DE2347202C3 - Einrichtung zum linienförmigen Informationsaustausch zwischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten Station - Google Patents
Einrichtung zum linienförmigen Informationsaustausch zwischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten StationInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum linienförmigen Informationsaustausch zwischen Schienenfahrzeugen
und einer ortsfesten Station ffiit einer im
zugeordneten Bereich iärigs der Strecke angeordneten, in vorgegebenen Abständen gekreuzten, wechselstrom*
gespeisten 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.
Diese bekannten Einrichtungen zur linienförmigen Informationsübertragung zwischen Zug und Strecke
sind allgemein in der deutschen Patentschrift 11 06 794 beschrieben. Diese Einrichtungen haben sich ir, zunehmendem
Maße bei den Bahnverwaltungen aus dem Grunde durchgesetzt, weil mit Hilfe dieser Signaltechreiken
beispielsweise höhere Geschwindigkeiten gefahren werden dürfen, wobei der Bahnbetrieb rationeller
gestaltet 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 am
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.
Weiterhin ist es bekannt, eine Leitung der Doppelleitung
am Schienenfuß einer Schiene und die andere Leitung in der Mitte des betreffenden Gleises
anzuordnen (DE-OS 19 08 400). Bei diesem bekannten Signalsystem sind die Schienenfahrzeuge mit einer
Empfangsspule ausgerüstet, die mit der in der Gleismitte verlegten Leitung induktiv gekoppelt isL
Auch bei dieser Leitungsanordnung sind Kreuzungsstellen vorgesehen.
Unabhängig von der jeweiligen Verlegungsart kann aus Sicherheitsgründen der zu einer ortsfesten Station
gehörende Bereich, also die jeweilige Linienleitung, nicht beliebig lang gemacht werden; meist sind es
■»ο insgesamt nur etwa 12 km. Dabei werden bisher die zu
Ortungszwecken erforderlichen Kreuzungsstellen 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 aulf 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 km Länge
gestört werden.
Aus der DE-PS 12 94 418 ist eine Einrichtung zum
linienförmigen Informationsaustausch zwischen Schic
nenfahrzeugen und einer ortsfesten Station bekannt,
wobei der Linienleitungsbereich in eine Vielzahl kurzer, lückenlos aneinandergereihter Teilbereiche aufgeteilt
ist, denen jeweils eine ungekreuzte Leiterschleife
zugeordnet ist. Die Leiterschleifen sind dabei mit einem
Streckenkabel verbunden; zwischen aufeinanderfolgenden Leiterschleifen besteht ein Phasensprung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Linienzugbeeinflussungseinrichtung der eingangs genannten
Art deren Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß der Linienleitungsbertich in eine Vielzahl kurzer Teilbereiche unterteilt ist, deren Leiterschleifen mit je
einem gesonderten Anschluß an ein mit der ortsfesten Station verbundenes Streckenkabel versehen sind, daß
für die Speisung der Linienleitungen benachbarter Teilbereiche eine Phasenbeziehung vorgesehen ist, bei
welcher die Spulen beim Passieren der Grenze zweier Teilbereiche Signale mit sich unterscheidender Phasenlage
empfangen, und daß an der Grenze zweier Teilbereiche eine mit den Spulen induktiv gekoppelte
Leitung der beiden Leitungen der Doppelleitung eines Teilbereiches mit einer zusätzlichen Leitungslänge im
benachbarten Teilbereich in Gegenrichtung verlegt ist Wenn die Teilbereiche jeweils mit 300 m langen
Leiterschleifen ausgerüstet werden, mit zwei Kreuzungsstellen jeweils im Abstand von 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 Leiterschleifenunterbrechung
in einem Teilbereich nicht zum Verlust der 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 Erfindungsgeaankens dadurch
gekennzeichnet, daß die in der Gleismitte verlegte Leitung an der Grenze zweier Teilbereiche
zusätzlich außerhalb der Gleisrp'tte 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 Abschliißwiderstand
verbunden ist In diesem Zusammenhang ist es besonders zweckmäßig, denjenigen Leitungsteil, der
von der Grenze an bis in den angrenzenden Teilbereich hinein verlegt und nicht mit den Empfangsspulen der
Schienenfahrzeuge gekoppelt ist, außerhalb des Gleises zu verlegen. Hierdurch ergeben sich besonders vorteilhafte
Pegelverhältnisse. Dabei ist es unerheblich, ob der außerhalb des Gleises verlegte Teil auf der einen oder
anderen Seite des Gleises entlanggeführt ist.
