in der der Funkver
kehr zustande kommt.
Alternativ wäre es auch möglich, daß die Streckeneinrichtung
SE1 solange wie möglich mit dem vorübergelaufenen Zug Z1
Kontakt hält und den Abstand zu diesem Zug erfragt oder
ermittelt. In diesem Fall könnte die Streckeneinrichtung
einem Folgezug Z2 neben dem Identitätskennzeichen des Zuges
Z1 auch noch Angaben über den aktuellen Fahrort des Zuges
übermitteln. Dies wäre insbesondere von Vorteil, wenn es dem
Zug Z2 nicht gelingen sollte, zu dem Zug Z1 eine Verbindung
herzustellen. Der Zug Z1 könnte dann trotzdem bis zu dem
übermittelten Fahrort hinter der vorausliegenden Streckenein
richtung vorrücken, ohne daß es zu einer Gefährdung kommt.
Die Streckeneinrichtungen sind an beliebiger Stelle, vorzugs
weise an den Grenzen zu den Bahnhofsgleisen anzuordnen, um
dort den Zügen die Informationen zu übermitteln, mit denen
die Züge mit den vorausfahrenden Zügen in Kontakt treten
können. Vorzugsweise sind die Streckeneinrichtungen mit
autarken Energieversorgungseinrichtungen wie z. B. foto
voltaisch gespeisten Batterien ausgerüstet.
Für die Ermittlung der von den auf der Strecke nachrückenden
Zügen einzuhaltenden Fahrgeschwindigkeiten kann es von Vor
teil sein, wenn die Streckeneinrichtungen neben den Identi
tätskennzeichen der Züge/Fahrzeuge auch noch Angaben über die
Streckenparameter mindestens des jeweils angrenzenden Ab
schnittes zur Übertragung an die sich nähernden oder vorüber
fahrenden Züge bereithalten. Entsprechende Daten könnten aber
auch auf den Zügen selbst vorhanden sein.
Die Streckeneinrichtungen sind durch Wahl geeigneter Techni
ken so beschaffen, daß sie auch dann von den anrückenden Zü
gen erkannt werden, wenn sie funktionsuntüchtig sind oder aus
anderen Gründen keine Daten zur Übertragung bereithalten. In
diesem Falle ist es zwar nicht möglich, Identitätskennzeichen
an die Züge zu übermitteln, aber die Züge können auf das Er
kennen einer Streckeneinrichtung, die ihnen kein Identitäts
kennzeichen oder kein Kennzeichen für den Freizustand des
vorausliegenden Abschnittes (hierauf wird später eingegangen)
übermittelt, auf eine sehr geringe Vorrückgeschwindigkeit
abgebremst werden, die ihnen jederzeit das Anhalten hinter
einem auf der Strecke stehenden oder langsam vorrückenden Zug
ermöglichen. Störungen infolge defekter Sende/Empfangsein
richtungen des vorausfahrenden Zuges oder der Streckenein
richtung führen so nicht zu Gefährdungen des Betriebsab
laufes.
Zusätzlich oder alternativ können die Streckeneinrichtungen
den anrückenden Zügen in an sich bekannter Weise auch den Ort
der jeweils folgenden Streckeneinrichtung oder deren Abstand
von der gerade passierten Streckeneinrichtung mitteilen oder
aber die Züge wissen um die Fahrorte Bescheid, an denen sie
Streckeneinrichtungen zu erwarten haben. Wenn die Züge dann
beim Passieren dieser Fahrorte keine Streckeneinrichtungen
erkennen, ist auf eine Störung entweder der betreffenden
Streckeneinrichtung oder des Fahrzeuggerätes zu schließen;
ihren jeweiligen Fahrort erkennen die Züge z. B. aus den Sen
sorsignalen eines Radimpulsgebers in Verbindung mit strecken
seitigen Ortsmarken oder aus einem Satellitenortungssystem.
Um Gefährdungen auszuschließen, darf einem Zug das Passieren
einer Streckeneinrichtung erst dann gestattet werden, wenn er
Kontakt zu dem vorauslaufenden Zug oder zu einer vorauslie
genden, den zurückliegenden Abschnitt freimeldenden Strecken
einrichtung hat. Dies macht es erforderlich, daß die Züge
rechtzeitig vor dem Passieren der Streckeneinrichtungen von
diesen die Identitätskennzeichen des jeweils vorausfahrenden
Zuges übermittelt erhalten.
