DE2001321C3 - Einrichtung zur Zugsicherung mit linienförmiger Signalübertragung zwischen Zug und Strecke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zugsicherung mit linienförmiger Signalübertragung zwischen Zug und Strecke für in A.bschnitte unterteilte Streckenbereiche, bei dem jeder Zug seinen Fahrort aus den von ihm durchfahrenen Abschnitten und/oder einer Wegmessung ermittelt, und die dem Streckenbereich zugeordnete Streckenzentrale über eine entlang dem Gleis verlegte, durch Markierungsstellen die Abschnitte vorgebende Leitung den Abschnitten zugeordnete informationen aussendet.

Es ist eine Zugdeckungseinrichtung bekannt (DBP 11 06 794), bei welcher zur Fahrortbestimmung der Züge und zum Informationsaustausch zwischen Zug und Strecke längs dieser eine Linienleitung mit Markierungsstellen verlegt ist, die mit Wechselstrom gespeist wird. Diese Linienleitung bestem aus einer nicht abgeschirmten Doppelleitung, deren einer Leiter am Schienenfuß der einen Fahrschiene und deren zweiter Leiter am Schienenfuß der anderen Fahrschiene angeordnet ist. An den Markierungsstellen, z. B. alle 100 Meter, tauschen die Leiter miteinander die Gleisseite. Die dadurch entstehenden Kreuzungsstellen können von den Zügen mit Hilfe von induktiv gekoppelten Empfangsspulen »elektrisch erkannt« werden. Beim Überfahren dieser Kreuzungsstellen werden auf dem betreffenden Zuge Impulse ausgelöst. Durch Zählen der seit dem Einfahren des Zuges in den Streckenbereich empfangenen Impulse kann auf dem Zuge und bei entsprechender Rückmeldung in einer Zentrale der Fahrort, also der jeweils besetzte Abschnitt, ermittelt werden. Weiterhin ist aus der Zeitschrift Signal und Draht 1965, Heft 2, bekannt, daß mit Hilfe der oben beschriebenen Linienleitung ein derartiger Informationsaustausch zwischen Zug und Strecke erfolgen kann, daß die an der Strecke befindlichen Zentralen genau über die jeweilige Streckenbelegung informiert sind. So ist es möglich, die einzelnen Züge derart mit Informationen zu versorgen, daß ein selbsttätiges Fahren auf »elektrische Sicht« gewährleistet ist. Beim ortsselektiven Ruf der Züge zwecks Informationsübertragung werden von einer Zentrale diejenigen Nummern von Abschnitten gesendet, von denen die Zentrale erwarten kann, daß sie durch einen Zug belegt sind. Jede Abschnittsnummer wird von den im zugeordneten Streckenbereich befindlichen Zügen empfangen und mit der durch Zählen der Markierungsstellen ermittelten Nummer des jeweils durch den betreffenden Zug besetzten Streckenabschnittes verglichen. Bei Übereinstimmung nimmt der Zug die für ihn bestimmten Informationen auf und setzt zugleich andere Informationen für die Streckenzentrale ab.

Derartige Einrichtungen zur Zugsicherung erfordern auf den Zügen und in den Streckenzentralen einen sehr hohen Aufwand, der dann nicht erwünscht ist, wenn eine Strecke nicht durchgehend mit einer Linienzugbeeinflussung ausgerüstet werden soll. Dies gilt insbesondere

