DE20201127U1

DE20201127U1 - Bahnübergangssicherung für Draisinenverkehr

Info

Publication number: DE20201127U1
Application number: DE20201127U
Authority: DE
Original assignee: STUEHRENBERG GmbH
Current assignee: STUEHRENBERG GmbH
Priority date: 2002-01-26
Filing date: 2002-01-26
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2012-01-27

Description

Meine Akte: St 34/35 hoe

Bahnübergangssicherung für Draisinenverkehr

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsvorrichtung an einem Bahnübergang eines Schienenweges und einer Straße, an der für einen sicheren Bahnbetrieb Achsdetektoren, Bahnsignale und Straßenverkehrssignale und ggf. Schranken angeordnet sind, die mit einer Bahnbetriebssicherungs-Steuervorrichtung gesteuert verbunden sind.

Es besteht neuerlich das Bedürfnis, bahnbetriebsmäßig nur selten genutzte Schienenwege in bahnbetriebsfreien Zeiten durch nur dann von jedermann zu fahrenden muskelgetriebenen Schienenfahrzeugen, z.B. Draisinen, zu nutzen, wobei der Kreuzungsverkehr der Straßen gesichert werden soll.

Die bekannten Bahnbetriebs-Sicherungsvorrichtungen unterstehen der Hoheit des Bahnbetriebes und sind aus betriebs- und sicherheitstechnischen Gründen nicht ohne erheblichen Aufwand für einen andersgearteten Betrieb zu nutzen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bahnübergangssicherung für muskelbetriebene Schienenfahrzeuge, z.B. Draisinen, ohne einen Eingriff in die Bahnbetriebssicherungs-Steuervorrichtung zu schaffen.

Die Lösung besteht darin, daß straßenseitige Verkehrslichtsignale und gleisseitige Verkehrslichtsignale sowie gleisseitig negative Vorfahrtszeichen vor der Kreuzung angeordnet sind und beabstandet vor und hinter dem Bahnübergang je ein Fahrzeugdetektor, wie Transponder, angeordnet ist, der jeweils mit einem Identifikator auf einem passierenden muskelgetriebenen Schienenfahrzeug, z. B.

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einer Draisine, kommuniziert und die Identifikation in eine Steuervorrichtung abgibt, die die Lichtsignale derart steuert, daß bei ihrem ersten Auftreten, wenn das Fahrzeug in den Kreuzungsbereich einfährt, die Schienenweg-Lichtsignale in zeitlicher Folge über Halt (rot) auf Fahrt (grün) schaltet und die Straßen-Lichtsignale parallel dazu über Vorsicht (gelb) auf Halt (rot) schaltet und daß bei ihrem zweiten Auftreten, wenn das Fahrzeug den Kreuzungsbereich verlassen hat, jedoch spätestens nach Ablauf einer Sicherungszeit, alle Lichtsignale ausschaltet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Fahrzeug-Identifikatoren, z.B. Transponder, an den Draisinen sind passive, reflektierende, absorbierende oder fluoreszierende Schilder und/oder Elemente, z.B. Schwingkreise, deren Frequenz oder Taktfolge der Identifikation dient. Gleisseitig ist jeweils ein einfacher Detektor und/oder eine Induktionsschleife angeordnet, die der Aussendung von Abfrageimpulsen und dem Empfang der Frequenz- oder Impulssignale dient. Die Detektorfeld- und/oder Schleifenabmessungen sind so groß gewählt, daß der Identifikator bis in einen Abstand von 30 cm sicher auslösbar ist.

Die Steuervorrichtung besteht aus einem Mikroprozessor, der eingangsseitig die Transponder-Empfangssignale aufnimmt sowie ein Mehrfrequenzsignal, das der Fortschaltung eines Uhrzeitprogramm dient. Mit dem Wechselstromnetz werden auch die Lichtsignale über eine Niedervolttransformation, gem. der EN 12675 Niedervolt Technik, 230V/10V vollelektronisch gespeist.

Die Programmierung der Lichtsignalansteuerung wird nach dem RILSA Standard ausgeführt, d.h. die Funktion der Rotlampen wird überwacht. Falls eine defekt ist, werden demgemäß die Grünlampen des kreuzenden Fahrweges ausgeschaltet. Auch werden ein Auftreten fehlerhafter Signalbilder, insbesondere in beiden Kreuzungsrichtungen die Grünlichter überwacht und zu einer völligen Abschaltung oder zur Schaltung eines gelben Blinklichtes genutzt.

