DE2033655A1 - Steuerung von Fahrzeugsystemen - Google Patents
Steuerung von FahrzeugsystemenInfo
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
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- B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
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Description
DiPL-ING. KLAUS NEUBECKER
Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · SchadpwpTatz 9
4 Düsseldorf 1 · SchadpwpTatz 9
40,951
7061
Westlngbouse Electric Corporation
Pittsburgh» Pa., V. 3t. A.
•Dl· vorliegend« Erfindung besieht sich auf eine Steuerung für
Schnei1Verkehrssysteme 1« allgeaelnen und insbesondere auf eine
Zentralsteuerung fttr ein solches System, bei de» die Fahrzeuge sich längs Gleisen bewegen.
Ein größeres Problem bei der Steuerung städtischer Verkehresysteme
ist die Entwicklung einer Steuerungsstrategie, die die Aufrechterhaltung des normalen Betriebeablaufs oder zumindest die Einhaltung minimaler Verspätungen ermöglicht, andererseits den Anforderungen an Komfort und Bequemlichkeit bei der Beförderung der Fahrgäste gerecht wird. Diese Anforderungen verlangen einen gleichmäßigen zeitlichen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Zügen,
die einen Bahnhof in der gleichen Richtung durchlaufen, und daß keiner der Züge innerhalb des Systems anhalten süß. Zeitweise kann
es angebracht sein, die Fahrt bestimmter Züge zu verlangsamen, um den vergrößerten Abstand »wischen eine« verspäteten Zug und dem
vorausfahrendem Zug su verringern oder andererseits den verringerten Abstand hinter einem verspäteten Zug wieder su vergrößern. In
bestimmten fällen können drastischere Maßnahmen notwendig sein, wie
etwa das Durchfairen eines Zuges durch einen Bahnhof, um den vergrößerten vorderem Abstand su verringern und den verringerten rückwärtigem Abstand su vergrößern.
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Dieses Problem wird durch die Tatsache erschwert, daß die Steuerung
sich auch darauf erstrecken muß, dafür zu sorgen, daß die Züge sich bei ihrer Ankunft an Kritischen Punkten wie Verzweigungsstellen,
Stellen, an denen die Züge in die eigentliche Fahrstrecke einlaufen oder diese verlassen und Kehrstellen sich nicht gegenseitig
behindern.
Zu den Aufgaben der Erfindung gehört daher:
(1) Steuerung von zwei Zugkolonnen, die sich längs zweier Strecken
bewegen, die in eine gemeinsame Verzweigungsstelle oder Kreuzungsstelle einmünden, so daß sie sich bei dem Einlauf in die Verzweigungstelle
(oder ihrer Abfahrt von einer solchen Verzweigungsstelle) trotz der bei der Fahrt auf sie einwirkenden Störeinflüsse
nicht behindern;
(2) Steuerung mit schneller Ansprechzeit bei der Durchführung von Korrekturmaßnahmen;
(3) Steuerung von längs einer bestimmten Route fahrenden Zugkolonnen
so, daß die Züge an einer kritische Ankunftstoleranzen aufweisenden Stelle trotz der auf sie einwirkenden Störeinflüsse so
eintreffen, daß für die Fahrgäste optimale Bedingungen gewährleistet sind;
(4) Aufrechterhaltung eines normalen Fahrplanabläufes mit nur kleinen
Änderungen oder, wenn dies nicht möglich ist, Minimierung der für die wartenden Fahrgäste eintretenden Verzögerungen; und
(5) Steuerung eines Verkehrssystems mit ausgeklügelten korrigierenden
strategischen Maßnahmen so, daß der fahrplanmäßige Betrieb auch bei Störungen in der zentralen Steuerstation oder in dem Informationsübertragungssystem
in zufriedenstellender Weise aufrechterhalten werden kann.
Die Ereignisse, die eine die jeweils zu treffenden Maßnahmen vorgebende
zentrale Verkehrssteuerungslogik auslösen, sind Ankunft an einem Bahnhof; Ankunft an einer Blockstelle (Kreuzungsstelle);
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Abfahrt von einem Bahnhof; und Abfahrt von einer als Kehrstelle
ausgebildeten Block- bzw. Kreuzungsstelle. Die Abfahrt von einer
nicht als Kehr stelle ausgebildeten Blockstelle wird so bewertet, als wenn sie gleichzeitig mit der Ankunft erfolgen würde, so daß
die Abfahrt von einer solchen Blockstelle nicht als gesondertes
Ereignis behandelt wird. Wenn eines der vorstehend aufgeführten Ereignisse eintritt, wird eine Voraussage dahingehend gemacht,
welches Verhalten für diesen Zug erwartet wird. Als allgemeine Regel wird eine solche Voraussage bis zur Ankunft an der nächsten
Station oder dem nächsten Kritischen Punkt (einschließlich Kehrstellen),
je nachdem, was zuerst kommt, gemacht. Die vorausgesagten Zeiten werden einem modifizierten Fahrplan als die beste Abschätzung
dafür eingegeben, wie dieser Zug sich vermutlich verhalten wird und welchen Fahrtablauf die Steuerlogik für diesen Zug
vorsieht.
Es ist ferner eine vorgegebene Logik vorgesehen, die zur Modifizierung
der Zugfahrpläne dient, wenn ein Ereignis auftritt und die für den fahrplanmäßigen Zugablauf vorgesehene Logik den normalen
Betrieb nicht aufrechterhalten kann. Die Arbeitsweise des Systems
wird als ziifriedenstellend betrachtet, wenn die Züge sich mit angemessener
Genauigkeit entsprechend dem für den speziellen Tag ursprünglich vorgesehenen Fahrplan fortbewegen. Das würde auch bedeuten,
daß die Ziigabstände gleichförmig verteilt sind, daß auf zusammenlaufenden
Strecken fahrende Züge in der richtigen Reihenfolge in die gemeinsame Strecke einfahren und daß die Züge an ihren
Zielorten so eintreffen, daß sie zum vorgesehenen Zeitpunkt wieder
abfahren können. Block- oder Kreuzungsstellen, an denen Züge in das eigentliche Fahrstreckensystem eingeleitet oder aus diesem
Fahrstreckensystem herausgenommen werden sollen, sowie Verzweigungsstellen, an denen Strecken zusammenlaufen bzw, sich trennen,
werden als Kritische Punkte bezeichnet. Zusätzlich zu den theoretischen,
und modifizierten Fahrplänen werden spezielle Tabellen verwendet, um die relativen Lagen der Züge an kritischen Stellen und
den anderen Zwischenstationen und Streckenwechselstellen auszuwerten, wie das weiter unten beschrieben wird.
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Das Verhalten bzw. die Leistungsfähigkeit jedes Zuges innerhalb des
Fahrstreckenbereiches wird daran gemessen, wie genau der Zug entsprechend dem Soll- oder theoretischen Fahrplan läuft* Alle zwei
Minuten oder in anderen geeigneten periodischen Abständen überprüft die Programmlogik das System als Ganzes und berechnet den
durchschnittlichen Zeitwert, um den der Zug gegenüber dem theoretischen Fahrplan verspätet ist, die Abweichung dieser Zeitwerte von
dem Durchschnittswert sowie den Wert der Änderung der Durchschnittszeiten,
um so den Systemfehler zu ermitteln» Nur wenn der Fehler ' groß ist und der Durchschnitt mindestens das Zweifache der Abweichung
beträgt, veranlaßt das Programm eine Vergrößerung der gesamten Systemverschiebung um einen diesem durchschnittlichen Zeitwert
gleichen Betrag, Wenn andererseits ein kleiner Systemfehler festgestellt wird, so versucht die Logik, jede frühere SystemverSchiebung
in kleineren Schritten von nicht mehr als einer Minute je periodischer Systemüberprüfung rückgängig zu machen„
Unmittelbare Aufmerksamkeit erfordert jedoch das Verhalten der einzelnen Züge, das sich aus der Zugfortbewegung längs Streckensignalen
ableiten läßt,, die Bestandteil der für die Steuerungs-Reihenfolge-Wahloperationen-zur
Verfügung stehenden Information sind« Diese Zugereignisse erfolgen durchschnittlich alle zwei oder
drei Sekunden und geben der Steuerlogik die Möglichkeit,, eine der
weiter oben aufgeführten korrigierenden strategischen Maßnahmen zu treffen« Wenn für einen bestimmten Zug ein erfaßtes Ereignis
eintritt, so wird eine Entscheidungsfeststellung hergestellt, die den Bereich angibt, in dem der Wert der Verspätung des Zuges im
Verhältnis zu seinem Fahrplan liegt0 Es wird dann eine Entscheidungstabelle
mit einer Reihe von Richtlinien für unterschiedliche logische Ausgänge wirksam. Bei einer ebenfalls zu beschreibenden
abgewandelten Ausführungsform kann die Entscheidungsfeststellung aufgrund einer Kombination vieler Faktoren einschließlich"des Verspätungswertes
erfolgen„ Der Arasgangskanal für den niedrigsten
Verspätungswert gibt dann &n9 daß für diesen Zug keine besondere
strategische Maßnahme getroffen werden SoIl0 In diesem Fall wird
automatisch die reguläre Strategie "mit bestehendem Fahrplan
weiterarbeiten" ausgeführt„ Es ist auf einfache Weise möglich, die
Richtlinien der Entscheidungstabelle zn revidieren, ohne dabei in
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irgendeiner Weise die Logik selbst ändern zu müssen. Diese neuen
Richtlinien machen es möglich, die gleichen strategischen Maßnahmen
mit noch feinerer Nuancierung anzubringen.
Es sind Steuerfunktionen entwickelt worden, die folgende korrigierende
strategische Maßnahmen hervorrufen: Verteilung des zu groß gewordenen Zugabstandes vor einem bestimmten Zug auf die Abstände
zwischen den voranfahrenden Zügen; Aufteilung des verringerten Abstandes hinter einem verspäteten Zug auf die Abstände zwischen
nachfolgenden Zügen; Empfehlung, einen verspäteten Zug durch einen
Bahnhof oder Bahnhöfe durchfahren zu lassen; und Empfehlung, die Folge von in eine Verzweigungsstelle einlaufenden Zügen zu überprüfen.
An Blockstellen (Kreuzungsstellen) wird keine Beeinträchtigung des normalen Ablaufs in der Reihenfolge der eintreffenden
Züge vorgenommen, sofern nicht für zwei Züge vorausgesagt ist, daß
sie innerhalb der Minimal-Toleranzen eintreffen. Dann wird mit Hilfe der strategischen Maßnahmen versucht, die Fortbewegungsgeschwindigkeit
der Züge bei ihrer Annäherung an die Blockstelle zu ändern, so daß sie in ihrer fahrplanmäßig vorgesehenen Reihenfolge
eintreffen. Die strategische Maßnahme, einen Zug ohne Halt durch einen Bahnhof hindurchfahren zu lassen, wird nur unter zwei Bedingungen empfohlen, wenn nämlich entweder ein Zug verspätet ist
und die voranfahrenden Züge bereits verlangsamt worden sind oder aber wenn ein Zug verspätet ist und der verkleinerte Abstand dahinter
klein genug ist, um den Zug oder die Züge, die unmittelbar hinter dem verspäteten Zug folgen, zu verzögern. Der Zug durchfährt
den Punkt, für den seine Ankunft als nächstes vorausgesagt ist, nur dann, wenn der überwachende Operator seine Zustimmung
gibt. Wenn die Empfehlung, einen Zug ohne Halt durch einen Bahnhof durchfahren zu lassen, ignoriert wird, sorgt die Logik für eine
Aufteilung des verringerten Abstandes hinter einem verspäteten Zug auf die diesem nachfolgenden Züge.
Die Züge fahren entsprechend dem modifizierten Fahrplan (der normalerweise
der gleiche wie der theoretische Fahrplan ist) ab. Wenn es nicht möglich ist, daß der Zug die durch den modifizierten
Fahrplan vorgegebenen Abfahrtszeiten unter Berücksichtigung der Minimum-Kehrzeit einhält, wird die Abfahrtszeit entsprechend dem
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modifizierten Fahrplan revidiert,, Mit aaäeren Worten, die Abfahrt
eines Zuges erfolgt sobald wie möglich nach Erreichen der Kehr»
stelle, jedoch nicht vor der ursprünglichen Abfahrtszeito Wenn ein
Zug abfährt, so ist, möglicherweise mit Ausnahme der Abfahrtszeit selbst, der übrige Teil des modifizierten Fahrplans für diesen Zug
der gleiche wie für den theoretischen Fahrplan» Wenn der Zug die .
nächste Fernsteuerungsstelle, die ein Punkt für die Anpassung des
ist
Verhaltens (P. AQ -Punkt) -oder ein Kritischer Punkt (C0 P.)/ni'cht
zur vorgesehenen Seit erreichen oder -nicht zur vorgesehenen Zeit wenden kann, so werden diese Ankunftszeit und alle Ankunfts™ und
Abfahrtszeiten für dazwischen liegende Fernsteuerungsstellen in dem modifizierten Fahrplan geändert, um die beste Abschätzung für
die Ankunftszeiten zu erhaltene Wenn die Verspätung groß genug ist,
wird der Zugabstand durch Revision der entsprechenden modifizierten und theoretischen Fahrpläne auf die Abstand© zwischen den vor dem
verspäteten gug fahrenden Züge verteilte Dabei werden die Züge bei
jeder Fahrt (insbesondere während der Spitzenzeiten) verlangsamt,
werden jetzt aber wenn möglich an der nächsten Kehrstelle zum richtigen Zeitpunkt (entsprechend ©lern theoretischen Fahrplan) zur
üMafeet gebracht ο
Sm den Ferasteuerangssteilen wird di® Fortbewegung des Zuges längs
des? Strecke telemetriseh durch fortlaufende Erfassung der Lage in
Abhängigkeit von der ig@it verfolgte M Bahnhofes zugeordneten
Fernsteuerungsstellen ist ein© automatisch® Halteeinrichtung vorgesellen,
die strikt entsprechend, einer örtlichen automatischen Betriebsart arbeitet. Außerdem ist dort eine örtliche automatische
TürSffnungseinriefatung vorg©s@heno Das Türschließen erfolgt entsprechend
der Steuerung der Anpassung für das Yerhalten durch die zentrale Steuerstation. Di® Anfahrt erfolgt automatisch nach
Schließung' der Tieren,- die awfi Iseinaa Fall schließen,, solange noch
fafer^äste ein- und aussteigen0 Ds? Vorgang des Türöffnens und Türgcfrlleßens
wird tel©sft©ts?tseli aa di® seatral© Steuerstation als
An FernsteuerungestellQa, dl© sieb aa Block= ού®τ Ite©«zunisst®llen
befinden, werden di© voa einem Zwg abgestrahl-fcen IdentifisierungstiM
-fedaiel-Codesignale @ff£a@t ηηύ t@l©a@ti?iseh an die sentrale
Steuerstation weitergegeben. Diese Information- wird als Gleisüberwachungsinformation
verwertet. Ebenso werden Ankunft und Abfahrt
an einer Blockstellen-Fernsteuerungsstelle telemetrisch an die zentrale Steuerstation weitergegeben.
Änderungen der Geschwindigkeit der Fortbewegung zwischen Bahnhöfen
werden in Form einer ferngesteuerten Anpassung vorgenommen, die der Steuerung entsprechend der örtlichen automatischen Betriebsart
überlagert wird. Diese örtliche automatische Betriebsart umfaßt:°
Steuerung derGeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Streckenbelegung; automatischer Halt an den Bahnhöfen; Öffnung der Türen an
einem Bahnhof; Offenhalten der Türen an einem Bahnhof, solange Fahrgäste ein- oder aussteigen; automatische Verstellung und Verriegelung
von Weichen entsprechend dem Endziel; und automatisches
"Schleusen" von Zügen, die sich Blockstellen nähern. Sin Merkmal der Fernsteuerungsanordnung besteht darin, daß Änderungen der Fortbewegungsgeschwindigkeit
nur an Bahnhöfen erfolgen, wobei jedoch alle bis dahin weiter ermittelte Gleisüberwachungsinformation mit
ausgewertet wird. Beispielsweise ermöglicht die Anordnung,Geschv.rindigkeitsanpassungen
nach dem Anfahren des Zuges zu berechnen und durchzuführen. Die Geschwindigkeitsanpassung kann daher aufgrund
von Gleisüberwachungsinformation erfolgen, die hinsichtlich Verspätungen bezüglich des Bahnhofs, an der das Geschwindigkeitsanpassungskommando
gegeben wird, auf den neuesten Stand gebracht worden ist.
Die zentrale Verkehrssteuerung ist in zwei Steuerungs-Unterabteilungen
aufgespalten worden. Mit Hilfe der ersten Unterabteilung wird versucht, durch Änderung der Fortbewegungsgeschwindigkeit der
einzelnen Züge zwischen den Bahnhöfen, Änderung der Geschwindigkeit sverhaltenkommandos sowie Änderung der Kommandos für die Zeit
des Aufenthalts an einem Bahnhof, einen modifizierbaren Fahrplan zu erhalten. Ferner wird dadurch eine Voraussage gemacht, wie der
Zug sich bis zum Eintreffen an dem nächsten Bahnhof verhalten wird.
Die zweite Unterabteilung berechnet einen Verhaltensfehler für jeden
Zug des gesamten Systems sowie einen Verhaltensfehler für das
gesamte System und ändert dann unter Verwendung dieser Werte den modifizierbaren Fahrplan und einen theoretischen Fahrplan in der
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■ ■ - 8 -
erforderlichen Weise, um zusätzliche strategische Maßnahmen zu treffen. Zu diesen zusätzlichen strategischen Maßnahmen gehören
die Aufteilung des vergrößerten Zugabstandes vor einem verspäteten Zug auf die übrigen vorausfahrenden Züge, zeitliche Verschiebung
des Systems, Durchlaufenlassen eines verspäteten Zuges durch einen Bahnhof sowie weitere Schritte.
Die entsprechend der örtlichen automatischen Betriebsart arbeitenden
Steuereinrichtungen umfassen: Steuerung der Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Gleisbelegung; automatischer Bahnhofshalt;
automatische Türöffnung; automatisches Offenhalten von Türen, solange Fahrgäste ein- oder aussteigen; und das "Schleusen" der Züge
bei ihrer Annäherung an Kreuzungs- bzw» Blockstellen,, Ein einzelner
Zug steht mit der zentralen Verkehrssteuerung nur an Bahnhofs-
und Blockstellen-Fernsteuerungsstellen in Verbindung,, Die Fernsteuerungsstellen
erfassen Information für die Steuerung der Fortbewegung der Züge durch fortlaufendes Auf-den-neuesten-Stand-Bringen
der Lagen/Zeitinformation der einzelnen Züge,, Die Fernsteuerungsstellen
sorgen ebenfalls für eine Beaufschlagung der Züge rait den Ausgangssignalen der zentralen Verkehrssteuerung0 Diese Ausgangssignale
umfassen Anpassungen der Geschwindigkeit bei der Fahrt der einzelnen Züge zwischen den Bahnhöfen» Die Anordnung der Fernsteuerungsstellen
arbeitet mit der zentralen Verkehrssteuerung zusammen, so daß die korrigierenden Steuerungsbefehle mit kurzer
Ansprechzeit zugeführt werden«
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausftihrungsbeispielen
in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. Darin zeigen!
Fig, 1 einen Ausschnitt aus einem städtischen Ver
kehrssystem gemäß der Erfindung, mit swei aufeinander zulaufenden und dabei eine Verzweigung
bildenden Strecken, in die Fernst euerungs-Telemetrie=Bereiche eingezeichnet
worden sind;
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Fig. 2 , das in dem ganzen Verkehrssystem entsprechend
Fig. 1 arbeitende Signalblocksystem;
Fig. 3A und 3B die örtliche und die vom Zug mitgeführte
Telemetrie- und Fernsteuerungsanordnung, die wirksam wird, wenn ein Zug die Bahnhofs-Telemetrie-
und Fernsteuerungsbereiche der Fig. 1 durchfährt;
Fig. 4 schematisch die Telemetrie- und Fernsteuerungs
anordnung, die wirksam wird, wenn ein Zug eine Blockstellen- bzw« Kreuzungs-Fernsteuerungsstelle
der Fig. 1 durchfährt;
Fig. 5 ein Blockschaltbild, das die gegenseitige
Abhängigkeit zwischen einer Fernsteuerungsund Telemetrie-Ausrüstung der Fig. 1, 3A,
3B und 4 und einem an der zentralen Steuerstation des Verkehrssystems befiadllchen
zentralen Verkehrssteuerungs-Computersystem zeigt;
Fig. 6 ein Blockschaltbild von in dem zentralen
Verkehrssteuerungs-Computersystem der Fig. 5 enthaltenen Anwendungsprogrammen;
Fig. 7 ein logisches Verzweigungsdiagramm, das die
Funktion eines der Eingangs-Interface-Programme der Fig. 6 veranschaulicht;
Fig. 8A, 8Bu. 8C Flußdiagramme bestimmter Reihen von Programmschritten
des Unterprogramms der Fig. 6 für die Wahl der Verhaltensniveaus etc.;
Fig» 9A, SB u. 9C Flußdiagramme bestimmter Teile des Unterprogramms der Fig. 6 für die Modifizierung
der Zugfahrpläne;
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Fig. IOA, 1OB u. IOC Flußdiagramme und zugeordnet© Schlüssel«
tabellen für das Unterprogramm der Figo 6 für die Neuaufteilung der Zugabstände und die Durchführung drastischer
strategischer Maßnahmen;
Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Teils des Unter
programms der Figo 6 für die Durchführung
der strategischen Maßnahmen; "
Fig. 12 eine grafische Darstellung der Logik
der Programmstufe der Fig, 11 für die Revision des Fahrplans von vorausfahrenden
Zügen zur Verringerung des vergrößerten Zugabstandes;
Fig. 13A «ad 13B ein Flußdiagramm eines weiteren Teils
des Unterprogramms der Figo 6 für die
Durchführung der strategischen Maßnah-
Fig. 14 ' eia logisches Yersweigungsdiagramm ähn
lich FIgβ 7, jedoch für eine andere
Ausführungsforiß der Erfindung,, bei der
die Züge auf abweichende Weise zur Abfahrt gebracht werden; und
Fig. 15 ein Bloekschaltbild ähnlich Fig« 6,
jedoch für die abgewandelte Ausfüh«
W±gο 14c
8.4/1
(a) Streckensystem '
Mit Fig. 1 ist ein Teilbereich des erfindungsgemäß ausgestalteten
Verkehrssystems wiedergegeben, bei dem zwei Strecken an einer Verzweigungsstelle ineinander einmünden und eine gemeinsame Strecke
Z bilden. Das Verkehrssystem weist eine zentrale Verkehrssteuerung
(C.T.C.-central traffic control) nach der Erfindung auf, die
mit einem an einer zentralen Kontrollstation angeordneten Computersystem
arbeitet. Die einzelnen Züge stehen mit dem Computersystern
jeweils nur an im Abstand voneinander angeordneten, diskreten Fernsteuerungsstellen 25a ... 25p in Verbindung, die sich an Bahnhöfen,
Blockstellen und Übergangsstellen von Abstellgleisen befinden. Die Strecke X enthält eine Spur 2Or für Fahrten von links
nach rechts sowie eine Spur 201 für Fahrten von rechts nach links.
Entsprechend enthalten die Strecken Y und Z Spuren 22r, 221 bzw. 24r, 241. Mit einer Mehrzahl von Zügen 26a ... 261 ist ein Zustand
veranschaulicht, wie er bei Spitzenbetrieb auftritt. Bahnhöfen zugeordnete Fernsteuerungsstellen sind symbolisch durch gestrichelte
Querlinien angedeutet, zwischen denen sich ein einen Bahnsteig
in dem Mittelstreifen zwischen den Spuren repräsentierender Block
befindet. Einfache Stationen sind dabei durch die Buchstabenfolge
"ST" bezeichnet. An Bahnhöfen angeordnete Fernsteuerungsstellen, die gleichzeitig auch Kehrstellen bilden, sind mit der Buchstabenfolge
"ST St TM" bezeichnet. Blockstellen zugeordnete Fernsteuerungsstellen
sind durch gestrichelte Querlinien begrenzt, zwischen denen die Spurverbindungen symbolisch eingezeichnet sind. Die
Funktion der Blockstellen-Fernsteuerungsstellen ist ebenfalls durch
Code-Buchstabenfolgen angedeutet. "XL" bedeutet eine gewöhnliche Blockstelle, "CXL" bedeutet eine Blockstelle an einer Verzweigung,
die dabei einen kritischen Punkt im Betrieb von sich verzweigenden Strecke» bildet, "TF" bedeutet eine Übergangsstelle und "XL
und TM" bezeichnet eine gleichzeitig als Kehrstelle ausgebildete Blockstelle.
Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll ein
Verkehrssystem mit Geschwindigkeiten von bis zu etwa 130 km/st und Zugabständen bis zu 90 see arbeiten können. Von etwa diesen
Bedingungen ist auszugehen, wenn nachstehend von "Spitzenbetrieb"
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gesprochen wird.
Eine bestimmte Zugfolge für die Strecken X, Y und Z ist im voraus
bestimmt worden und in einem Speicher des dem zentralen Verkehrssteuerungssystem
zugeordneten Computersystems festgehalten.
Die Steuerung der Zugbewegung erfolgt automatisch. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung fährt nur eine einzige Bedienungsperson als "Monitor" mit, die bei Betrieb der Züge frei durch die
Wagen laufen kann. Diese Bedienungsperson braucht sich um die Steuerung der Zugbewegung nicht zu kümmern, nachdem der Zug planmäßig
in Betrieb gesetzt worden ist.
Das C.T.C.-Computersystem ist mit einem Zugsteuerungs- und Rangfolgenentscheidungsprogramm
ausgestattet, wie das weiter unten · ausführlich beschrieben wird. Um jedoch ein einfaches Beispiel für
die verschiedenen Möglichkeiten der Beeinflussung des Verkehrs längs der Strecken X und Y zu geben, sei angenommen, daß sich ein Zug
auf der Strecke X von links nach rechts und daß sich ebenso ein weiterer Zug auf der Strecke Y von links nach rechts bewegt. Den
Zügen wird ein Zugidentifizierungscode zugeordnet;, wenn sie in
das eigentliche Fahrstreckensystem einlaufen, und dieser Code wird jedesmal festgestellt, wenn einer der Züge an einer Fernsteuerüngsstelle
erfaßt wird. Bei der Annäherung der beiden Züge an die Verzweigungsstelle und damit die Strecke Z wird ihre voraussichtliche
Ankunft an der Verzweigungsstelle auf der Basis der angesetzten Fahrzeit bis zum nächsten Bahnhof bzw. der Abfahrtzeit
von den einzelnen Stationen errechnet« Das C0T0C0-System kann ihre
Fortbewegungsgeschwindigkeit zwischen Bahnhöfen so verändern, daß
die Ankunft an den Verzweigungsstellen optimiert wird« Erstes Kriterium ist dabei, daß die Züge die Bahnhöfe jeweils zur vorgesehenen
Zeit erreichen und verlassen. Zum zweiten kann die Fortbewegungsgeschwindigkeit
eines der Züge so eingestellt werden, daß er zur richtigen Zeit oder, falls erforderlich, mit zulässigem
Abstand zum vorhergehenden Zug in die Strecke Z einfährt0 Die Änderung
der Fortbewegungsgeschwindigkeit erfolgt durch Änderung der Dauer des Aufenthalts an einem Bahnhof und/oder des Geschwindigkeitscodes.