Andererseits müssen auch die Streckeneinrichtungen in der
Lage sein, ein vorüberlaufendes Fahrzeug zu erkennen, auch
wenn dessen Fahrzeuggerät defekt ist. Die Identität eines
noch gespeicherten vorauslaufenden Fahrzeugs ist beim Passie
ren eines Fahrzeugs mit defektem Fahrzeuggerät unbedingt zu
löschen und durch ein fiktives Identitätskennzeichen für
dieses zu ersetzen. Ein Folgefahrzeug kann zu dem vorauslau
fenden Fahrzeug dann keinen Kontakt aufnehmen und darf den
Folgeabschnitt daraufhin überhaupt nicht oder nur mit vermin
derter Geschwindigkeit befahren.
Die Züge selbst sind mit Mitteln versehen, die die Annäherung
an eine Streckeneinrichtung erkennen. Dies kann z. B. dadurch
geschehen, daß die Züge bei Annäherung an die Streckenein
richtungen die Laufzeit von Abfragesignalen zu den Strecken
einrichtungen und von Antwortsignalen von dort zu den Zügen
bewerten. Aus der bei Annäherung an eine Streckeneinrichtung
auftretenden Laufzeitverkürzung mit anschließender Laufzeit
verlängerung beim Passieren der Streckeneinrichtung läßt sich
der genaue Zeitpunkt für das Passieren der Streckeneinrich
tung ermitteln und damit eine hinreichend genaue Ortung des
Zuges im Bereich der Streckeneinrichtung vornehmen.
Hat der nachfolgende Zug Z2 zu dem vorausbefindlichen Zug Z1
unter Verwendung des ihm von der Streckeneinrichtung SE1
mitgeteilten Identitätskennzeichens des Zuges Z1 Verbindung
aufgenommen, so kann er, solange sich der Zug Z1 im Empfangs
bereich seiner Sendeeinrichtung aufhält, den Abstand zu
diesem Zug durch Laufzeitmessung und gegebenenfalls auch die
Relativgeschwindigkeit beider Züge durch Laufzeitbewertung
der übertragenen HF-Signale selbst bestimmen. Kommuniziert
der Zug Z2 dabei mit einem von einem Zugschlußgerät des Zuges
Z1 mitgeführten Sender, so ist die jeweils ermittelte Lauf
zeit ein Maß für den tatsächlichen Abstand des Zugschlußgerä
tes des Zuges Z1 zum Leitfahrzeug des Zuges Z2. Kommuniziert
der Zug Z2 mit dem Leitfahrzeug des Zuges Z1, so muß dieses
Leitfahrzeug den Zugzusammenhalt überwachen und dem Zug Z2
Daten über seine Zuglänge übermitteln, damit dieser die freie
Strecke zum vorausliegenden Zug feststellen kann; auf die
Übermittlung von Zuglängenangaben kann verzichtet werden,
wenn dem nachfolgenden Zug die Länge des vorauslaufenden
Zuges bekannt ist. Es ist aber auch möglich, daß der Zug Z1
dem Zug Z2 seinen jeweiligen Fahrort (Ort des Zugschlusses)
übermittelt, und daß der Zug Z2 aus der Kenntnis seines
eigenen Fahrortes und der Gleistopographie dann den Abstand
zwischen den beiden Zügen ermittelt. Wird der Zugschluß
abgetrennt, hat der vorausfahrende Zug dem Folgezug die
Position des Zugschlusses vor der Abtrennung zu übermitteln.
Ferner können weitere Daten zwischen den Zügen übermittelt
oder ausgetauscht werden.
Eine besonders vorteilhafte Einrichtung zur Übermittlung von
Identitätskennzeichen und gegebenenfalls weiteren Daten sieht
vor, diese Daten mittels zeitexpandierter HF-Signale zu
übertragen, die empfangsseitig jeweils Kompressionsfilter zum
Ableiten von Einzelimpulsen durchlaufen. Der Vorteil solcher
Anordnungen liegt darin, daß sendeseitig mit relativ energie
armen Signalen gearbeitet werden kann, daß aber empfangssei
tig dennoch ausreichend energiereiche Impulse zur Verfügung
stehen, die eine hinreichende Auflösung der Abstandsangaben
zulassen. Mittel zum Expandieren und Komprimieren von Sende-
und Empfangssignalen können als elektroakustische bzw. aku
stischelektrische Oberflächenbauelemente oder als digitale
Schaltungen ausgeführt sein. Die Reichweiten derartiger
Übertragungseinrichtungen liegen im Kilometerbereich.
