DE19816581A1

DE19816581A1 - Train control device

Info

Publication number: DE19816581A1
Application number: DE1998116581
Authority: DE
Inventors: Matthias Kuhn; Kersten Beer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-10-21
Also published as: WO1999052760A1

Abstract

The invention relates to a train control device (3) for a rail track (7), which transmits data from a control centre (9) of the train control device (3) to rail vehicles (21, 22) situated on the rail track (7) via a conductor (15) on the track side and antennae (23) located on the rail vehicles (21, 22). The aim of the invention is to improve such a train control device in such a way that a particularly reliable transmission of data is possible even when several rail vehicles are located on the electrified rail track of the train control device. To this end a train control device (3) of the type described above comprises electric filters (25) which at predefined intervals are electrically connected to a return conductor of the electrified track (7) and the ground and are low-resistance in relation to the frequency range used by the train control device (3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zugbeeinflussungseinrich tung für ein Gleis, mit der zwischen einer Leitstelle der Zugbeeinflussungseinrichtung und auf dem Gleis befindlichen Schienenfahrzeugen über einen gleisseitigen Leiter und Anten nen der Schienenfahrzeugen Daten übertragen werden.The invention relates to a train control device device for a track with which a control center of the Train control device and on the track Rail vehicles via a track-side conductor and antenna data is transmitted to the rail vehicles.

Eine Zugbeeinflussungseinrichtung dieser Art ist beispiels weise aus der Druckschrift "Linienförmige Nachrichtenübertra gung für Sicherungssysteme von Schienenbahnen" (H. Fricke, P. Form, Nachrichtentechnische Fachberichte NTF Fernwirktechnik VII, Band 34, 1967, S. 81 bis 86) bekannt. Bei dieser Zugbe einflussungseinrichtung sind die gleisseitigen Leiter entwe der in Form von Linienleitern separat im Gleis angebracht oder durch die Schienen selbst gebildet. Die Daten werden über die gleisseitigen Leiter in einem Frequenzbereich von einigen hundert Hz bis einigen 10 kHz zwischen einer Leit stelle und den Schienenfahrzeugen übertragen, wobei durch die gewählte Frequenz die maximal mögliche Übertragungslänge für die Zugbeeinflussungseinrichtung vorgegeben ist, da die Signaldämpfung mit steigender Frequenz zunimmt.A train control device of this type is an example example from the publication "Linear message transfer security systems for railways "(H. Fricke, P. Form, communications technical reports NTF telecontrol technology VII, Volume 34, 1967, pp. 81 to 86). With this train influencing device are the track-side conductors which is attached separately to the track in the form of line conductors or formed by the rails themselves. The data will over the track-side conductors in a frequency range of a few hundred Hz to a few 10 kHz between a guide place and transferred to the rail vehicles, whereby by the selected frequency the maximum possible transmission length for the train control device is specified because the Signal attenuation increases with increasing frequency.

Bei der vorbekannten Zugbeeinflussungseinrichtung tritt bei elektrifizierten Gleisen das Problem auf, daß die über die Schienen abfließenden Fahrströme der Schienenfahrzeuge Stör frequenzen aufweisen, die die Datenübertragung zwischen Schienenfahrzeugen und Zugbeeinflussungseinrichtung beein trächtigen. Besonders große Störungen der Datenübertragung treten bei einer Besetzung des Gleises durch zwei oder mehr Schienenfahrzeuge auf, da dann die Antennen der Schienenfahr zeuge nicht nur die Fahr- bzw. Störströme des jeweils eigenen Schienenfahrzeugs, sondern zusätzlich auch die Störströme der jeweils anderen Schienenfahrzeuge empfangen; dies kann u. U. sogar dazu führen, daß eine Datenübertragung bei mehreren Schienenfahrzeugen auf dem Gleis unmöglich wird.In the known train control device occurs electrified tracks the problem that over the Rail currents flowing off the rail vehicles Stör have frequencies that the data transmission between Rail vehicles and train control device affected pregnant. Particularly large disturbances in data transmission occur when the track is occupied by two or more Rail vehicles, because then the antennas of the rail vehicle not only testify to the driving or interference currents of their own Rail vehicle, but also the interference currents of the receive other rail vehicles; this can U. even lead to one data transmission with several Rail vehicles on the track becomes impossible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugbeeinflus sungseinrichtung der eingangs angegebenen Art dahingehend fortzuentwickeln, daß eine besonders zuverlässige Datenüber tragung auch dann ermöglicht wird, wenn sich mehrere Schie nenfahrzeuge auf dem elektrifizierten Gleis der Zugbeein flussungseinrichtung aufhalten.The invention has for its object a train influence Solution device of the type specified in this regard to develop that particularly reliable data on Carrying is also possible if there are several shots vehicles on the electrified track legs stop flow device.

