DE2428130C2 - Einrichtung zum Steuern der Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern und Überwachen der Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen, welche zum Empfang einer Signalmeldung über einen Zielabstand zu dem nächsten Haltepunkt des Fahrzeugs in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs in einzelnen Signalpunkten entlang der Bahn des Fahrzeugs und zur Angabe einer Bremskurve, d. h. einer Anweisung über eine maximal zugelassene Geschwindigkeit, die mit Rücksicht auf den restlichen Weg zum Haltepunkt dem Halten des Fahrzeugs an den gemeldeten Haltepunkt entspricht, und zur Auslösung einer Notbremsung bei Überschreiten der maximal zugelassenen Geschwindigkeit eingerichtet ist.

Eine derartige Ausrüstung ist beispielsweise durch die Zeitschrift BBC-Nachrichten, Mai 1964, Seiten 251 bis 255 bekannt geworden. Dort ist eine Einrichtung zum Steuern und Überwachen der Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen beschrieben, bei welcher an der Strecke Signalgeber angeordnet sind, die auf das vorbeifahrende Fahrzeug die Entfernung zum nächsten Signal sowie dessen Signalbegriff, also die dort zulässige Höchstgeschwindigkeit, übertragen. Aus diesen Werten wird unter Berücksichtigung der fahrzeugeigenen Daten, wie Bremsgewicht u. a, eine Bremskurve entwickelt, die für jeden Fahrort die dort erlaubte Höchstgeschwindigkeit ermittelt. Zur genauen Fabrortermittlung wird der von einem auf dem Fahrzeug vorgesehenen Wegmesser zurückgelegte Weg gemessen und von der übertragenden Entfernung subtrahiert. Gleichzeitig wird die Istgeschwindigkeit des Fahrzeugs gemessen. Die so ermittelten Daten, d.h. Restweg, Sollgeschwindigkeit und Istgeschwindigkeit, werden dem Fahrzeugführer angezeigt, damit er die entsprechenden Maßnahmen einleiten kann, oder werden in einem entsprechenden Steuergerät ausgewertet, das bei einem Überschreiten der Sollgeschwindigkeit auch eine Zwangsbremsung auslöst.

Bisher bekannte Ausrüstungen bzw. Einrichtungen, die zum Empfang der Anweisungen von Signalgebern verwendet wurden, sind zum Empfang einer kleinen Anzahl Angaben über Geschwindigkeitsgrenzen eingerichtet gewesen, von denen eine die Geschwindigkeit Null sein kann. Es ist ziemlich schwer, ein Fahrzeug mit einer solchen Ausrüstung an einem angewiesenen Haltepunkt zum Halten zu bringen, da das Fahrzeug dann genau in vorgeschriebener Weise gebremst werden muß, eine Voraussetzung, die nicht immer erfüllt werden kann. Oft wurden die Signalgeber der bekannten Steuersysteme dubliert, um die Informationsübertragung sicherzustellen.

ίο Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Steuern und Überwachen der Geschwindigkeit der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, daß auf einfache Weise eine sichere und genaue Steuerung des Fahrzeugs möglich ist

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung derart ausgebildet ist, daß durch eine folgende Beeinflussung an einem nachfolgenden Signalpunkt, άζτ vor dem gemeldeten Haltepunkt liegt, die bereits wirksame Bremskurve aufgehoben werden kann und die Entfernung zu einem verschobenen Haltepunkt gemeldet oder der Befehl des Haltepunkts bestätigt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung werden Anweisungen über eine Versetzung des Haltepunkts

mehrmals und so lange gegeben, bis das Fahrzeug einen

Haltepunkt erreicht, der nicht weitergerückt ist Bei

diesem Haltepunkt bleibt das Fahrzeug dann endgültig

stehen, während es vorher ohne Beeinflussung der Fahrt von einem Haltepunkt zum nächsten möglichen