Die Streckeneinrichtungen sind jeweils so auszuführen, daß
sie das Identitätskennzeichen des jeweils zuletzt an ihnen
vorbeigefahrenen Zuges abspeichern, wobei jedes neue Iden
titätskennzeichen das zuvor abgespeicherte Kennzeichen
überschreiben kann. Das bedeutet, daß die Streckeneinrichtun
gen nicht unbedingt Informationen darüber haben müssen,
wieviele Züge sich in dem vorausliegenden Streckenbereich
befinden.
In Fig. 2 ist angenommen, daß sich zwei Züge Z1 und Z2 in
dem Gleisabschnitt zwischen aufeinanderfolgenden Streckenein
richtungen SE1 und SE2 befinden. Der Zug Z1 hatte spätestens
beim Passieren der Streckeneinrichtung SE1 dort sein Identi
tätskennzeichen hinterlegt und der Zug Z2 hatte bei Annähe
rung an die Streckeneinrichtung die Identität des Zuges Z1
erfragt und daraufhin mit diesem Kontakt aufgenommen. Späte
stens beim Passieren der Streckeneinrichtung SE1 hatte der
Zug Z2 sein Identitätskennzeichen in der Streckeneinrichtung
SE1 hinterlegt und dabei das dort zuvor gespeicherte Identi
tätskennzeichen des Zuges Z1 überschrieben. Nähert sich nun
ein Folgezug Z3 der Streckeneinrichtung SE1, so unterrichtet
diese den Folgezug von der Identität des Zuges Z2, so daß der
Zug Z3 mit dem Zug Z2 Verbindung aufnehmen kann. Durch Lauf
zeitbewertung von Abfrage- und Antwortsignalen zwischen den
Zügen Z2 und Z3 und/oder durch die Übermittlung sonstiger
Daten wird der Zug Z3 in die Lage versetzt, seine Geschwin
digkeit dem Fahrverlauf des Zuges Z2 anzupassen. Dieser
seinerseits paßt sein Fahrverhalten dem des Zuges Z1 an.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen war angenommen
worden, daß sich die vorauslaufenden Züge im Empfangsbereich
der Sendeeinrichtungen des jeweils nachfolgenden Zuges befin
den sollten. Dieser Empfangsbereich ist mindestens bei be
grenzter Sendeleistung der fahrzeugseitigen Sendeeinrichtun
gen eingeschränkt. Die Fig. 3 und 4 zeigen Maßnahmen, um
einen leistungsfähigen Betrieb zu ermöglichen, auch wenn ein
Zug zu seinem Vorgänger keine direkte Funkverbindung aufneh
men kann. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist ange
nommen, daß die aufeinanderfolgenden Streckeneinrichtungen
SE1 und SE2 durch einen Übertragungskanal K, beispielsweise
ein Streckenkabel, untereinander verbunden sind. Der Zug Z2
würde bei Annäherung an die Streckeneinrichtung SE1 zwar die
Identität des vor ihm fahrenden Zuges Z1 erfahren, könnte
annahmegemäß aber mit diesem nicht in Verbindung treten, weil
dieser Zug den Empfangsbereich der vom Zug Z2 stammenden
Signale bereits verlassen hat. Wenn es dem Zug Z2 nicht
gelingt, unter dem ihm von der Streckeneinrichtung SE1 mitge
teilten Identitätskennzeichen des Zuges Z1 mit diesem Verbin
dung aufzunehmen, so fragt er über die Streckeneinrichtung
SE1 bei der Streckeneinrichtung SE2 an, ob der Zug Z1 bereits
an der Streckeneinrichtung SE2 vollständig vorbeigefahren
ist. Ist dies der Fall, so weiß der Zug Z2, daß der folgende
Streckenabschnitt frei ist und er kann seine Fahrt bis zur
folgenden Streckeneinrichtung SE2 fortsetzen. Hierzu hatte
die Streckeneinrichtung SE2 mit dem Abspeichern des Identi
tätskennzeichens des Zuges Z1 oder auf Anfrage durch die
Streckeneinrichtung SE1 dieses Identitätskennzeichen an die
zurückliegende Streckeneinrichtung SE1 übermittelt. Dort
findet ein Vergleich des von der vorausliegenden Streckenein
richtung SE2 übermittelten Identitätskennzeichens mit dem
noch in der Streckeneinrichtung SE1 abgespeicherten Identi
tätskennzeichen des Zuges Z1 statt. Nur wenn beide Identi
tätskennzeichen übereinstimmen, darf ein Freimeldesignal für
den folgenden Gleisabschnitt an den nachfolgenden Zug Z2
übermittelt werden. Voraussetzung für diese Art der Strecken
sicherung ist, daß die folgende Streckeneinrichtung den
zurückliegenden Streckenabschnitt erst dann freimeldet, wenn
der vorausfahrende Zug diesen Abschnitt vollständig geräumt
hat. Dies ist nur möglich, wenn sie selbst den Zugschluß
dieses Zuges orten kann oder - falls sie ausschließlich
Verbindung zum Leitfahrzeug dieses Zuges hält - wenn ihr das
Leitfahrzeug den Zugzusammenhalt mitteilt und erkennbar ist,
daß das Leitfahrzeug ausreichend weit über die Streckenein
richtung vorgerückt ist.