Wenn eine Einfahrt in die Strecke Z in der richtigen
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Folge nicht möglich ist, kann eine abweichende Folge für den Betrieb
im Bereich der Verzweigungsstelle bzw, der Strecke Z'gewählt
werden. Da die Reihenfolge und die Ankunftszeit eines bestimmten
Zuges sich auch auf den Fahrplan weiterer Züge auswirken, wird eine solche Streckenverzweigung zum Teil auch als "Kritischer Punkt"
bezeichnet.
In Fig. 1 ist ferner eine Abstellanlagenleitung YL mit einer an
einer Übergangszone TF angeordneten Fernsteuerungsstelle 25p gezeigt.
Von dieser Übergangszone TF aus kann zum geeigneten Zeitpunkt ein Zug in den Verkehr der Strecke Y eingespeist werden. Die
diese Einspeisung in die eigentliche Fahrstrecke steuernde Block- "
stelle stellt wegen der Notwendigkeit, einen weiteren Zug zwischen
fahrplanmäßig fahrende Züge einzuschalten, ebenfalls einen "Kritischen Punkt" dar.
Einen Aveiteren "Kritischen Punkt" bildet die als Block- und gleichzeitig als Kehrstelle der Strecke X wirksame Fernsteueruiagssteile
25d.
(b) Zusammenhang zwischen der "Zentralen Automatischen ■ ■ ·
Betriebsart" und der "Örtlichen Automatischen Be=«
triebsart"
„^^.^^^„.^^^^^^^^^„^^^^.
Die Steuerung der Züge erfolgt durch Systeme oder Anordnungen, die
entsprechend der einen oder der anderen von zwei Grundbetriebsar- "
ten arbeiten. Eine dieser Betriebsarten ist die Zentrale Automatische Steuerung von dem CT.C.-System aus, die in erster Linie
durch die Logik und Steuerung des Computersystems entsprechend dem
vorgegebenen gewünschten Zugfahrplan bestimmt wirrd. Die andere
Betriebsart ist die Örtliche Automatische Steuerung, die von dem
Belegt- oder Nichtbelegtsein eines Streckensignal-Blockabschnittes,
örtlichen Programmgebern und örtlich erzeugten Signalen für die Betätigung
von Weichen etc. abhängt. Die verschiedenen Teilsysteme, Untersysteme und Anordnungen können jeweils nach der einen oder
anderen dieser beiden Betriebsarten arbeiten, können jedoefe unter
gegenseitiger Beeinflussung stehen, so daß-sie aus diesem Grund©
alle als Teil eines einheitlichen Verkehrssteuerungssystems betrachtet
werden,
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(c) gtrec-kensignal-Blocksystem
Fig. 2 zeigt äi® grandsätslieSi@s den Zugstr@ek@a angeordnet© Signal«
Blcckanordnung, Dies© Anordnung weist Strecken^Stromkreise auf, die
mit eineai Geschwindigkeits-Sodesignal for di© automatische Steue=
rung der GeschwiBdigkeit der ©i»s@Ia©a das Streckeasystem durchfahrenden üüge gespeist werden0 2a einem der Strecken-Stromkreise
kann dann eia Geschwindigkeitsbefehl entsprechend einem von mehreren vorgegebenen Geschwindigkeitswerten, einschließlich.der Gesölwiadigte©it
Hull (Halt), erscheineno Ber Befehl für masEinmle Gesclw/iiiidiglseit
erscheint, ?;©Kin.eia© bestimmte Ansah! vorausliegen=
der Signa Ib !©eise unbelegt i@to B©i der au Irläuterungsswecken ve?·=
einfachtea Anordnung der Figo 2 Mngt der -Geschwindigkeitswert von
•clem Bslegtsiastand der drei vos'aageliendea Sigaalblöcke ab0 Durch die
Amvcsseaiieit eioes Euges ia diessa Signalblöcken wird der Geschwindiglt'altsxvQjft
auf einen unterhalb <äi©ses Massimums liegenden Wert
ab.geg©nkt ousr mich der gag sum Halten gebrachte Die Signalblock =
aiicv/clirang erstreckt sich über das gaaze Yerkeferssystem, so daß die
oinnelncsii lüge ständig davon beeinflußt werden0 öas steht im Gegen-
:-:':■;"!;ΰ ?ja ©isa C0T0C0-System, das rait den einzelnen "Zügen nur gekop-
ß.i'SBe sich aa dea Fernsteuerrangsstellen befänden.
/öisflilir«3g ia Verbindung mit ScMeaea 28% 20SO dar5 die über die
Läng© der Strecke durcligehead leitend sind ν,ηά als elektrische
Rockleiter für das üugantriebssystem dienest Sie Scfeienen 28° und
28** sind Teil eines Bereiches SY/i§eh@m I?erast©iaerungsst©llene Die
ncysäale Fatet^äcixtung der Zug® lings dieser Seiaiensa ist sait einem
Pieii angF'dsutot. Der Bereich ist dixreSh ICursseialufiHrerbindungen
3Of5 30g wM 30ϊϊ in vier teil·= . oder vollständige Signalblock»
■is© 29®, 29f, 20g «ad 29h unterteilte Die Kurz-=»
_:@a 3Of5, 30g wad SOIa !εδηηθ» v©a schweren lupf er·= schienen
gebildet s©in, di® auß@2? su Signals?/©ek@a dagu dieaen kön-
lianas der itreels© siael a@b@a d©s· (fe©^eg®a a^^ di® Fatetriehtung der
Sendern 31e, 31f bzw. 31g aufgestellt. Die Sender 31 speisen in
die Strecken-Stromkreise zu beiden Seiten der daneben befindlichen
Kurzschlußverbindung über Sendeantennen 32e, 32f, 32g etc. ein Geschwindigkeitscodesignal
ein. Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf eine Zugbewegung von links nach rechts und erstreckt sich
dabei aus später genannten Gründen nur auf das links von einer Kurzschlußverbindung in den Strecken-Stromkreis eingespeiste Signal.
Das eingespeiste Signal weist einen Tonfrequenzträger auf, der mit
einem digitalen Geschwindigkeitswertcoäe moduliert ist. Vorzugsweise
hat dieser digitale Code sogenannten "trennzeichenfreien" oder "phasenunempfindlichen" Charakter, so.daß eine Erfassung
durch serielle Schaltmittel möglich ist, ohne daß für eine Synchronisierung der Erfassungsmittel gesorgt werden müßte. Jeder einzelne
Sender der Senderreihe sendet mit einer unterschiedlichen Träger frequena. Die Sendeantenne 32 jedes Senders ist eine als rechteckige
Schleife ausgestaltete Spule. Die beiden Seiten der Schleife
verlaufen parallel und nahe zu den Schienen 28* und 28", während
die beiden anderen Seiten sich in Querrichtung äquidistant zu der" zugehörigen Kurzschlußverbindung erstrecken. Die parallel zu den
Schienen verlaufenden Seiten der Antennenschleife sind, insbesondere wegen ihrer Nähe, fest gekoppelt. Dadurch, daß die beiden
letztgenannten Seiten parallel zu der zugehörigen Kurzschlußverbindung
30 verlaufen, sind diese beiden Seiten mit der dazwischen befindlichen Verbindung gekoppelt. Infolge" des erheblichen Abstandes
zwischen den beiden Querseiten der Antennenschleife und der
Kurzschlußverbindung ist die Kopplung jedoch nur schwach und hebt sich dabei wegen der in den gegenüberliegenden Seiten in entgegengesetzten
Richtungen fließenden augenblicklichen Ströme auch auf. Durch diese Antennenausbildung werden demnach zwar in den Schienen,
nicht aber in den Kurzschlußverbindungen Signalströme erzeugt. Die benachbarten Kurzschlußverbindungen an gegenüberliegenden Enden
der Strecken-Stromkreise links und rechts von einer bestimmten Sendeantenne
bilden Strompfade mit niedrigem Widerstand, durch die
das Signal des zugehörigen Senders jeweils auf den damit gekoppelten
Strecken-Stromkreis begrenzt wird. Somit ist das Signal eines bestimmten Senders jeweils nur in den Strecken-Stromkreisen anwesend,
die sich unmittelbar links und rechts von der Kurzschlußverbindung befinden, in dessen Nähe der Sender angeordnet ist. Dabei
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tritt der von dem Sender hervorgerufene Signalstrom in den Kurzschlußverbindungen
an den gegenüberliegenden Enden eines Strecken-Stromkreises auf.
An den rückwärtigen Enden der einzelnen Strecken-Stromkreise sind mit den Kurzschlußverbindungen eine Reihe von Empfangsantennen 33f,
33g, 33h gekoppelt. Sie sind mit Blocksignalempfängern 35f, 35g, 35h eto. verbunden, die so abgestimmt sind, daß sie Signale mit der
Frequenz der am vorderen Ende der Strecken-Stromkreise angeordneten
Sender empfangen können. Die Empfangsantennen fangen das Signal von dem Sender am vorderen Ende des Stromkreises auf, jedoch bleibt
die Kopplung mit der an der Kurzschlußverbindung angeordneten Antenne selbst wegen der Null-Kopplungsverhältnisse auf einem Minimum.
Außerdem hat das Signal des an derselben Kurzschlußverbindung angeordneten Senders eine andere Trägerfrequenz als das von dem
Blocksignalempfänger 35 an derselben Kurzschlußverbindung erfaßte Signal, so daß dieser Empfänger nicht darauf reagiert.
Die beschriebene Anordnung dient zur Erfassung der Anwesenheit eines Zuges in einem Strecken-Stromkreis. Die Wirkungsweise wird
unter Bezugnahme auf den Strecken-Stromkreis 29f beschrieben. Solange das Signal des Senders 31f von der Empfangsantenne 33f empfangen
wird und dann mit dem Empfänger 35f gekoppelt ist und von diesem erfaßt wird, zeigt diese Signalerfassung an, daß der
Streckenabschnitt zwischen den Kurzschlußverbindungen 3Of und 30g unbelegt ist. Wenn ein Zug in den Strecken-Stromkreis 29f ein- ·
dringt, so bilden seine Vorderräder 34 (Fig, 3B) einen Kursschluß,
der verhindert, daß die Antenne 33f weiterhin das Signal von dem Sender 31f empfängt. Dieses "Ausfallen" des Signals am Empfänger
35f dient als Anzeige dafür, daß der zugehörige Streckenabschnitt belegt ist.
Die Blocksignalempfänger steuern Geschwindigkeitswert-Codiereinrichtungen
37j die den nächsten drei Strecken-Stromlsreisen in Richtung
der Annäherung des Zuges saugeordnet sind» Diese Codier stufen
sind prinzipiell aus logischen Kreisen aufgebaut. Der Aufbau ist dabei so getroffen, daß sichergestellt ist, daß stets mindestens
ein ganzer Signalblock zwischen Zügen unbelegt bleibt. Befindet
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sich beispielsweise kein Zug in den Streckenkreisen 29f, 29g und
29h, so steuert die Codierstufe 37e den Sender 31e so, daß er den
Befehl für Maximalgeschwindigkeit aussendet. Wenn sich in dem
Stromkreis 29g oder 29h ein Zug befindet, so läßt das Signal von dem entsprechenden Empfänger die Codiereinrichtung 37e in dem
Stromkreis 29e einen Befehl für eine geringe Geschwindigkeit oder
gegebenenfalls auch die Geschwindigkeit Null abgeben. Bei Anwesenheit
eines Zuges in dem Stromkreis 29f läßt der Empfänger 35f die Codierstufe 37e einen Befehl für die Geschwindigkeit Null an
den Stromkreis 29e abgeben.
Ein den Stromkreis 29f in Richtung auf die zugeordnete Sendeantenne
32f durchfahrender Zug fängt das den Schienenkreis durchlaufende
Geschwindigkeitscodesignal mittels seiner Zug-Strecken- | Stromkreisantenne 36f auf, die vor den Vorderrädern 34 (Fig. 3B)
des Zuges angeordnet ist. An Bord des Zuges erfaßt ein Geschwindigkeitscodeempfanger
38 den Geschwindigkeitsbefehl und leitet diesen durch eine Geschwindigkeitscode-Modifizierstufe 30 weiter.
Kurz gesagt kann diese Modifizierstufe so arbeitenp daß sie den
Strecken-Stromkreis-Geschwindigkeitsbefehl entsprechend einear Geschwindigkeitsmodifizierbefehl
verringert, der dea Zug an der letzten Bahnhofs-Fernsteuerungsstelle als sogenannter-Geschwindigkeitsverhalten-Befehl
eingegeben worden sein kann. Dieser Geschwindigkeitsverhalten-Befehl
entstammt dem Computersystem, und die
gesamte bei der Erzeugung und Weitergabe dieses Befehls beteiligte Anordnung wird weiter unten noch näher erläutert. Das Streckengeschwindigkeits-Codesignal
betätigt, je nach den Umständen modi·» g
flziert oder unmodifiziert, den Fahrschalter 40, in Abhängigkeit
von dessen Einstellung der Zug dann fortbewegt wird. '
Der Geschwindigkeitscodeempfänger 38 kann alle der unterschiedlichen,
in die verschiedenen Signalblocks eingespeisten Frequenzen erfassen. Dabei erfaßt die Empfangsantenne 36 jedoch nur das am
vorderen Ende des abgefahrenen Strecken-Stromkreises eingespeiste
Signal. Das am rückwärtigen Ende des Strecken-Stromkreises von dem Sender,eingespeiste Signal wird durch die Zugräder kurzgeschlossen.
Signale von vor dem Zug liegenden benachbarten Strecken-Stromkreisen
werden durch die Kurzschlußverbindungen an den vorderen Enden
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der Strecken-Stromkreise kurzgeschlossen..
Hinsichtlich-v/eiterer Einzelheiten für eis Äusführungsbeispiel
eines Systems der vorbescSiriebenen Art wird auf di@ folgenden
und auf dieselbe Anmelderin wie die vorliegende Anmeldung zurückgehenden
Patentanmeldungen Bezug genommen? US-Patentanmeldung
S.N. 762,563 vom 28.9.68s deutsche Patentanmeldung F 18 04 225„6
vom 21.lOe68 sowie deutsch© Patentanmeldung P Xl 80 040o7 vom
23.8.67»
Das System wurde lsi Zusammenhang mit durchgehenden leitenden Schienen
und'Ku^ssehlußverbindiingen beschrieben, jedoch können ebenso
andere Ausführungen verwendet werden, mit derea Hilfe die Anwesenheit eines Zuges in eiaem Signalblock erfaßt und anschließend Ge-=
schwindigkeitscodesignale erzeugt und v/eit@rgegeben werden können,
?;:v3 etwa Inas führungen mit isolierten Schienenverbindungen«,
(d) Inforaiationsverbindungen am Bahnhof
Die Enfori'iiationaverbiiadung mit einzelnen Eugen, wenn diese sich
ze. Seraich einer Bahn&o£s-=Fernst@uerungsst©lle befinden oder sich
dic^asr nähern, ©!'folgt über vier Inforsnatioßs-Verbindungsglieder«,
Z-jfl aus Fig. 3A ersichtlich, wird ein solches Verbindungsglied
~-c-ii dem Signalblock-Streckenstromkreis 29 gebildet „ Dieser Streckenstreafcreis
hat grundsätzlich denselben Aufbau wie die in Verbindung
mit Fig. 2 beschriebenen Signalblock-Streckenstromkreise zwischen den Bahnhöfen, mit dem Unterschied, daß si® eine erheblich kürzere
Lauge aufweisen und nur etwas länger als der Bahnhof sind« Dem
Signalblock siad ia ähnlicher Weise wie in dsa zwischen den Bahnhöfen
liegenden Bereichen ein Signa.lblock-Sendsr 31m sowie ein
Slgnalhloßk-E&npfanger 35aa zugeordnete Di® Strecken-Anordnung übt
die gleiche Funist ioa wie awischen den Bahnhof en auso Dabei erfolgt
dies© ausschließlich ia dar örtlichen Automatisch©» Betriebsart»
Mm;, tel©ffi©tjfiseSa©s "Batafo©isb@s?©iefo's-&opplmigskabel 42 verläuft
längs sees? Streck© ia Läng© des Bahnhofs. Das Kopplungskabel 42 ist
aii seinem ©inen lad© g@seIalQSS©a„ so daß s© ®ia® Schleife bildet,
ui?.d alt eises1 a» dasa gffig aragebraefetoa Äatsaa© 43 gekoppelt. Mit
44 dem Kopplungskabel 42 ist ein Multiplex-Terminal/verbunden, während
mit der an dem Zug befestigten Antenne 43 ein mit dem Zug mitgeführtes
Multiplex-Terminal 45, (Fig. 3B) verbunden ist. Die Terminals besitzen bidirektionale Multiplexeigenschaften und haben gesonderte
modulierbare Trägerfrequenzsignalkanäle, um die Multiplexvorgänge zu ermöglichen« Die Antennen 22, 23 und ihre zugeordneten
Terminals bilden das Inf ormations-Verbi,ndungsglied zwischen dem Zug und dem örtlichen Terminal des Computersystems sowie ebenfalls
zwischen dem Zug und bestimmten entsprechend der Örtlichen
Automatischen Betriebsart arbeitenden Anordnungen.
Ein weiteres längs der Wegstrecke angeordnetes Telemetrie-Kabel 42a
sorgt für Verbindung mit dem Zug bei dessen Annäherung an den Bahnhof.
Dieses Kabel erstreckt sich von der Fernsteuerungsstelle aus i in Richtung der Annäherung des Zuges, so daß es zu einer Kopplung
mit dem Zug kommt, ehe dieser einen Bahnhof erreicht.
Ein weiteres Verbindungsglied zwischen der Strecke und dem Zug bei
dessen-Einlauf in einen Bahnhof wird von einem längs der Strecke
angeordneten Kabel 46 gebildet, das zur Entfernungsmessung dient und sich über die Länge der Fernsteuerungsstelle erstreckt. Esjhat
ebenfalls schleifenartigen Aufbau, jedoch sind die beiden parallel
laufenden Leitungsstränge in regelmäßigen Abständen gekreuzt. Dieses
Kabel 46 ist mit einer speziellen, von dem Zug mitgeführten Antenne für den Empfang von Entfernungsimpulsen gekoppelt. Dieses
Verbindungsglied stellt eine spezielle Anordnung dar, die teilweise ein Haltesteuerungs-Subsystem bildet, das nachstehend beschrieben
wird. "
(e) Haltesteaerungs-Anordnung an einer
Bahnhofs-Fernsteuerungsstelle
Bahnhofs-Fernsteuerungsstelle
Ein Bahnhofs-Sender 48 für programmierten Halt ist mit dem die verschiedenen
Kreuzstellen aufweisenden Kabel 46 zur Entfernxtngsmessung
verbunden» Das von dem Sender 48 erzeugte Signal ist so beschaffen, daß die von dem Zug mitgeführte Antenne 47 jedesmal einen
Impuls auffängt, wenn sie an einer Kreuzungsstelle zwischen den
beiden Leitungsabschnitten des Kabels vorbeigeführt wird. Nach der
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Erfassung durch einen geeigneten Bahnhofs-Empfänger 49 (Fig. 3B)
für programmierten Halt gelangen die Impulse an einen Computer für programmierten Halt, der Befehle für.das Anhalten des Zuges errechnet.
Der Zug bewegt sich in Abhängigkeit von der Entfernung längs des periodisch gekreuzten Kabels. Das Ausgangssignal 50a des
Computers wird einem Haltesteuerungs-Eingang 40a des Fahrschalters 40 zugeführt. Der Computer 50 kann jeden geeigneten Aufbau haben,
mit dessen Hilfe aus der in dem Impulssignal enthaltenen Entfernungs- und Zeitinformation herkömmliche Entfernungs-Gleichungen
und Gleichungen mit der zeitlichen Ableitung der Entfernung für die Erzielung eines in ^eigneter Weise gedämpften Halts errechnet werden
kann. Eine geeignete Ausführungsform eines Senders 43 und eines Empfängers 49 ist in der auf die gleiche Anmelderin zurückgehenden
Patentanmeldung P 17 55 205.5 vom 11.4.68 beschrieben. Die Anordnung
nach dieser vorgenannten Patentanmeldung weist zwei längs der Wegstrecke verlaufende, periodisch gekreuzte Kabel auf, denen
das Antenennen-Kabel 46 prinzipiell entspricht.
(f) I. D. und Bestimmungscodes sowie Türzustand-Signalsystem (einschließlich Zugankunft-Erfassungsan Ordnung)
Einige der Bahnhofs-Fernsteuerungsstellen stellen gleichzeitig
auch Orte dar, von denen aus Züge·längs einer neuen Route auslaufen.
Dazu gehören End-Stellen wie die Stellen 25a und 25g, die in
geeigneter Weise mit eine Umkehr ermöglichenden V/eichen ausgestattet sind. Die Abfahpt der einzelnen Züge auf einer solchen neuen
Route erfolgt durch die Steuerung des Computersystems und wird in nachfolgenden Unterabschnitten der Beschreibung erläutert. In
Verbindung mit der Abfahrt längs neuer Routen wird dem Zug ein
Identifizierungs(I. D.)- und Endstationcode vor dem Auslauf zugeordnet, wenn der Zug sich an einer als Kehrstelle ausgebildeten
Stelle befindet. Dieser Vorgang wird nachstehend beschrieben„ Der
I. D.-Code und der Endstationcode sind in dem vorbestimmten gewünschten Fahrplan enthalten, der von dem Speicher des Computersystems
des C.T.C.-Systems aufgenommen ist.
Der Informationsaustausch zwischen der zentralen Stelle mit dem Computersystem und Anordnungen an Fernsteuerungsstellen erfolgt
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mit Hilfe eines bidirektionalen digitalen Telemetriesystems 100
(Fig. 5) geeigneter Ausführung, wie es beispielsweise mit Time Share-Multiplexverfahren eingesetzt wird. Jede Fernsteuerungsstelle
hat ein örtliches Terminal 51 mit einer Reihe von Eingangs- und
Ausgangskanälen. Die einem Zug zugeordneten I. D.-und Endstationcodes
werden von dem Terminal 51 über dessen Ausgangskanal 51a
abgegeben und von dort aus mit einem Zug-I. D,- und Endstation-Sender
52 gekoppelt. Der Sender 52 v/andelt das Ausgangssignal des
Terminals 51 in eine Signalform um, die sich in geeigneter V/eise über die Multiplex-Terminals 44 und 45 auf den Zug übertragen lassen.
Dort verläßt das Zug-I. D,- und Endstationsignal das Multi- ' plex-Terminal über einen Signalkanal 45a, von dem aus es zu einem i
Empfänger 53 gelangt, der damit wiederum einen Speicher 54 beaufschlagt.
Der Speicher 54 ist mit dem Modulationseingang 55a eines Türzustand- sowie I. D.- und Endstationcode-Senders 55 verbunden»
Die Türen des Zuges sind mit einem Verriegelungskreis 5Θ verbunden,
der anzeigt, ob die Türen geöffnet sind oder nicht„ Der Ve-r.riegelungskreis
56 ist ferner mit dem Türzustand-Signaleingang. 55b des Senders 55 verbunden. Der Sender 55 gibt ein kontinuierliches
Frequenzsignal ab, das über einen Eingangskanal 5Sb an das Multiplex-Terminal
45 angekoppelt ist. Der Zugtürenzustand steuert die Modulation des Ausgangs des Senders 55 so, daß der die Identifizierung
und die Endstation im Speicher 54 repräsentierende Binärcode
nur bei geschlossenen Türen auf das Ausgangssignal niodu- |
liert wird. Bei Öffnung derTüren verschwindet die Modulation von
dem über den Kanal 45b zugeführten Signal. Dieses Signal verläßt das an der Strecke aufgestellte Multiplex-Terminal 44 über einen
Kanal 44a, der einen Türzustand- sowie I. D,- und Endstationempfänger 57 beaufschlagt. Der Empfänger 57 wertet die Anwesenheit
odor Abwesenheit der Modulation als Anzege für den Türzustand aus
und erzeugt ein Ausgangssignal, das so codiert ist, daß es diese beiden Zustände anzeigt und das Telemetrie-Terminal 51 über dessen
Eingangsleitung 51b speisen kann.
(g) TürSteuerungs-Anordnung
Ein Türsteuerungskreis 60 (Fig. 3B) dient zur öffnung dsr Zugtüren
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in Abhängigkeit von der gleichzeitigen Anwesenheit eines Signals für die Geschwindigkeit Null, das von einem Nullgeschwindigkeits=
detektor 61 abgegeben wird,, sowie eines Türöffnungsbefehls „ Bei Entfernung
des Türöffnungsbefeals schließt der Türsteuerungskreis 60
die Türen, sobald das Ein- und Aussteigen der Fahrgäste abgeschlossen ist. Sämtliche Türen sind sait druckempfindlichen Schaltern oder
anderen geeigneten Organen für die Erfassung der Anwesenheit von Fahrgästen ausgestattet, mit deren Hilfe die Türen solange offen
gehalten werden könnens wie die Fahrgäste durch die Türen ein- oder
aussteigenο
Quelle für das Türö££nungs-Befehlssignal ist ein längs der Strecke
aufgestellter Sender SS (Figo 3A)„ Dieser Sender arbeitet als ■
Ein-/Äussehalteinriehtungo Im Ein-Zustand gibt er eine Ausgangsfre- ·
quens ab? di©-über das Zug-/Strecke-Multiplexsystem zu dem Türöffnungsbefefcl-Empfanger
59 gelangt. Der Empfänger 59 erfaßt dieses
-il und beaufschlagt den Türsteuerungskreis 60 mit dem Betätigungssignal,,
3sr- rüröffnungsbefehl-Sender 58 erhält über swei Eingangsleitungen
580 xinu. 58c eine Sigaallsoaibination von dem Computersysteia und ei»
■λ&ο. örtlichen Zeitgeber 0 Sr ist ferner mit einem Eingang 58a verseilen
, über den bei Annäherung des. Zuges an den Bahnhof ein Eingangssignal von dem Str@cken~Telernetriekabel 42a zugeführt wird0
Des1 Sender 58 gelangt in seinen"Äuä-Zustand über ein Freigabesignal,
das dem Eingang 58c von dem Computersystem aus zugeführt wird,
wenn eine berechnet© Aufenthältsseit vergangen ist. Bei Annäherung
de© nächsten Zuges längs des Streckenkabels 42 wird der Sender 58
auf seinen "Sin'^Zustand rückgestellt„ Nachdem der Sender einmal ■
In seinen "Ein11-»Zustand gebracht worden ist, sendet er das Türöffinmgs-Befehlssignal
reiter aus, bis er durch eine auf die Ein-
«E:age 58b und 58c einwirkende Signalkombination wieder in den "Aus"-Z'üstaad
überführt wird0 Das Computersystem gibt telemetrisch ein
Haltesignal über den Kanal 51c an den Eingang 58b als Anteil seines
Aufentaaltsseitsignals ab,- Solange ©in Haltesignal anwesend
ist 3 kann der Türöffnungsbefehl-Sender 58 nicht in seinen "Aus"-Zustand
überführt werden. M Snde der berechneten Aufenthaltsdauer f£.:ljU das Haltesignal aus, nnü ein Freigabesignal beaufschlagt den
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Eingang 58c über den Kanal 51d. Die Zufuhr dieses Freigabesignals
schaltet den Sender 58 ab, wodurch die Türen geschlossen werden.