Da die Leitersi:hleife jedes Teilbereiches einerseits
mit dem zur ortsfesten Station führenden Streckenkabel verbunden sein ilHiß und andererseits an der dieser
Speisestelle gegenüberliegenden Seite einen Abschluß^ widerstand aufweist, ergeben sich für die Beschattung
der Leitcrschleifen an der Grenze zweier Teilbereiche
mehrere Variationen, Einmal ist es möglich, daß an den
Grenzen aufeinanderfolgender Teilbereiche für deren beide Leiterschleifen abwechselnd nur Einspeisungen
oder nur Abschlußwiderstände vorgesehen sind. Das hat
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 aneinandergrenzenden Leiterschleifen vorzusehen. Diese
Lösung verlangt zweifelsohne in vorteilhafter Weise den geringsten Aufwand. Es ist aber auch möglich, daß
für die eine Leiterschleife 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 Linienleiterlängen
der an der Strecke übliche Pegel im Falle einer Phasenbeziehung von 180° auf den doppelten Wert Je
nach der Art der auf den Schienenfahrzeugen verwendeten Auswerteschaltung zum Erkennen von
Kreuzungsstellen und Verarbeiten ,on übertragenen Informationen, kann es im Hinblick auf e'ne gesteigerte
Sicherheit in der Auswertung jedoch von Vorteil sein, daß nicht ein Pegelanstieg auf den zweifachen Wert,
sondern ein geringerer vorgesehen wird.
Zu ''.''esem Zweck ist es von Vorteil, daß die
Leiterschleifen aneinandergrenzender Teilbereiche über je einen an sich bekannten Zweirichtungsverstärker
an das Streckenkabel angeschlossen sind mit einer beispielsweise um 90° gegeneinander pirasenverschobenen
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
Es zeigt
F i g. 1 einen in Teilbereiche aufgeteilten Streckenbereich mit einzelnen Leiterschleifen,
F i g. 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 Leiterschleifen mit je einem Abschlußwiderstand
versehen sind.
F i g. 1 zeigt schematisch einen Teil eines Streckenbereiches 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 gesamte Bereich ist in Teilbereiche Ti,
TZ Ti usw. aufgeteilt Die einzelnen Teilbereiche
enthalten je eine Leiterschleife mit je zwei Kreuzungsstellen 3, beispielsweise im Abstand von je 100 m. An
der Grenze der beiden Teilbereiche Ti und Tl ist durch einen Kreiü mit dem Bezugszeichen ^angedeutet
daß an dieser Stelle für die beiden Leiterschleifen der Teilbereiche 7"1 und 7*2 je eine Einspeisung aus einem
entlang der Strecke verlegten Streckenkabel 4 vorgesehen ist Nähere Einzelheiten der Einspeisung .Sand der
Leitungsanordnung zeigt Fig,2. An der Grenze der
Teilbereiche T2 und TZ liegen die jeweiligen Enden der
zu diesen Teilbereichen gehörenden Leiterschleifen mit ihren Abschlußwiderständen. Aus Gründen einer
besseren Darstellung im Vergrößerten Maßstab ist auch
dieser Grenzbereich zwischen den Teilbereichen TI
und 73 mit einem Kreis A verschen. Unter dem
Bezugszeichen A zeigt Fig.3 weitere Einzelheiten der
Anordnung. Im weiteren Verlauf des Streckenbereichs von links nach rechts folgt nach weiteren zwei
Kreuzungsstellen am Ende des Teilbereiches T3 wiederum eine Einspeisung ifaus dem Streckenkabel 4.