Was vorstehend für zwei aufeinanderfolgende Streckeneinrich
tungen erläutert wurde, gilt sinngemäß auch für den Fall, daß
der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Zügen noch größer
geworden ist, als in Fig. 3 angenommen wurde. Dann ist es
von Vorteil, wenn die Streckeneinrichtung, an der ein Zug
zuletzt vorbeigefahren ist, das entsprechende Identitätskenn
zeichen dieses Zuges bedarfsweise über mehrere zurückliegende
Streckeneinrichtungen an die jeweils letzte Streckeneinrich
tung übermittelt, in der dieses Identitätskennzeichen noch
gespeichert ist. Von dort aus kann einem sich nähernden
Folgezug eine Information über die Anzahl der vom vorausfah
renden Zug geräumten Streckenabschnitte und ggf. die an
schließende freie Strecke übermittelt werden. Dies ist insbe
sondere bei sehr hohen Geschwindigkeiten von Vorteil.
Anstelle von Streckenkabeln zwischen den aufeinanderfolgenden
Streckeneinrichtungen können zwischen diesen Streckeneinrich
tungen auch Übertragungskanäle zur drahtlosen Informations
übermittlung vorgesehen sein. Sind solche Mittel zur Informa
tionsübertragung zwischen aufeinanderfolgenden Streckenein
richtungen nicht vorhanden, soll aber dennoch mit weiter
vorausliegenden Zügen kommuniziert werden, so ist die Sende
leistung der Züge so zu bemessen, daß sie mindestens den
Abstand zweier aufeinanderfolgender Streckeneinrichtungen
überbrücken können. Ein solcher Fall ist in Fig. 4 darge
stellt. Der Zug Z2 erfragt von der Streckeneinrichtung SE1
das Identitätskennzeichen des vor ihm laufenden Zuges Z2 und
stellt fest, daß er mit diesem direkt keinen Kontakt herstel
len kann. Er fragt daraufhin bei der in Fahrrichtung voraus
liegende Streckeneinrichtung SE2 nach dem bei ihr gespeicher
ten Identitätskennzeichen nach. Das abgefragte Identitäts
kennzeichen vergleicht er mit dem ihm von der Streckenein
richtung SE1 mitgeteilten Identitätskennzeichen. Stimmen
beide Identitätskennzeichen überein, so ist dies der Beleg
dafür, daß der Abschnitt zwischen den Streckeneinrichtungen
SE1 und SE2 frei ist; Voraussetzung ist dabei wieder, daß die
Streckengeräte die Identitätskennzeichen erst dann weiterge
ben, wenn sie der zugehörige Zug vollständig passiert hat.
Stimmen die Identitätskennzeichen nicht überein, d. h. ist in
der Streckeneinrichtung SE2 ein anderes Identitätskennzeichen
gespeichert als in der Streckeneinrichtung SE1, so bedeutet
dies, daß der Zug Z1 die Streckeneinrichtung SE2 noch nicht
passiert hat und sich noch irgendwo auf der Strecke zwischen
den Streckeneinrichtungen SE1 und SE2 befindet. Der Grund
dafür, daß der Zug Z2 mit dem vorausfahrenden Zug Z1 keine
Verbindung aufnehmen konnte, liegt offenbar in einer Störung
begründet. In diesem Fall darf der Zug Z2 in den vorauslie
genden Streckenabschnitt nur mit sehr verminderten Geschwin
digkeit vorrücken, die ihm jederzeit ein problemloses Anhal
ten vor dem beispielsweise liegengebliebenen vorausfahrenden
Zug ermöglicht. Dabei kann er weiterhin die Streckeneinrich
tung SE2 nach dem gespeicherten Identitätskennzeichen abfra
gen. Wechselt dieses Kennzeichen zu dem des Vorgängerzuges,
kann davon ausgegangen werden, daß die Strecke bis dorthin
dann für den Zug frei ist. Daraufhin kann der Zug wieder mit
maximal zulässiger Geschwindigkeit fahren.