Weiterhin werden Detektor- bzw. Transponderausfälle und Zeitfehler sowie fehlende Ausfahrmeldungen einer Draisine aus dem Kreuzungsbereich ausgewertet und in einer Störungsliste zur weiteren Auswertung gespeichert.

Die Lichtsignale sind straßenseitig vorzugsweise unmittelbar benachbart zu den Bahnbetriebssignalen angeordnet und bestehen je aus einer Gelb- und einer Rotlampe. Die Signale sind beidseitig der Straße angeordnet, wo auch bahnbetriebsmäßig jeweils Andreaskreuze, Zeichen 201 StVO, aufgestellt sind.

Am Schienenweg sind vor der Kreuzung vorzugsweise jeweils beidseitig ein Rot- und Grünlampensignal aufgestellt und zusätzlich ein negatives Vorfahrtschild, z.B. ein Stop-Schild, Zeichen 206 StVO, angebracht, auf das ggf. durch ein Vorfahrtschild, Zeichen 205 StVO, mit Zusatzschild - Stop 100 m - entsprechend beabstandet hingewiesen ist.

Die Detektoren, insbesondere Transponder, befinden sich jeweils ca. 40 m von dem negativen Vorfahrtschild, insbesondere dem Stop-Schild 206, entfernt, so daß der Draisinenfahrer das Rotlichtsignal bei ausreichendem Bremsweg vor dem Eintreffen an der Kreuzung wahrnimmt und während der langsamen Annäherung daran das Grünlicht-Signal erhält. Die Umschaltzeit von rot nach grün bzw. gelb nach rot auf der Straßenseite ist dementsprechend bemessen.

Das negative Vorfahrtschild, insbesondere Stop-Schild 206, dient der Absicherung für den Fall, daß die Sicherungsanlage ausgefallen oder stromlos ist. Dann darf das muskelgetriebene Fahrzeug nur nach vollständigem Stillstand vor der Kreuzung weiterfahren.

Die Bahnstrecke kann ein- oder mehrgleisig ausgebaut sein. Ggf. sind die Detektorenbereiche, insbesondere Transponderschleifen, über sämtliche Gleise geführt. Die Richtung, in der eine Draisine die Transponderschleife oder den Detektorbereich passiert, wird nicht erfaßt; sondern es wird nur die Folge der Identifikatoren

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beim Einlaufen und beim Auslaufen aus dem Kreuzungsbereich erfaßt und ausgewertet, indem sie ihrer Folge gemäß summiert werden. Ist die Summe Null, so ist keine Draisine mehr im Kreuzungsbereich. Dann werden die Lichtsignale wieder ausgeschaltet. Nur wenn eine beim Einlauf identifizierte Draisine den Kreuzungsbereich innerhalb einer vorgegebenen Sicherheitszeit nicht wieder verläßt oder das Verlassen nicht erkannt wurde, wird die Kreuzung für den Straßenverkehr zeitgesteuert wieder freigeschaltet; das Rotlichtsignal also abgeschaltet.

Statt eines am Fahrzeug befindlichen passiven Identifikators, insbesondere Transponders, der aus Sicherheitsgründen bevorzugt ist, läßt sich auch ein aktiver einsetzen, der batteriegespeist ein Codesignal zur Identifikation jeweils an den entsprechenden Orten absetzt. Als Rückmeldung, daß das Code- oder Transpondersignal empfangen wurde und die Kreuzung gesichert wird, dient dem Draisinenfahrer das Rotlichtsignal vor ihm.

Als eine weitere Sicherungsmaßnahme ist auf der Draisine eine unabhängig von der Kreuzungssicherungsanlage arbeitende ortsabhängig arbeitende Signaleinrichtung auf der Draisine installiert, die mit einem Positionsempfänger GPS und einem gespeicherten Gleisplan der Kreuzungsbereiche und ggf. anderer Gefahrenstellen arbeitet. In einem Vergleicher wird jeweils die Ortsmeldung mit den Planangaben auf Identität verglichen und, falls diese erkannt wurde, ein optisches und/oder akustisches Signal an den Draisinenfahrer gemeldet.

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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Kreuzungsübersicht und ein Übersichtsschaltbild,

Fig. 2 zeigt den Kreuzungsbereich vergrößert.

Auf der Kreuzung 3 trifft sich, wie Fig. 1 zeigt, eine Straße und ein Schienenweg 2, der hier eingleisig dargestellt ist, aber ebenso mehrgleisig sein kann.

