DE2610719A1

DE2610719A1 - Fahrzeugsteuerung

Info

Publication number: DE2610719A1
Application number: DE19762610719
Authority: DE
Inventors: Sven-Arne Gustafsson; Gunnar Wallgard
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1975-04-01
Filing date: 1976-03-13
Publication date: 1976-10-07
Also published as: DE2610719C3; DE2610719B2; GB1546944A; FR2306115A1; FR2306115B1; SE384656B; JPS51122206A; US4023754A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugeteuerung für in ®£&@r Richtung iarehfahrene Strecken, die sur Verhindesusg von Fahra^uglcollisionen mit Hilfe von Pahrzeugmeldern in besUglioh ihres Belegungasustandes überwachte Blookabaohnitte unterteilt sind, in denen die Fahrzeuge während ihrer Fahrt von einem sentralen Steuer- und ÜDerwaehungsByetem mit eines Fahrbefehlcignal-Sender und entlang der Strecke angeordneten, aindeetens eine Antennensohleife enthaltendes Signalübertragern mit Pahrbefehlaignalen, wie z.B. Zahrgesohwindigkeitsbefehl, Pahrbetriebsauweiaung usw. versorgt werden.

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Bei solchen Fahrstrecken besteht das Befehls- und Überwachungssystem aus einer B ent rale, die den Blockbelegungszuetand, anzeigt, d.h. erfaßt, ob die Blockabschnitte «on Fahrzeugen befahren werden oder frei sind. Hit dieser Zentrale wird aufgrund der Blockbelegungsangaben mit Hilfe ▼on Eatenverarbeitungsgeräten oder dergl. der Verkehr auf der Strecke gesteuert. Die an die einzelnen fahrzeuge oder Blöcke zu richtenden Fahrbef ehlssigiaal® werden beispielsweise dadurch übertragen, da3 man die Fahrzeuge der Reihe nach anruft. Somit müssen die Fahrzeuge mit geräten versehen sein, welche die Fahrbefehle speichern, d.h. die Fahrbefehle müssen für eine bestimmte Fahrzeit und damit für eine bestimmte Streckenlänge vorliegen« Anschließend benötigt das Fahrzeug ein neues Fahrbefehlssignal, mit dem sichergestellt wird, daS das Fahrzeug nicht zum Stillstand gebracht werden muß. Um Hierbei mit Sicherheit Fahrzeugkollisionen su verhindern, müssen die Positionen der Fahrzeuge ständig Bit sehr engem Zeitintervall geortet werden. Obwohl solche Verkehröübe^'cbungBsysterne schon sehr ausgereift sind, gibt es bisher noch kein System, welches die sonst bei ähnlichen Systemen vorhandenen grundsätzlichen Sicherbeiteerfordernlese erfüllt. Bei diesen Sicherheitserf οrdernieeen handelt es sich um entlang der Strecke angeordnete örtliche Logikschaltungen, die letztlich entscheiden, ob su einem

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Fährzeug ein Fahrbefehl übertragen wird oder nicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese die Sicherheit betreffenden Nachteile auszuschalten durch Schaffung eines zentral gesteuerten und überwachten Systems mit einer Steuerung, die die Möglichkeit gibt, in das System örtliche Block-Logikschaltungen einzubauen, um die grundlegenden Sicherheitserfordernisse zu befriedigen.

Die vorstehende Aufgabe wird mit den im Hauptanspruch angegebenen Mitteln gelöst.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung, in der die Erfindung in Form eines Prinzipschaltbildes dargestellt ist.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Fahrstrecke handelt es sich um einen vom Fahrzeug zu durchfahrenden Pfad, der durch eine oder mehrere Schienen festgelegt sein kann oder aber auch von induktiven Steuerungen gebildet wird, Mit deren Hilfe die Fahrzeuge «automatisch entlang der Strecke fahren können. TJm Fahrzeugkollisionen zu verhindern, ist die Strecke in bezüglich ihres Belegungszustandes überwachte Blockab-

