DE2347202B2 - Einrichtung zum linienförmigen Informationsaustausch zwischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten Station - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum linienförmigen Informationsaustausch zwischen Schicnenfahrzeugen und einer ortsfesten Station mit einer im zugeordneten Rereich längs der Strecke angeordneten, in vorgegebenen Abständen gekreuzten, wechselstromgespeisten Doppelleitung, von der mindestens eine Leitung mit Abstand von den Schienen im dleis verlegt ist, und mit an den Schienenfahrzeugen vorgesehenen Spulen, die mit mindestens einer der beiden Leitungen 5 induktiv gekoppelt sind.

Diese bekannten Einrichtungen zur linienförmigen Informationsübertragung zwischen Zug und Strecke sind aligemein in der deutschen Patentschrift 11 06 794 beschrieben. Diese Einrichtungen haben sich in zunehmendem Maße bei den Bahnverwaltungen aus dem Grunde durchgesetzt, weil mit Hilfe dieser Signaltechniken beispielsweise höhere Geschwindigkeiten gefahren werden dürfen, wobei der Bahnbetrieb rationeller gestallet werden kann.

Die Doppelleitung kann beispielsweise so zwischen den Schienen eines Gleises verlegt werden, daß die Leitungen in einem vorgegebenen Abstand von den Schienen parallel verlaufen. Bisher wird im allgemeinen eine Anordnung verwendet, bei welcher der eine und der andere Leiter der Doppelleitung abwechselnd um einen bzw. anderen Schienenfuß des Gleises angeordnet und zwecks Entkopplung vom Gleis in regelmäßigen Abständen gekreuzt ist. An den Kreuzungsstellen entstehen Phasensprünge des Pegels, so daß die Kreuzungsstellen erkannt und als Wegmarken ausgewertet werden können.

Weherhin ist es bekannt, eine Leitung der Doppelleitung am Schienenfuß einer Schiene und die andere Leitung in der Mitte des betreffenden Gleises anzuordnen (DT-OS 19 08 400). Bei diesem bekannten Signalsystem sind die Schienenfahrzeuge mit einer Empfangsspule ausgerüstet, die mit der in der Gieismitte verlegten Leitung induktiv gekoppelt ist. Auch bei dieser Leitungsanordnung sind Krcuzungsstellen vorgesehen.

Unabhängig von der jeweiligen Verlegungsart kann aus Sicherheitsgründen der zu einer ortsfesten Slation gehörende Bereich, also die jeweilige Linienleitung, nicht beliebig lang gemacht werden; meist sind es insgesamt nur etwa 12 km. Dabei werden bisher die zu Ortungszwecken erforderlichen Kreuzungsstcllen der Doppelleitung etwa im Abstand von 100 m vorgesehen. Es ist leicht einzusehen, daß bei einem Defekt der Linienleitung, also bei einem Drahtbruch, eine Eigenortung der Züge durch Erkennen von Kreuzungsstellen nicht mehr möglich ist. Damit entfallen selbstverständlich auch die diesbezüglichen Ortsmeldungen für die Zentrale. Bei fehlendem Empfang aus der Linienleitung lösen die Schienenfahrzeuge auf Grund ihrer speziellen Datenverarbeitung eine Zwangsbremsung aus, die zur Folge hat, daß das Schienenfahrzeug auf jeden Fall bei Unterbrechung des üblichen Datenaustausches mit der Zentrale zum Halten kommt. Bei höheren Geschwindigkeiten, die ohne weiteres bei 200 km/h liegen können, legt das Schienenfahrzeug jedoch bis zum eventuellen endgültigen Anhalten noch einen beträchtlichen Weg zurück. Während dieser Fahrzeit gelangen keinerlei Meldungen über den Fahrort zur Zentrale, so daß diese im Hinblick auf einen sicheren Bahnbetrieb keine Entscheidungen mehr treffen kann. Auf diese Art und Weise kann der gesamte Bereich von etwa 12 m Länge gestört werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit eines mit Linienzugbeeinflussung ausgerüsteten Streckenbereiches mit einer einzigen Zentrale zu erhöhen, ohne daß beispielsweise zusätzliche, elektronisch abfragbare passive Geräte an der Strecke vorgesehen werden müssen, die bei einer Abfrage durch

das Schienenfahrzeug eine exakte Fahrortmeldung ausgeben würden.

Prfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der ünienleitungsbereich in eine Vielzahl kurzer Teilbereiche unterteilt ist. deren Leitcrschliifen mit je einem gesonderten Anschluß an ein mit der ortsfesten Station verbundenes Streckenkabel versehen sind, und daÜ an der Grenze zweier Teilbereiche nur eine der beiden Leitungen der Doppelleitung eines Teilbereiches mit einer zusätzlichen Leitungslänge im benachbar.en Teilbereich in dner die Wirkung auf die Fmplangsspulen erhöhenden Lage verlegt ist, und daß für die Speisung der Linienleilungen benachbarter Teilbereiche eine Phasenbeziehung vorgesehen ist, bei welcher die Empfangsspulen beim Passieren der Grenze zweier Teilbereiche Signale mit sich unterscheidender Phasenlage empfangen. Wenn die Teilbereiche jeweils mit 300 m langen Leiterschleifen ausgerüstet werden mit zwei Kreuzungsstellen jeweils im Abstand /on 100 m, ergibt sich in vorteilhafter Weise eine nutzbare Länge der in den Teilbereichen vorgesehenen Leiterschleifen von je 300 m, da an den Grenzen zweier Teilbereiche ebenfalls eine den Kreuzungsstellen entsprechende markante Stelle vorhanden ist, die auch dann von einem Schienenfahrzeug erkannt werden kann, wenn eine von zwei in benachbarten Teilbereichen liegenden Leiterschleifen auf Grund eines Defektes gestört sein sollte. Durch eine derartige Einrichtung ergibt sich der besondere Vorteil, daß eine Lciterschleifenunterbrechung in einem Teilbereich nicht zum Verlust uer Ortungsfähigkeit der diesen Teilbereich durchfahrenden Schienenfahrzeuge führt, weil die heutigen Fahrzeuggeräte mit Wegmeßeinrichtungen ausgerüstet sind, die über eine vorgegebene Wegstrecke ohne den Empfang von Markierungsstellen des Linienleiters die Eigenortung weiterführen können. Bei einer Doppelleitung, von der abwechselnd eine Leitung an einer Schiene und die andere Leitung in der Gleismitte verlegt sind, ist eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgedankens dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gleismitte verlegte Leitung an der Grenze zweier Teilbereiche zusätzlich außerhalb der Gleismitte bis in den angrenzenden Teilbereich und in diesem in der Gleismitte wieder zurück bis an die Grenze und dort zusammen mit der zweiten Leitung mittelbar mit dem Streckenkabel oder mit einem Abschlußwiderstand verbunden ist. In diesem Zusammenhang ist es besonders zweckmäßig, denjenigen Leitungsteil, der von der Grenze an bis in den angrenzenden Teilbereich hinein verlegt ist, und nicht mit den F.mpfangsspulen der Schienenfahrzeuge gekoppelt ist, außerhalb des Gleises zu verlegen. Hierdurch ergeben sich besondeis vorteilhafte Pegelverhaltnisse. Dabei ist es unerheblich, ob der außerhalb des Gleises verlegte Teil auf der einen oder anderen Seite des Gleises entlanggeführt ist.