Die Bahnbetriebs-Sicherungsvorrichtung BBS steuert bei Bahnbetrieb in bekannter Weise die für den Straßenverkehr geltenden jeweils beidseitigen Lichtsignale 40-43, die jeweils aus übereinander angeordneten Gelblicht- und Rotlichtsignalen bestehen. Außerdem stehen jeweils beidseitig Andreaskreuze 46 und ggf. Halbschranken 45 vor dem Gleisbereich 3.

Beim jeweiligen Draisinenbetrieb dient die unabhängige Sicherungsvorrichtung der Verkehrsregelung. Diese Vorrichtung besteht aus einer programmgesteuerten Steuervorrichtung STV, die jeweils von der Bahnbetrieb-Sicherungsvorrichtung BBS freigegeben wird, wenn Draisinenbetrieb erlaubt ist, an die eingangsseitig mindestens zwei Detektoren oder Transponder 50,. 51 angeschlossen sind, die jeweils in einer Distanz D von ca. 40 m vor der Kreuzung am Gleis angeordnet sind. Vorzugsweise sind Transponderantennenschleifen quer unter den Gleisen verlegt, die bei der Verwendung von Abfrageimpulsen auch ausgangsseitig von der Steuervorrichtung STV angesteuert sind.

Ausgangsseitig sind außerdem an der Steuervorrichtung STV angeschlossen:

straßenseitig jeweils neben den Bahnbetriebssignalen 40-43 plazierte Draisinenbetriebs-Signallampen 30-33, sowie gleisseitig der Kreuzung 3 angeordnete Lichtsignale 35-38, die vorzugsweise jeweils beidseitig vorhanden sind.

Neben den gleisseitigen Lichtsignalen 35-38 befinden sich Stop-Schilder.

Die Steuervorrichtung STV führt ein Uhrzeit- und Kalenderprogramm, das mit der 50 Hz Wechselspannungsfrequenz des Versorgungsnetzes N fortgeschaltet wird und einer chronologischen Auflistung aller Betriebs- und Störvorgänge zwecks späterer Auswertung dient und zur Bildung der Signalschaltzeiten genutzt wird.

Außerdem ist ein interner Taktgeber in der Steuervorrichtung STV enthalten, der der Auswertung der Identifikationssignale von den Transpondern 50, 51 dient.

Die straßenseitigen Signalleuchten 30-34 bestehen jeweils aus vollständig getrennt geschalteten, paarweise angeordneten gelben und roten Signalleuchten, und die gleisseitigen Signalleuchten 35-38 bestehen paarweise aus einer roten und einer grünen Signalleuchte, die jeweils einzeln angesteuert sind. Sämtliche Rotlichtausgänge sind mit einer Stromüberwachungsschaltung intern in der Steuervorrichtung STV verknüpft, die bei Ausfall eines Rotlichtes die Grünlichter auf der Straßenseite der Kreuzung 3 ausgeschaltet hält.

Die Draisine 2 trägt bodenseitig einen Transponder-Identifikator 52, der entweder über eine Antennenschleife eine identifizierbare Echofrenquenz an dem gleisseitig jeweils passierten Transponder 50, 51 abgibt oder aus einer identifizierbaren räumlichen Struktur von Reflektoren besteht.

Die jeweils auftretende Echofrequenz oder Impulsfolge wird durch eine Zeitfolgenanalyse in der Steuervorrichtung STV in eine Identifikation gewandelt und gespeichert und zur Auslösung eines Sicherungszyklus genutzt. Dieser besteht aus einer zeitlichen Folge einer Rotlicht- bzw. Gelblichtsignalgabe sowie danach der Grünlichtsignalgabe für die Draisine 2 und Rotlichtsignalgabe für den Straßenverkehr. Diese zweite Phase wird beim Erkennen der

gleichen Identifikation beendet, spätestens jedoch nach einer angemessenen Wartezeit.

Auf der Draisine 2 ist eine optionale zusätzliche Sicherungsvorrichtung 7 dargestellt, die aus einem GPS-Empfänger, einer Vergleichsvorrichtung 70, einem Gleisbildspeicher 71 und Signalgebern 72, 73 besteht, die ein Rotsignal 72 und ein akustischer Warnsignalgeber sind.

Diese Signalvorrichtung 7 läßt sich bei Vorhandensein einer Sprachausgabevorrichtung und einem erweiterten Speicher 71 zusätzlich zur Ansage von touristischen Attraktionen im jeweiligen Sichtbereich nutzen.

Fig. 2 zeigt die Kreuzung 3 mit den Farbangaben der einzelnen angesteuerten Signallichter 30-33 gelb, rot; 35-38 rot, grün.