für solche Strecken, bei denen große Signalabstände vorhanden sind und lediglich vor den Signalen im Bremswegabstand Linienleitungen zur Informationsübertragung auf die Züge vorgesehen werden sollen.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei den genannten Strecken, bei denen außerdem nur eine geringe Zugdichte zu erwarten ist, die Zahl der Linienleiterabschnitte vor einem Signal so klein ist, daß alle Abschnitte nacheinander von der Streckenzentrale gerufen werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß einerseits eine Beschränkung der »Länge« von Informationstelegrammen und damit eine Begrenzung des jeweiligen Informationsinhaltes vorgenommen werden muß, und andererseits der Zeitraum zwischen jeweils zwei Informationsübertragungen auf einen Zug unerwünscht groß wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die genannten Strecken eine vereinfachte Ausrüstung vorzuschlagen, die beispielsweise ohne Informationsübertragung von den Zügen nach den Streckenzentralen auskommt, wobei die von den vereinfachten Streckenzentralen für die Züge vorgesehenen Informationen jedoch auch von denjenigen Zügen verarbeitet werden können, die mit Einrichtungen ausgerüstet sind, die einen intensiven Informationsaustausch zwischen Zug und Strecke und damit eine automatische Zugsteuerung oder Regelung im Sinne der Kybernetik zulassen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Streckenzentrale unabhängig von der Streckenbelegung nacheinander in zyklischer Folge alle Abschnitte mit Informationen versorgt, die mindestens aus einem Abschnittskennzeichen und einem Kennzeichen für die auf den Abschnitt bezogene Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Stellung eines am Bereichsende befindlichen Signals bestehen. Der Vorteil einer derartigen Einrichtung zur Zugsicherung mit linienförmiger Signalübertragung zwischen der Strecke und einem Zug liegt darin, daß die Streckengeräle nur einen sehr geringen Aufwand erfordern, weil die wenigen auf die Züge zu übertragenen Informationen fest programmiert werden können und in Abhängigkeit von der jeweiligen Signalstellung abgefragt werden.

Da es erforderlich ist, daß ein Zug, der auf einer

Strecke ohne Linienzugbeeinflussung fährt, den Beginn einer Strecke mit Linienzugbeeinili.ssung erfaßt, sieht eine vorteilhafte Weiterbildu^ der Erfindung aus diesem Grunde vor, daß auf die Züge vor dem Verlassen eines mit Linienzugbeeinflussung ausgerüsteten Strekkenteiles der Entfernungswert bis zum Anfang des nächsten mit Linienzugbeeinflussung ausgerüsteten Strecko-nteiles übertragen und laufend mit der seit dem Verlassen des erstgenannten Streckenteiles zurückgelegten Strecke verglichen wird, und beim Überschreiten des Entfernungswertes, ohne daß der Zug die nächste Linienleitung geortet hat, eine Zwangsbremsung ausgelöst wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Strecke, die in einem vorgegebenen Abstand vor einem Signal mit einer Linienleitung ausgerüstet ist, sowie Einrichtungen einer zugeordneten Streckenzentrale, und Fig.2das Blockschaltbildeines Fahrzeuggerätes.

Der obere Teil von F i g. 1 zeigt eine in Fahrrichtung F befahrene Strecke, bei der zwischen den Schienen eine Linienleitung 1 im maximalen Bremswegabstand der Züge vor einem Signal 2 verlegt ist. Der links von der Linienleitung 1 befindliche Streckenteil (nicht dargestellt) ist nicht mit einer Linienleitung ausgerüstet. Der hinter dem Signal 2 liegende Streckenteil ist ebenfalls nicht mit Linienzugbeeinflussung ausgerüstet. Die folgende Linienleitung, die ebenfalls im maximalen Bremswegabstand vor einem nicht dargestellten weiteren Signal angeordnet ist, hat von dem zurückliegenden Bereichsende 22 einen Abstand A. Die im unteren Teil von F i g. 1 im Blockschaltbild dargestellte Streckenzentrale zur Informationsversorgung des mit Linienzugbeeinflussung ausgerüsteten Streckenbereiches ist folgendermaßen aufgebaut. Im Einstellfeld 3 werden verschiedene auf einen Zug zu übertragende Informationen unveränderlich programmiert und laufend über einzelne Leitungen ausgegeben. Jede dieser Leitungen ist mit einem Bezugszeichen versehen, das auf die entsprechende Information hinweist. Die Leitung BK überträgt die Bereichskennung, die für alle Abschnitte der Linienieitung 11 Gültigkeit hat. Über die mit SBF bezeichnete Leitung wird jeweils ein Wert des Sollbremsweges ausgegeben, der nur bei auf »Fahrt« stehendem Signal 2 Gültigkeit hat. Mit VZW ist die Zielgeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit, die am Signal 2 bei »Halt« gefahren werden soll, bezeichnet. Bei »Halt« zeigendem Signal 2 ist die Zielgeschwindigkeit gleich Null. Der Wert der Zielgeschwindigkeit VZF gilt nur bei auf »Fahrt« stehendem Signal 2. Schließlich wird über die mit ZEF bezeichnete Leitung des Einstellfeldes 3 ein konstanter Wert der Zielentfernung ausgegeben, der nur dann gilt, wenn das Signal 2 auf »Fahrt« steht Bei den programmierten Werten wird berücksichtigt, ob das Signal 2 am Ende 22 des Streckenbereiches oder in der Mitte bzw. am Anfang des letzten Abschnittes steht.