Haltepunkt gleitet

Die Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist geeignet für Anlagen für eine automatische Zugkontrolle und sie enthält Anordnungen, die an die Einrichtung übertragene Fahranweisungen in Meldungen umwandeln, die dem Führer des Fahrzeugs zur Hilfe bei der Steuerung vorgelegt werden. Ferner wird die Bremse des Fahrzeugs überwacht und automatisch angelegt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die für jeden Punkt der Bahn erlaubte Geschwindigkeit überseht eitet

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß die Informationsmenge, die von den Signalgebern an der Bahn auf das Fahrzeug zu übertragen ist, begrenzt ist Es wird dadurch möglich, ohne größeren Bedarf an Geräten die Informationsübertragung dadurch zuverlässiger zu machen, daß man Kontrollzeichen an die übertragenen Anweisungen anfügt, mit Hilfe derer Fehler in der Informationsübertragung nachgewiesen werden können. Eine Dublierung von Signalge bern wird dadurch unnötig.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung, eingebaut in einem Eisenbahnzug, ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 den stationären Teil einer Signalsicherheitsanlage und die Übertragung von Meldungen zwischen dieser und einem Zug,

Fig.2 ein Diagramm der Geschwindigkeit eines Zuges über einem Abschnitt seiner Bahn, und

Fig.3 verschiedene, zur Steuerausrüstung eines Zuges gehörende Geräteteile.

Neben der Bahn des Zuges sind, wie aus F i g. 1 hervorgeht, Signalgeber 1 aufgestellt gewöhnlich in der Nähe von Hauptsignalen, von denen vorausgesetzt wird, daß sie auch Betriebsanweisungen geben. Die Sendeeinstellung der Signalgeber auf eine gewisse Meldung wird von Steuereinrichtungen 2 gesteuert Bei dem gezeigten

Ausführungsbeispiel ist mit jedem Signalgeber eine Steuereinrichtung verbunden.

Alle erforderlichen Alternativen von Anweisungen zum Senden mit dem Signalgeber 1 sind in kodierter Form in der Steuereinrichtung 2 gespeichert; der für jeden speziellen Fall und für jeden speziellen Signalgeber 1 anwendbare Kode wird ausgewählt und beeinflußt die Einstellung des betreffenden Signalgebers 1. Die Wahl der Anweisung und der Kode in der Steuereinrichtung 2 wird von einer mit der Steuereinrichtung 2 verbundenen zentralen Signalsicherhcitsanlage 3 gesteuert Gewisse Signalgeber 1 können so ausgeführt sein, daß sie unabhängig von der Steuerung durch die Steuereinrichtung 2 und der Signalsicherheitsanlage 3 eine unveränderliche Meldung an einen vorbeifahrenden Zug fibertragen.

Bei der Übertragung von Meldungen von einem Signalgeber zu einem vorbeifahrenden Zug verhält sich der Signalgeber passiv, d.h. er ist von besonderer Energiezufuhr unabhängig. Der Zug enthält einen Fragesender 4, der mit kurzen Zeitabständen unaufhörlich ein Abfragesignal aussendet, so daß der Signalgeber 1, wenn der Sender 4 sich in seiner Nähe befindet, von dem Abfragesignal in Schwingung versetzt wird und ein Rückrufsignal zurücksendet, das von einem Empfänger 5 des Zuges empfangen wird. Der Inhalt des Rückrufsignales, das von dem Signalgeber 1 zurückgesandt wird, ist von der Einstellung des Signalgebers 1 abhängig. Das Abfragesignal und das Rückrufsignal werden elektromagnetisch mit einer Frequenz von ungefähr 500 MHz übertragen. Die von dem Signalgeber 1 zu dem Empfänger 5 mit dem Rückrufsignal übertragene Meldung besteht aus 16 Bits. Sie enthält u. a. eine Angabe darüber, weiche Fahrtrichtung der Zug haben soll, an weichen die Anweisung gerichtet ist Die Anzahl der Bits in der Meldung ist so groß, daß sie, falls erforderlich, u.a. eine Angabe über die Höchstgeschwindigkeit und über die Neigung der nächsten Bahnstrecke enthalten kann. Die Meldung wird empfangen und erst dann zum Gegenstand weiterer Bearbeitung gemacht, wenn dieselbe Meldung von einem Signalgeber 1 dreimal mit demselben Inhalt empfangen worden ist Eine ausführliche Beschreibung der Anordnungen zur Übertragung von Meldungen zwischen Signalgeber und Zug ist in der SE-PS 3 80 703 enthalten. Dort sind ein Informationsabfrager im Zug und ein Informationssender in jedem Signalgeber beschrieben. Der Informationssender ist so aufgebaut, daß er aus dem Abfragesignal, das aus einer modulierten Trägerwelle besteht, Energie ableitet und mit deren Hilfe ein Antwortsignal bildet und zurücksendet, welches mit einem informationstragenden Pulskode moduliert ist

