DE19624777A1 - Zug oder Wagenverbund und Verfahren zur Erkennung des Wagenstandes und der Einstellrichtung der Wagen in einem Zug oder Wagenverbund - Google Patents

Description

Es ist gemäß der DE-OS 21 00 770 eine Einrichtung bekannt, mit der in einem Zug die Stirnseite eines Wagens, die der Lokomotive zugewandt ist, bestimmbar ist. Auf den oder dem Wagen eines Zuges ist parallel zu einer in einer Übertragungsleitung für eine Steuerungs- und Befehlsübertragung von der Lokomotive zu den einzelnen Wagen angeordneten Trennstelle ein Spannungsvergleichsgerät angeordnet. Die Trennstellen können durch je einen Schalter geschlossen oder unterbrochen werden. Bei geöffneter Trennstelle liegt auf der einen Seite eine von der Lokomotive kommende Spannung an während die andere Seite spannungslos ist. Aus der ermittelbaren Spannungsdifferenz ergibt sich die Wagenrichtung.

Als eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung des lokseitigen Endes eines Wagens ist eine Schaltungseinrichtung zur Feststellung der Phasenlage zwischen Strom und/oder Spannung vorgesehen. Die Richtungsbestimmung des Stromes und/oder der Spannung wird aus der stets durchgekuppelten Versorgungsleitung abgeleitet.

An Hand eines Vergleiches: Spannung vorhanden/keine Spannung vorhanden?, und nach Zuordnung der Flußrichtungen des Stromes zu den Stirnseiten des Wagens ist es möglich die der Lokomotive zugewandte Stirnseite des Wagen zu erkennen.

Nachteil dieser Schaltungsanordnungen ist, daß damit ausschließlich die Einstellrichtung der Wagen im Zug festgestellt werden kann.

Weitere Nachteile sind, daß die erstgenannte Schaltungsanordnung mittels dem besagten Schalter unterbrochen oder geschlossen werden muß, um auswertbare Daten zu erhalten. Durch jeden dieser Schalter wird die Zuverlässigkeit der Schaltungsanordnung insgesamt negativ beeinflußt. Die zweitgenannte Einrichtung erweist sich nur dann als eine einfache Lösung, wenn die Stromversorgung von Verbrauchern von der Lokomotive aus erfolgt und somit die Bestimmung der Phasenlage, d. h. die Richtungsbestimmung des Stromes und/oder der Spannung, aus der stets durchgekuppelten Versorgungsleitung abgeleitet werden kann.

Für eine Zugtaufe können sogenannte logische Nummern, die zur Identifizierung der Wagen, vorzugsweise Güterwagen, eines Zuges oder Wagenverbundes für die technologische Behandlung im schienengebundenen Transportverfahren erforderlich sind, auf der Grundlage dieser Einrichtungen nicht automatisch vergeben werden.

In der Zeitschrift Eisenbahntechnische Rundschau, Heft 4/1995, Seite 255 ff., wird eine Zugtaufe beschrieben. Es wird ein auf den Wagen eines Zuges installierter CAN-Bus (Controller Area Network) genutzt. Der CAN-Bus ist ein nachrichtenorientierter Feld- Bus in Form einer Ringleitung an dem alle Bus-Stationen der Wagen parallel angeschlossen sind. In den Bus-Leitungen sind ebenfalls die besagten nachteiligen Trennstellen an den Bus-Stationen erforderlich. Jeder Bus-Station eines Wagens muß eine logische Nummer zugewiesen und ebenfalls für jede Bus-Station in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung die links/rechts-Zuordnung getroffen sein. Die Vergabe und Verwaltung von logischen Nummern, d. h. festen Rechnernummern, ist äußerst aufwendig, da bei der Vergabe einer festen Rechnernummer für einen Wagen unabdingbar dafür Sorge getragen werden muß, daß im gesamten Wagenpark, d. h. alle Wagen der verschiedensten Eigner, die das gleiche Eisenbahnnetz benutzen, keine doppelte Vergabe erfolgt. Eine solche Vergabe wird durch die fortschreitende Aufsplitterung des vorhandenen Wagenparks der bis dato meistens staatlich verwalteten Eisenbahnen oder das Entstehen neuer Wagenparks, infolge von Gründungen neuer Gesellschaften, und/ oder durch die Zulassung neuer oder stillgelegter oder die Stillegung von Wagen immer unüberschaubarer.

Der in den Ansprüchen angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen aus mindestens einem mit einem Triebfahrzeug bespannten Wagen bestehenden Zug oder einen Wagenverbund, der aus einem Verbund von mindestens zwei durch einen wageneigenen Antrieb bewegbare Wagen besteht, zu schaffen, der auf einfache Weise einer fehlerfreien Zugtaufe unterzogen werden kann, indem der Wagenstand der Wagen im Zug oder Wagenverbund und/oder die Einstellrichtung der Wagen im Zug oder Wagenverbund festgestellt wird und dadurch spezifische auf dem Wagen mitgeführte, rechentechnisch aufbereitete Daten abrufbar werden.