Das Streckengerät enthält ferner eine Codiereinrichtung 5, die mit einem Taktgeber 4 verbunden ist, der gleichzeitig auf einen Sender 9 einwirkt. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß die vor dem Signal 2 im maximalen Bremswegabstand verlegte Linienleitung I eine Länge von 1000 m hat und eine Abschnittslänge von 100 m vorgesehen ist, so ergibt sich ein Streckenbereich vor dem Signal 2 mit zehn Abschnitten. Wenn sich ein Zug in Fahrrichtung F gesehen im ersten Abschnitt 100 befindet, muß das Streckengerät bei »Halt<< zeigendem Signal 2 einen Wert des Sollbremsweges SBH ausgehen, der der restlichen Anzahl von Abschnitten, also neun, vor dem Signal 2 entspricht. 1st der Zug bereits im 2. Abschnitt 200, so wäre der Wert des auf den Zug zu übertragenden Sollbremsweges SBH ebenfalls bei »Halt« zeigendem Signal 2 nur noch acht Abschnitte, also 800 m. Diese Werte des Sollbremsweges, die bei »Halt« zeigendem Signal 2 identisch sind mit den Werten der Zielentfernung ZEH, werden laufend taktgesteuert durch die Codiereinrichtung 5 ermittelt und ausgegeben. In der Praxis können jedoch, wie später noch näher erläutert wird, Entfernungswerte ausgegeben werden, die um 100 m größer und damit jeweils auf den jeweiligen Abschnittsanfang bezogen sind. Direkt gekoppelt mit der Codiereinrichtung 5 ist eine Baugruppe 6, die synchron mit der Informationsausgabe der Codiereinrichtung 5 die jeweilige Abschnittsnummer AN ausgibt. Da auf den Zügen, wie an Hand von F i g. 2 noch näher erläutert wird, der jeweilige Fahrort, also Abschnitt 100 oder 200 usw., bekannt ist, wertet der Zug nur dann angebotene Informationen aus, wenn die auf dem Zug ermittelte Abschnittsnummer mit derjenigen übereinstimmt, die in Verbindung mit den von der Zentrale übermittelten Informationen auf den Zug gelangt.

Ferner ist eine Baugruppe 7 vorgesehen, die beispielsweise mit Blockeinrichtungen (nicht dargestellt) in Verbindung steht, und über die Leitung L 1 die Steuerung des Signals 2 vornimmt. Die meisten der vom Einstellfeld 3 angebotenen Informationen und diejenigen der Codiereinrichtung 5 gelangen über Kontakte 71, 72 und 73 auf einen Parallel-Serienumsetzer 8. Die Kontakte 71 bis 73 werden durch die Baugruppe 7 in Abhängigkeit von der Signalstellung in die eine bzw. andere Lage gesteuert. Die dargestellte Kontaktlage gilt für das »Halt« zeigende Signal 2. Der Parallel-Serienumsetzer 8 gibt zunächst die Bereichskennung BK, dann die Abschnittsnummer AN und im folgenden den Sollbremsweg SBH, die Zielgeschwindigkeit VZf/und schließlich die Zielentfernung ZEHan den Sender 9 ab.