Falls das Computersystem das Halte- bzw, Freigabesignal nicht abgeben
oder- die Informationsverbindung mit dem System ausfallen sollte,
werden die Türen durch den örtlichen Zeitgeber 62 geschlossen. Der Zeitgeber ist so ausgelegt, daß er den Eingang 58c am Ende
einer vorgegebenen Zeitdauer von beispielsweise 20 see, die so gewählt
sind, daß die Züge auf jeden Fall innerhalb einer annehmbaren Zeit weiterfahren, mit einem Freigabesignal beaufschlagt. Die
Betätigung des Zeitgebers 62 erfolgt durch ein von dem Empfänger
57 abgegebenes Türöffnungssignal.
Das Halte- und das Freigabesignal des Computersystems und das Freigabesignal
des Zeitgebers können naturgemäß auch von einer Relaisschaltung erzeugt werden, wobei das Computer-Halte- und Freigabesignal
Von normalerweise geöffneten und normalerweise geschlossenen Relais erzeugt wird, die durch dasselbe Signal betätigt werden.
Bei Abschaltung des Türöffnungs-Befehlssignals schließen die Türen.
Wie in einem späteren Unterabschnitt beschrieben, leitet die Schließung der Türen das Anfahren eines Zuges ein und bestimmt damit die
Aufenthaltszeit, eines Zuges an einem Bahnhof.
(h) Anfahrt eines Zuges
Zwei Steuersignale leiten die Anfahrt des Zuges ein, nachdem dieser
durch die Haltesteuerungsanordnung zum Stillstand gebracht worden ist. Diese beiden Steuersignale sind einmal das von dein
Verriegelungskreis 56 an einen Türzustand-Eingang 40b des Fahrschalters 40 bei geschlossenen Türen gegebene Signal, zum andern
ein von der Antenne 36 erfaßtes, von Null abweichendes codiertes Geschwindigke itswertsignal. Das codierte Geschwindigkeitswertsignal
kann durch die Geschwindigkeitscode-Modifizierstufe 39 modifiziert sein, von deren Ausgang aus der Fahrschalter 40 mit dem Signal
beaufschlagt wird. Nach dem Auftreten dieser beiden Signale beginnt der Zug automatisch mit dem Beschleunigungswert anzufahren,
der durch das dem Eingang 40c zugeführte Geschwindigkeitswert-
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signal vorgegeben wird. Bei Anfahrt ist dies der Beschleunigungs-»
wert, der von dem codierten Geschwindigkeitswertsignal des Streckenstromkreises vorgegeben wird, da das Signal, durch das die
Stufe 39 modifizierend auf das Streckenstromkreis-Signal einwirkt, zu Beginn der Anfahrtphase nicht anwesend ist. Normalerweise ist
fortlaufend ein von Null abweichendes codiertes Geschwindigkeitswertsignal in dem Streckenstromkreis vorhanden, so daß die Schließung
der Türen daher den Auslösebefehl für die Anfahrt bildet. Das C.T.C.-System bestimmt daher durch die Steuerung der Türöffnungszeit
praktisch die Zeit des Aufenthalts eines Zuges in einen
Bahnhof. Die Steuerung der Aufenthaltszeit ist Bestandteil der Steuerung der Geschwindigkeit, mit der ein Zug sich zwischen Stationen
bewegt.
(i) Erfassung der Zugankunft und -abfahrt an einer Bahnhofs-Fernsteuerungsstelle
Wie bereits angedeutet, werden die Ankunft und die Abfahrt von Zügen an einer Bahnhof-Blockstelle durch Abfühlung des Türzustands
erfaßt. Dieser Zustand wird an den Strecken-Empfänger 57 über den
Ausgangskanal 44a des Strecken-Multiplex-Terminals 44 des Zug-/ Strecken-Multiplexsystems übertragen. Dieses Türsustandssignal
ist von einem Trägersignal gebildet, das fortlaufend in das Strekken-Kopplungskabel
42 induziert wird, solange die Antenne 43 damit gekoppelt ist, und das dann die den I. D.~ und den Endstationcode
repräsentierende digitale Modulation hat, wenn die Türen geschlossen
sind, bei geöffneten Türen dagegen nur aus dem unmodulierten Träger besteht. Der Empfänger 57 und die mit seinen Ausgängen verbundenen Anordnungen, nämlich das Interface-Programm
im Computersystem ader örtliche Zeitgeber 62 sind so ausgelegt, daß das "Ausfallen" der I. D.- und Endstationcode-Modulation als
Zugankunft, das Wiederauftreten der Modulation dagegen als Zugabfahrt gewertet wird,
(j) Fernsteuerung von Geschwindigkeitswert-Modif izierungsbefehlen
_____„
Mit Hilfe der Geschwindigkeitscode-Modifizierstufe 39 ist es möglich,
den Geschwindigkeitswert zu verringern, den das von dom Ge-
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schwindigkeitscodeempfanger 38 erfaßte Signal an sich vorgibt. Dies
ist durch Einschaltung vorgegebener unterschiedlicher Niveaus möglich, die als Geschwindigkeitsverhalten-Niveaus (P. L.'s-performance
levels) bezeichnet werden sollen. Einige dieser Geschwindigkeitsverhalten-Niveaus
veranlassen eine Verringerung der Anfahrbeschleunigung sowie der Geschwindigkeit nach Beschleunigung, Der
eigentliche Zweck der Zufuhr eines Geschwindigkeitsverhalten-Niveau-Kommandos
besteht darin, die Geahiindigteit, mit der die Züge sich zwischen
Fernsteuerungsstellen fortbewegen, zu variieren, so daß das
Maß der Verringerung des Geschwindigkeitsniveaus sich durch die Verlängerung
der minimalen Laufzeit bis zur nächsten Fernsteuerungsstelle ausdrücken läßt. Diese minimale Laufzeit stellt das Minimum |
dar, das der zu diesem Zeitpunkt von dem Zug empfangene Strecken-Geschwindigkeitscode
zuläßt. Dabei kann dieser Strecken-Geschwindigkeitscode bereits einer gegenüber der maximalen Geschwindigkeit
verringerten Geschwindigkeit entsprechen, so daß ein Geschwindigkeitsverhalten-Niveau
und der Strecken-Geschwindigkeitscode in einigen
Fällen gemeinschaftlich eine Verringerung des· Geschwindigkeit hervorrufen. .
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind vier grundsätzliche
Geschwindigkeitsverhalten-Niveaus vorgesehen, nämlich ein Maximalniveau, ein Normalniveau, ein verringertes Niveau und ein
verzögertes Niveau sowie zwei weitere spezielle Gesehwindigkeitsverhalten-Niveaus
für Normalniveau und verringertes Niveau, wenn . ■ . mit verringertem Leistungsverbrauch gefahren werden 'soll. Bei
Maximalniveau bewegt sich der Zug entsprechend dem Strecken-Geschwindigkeit scode weiter. Bei Normalniveau sind die Geschwindigkeiten etwas langsamer als bei Maximalniveau, wobei dieses Niveau
als Normalniveau bezeichnet wird, weil der vorgegebene Fahrplan
des Computersystems normalerweise verlangt, daß die Züge entsprechend diesem Geschwindigkeitsverhalten-Niveau reisen, ura die Zugsteuerung
und das die Reihenfolge bestimmende Programm wirksam machen zu können. Der Unterschied zwischen der Geschwindigkeit bei
Normalniveau und Maximalniveau entspricht der Fähigkeit des Systems,
einen verspäteten Zug wieder seinen Fahrplan ©inholen zu lassen0
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Die nachstehende Tabelle gibt die Laufzeiten und Anfahrbeschleunigungen
zwischen Fernsteuerungsstellen für verschiedene Geschwindigkeitsniveaus wieder.
Geschwindigkeitsniveau
2(PR)
3(PR)
Erläuterung
Maximales Leistungsverhalten (minimale Laufzeit bei voller Beschleunigung)
Normales Leistungsverfaalten (raisimale
Laufzeit + IO % bei voler Beschleunigung)
Normales Leistungsverhalten bei beschränktem Energieverbrauch (minimale Laufzeit
+ 10 % und halbe Beschleunigung)
Verringertes Leistungsverhalten (minimale Laufzeit 4· 20 % bei voller Beschleunigung)
Verringertes Leistungsverhaltea bei beschränktem
Leistungsverbrauch (minimale Laufzeit + 20 % bei halber Beschleunigung)
Verzögertes Leisttangsverhalten (sainimale
Laufzeit ψ 50 % b@i halber Beschleunigung)
■3ea Leistwngsaiv©atas 2(PR) und 3(PR) entsprechen verringerte Beschleunigungswert®,
durch die Leistung eingespart werden kann, da die Beschleunigung eines Zuges ©iaen sehr wesentlichen Faktor für
den Leistungsverbrauch darstellte
IiE codiertes Steuersignal, das das gewünscht© Geschwindigkeitsniveau vorgibt, wird von. dem Zugsteuerungs- und Wahlprogramm aber
geben, wobei es eines weiteren Ausgang des letzteren darstellt, des* die Häufigkeit ©der Geschwindigkeit der Fortbewegung der Züge.
zwiscliea a^afeinands-iffolgenden Fernsteuerungsstellen bestimmt. Wie
a«g der v;©iteren Beschreibung, insbesondere aus nachfolgenden, -:'.;.:-
!©-"WalilpxOgjraHütt beschreibenden Unterabschni^-
usiB GsscSiwindigkeitsveyhalten—Niveausigiui 1
St©«®!8»· unü H©ihenfolg©=Wablprogffasam erst "abbeginstj
©in©a Bahnfeof zu verlassen,, Wenn
abgegeben wird,, wird es
t-:^ ercielitliebp
ivT die Wk;Q vosa
szGgQlsoa, - vienn eia
über den Ausgangskanal 51c deß örtlichen Terminals 51 mit der
Steuer- und Informations-Anordnung gekoppelt. Der Kanal 51c gibt das Signal an einen Sender 64 weiter, der es dann zu einem Geschwindigkeitsverhalten-Niv.eau-Speicher
66 gelangen läßt. In dem Speicher 66 werden alle früheren Geschwindigkeitsverhalten-Niveauwerte gelöscht, sobald die Türen öffnen, so daß beim Anfahren eines
Zuges kein Modifiziersignal darin enthalten ist. Wenn das codierte
Geschwindigkeitsverhalten-Steuersignal den Speicher erreicht, beaufschlagt es den Eingang 39c, so daß die Modifizierstufe 39
den den Fahrschalter 40 speisenden Geschwindigkeitscode verringert.
Die Beaufschlagung des Zuges mit dem Signal, nachdem dieser bereits
seine Abfahrtbewegung eingeleitet hat,·ist aufgrund des von
dem Strecken-Kopplungskabel gebildeten Informations-Verbindungsgliedes
möglich, das wirksam wird, nachdem der Zug begonnen hat, sich aus dem Bahnhofsbereich zu bewegen. Dadurch kann das Steuer-
und Reihenfolge-Wahlprogramm ein Geschwindigkeitsverhalten-Niveaukommando liefern, das jeweils schon die tatsächliche Aufenthaltszeit an einem Bahnhof berücksichtigt.
(k) Fernsteuerung von- Bahnhofsdurchfahrt-Kommandos
Einer der Ausgänge der zentralen Steuerstation ist ein Signal, das
den Zug den Bahnhof ohne Halt durchfahren läßt. Dieses Signal wird
über einen Ausgangskanal 51f des Terminals 51 abgegeben. Es handelt
sich dabei praktisch um ein Unterbrechungssignal, das den Türöffnungsbefehl-Sender 58 und den Sender 48 unwirksam werden
läßt. Ohne von diesen beiden Sendern abgegebene Signale durchläuft
ein Zug eine Bahnhofs-Fernsteuerungssteile ohne Halt.
(1) Steuerungs- und Informationsanordnung
an einer Bahnhofs-Fernsteuerungsstelle
- Verschiedene Beobachtungen
Die an den Bahnhofs-Fernsteuerungsstellen vorgesehene Steuerungsund
Informationsanordnung ist aus einigen Elementen, die Bestandteil der C.T.C.-Anordnung sind, sowie einigen Elementen, die Bestandteil
verschiedener örtlicher automatischer Betriebsarten von
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Steueranordnungen sind, aufgebaut. Während die Steuersignale für die Fortbewegung der Züge normalerweise von der C.T.C.-Anordnung
ausgehen, wirkt die Anordnung von entsprechend der örtlichen automatischen Betriebsart arbeitenden Ausrüstungen einer Bahnhofs-Fernsteuerungsstelle
als redundante Steuerung für die FortbewegungsgeschwindigkeJLt des Zuges. Bei Ausfall einer Fernsteuerung für die
Aufenthaltszeit setzt der Zeitgeber 62 einen Zug frei. Bei Ausfall der Fernsteuerung der Geschwindigkeitsverhalten-Niveaus läßt der
Strecken-Geschwindigkeitscode den Zug mit dem Streckensignal-Geschwindigkeit swert abfahren.
Eine Bahnhofs-FernsteuerungssteHe stellt hinsichtlich ihres Zusammenwirkens
mit dem C.T.C,-System eine bidirektionale Fernsteuerungseinheit
dar. Geschwindigkeitsverhalten-Niveaukommändos, HaIt-
und Freigabekommandos, Bahnhofsdurchlaufkommandos sowie Zug-I. D.-
und Endstation-ZuOrdnungen für als Kehrstellen wirkende Stellen
werden an diesen Stellen von dem System an den Zug übertragen. Diese Stellen bilden daher mit anderen Worten in dem System einen
Punkt für die Anpassung des Leistungs- bzw. Geschwindigkeitsverhaltens.
Die Information für die Zugankunft und -abfahrt wird von dem
Bahnhof an die zentrale Steuerstation weitergegeben, die das C.T.C.· Computersystem enthält.
(m) Steuer- und Informationsanordnung an einer Blockstellen-Fernsteuerungsstelle
In Fig. 4 ist das Schema für die Steuerung und Informationsübertragung
an der Blockstellen-Fernsteuerungsstelle durch die Steuerungsund Informationsanordnung für die Signalblock-Streckenstello
mit der Weiche 67 der Fernsteuerungsstelle 25n gezeigt. Die Weiche
67 ist die Linienverbindung der Gleise 241, 221 und 201. Die Weiche 67 kann sich entweder in einer ersten Stellung, in der sie für
eine gerade Verbindung zwischen dem Gleis 241 und d©m Gleis 221
sorgt, oder in einer zweiten Stellung befinden, in der der Zug von dem Gleis 241 auf das Gleis 201 abgelenkt wird» Di© Signalblockstelle
mit der Weiche 67 ist eine von mehreren solchen Stellen,
die die Verzweigungs-Blockstelle 25n bilden. Die Steuerungs- und
Informationsanordnung der größeren Bl©ckst©ll®n-#®rn®teiaerungsstel-
00988A/ 16 1.7
le erfordert grundsätzlich eine Verdopplung der Element-Anordnung
einer einzigen eine Weiche enthaltenden Stelle. Die Beschreibung
der Anordnung einer einzigen Stelle (bzw. eines einzigen Bereichs) dient daher gleichzeitig zur Erläuterung der größeren Blockstellen-Anordnung,
wobei es sich versteht, daß die Zusammenhänge zwischen mehreren solchen elementaren Stellen, die dann die größere Anordnung
bilden, für den Fachmann auf der Hand liegen. Die einzige von der größeren Blockstellen-Anordnung ausgeübte Funktion, die in der
elementaren Gleisstellenanordnung nicht auftritt, ist die Verblockung oder Verriegelung aller Weichenstellungen, so daß sichergestellt
ist, daß alle Weichen durch die Verriegelung in ihre für eine gewünschte Zugroute erforderlichen Lage gebracht worden sind, I
was durch herkömmliche,keinen Bestandteil dieser Erfindung bildende
Mittel erfolgt.
Zwei Informations-Verbindungsglieder sorgen für die Kopplung mit
einem den Signalblock-Gleisabschnitt durchfahrenden Zug. Ein Streckenstromkreis 29s wird dann mit der an Bord des Zuges befindlichen
Antenne 36 gekoppelt. Ein ein Strecken-Telemetriekabel 42c
verwendendes Informations-Verbindungsglied ist längs des Weges angeordnet, in dem der Zug sich der Weiche nähert,und koppelt mit
der von dem Zug mitgeführten Antenne 43.
(n) Aufbau des Streckenstromkreises an
einer Blockstellen-Fernsteuerungs- j
stelle I
Der Streckenstromkreis 29 hat einen sich längs des Annäherungsbereiches
an die Weiche für das Gleis 241, einen sich längs des Geradeausgleises 221 sowie einen sich längs des ableitenden Gleises
201 erstreckenden Bereich. Wie bei den zuvor beschriebenen Strekkenstromkreisen
sind seine Grenzen durch an den jeweiligen Enden
der vorgenannten Bereiche angeordnete Kurzschlußverbindungen 30sr,
30s" sowie 30s"' begrenzt. Die Anwesenheit eines Zuges in einem
der drei vorgenannten Bereiche des Streckenstromkreises 29s wird
durch dae Zusammenwirken zwischen einer über der Weiche 67 angeordneten doppeltrapezförmigen Sendeantenne 08 und drei mit den Kurzschlußverbindungen 30b ·, 30s" und 30s"1 gekoppelten Empfangsanten-
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nen 33s*, 33s" bzw. 33s"" erfaßt. Die in Nähe und parallel zn den
Schienen der. Gleise 241, 221 fez?/«, 201 verlaufenden Schenkel der
Antenne 68 siad Isa wirksamer Weise mit den Schienen dieser Gleise
induktiv gekoppelt. Das Baustile*. 67« der Weich© 67 bildet einen
Kurzschluß zwischen den Gleisen 241 und 221, während, das Baustück
67" das Gleis 201 kurzschließt. Di© anderen Schenkel (d„ h„ die
nicht parallel zu Schienen verlaufenden Schenkel der Doppeltrapezform) der doppeltrapezföraiigen Antennen verlaufen parallel zu diesen
Kurzschlußverbindungen und schließen diese dabei von zwei Seiten
her mit erheblichem Abstand ein, so daß sie im Verhältnis zu den Kurzschlußverbindungen im wesentlichen entkoppelt sind,, Insofern
gilt hier im wesentliche» das gleiche wie für die beiden Schenkel der weiter oben beschriebenen rechteckigen Sendeantennen
32 der Fig„ 2, wo die beiden Qiaerschenkel mit den von ihnen eingeschlossenen Kurzschlußverbindungen ebenfalls nicht gekoppelt sind«,
Anordnung und Form der Sendeantenne 68 sind daher so gewählt, daß die Antenne in Längsrichtung mit den Schienen der drei von der
Weichenverbindung ausgehenden Gleise wirksam gekoppelt ist, mit den als Kurzschlußverbindungen für Bereiche des Streckenstromkreises
wirkenden Baustücken dagegen nicht gekoppelt ist. Ein Signalblocksender 70 speist die Antecne 68 und über diese den Streckenstromkreis
29s mit einem Geschwindigkeitscodesignal der Ejj^nfre-
quenz F .
m
m
Die Betriebsart des Streckenstromkreises 20s ist die gleiche wie für die Streckenstromkreise der Fig. 2, mit dem Unterschied, daß
hier eine Redundanz vorhanden ist, wobei jeder Bereich des längs der verschiedenen Strecken verlaufenden Streckenstromkreises wie
ein eigener Streckenstromkrois wirkt. Durch die Anwesenheit von |
Zugrädern in dem längs des Gleises 241 verlaufenden Teil des . \
Streckenstromkreises 29s wird die Antenne 33s* kurzgeschlossen, ;
während in dem längs der Strecke 221 verlaufenden Bereich des
Streckenstromkreises befindlich© Zttgräd®r di© Ssapfangsaatens® 33s"
kurzschließen. Wenn sich Ia dem längs des Gleises 201 ©!»streck®»»
den Bereich des Streckenstromkreises Zugrädes· feefiadea, so schließen
diese die Eapfangsantean© 3Ss9" tar»» J@<ä©y
se läßt das gesendete Signal as
antenne ausfallen.
antenne ausfallen.
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Die Empfangsantennen 33s', 33s" und 33s"f speisen eine Signalblock-Empfangs-
und Anwesenheitsdetektorstufe 69, die auf die Eigenfrequenz F des Kreises 29 abgestimmt ist, mit gesonderten Eingangssignalen. Außer die Anwesenheit eines Zuges durch Ausfall eines
Signals (wie der Empfänger 35 der Fig. 4) zu erfassen, kann die
Stufe 69 die Anwesenheit eines Zuges ferner anzeigen, wenn das Signal einer der drei Empfangsantennen 33s1, 33s" bzw. 33s"' ausfällt.
Der Ausgang 69a der Stufe 69 zeigt daher die Anwesenheit
eines Zuges an, wenn die Vorderräder eines Zuges zunächst die Grenzen des Streckenstromkreises 29s überschreiten, und hält diese
Anzeige aufrecht, bis die letzten Räder des Zuges entweder den längs des Gleises 221 verlaufenden Teil des Streckenstromkreises g
29s oder den längs des Gleises 201 verlaufenden Teil des Streckenstromkreises
29s verlassen.
Der Stromkreis 29s bildet auch die Quelle für ein Geschwindigkeitscodesignal
für einen Zug, wenn dieser einen der drei längs der
Gleise 241, 221 bzw. 201 verlaufenden Stromkreisberei.che durchfährt.
Die längs der Strecken 221 und 201 verlauf Ie des Streckenstromkreisos stehen in Beziehung zu der ϊιύ^..,^ des
Zuges von der Quelle der Stufe 69 in Richtung auf die Empfangsantenne.
Sobald somit die Zugräder die Antenne 68 passieren, kann die an dem Vorderen Ende des Zuges angebrachte Antenne 36 kein von
der Antenne 68 abgegebenes Geschwindigkeitscodesignal mehr auffangen.
Damit der Zug auch beim Durchfahren dieser Totzonen der
Antenne 68 mit einem Geschwindigkeitscodesignal versorgt wird, f
wird das Geschwindigkeitscodesignal des Streckenstromkreises 29s
an den Ausgangsenden des Kreises 29s redundant in die Sendeantennen
32s* und 32s" eingespeist. Die mit den Antennen 32s' und 32s" gekoppelten Geschwindigkeitssignale haben unterschiedliche Eigenfrequenzen
F_, so daß es zu keiner störenden Beeinfluasang der
Geschwindigkeit durch das von den Empfangsantennen 33s" und 33s"' aufgefangene Anwesenheits-Erfassungssignal kommt. Wenn sich ein Zug
der Weiche längs des Gleises 241 nähert, fängt er das Geschwindigkeitscodesignal
des Senders 68 auf. Wenn der Zug dann in die Bereiche des Signalblocks 29 gelangt, die sich längs des Gleises
oder des Gleises 201 erstrecken, so erhält er sein Geschwindigkeitscodesignal von der Antenne 32sf oder 32s". Wie weiter oben
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erläutert, spricht die Geschwindigkeitscode-Schaltungsanordnung
an Bord des Zuges bei jeder in Verbindung mit dem System verwendeten
Frequenz auf einen Geschwindigkeitscode an, während die Anwesenheitsdetektorstufe
für einen bestimmten Signalblock-Stromlireis nur auf die diesem Signalblock zugeordnete eine Frequenz anspricht«,
In dem einfachen Signalblock der Fig„ 4 liefert eine Geschwindigkeit s~Codierstuie 37s in Abhängigkeit von der Anwesenheitsdetektorstufe
60 und Detektorstufen in in Vorwärtsrichtung angrenzenden Signalblocks einen von dem Sender 70 auszustrahlenden Geschwindigkeitscode.
Es gibt grundsätzlich zwei Arten von Blockstellen-Ausbildungen,
bei denen ein Signalblock-Streckenabschnitt mit einer Weiche verwendet
werden kann» Eine dieser beiden Ausführungsraöglichkeiten
wird in Verbindung mit der V/eiche 67 an einer Verzweigungsstelle innerhalb einer Blockstellen-Fernsteuerungsstelle 25n beschrieben.
Hier sind alle drei Enden des die Weiche enthaltenden Bereiches an einfache linienförmige Blocksignal-Streckenabschnitte angeschlossen.
Bei dieser Ausführungsform sind alle angrenzenden Signalbloclcausbildungen
die gleichen,wie wenn der Stromlsreis 49s als einfacher Stromkreis ausgestaltet wäre« Die Streckensxomkreis-Senäeantenne
32r (strichpunktiert dargestellt) des angrenzenden Streckenstrosikreises
im Bereich des Gleises 241 ist über der Kurzschlußverbindung 30s* angeordnet. Die Empfangsantennen 33t und 33t" der
benachbarten Streckenstrcrakreise in den Gleisabschnitten 221 und 201 sind mit den Kurzschlußverbindungen 30s" bzw,, 30s"" gekoppelt.
Bei der anderen Ausfühximgsmöglichkeit einer Blockstelle ist der
die Weiche enthaltende Streckenabschnitt Teil eines Übergangs zu dem anderen Gleis eines Gleispaares, wie das für die Blockstellcn-Fernsteuerungsstellen
25b, 25h bzw. 25k der Fig. 1 zutrifft. Bei dieser Ausführungsform sind die dem gemeinsamen.Gleisabschnitt
und dem gerade durchgehenden Gleisabschnitt benachbarten Blöcke go ausgebildet, wie wenn der Stromkreis 39s ein einfacher SignaIbloch
wäre, jedoch liegt der abweichende Bereich dem abweichenden Bereich
eines anderen, eine Weiche enthaltenden Gleisabschnittes in dem anderen Gleis des Gleispaares gegenüber. Hinsichtlich weiterer
Einzelheiten dieser Ausführungsform wird auf die weiter oben er-
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Q33655
wähnte frühere Patentanmeldung P 17 80 040 (Insbes. Fig„ "'1O) Bezug:
genommen.