Um bedarfsweise Kontakt zu einer vorausliegenden Streckenein
richtung aufnehmen zu können, ist es erforderlich, daß der
Zug, der diese Verbindung aufnehmen will, Bescheid weiß über
ein entsprechendes Identitätskennzeichen dieser Streckenein
richtung. Dieses kann auf dem Zug abgespeichert vorliegen; es
ist aber auch möglich, daß ein jeweils zurückliegende
Streckeneinrichtung dem Zug bei Annäherung das Identitäts
kennzeichen einer folgenden Streckeneinrichtung übermittelt.
Soll eine Strecke bedarfsweise sowohl in der einen als auch
in der anderen Richtung befahren werden können, so ist dies
möglich, wenn die Streckeneinrichtungen z. B. von einem
Stellwerk aus signaltechnisch sicher mit Informationen über
die jeweils zugelassene Fahrrichtung versorgt werden. Die
Streckeneinrichtungen teilen den sich ihnen nähernden Zügen
das Identitätskennzeichen des jeweils vor ihnen fahrenden
Zuges oder ein Freimeldekennzeichen für den vorausliegenden
Abschnitt jeweils in Verbindung mit einem Fahrrichtungskenn
zeichen mit und diese Züge dürfen nur dann weiter vorrücken
und diese Informationen nur dann für die Fahrzeugsteuerung
heranziehen, wenn sie die Strecke in der gleichen Richtung
befahren wollen wie sie durch die zugelassene Fahrrichtung
vorgeschrieben ist. Die Kenntnis über die jeweils zugelassene
Fahrrichtung wird von den Streckeneinrichtungen auch benö
tigt, um bedarfsweise Kontakt mit der einen oder anderen
angrenzenden Streckeneinrichtung aufnehmen zu können. Ein
Erlaubniswechsel von der einen auf die andere Fahrrichtung
ist nur zulässig bei freier Strecke. Gegebenenfalls kann der
letzte eine Strecke in einer zugelassenen Fahrrichtung pas
sierende Zug die Fahrerlaubnis von einer Streckeneinrichtung
am Anfang einer Blockstrecke an die Streckeneinrichtung am
Ende der Blockstrecke transportieren; diese darf anschließend
die Fahrerlaubnis für die Gegenrichtung erteilen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet die Möglichkeit, mit
relativ wenigaufwendigen Mitteln aufeinanderfolgende Züge auf
Abstand zu halten, ohne daß es hierzu einer Streckenzentrale
und im Gleis verlegter Leiter bedarf. Vielmehr werden
stattdessen Streckeneinrichtungen quasi als Relaisstationen
zwischen den aufeinanderfolgenden Zügen verwendet, an denen
sich die jeweils nachfolgenden Züge über die vorausfahrenden
Züge erkundigen können. Eine Kontaktaufnahme zu dem jeweils
vorauslaufenden Zug ist möglich, wenn sich dieser Zug noch
nicht zu weit vom nachfolgenden Zug entfernt hat. Ist dies
doch der Fall, stehen Übertragungskanäle zwischen den
Streckeneinrichtungen oder zwischen den Streckeneinrichtungen
und den Zügen zur Verfügung, über die bewirkt wird, daß die
nachfolgenden Züge weiter vorrücken können, auch wenn sie
keinen Kontakt zu den vorauslaufenden Zügen unmittelbar
aufnehmen können.
Im Gegensatz zu den bisher üblichen Blockstellen hat der
Abstand der Ortsmarken keinen Einfluß auf die mögliche Zug
dichte, sondern wird lediglich von der Funkreichweite be
stimmt.