Da die Leiterschleife jedes Teilbereiches einerseits mit dem zur ortsfesten Station führenden Streckenkabel verbunden sein muß und andererseits an der dieser Speisestelle gegenüberliegenden Seite einen Abschlußwiderstand aufweist, ergeben sich für die Beschallung fto der Leiterschleifen an der Grenze zweier Teilbereiche mehrere Variationen. Einmal ist es möglich, daß an den Grenzen aufeinanderfolgender Teilbereiche für deren beide Leiterschleifen abwechselnd nur Einspcisungen oder nur Abschlußwiderstände vorgesehen sind. Das hat (»5 den Vorteil, daß bei einer Leiterschleifenlänge von jeweils 300 m in einem Teilbereich nur alle 600 m eine diesbezügliche Ankopplung an das Streckenkabel vorgenommen werden muß. Vor und hinter — jeweils im Abstand von 300 m — einer derartigen doppelten Speisestelle wäre dann in dem Fall ein Schutzgehäuse für je zwei Abschlußwiderstände der an diesen Stellen aneinandsrgrenzenden Leiterschleifen vorzusehen. Diese Lösung verlangt zweifelsohne in vorteilhafter Weise den geringsten Aufwand. Es ist aber auch möglich, daß für die eine l.eiierschleil'e an der Grenze zweier Teilbereiche eine Einspeisung und für die andere ein Anschlußwiderstand vorgesehen ist.

An der Grenze zweier Teilbereiche erhöht sich durch die besondere Anordnung der zusätzlichen Linienlciterlüngen der jn der Strecke übliche Pegel normalerweise auf den doppelten Wert. Je nach der Art der auf den Schienenfahrzeugen verwendeten Auswerteschaitung zum Erkennen von Kreuzungsstellen und Verarbeiten von übertragenen Informationen, kann es im Hinblick auf eine gesteigerte Sicherheit in der Auswertung jedoch von Vorteil sein, daß nicht ein Pegelanstieg auf den zweifachen Wert, sondern ein geringerer vorgesehen wird.

Zu diesem Zweck ist es von Vorteil, daß die Leiterschleifen aneinandergrenzcnder Teilbereiche über je einen an sich bekannten Zweirichtungsverstärker an das Streckenkabel angeschlossen sind mit einer beispielsweise um 90° v· -aneinander phasenverschobenen Speisung der beiden Leitungen. Die Phasenverschiebung kann bei einem Wert zwischen 180° + 120" liegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend erläutert. Fs zeigt

F i g. 1 einen in Teilbereiche aufgeteilten Streckenbereich mit einzelnen Leiterschleifen,

Fig. 2 die Grenze zweier Teilbereiche mit je einer Einspeisung für die beiden Leiterschleifen und

F i g. 3 die Grenze zweier Teilbereiche, bei denen die beiden Leiierschleifen mit je einem Abschlußwiderstand versehen sind.

F i g. 1 i.eigt schematisch einen Teil eines Strcckenbcreiches mit Linienzugbeeinflussung, bei dem in einem Gleis 1 zum Informationsaustausch zwischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten Station (nicht dargestellt) eine in vorgegebenen Abständen gekreuzte Doppelleitung 2 asymmetrisch verlegt ist. jeweils eine Leitung der Doppelleitung 2 ist am Schienenfuß der einen Schiene und die andere Leitung etwa in Gleismitte angeordnet. Die beiden Leitungen wechseln regelmäßig ihre Lage. Der gesamt·;: Bereich ist in Teilbereiche 7"I, T2, Γ3 usw. aufgeteilt. Die einzelnen Teilbereiche enthalten je eine Leiterschleife mit je /.wei Kreuzungsstellen, beispielsweise im Abstand von je 100 m. An der Grenze der beiden Teilbereiche 7"I und Tl ist durch einen Kreis mit dem Bezugszeichen E angedeutet, daß an dieser Stelle für die beiden Leiterschleifen der Teilbereiche Tl und Tl je eine Einspeisung aus einem entlang der Strecke verlegten Streckenkabel 4 vorgesehen ist. Nähere Einzelheiten der Einspeisung /:"und der Leitungsanordnung zeigt Fig. 2. An der Grenze der Teilbereiche Tl und Ti liegen die jeweiligen finden der /u 'iiesen Teilbereichen gehörenden Leitcrschieifen mit ihren Abschlußwiderständen. Aus Gründen einer besseren Darstellung im vergrößerten Maßstab ist auch dieser Grenzbereich /wischen den Teilbereichen Tl und Γ3 mit einem Kreis A versehen. Unter dem Bezugs/eichen A zeigi Fi g. 3 weitere Einzelheiten der Anordnung. Im weiteren Verlauf des Streckenbereiches von links nach rechts folgt nach weiteren zwei