Diese Aufgabe wird bei einer Zugbeeinflussungseinrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zugbeeinflussungseinrichtung elektrische Filter aufweist, die in vorgegebenen Abständen elektrisch jeweils zwischen einen Rückleiter des elektrifizierten Gleises und Erde geschaltet sind und hinsichtlich des von der Zugbeeinflussungseinrichtung genutzten Frequenzbereiches niederohmig sind.This task is performed in a train control device initially specified type according to the invention solved in that the train control device has electrical filters, the electrical at predetermined intervals between each a return conductor of the electrified track and earth are switched and in terms of the Train control device used frequency range are low impedance.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Zugbeeinflus sungseinrichtung besteht darin, daß das zugehörige Gleis durch die elektrischen Filter in einzelne Gleissegmente un terteilt wird; durch die elektrischen Filter werden die in einem Gleissegment durch ein Schienenfahrzeug erzeugten Störströme nämlich vom Rückleiter des Gleises - beispiels weise der Schiene - sofort zur Erde abgeleitet, so daß die Nachbarsegmente des jeweiligen Gleissegmentes nahezu frei von diesen Störströmen bleiben. Ein Überkoppeln von Störströmen eines Gleissegmentes zum jeweils nächsten Gleissegment ist bei der erfindungsgemäßen Zugbeeinflussungseinrichtung also nur in geringem Umfang möglich, so daß sich mehrere auf einem Gleis aufhaltende Schienenfahrzeuge untereinander im Hinblick auf die Datenübertragung nicht beeinträchtigen können, solange sich diese in jeweils unterschiedlichen Gleis segmenten aufhalten. The main advantage of the train control according to the invention Solution device is that the associated track through the electrical filters into individual track segments is shared; through the electrical filter, the in a track segment generated by a rail vehicle Interference currents from the return conductor of the track - for example way of the rail - immediately derived to earth, so that the Neighboring segments of the respective track segment are almost free of these interference currents remain. Overcoupling interference currents of a track segment to the next track segment in the train control device according to the invention only possible to a small extent, so that several are on one Railway vehicles stopping track with respect to each other can not affect the data transmission, as long as they are on different tracks stop segments.

Besonders einfach und damit vorteilhaft lassen sich die elek trischen Filter herstellen, wenn diese aus elektrischen Schwingkreisen gebildet sind, die mindestens einen Kondensa tor und mindestens eine Spule aufweisen.The elek Manufacture trical filter, if this from electrical Oscillating circuits are formed that have at least one condenser gate and have at least one coil.

Eine andere einfache und damit vorteilhafte Ausführungsform der elektrischen Filter zeichnet sich dadurch aus, daß die Filter nur durch eine Kapazität gebildet sind. Bei dieser Ausführungsform lassen sich die Störsignale besonders gut ableiten, wenn die Kapazität einige Zehn µF groß ist.Another simple and therefore advantageous embodiment the electrical filter is characterized in that the Filters are formed only by a capacity. At this Embodiment, the interference signals are particularly good if the capacitance is a few tens of µF.

Besonders kostengünstig und damit vorteilhaft lassen sich die Daten zwischen Schienenfahrzeug und Zugbeeinflussungseinrich tung übertragen, wenn der gleisseitige Leiter durch die Schienen des Gleises gebildet ist.The can be particularly inexpensive and therefore advantageous Data between rail vehicle and train control system transfer when the track-side conductor through the Rails of the track is formed.

Besonders zuverlässig lassen sich die Daten übertragen, wenn der gleisseitige Leiter durch im Gleis angebrachte Linienlei ter gebildet ist.The data can be transmitted particularly reliably if the conductor on the track side by means of line lines attached to the track ter is formed.