Claims (28)
1. Verfahren zur gegenseitigen Kontaktaufnahme von eine
Strecke in gleicher Richtung befahrenden, mit Funksen
de-/-empfangseinrichtungen ausgerüsteten Zügen/Fahrzeugen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Züge/Fahrzeuge (Z1, Z2) spätestens beim Passieren ortsfester Streckeneinrichtungen (SE1) dort mindestens vor übergehend sie bezeichnende Identitätskennzeichen hinterlegen,
daß die Züge/Fahrzeuge (Z2) beim Annähern an solche Strecken einrichtungen die Identität des zuletzt dort gemeldeten Zu ges/Fahrzeugs (Z1) erfragen und/oder mitgeteilt bekommen,
und daß die Züge/Fahrzeuge (Z2) unter Verwendung des ihnen jeweils mitgeteilten Identitätskennzeichens des vor ihnen befindlichen Zuges/Fahrzeugs die Funkverbindung zu diesem (Z1) aufzunehmen versuchen.
daß die Züge/Fahrzeuge (Z1, Z2) spätestens beim Passieren ortsfester Streckeneinrichtungen (SE1) dort mindestens vor übergehend sie bezeichnende Identitätskennzeichen hinterlegen,
daß die Züge/Fahrzeuge (Z2) beim Annähern an solche Strecken einrichtungen die Identität des zuletzt dort gemeldeten Zu ges/Fahrzeugs (Z1) erfragen und/oder mitgeteilt bekommen,
und daß die Züge/Fahrzeuge (Z2) unter Verwendung des ihnen jeweils mitgeteilten Identitätskennzeichens des vor ihnen befindlichen Zuges/Fahrzeugs die Funkverbindung zu diesem (Z1) aufzunehmen versuchen.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Züge/Fahrzeuge (Z1, Z2) zur Übermittlung und zur
Abfrage bzw. zum Empfang mindestens der Identitätskennzeichen
an die bzw. von den Streckeneinrichtungen (SE1) eingerichtet
sind und daß die Streckeneinrichtungen Mittel zum Empfangen,
Speichern und Übertragen mindestens der Identitätskennzeichen
aufweisen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Identitätskennzeichen an die Streckeneinrichtun
gen (SE1) und/oder an einen nachfolgenden Zug (Z2)/an ein
nachfolgendes Fahrzeug übermittelnden Einrichtungen jeweils
auf dem Schlußfahrzeug eines Zuges (Z1) angeordnet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Identitätskennzeichen an die Streckeneinrichtun
gen (SE1) und/oder an einen nachfolgenden Zug (Z2)/an ein
nachfolgendes Fahrzeug übermittelnden Einrichtungen jeweils
auf dem Leitfahrzeug eines Zuges (Z1) angeordnet sind und daß
dieses Leitfahrzeug das Mitführen seines Schlußfahrzeugs
überwacht.
5. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinrichtungen auf das Erkennen eines Zuges
(Z1)/Fahrzeugs, der/das ihm kein oder kein sinnvolles Identi
tätskennzeichen übermittelt, für diesen Zug/für dieses Fahr
zeug ein fiktives Identitätskennzeichen hinterlegt, unter dem
er/es von einem nachfolgenden Zug/Fahrzeug nicht erreichbar
ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinrichtungen mindestens an den Grenzen zu
den Bahnhofsgleisen angeordnet sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinrichtungen autarke Energieversorgungen
besitzen.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2, 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Streckeneinrichtungen (SE1) neben den Identitäts
kennzeichen Angaben über die Streckenparameter mindestens des
in Fahrrichtung jeweils angrenzenden Abschnittes und gegebe
nenfalls Kennungen über die Identität der Streckeneinrichtung
(SE1) sowie die Identität und den Ort mindestens der folgen
den Streckeneinrichtung (SE2) gespeichert sind und daß diese
Daten bedarfsweise an die vorüberlaufenden Züge (Z1,
Z2)/Fahrzeuge übermittelbar sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Züge (Z1)/Fahrzeuge Mittel aufweisen, mit denen das
Annähern oder das Vorüberlaufen an einer Streckeneinrichtung
(SE1) erkennbar ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Züge (Z1)/Fahrzeuge die Annäherung und/oder das
Passieren einer Streckeneinrichtung (SE1) durch Laufzeitbe
wertung von Abfragesignalen zu den Streckeneinrichtungen
(SE1) und Antwortsignalen zu den Zügen/Fahrzeugen erkennbar
ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Züge (Z1)/Fahrzeuge dazu eingerichtet sind, auch das
Vorbeifahren an einem defekten Streckengerät (SE1) zu
erkennen.
12. Einrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckengeräte (SE1) den Zügen (Z1)/Fahrzeugen Infor
mationen über den Ort oder den Abstand mindestens des jeweils
folgenden Streckengerätes (SE2) übermitteln oder daß den
Zügen/Fahrzeugen diese Orte oder Abstände bekannt sind, daß
die Züge/Fahrzeuge ihren jeweiligen Fahrort bestimmen und daß
sie beim Nichterkennen eines an dem betreffenden Fahrort
erwarteten Streckengerätes (SE2) ihre Vorrückgeschwindigkeit
auf einen vorgegebenen Wert vermindern.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinrichtungen (SE2) mit dem Erkennen des
vollständigen Vorüberlaufens eines Zuges (Z1)/Fahrzeuges dies
unter Beifügung des jeweiligen Identitätskennzeichens dieses
Zuges (Z1)/Fahrzeugs mindestens der in Fahrrichtung jeweils
zurückliegenden Streckeneinrichtung (SE1) mitteilen und daß
diese zurückliegende Streckeneinrichtung bei Übereinstimmung
des ihr jeweils übermittelten Identitätskennzeichens mit dem
bei ihr für den zuletzt vorübergelaufenen Zug (Z)/für das
zuletzt vorübergelaufene Fahrzeug hinterlegten
Identitätskennzeichen ein Kennzeichen für die Freimeldung des
in Fahrrichtung vorausliegenden Streckenabschnittes bildet
und dieses bei Annäherung eines Folgezuges
(Z2)/Folgefahrzeugs an diesen übermittelt und daß der
Folgezug/das Folgefahrzeug daraufhin in den jeweils
freigemeldeten Abschnitt vorrücken darf, auch wenn es ihm
nicht gelingt, zu dem vorausfahrenden Zug (Z1)/Fahrzeug
Kontakt aufzunehmen.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinrichtungen (SE2) zum Bestimmen des Abstan
des zu dem jeweils zuletzt an ihnen vorbeigefahrenen Zug
(Z1)/Fahrzeug oder zum Empfang entsprechender Angaben von
diesem Zug/Fahrzeug eingerichtet sind.
15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinrichtungen (SE2) die von ihnen ermittelten
bzw. ihnen mitgeteilten Abstandswerte der vorbeigefahrenen
Züge (Z1)/Fahrzeuge den sich nähernden Zügen (Z2)/Fahrzeugen
und/oder mindestens der in Fahrrichtung jeweils zurückliegen
den Streckeneinrichtung (E1) zur Übermittlung an einen Folge
zug (Z2)/an ein Folgefahrzeug mitteilen und daß der Folgezug
(Z2)/das Folgefahrzeug um diesen Abstand hinter die Strecken
einrichtung (SE1) vorrücken darf.
16. Einrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übermittlung von Daten zwischen benachbarten
Streckeneinrichtungen (SE1, SE2) über zwischen ihnen verlegte
Streckenkabel (K) oder drahtlos erfolgt.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Züge (Z1)/Fahrzeuge unter Verwendung der ihnen mitge
teilten, die einzelnen Streckeneinrichtungen (SE1) bezeich
nenden Kennungen zu diesen Streckengeräten bedarfsweise
Verbindung aufnehmen.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Züge (Z2)/Fahrzeuge das ihnen bekannte Identitäts
kennzeichen eines ihnen vorauslaufenden Zuges (Z1)/Fahrzeugs
vergleichen mit einem ihnen von einer vorausliegenden
Streckeneinrichtung (SE2) mitgeteilten Identitätskennzeichen
und daß sie aus dem Vergleich beider Kennzeichen erkennen, ob
der vorausliegende Abschnitt bis dorthin frei oder noch durch
einen Zug (Z1)/ein Fahrzeug besetzt ist.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinrichtungen den Zügen/Fahrzeugen die ihnen
von aufeinanderfolgend vorausliegenden Streckeneinrichtungen
freigemeldeten Abschnitte mitteilen.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinrichtungen (SE1, SE2) in Abständen aufein
ander folgen, die so bemessen sind, daß die Züge (Z1)/Fahr
zeuge bei Annäherung an eine Streckeneinrichtung (SE2) nicht
nur mit dieser, sondern auch mindestens mit der in Fahrrich
tung direkt folgenden Streckeneinrichtung (SE1) Verbindung
aufnehmen können.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Züge (Z2)/Fahrzeuge bei Annäherung an eine Strecken
einrichtung (SE2) das bei ihnen oder in der Streckeneinrich
tung noch gespeicherte Identitätskennzeichen vergleichen mit
dem von der folgenden Streckeneinrichtung (SE1) oder einer
noch weiter vorausliegenden Streckeneinrichtung gespeicherten
Identitätskennzeichen und daß sie bei Übereinstimmung der
verglichenen Identitätskennzeichen den bzw. die folgenden
Abschnitte als frei ansehen.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Empfang eines von einer Streckeneinrichtung (SE2)
stammenden Kennzeichens durch einen Zug (Z2)/durch ein Fahr
zeug ohne ein diesem Kennzeichen beigegebenes Identitätskenn
zeichen für einen vorausfahrenden Zug (Z1)/für ein vorausfah
rendes Fahrzeug und ohne Freimeldekennzeichen für den voraus
liegenden Abschnitt auf dem Zug (Z2)/Fahrzeug mindestens die
Begrenzung der Vorrückgeschwindigkeit auf einen vorgegebenen
niedrigen Wert veranlaßt.