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schnitte A,B,C,D usw. mit Fahrzeugmeldern unterteilt, welche die Blockgrenzen I,II,III und so weiter festlegen. Im dargestellten Beispiel wird die Strecke in einer vorgegegebenen Richtung, die durch den Pfeil 2 gekennzeichnet ist, von den Fahrzeugen^ , ß> ₉jf~ , usw. durchfahren. Bei den Fahrzeugmeldern handelt es sich um paarweise angeordnete elektrische Signalgeber 31, 41, 311, 411 usw.. Diese Signalgeber sind paarweise einander gegenüberliegend an beiden Seiten der Strecke angeordnet, damit sie bei Durchfahrt eines Fahrzeuges mit den an den entsprechenden Seiten des Fahrzeuges angeordneten Aktivatoren 5,6 ausgelöst werden können.

Zur Streckenanordnung gehört ein mit Computer arbeitendes Steuer- und Überwachungssystem, welches zur Überwachung eines Fahrzeuges mit einer nicht dargestellten, an die JTahrzeugmelder angeschlossenen Zentrale zur Anzeige des Blockbelegungszustandes versehen ist. Dieses Steuer- und

überwachungeeystem überträgt adressierte Fahrbefehleeignale zu: des einseinen Fahrzeugen, die entlang der Strecke fahren. Bei diesen Signalen handelt es sich um Tahrbefehle, bezüglich der Fahrgeschwindigkeit, bezüglich der Jatarseugbetriebflbedingungen usw. Zum Steuer- und Überwachungaeyatea gehSrt ein Fahrhefehlsignalaender 7· welcher die Informationen

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entweder induktiv oder Hit Bund funkwellen überträgt. Zu dieser Übertragung dient eine alt den Sender verbundene langgestreckte Antenne, die eich entlang der gesamten Strecke erstreckt.

J)Ie Antenne besteht aus swei Leiter sohle if en 8 und 9» von denen die Schleife 8, die nachfolgend als abstrahlende Schleife beselehnet wird, die vom Sender kommenden Fahr« befehlsslgnale über einen korsen Bereich so übertragen kann, daß diese Signale von den Smpfängerantennen oder Detektoren 10 der Fahrseuge aufgenommen werden können. Die abstrahlende Schleife 8 1st in der Anmeldezeichnung rechts dargestellt· Die andere Leitersohleife 9, die links von der abstrahlenden Sohlelfe 8 dargestellt ist, ist vollständig abgeschirmt, eo dafi durch Strahlung keine Signale abgegeben werden können· Diese Abschirmung ist in der Zeichnung - soweit ausreichender Plats vorhanden war - durch ovale Absehlrmsvmbole 11 an den Enden der abgeschirmten Leitersohleifen angedeutet· Wenn die Information mit Bund funkwellen übertragen wird, kann es sieh bei der Abschirmung in bekannter Weise um eine die Schleife 9 ummantelnde Abschirmung handeln. Im Falle einer induktiven Übertragung dient als Leiterechleifβ 9 eine gedrillte Doppelleitung, die eine Abstrahlung der vom Sender

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kommenden Signale rerhindert. Beide Leiterschleifen 8 und 9 sind an ihren tob Sender abgelegenen Enden geschlossen· Die in allen Blockabsohnitten A, B, C, D usw. der Strecke Torgesehenen Schleifenteile 12-34 werden nachfolgend ausführlicher beschrieben. In dieser nachfolgenden Beschreibung der Arbeitsweise des Systems anhand der Zeichnung sind die zu den einzelnen Blockabschnitten gehörenden Komponenten jeweils entsprechend ihrer Zugehörigkeit mit den Blockbesugszeiehen A, B₉ C usw. bezeichnet.