Fig.2 zeigt das Blockschaltbild eines Fahrzeuggerätes. Die vom Sender 9 codiert mit Hilfe von frequenzmodulierten Wechselspannungen über die Linienieitung 1 abgegebenen Informationstelegramme mit den obengenannten Daten werden von einer mit der Linienleitung induktiv gekoppelten Empfangsantenne 10 eines Schienenfahrzeuges empfangen und einer Auswerteeinrichtung 11 zugeführt. Diese hat einerseits die Aufgabe, die durch Kreuzen der Linienleitung 1 örtlich festgelegten Markierungsstellen 101 zu erkennen und einem Zählwerk 13 zur Fahrortbestimmung zuzuleiten. Das Zählwerk 13 bestimmt also den vom Zug zurückgelegten Weg im Kreuzungsstellenabstand von jeweils 100 m. Weiterhin decodiert die Auswerteeinrichtung 11 die empfangenen Informationstelegramme der Streckeneinrichtung und gibt die durch jedes Telegramm nacheinander übertragenen Informationen an einen Serien-Parallelumsetzer 12. Beim Einfahren eines Zuges in einen Bereich mit Linienzugbeeinflussung bewirkt die Bereichskennung BK das Einstellen des Zählwerkes 13 in eine Anfangsstellung, z. B. 1. Dieser Zählerstand bedeutet also, daß die Zugspitze sich — in Fahrrichtung F gesehen — im ersten Abschnitt 100 befindet. Außerdem wird beim erstmaligen Empfangen der Bereichskennung BK ein Wegzähler 15 in eine Grundstellung eingestellt. Fortgeschaltet wird dieser

Wegzähler 15 durch einen Wegimpulsgeber 14, der durch ein Laufrad des Triebfahrzeuges betätigt wird, beispielsweise nach jedem Meter zurückgelegter Wegstrecke. Über seinen rechten Ausgang gibt der Wegzähler 15 immer dann einen Fortschaltimpuls aus, wenn die Zugspitze eine Länge von 100 m, also den Abstand zweier K-euzungsstellen 101, durchfahren hat. Der Fortschaltimpuls gelangt auch über die Leitung L 2 auf das Zählwerk 13, das hierdurch immer dann weitergeschaltet wird, wenn dies aufgrund einer fehlenden Linienleitung bzw. einer eventuell nicht erkannten Kreuzungsstelle nicht schon vorher durch die Auswerteeinrichtung 11 erfolgt ist. Die von der Streckenzentrale auf den Zug übertragenen Abschnittsnummern AN werden von dem Serien-Parallelumsetzer 12 auf einen Vergleicher 16 gegeben, dem außer diesen Informationen noch der jeweilige Zählerstand des Zählwerkes 13 mitgeteilt wird. Bei Übereinstimmung der übertragenen Abschnittsnummer AN mit derjenigen, die durch das Zählwerk 13 ermittelt wurde, gibt der Vergleicher 16 ein Kennzeichen an eine Freigabeeinrichtung 17, die die zusammen mit der ausgegebenen Abschnittsnummer AN vorliegenden Informationen des Sollbremsweges SB, der Zielgeschwindigkeit VZ sowie der Zielentfernung ZE an nachgeordnete Einrichtungen weiterleitet. Der Wert des Sollbremsweges SB wird in eine Baugruppe 18 eingegeben, die außerdem vom Wegzähler 15 den genauen Fahrort innerhalb des betreffenden Abschnittes mitgeteilt bekommt. Aus den beiden Werten ermittelt die Baugruppe 18 durch Differenzbildung den genauen Sollbremsweg, der in einer Fahrzeugsteuerung 20 unter Berücksichtigung von fahrdynamischen Eigenschaften des Zuges in Geschwindigkeitswerte umgerechnet und ggf. zur Anzeige gebracht wird. Der übertragene Wert der Zielgeschwindigkeit VZ wird direkt in die Fahrzeugsteuerung 20 eingegeben. Da die von der Streckenzentral·; auf den Zug übertragene Zielentfernung ZE sich ebenfalls nur von Abschnitt zu Abschnitt, also um jeweils 100 m ändert, gelangt der übertragene Wert zunächst in eine Baugruppe 19, die unter Berücksichtigung des jeweiligen Zählersiandes des Wegzählers 15 durch Differenzbildung die genaue Zielentfernung ermittelt und ebenfalls an die Fahrzeugsteuerung 20 überträgt.