Fig.2 zeigt die Anordnung der Leiterschleifen bei
einer Einspeisung E an der Grenze TE zweier Teilbereiche, z. B. zwischen den Teilbereichen Tl und
T2, F i g. 1. Wesentlich ist für den Grenzbereich, daß die
zwischen den Schienen etwa in Gleismitte verlegte Leitung, mit welcher eine an einem Schienenfahrzeug
befindliche Empfangsspule 5 elektromagnetisch gekoppelt ist, zunächst bis an die Grenze TE herangeführt ist,
södarin senkrecht zum Gleis nach außen geführt ist, dort is
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 Leiterschleife über einen Zweirichtungsverstärker 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 11.
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
Leitungsteil 12 ist ebenfalls parallel zu der etwa in Gleismitte verlegten Leitung angeordnet. Die Einspeisung
für die beiden links und rechts der Grenze TE liegenden Leiterschleifen erfolgt über die beiden
Zweirichtungsverstärker 61 und 62 mit einer darartigen Phasenlage, daß sich der übliche Pegel im Bereich der
Grenze TZferhöht (vgl. die Stromrichtungspfeile an den -in
einzelnen Leitungsteilen}.
Der besondere Vorteil der erläuterten Verlegungsart
fCtiZuCrCiCii liCgt iiCl
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 Leiterschleil'e zweier aneinandergrenzender Teilbereiche
infolge eines Defektes unterbrochen isL Wenn beispielsweise auf Grund einer derartigen Unterbrechung
die rechts von der Grenze TE liegende Leiterschleife keinen Strom führt, ist der zusätzliche
Leitungsteil 11, der in Verbindung mit der links von der Grenze TE liegenden Leiterschleife durch den Zweirichtungsverstärkcr
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 Leiterschleifen, die an dieser Stelle mit je einem Abschlußwiderstand Z1 bzw. ZI versehen
werden, bezogen auf die in der Gleismitte angeordnete Leitung sich kein Unterschied gegenüber der Anordnung
nach Fig.2 ergibt Wesentlich ist auch für die Anordnung A, daß in dem Bereich, in dem zwei
Leiterschleifenenden aufeinanderstoßen, eine markante Stelle mit pinem Phasensprung des elektrischen Pegels
erzeugt wird. Diese markante Stelle bleibt selbstverständlich auch dann erkennbar, wenn eine der beiden
Leiterschleifen unterbrochen sein sollte, da durch die zusätzlichen Leitungslängen eine besondere Überlappung
benachbarter Teilbereiche erzielt isL In der Praxis werden die beiden Abschlußwiderstände Zi und ZI in
einem Gehäuse an einer Seite des Gleises 1 untergebracht.
In der Beschreibungseinleitung wurde darauf hingewiesen,
daß nicht nur eine Linienleiteranordnung zur Anwendung kommt, wie sie beispielsweise aus der
Darstellung nach Fi 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 o_l_: __-_ .... - .. „,
O\.iitlitCfl etwa 3JIMI
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
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 (Ti, T2,
T3) unterteilt ist, deren Leiterschleifen mit je einem gesonderten Anschluß an ein mit der ortsfesten
Station verbundenes Streckenkabel (4) versehen sind, daß für die Speisung der Linienieitungen
benachbarter Teilbereiche eine Phasenbeziehung vorgesehen ist, bei welcher die Spulen (5) beim
Passieren der Grenze (TE, F i g. 2) zweier Teilbereiche
(Ti, T2) Signale mit sich unterscheidender Phasenlage empfangen, und daß an der Grenze (TE,
F i g. 2) zweier Teilbereiche (Ti, TT) eine mit den Spulen (5) induktiv gekoppelte Leitung der beiden
Leitungen der Doppelleitung eines Teilbereiches (TX) mit einer zusätzlichen Leitungslänge (11,12) im
benachbarten Teilbereich (T2) in Gegenrichtung
verlegt ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1 für eine Doppelleitung,
von der abwechselnd eine Leitung an einer Schiene und die andere Leih..ig in der Gleismitte
verlegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Gleismitte verlegte Leitung an (' s Grenze (TEbzw.
TA) zweier Teilbereiche (Ti, T2 bzw. TX 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 (Zi, Z2) verbunden ist
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurcn gekennzeichnet, daß die Leiterschleifen aneinandergrenzender
Teilbereiche (Ti, T2) an das Streckenkabel (4) über je einen 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.
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