Die abstrahlende Schleife S ist an allen Blockabschnitten der Strecke in Sohleifenabschnitte 12,13 unterteilt« um Streckenabschnitte H und 15 zu bilden. Die einseinen Blocklangen bestehen aus einem Bndteil oder einem sog. Startabschnitt 14» welcher unmittelbar in Fahrtrichtung Tor jeder Blockgrense I₉II₉III usw. liegt. Der übrige Seil der Blooklänge ist ein hinter der Blockgrenze liegender Fahrabscbnitt 15t d^r dort endet₉ wo der Startabschnitt 14 beginnt. Die abgeschirmten Leiterschleifen sind ebenfalls in entsprechende Sohleifenabschnitte 16,17 unterteilt, die sich jeweils über die gleichen Längen erstrecken wie die Abschnitte 12 und 13« Die abstrahlende Leiterschleife 8 und die abgeschirmte üeiterschleife 9 sind an jeder Blockgrense über permanente Terbindungen kreusweise miteinander verbunden, so daß der Abschnitt

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alt dem Abschnitt 17 und der Abschnitt 13 mit den Abschnitt 16 verbunden ist. Neben dem am Anfang vorgesehenen Signaleingang 18 eines jeden Startabschnittes 14 befindet sich ein Eingangeschalter 19· Dieser Eingangsschalter 19 ist vorzugsweise ein bistabiles Steuerrelais mit zwei festen Kontakten 2O₉21 und einem beweglichen Kontakt 22. Die festen Kontakte sind jeweils mit einem Leiter der zugehörigen Schleifenabschnitte 12 und 16 verbunden, während der bewegliche Kontakt zum Signaleingang 18 führt· Pie beiden anderen Leiter der Leiterabsohnltte 12,16 sind an einem Funkt 23 miteinander verbunden. Der bewegliche Kontakt 22 läßt sich mit zwei Wicklungen 24,25 schalten, die mit Hilfe der Leitungen 26 und 27 an die zwei Signalgeber 3,4 angeschlossen sind, mit denen die Grenzen des nachfolgenden Blockabschnittee definiert sind· Am Ende eines jeden Fahrabschnittes 15 befindet sich ein Ausgangsschalter 28, der genau so aufgebaut ist wie der Eingangsschalter 19· Der Auegangeschalter 28 ist mit dem Signaleingang 18 des nachfolgenden Startabschnittes über seinen beweglichen Kontakt 29 verbunden, der sich mit Hilfe von zwei Wicklungen 30,31 hin- und herechalten läßt· Die zwei Wicklungen 30,31 sind mit den Signalgebern 3,4 des gleichen Blookabsohnittes über die elektrischen Leitungen 26,27 verbunden. Die festen Kontakte 32,33 des Ausgangb-

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schalters 28 sind mit je einem Leiter äer zugehörigen Schleifenabschnitte 13,17 verbunden· Die beiden anderen Leiter der Schleifenabschnitte sind an einem Punkt 34 zusammengelegt· Die Eingangs- und Ausgangsechalter haben die Aufgabe, im Grunde genauso wie die kreuzweisen Verbindungen an den Blockgrenzen benachbarte Schleifenabschnitte der abstrahlenden und der abgeschirmten Leiterschleifen 8 und zu verbinden, um die Abstrahlung der abstrahlenden Leiterschleife 8 in Übereinstimmung mit den Blockbelegungszuständen in nachfolgend zu beschreibender Weise ein- oder abzuschalten.

Das erfindungsgemäße Steuer- und überwachungssystem arbeitet wie folgt: Bei der dargestellten Strecke sind die Blöcke A,B und D mit Fahrzeugen belegt, während der Blockabschnitt C frei von Fahrzeugen ist· Wenn das Fahrzeug °i die Grenze III zwischen den Blockabschnitten C und D durchfahren bat, um in die zeichnerisch dargestellte Position zu kommen, sind die Signalgeber 3III, 4III, von den Aktivatoren 5«6 des Fahrzeuges aktiviert. Durch diese Aktivierung wird die tiberwachende Zentrale darüber informiert, daß der Block C nunmehr frei und der Blockabechnitt D nunmehr besetzt ist. Zur gleichen Zeit bat das Fahrzeug über den Signalgeber 3III ein Signal zum Eingangsschalter 19B des Startabschnitte· 14B vor dem

