DE19958784A1 - Einrichtung für den sicheren Haltfall eines Lichtsignals beim Passieren eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Im Bahnbetrieb von Stadtbahnen wird gelegentlich das permissive Vorrücken von Zügen über HALT zeigende Signale zugelassen. Um sicherzustellen, daß die Streckensignale (S1, S2, S3) hinter einem über ein Signal vorrückenden Zug (Z1) auch tatsächlich auf HALT fallen und so zum Anhalten eines folgenden Zuges oder allenfalls zum Nachrücken dieses Zuges mit permissiver Geschwindigkeit führen, werden hinter diesen Signalen signaltechnisch sichere Sensoren (SS) angeordnet; diese sind vorzugsweise in einen Achszählkreis (AZR) einbezogen, über den das jeweils zugehörige Lichtsignal gesteuert wird. Beim Ansprechen der signaltechnisch sicheren Sensoren wird der Haltfall des zugehörigen Lichtsignals unabhängig von der Gleisbesetztmeldung des steuernden Gleisabschnittes erzwungen; die signaltechnisch sicheren Sensoren werden in vorgebenen Mindestzeitabständen einer Funktionsprüfung unterzogen. Wird dabei ihre Funktionsuntüchtigkeit erkannt, wird ein gegebenenfalls auf FAHRT stehendes zugehöriges Signal bleibend auf HALT gestellt bzw. das auf Fahrtgehen des Signals verhindert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Einrichtung ist aus Eisenbahnkurier 3/93 bekannt.

Die Steuerung der streckenseitigen Lichtsignale einer Bahnan­ lage geschieht durch Gleisfreimeldeeinrichtungen für hinter den Lichtsignalen gelegene Gleisabschnitte jeweils unter Mit­ wirkung der die Strecke befahrenden Züge. Bei freigemeldetem Gleisabschnitt geht das zugehörige Signal auf FAHRT, bei be­ setzgemeldetem Gleisabschnitt geht es auf HALT.

Freimeldestörungen, die das Anschalten des Haltbegriffes an einem Lichtsignal beim Passieren eines Fahrzeugs oder Zuges verhindern, werden bezüglich der Streckensignale bislang da­ durch behoben, daß in Fahrrichtung hinter jedem derartigen Signal zusätzlich zu den Gleisfreimeldeeinrichtungen jeweils ein gesonderter Schienenkontakt, meist ein Magnetschienenkon­ takt, angeordnet wird, der bei seiner Befahrung den Haltfall des betreffenden Signals erzwingt. Im Bahnhofsbereich wird der Haltfall eines Einfahrsignals im Zweifelsfall durch die Gleisfreimeldeeinrichtung eines folgenden Gleisabschnittes erzwungen, so daß es hier keiner zusätzlichen Magnetschienen­ kontakte bedarf.

Auf den Automatikstrecken einiger Bahnbetreiber, wie z. B. der Berliner S-Bahn, wird der Fahrzeugdurchsatz im Falle von Freimeldestörungen, die das Anschalten des Fahrtbegriffes an einem Blocksignal verhindern, dadurch verbessert, daß an spe­ ziell gekennzeichneten HALT zeigenden Signalen ohne besondere Erlaubnis vorbeigefahren werden darf. Dies geschieht in Ver­ antwortung des jeweiligen Fahrzeugführers, der seine Vorrück­ geschwindigkeit abhängig von der Helligkeit und der Sichtig­ keit des Wetters auf vorgegebene niedrige Werte begrenzen muß. Durch das Vorrücken an einem HALT zeigenden Signal vor­ bei soll erreicht werden, daß der Bahnbetrieb auch bei einer Freimeldestörung im auf das Signal folgenden Gleisabschnitt fortgeführt sowie bei hohem Betriebsaufkommen flüssig gehal­ ten werden kann, wenn auch insgesamt mit verminderter Ge­ schwindigkeit. Die Signale, an denen bei angeschaltetem Halt­ begriff permissiv vorbeigefahren werden darf, sind durch be­ sondere Mastschilder gekennzeichnet. Neben solchen Signalen gibt es auch Signale, die, wenn sie den Haltbegriff zeigen, nur auf ausdrücklichen Befehl oder auf Ersatzsignal passiert werden dürfen; diese Signale sind durch ein anderes Mast­ schild gekennzeichnet und damit für den Fahrzeugführer von Signalen, an denen er bei HALT zeigendem Signalbegriff vor­ beifahren kann, unterscheidbar.