Die zu dem Zug übertragene Meldung enthält eine Anweisung über den Zielabstand von dem Signalgeber zu einem Zielpunkt, wo der Zug zum Halten zu bringen ist Aus dem Diagramm in Fig.2, das mit einer ausgezogenen Linie den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit ν des Zuges und der vom Zug zurückgelegten Wegstrecke s zeigt, geht hervor, daß ein Signalgeber bei A einen Zielpunkt A' aufweist, ein Signalgeber bei B einen Zielpunkt B' aufweist und ein Signalgeber bei C einen Zielpunkt C aufweist. Der Zielabstand kann von Fall zu Fall in ein und demselben Signalgeber variieren und verschieden für verschiedene es Signalgeber sein. Die Signalausrüstung des Zuges ist zur Berechnung der Bremsung aufgrund der für den betreffenden Zug vorausgesetzten Verzögerung von einem Punkt der Bahn eingerichtet, z. B. von F, wo das Bremsen eingeleitet werden soll, um den Zug im vorgesehenen Zielpunkt zum Halten zu bringen.

Ein vorausgesetzter Verzögerungswert des Zuges währead des Bremsens wird im voraus von dem Führer des Zuges abhängig von der Bremsausrüstung und der Bremszahl des Zuges eingestellt Damit der Zug im vorgesehenen Zielpunkt hält, soll seine Geschwindigkeit abhängig von dem restlichen Weg zum Zielpunkt diejenige sein, die in einem Weg-Geschwindigkeit-Diagramm durch eine Parabel mit Fußpunkt in dem Zielpunkt dargestellt wird. Für den Zug, dessen Fahren in dem Diagramm in F i g. 2 beschrieben ist, sind unter anderem drei gleiche parabolische Bremskurven gültig, die ihre Fußpunkte in A', 5'und C'haben.

Ein neuer Signalgeber kann an der Bahn an einem Signalpunkt vorgesehen sein, an welchem der Zug vorbeifährt, ehe das Bremsen eingeleitet werden muß. F i g. 2 zeigt wie ein Signalgeber an einem Signalpunkt B vorgesehen ist, an welchem der Zug vorbeifährt, ehe das Bremsen aufgrund der Anweisung von dem Signalgeber bei A eingeleitet werden muß. Wenn die Anweisung von dem neuen Signalgeber bei B dazu führt, daß der Zielpunkt vorgeschoben wird, beispielsweise auf B\ wird das Bremsen verschoben und der Zug kann mit unveränderter Geschwindigkeit weiterfahren. Daraus folgt, daß es unzweckmäßig wäre, schon bei A den Führer des Zuges durch Änderung einer Meldung auf seinem Meldungstafelfeld zu beunruhigen.

Wenn die Zielgeschwindigkeit des Zuges von Null verschieden sein soll, wird z. B. von dem Signalgeber bei B in F i g. 2 ein Zielpunkt B' angewiesen. Der Zielpunkt B' liegt so und die Soll-Geschwindigkeit wird so berechnet, daß nach einem bei Geingeleiteten Bremsen, an einem vorgesehenen Punkt H der Bahn die Ist-Geschwindigkeit auf die beabsichtigte Zielgeschwindigkeit herabgesetzt ist. An dem Punkt H ist ein neuer Signalgeber bei C eingerichtet, um A.nweisung über die Vorschiebung des Zielpunktes auf C zu geben, wodurch dem Zug eine Anweisung zur Weiterfahrt von H mit unveränderter Geschwindigkeit gegeben wird. Der Zielpunkt B' wird auf diese Weise nur als Ausgangspunkt für die Berechnung richtigen Bremsens dienen, wird jedoch keinen wirklichen Haltepunkt darstellen.