Kreuzungsstellcn am Ende des Teilbereiches 7~3 wiederum eine Einspeisung Eaus dem Streckcnkabel 4.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Leiterschleifen bei einer Einspeisung E an der Grenze TE zweier Teilbereiche, /.. B. zwischen den Teilbereichen 7Ί und T2, Fig. I. Wesentlich ist für den G renzbercich, daß die zwischen den Schienen etwa in Gleismitte verlegte Leitung, mit welcher eine an einem Schienenfahrzeug befindliche Empfangsspulc 5 elektromagnetisch gekoppelt ist, zunächst bis an die Grenze TE herangeführt ist, sodann senkrecht zum Gleis nach außen geführt ist, dort parallel zum Gleis in den angrenzenden Teilbereich hineinverlegt ist, sodann senkrecht bis zur Gleismitte und anschließend parallel zu der in der Gleismitte verlegten Leitung des rechten Teilbereiches wieder bis zur Grenze TE geführt ist. Von hier aus ist die Leitung zusammen mit derjenigen, die am Schienenfuß verlegt ist, mit einem Zweirichtungsverstärker 61 verbunden, der an das Streckenkabel 4 angeschlossen ist. Ferner ist die rechts von der Grenze TE liegende Leiterschlcife über einen Zweirichlungsverslärker 62 mit dem Streckenkabel 4 verbunden. Die beiden Zweirichtungsverstärker 61 und 62 liegen nur aus Gründen einer vereinfachten Darstellungsweise auf unterschiedlichen Seiten des Gleises 1. Entsprechend dem Leitungsteil II, der zur Leiterschleife links von der Grenze TE gehört, ist von der rechts von der Grenze TE liegenden Leiterschleife eine zusätzliche Leitungslänge 12 im linken Teilbereich vorgesehen. Dieser zusätzliche Leilungsteil 12 ist ebenfalls parallel zu der etwa in Gleismitte verlegten Leitung angeordnet. Die Einspeisung für die beiden links und rechts der Grenze TE liegenden Lciterschleifen erfolgt über die beiden Zweirichtungsverstärker 61 und 62 mit einer derartigen Phasenlage, daß sich der übliche Pegel im Bereich der Grenze TE erhöht (vgl. die Stromrichtungspfeile an den einzelnen Leiiungstciien).

Der besondere Vorteil der erläuterten Verlegungsart der Linienleitung im jeweiligen Grenzbereich liegt nicht nur darin, daß die Schienenfahrzeuge beim Passieren einer Grenze TE einen Phasensprung im Empfangspegel und damit eine scheinbare Kreuzungsstelle erkennen und auswerten, sondern daß diese markante Stelle auch dann noch erkannt werden kann, wenn eine Lciierschlcife zweier ancinandergrenzender Teilbereiche infolge eines Defektes unterbrochen ist. Wenn beispielsweise auf Grund einer derartigen Unterbrechung die rechts voi der Grenze TE liegende Lciterschleife keinen Strom führt, ist der zusätzliche Leitungsieil 11, der in Verbindung mit der links von der Grenze TE liegenden Leiterschletfc durch den Zwcirichtungsverstärker 61 gespeist wird, nach wie vor vom Strom durchflossen. Aus diesem Grunde werden in die Empfangsspule 5 beim Passieren der Grenze Te nach wie vor Signalspannungen induziert, die einen Phasensprung aufweisen, wodurch eine Markierungsstelle erkannt und ausgewertet werden kann.