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Blockabschnitt C übertragen· Durch diese Signalübertragung bewegt die Wicklung 25B des Eingangeechaltere den beweglichen Kontakt 22B zum festen Kontakt 2OB hin, so daß der Fahrbefehl-Signaleingang 1SB mit dem Leitersohleifenabschnltt 12B des Startabschnittes HB verbunden wird. Das letzterwähnte Signal wird auch zur Wicklung 3OC Übertragen, so daß der bewegliche Kontakt 290 des Ausgangsschalters 28C sum festen Kontakt 330 umgelegt wird. Aufgrund dieser swei Relaisbetätigungen duroh das rorerwähnte Signal nach dem Durchfahren der Blockgrenze III kommt der Schleifenabschnitt 12B sur Abstrahlung· !fach dem Passieren der Blockgrenze III hat das Fahrzeug auch bewirkt, daß Ober den Signalgeber 4III der Eingangaaehalter 190 betätigt wird, so daß dessen beweglicher Kontakt 220 an dem festen Kontakt 210 sur Anlage kommt·

In entsprechender Weise hat das Fahrzeug fi> nach Fassieren der Blockgrense I im Überwachungssystem eine Anzeige verursacht, aus der sich ergibt, daß im Block B ein Fahrzeug steht» Hierbei wurde auch die Wicklung 24A des Eingangeechaltere 19A des Startabschnittes 14A vor der Bloekgrense betätigt, so daß der beweg!lohe Kontakt 22A den festen Kontakt 21A beaufschlagt« Zur gleichen Zeit wurde auch die Wicklung 31B des Ausgangs-•chalters 2SB erregt, um de» beweglichen Kontakt 29B sum festen Kontakt 32B umsulegen. Hachdem sowohl der Eingangs-

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Behälter 19A als auch der Auegangeschalter 28B In vorstehender Welse betätigt wurde, beginnt der Schleifenabschnitt 13B der abstrahlenden Leiterschleife 8 alt der Abstrahlung, so daß das Fahrbefehlsignal entlang des Blockabschnittes 15B ausgestrahlt wird.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung und der in der Zeichnung dargestellten Schaltung der abstrahlenden Schleife und der abgeschirmten Leiterschleife 9 ergibt» werden die vom Sender 7 könnenden Fahrbefehlsignale Innerhalb des Startabschnittes 14A über den nicht abstrahlenden Abschnitt 16A weitergeleitet· Soait empffingt das Fahrzeug ir· im Block A kein Fahrsignal für das Einfahren in den belegten Block B. Dieses Signal wird an der Blockgrense I alttelβ der beschriebenen Kreuzung von abstrahlender Leiterschleifβ und abgeschinater Leitersohlelfe 9 sun Abschnitt 15B längs des Streckenabschnittes 15B weitergegegeben und dort abgestrahlt. Diese Abstrahlung ist in der Zeichnung durch eine Mthrsahl von Querstrichen symbolisiert, dl« sich rechtwinklig ium abstrahlenden Sohleifenabachnitt erstrecken. Das lahrbefehleignal kommt somit auch sum abstrahlenden Abschnitt 12B₉ der sum Startabschnitt HB gehört, da der Avwgangsschalter 28B und der Eingangaschalter 19B für «ine entsprechende Verbindung

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sorgten. Somit empfängt das Fahrzeug β im Block B ein Fahrbefehlsignal über seinen Detektor 10 für die Einfahrt in den freien Block C. Das Fahrbefehlsignal gelangt über die beständig bestehende Kreuzung der Schleifen 8 und 9 an der Blockgrenze ZI in den nicht abstrahlenden schleifenabschnitt 17C₉ des Fahrabschnittes 15C. Das Fahrbefehlsignal gelangt dann über den Ausgangsechalter 28C₉ den Eingangssohalter 19C₉ den nicht abstrahlenden Schleifenabschnitt 16C entlang des Startabschnittes 14C und die Schleifenkreuzung an der Blockgrenze III zum abstrahlenden Schleifenabschnitt 13D neben dem Streckenabschnitt 15D innerhalb des Blockes D. Das Fahrzeug ⁰^ erhält somit ein Fahrbefehlsignal für eine Weiterfahrt im Block D.