(o) Strecken-Telemetriekabel-Aufbau an einer
Block ste1len-Fern st euerunggst:eltg___ . . .
Das der Annäherung an eine Blockstelle zugeordnete Stree&en-Teiemetriekabel
42b. ist ähnlich dem Bahnhofs-Axmäh-©rungskabel 42a der
Fig. 3A. Es koppelt mit der Zug-Streckentelemetriekabelaatenne 43,
wenn der Zug den vorhergehenden Sigaalblock längs des Gleises
durchfährt. Das in dem Zugspeicher 54 (FIg8 3B) gespeicherte I. D„~
und Endziel-Codesignal wird fortlaufend über die Antenne 43 ausgestrahlt. Es wird von dem Kabel 42b aufgefangen und dadurch-, mit f
einem I. D,- und Endzielcodeempfänger 71 gekoppelt, der den Code
erfaßt und auswertet und die codierten Ausgänge für die Verbrau-
liefert
cherkreise für diese Codesignale/i Die beiden Verbraucherkreise, sind . ■ ein Weichenbetätigungsglied 72 und die zentrale Stellerstation» Die Informationsübermittlung zu der zentralen Station erfolgt über ein lokales Terminal 73 des zentralen Strecken-Steuerstation-Telemetriesystems. .
cherkreise für diese Codesignale/i Die beiden Verbraucherkreise, sind . ■ ein Weichenbetätigungsglied 72 und die zentrale Stellerstation» Die Informationsübermittlung zu der zentralen Station erfolgt über ein lokales Terminal 73 des zentralen Strecken-Steuerstation-Telemetriesystems. .
Die den Gegenstand der vorliegenden Betrachtung bildende Weiche
dient zur Verwendung in einer divergierenden Gleisverbindung. Sie könnte ebenso für eine konvergierende Gleisverbindung eingesetzt
v/erden, wie dies für eine Weiche an der Gleisverbindung zwischen den Gleisen 22r, 2Or und 24r der Fall wäre. Für den letztgenannten ä
Fall einer konvergierenden Verbindung würden zwei Blockstellen--Annäherungs-Telemetriekabel
verwendet. Eines dieser Kabel würde längs des Gleises 22r und das andere längs des Gleises 2Or angeordnet.
Die beiden Telernetriekabel würden dann an die gleichen Eingänge des I. D.- und Endzielcodeempfängers angeschlossen.
(p) Weichenbeiegung und Weichenbetätigung
Das Signalblocksystem steuert die Einfahrt von sich einer Block»
stelle nähernden Zügen in der Reihenfolge ihres Eintreffens. Dies "
erfolgt mit herkömmlichen Steuermitteln, dl© für sich keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung bilden. Wenn zwei.oder mehr
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'Vj)gcüI:-·--"" iäjyJoIseteiLlG sit eiaoi?
ΐϋ. ·:ο::. ά'£·5? äle Stag© ffiä'fc gSsssi seitlieli®» Abs ϊοΖλ·; Qedcm.jeia ^is3©©®,, de? te!einer als die sainisraalen s
ΐϋ. ·:ο::. ά'£·5? äle Stag© ffiä'fc gSsssi seitlieli®» Abs ϊοΖλ·; Qedcm.jeia ^is3©©®,, de? te!einer als die sainisraalen s
'λ-οΐ3~.::--ΛΐΣϊ:,ΰ>
l@ts so läßt die Bignalfolo.efe-Tor.stetisrungsanord-
^oa (jiJLes-as? gig® dffii'%;lif ateosi „ wäbread di© aacSereia mit sog©=
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Uiο 1/olri dex lüg© ia a®m hinter d©a Y@rsweigangspMB.kt lio-
lel'sh-^/oLdhο Riss ©irüolgt awsschiießllcli entsprechend eiaer
wnablalagig voa dem aa sich
Söge? wi© ©r in aess Speicher
ist
?λ' ^ii^^la^ii sä el©!? ü@£Qii®ast©ll© durc!ig®la@s©nea Zog© senden ih~
■■-e:i :i» Dc» eaä Saäsieleode ausp uad der laipfanger 71 gibt dann den
Ir^?c..»=:iLi:..-':.i©BsiE!ial'u dos Sadaielcodes an das YJeiclaenbetätigungsglied.
7ö:ii'5:"·, das cii© Tfeieli© entsprechend dem vorgesehenen Endziel des
-i,jes -.iiiiSt.'S'lll: imd verriegelt, Auch dabei handelt es sich wieder
m& ©äacsa arisseiiliaßiieli durch ©inen örtlichen automatischen Befeestisaatea
Ablauf „
(φ; Siü!jaag GiacBQ aa @isü©a St^sckoa
SabQl QiSQE= ©loelsstell© auftretenden
iiad Sadsielsigaals
das Sigaalj, das dem E0 ö.= naol
&±aQ® äb©r ©iEä Kabel Saia\i?egfato"©aäea Zuges repräsoatie^t, au einem
iea; Biagaagslsaatll© ©les ©s'tlicliea TQ^aiinalB Sl d©s gestraleii
i'statisa^i'sler.ietriesystemso Ba Siasteltoag «nd Yer=
i7©ie&© ataS das gleiefe© Sigaal aaspreeSaea„ Is&raa davon
, ύ&Β <ä®r Zug üher di© Weich© ia Bistitang der
di® sharela @®ia liidsi@leöö@gigaal vorgegeben
vivd, υΙΊθ an oißQa WQi1SoS3Qa totQ^afesetoitt feOQefes?iQb©S20 υ±τύ ias
ein (Sas ^©iegoßQ&QaQ SöoiatätäatG= wad
Qf I Ig) I
a ^s
verwertet, das in Verbindung mit der als nächstes erfaßten Ankunft
eines Zuges an der Blockstelle zugeführt werden muß. Dadurch wird wiederum die Führung eines so identifijzierten Zuges längs der Route
zu seinem Endziel von der Weiche aus eingeleitet. Dieser Datenverwertungsvorgang, der auf der Annahme basiert, daß die Betätigung
der Weiche entsprechend der örtlichen automatischen Betriebsart dem erfaßten Signal entspricht, stellt die einzige Übertragung
erfaßter Zugidentität an die C.T,C.-Anordnung dar.
(r) Erfassung der Zugankunft und -abfahrt
an einer Blockstellen-Fernsteuerungsstelle
Ankunft und Abfahrt an Blockstellen-Fernsteuerungsstellen werden
durch den Strecken-Signalblockbelegung-Erfassungskreis ermittelt. Wird die Anwesenheit eines Zuges von der Stufe 69 festgestellt,
so wird dies an, das Telemetrie-Terminal 73 des Computersystems •weitergegeben, von wo aus diese Information au der zentralen Steuerstation
gelangt, die den Belegtzustand als Ankunft eines Zuges auswertet. Wenn die Stufe 69 feststellt, daß kein Zug mehr anwesend
ist, so wird das "Ausfallen" des Anwesenheitssignals als Abfahrt des Zuges ausgewertet. Dies erfolgt für die Signalblock-Empfangs-
und Anwesenheitsdetektorstufen der einzelnen Weichenanordnungen
der miteinander verbundenen Blockstellen, um die Anwesenheit und das Ausfallen eines Anwesenheitssignals in einer Mehrzahl
an einer Blockstelle vorhandener einzelner Strecken-Signalblocks zu erfassen. Hinsichtlich des gesamten Blockstellen-Fernsteuerung,·;:--
bereiches, der eine Mehrzahl von Weichen enthält, wird die Feststellung
eines neuen Belegtzustandes durch eine der Mehrzahl von
Detektorstufen 69 als Ankunft gewertet. Das folgende "Ausfallen"
des Belegtsignals für alle Stufen 69 wird als Abfahrt geweitet. Eine
Blockstellen-Fernsteuerungsstelle liefert daher ein Ankunft-Signr.l,
wenn ein Weichen-Signalblock der Blockstelle zuerst von einem Zug
erreicht wird, und es wird dann kein Abfahrtsignal angezeigt, ehe der Zug nicht alle Signalblöcke der Blockstelle verlassen hat.
Diese Zeitspanne zwischen Ankunft und Abfahrt ist praktisch verhältnismäßig kurz, da der Zug an Blockstellen nicht hält. Wie in
einem späteren Unterabschnitt beschrieben, werden durch ein Interface-Programm in dem Computersystem effektiv die Ankunft und die
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Abfahrt zu einem einzigen, zum Zeitpunkt der Abfahrt stattfindenden
Ereignis zusammengefaßt,
(s) Steuer» und Informationsanordnung an Blockstellen-Fernsteuerungsstellen
- verschiedene Beobachtungen
- verschiedene Beobachtungen
Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß eine Blockstellen-Fernsteuerungsstelle
sich hinsichtlich der Richtung des Fernsteuerungsinformationsflusses unidirektional verhält. Sie sendet den I. D,-
und Endzielcode, Zugankunftssignale sowie Zugabfahrtssignale an die zentralen Steuerstationen. Sie empfängt keine Fernsteuerungskommandos von der zentralen Steuerstation. Die einzigen an einer
Fernsteuerungsstelle ausgeführten Steuerfunktionen laufen entsprechend
der örtlichen automatischen Betriebsart ab. Es handelt sich somit nicht um einen Leistungsverhalten-Anpassungspunkt. Die einzigen
an einer Blockstellen-Fernsteuerungsstelle vorgenommenen Geschwindigkeitssteuerungsänderungen
erfolgen durch das Gleissignalblocksystem in Abhängigkeit von Gleisbelegung. Das Einschleusen
von sich einer Blockstelle nähernden Zügen erfolgt durch dis
Streckensignalblocksystenu Die Weichenbetätigung erfolgt in Abhängigkeit
von von dem Zug ausgesandten und durch das Blockstellen-Annäherungs-Strecken-Telemetriekabel
aufgefangenen Signale,
In Verbindung mit der vorhergehenden Beschreibung' der Fig. 4 v/urcle
eine Weiche beschrieben, die sich in einem Streckenabschnitt befindet,
der von den Zügen ohne Halt durchfahren wird. Wenn eine Blockstelle einer Endstation zugeordnet ist, die eine Kehrstelle
bildet, so kommt der Zug zum Kalten. Im Haltebereich des Zuges ist ein Strecken-Telenetriekabel angeordnet, das sowohl als das
Telemetriekabel der Bahnhofs-AnOrdnung als auch als Blockstcllen-Annäherungskabel
dient. Eine ähnliche Doppelverwendung von Stroh kenkabeln
erfolgt an Übergangsstellen wie der Stolle 25p der Fig.l
sowie an Blockstellen stumpfer Kehrotellen wie der Stelle 25d
der Fig. 1.
Genau wie bei dem Hauptstrecken-Signalblocksystem können die Signalblockfunktionen durch andere Konstruktionsarten erfolgen, bei
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denen etwa isolierte Schienenverbindungen anstelle der beschriebenen,
durchgehend leitenden Schienen, bei denen die Signalblocks durch die Kurzschlußverbindungen 30 begrenzt sind, verwendet werden.
(t) Vorgabe von I, D, an Fernsteuerungsstellen eintreffender Züge ~
Das Computersystem des CT.C. -Systems führt änderungen in der
Fortbewegungsgeschwindigkeit der einzelnen Züge durchlogische aufeinanderfolgende
Vorgänge aus, nachdem Ankunft und Abfahrt dieser Züge an Fernsteuerungsstellen erfaßt worden sind. Dies erfolgt durch
Vergleiche mit dem in dem Speicher enthaltenen vorgegebenen Fahr- *
plan für die einzelnen Züge. Zur Durchführung eines solchen Vergleichs muß die Ankunfts- und Abfahrtsinformation auf die speziellen
Zugidentifizierungsnummern abgestimmt sein, die durch den vorgegebenen
Fahrplan zugeordnet worden sind. Wie bei allen anderen Real-Time-Dateneingängen müssen die Identifizierungsnummern als
telemetrisch erfaßte Information von den Fernsteuerungsstellen zugeführt werden. Aus den vorgehenden Beschreibungen der von den
beiden Arten von Fernsteuerungsstellen, nämlich einmal für Bahnhöfe und zum andern für Blockstellen, ausgeführten Funktionen geht hervor,
daß die Erfassung der Ankunft und Abfahrt zu anderen Zeiten und an anderen Stellen als die Erfassung der Zugidentifizierung
erfolgt. Beispielsweise wird an einem Bahnhof oder einer Station keine Identifizierungsinformation erfaßt. Ankunft und Abfahrt werden
dort durch Telemetrie des Türzustandsignals, je nachdem, ob \
diaee geschlossen oder geöffnet sind, ermittelt. Für eine Blockstellen-Fernsteuerungsstelle
wird die Identifizierungsinformation des Zuges bei der Annäherung an die erste Weichenstelle der Blockstelle
erfaßt, wo das I. D,- und Endzielcodesignal mit dem Strekken-Telemetrie-Erfassungskabel
42b (Fig. 4) gekoppelt wird, Ankunft und Abfahrt an der Blockstelle werden durch Gleisbelegung
der Gruppe von die Blockstelle bildenden Signalblöcken ermittelt.
Eine Erfassung von I.D.-Information erfolgt somit nur bei der Annäherung
an Weichenstellen. Die Zuordnung dieser erfaßten Information zu den ermittelten Ankunfts- und Abfahrtswerten erfolgt
durch eines der in dem Speicher des Computersystems enthaltenen
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Interface-Programme. Das Programm ist insofern ein "Interface"-Programm,
als es die erfaßte Real-Time-Bedingungen repräsentierenden
codierten Signaldaten und die Steuer- und Reihenfolge-Wahlprogramme
zusammenschaltet, die sequentielle und logische Operationen
ausführen, um die Portbewegungsgeschwindigkeit von Zügen zu ändern»
(Wie nachfolgend in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben, ist das vorliegend erläuterte Programm Bestandteil von Programmen 110, die
zwischen Eingangs-Zwischenglieder 104 und das Steuer·» und Reihenfolge-Wahlprogramm
114 geschaltet sind.)
Das Interface-Programm sagt die Identlfizierungszahl des als
nächster an den einzelnen Fernsteuerungsstellen eintreffen sollenden
Zuges auf der Basis der erfaßten I. D,- und Bestimmungsortinformation
voraus, wenn der zug sich Weichenstellen'von Blockstellen
nähert,, sowie auf der Basis der erfaßten Ankunft© und Abfahrten
an Fernsteuerungsstellen. Das Programm beruht auf der Existenz fester, durch den Aufbau des Verkehrssystems bestimmter
logischer Leitwerte, die die Zugführung bestimmen. Ein solcher
Leitwert ergibt sich aus der Tatsache, daß die Fernsteuerungsstellen aufgrund des automatischen Signälblocksystem~Betriebs jeweils
nur von einem Zug belegt werden können. Ebenso gelangt ein abgefahrener Zug infolge des automatischen Betriebes der Züge zu
der nächsten Fernsteuerungsstelle. Bei ihrer Reise zwischen zwei Fernsteuerungsstellen können keine Züge neu hinzukommen oder verschwinden,
mit Ausnahme solcher Stellen, an denen Weichen vorgesehen sind. Die an den Fernsteuerungsstellen erhaltene codierte
Signalinformation ist ausreichend, um in Verbindung mit diesen grundsätzlichen Leitwerten die Identität von Ankünften an allen
Bahnhofs-Fernsteuerungsstellen zwischen Weichenstellen vorauszusagen.
Das I. D.- und Bestimmungsort-Codesignal bei Annäherung an eine Weichenstelle enthält implizit dl@ Information, die vorausbestimmt, welchem Zweig der Weiche der Zug folgen wird, so daß
die richtige Folge von Fernsteuerungs-Stellen, an denen""der-Zug.
ankommen muß, aufgestellt werden kann. Die Gewißheit, daß Ankunftsund
Abfahrtsinformation an einer Fernsteuerungsstelle sich mir auf einen einzigen Zug erstreckt, ermöglicht amen ein sicheres Arbeiten
bei der logischen Zugführung zwischen zwei Fernsteuerungsstellen.
009884/18Π
Die Identltäts-Vorherbestirmnung des Interface-Programms kann durch
herkömmliche Psgrammierverfahren erfolgen, bei denen die die einzelnen
Züge und die einzelnen Fernsteuerungsstellen betreffenden
Daten tabellenförmig in einen Speicher eingegeben werden, in dem dann "nachgesehen" werden kann, um die Identität eines Zuges zu bestimmen,
dessen Ankunft an einer bestimmten Fernsteuerungsstelle als nächstes vorausgesagt ist. Die Erstellung und überwachung dieser
Tabellen erfolgt in Übereinstimmung mit den vorgenannten, die Streckenführung der Züge bestimmenden logischen Leitwerten oder
Regeln, Codesignale von den Strecken-Telemetriekabeln wie dem
Kabel 42b, die sich in Annäherungsbereichen an Weichenstellen befinden, dienen zur Aufstellung von Zugidentifizierungszahlen und j
zur Einleitung solcher Zahlen entsprechend Folgen von Fernsteuerungsstellen. Das die erfaßte Ankunft eines Zuges an einer Fernst
euerüngssteile repräsentierende Signal löst den "Nachseh"-Vorgang
aus, um die Identifizierungsnummer des eingetroffenen Zuges zu liefern. Das Abfahrtsignal veranlaßt, daß die Tabelle wieder
auf den neuesten Stand gebracht wird und die vorhergesagte Identität
eines Zuges enthält, der an der nächsten Fernsteuerungsstelle eintreffen soll. Es ist notwendig, geeignete Maßnahmen zu
treffen, um die Reihenfolge einer Mehrzahl von Zügen, die sich zwischen Fernsteuerungsstellen befinden können, unter Kontrolle zu
halten.
Statt dessen könnte die Anktinf ts- undAbfahrtssignal-Information auch
in Beziehung zu einzelnen Zugidentitätswerten gebracht v/er- I den, indem Einrichtungen für die Erfassung dieser Identitätswerte
an jeder Fernsteuerungsstelle vorgesehen werden, anstatt eine Vorhersage aufgrund der an Weichenstellen erfaßten Identitätswerte
zu treffen. Bei dieser abweichenden Ausführungsmöglichkeit müßten
die an Fernsteuerungsstellen ausgeführten Funktionen zurückverfolgt und/oder verzögert werden, um die Signale sich fortpfln.nzen
zu lassen und die Identifizxerungs-Codesignale auszuwerten. Unter
diesen Umständen ist das Fernsteuerungs-Ansprechen an jeder einzelnen
Fernsteuerungsstelle langsamer als das oben beschriebene
Vorhersageverfahren.
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(u) Fernsteuerungsstellen-Ausrüstung und Computersystem mit eingegebenen Real->
Time-Computerprogrammen
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das die Beziehungen zwischen der in Verbindung mit Fig«, 1, 2, 3A, 3B und 4 beschriebenen Strecken»
Fernsteuerungsausrüstung und dea.Real-Time-Computerprogrammen
veranschaulicht, die in dem Computersystem an einer zentralen Steuerstelle des Verkehrssystems enthalten sind,,
Allgemein sind drei Elemente des C.T.C.-Subsystems außerhalb des
Bereiches der zentralen Steuerstation vorgesehen, nämlich (1) der
Zug 26 selbst, wenn er sich an einer Bahnhof- oder Blockstellen-Fernsteuerungsstelle
befindet; (2) die der .Fernsteuerungsstelle zugeordnete C.T.C·-Streckenausrüstung 98j und (3) das bidirektionale
digitale Telemetriesysteia 100, das die Ausrüstung 98 und die
zentrale Station 102 miteinander verknüpft»
Innerhalb der zentralen Steuerstation 102 befinden sich Eingangs-Puff
erglieder 104, Ausgangs-Pufferglieder 106 sowie ein Computersystem
108. Das Computersystem 108 verwendet vorzugsweise eine digitale flexibel programmierbare datenverarbeitende Zentraleinheit
(nicht dargestellt)» Ferner sollte das Computersystem von der herkömmlichen Prozeßsteuerungs-Bauart sein, so daß so programmiert
werden kann, daß codierte Signale abgetastet.werden können, die das Auftreten v©a Ereignissen repräsentierea„ wad daß''ferner so
programmiert werden kanns um in dem Coraptttersysiem Speicher enthaltene
Real-Time-FsOgraiiiffl© auss«lösen0 Der Ausdruek "Real Time""
bedeutet, daß dl© Programme das Steuey&aspreehea iaaernalb der
Real-.Tirae-Anf©rö©na.ag©a fte-eia solches Ansprech©a liefern 0 Sin
solcher tierkömaliete? JPsOgeistemesraagseompiat©:? ist £ eimer ia der
Lage, seine ia ihm ©atha3,4©aea Programm© ©atgps?®©h©ndi mit vorge«
gebenen Eeilieaf®lg©~Ps'l©2'ätät©tt smssislöseiaj, ?/@aa €l©s-aötig ist9
wobei dies ebeafslls la fl@jsib©i jpffogspaiffiaie^feas3©^ ÜF®£s# mit Hilfe
folgte Di© BlngaagB- nnä tofflgaags-'FwSfos'giiisäeg3 2L©€ uuü 1Θ6 sorgea
für eine sssitlieli® Föffesraag swiü@a©a ü®m ÜQmpntms'mfmttBm unü ά®Ά
digital©a TeiesQtsfäeBi'stera I©0 nmü !!©©fftaragem -SefftlattSend nn<ä wiederholt ©ediert© B.at©a swissSaea <ä@m T@l<sm@twl®mf mtma I©0p das ©iae
repetitive relative Übertragungseinschaltdauer hat, sowie den Eingangskanälen
der datenverarbeitenden Zentraleinheit, die entsprechend der Steuerung durch die eingegebenen Programme abgetastet
werden. Im einfachsten Fall sind diese Pufferglieder lediglich als Register ausgebildet. Als Real-Time-Steuerprogramme können in das
Computersystem Eingangs-Interface-Programme 110, Ausgangs-Interface-Programme
112 und ein Verkehrssteuerungs- und zur Korrektur der
Reihenfolgewahl geeignetes Programm 114 eingegeben sein. Die von dem Steuer- und Reihenfolge-Wahlprogramm 114 erzeugte Information
enthält ein Zughaltkommando, um einen Zug an einem Bahnhof anhalten
zu lassen, ein Freigabekommando, das den Zug für die Abfahrt λ
freigeben kann, sowie ein Geschwindigkeitskommando· Wie schon angedeutet, können die Halt- und Freigabekommandos so zueinander in Beziehung
stehen, daß die Zugfreigabe-Information aus dem "Ausfallen" des Zughaltesignals besteht. Das Geschwindigkeitskommando besteht
aus der Wahl des richtigen Geschwindigkeits- oder Leistungsverhalten-Niveaus,
das den von dem Zug aufgefangenen Signalblock-Geschwindigkeit
scode modifiziert. Diese drei Signale gelangen zu den
Ausgangs-Interface-Programmen 112. Von den Ausgangs-Interface-Programmen
geht eine Reihe von Signalen zu den Ausgangs-Puffergliedern
106. Dieses Ausgangs-Pufferglied überträgt wiederum das
ausgehende Signal an das digitale Telemetriesystem 100, das seinerseits
ein Signal an die Strecken-Ausrüstung 98 liefert, dessen
Weg dann schließlich an dem an einem Bahnhof befindlichen Zug 26 endet. "
Die von einem Zug 26 an einem Bahnhof oder einer Blockstelle zurückkommende
Information wird an die Strecken-Ausrüstung 93 zurückübertragen,
gelangt von dort durch das digitale Telemetriesystem
100 und weiter zu dem Eingangs-Pufferglied 104 der zentralen
Steuerstation 102· Das Eingangs-Pufferglied leitet das eintreffende Signal an die Eingangs-Interface-Programme 110 des Computersystems
108 weiter. Die Eingangs-Interface-Programme decodieren die Signale und geben an das Steuer- und Reihenfolge-Wahlprogramm
114 folgende Informationswerte weiter: Zugrl. D,-Nummer; Standort
des identifizierten Zuges; eine Anzeige für den Fall der Ankunft;
sowie ein· Anzeige für den Fall der Abfahrt· (Wie zuvor angegeben, können die Ankunft··· und Abfahrt information zueinander insofern
009884/1817
in Beziehung stehen,, als die Abfahrtinformation aus dem Ausfallen
des Aiikunftssignals gewonnen werden kann«)
Das Steuerungs- und Reihenfolge-Wahlprogramm 114 verarbeitet diese
Daten und läßt di© Folge erneut anlaufen, bei der die Halte-, Freigabe-
und Gesehwindigkeitskonmando-Iniormation an das Ausgangs-Interface-Programm
112 ausgesandt wird.
Wie bereits festgestellt, arbeiten das digitale Telemetriesystem 100, die Strecken-Ausrüstußg 08 und der Zug 2© bidirektional0 Die
Puffergliedar 104 und 106 arbeiten unidirektional, ebenso wie die
Eingangs-Interface-Frogramia© 110 und di© Ausgangs-lnterface-Programme
112. Das Steuer- und Relhenfolge-Wahlprograinm 114 übt insofern eine bidirektionale Funktion aus, als es Eingangssignale von
den Eingangs-Interface-Programmen 110 empfängt, dies© Signale verarbeitet
und sie dann an die Ausgangs-Interface-Prograimne 112
weitergibt.
(v) Steuerung, Fernsteuerung und Computersystem
mit eingegebenen Programmen bilden eine einheitliche Anordnung
'
Wie ersichtlich, bilden das in Verbindung mit Fig„ 5 beschriebene
System aus Zug und Steuereinrichtungen, C.T.C.-Streckenausrüstung,
Fernsteuerungs-Hardware, Computersystem mit eingegebenen Programmen und selbst das Sicherheitsgeschwindigkeitsblock-Subsystem infolge
der gegenseitigen Beeinflußung durch die wechselseitige Steuerung der Züge. insgesamt eine einheitliche Steueranordnung
oder, anders ausgedrückt, einen ausgedehnten Steuermechanismus oder noch anders ausgedrückt einen ausgedehnten Computermechanismus.
Dem einschlägigen Fachmann ist es allgemein geläufig, daß das hier beschriebene System, das eine flexibel programmierbare datenverarbeitende
Zentraleinheit/} aie durch ©ingegebene Programme gesteuert
wird, in Anbetracht der anerkannten allgemeinen Äquivalenz von flexibel programmierbaren Computeranordnungea ©inerseits und
verdrahteten logischen programmierenden Ausführungaformen der glei-
ä.nd6P6I*S6l 'tis
Chen Steuersysteme/auch unter Verwendung von verdrahteten logischen
Programmanordnungen gebaut werden kann. Wenn ein Steuersystem je-
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doch komplex wird, und isbesonder®, wenn es mit einer sehr großen
Anzahl logischer Verzweigungen und sequentiell erfolgenden Steueranweisungan
verbunden ist, wie das in Verbindung mit den ins einzelne gehenden Beschreibungen der Programme 110, 112 und 114 ausgeführt
werden wird, so erweist sich die Lösung mit Hilfe eines
flexibel programmierbaren Computers infolge der Kosten und der
fehlenden Flexibilität von fest verdrahteten logischen Programmschaltungen
bei der Ausführung einer großen Anzahl sequentiell aufeinanderfolgender logischer Zweiginformationen als wirtschaftlich
günstiger.