Dadurch, daß die Züge auf Automatikstrecken an den meisten HALT zeigenden Signalen vorbeifahren dürfen, kann der Fall eintreten, daß mehrere Züge den gleichen Gleisabschnitt be­ fahren. Vor einem Signal, das bei HALT oder zweifelhaftem Si­ gnalbild nur auf Befehl oder Ersatzsignal passiert werden darf, kann es so zu einem erheblichen Stau an Fahrzeugen kom­ men. Bei der Berliner S-Bahn z. B. wurde beobachtet, daß sich wegen der begrenzten Aufnahmefähigkeit eines Bahnhofes mitun­ ter bis zu sechs Zügen in dem vor dem Bahnhof gelegenen Blockabschnitt stauten.

Ein besonderes Problem bei der Auflösung eines solchen Staues durch Freigabe der Einfahrt in einen durch ein solches Signal gesicherten Gleisabschnitt besteht wie bei jedem anderen auf FAHRT gehenden Lichtsignal darin, daß diese Freigabe grund­ sätzlich nur für den jeweils ersten vor dem Signal stehenden Zug gilt. Die folgenden Züge dürfen dann zwar bis zum Signal aufrücken, aber das Signal nicht passieren. Das ist jedoch insofern problematisch, als das auf FAHRT gegangene Signal frühestens auf HALT fällt, wenn sich die erste Achse eines das Signal passierenden Zuges 50 m hinter dem Signal befindet. Damit ist der Fall nicht auszuschließen, daß bei noch FAHRT zeigendem Signal mindestens ein weiterer Zug unerlaubterweise das Signal passieren könnte; dies gilt insbesondere bei schlecht oder gar nicht einsehbaren Strecken, beispielsweise im Bereich von Kurven oder Einschnitten. Aus diesem Grunde ist festgelegt, daß die folgenden Züge nicht direkt hinter dem ersten Zug das Signal passieren dürfen, sondern erst nach einer vorgegebenen Mindestzeit, die im allgemeinen ausreicht, um das Signal wieder auf HALT zu stellen.

Im Falle einer Freimeldestörung in dem für den Haltfall des Signals zuständigen Gleisabschnitt könnte dies jedoch unter­ bleiben. Ein zweiter Zug könnte dann nach Ablauf der vorgege­ benen Mindestwartezeit das gestörte FAHRT zeigende Signal passieren und auf eine durch den angeschalteten Fahrtbegriff vorgegebene maximale Fahrgeschwindigkeit beschleunigen. Bleibt der erste Zug aus irgendeinem Grunde liegen oder rückt er mit einer nur geringen Vorrückgeschwindigkeit vor, könnte der Fall eintreten, daß der nachfolgende Zug auf den ersten Zug aufprallt, insbesondere dann, wenn dem Fahrzeugführer des nachfolgenden Zuges die Sicht auf die Strecke wegen eines Gleisbogens oder eines Tunnels verwehrt ist. Um so etwas aus­ zuschließen, wird auch der Haltfall eines Lichtsignals am En­ de einer in jedem Fall permissiv befahrbaren Automatikstrecke bislang nicht nur von der Gleisfreimeldung eines hinter dem Lichtsignal angeordneten Gleisabschnittes abhängig gemacht, sondern zusätzlich auch von der Betätigung eines gesonderten Magnetschienenkontaktes. Selbst bei einer Gleisfreimeldestö­ rung wird so das Lichtsignal beim Befahren des Magnetschie­ nenkontaktes auf HALT gestellt ("Zugbeeinflussung und automa­ tischer Streckenblock", Transpress VEB-Verlag für Verkehrswe­ sen Berlin, 1987, Seiten 40-43).