In der vorbesohriebenen Weise werden die Fahrbefehleignale entlang der Strecke mittels der SchaltTerbindungen as den Blockgrensen und an den Stellen an denen ein Fahrabsehnitt eines Blockes endet und ein Startteil eines Blockes beginnt» weitergeschaltet· Mittels der individuellen örtlichen Abschnitte der abstrahlenden Schleife 8» welche die Durchfahrt ermöglicht und mittels der parallellaufenden, nicht abstrahlenden Schleife 9, erhalten die Fahrzeuge selbst die Möglichkeit« bei Durchfahrt der Blockgrensen die Schalter entsprechend

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su betatigenν Bei einer kontinuierlichen Weiterfahrt der Fahrzeuge ^ , ß undf , aus den in der Zeichnung dargestellten Positionen ergehen sich nachfolgende Ifaschaltung en.

Wenn das Fahrzeug ⁶^ den Block D verläßt, kommt durch Itaschaltung des Eingangeschalterβ 19 und eines nicht dargestellten Ausgangsschalters im Block D der Startabschnitt 12G zum Strahlen» so daß entlang des Streckenendabschnittes 14C ▼or der Blockgrense III das Fahrbefehlsignal übertragen wird· Dies bedeutet, daß von diesem Augenblick an die logischen Blocksicherungserfordernisse für die Durchfahrt an dieser Grenze erfüllt sind.

Nachdem das Fahrzeug A die Blockgrenze II durchfahren hat, sind der Eingangsschalter 19B und der Ausgangsschalter 28C so betätigt, daß das zum Fahrzeug ß adressierte Signal sum Streckenabschnitt 15C gelangt, wo jetzt über die volle LSnge dieses Abschnittes das Signal von Abschnitt 13C der strahlenden Leiterschleife 8 ausgesendet wird. Zur gleichen Zeit bewirkt das Fahrzeug β mit Hilfe der Schalter 19A und 2ΘΒ , daß der Startabschnitt 12A vor der Blockgrense I mit der Signalabstrahlung beginnt und daß der Fahrabschnitt 13B₉ der bis su diesem Augenblick Signale abstrahlte', abgesperrt

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wird, während der entsprechende Abschnitt 17B angeschlossen wird und die.Leiterschleife geschlossen hält.

Aufgrund des ersten vom fahrzeug /5 verursachten Schaltvorganges erhält dieses fahrzeug den Befehl, den Block G zu durchfahren und dann auch die Blockgrenze III zu durchqueren» während ale Folge der zweiten Schalterbetätigung durch das Fahrzeug ft das Fahrzeug y- die Erlaubnis erhält, die Blookgrenze I in Richtung auf den Block B zu durchfahren. In analoger Weise zu den vorstehend beschriebenen Schaltvorgängen durch das Fahrzeug fi> bewirkt die Durchfahrt des Fahrzeuges jf" durch die Blockgrenze 1, daß der abstrahlende Sohleifenabschnitt 13B alt der Ausstrahlung des Fahrbefehlsignals zum Fahrzeug jA beginnt, um diesem die Erlaubnis zur Durchquerung des Blockabschnittes 15B zu geben·

Auf diese Weise können die einzelnen Fahrzeuge sich während des Verlaufes ihrer Fahrt selbst in enger Übereinstimmung alt den konventionellen Blockerfordernissen steuern# obwohl die Fahrbefehls!gnale von einer zentralen Steuer* und Über* vpchungseinheit körnen· Sollte sich bei den übertragenen Signalen »In Fehler einstellen, kann dies in keiner Welse die Verkehrssicherheit beeinträchtigen« da noch die ab-

schließende überwachung vorhanden ist, die sich durch die örtlichen logischen Blockanordnungen der Strecke ergibt..