Statt eines induktiv, elektromagnetisch arbeitenden Transponders können auch andere Markierungs-Detektorvorrichtungen zum Einsatz kommen, wie z.B. Magnet/Induktionsschleife, Reflektor/Lichtsensor, optisches Muster/Kamera mit Mustererkennungsvorrichtung. Die Detektoren sind jeweils auf charakteristische Eigenschaften der Markierungsmittel, z.B. Transpondercode, Reflektormuster, wie Strichcode, Fluoreszenzfarbe, abgestimmt, die einen leicht erkennbaren Unterschied zu einem auch im Detektorbereich auftretenden Bahnverkehrsmitteln und auch von passierenden Tieren oder Personen aufweisen.

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Claims

1. Sicherungsvorrichtung an einem Bahnübergang (3) eines Schienenweges (10) und einer Straße (11), an der für einen sicheren Bahnbetrieb Achsdetektoren, Bahnsignale und Straßenverkehrssignale (40-43, 46) und ggf. Schranken (45) angeordnet sind, die mit einer Bahnbetriebssicherungs- Steuervorrichtung (BBS) gesteuert verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß straßenseitige Verkehrslichtsignale (30-33) und gleisseitige Verkehrslichtsignale (35-38) sowie gleisseitig negative Vorfahrtsschilder (34) vor der Kreuzung angeordnet sind und beabstandet vor und hinter dem Bahnübergang je ein Fahrzeugdetektor und/oder Transponder (50, 51) angeordnet ist, der jeweils mit einem Identifikator (52) auf einem passierenden muskelgetriebenen Fahrzeug, z. B. einer Draisine (2), kommuniziert und die Identifikation in eine Steuervorrichtung (STV) abgibt, die die Lichtsignale (30-33; 35-38) derart steuert, daß bei ihrem ersten Auftreten, wenn das Fahrzeug (2) in den Kreuzungsbereich (3) einfährt, die Schienenweg-Lichtsignale (35-38) in zeitlicher Folge über Halt (rot) auf Fahrt (grün) schaltet und die Straßen- Lichtsignale (30-33) parallel dazu über Vorsicht (gelb) auf Halt (rot) schaltet, und daß bei ihrem zweiten Auftreten, wenn das Fahrzeug (2) den Kreuzungsbereich (3) verlassen hat, jeweils spätetens nach Ablauf einer Sicherungszeit, alle Lichtsignale (30- 33, 35-38) ausschaltet.

2. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsignale (30-33; 35-38) jeweils rechts und links der Straße (11) bzw. des/der Gleis(e) (11) angeordnet sind.

3. Sicherungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren und/oder Transponder (50, 51) jeweils ca. 40 m vor und hinter der Kreuzung (3) angeordnet sind.

4. Sicherungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (STV) Detektoren oder Induktionsschleifen der Transponder (50, 51), die an oder unter dem Gleis (10) installiert sind, mit Abfragesignalen beaufschlagt und deren empfangene Echosignale eingangsseitig aufnimmt und bezüglich einer Identifikationsfrequenz oder -codierung auswertet und demgemäß den Lichtsignal-Steuerungsablauf einleitet oder beendet.

5. Sicherungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (2) einen passiven Transponder (52) trägt, der über eine Koppelschleife das Transponder-Abfragesignal empfängt und darüber eine Identifikator- Frequenz oder -Codeimpulsserie aussendet.

6. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (2) einen passiven Transponder (52) trägt, der aus in Fahrtrichtung codemäßig strukturierten Reflektoren besteht.

7. Sicherungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (2) einen aktiven Transponder (52) trägt, der batteriebetrieben einen Identifikationscode periodisch aussendet, der von einer lokal wirkenden Antenne des Transponders jeweils beim Überfahren oder Vorbeifahren zu empfangen ist.

8. Sicherungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (STV) die einzelnen Lichtsignale (30-33 gelb, rot; 35-38 rot, grün) mit einer Kleinspannung von 10 V ansteuert und die jeweiligen Ströme der Rotlichtsignale (30-33 rot; 35-38 rot) überwacht und bei einem straßenseitigen Ausfall derselben fahrzeugseitig kein Grünlichtsignal einschaltet.

9. Sicherungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug (2) ein GPS-Empfänger angeordnet ist, dessen Ortssignale mit einem gespeicherten Gleisbild mit Kreuzungs-Ortsangaben (71) in einem Vergleicher (70) auf Identität laufend geprüft werden, der ggf. ein Warnsignal akustisch oder als Rotsignal ausgibt.