Das Problem wird mit den Maßnahmen der Ansprüche 1, 6 gelöst. Durch die Anordnung und das Verfahren kann sowohl der Wagenstand als auch die Einstellrichtung der Wagen im Zug oder Wagenverbund automatisch und fehlerfrei ermittelt werden.

Von Vorteil ist, daß dabei zwischen der Zugseite und der Wagenseite unterschieden wird. Weitere mit der Erfindung erzielbare Vorteile bestehen darin, daß ein beliebiger, auf dem Wagen angeordneter, elektrischer Wandler in das Erkennungssystem einbeziehbar ist. Dieser elektrische Wandler ist dabei über Stichleitungen an die durchgehende Spannungsversorgungsleitung angeschlossen, ohne daß diese für das Erkennungsverfahren unterbrochen werden muß.

Von Vorteil ist es ebenfalls, daß keine weiteren zusätzlichen durchgehenden Leitungen im Zug oder Wagenverbund erforderlich werden.

Eine Zugbildung, sprich: die Veränderung von Anzahl, Einstellrichtung und Art der Wagen sowie der Wagenstand der Wagen im Zug, ist beliebig oft änderbar.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 sowie 7 und 8 angegeben. Diese Weiterbildungen ermöglichen es, die Aufwendungen für die erforderlichen Einrichtungen zu minimieren sowie die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit der ermittelten Daten und Aussagen zu erhöhen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur erläutert.

In der Figur sind symbolhaft die zu einem Zug gehörenden Wagen, vorzugsweise Güterwagen 1, 2, 3, und eine Lokomotive L dargestellt.

Auf der Lokomotive L, die die Zugspitze bildet, ist ein Steuerrechner, als Masterrechner MR, angeordnet. Dabei ist es möglich je Führerstand der Lokomotive L eine Bedieneinheit an den Masterrechner MR anzuschließen oder statt des Masterrechners MR je Führerstand der Lokomotive L einen Personalcomputer einzusetzen. Bei der Anordnung von mehr als einem Personalcomputer sind diese miteinander vernetzt.

Weiterhin ist auf der Lokomotive L eine Spannungsquelle, die Gleichstrom abgibt, angeordnet.

Auf der Lokomotive L sind entsprechend einer vorgegebenen Fahrtrichtung an den Stirnseiten je ein Aus- und Eingang eines Lokal Area Network LAN angeordnet. In den gleichen Aus- und Eingängen ist auch die Spannungsversorgungsleitung L5 angeordnet. Die Spannungsversorgungsleitung L5 ist zweipolig ausgeführt.

Entsprechend der Fahrtrichtung des Zuges ist unabhängig von der Einstellrichtung der Lokomotive L im Zug die linke Zugseite als Seite A und die rechte Zugseite als Seite B definiert. Eine Umkehrung der Definierung ist möglich.

Jeder Güterwagen 1, 2, 3 ist mit den Leitungen des Lokal Area Network LAN und den Spannungsversorgungsleitungen 15, 25, 35 ausgestattet. Die Spannungsversorgungsleitungen 15, 25, 35 weisen Netzein- und Netzausgangsleitungen auf. An jeder Stirnseite der Güterwagen 1, 2, 3 befindet sich je eine Netzein- und Netzausgangsleitung. Nicht benutzte Netzein- und Netzausgangsleitungen sind jeweils für sich schließbar.

Des weiteren ist als elektrischer Wandler auf jedem Güterwagen 1, 2, 3 jeweils eine Wagenfunktionssteuerung 14, 24, 34 für wagenspezifische Funktionen, wie zum Beispiel das Bremsen mittels einer elektropneumatischen Bremse, angeordnet.

Vor und nach jeder Wagenfunktionssteuerung 14, 24, 34 ist je ein Stromsensor 11, 12, 21, 22, 31, 32 angeordnet. Die Stromsensoren 11, 12, 21, 22, 31, 32 sind an die jeweilige Wagenfunktionssteuerung 14, 24, 34 angeschlossen. Ausgangspunkt für die Definition der Wagenseiten a und b sind maschinenbautechnische oder technologisch bedingte Funktionen des Wagens. Einer vorgegebenen Einbaulage der Stromsensoren 11, 12, 21, 22, 31, 32 sind jeweils die Wagenseiten a und b zugewiesen.