In einem Ausführungsbeispiel für die Ausrüstung können Angaben über eine Anzahl von Werten der Höchstgeschwindigkeit zu dem Zug übertragen werden.

Ein Signalgeber, z. B. bei D in F i g. 2, kann so eingestellt sein, daß er bestätigt, daß die Angabe über den Haltepunkt C", die vom vorherigen Signalgeber bei C gegeben worden ist, immer noch gelten soll. Die Bestätigung wird auf solche Weise gegeben, daß eine Anweisung über den restlichen Weg von D nach C" gegeben wird. Dadurch wird der in der Ausrüstung ausgerechnete Wert für den restlichen Weg in einen genaueren Wert korrigiert; der ausgerechnete Wert kann sich nämlich während der Fahrt des Zuges von C nach D etwas gegenüber dem richtigen Wert verschoben haben.

Sollte der neue Signalgeber nicht anweisen, daß sich der Zielpunkt vorwärts verschoben hat, oder sollte die Anweisung von dem neuen Signalgeber nicht auf richtige Weise abgelesen werden, so wird das Bremsen auf solche Weise eingeleitet, wie es durch die zuletzt empfangene Anweisung angewiesen wurde. Das Ausbleiben einer Signalmeldung zu dem Zug wird dadurch den Zug nicht in Gefahr bringen.

Zur Ausrüstung des Zuges gehört, wie in Fig.3

gezeigt, außer dem Fragesender 4 und dem Empfänger 5 eine mit dem Empfänger verbundene Kodekontrollanordnung 6 zur Kontrolle der empfangenen Meldungen. Bestimmte der zu den Meldungen gehörenden Bits sind Kontrollbits, die zugefügt sind, um eine Kontrolle der Richtigkeit der Meldung zu ermöglichen.

Genehmigte Meldungen mit Betriebsanweisungen werden in eine Bewertungsanordnung 7 eingeführt, die dem Führer aus den Meldungen und aus den Meßwerten von einem mit einem der Räder 8 gekoppelten Wegmesser 9 und von einem Geschwindigkeitsmesser 10 Anweisungen zusammenstellt, die auf einem Meldungstafelbild 11 angezeigt werden.

Die Steuerungsbetätigungen des Führers an einem Steuertafelfeld 12 beeinflussen unter anderem eine Bremsausrüstung 13 des Zuges und in gewisser Hinsicht auch die Bewertungsanordnung 7. Sollte die Ist-Geschwindigkeit des Zuges die Soll-Geschwindigkeit in einem nicht unbedeutenden Maß überschreiten, veranlaßt die Bewertungsanordnung 7, daß die Bremsenausrüstung 13 zum Notbremsen eingeschaltet wird, und daß dem Führer mit einer Alarmeinheit 14 Alarm gegeben wird.

Die Bewertungsanordnung 7 in F i g. 3 ist vorgesehen zum Vergleich zwischen angewiesenen Abstand zu einem Zielpunkt und von dem Wegmesser 9 gemessener Wegstrecke, und zum Vergleich einer berechneten, Soll-Geschwindigkeit mit einem von dem Geschwindigkeitsmesser 10 durch Ableitung von dem Signal des Wegmessers erhaltenen Soll-Geschwindigkeitssignal. Wenn der richtige Punkt F bei Beginn des Bremsens erreicht worden ist, wird auf dem WelJungsiaielfeld 11 vor dem Führer ein Kommando über Bremsen zum Halten gezeigt Der Führer soll dabei die Bremsen des Zuges zum normalen Betriebsbremsen anlegen.