(w) Logische Verknüpfung und Informationsver- I
knüpfung
Blockschaltbild Fig. β
Blockschaltbild Fig. β
Fig, 6 ist ein Blockschaltbild, mit dem die Programme IiO, 112 und
114 zusammen mit ihren Eingängen und Ausgängen wiedergegeben sind.
Es veranschaulicht insbesondere die logischen und Informationsverknüpfungen
zwischen den internen Elementen dieser Programme. Das
Blockschaltbild weist dabei vier größere Unterabteilungen auf, nämlich Eingänge/Ausgänge 116, die außerhalb des Computersystems
108 liegenj Interface-Programme 118, ein Bestandteil des Steuer-
und Reihenfolge-Wahlprogramms 114 bildendes Programm 120, um den Zug fahrplanmäßig laufen zu lassen, sowie ein ebenfalls Bestandteil
des Programms 114 bildendes Programm 112 zur Modifizierung der
Zugfahrpläne. Die Programme 120 und 122 bilden gemeinsam das Steuer- g
und Reihenfolge-Wahlprogramm 114. Das Programm 120 hat in der Hauptsache
die Aufgabe, einen augenblicklichen Zug so genau wie möglich
in Übereinstimmung mit der vorgesehenen Zeit zn der nächsten
Station oder dem nächsten Kritischen Punkt gelaagen zu lassen«,
Eine' Yoraus-Berüeksichtigufig der nach dem kritische» 'Verzweigungsptinkt
herrschenden Situation erfolgt dabei nicht» Andererseits liät das Programm 122 die Aufgabe, bei 'der Verteilung des verringerten Abatandies for eineia verspäteten Zug die Ankunft an eiaem
Kritisch.^ Pankt tind/oder kritischen Verzweigungspunkt esa. Innerhalb
■' Witwer @,f «uiöllen Toleranz au berücksichtig®» a
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Die Eingänge/Ausgänge 116 enthalten anfängliche Eingangsdaten 124.
Die anfänglichen Eingangsdaten 124 v/erden dem Computersystem von
einem Eingangsschreiber, einem Papierband oder einem Magnetbandleser
aus über die Eingangskanäle der datenverarbeitenden Zentraleinheit eingegeben und dann an einen eine geeignete kurze Zugriffszeit,
aufweisenden Speicher des Computersystems weitergeleitet.
Die anfänglichen Eingangsdaten 124 enthalten u„ a„ einen Originalfahrplan,
der dem Computersystem durch einen Operator an der zentralen Steuerstation eingegeben wird» Typischerweise erfolgt
dies kurz vor Beginn eines neuen Arbeitstages, Die Fahrplaninformation
gelangt über einen Informations-Kanal 126 zu einer theoretischen
Fahrplan tabelle 128. Derselbe Originalfahrplan wird wiederum
über einen weiteren Informations-Kanal 130 als Eingangsinformation
an eine Tabelle 132 entsprechend einem modifizierten Fahrplan
weitergegeben. Die beiden Fahrpläne werden wie folgt ausgewertet :
Der modifizierte Fahrplan 132 stellt einen möglichen Fahrplan dar,
der naturgemäß durch I.Iaximalgeschwindigkeit, tatsächliche Aufenthaltszeiten
an den Bahnhöfen infolge des Ein- und Aussteigens der Fahrgäste sowie mögliche Zugstörungen begrenzt ist * Er setzt zunächst
in der gleichen Weise wie der theoretische Fahrplan ein, aber wenn ein Zug nicht rechtzeitig zum nächsten Bahnhof, zur
nächsten Kehrstellen-Blockstelle oder zur nächsten Verzweigungs-Blockstelle
gelangen kann, so werden diese Ankunftszeit und dazwischen fallende Blockstellen-Ankunfts- und Abfahrtszeiten in dom
modifizierten Fahrplan geändert, um so die beste Abschätzung der Ankunftszeiten zu erhalten«, Wie weiter unten ausgeführt, sorgen vov.
dem modifizierten Fahrplanprogramm 122 vorgenommene korrigierende
Rang- und Reihenfolgenabläufe ebenfalls für Überprüfungen des modifizierten Fahrplans.
Der theoretische Fahrplan 128 stellt den gewünschten oder Soll-Fahrplan
dar. Wenn aufgrund äußerer, nicht durch den Zug selbst bedingter Faktoren die Fahrt des Zuges verlangsamt oder das Verhalten
des Zuges auf andere Weise beeinträchtigt werden soll, weil die allgemeine Strategie dies erfordert, so wird der theoretische
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Fahrplan zusammen mit dem modifizierten Fahrplan geändert, um den
Zug keinen störenden Fehler in seinem Leistungsverhalten machen zu lassen, was nachstehend auch als "Zugverhaltenindex" bezeichnet
wird,
Andere anfängliche Eingangsdaten 124 sind folgende: Für jedes Geschwindigkeitsniveau
wird eine Liste von Nennlaufzeiten zwischen den verschiedenen Fernsteuerungsstellen des Verkehrssystems über
ein Informations-Verbindungsglied 134 zu einer entsprechenden Tabelle
136 geleitet. Ferner wird eine Liste normaler Minimal-Aufenthaltszeiten
an Bahnhöfen 25 (Fig. 1) für fahrplanmäßig vorgesehene Zugabstände über ein Verbindungsglied 138 an eine entspre- "
chende Tabelle 140 weitergeleitet.
Eine Liste bestimmter "Kritischer Punkte" enthält Fernsteuerungsstellen, an denen die Zugfolge für kritisch gehalten wird. Beispiele
für Fernsteuerungsstellen, die als Kritische Punkte zu betrachten sind, sind Verzweigungs-Blockstellen wie etwa die Stelle
25n; Passagierbahnhöfe, die gleichzeitig als Kehr stellen ausgebildet sind, wie die Stellen 25a und 25g, Kehrstellen-Blockstellen
wie die Stelle 25d sowie Bereiche, in denen der Zug auf eine Strecke gebracht wird, wie die Stelle 25k. Eine Liste Kritischer
Punkte sowie dLe Minimaltoleranzen der Ankunftszeiten an Kritischen
Punkten werden über ein Verbindungsglied 141 an eine Minimaltoleranztabelle 142 geleitet. |
Zu den Kritischen Punkten können sowohl alle Zwischenbahnhöfe als auch Anfangsbahnhöfe, Endstationen und Abzweigungs-Blockstellen
gehören, wenn die Operatoren des gesamten Verkehrssystems den Zwischenbahnhof als eine Stelle betrachten, an der der Zug rechtzeitig
eintreffen soll.
Die Eingänge/Ausgänge 116 weisen außerdem Real-Time-Eingänge 143
auf, bei denen es sich um codierte Signale handelt, die die an den
Fernsteuerungsstellen sich abspielenden Ereignisse repräsentieren und über das Telemetriesystem 100 erhalten werden, Die Logik der
SteuerStrategien des Programms 114 wird durch ein solches Ereignis
ausgelöst. Dies ist symbolisch durch die logische Verbindung 144
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_ 46 -
angedeutet. Diese Art der Auslösung von Programmen wird nachstehend
auch als eine "Unterbrechung" bezeichnet. Das Ereignis unterbricht praktisch andere Programme von geringerer Priorität, die die Zentraleinheit
in dem Computersystem ablaufen läßt,und löst die Logik
der.Korrekturstrategien aus.
Die logische Verbindung 144 gibt die Real-Time-Ereignisdaten an die
Eingangs-Interface-Programiae 110 weiter.
Eine logische Verbindung 146 verläuft von den Programmen 110 zu
einem Unterprogramm 148 für die Wahl des Verhaltens-Niveaus und'
der Bahnhofs-Aufenthaltszeiten sowie für die Abgabe von Voraussagen
hinsichtlich des Verhaltens des Zuges« Dabei bildet die logische Verbindung 146 wiederum eine "Unterbrechung"0 Das Unterprogramm
148 verwendet Daten folgender Quellens Tabelle 136 (zugeführt
über das Informations-Verbindungsglied 152), Tabelle 140
(zugeführt über das Informations-Verbindungsglied 154) und Tabelle
132 (zugeführt über das Informations-Verbindungsglied 156). Diese drei Informations-Verbindungsglieder liefern die Daten für die Voraussagen
hinsichtlich des Verhaltens voh Zügen, die dann in den modifizierten Fahrplan 132 über ein Informations-Verbindungsglied
158 eingegeben werden.
Die über die Verbindungsglieder 152, 154 und 156 zugeführten Daten
versetzten das Unterprogramm 148 in die Lage, eine Berechnung der
Zeit, für die der Zug sich an dem Bahnhof aufhalten soll, sowie des Geschwindigkeitsverhalten-Niveaus, gemäß dem der Zug sich auf
die nächste Station zu bewegen soll, vorzunehmen. Die berechnete Aufenthaltszeit ist auf die tatsächliche Zeitdifferenz zwischen
dem Zeitpunkt der Abfahrt des vorangehenden Zuges und der Ankunft des augenblicklichen Zuges bezogen. Diese (tatsächlicher Zugabstand
genannte) Zeit wird mit den fahrplanmäßigen Zugabständen der Tabelle 140 verglichen, und es wird eine minimale Aufenthaltszeit
aus diesem Verhältnis und der normalen Minimal-Aufenthaltszeit
berechnet. Dies geschieht, weil mit zunehmendem zeitlichem Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Zügen mehr Leute an den Bahnhöfen
warten und daher auch eine längere Zeit vergeht, ehe all© diese Leute eingestiegen sind.Wenn diese Zeit länger als die fahrplaa-
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mäßig vorgesehene Aufenthaltszeit entsprechend Tabelle 132 ist, so
wird sie in die Tabelle 132 eingegeben, um dort als neue fahrplanmäßig
vorgesehene Aufenthaltszeit zu wirken.
Die berechneten Geschwindigkeitsverhalten-Niveaus und Aufenthaltszeiten werden über eine logische Verbindung 160 an die Ausgangs-
geIαitut
Interface-Programme 112/f die sie in Maschinencode form in Halt-, Freigabe- und Geschwindigkeitsverhalten-Niveau-Kommandos umwandeln, die von der C.T.C.-Strecken-Ausrüstung SS der Fernsteuerungsstelle erfaßt werden, an der der Zug sich befindet. Diese maschinencodierten Signale treten über die logische Verbindung 162 als die Real -Time-Ausgänge 164 des Programms 114 aus,
Interface-Programme 112/f die sie in Maschinencode form in Halt-, Freigabe- und Geschwindigkeitsverhalten-Niveau-Kommandos umwandeln, die von der C.T.C.-Strecken-Ausrüstung SS der Fernsteuerungsstelle erfaßt werden, an der der Zug sich befindet. Diese maschinencodierten Signale treten über die logische Verbindung 162 als die Real -Time-Ausgänge 164 des Programms 114 aus,
Eine weitere logische Verbindung 170 geht von dem Unterprogramm
148 aus und führt zu einem Unterprogramm 172 des zur Modifizierung
der Zugfahrpläne dienenden Programms 122. Das Unterprogramm 172
berechnet den "Zugverhaltenindex'1 für den speziellen Zug. Der "Zugverhaltenindex"
beruht auf vorgegebenen Faktoren für den Fahrgastbetrieb. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der
vorgegebene Faktor durch das auftretende Maß der Verspätung der einzelnen Züge vorgegeben, das sich aus der Istzeit, zu der das
Ereignis erfolgt, und der davon abgezogenen theoretischen Fahrplanzeit
für das Ereignis ergibt. Als solcher ist der Index somit
praktisch eine "Zahl für schlechtes Verhalten" oder ein Fehler. Daten der theoretischen Fahrplantabelle 128 (zugeführt über ein
Informaticns-Verbindungsglied 174) dienen zum Vergleich und damit
zur Bestimmung der Verspätung. Der Index wird über ein Sif ormations-? "
Verbindungsglied 176 an eine Zugverhaltenindex-Tabelle 178 weitergegeben,
die eine Liste oder Aufstellung der Zugverhaltenindizes aller dem Verkehrssystem angehörenden Züge enthält.
Ein logisches Verbindungsglied 180 verläuft von dem Unterprogramm
172 zu einer Entscheidungsstufe 182, die abfragt % "Ist es Zeit, das gesamte System zu überprüfen?". Zu diesem Zeitpunkt bestimmt
die Logik, ob es Zeit für eine periodisciie Überprüfung des Systems
ist, ura damit den "SystemgüteM-Index zu prüfen. Diese Überprüfung
des Systems erfolgt nur dann, wenn das Ereignis erfolgt, nachdem
eine vorgegebene Periode von t Minuten verstrichen ist0 Diese
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Periode t liegt in der Größenordnung von mehreren Minuten, wie
weiter unten in Verbindung mit Fig. 9Λ im einzelnen beschrieben
wird. Wie die "Zahl für schlechtes Verhalten" des Zuges, so beruht
auch der "Systemgüte"-Inde;: auf vorbestimmten Faktoren für den Fahrgastbetrieb. In den hier beschriebenen Ausführungsbeispiel worden die vorgegebenen Faktoren durch eine Kombination der augenblicklichen
Verspätung der Züge, Gleichförmigkeit von Fahrplanabweichungen
sowie zu erwartenden Zugverspätungen bestimmt. Als
solches stellt es einen Systemfehler bezüglich vorgegebener Faktoren
dar.
Wenn das gesamte System überprüft werden muß, geht die Logik über
ein logisches Verbindungsglied 184 an ein Unterprogramm 186 für die Berechnung der "Systenngüte" und die Entscheidung, ob der Systr··
fahrplan verschoben oder möglicherweise eine andere Korrektur des "
gesamten Systems veranlaßt werden soll. Das Unterprogramm XGG erhält
die in der Zugverhaltenindex-Tabelle 178 befindlichen Daten (über ein Informations-Verbindungsglied 138). Diese Daten werden.
von dem Unterprogramm 1S6 bei Fehlerbcrechnungen für den durchschnittlichen Verhaltensindex aller Züge dieses Systems, die Abweichung
von diesem Durchschnittswert und die Geschwindigkeit der Änderung von diesem Durchschnittswert verwendet.
Nach der Berechnung der "Systengüte" entscheidet die Logik, ob der
Systemfahrplan durch Verschiebungen abgeschaltet bzw. geändoi-t
werden soll oder nicht. Wenn dies so ist, werden die Verschiebung::"
berechnet und sowohl zu dem modifizierten Fahrplan 132 (über ein
Informations-Verbindungsglied 190) als auch zu dem theoretischen Fahrplan 128 (über ein Informations-Verbindungsglied 192) weitergeleitet.
Wenn also die Logik für eine Verschiebung des Fahrplans sorgt, so schlägt sich diese Änderung sowohl in dem theoretischen
als auch in dem modifizierten Fahrplan nieder.
Nach Abwicklung des Unterprogramms 186 schreitet die Logik über
ein logisches Verbindungsglied 196 zu einer Verzweigungstabelle oder einem Entscheidungstabollen-Unterprogramm 194 fort. Wenn
die Antwort auf die Frage der Entscheidungsstufe 182 "Ist es Zeit, das System zu überprüfen?" lautet "Nein", so geht dor lo-
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! ■ ' * " ' BAD ÖHJ«aiMAl
- 49 - 2 υ 3 3 6 5 5
gische Fluß unmittelbar über ein logisches Verbindungsglied 198
an das Unterprogramm 194. Der logische Fluß gelangt also in jedem Fall zu dem Unterprogramm 194. Die Aufgabe des Unterprogramms
194 besteht in der Bestimmung, ob eine Neuverteilung der Zugabstände
vorgenommen werden soll oder andere, noch drastischere Maßnahmen
getroffen werden müssen. Die Logik des Unterprogramms 194 verwendet
Daten des modifizierten Fahrplans 132 (zugeführt über das
Informations-Verbindungsglied 200) sowie Daten der Zugverhaltenindex-Tabelle 178 (zugeführt über das Informations-Verbindungsglied
202).
Wenn die. Logik des Unterprogramms 194 bestimmt, daß eine andere dieser strategischen Maßnahmen getmffen werden muß, so wird über
eine logische Verbindung 204 ein Unterprogramm 206 für die Durchführung
der revidierten Strategie beaufschlagt. Dies sind die durch
das Entscheidungstabellen-Unterprogranm 194 gewählten strategischen
Maßnahmen, Eine mittels des Unterprogramms 194 wählbare strategische Maßnahme betrifft die richtige Folge an Kritischen
Punkten. Für diese strategische Maßnahme werden über ein Infornations-Verbindungsglied
207 zugeführte Daten der Tabelle 142 verwertet, die die Minimal-Ankunftszeittoleranzen für Kritische Punkte
enthält, sowie ferner Daten der theoretischen Fahrplantabelle
123 (zugeführt über das Informations-Verbindungsglied 208). Von
dem Unterprogramm 206 automatisch durchgeführte strategische Maßnahmen
veranlassen eine zeitliche Verschiebung der einzelnen Eingänge
sowohl für den modifizierten Fahrplan 132 (über ein Informations-Verbindungsglied
210) als auch für den theoretischen Fahrplan 128 (über ein Informations-Verbindungsglied 209). Zu diesem
Zeitpunkt hat die Logik allo korrigierenden strategischen Maßnahmen
aufgrund des hinsichtlich eines bestimmten Zuges eingetretenen Ereignisses abgeschlossen, so daß dor logische Ablauf des
Programms endet und die datonverarbeitende Zentraleinheit wieder das Programm, das zum Zeitpunkt der Unterbrechung durchgeführt
wurde, oder eine andere Aufgabe mit dor höchsten Priorität abwickeln läßt. Dies ist schematisch durch dan an ein Rückkehrglied 21G angeschlossene
logische Verbindungsglied 212 gezeigt worden.
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2G33655
Wenn die Logik des Unterprogramms 194 entscheidet, daß keine anderen
strategischen Maßnahmen getroffen werden müssen, so endet die Logik in ähnlicher Weise in einem über ein logisches Verbindungsglied
214 angeschlossenen Rückkehrglied 216.
Aus Gründen der Einfachheit wird angenommen, daß die Züge von den Kehrstellen aus so eingesetzt v/erden, daß sie entsprechend dem
modifizierten Fahrplan in der gleichen Weise wie bei Abfahrt von einer anderen Fernsteuerungsstelle laufen. Unter dieser vereinfachenden
Maßnahme sind die normalen Aufenthaltszeiten für diese Stellen in der Tabelle 140 effektiv Minimum-Wendezeiten an Kehrstellen.
(x) Logische Verzweigungsdarstellung der Eingangs-Interface-Programme 110,
Fig. 7
Fig. 7
Fig. 7 ist eine logische Verzweigung, die schematisch wiedergibt, wie die Eingangs-Interface-Programme 110 die die Real-Time-Eingänge
143 repräsentierenden Signale verarbeiten. Diese Verzweigung zeigt ferner die Zusammenhänge zwischen dem Interface-Prοgram
und den von dem Steuerungs- und Reihenfolge-Wahlprogramm 114 ausgeführten Funktionen. Die Eingangs-Fufferglieder 104 bilden den
Eingang des Computersystems und liefern die Ankunft oder die Abfahrt
von Zügen an Fernsteuerungsstellen 25 repräsentierende Signale. Die C.T.C.-Strecken-Ausrüstung 98, von der diese Signale
stammen, wurde in Verbindung mit den Fig. 3A, 3B und 4 beschrieben. Die Ausgangsdaten des Interface-Programms 110 enthalten: (1) Die
Identität der einzelnen Fernsteuerungsstellen 25, an denen das Ereignis erfolgte; (2) ein Kennzeichen für die Art der jeweiligen
Fernsteuerungsstelle, d. h. ob es sich um einen Bahnhof, eine nicht als Kehrstelle ausgebildete Blockstelle oder eine als Kehrstelle ausgebildete Blockstelle handelte; (3) eine Anzeige, ob es
sich bei einem Ereignis um eine Ankunft oder eine Abfahrt handelt; und (4) die I. D.-Nummer des Zuges. Diese Information wird dann zu
dem Steuer- und Reihenfolge-Wahlprogramm 114 weitergeleitet.
Wenn es sich bei dem Ereignis um eine Ankunft handelt, die in der
logischen Verzweigungsdarstellung der Fig, 7 durch einen Zweig 143a
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si - 2 υ 3 3 6 5 5
dargestellt ist, so kann es sich dabei um zwei verschiedene Arten von Ankunft handeln, nämlich einmal um eine Ankunft 143aa an einen
Bahnhof, zum andern um eine Ankunft 143ab an einer Blockstelle.
Wenn es sich um eine Ankunft an einem Bahnhof handelt, so führt das Programm 114 die Funktionen 114aa aus, -wobei die von dem Computersystem
vorgegebene Bahnhofs-Aufenthaltszeit bestimmt und das geplante Geschwindigkeitsverhalten-Niveau gewählt werden. Die von
dem Programm 114 vorgegebene Aufenthaltszeit ist eine Minimal-Aufenthaltszeit
in dem Sinne, daß die tatsächliche Aufenthalts"eit
langer dauern kann, weil die Fahrgäste veranlassen, daß „die Türen
geöffnet bleiben. Die Funktion 114aa umfaßt ferner die Einstellv.?:^
des "Zugverhaltenindex" in der Tabelle 178 für den jeweiligen Zt:g;
Systemberechnungen, wenn die Zeit t abgelaufen ist; und im Eedarin- "
fall die Ausführung strategischer Maßnahmen. Aus Gründen der Einfachheit wird angenommen, daß das Eintreffen der Züge an Bahnhofs-Kehrstellen
otler Blockstellen-Kehrstellen in der gleichen V/eise
wie an'Bahnhofen erfolgt. Unter dieser vereinfachenden Annahme ist
die Bahnhofs-Aufenthaltszeit gleich der Kehrstellen-Y/endezeit«.
Wie weiter oben im Zusammenhang mit Fig. 4 ausgeführt, stellen dl3
Blockstellen unidirektionale Fernsteuerungszonen dar, und die zentrale
Steuerstation 102 ist nicht in der Lage, dort die Aufenthalt
szeit oder das Geschwindigkeitsverhalten-Niveau zu steuern. Für eine Ankunft 143ab an einer Blockstelle wird durch das Binganr;--Interface-Programm
110 die Funktion 143aba durchgeführt. Das Fro·"
gramm 114 führt keine Funktion aus, bis festgestellt worden ist, |
daß der Zug die Blockstelle freigegeben hat. Die Funktion 143r,ba sorgt lediglich für eine Speicherung der Information bei Ankunft,
bis eine Abfahrt von einer Blockstelle, außer einer Kehrstelle, 143bba erfolgt ist, -wie das hier erläutert wird. Das Programm 110
erfaßt das Ereignis 143ab somit nicht als Vorgang, der von dem Programm 114 ausgeführte Funktionen erfordert.
emv es sich bei dem Ereignis um eine Abfahrt handelt,' die in Fig.
7 durch einen Zweig 143b der logischen Verzweigung dargestellt 1st.
so kann es sich dabei wiederum um zwei Arten handeln, nämlich einmal um eine Abfahrt 143ba von einem Bahnhof, zum andern um eine
Abfahrt 143bb von einer Blockstelle.
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BAD ORIGINAL
Für eineAbfahrt 143ba von einem Bahnhof wird durch die Programmfunktionen
114ba das Geschwindigkeitsverhalten-Niveau bestimmt,
bei dem der Zug sich zu dem nächsten Bahnhof bewegen soll, und ferner
der Zeitpunkt vorausgesagt, zu dem der Zug an dem nächsten
Bahnhof oder dem nächsten Kritischen Punkt eintrifft. Dabei v/erden wiederum in der erforderlichen Weise eine Einstellung des Zugverhaltenindex
und Systenberechnungen vorgenommen sowie strategische Maßnahmen getroffen.
Abfahrt 143bb von einer Blockstelle wird in Form zweier verzweigtci
Fälle weiter behandelt, wobei der eine Fall 143bba für die Situation zutrifft, daß es sich um keine Kehrstelle handelt, während der
Fall 143bbb für die Situation zutrifft, daß es sich um eine Kehrstellen-Blockstelle
handelt. An einer kehrstellenfreien Blcckstel-Ie kommt es praktisch zu keiner zeitlichen Differenz zwischen der
Ankunft und der Abfahrt eines Zuges. Die Logik des Eingangs-Interface-Programms 110 dient daher effektiv dazu, die Abfahrt von
einer kehrstellenfreien Blockstelle als Freigabe der Blockstelle durch den Zug zu erfassen. Die Funktion 143bbc nimmt dann die in
der Funktion 143aba gespeicherte Ankunftsinformation auf und beeinflußt
das Ereignis so, daß es wie die Ankunft an einer Blockstelle erscheint (das Programm 114 erfaßt keine Abfahrt von einer
Blockstelle, sondern nur ein Ereignis an einer Blockstelle, das bedingungsgemäß erst die Ankunft nach dem Auftreten einer Abfahrt
ist). Praktisch wird die Ankunftszeit als die Abfahrtszeit für Voraussagezwecke verwertet. Die Funktion 143bbc läßt die Funktionen
114ab ablaufen als wenn der Zug an der Blockstelle einträfe. Die Funktionen Il4ab schließen die Vorhersage der Zeit ein, zu der
der Zug an der nächsten Station eintrifft. Außerdem wird dadurch auch die Zugverhaltenindex-Tabellc eingestellt, ferner werden
Systemberechnungen durchgeführt, nachdem die Zeit t verstrichen ist, sowie im Bedarfsfall strategische Maßnahmen getroffen. Der
Fall einer Abfahrt von einer als Kehrstelle ausgebildeten Blockstelle wie der Fernsteuerungsstelle 25d (Fig. 1) ist einmalig. Gemäß
einem Beispiel für den Betrieb einer solchen Kehrstellen-Blockstelle wird der Zug durch eine automatische Präzisionshalteanordnung,
wie sie den Personenbahnhof-Fernsteuerungsstellen zugeordnet ist, zum Halten gebracht. Um den Zug in Rückwärtsrichtung
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fahren lassen zu können, muß der Zugbegleiter am bisherigen vorderen
Ende des Zuges durch Entfernung eines Schlüssels ein Steuergerät in seine Ausschaltstellung bringen, sodann durch den Zug
hindurchgehen und das Steuergerät am anderen Ende des Zuges mit
Hilfe des Schlüssels in seine Einschaltstellung bringen. Die Zeit für die Durchführung dieses Arbeitsganges entspricht der abgeschätzten
Kehrzeit, die für die Speicherung in der Minimal-Aufenthaltszeit-Tabelle
140 für die Fernsteuerungsstelle 25d angenommen worden war. Der Unterschied zwischen dieser Situation und einer Situation
an einem Bahnhof besteht darin, daß die Fernsteuerung unidirectional
ist. Dementsprechend führt das Steuerungs- und Reihenfolge-Wahlprogramm 114 in diesem Fall die gleichen Funktionen '
114ab wie für eine Ankunft an einer Blockstelle aus.