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufwand für das sichere An­ schalten des Signalhaltbegriffes an einem Lichtsignal zu ver­ ringern.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 bei einer nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ausgebildeten Einrichtung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angege­ ben.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in den

Fig. 1 bis 3 das Aufrücken und Separieren zweier Züge, in

Fig. 4 eine nach dem Stand der Technik ausgebildete Einrichtung zur sicheren Anschaltung des Haltsignalbegriffe und in den

Fig. 5 und 6 eine nach der Erfindung ausgebildete Ein­ richtung zum Erreichen des gleichen Zieles.

Fig. 1 zeigt eine Strecke, die durch drei Lichtsignale S1 bis S3 in gleich- oder unterschiedlich lange Gleisabschnitte unterteilt ist. Das Signal S1 ist ein sogenanntes absolutes Signal oder ein Blocksignal, an dem bei HALT zeigendem Si­ gnalbegriff auf jeden Fall angehalten werden muß; die Signale S2 und S3 sind Blocksignale einer Automatikstrecke, die auch bei HALT zeigendem Signalbegriff passiert werden dürfen. Je­ der durch ein Signal gesicherte Gleisabschnitt wird durch ei­ ne zugehörige Gleisfreimeldeeinrichtung überwacht, z. B. ei­ nen Gleisstromkreis oder einen Achszählkreis. Das Signal S1 soll einen Fahrtbegriff F zeigen, die Signale S2 und S3 den Haltbegriff H. Die Signale S2 und S3 sind durch in der Zeich­ nung nicht dargestellte Mastschilder in den Farben weiß schwarz weiß schwarz als Blocksignale gekennzeichnet, die permissiv passiert werden dürfen. Der zwischen den Signalen S1 und S2 gelegene Gleisabschnitt wird von einem Zug Z1 be­ fahren, der zwischen den Signalen S2 und S3 gelegene Gleisab­ schnitt von einem Zug Z2. Beim Einfahren in den jeweiligen Abschnitt soll der Zug Z2 an einem FAHRT zeigenden Lichtsi­ gnal S3 und der Zug Z1 an einem HALT zeigenden Lichtignal S2 vorbeigefahren sein. Die zulässigen Vorrückgeschwindigkeiten der beiden Züge sind daher verschieden. Für den nachfolgenden Zug Z2 gilt eine Vorrückgeschwindigkeit Vf, die durch den ehemals angeschalteten Fahrtbegriff am Lichtsignal S3 be­ stimmt ist und für den Zug Z1 eine niedrigen Permissivge­ schwindigkeit Vp, die durch die Helligkeit und Sichtigkeit des Wetters vorgegeben ist.

In Fig. 2 ist angenommen, daß beide Züge Z1 und Z2 weiter vorgerückt sind, wobei der Zug Z2 ebenfalls am HALT zeigenden Signal S2 vorbeigefahren ist. Er rückt nun wie der Zug Z1 mit einer durch die Permissivgeschwindigkeit Vp gegebenen Vor­ rückgeschwindigkeit vor.

In Fig. 3 hat der Zug Z1 das zuvor auf FAHRT stehende Signal S1 passiert und rückt im angrenzenden Gleisabschnitt nun mit einer Geschwindigkeit Vf vor, die durch die signalisierte Fahrgeschwindigkeit begrenzt ist. Hinter sich soll der Zug Z1 das Signal S1 auf HALT gestellt und damit die von ihm befah­ rene Strecke gegen den nachfolgenden Zug Z2 gesichert haben.