Fließt nun ein Strom in der durchgehend geschlossenen Spannungsversorgungsleitung L5, 15, 25, 35 dann erkennt der Stromsensor 11, 12, 21, 22, 31, 32 die Fließrichtung des Stromes entsprechend seiner Einbaulage. Die Wagenfunktionssteuerung 14, 24, 34 nimmt mit Hilfe der Stromsensoren 11, 12, 21, 22, 31, 32 die Strommessungen an der Spannungsversorgungsleitung 15, 25, 35 der Güterwagen 1, 2, 3 vor. Die gemessenen Stromwerte werden über Meßstellen des Stromes an den Masterrechner MR übermittelt. An Hand der Anzahl der insgesamt ermittelten Stromwerte wird die Anzahl der Güterwagen 1, 2, 3 bestimmt. Für einen der Beträge oder einen Differenzbetrag der pro Güterwagen 1, 2, 3 gemessenen Stromwerte wird eine zuginterne logische Rechnernummer vergeben. Aus der zuginternen logischen Rechnernummer wird eine zuginterne Wagenstandsnummer gebildet. Über die zugintern vergebene Wagenstandsnummer lassen sich dann auch solche wagenspezifische, rechentechnisch gespeicherte Daten, wie z. B. Ladegut oder Bestimmungsort, unter anderem von der Lokomotive L aus vorteilhaft abrufen.

Die gleichen ermittelten Stromwerte bilden die Grundlage für die Erkennung der Wageneinstellrichtung. Die Erkennung der Wageneinstellrichtung nimmt ein innerhalb der Wagenfunktionssteuerung angeordnetes Auswertemodul vor. Ist der für den Güterwagen 1 gemessene Stromwert am Stromsensor 11 größer als der am Stromsensor 12 gemessene Stromwert, dann ergibt sich nach der Auswertung eine Zuordnung der Wagenseite a zur Zugseite B und der Wagenseite b zur Zugseite A. Güterwagen 1 und Güterwagen 2 haben die gleiche Einstellrichtung. Bei der Strommessung für den Güterwagen 3 ergibt sich ein höherer Stromwert am Stromsensor 32 als am Stromsensor 31 in deren Auswertung die Wagenseite a der Zugseite A und die Wagenseite b der Zugseite B zugeordnet wird. Eine solche Erkennungsmöglichkeit ist dann von Vorteil, wenn zu betätigende Be- und/oder Entladeöffnungen eines Güterwagens 1, 2, 3 fernbedienbar sind und/oder ein Be- und/oder Entladen aus einer oder in nur eine Richtung möglich ist.

Die Anordnung und das Verfahren sind nicht auf eine bestimmte Anzahl von Wagen oder eine bestimmte Wagengattung, die in einen Zug oder Wagenverbund eingestellt werden können, beschränkt.

Claims (8)

1. Zug, bestehend aus mindestens einem mit einem Triebfahrzeug bespannten Wagen, insbesondere einem Güterwagen, oder Wagenverbund, bestehend aus durch einen wageneigenen Antrieb bewegbare Wagen, mit einer durchgehenden Spannungsversorgungsleitung und einem Lokal Area Network LAN, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Wagen mindestens ein Stromsensor (11, 12, 21, 22, 31, 32) jeweils vor und nach einem Anschluß eines elektrischen Wandlers an einer der Adern der durchgehenden Spannungsversorgungsleitung (L5, 15, 25, 35) angeordnet ist.

2. Zug oder Wagenverbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsensoren (11, 12, 21, 22, 31, 32) mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind.

3. Zug oder Wagenverbund nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsensoren (11, 12, 21, 22, 31, 32) und die durchgehende Spannungsversorgungsleitung (L5, 15, 25, 35) galvanisch voneinander getrennt sind.

4. Zug oder Wagenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Wandler eine Wagenfunktionssteuerung (14, 24, 34) ist.

5. Zug oder Wagenverbund nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher elektrischer Wandler zwischen den Stromsensoren (11, 12, 21, 22, 31, 32) angeordnet ist.

6. Verfahren zur Erkennung des Wagenstandes und der Einstellrichtung eines Wagens in einem Zug, wobei der Zug aus mindestens einem mit einem Triebfahrzeug bespannten Wagen, insbesondere einem Güterwagen, oder einem Wagenverbund, der aus durch einen wageneigenen Antrieb bewegbaren Wagen besteht, und der Zug oder der Wagenverbund eine durchgehende Spannungsversorgungsleitung und ein Lokal Area Network LAN aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschalten eines wagen internen elektrischen Wandlers vor und nach dem elektrischen Wandler Strommessungen durchgeführt werden, daß ein Differenzbetrag aus den vor und nach dem elektrischen Wandler gemessenen Strommeßwerte pro Wagen (1, 2, 3) ermittelt wird, daß aus einem Betrag oder dem Differenzbetrag der Strommeßwerte eine zuginterne logische Rechnernummer erstellt wird, daß aus dem Differenzbetrag der Strommeßwerte die Einstellrichtung der Wagen (1, 2, 3) im Zug ermittelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus der zuginternen logischen Rechnernummer eine Wagenstandsnummer der Wagen (1, 2, 3) im Zug ermittelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Differenzbetrages für die Strommessungen ein zusätzlicher elektrischer Wandler zugeschalten wird.