(y) Ins einzelne gehende Flußdiagramme
des Programms 120, Fig. 8A, SB und SC
des Programms 120, Fig. 8A, SB und SC
Entsprechend Fig. 8A beginnt die Logik des Programms 114 innerhalb
des Ereignisses 143, das eine Unterbrechung 146 auslöst, durch die die Durchführung des Programms beginnt. Das Ereignis 143 ist
entweder die Ankunft eines Zuges oder die Abfahrt eines Zuges an einem Bahnhof oder einer Blockstelle. Zu diesem Zeitpunkt wirkt
die Logik weiter auf das Unterprogramm 148 des Programms 120 ein. (Sine allgemeine Beschreibung des Unterprogramms 148 wurde vor- .
stehend in Verbindung mit Fig. 7 gegeben.) Das Unterprogramm 143 |
beginnt an einer Rechenstufe 143a, die den tatsächlichen freien Vf eg vor dem jeweiligen Zug bestimmt. Mit tatsächlichem freiem Weg
ist das Zeitintervall gemeint, das zwischen der Abfahrt des vorhergehenden Zuges von der speziellen Fernsteuerungsstelle und der
Ankunft des jetzigen Zuges an dieser Stelle liegt. Die Logik wirkt weiter auf eine Entscheidungsstufe 148b ein, die die Frage stellt:
"Ist dies eine Ankunft?". Die einzig möglichen Zustände sind, daß
das Ereignis entweder eine Ankunft oder eine Abfahrt ist. Wenn die
Antwort "ja" lautet, so geht die Logik weiter zu der Entscheidungsstufe
148c, die die Frage stellt? "Wir dies eine Ankunft an einem
Bahnhof?". Die möglichen Zustände, sind entweder Ankunft an einem
Bahnhof oder Ankunft an einer Blockstelle, die Verzweigungspunkte
umfaßt. Wenn die Entscheidungsstufe 148c die Antwort "ja" gibt,
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geht die Logik weiter an die Funktions-Operationsstufe 148d, die
die Ausgangs-Pufferglieder 106 ein Zughaltesignal aussenden läßt.
Ein so auf Halt gestellter Zug fährt daher nicht ab, wenn nach entsprechendem zeitlichem Ablauf die örtliche Steuereinrichtung
an sich wirksam wird. Die Logik gelangt dann weiter zu der Flußdiagrammverbindung
A, Die Verbindung A der Fig. 8B ist der Anfangspunkt einer weiteren Reihe logischer Schritte. Die Verbindung
A führt zu einer Stufe 148e, die die Mxndestaufenthaltszeit bestimmt,
die für die Aufnahme der an dem Bahnhof zu erwartenden Passagiere notwendig ist. Diese Mindestzeit wird aus dem tatsächlichen Abstand zu dem vorhergehenden Zug bestimmt, der durch die
Rechenstufe 148a errechnet worden war. Die Berechnung dieser Mindestaufenthaltszeit
ist notwendig, weil mit zunehmendem Zugabstand mehr Leute an dem Bahnhof warten. Diese Leute brauchen dann auch
eine längere Zeit, um den Zug zu betreten. Selbst wenn die Logik bestimmt, daß der Zug abfährt, ehe tatsächlich alle Fahrgäste eingestiegen
sind, so wird der Zug trotzdem nicht abfahren, weil durch die Fahrgäste selbst die Schließung der Türen verhindert
wird. Die Stufe 148e prüft auch die vorgesehene Aufenthaltszeit entsprechend dem modifizierten Fahrplan für diesen Bahnhof und vergleicht
diese mit der berechneten Mxndestaufenthaltszeit. Wenn die
Mindestaufenthaltszeit langer als die fahrplanmäßig vorgesehene Aufenthaltszeit ist, wird die fahrplanmäßige Aufenthaltszeit in
dem modifizierten Fahrplan durch die berechnete Mindestaufenthaltszeit
ersetzt, die dann die neue fahrplanmäßig vorgesehene Aufenthaltszeit wird.
Die Logik wirkt dann weiter auf eine Rechenstufe 148f ein. An dieser
Stelle fragt die Logik den modifizierten Fahrplan ab, um die für diesen Bahnhof vorgesehene Aufenthaltszeit zu bestimmen, und
nachdem dies in Erfahrung gebracht worden ist, wählt sie ein erwartetes Geschwindigkeitsverhaltenkommando, entsprechend dem dieser
Zug den Bahnhof verlassen wird. Dies geschieht, um einen Überblick
darüber zu gewinnen, wie genau dieser Zug den Fahrplan hinsichtlich der Ankunft an dem nächstfolgenden Bahnhof einhält.
Die nächste logische Entscheidung wird dann durch die Entscheidungsstufe
148g getroffen, die die Frage stellt: "Besteht eine
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Störung, die ein Geschwindigkeitsverhaltenkommando daran hindert, diesen Zug zu erreichen?". In Verbindung mit dem bidirektionalen
digitalen Telemetriesystem 100, der C.T.C.-Subsystem-Strecken-Ausrüstung
98 und der C.T.C.-Subsystemausrüstung an Bord eines Zuges
26 ist ein automatisches Fehlfunktionsüberwachungssystem (nicht dargestellt) vorgesehen. Soweit diese Ausrüstungen nicht arbeiten
und dabei ein Signal von der zentralen Steuerstation an den Zug
übertragen, tritt an der zentralen Steuerstation eine Fehleranzeige auf. Wenn die Antwort "ja" ist, geht die Logik direkt an die
Rechenstufe 14Sh weiter. Die Logik der Rechenstufe 148h wählt das normale Geschwindigteitsverhaltenkommando, das von dem Geschwindigkeitsblockschaltkreis
an den Bahnhof geliefert wird. Wenn in
der Geschwindigkeitsfernsteuerung eine Fehlfunktion aufgetreten ist, steuert das Sicherheits-Geschwindigkeitsblocksystem die Zuggeschwindigkeit.
Dieses Geschwindigkeitsverhaltenkommando wird jetzt, unter der Annahme, daß es sich dabei entsprechend normaler
Gleisbewegung um das Maximum handelt, in der Stufe 148h gewählt, um in der Rechenstufe 148i die Ankunft an der nächsten Station vorherzusagen.
Wenn die Antwort an der Sntscheidungsstufe 148g "nein"
ist, umgeht die Logik die Rechenstufe 148h, um direkt zu der Rechenstufe
1481 zu gelangen.
Die Stufe 14Si sagt die Zeit der Ankunft an dem nächsten Bahnhof
oder dem nächsten Kritischen Punkt bzw, dem nächsten kritischen Verzweigungspunkt in Fahrtrichtung voraus. Bestimmt wird also die ^
Zeit der Ankunft an der nächsten Stelle, wo Fahrgäste einsteigen '
müssen, oder aber an der nächsten Stelle, an der auf die Toleranzen
der Ankunftszeit geachtet werden muß.
Die nächste Stufe 148j berechnet die Differenz zwischen der vorhergesagten
Ankunftszeit und der fahrplanmäßig vorgesehenen Ankunftszeit (entsprechend dem modifizierten Fahrplan) für den nächsten
Bahnhof oder Kritischen Punkt. Aufgrund dieser Differenz wird die Aufenthaltszeit unter Einhaltung einer Minimalspanne so neu eingestellt,
daß die vorhergesagte Ankunft mit der fahrplanmäßig vorgesehenen Ankunftszeit zusammenfällt oder dieser zumindest möglichst
nahekommt. Diese neu eingestellte Aufenthaltszeit wird jetzt dem
modifizierten Fahrplan als neue fahrplanmäßige Aufenthaltszeit an-
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stelle der zuletzt fahrplanmäßig vorgesehenen Aufenthaltsseit eingegeben.
Die Logik geht dann weiter zu dem Anschluß C, der zu den zweiten Teil des Programms, dem modifizierten Zugfahrplanprograram
122, führt. Aus Gründen der Einfachheit wird angenommen, daß die
an einer Kehr stelle oder Kehrstellen-Blockstelle eintreffenden Züge
in ähnlicher Weise wie an Bahnhöfen eintreffen. Entsprechend dieser vereinfachenden Annahme ist die berechnete Mindestaufenthaltszeit
gleich der Mindestumkehrzeit.
Von der bereits erwähnten Entscheidungsstufe 148b, von der die Frage gestellt wurde: "War das Ereignis eine Ankunft?", werden nur
die Ereignisse: Ankunft an einem Bahnhof, Abfahrt von einem Bahnhof,
Ankunft an einer Blockstelle und Abfahrt von einer als Kehrstelle ausgebildeten Blockstelle an das vorliegende Progranm vielter
gegeben. Eine Antwort "nein" in der Stufe 148b bedeutet somit, daß der Zug an einem Bahnhof oder an einer Kehr stellen-Blockstello
abfährt. Die Logik führt dann zu einem Anschluß B (Fig. SC), der
den Anfang einer weiteren Reihe logischer Schritte bildet.
Der Anschluß B führt zu der Entscheidungsstufe 14Sj1, die die'Frage
stellt: "War dies eine Abfahrt von einem Bahnhof?". Die möglichen Zustände sind entweder Abfahrt von einem Bahnhof oder Abfahrt von
einer Blockstelle, die für den augenblicklichen Zug eine Kehrstelle
war. Wenn die Entscheidungsstufe 148jf die Antwort "ja" gibt,
geht die Logik weiter an eine Funktions-Operationsstufe 148k, die
die gleiche Art von Logik wie die vorhergehende Stufe 14Sf liefert,
jedoch in Verbindung mit einer Zugankunft. Ein Unterschied besteht hier darin, daß die Stufe 14Sk ein Geschwindigkeitskommando wählt,
nachdem sie jetzt die tatsächliche Abfahrtszeit anstelle einer vorhergesagten Abfahrtszeit weiß.
Die Logik geht weiter zu einer Entscheidungsstufe 1481, die bestimmt,
ob eine Störung aufgetreten ist, die die Ausführung des Geschwindigkeitskommandos verhindern würde. Dies ist wie bei der
zuvor beschriebenen Stufe 148g. Wenn die Antwort "ja" ist, geht die Logik weiter zur Stufe 148m, die in der gleichen Weise wie die
Stufe 148h das normale Geschwindigkeitsverhaltenkommando wählt, das von dem örtlichen Geschwindigkeitsblockkreis geliefert wird.
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Von da aus geht die Logik weiter zu einer Stufe I48n. Wenn die Antwort
der Entscheidungsstufe 1481 "nein" ist, geht die Logik unter
Umgehung der Stufe 148m unmittelbar zu der Entscheidungsstufe 148n.
An dieser Stelle fragt die Logik: "Soll dieser Zug einen Bahnhof
durchfahren?". Die Logik fragt hier, ob der Zug an diesem Bahnhof angehalten wird oder ob der Zug nur durchläuft, so daß eine Anzeige
gegeben wird, daß dieser Zug den Bahnhof verläßt. Wenn die Antwort "ja" ist, d. h. der Zug den Bahnhof durchfährt, geht die
Logik an einen Flußdiagramm-Anschluß B-I und von dort an eine Stufe
148o weiter, die das bereits auf diesem Zug befindliche Geschwindigkeit skommando wählt. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß ein m
einen Bahnhof durchlaufender Zug sich zu schnell bewegt, um ein
Geschwindigkeitskommando aufzunehmen. Das bereits an Bord des Zuges
befindliche Geschwindigkeitskommando muß gewählt werden, um den Zug zur richtigen Zeit an der nächsten Station ankommen zu lassen.
Wenn die Antwort der Entscheidungsstufe 148n "nein" ist, zeigt
dies an, daß der Zug an diesem Bahnhof angehalten hat und ein Geschwindigkeitskommando an diesen Zug weitergeleitet werden kann.
In diesem Fall geht die Logik weiter zu der Stufe 148p, die die Zeit der Ankunft an dem nächsten Bahnhof oder dem nächsten kritischen
Verzweigungspunkt voraussagt. ■
Die Stufe 148p gleicht der zuvor beschriebenen Stufe 148i, indem
sie voraussagt, wann dieser Zug an dem nächsten Bahnhof oder dem | nächsten Kritischen Punkt, an dem auf Toleranzen geachtet werden
muß, ankommt. Diese vorhergesagte Ankunftszeit wird dann in den modifizierten Fahrplan eingegeben, um als neue fahrplanmäßige Ankunftszeit
die bisherige fahrplanmäßige Ankunftszeit zu ersetzen. Zusätzlich sagt die Stufe 14Cp die Zeit der Ankunft an Blockstellen
voraus, die zwischen der Station, die gerade verlassen wird, und
der nächsten Station liegen. Diese letztgenannte Maßnahme dient dazu, Information an andere Programme zu liefern, die einen Alarm
auslösen, wenn ein Zug auf der Strecke liegen bleibt. Wenn diese anderen Programme wissen, wann die Züge an Blockstellen eintreffen
sollen, können sie eine bestimmte Zeit abwarten und einen Alarm geben, daß der Zug nicht eingetroffen ist, was den Operatoren an
der zentralen Steuerstation 102 anzeigt, daß etwas nicht in Ordnung
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ist. Von der Stufe 148p geht die Logik zu dem Anschluß C, der den
Anfang des Programms 122 für den modifizierten Zugfahrplan bildet.
Die Entscheidungsstufe 148j», die die Frage stellt: "War dies die
Abfahrt von einem Bahnhof?", zeigt für den Fall, daß die Antwort "nein" lautet, an, daß es sich um eine Abfahrt von einer Kehrstellen-Blockstelle
handelt. In diesem Fall geht die Logik zu der Stufe 148o veiter.
Wenn die Entscheidungsstufe 148c die Antwort "nein" gibt, so bedeutet
dies, daß der Zug an einer zwischen zwei Bahnhöfen liegenden Blockstelle eingetroffen ist. In diesem Fallgsht die Logik weiter
an die Stufe 148o.
Es wurde (durch Simulierung) gefunden, daß das Programm 120 für
das fahrplanmäßige Laufenlassen der Züge unter normalen Bedingungen
mit kleinen Zufallsstörungen einen gewünschten Arbeitsfahrplan einhalten kann.
(z) Ins einzelne gehende Flußdiagramme der Unterprogramme 172, 182 und 186, Fig. 9A, 9B und 9C
Der Anschluß C startet den zweiten Teil des Programms 114, d. h. das zur Modifizierung der Zugfahrpläne dienende Programm 122. Der
Anschluß C führt zu der Stufe 172. Eine allgemeine Beschreibung der Stufe bzw, des Unterprogramms 172 wurde in Verbindung mit
Fig. 6 gegeben. Die Logik erstellt zu diesem Zeitpunkt einen individuellen
Zugverhaltenindex für den Zug, für den das Ereignis eingetreten ist. Dieser Zugverhaltenindex wird aus der Zeit, XU der
das Ereignis tatsächlich eingetreten ist, minus der theoretischen fahrplanmäßigen Zeit dieses Ereignisses berechnet. Das ergibt ein
Maß für die Verspätung dieses Zuges. Mit anderen Worten, der Zugverhaltenindex
(P. I.) ist ein Maß dafür, wie nahe der Zug seinem Ziel (theoretischer Fahrplan) kommt. Wenn ein Zug beispielsweise
entsprechend seinem ursprünglichen, von den Verkehrssystem-Operatoren
vorgegebenen Fahrplan mit einigen Minuten Verspätung ausläuft, so würden sein Ziel und der ursprüngliche Fahrplan zusammenfallen,
wenn der Abstand zu dem vorhergehenden Zug nicht berück-
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sichtigt würde, so daß der Zug*beim Auslauf und an allen folgenden
Stellen einen schlechten Verhaltensindex hätte, bis er gelegentlich
wieder fahrplanmäßig fährt. Nur wenn ein vollständig neuer theoretischer Fahrplan aufgestellt, würde, wäre es möglich, diese
schlechten Verhaltensindexwerte für einen verspätet ausgelaufenen Zug zu vermeiden.
Die Logik gelangt dann weiter zu der Entseheidungsstufe 182, die
die Frage stellt: "Ist es Zeit für die periodische Überprüfung des Systems?". Es ist vorgegeben, daß jeweils nach Verstreichen
eines durch den Computersystem-Taktgeber bestimmten Intervalls von
t Minuten das zunächst eintretende Ereignis eine Berechnung des A
"Systemgüte"-Index für alle die Züge des Systems auslöst. Für die
Arbeitsbedingungen der Ausführungsbeispiele wurde gefunden, daß sich ein zufriedenstellender Betrieb aufrechterhalten läßt, wenn
t bei Spitzenbetrieb 2 min entspricht. Gewünschtenfalls kann dieses
Intervall entsprechend dem Belastungszustand des Systems variiert werden. Beispielsweise kann es während der schwachen Verkehrszeiten
5 min betragen. Wenn die Antwort "ja" ist, geht die Logik weiter zu dem Anschluß D, der den Anfang der das Unterprogramm 136
bildenden Reihe von Schritten (Fig. 6) darstellt. Wenn die Antwort "nein" ist, geht die Logik zu dem Anschluß G weiter, der den Anfang der das Unterprogramm 194 bildenden Schrittserie darstellt.
Geht die Logik zu dem Anschluß D weiter, was bedeutet, daß die ^
periodische Systemüberprüfung vorgenommen werden muß, so stellt ™
der erste logische Schritt 186a einen Rechenschritt dar. Dabei wird berechnet:
(1) Der durchschnittliche Zugverhaltenindex <P. I.) aller Züge des Systems;
(2) die Abweichung von diesem durchschnittlichen Verhaltenändex (P. I.); und
(3) der Wert der Änderung dieses durchschnittlichen Verhaltensindex (P. I.).
Der Änderungswert ist positiv, wenn der durchschnittliche Verhal-
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tensindex bei der letzten Berechnung vor t min zugenommen hat.
Als nächstes geht die Logik an eine Rechenstufe 186b.weiter. Hier
berechnet die Logik einen Systemfehlerfaktor, was sich mathematisch wie folgt ausdrücken läßt:
SYSTEMFEHLERFAKTOR ■=
K- x (durchschnittlicher Verhaltensindex aller Züge im Fahrbereich)
plus
K2 x (Abweichung aller Zugverhaltensindizes von dem
durchschnittlichen Zugverhaltenindex)
plUS -""S=V--.
K0 χ (Wert der Änderung gegenüber dem durchschnittliehen
Verhaltensindex).
Die Konstanten K1, K2 und K3 sind so gewählt, daß der durchschnittliche
Zugverhaltenindex das größte Gewicht, die Abweichung des zweitgrößte Gewicht und der Wert der Änderung gegenüber den durchschnittlichen
Verhaltensindex das drittgrößte Gewicht in dieser Funktion hat. Für das zuvor beispielsweise beschriebene Verkehrssystem mit Zügen, deren Geschwindigkeitsverhalten-Niveau normalerweise
Geschwindigkeitswerte von 128 km/st und Zugabstände von
90 see aufweist , wurden (durch Simulierung) für Spitzenbetrieb folgende K--, K3- und K3-Vierte gefunden:
κι - | ι, | 0 |
Κ2 " | 0 | |
Κ3 * | ο, | 5. |
K-, K2 und K3 sind "Gewichtsfaktoren", die sich zwischen der Zeit
des Spitzenbetriebs und der Zeit des schwachen Verkehrs ändern können. Grundsätzlich wird dabei ein Fehlerfaktor berechnet, der ein
Maß für die "Systemgüte" darstellt, indem eine Kombination von Fahrgastbetriebfaktoren einschließlich Verspätung (durchschnittlicher
Verhaltensindexfaktor), Gleichförmigkeit der Wartezeiten zwi-
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sehen Zügen (Abweichungsfaktor) und erwartete Verspätung (Änderüngswertfaktor)
verwendet wird. Dieser Fehler stellt eine dimensionslose Größe dar. Da sein Hauptfaktor jedoch die durchschnittliche
Verspätung ist, wird er nachstehend teilweise so behandelt, als wenn er die Dimension see hätte.
Nach der Rechenstufe 186b geht die logische Entscheidung zu der
Entscheidungsstufe 136c, die eine Prüfung vornimmt, um herauszufinden,
ob der Wert desllSystejngÜten-Index größer als ISO see ist.
Der Wert von 180 see ist nur ein Schwellwert, der für das als Beispiel
beschriebeneSystem unter Verwendung der oben genannten Werte für K1, K2 und K3 als geeignet gefunden wurde. Seine Bedeutung
liegt nicht in einer Zeitdauer, sondern darin, daß er einen Schwellwert
für den Fehlerfaktor bildet, der sich für die verschiedenen Systeme ändert. Wesentlich ist, daß ein Schwellwert so eingestellt
wird, daß bei Überschreitung der Schwelle von der Programm-Logik
gefragt wird, ob das System "gut" oder nicht ist, um das System
gegebenenfalls in der erforderlichen Weise beeinflussen zu können.
Wenn die Antwort der Entscheidungsstufe 186c "ja" ist, schreitet
die Logik zu einer Entscheidungsstufe 186d fort. An dieser Stelle fragt die Logik, ob der durchschnittliche Verhaltensindex aller
Züge des Systems größer als das Zweifache der Abweichung von dem durchschnittlichen Verhaltensindex ist. Dies ist ein weiteres Haß
dafür, wie gut das System arbeitet, und ein Anhaltspunkt dafür, was veranlaßt werden soll. Die Entscheidungsstufe 186c und die Entscheidungsstufe 186d liefern gemeinsam die Werte, aufgrund deren
angegeben werden kann, daß das System "schlecht" ist.
Eine Antwort "nein" von der Stufe 186d zeigt an, daß das System
keine Verschiebung mehr zu erfahren braucht, weil die beiden Komponenten für die Angabe, daß es sich um ein schlechtes System handelt,
nicht vorhanden sind. (Mit Systemverschiebung ist dabei gemeint, daß die Fahrpläne für die Zweigstrecke X, die Zweigstrecke
Υ und die gemeinsame Strecke Z sowie für andere Teile des Strecken-*
systems gemeinsam verschoben sind. Diese Verschiebung entspricht der positiven zeitlichen Vorschiebung sowohl des theoretischen
Fahrplans 128 als auch dos modifizierten Fahrplans 132.) Der
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"nein"-Zweig führt zu dem Anschluß G, der den Anfang einer Reihe
von Schritten darstellt, die das Entscheidungstabellen-Unterprogramm 194 bilden.
Wenn die Entscheidungsstufe 186c die Antwort "nein" gibt, so gelangt
die Logik weiter zu der Entscheidungsstufe 186df, die ermittelt,
ob der Systemfehler kleiner als lO see ist. Die Frage
lautet dabei: "Ist der Fehler kleiner als lOsec?'*. Wenn die Antwort
"nein" ist, geht die Logik weiter an den Anschluß G.. Wenn die Antwort "ja" ist, geht die Logik weiter an die Entscheidungsstufe
186e, die ermittelt, ob bereits eine Verschiebung vorgenommen
wurde. Wenn diese Antwort "nein" ist, geht die Logik an den Anschluß G weiter. Wenn die Antwort "ja" ist, so geht die Logik weiter
an eine Operationsstufe 186f, die die Systemverschiebung wieder
auf den normalen Zustand hin in Schritten von nicht mehr als 60 see
zu verschieben sucht, indem sowohl der theoretische Fahrplan 128 als auch der modifizierte Fahrplan 132 zeitlich negativ oder rückwärts
auf den Normalzustand zu verschoben werden. Dies sind die Fahrpläne für alle Strecken des Systems» Die Logik versucht hier
also, auf den ursprünglichen Fahrplan zurückzugehen. Wenn die Logik
aus der Stufe 186f austritt, geht sie zu dem Anschluß G weiter.
Die Logik liefert Richtlinien oder Leitwerte für die schrittweise
Rück-Verschiebung der Fahrpläne auf Normalzustand, wenn der "Systergüte"-Index
wieder günstig ist. Die Kombinationen logischer Informationswerte
für die Stufe 186f stellen die Kriterien oder den Systemverhalten-Schwellwert für eine solche Rück-Verschiebung des
Systems auf den Normalzustand hin dar. ■
Die Entscheidungsstufe I86d fragt: "Ist der durchschnittliche
Verhaltensindex aller Züge des Systems größer und/oder gleich dem Zweifachen der Abweichung von diesem Durchschnittswert?". Auf die
Antwort "nein" wurde bereits eingegangen. Die Antwort "ja" geht zu der Entscheidungsstufe 186h, die fragt: "Sind die wirksame
Systemverschiebung plus durchschnittlicher Verhaltensindex aller
Züge des Systems größer oder gleich 3CO see?". Dies ist der Zeitpunkt,
zu dem die Logik bestimmt, ob eine Verschiebung automatisch oder nur durch Einschreiten des menschlichen Interface und Guthei-
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ßen der Verschiebung erfolgen*soll. Wenn die Antwort "ja" lautet,
geht die Logik weiter an den Anschluß E.
Der Anschluß E ftihrt zu einer Wiedergabestufe 186k, die dem Operator
in der zentralen Steuerstätion 102 des Verkehrssystems eine
Empfehlung für eine weitere Erhöhung der Systemverschiebung gibt,
Typischerweise ist die Wiedergabestufe 186k ein Ausgangs-Fernschreiber. Der Grund für diese Empfehlungs-Anzeige ist darin zu
sehen, daß nach einer bestimmten automatisch in das System eingeführten
Verschiebung dies dem Operator der zentralen Steuerungsstelle zu Bewußtsein gebracht werden soll, wobei weitere Verschiebungen
dann seine Zustimmung erfordern. Der Operator fthrt dabei in ^
diesem System die Funktion eines menschlichen "Interface" aus.
Dies wird durch eine manuelle Eingabeeinrichtung 1861 verwirklicht, an der der Operator seine Reaktion eingibt. Diese Einrichtung kann
dieselbe wie die für die Konmunikationsstufe 186b sein. Von der Einrichtung 1861 aus geht die Logik zu einer Entscheidungsstufe
I86i, die die Frage stellt; "Hat das menschliche "Interface" die
Empfehlung für die Verschiebung des Systems gutgeheißen?". Die Antwort,
"ja" geht über den Anschluß F an die Operationsstufe 186j,
die das System um ein Zeitintervall verschiebt, das dem durchschnittlichen
Verhaltensindex aller Züge des Systems entspricht. Dies erfolgt durch Änderung der theoretischen und modifizierten
Fahrpläne aller Züge des Systems sowie der zu dem System hinzukommenden Züge. Die Logik geht dann zu dem Anschluß G weiter, der d
den Anfang des Entscheidungstabellen-Unterprogramms 194 für den Zugabstandsausgleich etc. bildet.