Ist es dagegen dem Zug Z1 nicht gelungen, das Signal S1 auf HALT zu stellen, kann ihm der Zug Z2 nach dem Passieren des Signals S1 mit hoher Geschwindigkeit nachfolgen. Damit dies nicht geschehen kann, wird der sichere Signalhaltfall des Lichtsignals S1 wie auch aller Blocksignale der Automa­ tikstrecke gemäß Fig. 4 bislang dadurch erzwungen, daß die Anschaltung des Signalhaltbegriffes jeweils von mehreren von­ einander unabhängigen Mitteln zur Gleisüberwachung erzwungen wird. So folgt in einem gewissen Abstand in Fahrrichtung hin­ ter dem Signal S1 ein Gleisstromkreis, dessen Gleisrelais G1 beim Abfallen die Haltstellung des Signals S1 herbeiführen soll. Zusätzlich zu diesem Gleisrelais gibt es noch ein punktförmig wirkendes Gleisschaltmittel MSK, das vorzugsweise als Magnetschienenkontakt ausgebildet ist und das bei seinem Betätigen durch die erste Achse des Zuges Z1 seinerseits das Signal S1 auf Halt zu stellen versucht. Unter der Annahme, daß nicht beide voneinander unabhängigen Überwachungsschalt­ mittel gleichzeitig ausfallen, kann davon ausgegangen werden, daß das Signal S1 hinter dem Zug Z1 tatsächlich auf Halt geht.

Der Aufwand für die Gewährleistung des sicheren Haltfalls des Lichtsignals ist beträchtlich. Die Erfindung zeigt einen Weg, diesen Aufwand zu verringern.

Nach der Lehre der Erfindung ist in Fahrrichtung hinter dem betrachteten Lichtsignals S1 mindestens ein auf vorüberlau­ fende Fahrzeugräder oder auf die Fahrzeugmasse reagierender signaltechnisch sicherer Sensor SS vorgesehen. Solche Senso­ ren sind an sich bekannt, z. B. aus der DE 196 31 550 A1 und der DE 196 31 564 A1. Ein in Fig. 5 schematisch angedeuteter Rechner R überprüft in vorgegebenen maximalen zeitlichen Ab­ ständen abhängig von der Fehleroffenbarungszeit der verwende­ ten signaltechnisch sicheren Sensoren, ob diese funktionsfä­ hig sind, indem er Befahrungen simuliert und prüft, ob die Sensoren noch an der Schiene befestigt sind. Erkennt der Rechner aufgrund der ihm von den signaltechnisch sicheren Sensoren SS zugeführten Sensorprüfsignale oder dem Ausbleiben solcher Signale, daß die Sensorfunktion oder die Übertragung gestört ist oder möglicherweise gestört sein könnte, so ver­ anlaßt er die bleibende Haltstellung des Lichtsignals S1 bzw. verhindert für den Fall, daß das Lichtsignal S1 auf HALT steht, die spätere Fahrtstellung des Signals; dieser Schalt­ zustand ist nur durch einen dazu autorisierten Bahnbedienste­ ten oder das Instandsetzungspersonal nach Störungsbehebung rückgängig zu machen. Durch die laufende Prüfung der Funkti­ onsfähigkeit der signaltechnisch sicheren Sensoren SS ist ge­ währleistet, daß bei festgestellter Funktionstüchtigkeit ein diese Sensoren passierendes Fahrzeug tatsächlich von ihnen erfaßt wird und den Haltfall des zugeordneten Lichtsignals bewirkt.

Die signaltechnisch sicheren Sensoren sind vorzugsweise Be­ standteil eines hinter dem Lichtsignal beginnenden Achszähl­ kreises zur Steuerung des zugehörigen Lichtsignals. Bei einer solchen Schaltmittelkonstellation kann ohne nennenswerten Ko­ stenanstieg für die Sensoren auf die Verwendung zusätzlicher Magnetschienenkontakte verzichtet werden, was insbesondere im Fall von Umrüstungen bestehender, als Gleisstromkreise ausge­ führter Gleisfreimeldeeinrichtungen auf Achszählkreise von wirtschaftlicher Bedeutung ist. Einzelheiten für die Einbe­ ziehung signaltechnisch sicherer Sensoren in die Achszähl­ kreise einer Lichtsignalsteuerung können Fig. 6 entnommen werden.