23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Züge (Z2)/Fahrzeuge ihre Vorrückgeschwindigkeit auf
einen vorgegebenen Wert vermindern, wenn sie nicht spätestens
beim Erreichen ihres Bremseinsatzpunktes zum Anhalten an der
vorausliegenden Streckeneinrichtung (SE2) mit dem vorausfah
renden Zug (Z1)/Fahrzeug Verbindung aufgenommen haben oder
darüber informiert werden, daß der auf die Streckeneinrich
tung folgende Abschnitt freigefahren ist.
24. Einrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
chen, mit dem jeweils vorausfahrenden Zug (Z1)/Fahrzeug
Verbindung aufzunehmen und/oder daß sie mit der voraus
liegenden Streckeneinrichtung (SE1) Verbindung halten, um das
Passieren dieser Streckeneinrichtung durch den vorausfahren
den Zug (Z1)/das vorausfahrende Fahrzeug zu erkennen und daß
sie beim Zustandekommen dieser Verbindung bzw. beim Erhalt
einer Mitteilung, daß der vorausfahrende Zug/das voraus
fahrende die vorausliegende Streckeneinrichtung (SE1) voll
ständig passiert hat, ihre Vorrückgeschwindigkeit bis zum
Erreichen des Bremseinsatzpunktes hinter dem vorauslaufenden
Zug (Z1)/Fahrzeug bzw. der vorausliegenden Streckeneinrich
tung (SE1) auf eine Maximalgeschwindigkeit erhöhen.
25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Züge (Z1, Z2)/Fahrzeuge zum Bestimmen des gegenseiti
gen Abstandes und gegebenenfalls der Relativgeschwindigkeit
die Laufzeiten von zwischen ihnen übertragenen HF-Signale
bestimmen und bewerten.
26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragung der Identitätskennzeichen und gegebenen
falls weiterer Daten mittels zeitexpandierter HF-Signale
erfolgt, die empfangsseitig Kompressionsfilter zum Ableiten
von Einzelimpulsen durchlaufen.
27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streckeneinrichtungen (SE1, SE2) den Zügen (Z1,
Z2)/Fahrzeugen zusätzlich auch Angaben über eine zugelassene
Fahrrichtung übermitteln und daß nur solche Züge/Fahrzeuge
die ihnen übermittelbaren Identitätskennzeichen zur Fahrzeug
steuerung heranziehen, deren Fahrrichtung mit der zugelasse
nen Fahrrichtung übereinstimmt.
28. Einrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Streckeneinrichtungen (SE1) der Ort, der Abstand
und/oder das Kennzeichen der nach beiden Fahrrichtungen
benachbarten Streckeneinrichtungen (SE2) sowie ggf. die
Streckenparameter der nach beiden Seiten angrenzenden
Gleisabschnitte bekannt sind und/oder daß die Streckenein
richtungen (SE1) dazu eingerichtet sind, Informationen von
der einen oder anderen benachbarten Streckeneinrichtung (SE2)
zu empfangen bzw. an diese zu übermitteln und daß die Aus
wahl, mit welcher Streckeneinrichtung (SE2) zu kommunizieren
ist oder welche Daten an einen Zug (Z1)/an ein Fahrzeug zu
übermitteln sind, durch die jeweils zugelassene Fahrrichtung
festgelegt ist.
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