Wenn dieEmpfehlung, die Systemverschiebung zu vergrößern, keine
Zustimmung findet, umgeht der "nein"-Zweig der Stufe I86i die
Operationsstufe I86j und führt direkt zu dem Anschluß G.
Die Entscheidungsstufe 186h bestimmt praktisch, ob es notwendig ist, das menschliche "Interface" zu fragen, ob das System eine
weitere Verschiebung erfahren kann. Der "nein"-Zweig bedeutet, daß das System zuvor um keinen Betrag verschoben worden ist, der eine
Zustimmung des menschlichen "Interface" für eine weitere Verschiebung erforderlich machen würde. Der "nicht"-Antwortzweig geht un-
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mittelbar zu dem Anschluß F und der Operationsstufe 18Gj, die das
System automatisch verschieben. Nach der Stufe 186j geht die Logik an den Anschluß G.
Wenn die Fahrpläne des gesamten Systems verschoben werden, fällt der "Systemgüte"-Index oder Fehler ab, weil die einzelnen Zugverhaltenindizes
P. I. sich augenblicklich verbessern, wenn die jeweiligen Züge sich selbst ihrem Ziel stärker genähert haben.
(aa) Ins einzelne gehende Fiußdiagramme der Unterprogramme
194 und 206, Fig, lOA, 103, IOC, 11, 12, 13A und 13B
Von den Flußdiagrammanschlüssen D-F aus hat die Logik auf den Zustand des Systems als Ganzes, angesprochen. Der Anschluß G der *
Fig. 1OA liegt am Anfang einer Reihe von Schritten, bei denen die Logik auf den einzelnen Zug anspricht, für den das Ereignis eingetreten
ist, jedoch werden mehr als ein Zug von der Steuerung beeinflußt. Der Anschluß G führt zu dem Entscheidungstabellen-Unterprogramm
194, das durch die"Verzweigungstabelle 194a veranschaulicht
ist und eine Entscheidungszustand-Logik entsprechend der Stelle liefert, an der das Ereignis in bezug auf einen Kritischen Funkt
erfolgte. Fig. lOB ist ein Schlüssel für die Ortscodes, Die Tabelle
194a berücksichtigt drei mögliche Entscheidungsfeststellungen für die folgenden drei Arten örtlicher Lage mit unterschiedlicher kritischer
Bedeutung: Zwischen einem Bahnhof und einem Kritischen' Punkt (C. P.), der eine Verzweigung bildet; zwischen einem Bahnhof
und einem keine Verzweigung bildenden Kritischen Punkt (C. P.); und einer Stelle, an der sich mindestens ein Bahnhof vor einem
Kritischen Punkt (C. P.) befindet. Der Ausgangspfad für die erste Lage führt zu dem Anschluß H der Fig. 13A, die eine der strategischen
Verhaltensfolgen des Unterprogramms 206 darstellt. Die zweite Lage führt zu einem Anschluß K der Fig. 11, die eine weitere strategische
Verhaltensfolge des Unterprogramms 206 darstellt. Dieses Unterprogramm wird weiter unten erläutert. Die dritte Lage, gemäß
der sich mindestens eine Station zwischen dem Zugstandort und einen
C. P. befindet, führt zu einer weiteren Tabelle 194a·.
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Die Tabelle 194a* bestimmt, ob eine weitere Maßnahme getroffen
werden muß, um die einzelnen Züge zusätzlich zu dem die Züge entsprechend
dem Fahrplan laufen lassenden Programm 120 zu steuern.
Sie liefert eine Entscheidungsfeststellung entsprechend den Bereichen der einzelnen Zugverhaltenswerte. Fig. IOC gibt einen Schlüssel
für die Bereiche der in der Tabelle gezeigten Zugverhaltenindex
(P. I.)-Codes. Die Tabelle enthält acht mögliche Entscheidungsfeststellungen entsprechend den folgenden Bereichen einzelner
Zugverhaltenindizes j Weniger als 10 see; 10 - 30 sec; 30-60
sec; 60 - 120 sec; 120 - 180 sec; 180 - 240 sec; 240 - 300 sec;
und über 300 sec. Die Ausgangskanäle für die beiden niedrigsten
Verhaltensindexbereiche (bis 30 sec) beenden das Programm. Da das ^l
Programm als eine "Unterbrechung·1 angezeigt wurde, kehrt es in der
mit dem Rückkehrglied 216 angedeuteten Weise auf das Programm mit der nächst niedrigeren Priorität zurück, das von dem Computersyster.;
108 verarbeitet wurde. Diese Kanäle zeigen praktisch an, daß der Grad der Störung so gering ist, daß keine zusätzlichen strategischen
Maßnahmen notwendig sind und der Zug mit nur geringer Abweichung läuft, so daß keine weiteren Schritte zu unternommen werden
brauchen, um die Züge entsprechend dem Sollfahrplan laufen zu lassen.
Wenn der Verhaltensindex (P, I.)-Wert der Verzweigungstabelle 194a'
zwischen 30 und 120 see liegt, führt die Logik zu dem Anschluß K
(Fig. 11), der Bestandteil des weiter unten zu beschreibenden Un- ä
terprogramms 206 ist. Hier besteht das Problem möglicherweise darin, die nachfolgenden Züge im Hinblick auf die Verzögerung des betrachteten
Zuges zu verzögern.
Wenn der Zugverhaltenindox der Verzweigungstabelle 194a' oberhalb
von 120 see liegt, zei^t die Logik an, daß zusätzliche strategische
Maßnahmen getroffen werden müssen, um das System in Gang zu halten. Die Ausgangskanäle für Bereiche der Zugverhaltenindexwerte
zwischen 120 und 300 see führen zu dem Flußdiagramm-Anschluß J.
Diese Kanäle bestimmen praktisch, daß die strategische Maßnahme, die vor dem gerade ins Auge gefaßten Zug befindlichen Züge zu verlangsamen,
in Erwägung gezogen werden sollte, um den vergrößerten Abstand zwischen dem betrachteten Zug und dem nächsten Zug zu ver-
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kleinern.
Der Grund für diese strategische Maßnahme , die weiter vorne laufenden
Züge zu verlangsamen, besteht darin, daß die Anzahl der auf den nächsten Zug wartenden Leute unzulässig groß wird, nachdem der
Abstand zwischen zwei Zügen einen großen Wert angenommen hat. Der Zug muß dann länger in dem Bahnhof verweilen, um alle Leute einsteigen
zu lassen, was zu einer weiteren Störung des Systems führt, Zweck der Verteilung der weiter vorne aufgetretenen Abstände ist
es, die Züge innerhalb zulässiger Fahrplantoleranzen zu einem Kritischen Punkt (C. P.) gelangen zu lassen.
Der vierte Ausgangskanal der Verzweigungstabelle 194a dient für die
Zugverhaltenindizes von 300 see oder mehr. Die Logik gelangt dadurch
zu der Entscheidungsstufe 194b, die die Frage stellt: "Führt dies zu einer Verzögerung des nachfolgenden Zuges?". Wenn die Antwort
"nein" lautet, geht die Logik weiter zu dem Flußdiagramm-Anschluß
I1 Fig. 13B. Der Anschluß I führt zu einer Stufe 206k für
die Durchführung von drastischen strategischen Maßnahmen, die die Empfehlung abgibt, daß ein Operator an der zentralen Steuerstation
102 die Steuerung des Systems unter Verwendung von manuellen Eingängen übernimmt. Die manuelle Steuerung des Systems würde dazu
dienen, die an dem Kritischen Punkt vor dem Zug mit dem schlechten Verhaltensindex herrschende Situation unter Kontrolle zu bekommen.
Für die angenommenen Betriebswerte von 128 km/st und 90 see Zugabstand
läßt sich zeigen, daß die Kombination eines Verhaltensindex über 300 see und der Antwort "nein" an die Entscheidungsstufe
194b bedeutet, daß eine maximale Korrektur vorgenommen wurde. Diese Kombination der Entscheidungslogik stellt lediglich einen geeigneten
Schwellwert dar. Eine Antwort "ja" an die Entscheidungsstufe 194b führt zu dem Flußdiagramm-Anschluß L (ebenfalls Fig.
13B) und einem Teil des Unterprogramms 206. Der Anschluß L sorgt für eine Vergrößerung des verkleinerten Abstandes hinter dem betrachteten
Zug und geht dann an den bereits erläuterten Anschluß
Die Entscheidungsfeststellungen gemäß der Verzweigungstabelle 194a1
für Bereiche von Zugverhaltenindizes zwischen 120 see und 300 see
führen zu dem Anschluß J (Fig. 11). Der Anschluß J bildet den Be-
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ginn einer Reihe von Stufen für die Verteilung des vergrößerten Abstandes
vor dem betrachteten Zug oder zur Verteilung des verringerten Abstandes hinter dem betrachteten Zug. Diese Reihe stellt eine
andere strategische Folge des Unterprogramms 206 dar. Die erste
Stufe dieser Reihe ist eine Entscheidungsstufe 206a, die auf logischem
Wege bestimmt, ob die vorne befindlichen Züge so angeordnet sind, daß keiner dieser vorne befindlichen Züge zwischen sich und
dem nächsten Kritischen Punkt wenigstens einen Bahnhof einschließt«
Die Flußdiagramm-Feststellung dafür lautet: "Sind die vorne befindlichen Züge so angeordnet, daß keiner verlangsamt werden kann?".
Eine Antwort "ja" bedeutet, daß die Strategie der Abstände zwischen vorne befindlichen Zügen nicht benutzt werden kann, so daß die Lo- A
gik weiter zu der Stufe 206e geht. Eine Antwort "nein" führt zu der *
Entscheidungsstufe 206a* weiter, die prüft, ob diese Maßnahme bereits
hinsichtlich einiger vorne befindlicher Züge getroffen wurde.
Wenn die Antwort "nein" ist, geht die Logik weiter zu der Operationsstufe 206b, wo die Logik den ausgedehnten Zugabstand vor diesem
verzögerten Zug auf die vorauseilenden Züge aufteilt. Die vorangehenden
Züge, die den nächsten Kritischen Punkt noch nicht erreicht haben, erhalten zunächst den Befehl, sich langsamer von
Bahnhof zu Bahnhof zu bewegen,- bis der vergrößerte Zugabstand vor
dem verspäteten, betrachteten Zug richtig aufgeteilt worden ist.
Diese Befehle werden verwirklicht, indem der theoretische und der modifizierte Fahrplan geändert werden, so daß das den Zug entsprechend
dem Fahrplan laufen lassende Programm die Geschwindigkeit *
der Fortbewegung von Bahnhof zu Bahnhof automatisch mit Hilfe des Unterprogramms 148 des Programms 120 ändern kann. Die Abstände
zwischen den vorausfahrenden Zügen können als ordnungsgemäß aufgeteilt
betrachtet werden, wenn jeder vorausfahrende Zug um den Betrag der Verspätung des betrachteten Zuges mal dem Verhältnis der
Zeit, die der vorangehende Zug gebraucht hätte, um den Kritischen
Punkt innerhalb zulässiger Kritischpunkt-Ankunftstoleranzen zu erreichen,
zu der Zeit, die der verspätete, betrachtete Zug gebraucht hätte, um den Kritischen Punkt innerhalb dieser Toleranzen zu erreichen,
verlangsamt worden ist. Dies ist grafisch mit Fig. 12 veranschaulicht.
Die vorausfahrenden Züge erhalten dann Befehle, daß sie sich mit größerer Geschwindigkeit zwischen den Bahnhöfen fort-
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bewegen und so Schritt mit der größeren Fortbewegungsgeschwindigkeit
des betrachteten Zuges halten und die Kritischen Punkte innerhalb ihrer vorgegebenen Toleranzen erreichen. Wie weiter oben festgestellt,
werden die selektiven Kommandos den vorauseilenden Zügen mittels Änderung der theoretischen und modifizierten Fahrpläne der
vorausfahrenden selektierten Züge gegeben, so daß diese sich entsprechend den neuen Fahrplänen weiter bewegen. Diese Logik geht dabei
davon aus, daß die ursprünglichen Minimal-Aufenthaltszeiten unmittelbar proportional zu dem Verhältnis des tatsächlichen Abstandes
zu dem fahrplanmäßig vorgesehenen Abstand zu dem vorausgehenden Zug zunehmen, so daß bei Nichtanwendung dieser Strategie
ein verzögerter Zug dazu neigen würde, sogar noch längere Minimum-Aufenthaltszeiten
anzunehmen. Anders ausgedrückt besteht diese Strategie darin, vor dem verspäteten Zug befindliche Züge anfänglich
zu verlangsamen und sie dann wieder schneller werden zu lassen, nachdem ein einheitlicher zeitlicher Abstand zwischen diesen
Zügen erzielt worden ist. Alle Z-. ..orden zusammen auf eine höhere
Geschwindigkeit gebracht, um wieder auf den fahrplanmäßigen Abla\:£
zu kommen. Dies ist die wirkungsvollste strategische Maßnahne,
die mit Hilfe der Verzweigungstabellen 194a und 194a' getroffen
v/erden kann.
Die obige Beschreibung für die Anpassung der Fortbewegungsgcschv.'ir.."-digkeit
der vorausfahronden Züge geht davon aus, daß genügend Zeit für die Einleitung einer solchen Strategie zur Verfügung steht und
die vorauseilenden Züge den Kritischen Punkt noch innerhalb der Ankunftszeit-Toleranz erreichen können. Durch geeignete Logik kann
verhindert werden, daß davon auch ein Zug erfaßt wird, der sich nicht rechtzeitig wieder "erholen" kann. Im letztgenannten Fall
trifft die gesamte Programmlogik automatisch strategische Maßnahmen,
um die inkorrekte Situation an dem folgenden Kritischen Punki: zu heilen.
Von der Operationsstuie 206b aus geht die Logik zu dem Flußdiagramm-Anschluß
K und weiter zu der Entscheidungsstufe 206c, die dio-Frage
stellt: "Erfährt der nach dem betrachteten Zug befindliche
Zug infolge der Verzögerung des betrachteten Zuges eine Verspätunr""
Diese Stufe bezieht sich auf das Sicherheits-Geschwindigkeitsblock-
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subsystem der Fig. 4 mit den Gleisschienen-Signalblockstromkreiscn
30a, 30b ...etc. Dieses Subsystem überlagert automatisch den von dem zentralen Steuerungssystem eingestellten Geschwindigkeitswert
und läßt einen Zug automatisch langsamer werden oder in einem sicheren
Abstand hinter einem anderen Zug auf der Gleisstrecke anhalten. Unter den beispielsweise angegebenen Arbeitsbedingungen mit
Zugabständen von herab bis zu 90 see ist die Wahrscheinlichkeit gegeben, daß eine solche Situation eintritt. Einer oder mehrere
solcher automatischer Halte können jedoch zu einer erheblichen Beunruhigung
der Fahrgäste führen, was durch die Logik vermieden werden soll. Wenn die Antwort der Entscheidungsstufe 206c "ja" ist,
so geht die Logik weiter an die Operationsstufe 2O6d, wo die Logik
auf den verringerten Zugabstand nach dem verzögerten Zug einwirkt "
und diesen gleichmäßig auf die folgenden Züge verteilt, um solche automatischen Halts zu verhindern. Dies erfolgt im wesentlichen in
der gleichen Weise, in der der vergrößerte Abstand zu dem vorauseilenden Zug durch die Stufe 206b eine Aufteilung erfährt. Wenn die
Antwort "nein" lautet, läuft das Programm in einem Rückkehrglied
216 aus«
Die Entscheidungsstufe 206a erfaßt die Züge, die sich in einer Lage
befinden, daß sich keiner von ihnen verlangsamen läßt, während die
Stufe 206a' bestimmt, ob die strategischen Maßnahmen hinsichtlich des Abstandes zu vorausgehenden Zügen bereits auf diese voranfahrenden
Züge angewandt worden sind. Die Situation, daß die Antwort j
"nein" lautet, wurde für diese beiden Stufen bereits erläutert, ^ Wenn eine dieser beiden Stufen "ja" antwortet, so zeigt dies normalerweise
an, daß die strategischen Maßnahmen zur Revision des Abstandes
zu vorausfahrenden Zügen hinsichtlich dieser Züge bereits ausgeführt worden sind. Es gibt nur eine endliche Anzahl von Geschwindigkeitsverhalten-Niveaus, bei denen die Züge fahren können.
Bei den in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel angenommenen Spitzenbetriebbedingungen können dieselben Züge nicht zweimal von
den strategischen Maßnahmen erfaßt werden, weil sie bereits mit
ihrer Maximalgeschwindigkeit fahren, um den Zeitverlust wieder auf zuholen. Erreicht muß dabei werden, daß diese Züge innerhalb der
zulässigen Ankunftszeit-Toleranzen zu dem nächsten Kritischen Punkt kommen, und eine zweifache Anwendung der strategischen Maßnahmen
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könnte dem entgegenwirken. Der "ja"-Zweig führt zu einer Ankündigungseinrichtung
2O6e in der zentralen Steuerstation 102, die empfiehlt, daß' dar verspätete Zug den nächsten Bahnhof durchfährt.
Dies ist eine drastische strategische Maßnahme,, zu der zunächst die Zustimmung des menschlichen "Interface" gegeben werden muß.
Entsprechend dieser strategischen Maßnahme kann der unmittelbar auf den verspäteten Zug folgende Zug die Fahrgäste aufnehmen, die
an sich auf den verspäteten Zug gewartet hatten, und der Abstand zwischen dem verspäteten Zug und dem diesem voranfahrenden Zug kann
wieder verkleinert werden.
Der Operator greift über eine manuelle Eingabeeinrichtung 2O6f
ein. Von hier aus geht die Logik zu einer Entscheidungsstufe 203g,
die die Frage stellt; "Hat das menschliche "Interface" der Computerempfehlung.zugestimmt?".
Bei der Antwort "ja" geht die Logik an eine Operationsstufe 206h weiter, die ein Interface-Programm
dahingehend informiert, daß der Bahnhof von dem Zug durchfahren werden soll. Die Logik geht dann zu dem Rückkehrglied 216 weiter.
Wenn die Antwort "nein" lautet, geht die Logik an d'ie Operationsstufe 206d weiter. Wenn eine Stationsdurchfahrt nicht möglich ist,
so besteht die nächste Lösung darin, den Fahrplan der nachfolgenden Züge zu revidieren. Hinsichtlich der vorausfahrenden Züge kann
nichts veranlaßt werden, nachdem diese Strategie bereits angewandt worden ist. Die nachfolgenden Züge beginnen, sich zu stauen.
Daher verteilt die Operationsstufe 206d den verringerten Abstand hinter dem verspäteten Zug in der weiter oben beschriebenen V/eise.
Die Logik geht dann weiter an das Rückkehrglied 216.
Die Situation für die Antwort "ja" von der Entscheidungsstufe 206c
wurde bereits erläutert. Diese Stufe fragts "Hat der Zug hinter
dem gerade betrachteten Zug Verspätung?". Wenn die Antwort "nein" lautet, so bedeutet dies normalerweise, daß alle korrigierenden
strategischen Maßnahmen ausgeführt worden sind, und das Programm endet an dem Rückkehrglied 216,
Es sei nun angenommen, daß der Zugverhaltenindex größer als 300 see
ist, so daß die Verzweigungstabelle 194a» (Fig. lOA) die Logik wei-
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ter zu der Entscheidungsstufe '194b gehen läßt. Es wurde weiter
oben festgestellt, daß die Antwort "nein" der Entscheidungsstufe 194b bedeutet, daß alle möglichen korrigierenden strategischen
Maßnahmen angewandt worden sind. Der "nein"-Zweig geht zu dem Anschluß
I und damit zu der Stufe, von der die drastische Maßnahme getroffen wird, die Operatoren an der zentralen Steuerstation zu
alarmieren, daß sie die Steuerung auf manueller Basis übernehmen sollen. Die Logik von dem Anschluß I führt zu einer Ausgangs-Wiedergabeeinrichtung
206k, die einen Operator an der zentralen Steuerstation 102 darauf aufmerksam macht, daß er die manuelle Steuerung
des Systems und die Handhabung der Situation übernehmen soll. An
diesem Punkt erkennt die Logik, daß sie die Situation nicht be- Λ
herrschen kann. Von der Stufe 206k aus geht die Logik zu dem Rückkehr
glied 216, und das Programm endet.
Es sei nun weiter angenommen, daß der Positionscode in der Verzweigungstabelle
194a Null (0) ist, d. h. der Kritische Punkt (C. P„)
eine Verzweigungsstelle ist. Die Logik führt dann zum Anschluß H
(Fig. 13), von-dem aus eine Reihe von Schritten eingeleitet wird,
einschließlich der drastischen Maßnahme, daß die Operatoren an dor zentralen Steuerstation 102 alarmiert werden, einer Empfehlung für
eine spezielle Revision der Folge an der Verzweigungsstelle zuzustimmen.
Der erste Schritt in dieser Reihe wird von einer Entscheid,
dungsstufe 2Q6i ausgeführt, die fragt; "Nähert sich der gerade betrachtete
Zug einer kritischen Verzweigung mit weniger als der Minimal-Toleranz?".
Gemeint ist damit, ob nach Vergleich der für ^ den gerade betrachteten Zug vorausgesagten Zeit der Ankunft an der
kritischen Verzweigung mit der Ankunftszeit des nächsten Zuges der anderen Teilstrecke eine Zeitspanne erhalten wird, die kleiner als
die Minimal-Toleranz für diesen Kritischen Punkt ist. Wenn dies zutrifft,
wird ein Zug automatisch durch die Strecken-Ausrüstung gestoppt, so daß der zuerst eintreffende Zug die Verzweigungs-Bloclistelle
sicher durchfahren kann. Dabei kann dies in der richtigen,
ursprünglich gewünschten Reihenfolge geschehen oder nicht. Wenn die
Antwort "nein" lautet, weil die Differenz zwischen den vorhergesagten
Ankunftszeiten außerhalb des Minimal-Toleranzbereiches liegt, (was bedeutet, daß die Züge die richtige Reihenfolge haben oder,
daß ein Zug so spät ist, daß er aus der richtigen Reihenfolge ge-
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kommen ist) so geht die Logik weiter zu dem Anschluß K. Von dem
Anschluß K aus prüft die Logik Verspätungen nachfolgender Züge in der weiter oben erläuterten V/eise.
Wenn die Antwort der Entscheidungsstttf e 2O6i "ja" lautet, d. h. d:,c
Züge sich mit weniger als Minimal-Toleranz nähern, so geht die Logik an eine Entscheidungsstufe 206j weiter, die fragt; "Führt
eine Weiterleitung in der Reihenfolge des Eintreffens an dieser Verzweigungsstelle zu der richtigen Zugfolge?". Die Bedeutung der
Reihenfolge der Züge an einer kritischen Stelle läßt sich aus der.
Fall des kritischen Verzweigungspunktes an der Fernsteuerungsstelle 25n (Fig. 1) ersehen, λνο die Teilstrecken X und Y sich zu der
gemeinsamen Strecke Z vereinigen. Die Züge auf der Strecke Z müssen
sich in der richtigen Reihenfolge befinden, damit das die Züge
entsprechend dem Fahrplan laufen lassende Programm 120 im Ilinblic"".
auf die Fernsteuerungsstellen der gemeinsamen Einzelstrecke Z
entsprechend den Vierten des theoretischen Fahrplans 128 und des modifizierten Fahrplans 132 arbeiten kann. Die Mininvum-Tolerr.nson
sind so gewählt, daß zwei Züge über konvergierende Strecken so einlaufen können, daß c'or an sweiter Stelle eintreffende Zug nicht
automatisch angehalten werden muß, damit der an erster Stelle eingetroffene
Zug die Verzweigungsstelle freigeben kann. "Wenn der ei",
Zug gegenüber dem anderen genügend Verspätung aufweist, so können die Züge die Verzweigungsstelle in der falschen Reihenfolge durchlaufen,
ohne sich dabei zu stören (d. h., außerhalb der ?,Iin:Lmal-Toleranz).
Das Programm 114 sorgt dabei für keine Berichtigung dieser Situation.
Wenn die Antwort der Entscheidungssttiie 20Sj "ja" ist, was bedeutet,
daß die beiden Züge die Verzweigungs-Blockstellc ohne gegenseitige
Beeinträchtigung - wenn auch nicht unbedingt in der richtigen Reihenfolge - durchfahren können, so geht die Logik an den
Anschluß K weiter. Zu diesem Zeitpunkt prüft die Logik dio Verzögerung
nachfolgender Züge« wie weiter oben in Verbindung mit lrig.
11 ausgeführt.
Wenn die Antwort der Entscheidungsstufe 206j "nein" lautet, so bedeutet dies, daß der gerade betrachtete Zug sich dem Kritischen
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Punkt mit einem Abstand zu einem anderen Zug nähert, der innerhalb
der Minimal-Toleranz liegt, und ein Durchfahren des Kritischen
Punktes in der Reihenfolge des Eintreffens ergibt hinter dem Kritischen
Punkt nicht die richtige Reihenfolge. An der zentralen
Steuerstation 102 erscheint daher über eine Anzeigeeinrichtung 2051
eine Ankündigung mit der Empfehlung, die Reihenfolge bezüglich des
Kritischen Punktes zu revidieren. Der Operator tastet seine Entscheidung über die manuelle Eingabe 206m ein. Die Logik geht zu dor
Entscheidungsstufe 2OSn weiter, die fragt, ob der Empfehlung zugestimmt wurde. Der flja"-Zweig führt zu einer Operationsstufe 206o
weiter, die für eine Umkehr der Reihenfolge der beiden Züge sorgt,
indem sowohl der theoretische Fahrplan 128 als auch der modifizier·- ^
te Fahrplan 132 geändert werden. Anschürend schreitet das Programm
weiter zu dem Anschluß K fort. Der "nein"-Zweig der Stufe
206n führt ebenfalls zu dem Anschluß K.
Die Antwort "nein" der Entscheidungsstufe 194b wurde bereits erläutert.
Lautet die Antwort "ja", so hat der Zug hinter dem gerade betrachteten Zug Verspätung, so daß nur eine automatische strategische
Korrekturmaßnahme helfen kann. Dies ist die strategische
Maßnahme, den verkleinerten Abstand hinter dem Zug zu verteilen. Die Logik geht zu dem Anschluß L (Fig. 13B) weiter, wo diese strategische
Maßnahme durch eine Operationsstufe 206p verwirklicht wird, die die gleiche Stufe wie die bereits erläuterte Stufe 206d
der Fig. 11 ist. Die Logik schreitet dann weiter zu dem Anschluß 1 ä
und der bereits erläuterten Ausgangs-Wiedergabeeinrichtung 206k. Die Logik stellt wiederum fest, daß von den Operatoren in der zentralen
Steuerstation etwas veranlaßt v/erden muß, weil die automatischen strategischen Maßnahmen nicht ausreichen. Mit anderen Worten,
das System ist soweit gestört, daß mit automatischen strategischen Maßnahmen nichts mehr ausgerichtet werden kann, und das
Programm endet danach in einem Rückkehrglied 216.