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Claims

-H- PatentanaprUcbe

1. Fahrseugsicherheltssteuerung für in einer Richtung durehfahrene Strecken« die but Verhinderung von Fahrseugkollisionen mit Hilfe von Fahrseugmeldern in bezüglich ihres Belegungszustandes überwachte Blockabsehnltt· unterteilt sind, in denen die Fahrzeuge während ihrer fahrt von einem zentralen Steuer- und Überwachungssystem mit einem Fahrbefehlsignal-Sender und entlang der Strecke angeordneten, mindestens eine Antennensehleife enthaltenden Signaltibertragertf mit Fabrbefehlslgnalen, vie z.B. Fahrgeschwindigkeitebefehl, Fabrbetriebsanwelsung usw. versorgt werden, dadurch gekennseichnet, daß zusätzlich zu einer abstrahlenden Leiterschleife (8) eine nicht-abstrahlende Leiterachleife (9) vorgesehen ist, die sich entlang der Strecke parallel sur abstrahlenden Leiter schleife (8) erstreckt und ebenfalls an den Fabrbefehlsignalsender (7) angeschlossen ist, daS die abstrahlende Leiterschleife (8) innerhalb eines jeden Blockes (Α,Β,Ο,Β) in einen auf die Fahrtrichtung besogenen unmittelbar vor einer Blookgrense (I₉II₉IH) liegenden Startabschnitt (12), der sieh entlang

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eine β End teile s (H) des Blockes erstreckt, und einen Fahrabschnitt (13) unterteilt 1st, welch Ietaterer sich entlang des übrigen Teiles (15) des Blockes erstreckt, daß jeder dieser Abschnitte (12,15) sur örtlichen Steuerung der Fahrzeuge (^, β ,</") in Übereinstimmung mit dem Blockbelegungszustand Fahrbefehlsignale abstrahlen oder nicht abstrahlen kann, daß die nichtabstrahlende Lelterschleife (9) entlang der gleichen Blockabschnittstelle (14»15) wie bei der abstrahlenden Leiterschleife (θ) in entsprechender Weise in Abschnitte (16,17) unterteilt ist, und daß an beiden Enden dieser Blockabschnittsteile (H, 15) Schaltvorrichtungen (bsi I, II, III und 19,28) vorgesehen sind« um die abstrahlende Schleife (8) und die nicht-abatrahlende Schleife (9) so umzuschalten, daß, wenn gemäß dem Blockbelegungszustand kein Fahrbefehlsignal von einem bestimmten Abschnitt der abstrahlenden Leiter— schleife (8) ausgesendet werden soll, dieser Abschnitt der strahlenden Leiterschleife (8) abgeschaltet und durch den entsprechenden Abschnitt der nicht-etrahlenden Leiterschleife (9) ersetzt wird·

2. Fahrzeugsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlende Leiterschleife (8) und dl· nlcht-

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strahlende Leiterschleife (9) an jeder Blockgrenze (Ι,ΙΙ,ΙΙΙ) kreuzweise verbunden sind (12 mit 17_f 13 mit 16), daß für die wechselweise Weiterleitung des Fahrbefehlsignals entlang des Startabschnittes (12) der strahlenden Leiterschleife (δ) in Abhängigkeit von dem Blockbelegungszustand neben dem Anfang jedes Blockendabschnittes ein Eingangsschalter (19) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit vom Belegungszustand des nachfolgenden Blockes gesteuert wird und zwei mit dem Startabschnitt (12) und dem entsprechenden Abschnitt (16) des nichtstrahlenden Schleifenabschnittes (9) verbundene feste Kontakte (2O₉21) und einen zugehörigen mit einem fahrbefehlslgnaleingang (18) des Startabschnittes (14) verbundenen beweglichen Kontakt (22) enthält, und daß zur Weiterleitung der Fahrbefeblsignale entlang des Fahrabschnittes (13) der strahlenden Leiterschleife (8) in jedem Block am Torderende dee Pahrabschnittes ein Ausgangsschalter (28) vorgesehen ist, der von dem Belegungssustand des gleichen Blockes gesteuert wird und zwei mit dem Eahrabeehnitt (13) und dem entsprechenden Abschnitt (17) der nicht-strahlenden Leiterschleife (9) verbundene feste Kontakte (32,33) und einen zugehörigen, alt dem Fahrbefehlsignaleingang (18) des Startabschnitte» (14) des gleichen Blockes verbundenen beweglichen Kontakt (29) aufweist.

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