Zur Erläuterung der Erfindung ist inTo explain the invention is in

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Zugbeeinflussungseinrichtung und in Fig. 1 shows an embodiment for a train control device according to the invention and in

Fig. 2 ein Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Zugbeeinflussungseinrichtung dargestellt. Fig. 2 shows a part of a further embodiment for the train control device according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine Zugbeeinflussungseinrichtung 3 für ein Gleis 7. Die Zugbeeinflussungseinrichtung 3 weist eine Leit stelle 9 auf, die über Verbindungsleitungen 12 mit gleissei tigen Leitern 15 in Form von im Gleis 7 angebrachten Linien leitern verbunden ist. Die Linienleiter 15 weisen Kreuzungs punkte 18 auf, die auf dem Gleis 7 befindlichen Schienenfahr zeugen eine Ortsbestimmung in bekannter Weise ermöglichen. Auf dem Gleis 7 befinden sich zwei elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge, und zwar ein Schienenfahrzeug 21 sowie ein weiteres Schienenfahrzeug 22, die jeweils Antennen 23 mit einer Empfangs-/Sendeeinheit 24 aufweisen. Über die Linien leiter 15 und die Antennen 23 werden zwischen der Zugbeein flussungseinrichtung 3 und den Schienenfahrzeugen 21 und 22 Daten übertragen; mit elektrischer Antriebsenergie versorgt werden die Schienenfahrzeuge 21 und 22 über einen nicht dargestellten Fahrdraht, mit dem sie über Kontaktelemente in Verbindung stehen. Die beiden Schienenfahrzeuge 21 und 22 sind räumlich durch elektrische Filter 25 voneinander getrennt. Die elektrischen Filter 25 sind jeweils zwischen Erde 26 und die als Rückleiter wirkenden Schienen des Gleises 7 geschaltet und teilen das Gleis 7 in voneinander getrennte Gleissegmente 28, 30 und 32 auf. Die Länge der Gleissegmente ist durch unterschiedliche Faktoren vorgegeben, sie kann bei spielsweise der durchschnittlichen Länge der Schienenfahrzeuge entsprechen. Der gleisseitige Anschluß der elektrischen Filter 25 kann direkt an einer der beiden durch einen Kurzschlußverbinder 33 kurzgeschlossenen Schienen (vgl. Fig. 1) oder auch in der Mitte des Kurzschlußverbinders 33 erfolgen. Bei den elektrischen Filtern 25 kann es sich um aus Kondensatoren und Spulen gebildete Serien- oder Parallel schwingkreise oder in einfachster Form um einen Kondensator mit C = 20 µF handeln; wesentlich ist bei diesen Filtern le diglich, daß sie elektrisch in dem Frequenzbereich elektrisch niederohmig sind, den die Zugbeeinflussungseinrichtung 3 zum Datenaustausch zwischen Leitstelle 9 und den Schienenfahrzeugen 21 und 22 nutzt; dieser Frequenzbereich wird im weiteren als Nutzfrequenzbereich bezeichnet. Die Funktion der elektrischen Filter 25 besteht darin, die von den Schienenfahrzeugen 21 und 22 an die Schienen des Gleises 7 abgegebenen Störströme zur Erde 26 abzuleiten, so daß diese nicht über die Schienen von einem Gleissegment in das nächste Gleissegment gelangen können; unter Störströmen wird dabei der Anteil der von den Schienenfahrzeugen abgegebenen Fahrströme verstanden, der im Nutzfrequenzbereich liegt. Kon kret wird beispielsweise ein von dem einen Schienenfahrzeug 21 im Gleissegment 30 erzeugter und an die Schienen abgegebener Störstrom durch die elektrischen Filter 25 zur Erde 26 abgeleitet und von dort zum sogenannten Unterwerk zurückgeleitet; der Störstrom kann damit also weder in das Gleissegment 28 noch in das Gleissegment 32 gelangen, so daß eine Störung der Datenübertragung zwischen Leitstelle 9 und dem weiteren Schienenfahrzeug 22 weitgehend ausgeschlossen ist. Fig. 1 shows a train control device 3 for a Track 7. The train control device 3 has a control point 9 , which is connected via connecting lines 12 with track-side conductors 15 in the form of lines 7 attached to the track. The line conductors 15 have crossing points 18 , which testify to the location of the rails located on the track 7, making it possible to determine the location in a known manner. On the track 7 there are two electrically driven rail vehicles, namely a rail vehicle 21 and a further rail vehicle 22 , each of which has antennas 23 with a receiving / transmitting unit 24 . About the line conductor 15 and the antennas 23 data are transmitted between the Zugbeein flow device 3 and the rail vehicles 21 and 22 ; The rail vehicles 21 and 22 are supplied with electrical drive energy via a contact wire, not shown, with which they are connected via contact elements. The two rail vehicles 21 and 22 are spatially separated from one another by electrical filters 25 . The electrical filters 25 are each connected between earth 26 and the rails of the track 7 acting as return conductors and divide the track 7 into separate track segments 28 , 30 and 32 . The length of the track segments is determined by different factors, for example it can correspond to the average length of the rail vehicles. The electrical filters 25 can be connected on the track side directly to one of the two rails short-circuited by a short-circuit connector 33 (cf. FIG. 1) or in the middle of the short-circuit connector 33 . The electrical filters 25 can be series or parallel resonant circuits formed from capacitors and coils or, in the simplest form, a capacitor with C = 20 μF; it is essential with these filters that they are electrically low in the frequency range which the train control device 3 uses for data exchange between the control center 9 and the rail vehicles 21 and 22 ; this frequency range is referred to below as the useful frequency range. The function of the electrical filter 25 is to divert the interference currents emitted by the rail vehicles 21 and 22 to the rails of the track 7 to the earth 26 , so that they cannot get from one track segment to the next track segment; Interference currents are understood to mean the proportion of the travel currents emitted by the rail vehicles that lies in the useful frequency range. Concretely, for example, a disturbance current generated by the one rail vehicle 21 in the track segment 30 and delivered to the rails is derived through the electrical filters 25 to the earth 26 and from there is returned to the so-called substation; the interference current can therefore neither get into the track segment 28 nor into the track segment 32 , so that a disturbance in the data transmission between the control center 9 and the further rail vehicle 22 is largely excluded.