Der erste und der letzte Positionscode der Verzweigungstabelle
194a wurden untersucht. Der Positionscode Eins (1) der Verzweigungstabelle 194a läßt die Logik zu dem Anschluß K der Fig. 11 gelangen. Hier ist der gerade betrachtete Zug so positioniert, daß
auf die voranfahrenden Züge keine Wirkung ausgeübt werden kann,
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andererseits jedoch eine Verzögerung des nachfolgenden Zuges durch
den gerade betrachteten Zug möglich ist. Der Anschluß K führt in der bereits erläuterten Weise zu der Entscheidungsstufe 206c i
Hinsichtlich der Verzweigungstabelle 194a1 wurden die Situationen
für alle Zugverhaltenindex-Werte außer für den Bereich zwischen 30 und 120 see behandelt. Für diesen Bereich schreitet die Logik
weiter zu dem Anschluß K der Fig. 11 vor. Hier ist das Maß der Störung klein genug, um unberücksichtigt bleiben zu können, abgesehen
von der möglichen Verzögerung eines nachfolgenden Zuges bei Spitzenbetrieb (128 km/st und 90 see Zugabstand). Der Anschluß K
führt zu der bereits erläuterten Entscheidungsstufe 206c.
Das Entscheidungstabellen-Unterprogramm 194 wurde anhand einer Verzweigungstabelle
194a und einer Tabelle 194a* entsprechend dem Maß, in dem die Position als kritisch anzusehen ist, und entsprechend
dem Verhaltensindex, erläutert, jedoch liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, etwa von dem "keyword mask"-Verfahren Gebrauch
zu machen, wie es in einem Aufsatz mit dem Titel "Decision Table Techniques in Computer Control" von F. A. Kramer und G. J, Kirk
in "IEEE Transaction on power apparatus and systems" vom Mai 1966,
S. 495, beschrieben ist. Das würde die Aufnahme komplexerer variablen Schemata in den Funktionsablauf der Entscheidungstabellen ermöglichen. Beispielsweise könnten außer dem Verhaltensindex folgende
Variable mit eingeschlossen Werdens (1) Gleisstörung (durch ein anderes, keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung bildendes
Subsystem erfaßt); (2) Systembelastungsinformation etwa hinsichtlich
Spitzenbetrieb oder schwacher Verkehrsstunden oder auch, ob an den Bahnhöfen vorwiegend Fahrgäste einsteigen oder aber aussteigen;
(3) Information, ob die nächste Stelle ein Kritischer Punkt ist (um festzustellen, inwieweit der Fahrplan kritisch ist); und
(4) Angaben über die Zugabstände wie durchschnittlicher Abstand oder Gleichförmigkeit der Abstände.
(bb) Abgewandeltes Ausführungsbeispiel für die Durchführung korrigierender Maßnahmen bei
der Ankunft und der Abfahrt von Zügen an Kehrstellen undBlockstellen
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Wie erwähnt, wurde die Beschreibung der Erfindung bis hierher unter
der vereinfachenden Annahme vorgenommen, daß die Ankunft und Abfahrt
von Zügen an Kehrstellen-Bahnhöfen und Kehrstellen-Blockstellen
in der gleichen Weise wie an anderen Fernsteuerungsstellen behandelt werden. Die Fig. 14 und 15 zeigen Unterschiede in den Eingangs-Interface-Programmen
110' und Unterschiede für das Verkehrssteuerungs-
und Reihenfolge-Wahlprogramm 114* entsprechend einem
abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung, womit zusätzliche
korrigierende Maßnahmen im Hinblick auf solche Ankünfte und Abfahrten
ausgeführt werden können.
Fig. 14 veranschaulicht die Unterschiede zwischen einer logischen a
Verzweigungsdarstellung des Eingangs-Interface-Programms 110' und der logischen Verzweigungsdarstellung der Fig. 7, Zunächst wird
der durch den Zweig 143a veranschaulichte Fall beschrieben, daß das
Ereignis eine Ankunft ist. Der Zweig 143a ist in zwei Möglichkeiten
unterteilt, die in der logischen Verzweigungsdarstellung der Fig. 7 nicht enthalten sind. Der ersten Verzweigungsmöglichkeit
entspricht ein Zweig 143ac, der eine Ankunft an einer kehrstellcnfreien Fernsteuerungsstelle repräsentiert, während der zweiten Möglichkeit
ein Zweig 143ad entspricht, der eine Ankunft an einer als Kehrstelle wirksamen Fernsteuerungsstelle repräsentiert. Der
Zweig 143ac ist weiter in zwei Zweige 143aca und 143acb unterteilt,
von denen der Zweig 143aca - der dabei der gleiche wie der Z'veig
143aa der Fig. 7 ist - für eine Ankunft an einer Personenbahnhof■-Fernsteuerungsstelle
und von denen der andere Zweig 143acb, der ™
der gleiche wie der Zweig 143 nb der Fig. 7 ist, für die Ankunft a:.r
einer Blockstellen-Fernsteuerungsstslle zuständig ist.
Die von dem Steuer- und Reihenfolge-Wahlprogramm 114' für ein Ereignis entsprechend dom Zweig 143aca ausgeführten Funktionen sind
in dem Block 114aca aufgezählt. Diese Funktionen umfassen drei
Posten. Der erste Posten ist die Bestimmung der von dem Computersystem vorgegebenen Aufenthaltszeit und die Wahl eines vorgesehenen
Verhaltensniveaus (P. L.), was das gleiche wie der erste Posten in dem Block 114aa in Fig. 7 ist. Der zweite Posten ist die Prüfung, ob der nächste Kritische Punkt eine Kehrstelle ist. Wie ersichtlich,
erfordert das Programm 114' diese Information, weil sein
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Repertoire an korrigierenden strategischen Maßnahmen dahingehend erweitert ist, daß auch eine Korrektur für Abfahrten an Kehrstellen
erfolgen kann, bei der die vorhergesagte Zeit der Ankunft an einem Kritischen Punkt und die (in der Tabelle 220 gefundene) Minimai-Kehrzeit
berücksichtigt werden können, um dieAbfahrtszeit des modifizierten
Fahrplans 132' zu modifizieren. Der dritte Posten ist die
Einstellung desZugverhaltenindex (P. I»), Systemberechnung und
Durchführung korrigierender strategischer Maßnahmen, wenn dies notwendig
ist, was wieder dem zweiten Posten in dem Block 114aa der Fig. 7 mit dem Unterschied entspricht, daß das Repertoire der
strategischen Möglichkeiten erweitert worden ist.
Yi ie festgestellt, repräsentiert der Zweig 143acb die Situation,
daß ein Zug an einer Block- oder Kreuzungsstelle eintrifft, die koine
Kehrstelle ist. Hier werden von dem Programm 114' keine Funktionen
ausgeführt, sondern statt dessen w ird wie in dem Zweig 143abn der Fig. 7 Information gespeichert, bis festgestellt worden ist,
daß der Zug die Blockstelle wieder freigegeben hat.
Trifft der Zug an einer Kehrstelle ein, so daß der Zweig 143ad wirksam wird, so führt das Programm 114' die beiden im Block 114ad
aufgeführten Funktionen aus. Der erste Posten ist die Prüfung der Abfahrtszeit für diesen speziellen Zug von der Kehrstelle und die
7ϋηΐscheidung, ob der Zug jetzt tatsächlich zu der entsprechend den
modifizierten Fahrplan 132' vorgesehenen Zeit abfahren kann, Wenn
diese Zeit des modifizierten Fahrplans 132· zuvor gegenüber der
durch den theoretischen Fahrplan 128* vorgesehenen Abfahrtszeit
modifiziert wurde, so zeigt dies an, daß eine Korrektur dahingehen'f
die Abfahrtszeit möglicherweise etwas früher zu legen - allerdings nicht früher als die in dem theoretischen Fahrplan 128' vorgesehene
Abfahrtszeit -, einwandfrei sein kann.
(Dies kann durch Verwendung der Minimal-Kehrzeit an dieser Kobrstel-Ie
verwirklicht werden.) Der zweite Posten oder die zweite Fr.nktio"
ist die Einstellung dos Verhaltensindex (P.-I.), Systeraberechnung
etc., was wiederum das gleiche wie bei der Funktion 3. des Blocks 114aca ist.
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Wenn es sich bei dem Ereignis um eine Abfahrt handelt, so besteht
einer der beiden Unterschiede zwischen dem logischen Diagramm der Fig. 14 und demjenigen der Fig. 7 darin, daß von dem Steuer- und
Reihenfblge-Wählprogramm entsprechend dem Block 114baf eine weitere
Funktion ausgeübt wird. Gemäß dieser weiteren Funktion wird geprüft, ob es sich bei dem nächsten Kritischen Punkt um eine Kehrstelle
handelt, was identisch der Funktion 2. des Blocks 114aca ist. Dies erfolgt als vorletzte Funktion.
Der zweite Unterschied der logischen Darstellung der Fig. 14 gegenüber der Darstellung der Fig. 7 besteht in den von dem Programm
114f ausgeführten Funktionen, wie sie durch den Zweig 143bbc
hervorgerufen werden. Hier wird durch das Programm 114* eine dreifache
Funktion ausgeführt, d, h. es v/ird (1) die Zeit vorausgesagt, zu der der Zug am nächsten Bahnhof oder Kritischen Punkt ankommt,
was identisch zu dem Posten 1 des Blocks 114ab der Fig. 7 ist; (2) und (3) werden in dem Block 114acb die Funktionen 2 und 3
des Blocks 114aca in der vorstehend beschriebenen Weise ausgeführt.
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm des Logik- und Informationsflusses
für ein Ausführungsbeispiel, bei dem in Verbindung mit der Ankunft
und Abfahrt von Zügen an Kehrstellen korrigierende strategische
Maßnahmen vorgenommen werden. Dieses Diagramm veranschaulicht die Unterschiede gegenüber dem Diagramm der Fig. 6. Der erste Unterschied
im Informationsfluß besteht darin, daß zusätzlich Eingangsdaten
124' vorgesehen sind« Diese Eingangsdaten entsprechen den
Minimal-Kehrzeiten 220 für die Zügean den einzelnen Kehrstellen do-Systems«
Diese Information wird über ein Informations-Verbindungsglied 218 an eine spezielle Tabelle 220 für die Minimal-Kehrzeiten
an Kehrstellen des die Züge entsprechend dem Fahrplan laufen lassenden
Programms 120' weitergeleitet. Der erste Unterschied im logischen Fluß ergibt sich hinter dem Unterprogramm 148 für die
Wahl"des Verhaltensniveaus und die Aufenthaltszeiten sowie die
Voraussage hinsichtlich des Verhaltens der Züge. Von dem Unterprogramm
148 führt ein logisches Verbindungsglied 170» zu einem neuen
Unterprogramm 222, das die Frage stellt: "Sind die Bedingungen so,
daß die Abfahrtszeit möglicherweise geändert werden kann?11.
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der Zug Die Antwort lautet in zwei Fällen "ja", wenn/(1) sich an einer
Kehrstelle befindet oder (2) sich als nächster Fernsteuerungsstelle einer Kehrstelle nähert. Das Unterprogramm 222 verwertet Information
von dem modifizierten Fahrplan 132», die über das Informations-Verbindungsglied
224 an das Unterprogramm 222 geleitet wird,
Wenn die Antwort des Unterprogramms 222 "ja" lautet, so gelangt die
Logik über ein Verbindungsglied 226 an ein Unterprogramm 228, das die Funktion hatj "Abfahrtszeit des modifizierten Fahrplans auf
einen späteren Zeitpunkt hin ändern, wenn notwendig, oder auch, wenn möglich, auf einen früheren Zeitpunkt hin, der jedoch nicht
früher als der entsprechend dem theoretischen Fahrplan vorgesehenen Abfahrtszeitpunkt sein darf".
Bei der Bestimmung, ob die änderung der Abfahrtszeit auf einen späteren Zeitpunkt hin "notwendig ist", berücksichtigt das Unterprogramm
228 die Minimum-Kehrzeit und die tatsächliche oder vorhergesagte (je nachdem, ob der Zug an einer Kehrstellen-Fernsteuerungsstelle
eingetroffen ist oder ob er als nächstes eine Kehrstellen-Fernsteuerungsstelle
erreicht) Ankunftszeit« Die in der Tabelle 220 gespeicherte Minimal-Kehrzeit wird über das Informations-Verbindungsglied
230 in das Unterprogramm 228 eingespeist. Die (je nachdem) vorhergesagte oder tatsächliche Ankunftszeit an
der Kehrstelle, die sich in dem modifizierten Fahrplan 132' befindet,
wird dem Unterprogramm 228 über ein Informations-Verbindungsglied 232 zugeführt. Wenn die Summe dieser beiden Zeiten später als
die fahrplanmäßig vorgesehene Abfahrtszeit des modifizierten Fahrplans (ebenfalls über das Verbindungsglied 232 zugeführt) ist, so
wird die Abfahrtszeit des modifizierten Fahrplans über das Informations-Verbindungsglied
234 geändert. Die Abfahrtszeit des theoretischen Fahrplans wird aus dem theoretischen Fahrplan 128« über
das Informations-Verbindungsglied 236 erhalten. Damit wird sichergestellt, daß die Abfahrtszeit nicht soweit geändert wird, daß sie
früher liegt als ursprünglich/dem theoretischen Fahrplan 128« vorgesehen.
Von dem Unterprogramm 128 aus geht der logische Fluß über das logische Verbindungsglied 240 weiter an das Unterprogramm 172»
des Programms 122·. Das Unterprogramm 172« ist identisch mit dem
Unterprogramm 172 der Fig. β. Wenn die Antwort in dem Unterpro-
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2Ö33SSS
gramm. 222 "nein" lautet, geht 'die Logik über das logische Verbindungsglied
242 direkt an das Unterprogramm 172' weiter. Vom Unterprogramm
172* aus ist die Fig. 14 wieder gleich Fig. 6.
(cc) Wesentliche Merkmale und Vorzüge
der Erfindung
der Erfindung
Das Grundprinzip, -wie die steuernde Strategielogik den normalen
Betrieb aufrechterhält oder Verzögerungen auf ein Minimum reduziert,
ist folgendes: Es wird von zwei Fahrplänen ausgegangen, einem bevorzugten Fahrplan (auch als theoretischer Fahrplan oder erforderlicher
Fahrplan bezeichnet) und einem Pufferfahrplan (auch als ,
modifizierter Fahrplan bezeichnet). Diese Fahrpläne werden so eingesetzt,
daß
a. Züge entsprechend dem Pufferfahrplan laufen;
b. der Zugverhaltenindex (P. I.) von dem bevorzugten Fahrplan ausgeht,
Wenn pin Zug verlangsamt oder in anderer Weise beeinträchtigt werden
soll, ohne daß dabei der Fehler unmittelbar in dem Zug aufgetreten
ist, so wird der bevorzugte Fahrplan im Zusammenhang ra.it
dem Pufferfahrplan geändert, so daß dieser Zugkeinen schlechten Verhaltensindex (P. I.) erhält. Bevorzugter und Zwischenfahrplan
eines Zuges beginnen gleich. Bei Fortbewegung des Zuges Iflngs dor Strecke
liefert der Pufferfahrplan dann eine beste Abschätzung ™
dafür, wie der Zug sich weiterhin vorhalten wird, während der bevorzugte
Fahrplan angibt, wie der Zug sich verhalten sollte. Der bevorzugte Fahrplan kann auf zweierlei Y/eise geändert werden:
a. Das gesamte System kann infolge eines schlechten Systemverhaltens eine zeitliche Verschiebung erfahren.
Das entspricht dem Versuch, den Fahrplan durch einen den tatsächlichen Gegebenheiten mehr
entsprechenden Fahrplan für alle Züge zu ersetzen und das System zu stabilisieren. Sämtliche P. I.—
Werte werden dann besser, so daß die Systemgüte sich ebenfalls erhöht. Ebenso können auch die umgo-
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kehrten Maßnahmen getroffen werden, wenn die Systemgüte soweit verbessert wird, daß die Verschiebung
jetzt wieder auf Null zurückgeführt werden kann. Die Verschiebung stellt eine Optimierung
oder ein Ersetzen des Fahrplans dar, so daß die Züge Kritische Punkte in der gewünschten
Reihenfolge erreichen können.
b. Vor einem verspäteten Zug oder hinter einem verspäteten
Zug fahrende Züge können verlangsamt werden. Hier wird der bevorzugte Fahrplan (zusammen
mit dem Pufferfahrplan) nur für bestimmte Züge geändert, damit diese.keinen schlechten P. I.Wert
annehmen. Die bevorzugten Fahrpläne werden nicht über den nächsten Kritischen Punkt hinaus geändert.
Die Yerlangsamung ausgewählter Züge stellt eine Optimierung oder ein Ersetzen von Fahrplänen
dar, so daß gleichmäßigere Wartezeiten an einen .
Bahnhof ersielt werden.
Der bevorzugte Fahrplan wird niemals ohne gleichzeitige änderung
des Pufferfahrplans geändert. Die Änderung des bevorzugten Pnhrplans
kann so angerohen werden, als wenn ein neuer Fahrplan für den Betrieb des gesrjerten Verkohrssjotcms oder eines Teils davon
als Ersatz eingeführt v/ürde.
Ein weiteres wesentliches Merkmal ist dieFunktionsfolge bei der
Berechnung der Kommandos und deren Weitergabe an einen Zug, dio die Geschwindigkeit der Fortbewegung zum nächsten Bahnhof bestimmen.
Durch Berechnung des Geschwindigkeitsverhalten-Niveau-Befehl π.
nachdem die Abfahrtszeit bekannt ist, ist eine viel wirksamere Steuerung der Fortbcwerrungsgeschwindigkeit möglich. Das Vorhalten::.·-
niveaukommando kann alle störenden Einflüsse berücksichtigen, die beim Aufenthalt in oinom Bahnhof auf die Aufonthaltszeit eingewirkt
haben.
BAD OR.O.NAL
2033SM
- 31 -
(da} Allgemeine Abwandlungen.
(da} Allgemeine Abwandlungen.
Die steuernde Strategielogik wird durch ein eintretendes Eregnis
ausgelöst» d. h. durch die Ankunft oder Abfahrt an einer Fornsfceuerungsstelle,
die von einer Block- oder Kreuzungsstelle, einer Kehrstelle, einem Bahnhof, einem Kritischen Punkt oder einer Kombination
daraus gebildet sein kann. Für den gerade betrachteten Zug
ist Jetzt der Zeitpunkt hinsichtlich der Lage des Ereignisses wesentlich.
Alle strategischen Maßnahmen für den betrachteten Zug erfolgen in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt für eine bestimmte Position.
Dies gilt offensichtlich für einfache strategische Maßnahmen j
bezüglich Geschwindigkeitskomiaandos, Äufenthaltszeit und Revision
der Abfa-hrtszeit, falls erforderlich. Als nächstes ist für diesen
bestimmten Zeitpunkt die Position aller anderen Züge wesentlich. Die Lage kann einfach an einer speziellen Fernsteuerungsstelle oder
zwischen zwei speziellen Fernsteuerungsstellen sein. Alle zusätzlichen strategischen Maßnahmen werden unter Berücksichtigung der
Positionen aller übrigen Züge zum Zeitpunkt, zu dem der betrachtete
Zug sich in einer bestimmten Position befand, ausgelöst. Dieser
ganze "Vorgang könnte auch auf andere Ifeise abgewickelt werden. So
könnten für einen bestimmten Zeitpunkt alle Zugpositionen erfaßt
werden. Der gerade betrachtete Zug würde dann nicht gesondert in
Erscheinung treten. Das erfolgt praktisch bei der Berechnung der
Systemgttte, die periodisch vorgenommen wird, wenngleich die Zugpositionen
wegen der Speicherung der letzten P. I.-Werte der Züge "
nicht erforderlich sind. Es erscheint, daß für ein diskretes System die Zeit für eine Position für den gerade betrachteten Zug
verwendet werden muß, und wenn zusätzliche strategische Maßnahmen
notwendig sind, wird die Position zu diesem bestimmten Zeitpunkt
for alle anderen Züge verwendet. Für ein kontinuierliches System
ist die Position für einen bestimmten Zeitpunkt nützlich. Hier sin*'
alle Züge "gerade betrachtete" Züge, von denen jeder irgendwo in
dem System eine Einstellung erfahren kann. Dies ist auch in Verbindung
mit einem diskreten System möglich, Jedoch müßten dann für jeden Zag an der nächsten Fernsteuerungsstelle Einstellungen vorgenomraen
werden.
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Claims (1)
- 20336&5'- 82 -Patentansprüche :1. Anordnung zur Steuerung von Fahrzeugen für die Bewegung von Lasten zwischen einer Folge von Stellen für a»s Umladen der Lasten entsprechend eine« ^wünschten Zeitplan, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erfassung der Ankunft und Abfahrt von Fahrzeugen an einer Usladestelle, eine Einrichtung zunt Inbeziehungsetzen der erfaßten Ankunft eines Fahrzeugs an einer Umladestelle zu der letzten Abfahrt von dieser Stelle und damit zur Voraussage der Bauer des Umladevorgangs απ dieser Stelle, «ine Einrichtung zu» Inbeziehungsetzen für den Umladevorgang vorausgesagter Dauer zu der fahrplanmäßig vorgesehenen Zeit der Anwesenheit des Fahrzeugs aß der nächsten Unladesteile und daait zur Slidung eines Kommandos für den Zeitpunkt der Abfahrt des Fahrzeugs von der gerade eingenommenen Stelle, sowie durch eine Einrichtung zu» Inbeziehungsetzen der erfaßten Abfahrt des Fahrzeugs zur fahrplanmäßig vorgesehenen Zeit der Anwesenheit des Fahrzeugs an der nächsten Stelle und damit zur Bildung eines Gescliwindigkeitskomaandos für die Weiterbewegung zu der nächsten Stelle«2. Anordnung nach Anspruch lr dadurch gekennzeichnet» daß das Fahrzeug dl· Stelle nach des längeren der beiden Zeitabschnitt«»« nämlich des Zeitabschnitt für die tatsächliche Umladung und des durch das Kommando für den Zeitpunkt der Abfahrt des Fahrzeugs beendeten Zeitabschnitt automatisch entsprechend einem charakteristischen Fortbewegungsgeachwindigkeitsschema verläßt und daß die für den UmlageVorgang vorausgesagte Dauer zur Bildung des Kommandos für den Zeitpunkt der Abfahrt des Fahrzeuge weiter zu dem charakteristischen Fortbewegungsgeschvindigkeitsschegui in Beziehung gesetzt wird.3. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, bei der das Fahrzeug: «in charakteristische« Fortbewegungsgeschwiudigkeitsscheaa aufweist,, dadurch gekennzeichnet, daft weiter die erfaßt· Abfahrt bei der Bildung des Oeschwindigkeitskommandos in Beziehung zu des charakteristischen Fortbewegungngeschwindigkeiteaicheaa gesetzt009884/161?4. Verfahren zur Steuerung der Fortbewegungsgeschwindigkeit von Fahrzeug/einer Anordnung nach eines der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß Ankunft und Abfahrt der Fahrzeuge an einer Usladesteile erfaßt werden, sodann aus der Zeitdifferenz zwischen der Ankunft eines Fahrzeuges an einer UsIadestelle und der Abfahrt des letzten Fahrzeuges von dieser Stelle sowie der gewünschten Zeit der Anwesenheit des betrachteten Fahrzeugs an der nächsten Station ein Freigabekossando für das Fahrzeug abgeleitet wird und schließlich eln Fahrzeuggesohwindigkeitakoaaando für die Fortbewegung zu der nächsten Stelle aus der Zeit der Abfahrt des betrachteten Fahrzeugs und der gewünschten Zeit * seiner Ankunft an der nächsten Stelle abgeleitet wird.5. Verfahren nach Anspruch 4, bei des das Fahrzeug ein charakteristisches FortbewegungsgeschwindigkeitSecheso hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichung des Kossandos für die Freigebe des Fahrzeugs einschließlich der genannten Zeitdifferonz zu dem charakteristischen Fortbewegungsgeschwindigkeitsschema in Beziehung gesetzt wird, us ein vorläufiges Geschwindlgkeitskossando abzuleiten, und daß dieses vorläufige Geschwind!gkeitakoamando dann in Beziehung zu der gewünschten Zeit der Anwesenheit gesetzt wird.6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung des Fahrzeuggeschwindlgkeitskossandos das Inbeziebungsetzen der Abfahrtszelt zu der gewünschten Ankunftszeit und dem charakterlstlsehen Fortbewegungsgeschwindigkeitsschesa einschließt.?· Anordnung nach eines oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, bei der die Fahrzeuge einzelnen Zügen angehören und ein Fahrzeug eines Zuges fortlaufend unter der Einwirkung eines auf den Grad der Belegtheit von Streckenabschnitten vor dem Zug ansprechenden Geschwind!gkelteeteuersignaIs ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung für das automatische Anhalten des Fahrzeugs an einer UsIadestelle längs der Strecke, durch ein© Ein-00 . :.·':."/:/16 17
BAD ORIGINAL? O 33 6-5 5* 84 -richtung für das automatische Anfahren des Fahrzeugs nach Beendigung des UaIadevorgange an der Umladestelle sowie durch eine auf den Zeitpunkt der Abfahrt des Zuges ansprechende Einrichtung zur Modifizierung des Gesehwindlgkeitssteuerungssignals und damit zur Einhaltung eines gewünschten Fahrplans für die Anwesenheit an der Folge von UaIadestellen.8. Anordnung nach eine« oder mehreren der Ansprüche 1 -3, 7, bei der das Fahrzeug automatisch nach Lieferung eines Fahrzeugfreigabekommandos von einer Lastugladestelle aus anfährt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erfassung der Abfahrt eines Fahrzeugs von einer Umladestelle, eine Einrichtung für das Inbeziehungsetzen der Abfahrt zu einem gewünschten Zeltpunkt der Anwesenheit des Fahrzeugs an der nächsten Umladestelle zur Bildung eines Geschwindigfceitskoamandos für die Fortbewegung zu der nächsten Stelle sowie durch eine Einrichtung für die Übertragung des Geschwindigkeitskommandos an das Fahrzeug nach der Abfahrt.9. Anordnung nach Anspruch 8, bei der das Fahrzeug nach Lieferung eines Fahrzeugfreigabekommandos automatisch von einer Lastunladestelle abfährt, gekennzeichnet durch eine auf die zeitliche Differenz zwischen der Ankunft eines Fahrzeugs und der letzten Abfahrt eines Fahrzeugs von der Stelle ansprechende Einrichtung zur Erzeugung de· Fahrzeugfreigabekommandos.IAD ORIQINAI-0 0 9 8 8 4/1617- ;. '■', c' 0 Ö
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