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Einrichtung zur Fahrzeu orientierun und fahrgzeuintensiven
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Leitpunktverarbeitung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Im Eisenbahnwesen ist es bekannt, über längs der Fahrwege verlegte
Leitungen und ortsfeste Streckengeräte Informationen auf vorüberlaufende Fahrzeuge
zu übermitteln, die dort in Fahranweisungen umgesetzt werden. Während bei der sogen.
Linienzugbeeinflussung eine Streckenzentrale aus den ihr zur Verfügung stehenden
Daten über Strecken, Fahrzeuge und Fahrpläne die Fahranweisungen mehr oder weniger
komplett erarbeitet, ist dies bei der punktförmigen Zugbeeinflussung nicht der Fall;
hier bilden die Fahrzeuge selbst -aus den punktförmig übermittelten Daten die Fahranweisungen.
Die hierfür erforderlichen Fahrzeugeinrichtungen sind zwar aufwendiger als die für
die Linienzugbeeinflussung erforderlichen Fahrzeuggeräte; dafür aber kann auf eine
sehr viel aufwendigere Steuerzentrale zur Ermittlung der Fahrbefehle verzichtet
werden.
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Bei der punktförmigen Zugbeeinflussung werden den Fahrzeugen von den
an den Fahrwegen angeordneten Streckengeräten in einem mehr oder weniger feinen
Raster sogen. Leitpunktdaten übermittelt, welche eine bei der Weiterfahrt des Fehrzeugs
bzw. Fehrzeugverbandes zu berücksichtigende Soll-Größe und einen Ort bezeichnen,
von dem an diese Soll-Größe gelten soll. Die Soll-Größe kann bei spiels-
weise
eine signalabhängige Soll-Geschwindigkeit, eine streckenseitig vorgegebene Höchst-Geschwindigkeit
oder eine Streckenneigung darstellen. Aus dem Aufsatz "Ausbau der Geschwindigkeitsüberwachung
bei der induktiven Zugbeeinflussung" in ETR (24) 4.1975 ist als Teil einer Fahrzeugeinrichtung
ein sogenannter Bremswegüberwachen bekannt, der eine wegabhängige kontinuierlich
ablaufende Geschwindigkeitskontrolle ermöglicht. Dieser Bremswegüberwacher ermittelt
aus den von den Streckengeräten empfangenen Daten für die einzelnen Fahrorte zulässige
Geschwindigkeiten und führt diese einer Geschwindigkeits-Prüfeinrichtung zu. Als
streckenseitige ubertragungseinrichtungen können beispielsweise die in der DT-OS
2 124 089 offenbarten Streckengeräte verwendet sein.
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Für eine wirtschaftliche Fahrweise ist es erforderlich, den Abstand
zwischen den einzelnen Streckengeräten möglichst kurz zu halten. Dies ermöglicht
es, einen dichten Zugfolgeabstand einzuhalten. Die Fahrzeugeinrichtungen sind deshalb
so auszubilden, daß die Leitpunktdaten sämtlicher innerhalb des maximalen Bremsweges
des Fahrzeugs liegender Leitpunkte abgespeichert und zur Bildung von Fahranweisungen
herangezogen werden können In den hierfür erforderlichen Leitpunktspeicher sind
neben den Speicherschaltmitteln für die übermittelten Soll-Größen Schaltmittel vorzusehen,
aus denen der jeweils aktuelle Abstand zum betreffenden Leitpunkt erkennbar ist.
Der Inhalt dieser Schaltmittel ist laufend entsprechend dem jeweiligen Fahrort des
Fahrzeugs zu verändern; die Schaltmittel sind deshalb als Zähler ausgebildet, deren
Zählkapazität dem maximal möglichen Bremsweg entspricht.
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Da die einzelnen Leitpunktdaten nicht in der Reihenfolge ihres Empfanges
wieder gelöscht werden, sondern dann, wenn sie für die weitere Fahrbefehlsermittlung
nicht mehr benötigt werden, ist es erforderlich, vor dem Einspeichern neuer Leitpunktdaten
freie Speicherplätze zu ermitteln, damit die neuen Daten in diese eingegeben werden
können.