Aus der Anordnung nach F i g. 3 ist zu erkennen, daß auch im Bereich der Grenze TA zweier aufeinanderstoßender Enden von Leiterschlcifen, die an dieser Stelle mit je einem Abschlußwiderstand Z1 bzw. Z2 versehen werden, bezogen auf die in der Gleismitte angeordnete Leitung sich kein Unterschied gegenüber der Anordnung nach F i g. 2 ergibt. Wesentlich ist auch für die Anordnung A, daß in dem Bereich, in dem zwei Leiterschleifenenden aufeinanderstoßen, eine markante Stelle mit einem Phasensprung des elektrischen ^Degels erzeugt wird. Diese markante Steile bleibt selbstverständlich auch dann erkennbar, wenn eine der beiden 1.eiterschleifen unterbrochen sein sollte, da durch die zusätzlichen Leilungslängen eine besondere Überlappung benachbarter Teilbereiche erzielt ist. In der Praxis werden die beiden Abschlußwiderstände Zl und Z2 in einem Gehäuse an einer Seite des Gleises 1 untergebracht.

!n der Beschreibungseinleitung wurde darauf hingewiesen, daß nicht nur eine Linienileiteranordnung zur Anwendung kommt, wie sie beispielsweise aus der Darstellung nach F i g. 1 zu ersehen ist. Der Erfindungsgedanke läßt sich in vorteilhafter Weise auch anwenden bei einer Doppelleitung, deren einzelne Leitungen im Gleis mit einem vorgegebenen Abstand zu beiden Schienen etwa symmetrisch verlegt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum linienförmigen Informationsaustausch zwischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten Station mit einer im zugeordneten Bereich längs der Strecke angeordneten, in vorgegebenen Abständen gekreuzten, wechselstromgespeisten Doppelleitung, von der mindestens eine Leitung mit Abstand von den Schienen im Gleis verlegt ist, und mit an den Schienenfahrzeugen vorgesehenen Spulen, die mit mindestens einer der beiden Leitungen induktiv gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Linienleitungsbereich in eine Vielzahl kurzer Teilbereiche (7"I, 7*2, 7*3) unterteilt ist, deren Leiterschhifen mit je einem gesonderten Anschluß an ein mit der ortsfesten Station verbundenes Stretkenkabel (4) versehen sind, und daß an der Grenze (TE, Fig.2) zweier Teilbereiche (Ti, 7*2) nur eine der beiden Leitungen der Doppelleitung eines Teilbereiches (7"J) mit einer zusätzlichen Leitungslänge (II, 12) im benachbarten Teilbereich (T2) in einer die Wirkung auf die Empfangsspulen (5) erhöhenden Lage verlegt ist, und daß für die Speisung der Linienleitungen benachbarter Teilbereiche eine Phasenbeziehung vorgesehen ist, bei welcher die Empfangsspulen beim Passieren der Grenze (TE, Fig. 2) zweier Teilbereiche (7*1, 7"2) Signale mit sich unterscheidender Phasenlage empfangen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 für eine Doppelleitung, von der abwechselnd eine Leitung an einer Schiene und die andere Leitung in der Gleismitte verlegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gleismitte verlegte Leitung an der Grenze (TEbzw. TA) zweier Teilbereiche (Ti, T2 bzw. T2, T3) zusätzlich außerhalb der Gleismitte bis in den angrenzenden Teilbereich und in diesem in der Gleismitte wieder zurück bis an die Grenze (TEbzw. TA), von dort zusammen mit der zweiten Leitung mittelbar mit dem Streckenkabel (4) oder mit einem Abschlußwiderstand(Z 1,Z2) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschleifen aneinandergrenzender Teilbereiche (7*1, T2) an das Streckenkabel (4) über je einen an sich bekannten Zweirichtungsverstärker (61,62) angeschlossen sind mit einer zwischen 60° und 300° gegeneinander phasenverschobenen Speisung der beiden Leitungen.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Grenzen aufeinanderfolgender Teilbereiche für deren beide Leiterschleifen nur Einspeisungen oder nur Abschlußwiderstände vorgesehen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die eine Leiterschleife an der Grenze zweier Teilbereiche eine Einspeisung und für die benachbarte andere Leiterschleife ein Abschlußwiderstand vorgesehen ist.