Bei der Zugbeeinflussungseinrichtung 3 gemäß Fig. 1 ist der gleisseitige Leiter durch einen Linienleiter 15 gebildet; es ist selbstverständlich ebenfalls möglich, auf einen Linien leiter zu verzichten und den gleisseitigen Leiter durch die Schienen zu bilden. . In the train control device 3 according to Figure 1 of the track-side conductor is formed by a line conductor 15; it is of course also possible to dispense with a line conductor and to form the track-side conductor through the rails.

Die erfindungsgemäße Zugbeeinflussungseinrichtung läßt sich darüber hinaus auch bei Gleisanlagen einsetzen, bei denen die Fahrströme der Schienenfahrzeuge über die Schienen als Rück leiter und/oder über separate Rückleiter abgeführt werden, die beispielsweise im Rahmen einer Oberleitung verlegt sein können. Eine derartige Gleisanlage zeigt schematisch Fig. 2; dabei werden in Fig. 2 für bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 eingeführte Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1. Man erkennt die separaten Rückleiter 50, die Erde 26 und ein zwischen die Erde 26 und die separaten Rückleiter 50 sowie die Schienen des Gleises geschaltetes elektrisches Filter 25. Die Schienen sind durch einen Kurzschlußverbinder 33 kurzgeschlossen.The train control device according to the invention can also be used in track systems in which the traction currents of the rail vehicles on the rails as a return conductor and / or are discharged via separate return conductors, which can be laid, for example, in the context of an overhead line. Such a track system is shown schematically in Fig. 2; 2 the same reference numerals are used in FIG. 2 for components already introduced in connection with FIG. 1 as in FIG. 1. The separate return conductors 50 , the earth 26 and one between the earth 26 and the separate return conductors 50 as well as the Rails of the track switched electrical filter 25 . The rails are short-circuited by a short-circuit connector 33 .

Claims

1. train control device ( 3 ) for a track ( 7 ) with which between a control center ( 9 ) of the train control device ( 3 ) and on the track ( 7 ) located rail driving witnesses ( 21 , 22 ) via a track-side conductor ( 15 ) and At tennen ( 23 ) of the rail vehicles ( 21 , 22 ) data are transmitted, characterized in that the train control device ( 3 ) has electrical filters ( 25 ) which

- Are electrically connected at predetermined intervals between a return conductor of the electrified track ( 7 ) and earth and
- Are low-resistance with regard to the frequency range used by the train control device ( 3 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the filters ( 25 ) are formed from electrical resonant circuits which have at least one capacitor and at least one coil.

3. Device according to claim 1, characterized in that the filters ( 25 ) are formed by a capacitance.

4. Device according to claim 3, characterized in that the capacitance is a few tens of µF.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the track-side conductor is formed by the rails of the track ( 7 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the track-side conductor ( 15 ) is formed by line conductors attached in the track ( 7 ).