Der oder die signaltechnisch sicheren Sensoren SS wirken zu­ sammen mit vorzugsweise signaltechnisch nicht sicheren Senso­ ren RS1 auf einen Achszählkreis zum Überwachen eines hinter dem Signal gelegenen Gleisabschnittes. Die Sensoren SS, RS1 der beiden Zählpunkte des Achszählkreises sind in an sich be­ kannter Weise als jeweils geringfügig gegeneinander versetzte Doppelsensoren ausgeführt. Sie wirken auf einen gemeinsamen Zählpunktrechner ZPR, der vorzugsweise zweikanalig ausgeführt ist und die Sensorsignale beider Sensorpaare bewertet. Die aus den Sensorausgangssignalen gewonnenen fahrrichtungsabhän­ gigen Zählimpulse werden einem fernen Achszählrechner AZR zu­ geführt, der u. a. auf das Signal S1 einwirkt. Das Signal S1 wird aus dem Zählpunktrechner ZPR auf HALT gestellt, wenn mindestens einer der signaltechnisch sicheren Sensoren SS be­ tätigt wird.

Der Achszählrechner AZR kann in vorteilhafter Weise zur gleichzeitigen Überwachung weiterer Gleisabschnitte dienen, die von weiteren in Fig. 6 nicht dargestellten Radsensoren gesteuert werden. Solche Mehrabschnitts-Achszählrechner sind in der Lage, auch etwaige sporadische Fehlzählungen einzelner Sensorpaare beim Vorrücken eines Zuges zu erkennen und durch Korrektur unwirksam zu machen, so daß dann etwaige aufgrund von Zählfehlern stehengebliebene Haltbegriffe durch Fahrtbe­ griffe ersetzt werden können.

Der oder die nach der Erfindung vorgesehenen signaltechnisch sicheren Sensoren sind nicht nur laufend auf ihre Funktions­ fähigkeit zu überprüfen; vielmehr ist auch dafür Sorge zu tragen, daß die Sensor- oder Prüfsignale signaltechnisch si­ cher an eine Bewertungseinrichtung, z. B. einen Achszählrech­ ner, übermittelt werden. Hierzu sind die Übertragungsstrecke sowie die an der Informationsübertragung quelle- und senke­ seitig beteiligten Schaltmittel ständig oder in vorgegebenen Mindestzeitspannen einer Funktionsprüfung zu unterziehen. Ei­ ne Unterbrechung der Übertragungsstrecke oder eine nicht mehr tolerierbare Informationsverfälschung führt zur bleibenden Aufschaltung des Haltbegriffes am Lichtsignal.

Claims (5)

1. Einrichtung für den sicheren Haltfalles von Streckensigna­ len, insbesondere der Blocksignale einer Automatikstrecke, die in aneinandergrenzende Gleisabschnitte unterteilt und von denen mindestens einige im Falle von Freimelde- und Signal­ störungen permissiv befahrbar sind, beim Passieren eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens am Anfang des hinter einem solchen Lichtsignal (S1, S2, S3) beginnenden Gleisabschnittes signaltechnisch si­ chere Gleisschaltmittel (SS) vorgesehen sind und daß die signaltechnisch sicheren Gleisschaltmittel bei ihrer Befahrung die Haltstellung des zugehörigen Lichtsignals (S1) auslösen und/oder dessen Fahrtstellung verhindern.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die signaltechnisch sicheren Gleisschaltmittel (SS) durch Sensoren dargestellt sind, deren Funktionsverhalten in vorge­ gebenen maximalen Zeitabständen zu überprüfen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hinter einem Lichtsignal gelegene Gleisabschnitt durch einen Achszählkreis (AZR) überwacht ist, dessen Ein­ zählkontakte durch die signaltechnisch sicheren Gleisschalt­ mittel dargestellt sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die signaltechnisch sicheren Sensoren (SS) oder ihnen räumlich zugeordnete Schaltmittel (ZPR) die Sensorsignale und ggf. die das Funktionsverhalten der Sensoren wiedergebenden Prüfsignale oder daraus abgeleitete Signale nach einem gesi­ cherten Protokoll mittel- oder unmittelbar an einen diese verarbeitenden Achszählrechner (AZR) übermitteln.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Achszählrechner (AZR) zum Verarbeiten der Sensorsi­ gnale, Prüfsignale und/oder der daraus abgeleiteten Signale mehrerer Achszählkreise eingerichtet ist.