Bei wiederholten Gelegenheiten während des Bremsens, an sogenannte Kontrollpunkten (siehe + im Diagramm in Fig.2), wird kontrolliert, ob die Ist-Geschwindigkeit des Zuges nicht diejenige Soll-Geschwindigkeit überschreitet, die dazu führen soll, daß der Zug im angewiesenen Zielpunkt hält. Sollte die Soll-Geschwindigkeit überschritten werden, veranlaßt Zu der Ausrüstung gehört eine Überwachungseinrichtung 15 in Fig.3 zur Prüfung von besonders wichtigen Funktionen in der Ausrüstung in regelmäßigen Zeitabständen. Sollten dabei Fehler entdeckt werden, so wird Signal hierüber zu dem Führer gegeben und der Zug wird automatisch auf Halt gebremst Der Fahrer hat hierauf die automatische Ausrüstung abzustellen und den Zug aufgrund der Angaben zu steuern, die von den entlang der Bahn aufgestellten

ι ο Lichtsignalen übermittelt werden.

Der Zug kann ferner mit einer Registrierausrüstung versehen sein, einem sog. Fahrtschreiber, welche vorgesehen ist, um die Geschwindigkeit des Zuges und außerdem Überschreitung Soll-Geschwindigkeitsgren-

zen, sowie das Überfahren von Signalen mit Haltangabe und von Signalgebern aufzuzeichnen,
die Sicherheitsausrüstung, daß die Notbremsen des Zuges eingeschaltet werden, wodurch die Verzögerung des Zuges zunimmt.

Der Zielpunkt ist normalerweise ein Stück vor einem an der Bahn befindlichen Hauptsignal vorgesehen, z. B. bei £ Wenn das Hauptsignal Halt zeigt, soll der Zug zu diesem vorgeführt werden können und soll nicht an dem Zielpunkt halten brauchen. Der Führer des Zuges hat

die Freiheit, den Zug am Zielpunkt vorbei und an das Hauptsignal heranzuführen, wenn nur die Geschwindigkeit des Zuges weniger als 40 km/h beträgt.

Sollte der Zug ein Hauptsignal, das Halt zeigt, überfahren, so wird seine Steuerausrüstung eine Angabe über einen Zielabstand, der Null ist, empfangen. Dem Führer wird dabei Anweisung über Halten gegeben und die Signalausrüstung des Zuges wird veranlassen, daß die Bremsen zum unmittelbaren Bremsen zum Halten angelegt werden. Der Zug kann nur dann an einem Stopsignal vorbeigeführt werden, wenn der Führer vor dem Passieren des Stoppsignals durch Niederdrücken eines Anlaßknopfes das Haltkommando anerkennt und den Zug mit einer Geschwindigkeit führt die geringer als 10 km/h ist

Die Steuerausrüstung des Zuges ist zur Ausführung der beschriebenen Berechnungen und Steuerungen in digitaler Form eingerichtet·

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Steuern und Überwachen der Geschwindigkeit von Schienenfahrzeugen, welche zum Empfang einer Signalmeldung fiber einen Zielabstand zu dem nächsten Haltepunkt des Fahrzeugs in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs in einzelnen Signalpunkten entlang der Bahn des Fahrzeugs und zur Angabe einer Bremskurve, d h. einer Anweisung über eine maximal zugelassene Geschwindigkeit, die mit Rücksicht auf den restlichen Weg zum Haltepunkt dem Halten des Fahrzeugs an dem gemeldeten Haltepunkt entspricht, und zur Auslösung einer Notbremsung bei überschreiten der maximal zugelassenen Geschwindigkeit eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung derart ausgebildet ist, daß durch eine folgende Beeinflussung an einem nachfolgenden Signalpunkt der vor dem gemeldeten Haltepunkt liegt, die bereits wirksame Bremskurve aufgehoben werden kann und die Entfernung zu einem verschobenen Haltepunkt gemeldet oder der Befehl des Haltepunkts bestätigt wird.