Die Zielentfernung ZE, deren Wert am Ende des Streckenbereiches am Signal 2 dem Abstand A bis zur nächsten Linienleitung entspricht, wird zusätzlich in eine Baugruppe 21 übertragen, die beispielsweise ein auf den Wert der Zielentfernung voreinstellbares Zählwerk enthält. Alle vom Wegzähler 15 nach dem Zurücklegen von jeweils 100 m abgegebene Fortschaltimpulse schalten das Zählwerk der Baugruppe 21 jeweils um eins zurück. Da nach dem Verlassen des mit der Linienleitung 1 ausgerüsteten Streckenbereiches keine weitere Voreinstellung des Zählwerkes in der Baugruppe 21 erfolgt, gelangt das Zählwerk nach dem Durchfahren der Strecke ohne Linienzugbeeinflussung in eine Stellung, die nicht zu kleineren Werten hin überlaufen werden darf, weil wegen des Beginnes eines weiteren mit Linienzugbeeinflussung ausgerüsteten Streckenbereiches mit einer erneuten Voreinstellung durch einen für den ersten Abschnitt 1000 geltenden Wert der Zielentfernung Zugerechnet werden muß. Erfolgt diese erneute Voreinstellung nicht, so liegt ein Fehler in der Informationsübertragung bzw. Auswertung vor, der mit Hilfe der Fahrzeugsteuerung 20 zu einer Zwangsbremsung des Zuges führt.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Zugsicherung liegt nicht nur in der Anwendung der vereinfachten Streckengeräte für eine Teilausrüstung von Bahnstrecken mit Linienzugbeeinflussung vor Signalen, wenn diese bei geringer Zugdichte und großen Signalabständen möglich ist, sondern es ergeben sich auch zusätzlich Einsparungen bei den Fahrzeuggeräten derjenigen Züge, die ständig auf diesen Strecken verkehren. Andererseits ist es aber auch möglich, daß diese teilausgerüsteten Strecken von Zügen befahren werden können, deren Fahrzeuggeräte wesentlich komplizierter und für einen Informationsaustausch zwischen Zug und Strecke ausgerüstet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Zugsicherung mit linienförmiger Signalübertragung zwischen Zug und Strecke für in Abschnitte unterteilte Streckenbereiche, bei dem jeder Zug seinen Fahrort aus den von ihm durchfahrenen Abschnitten und/oder einer Wegmessung ermittelt und die dem Streckenbereich zugeordnete Streckenzentrale über eine entlang dem Gleis verlegte, durch Markierungsstellen die Abschnitte vorgebende Leitung den Abschnitten zugeordnete Informationen aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckenzentrale unabhängig von der Streckenbelegung nacheinander in zyklischer Folge alle Abschnitte mit Informationen versorgt, die mindestens aus einem Abschnittskennzeichen und einem Kennzeichen für die auf den Abschnitt bezogene Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Stellung eines am Bereichsende befindlichen Signals bestehen.

2. Einrichtung zur Zugsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Züge vor dem Verlassen eines mit Linienzugbeeinflussung ausgerüsteten Streckenteiles der Entfernungswert bis zum Anfang des nächsten mit Linienzugbeeinflussung ausgerüsteten Streckenteiles übertragen und laufend mit der seit dem Verlassen des erstgenannten Streckenteiles zurückgelegten Strecke verglichen wird, und beim Überschreiten des Entfernungswertes ohne daß der Zug die nächste Linienleitung geortet hat, eine Zwangsbremsung ausgelöst wird.