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Die Ausbildung der Schaltmittel zum Ermitteln des aktuellen Leitpunktabstandes
und das Schaltwerk, über das neue Leitpunktdaten
bestimmten Speicherplätzen
des Leitpunktspeichers zugeführt werden, bedingen ein relativ aufwendiges Fahrzeuggerät.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeuggerät zu schaffen, bei dem
für die Ermittlung des aktuellen Leitpunktabstandes keine gesonderten Zähler erforderlich
sind und bei denen der Aufwand für die Zuordnung neuer Leitpunktdaten zu ganz bestimmten
Speicherplätzen des Leitptinktspeichers vermindert ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung
soll darüber hinaus eine absolute Eigenortung des Fahrzeugs zulassen.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß auf mindestens
einem Fahrzeug eines jeden Fahrzeugverbandes ein vom Wegmesser fortschaltbarer Ringzähler
mit einer dem maximalen Bremsweg des Fahrzeugverbandes entsprechenden Mindestzählkapazität
angeordnet ist, daß ferner Speichereinrichtungen vorgesehen sind, in die beim Passieren
von Streckengeräten neben den übermittelten Soll-Größen die sich aus dem aktuellen
Stand des Ringzählers und den übermittelten Entfernungen zwischen Beeinflussungspunkt
und Leitpunkt ergebenden Ringzählerstände einspeicherbar sind und daß die aktuellen
Leitpunktabstände zur Berechnung der an den einzelnen Fahrorten zulässigen Soll-Geschwindigkeiten
durch Differenzbildung der gespeicherten Ringzählerstände und des aktuellen Ringzählerstandes
ermittelbar sind.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung verdeutlicht.
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Fig. 1 zeigt ein Fahrzeuggerät nach dem Stand der Technik, bei dem
zur Abspeicherung von Leitpunktdaten gesonderte Zähler benötigt werden-und Fig.
2 ein na.ch der Erfindung ausgebildetes Fahrzeuggerät, bei dem an Stelle von Zählern
einfache Speicher verwendet sind.
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In Fig. 1 ist in schematischer ausschnittsweiser Darstellung. der
Leitpunktspeicher LPS eines Fahrzeuggerätes dargestellt, in den beim Vorüberlaufen
an nicht dargestellten Streckengeräten Leitpunktdaten übermittelt werden. Die Leitpunktdaten
werden durch Empfangseinrichtungen E. aufgenommen und dem Leitpunktspeicher über
ein vorgeschaltetes Schaltwerk SW zugeführt. Dieses Schaltwerk wird
von
einem Zuordner Z gesteuert, der dafür sorgt, daß die neu aufzunehmenden Leitpunktdaten
an nicht beaufschlagte Speicherplätze des Leitpunktspeichers weitergegeben werden.
Zum Abspeichern der Leitpunktdaten dienen Speicher S1 bis Sn für die Kennzeichnung
der übermittelten Soll-Größen und Zähler Al bis An für die Angabe des jeweilig aktuellen
Leitpunktabstandes. Jeder Zähler wird beim Beaufschlagen des zugehörigen Soll-Größenspeichers
auf den von einem Streckengerät übermittelten Leitpunktabstand voreingestellt und
alle eingestellten Zähler werden dann entsprechend dem nach dem Passieren des jeweiligen
Streckengerätes zurückgelegten Fahrweg schrittweise zurückgestellt. Der in den Zählern
gespeicherte Wert entspricht damit stets dem jeweils aktuellen Leitpunktabstand.
Zum schrittweisen Zurückstehen der Zähler dient ein Wegmesser W, der von einem Radimpulsgeber
J oder einem entsprechenden Organ fortschaltbar ist.
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Eine zyklisch fort schaltbare Auswerteeinrichtung AW untersucht ständig
den Leitpunktspeicher LPS auf die gespeicherten Soll-Grössen und die zugeordneten
aktuellen Leitpunktabstände und führt diejenigen Werte einer nachgeschalteten Fahr-
und Bremssteuerung FuB zu, welche die für den jeweiligen Fahrort größten Fahrteinschränkungen
vorgeben.
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Passiert das Fahrzeug ein weiteres-Streckengerät, ermittelt der Zuordner
Z einen weiteren freien Speicherplatz im Leitpunktspeicher und stellt das Schaltwerk
SW auf die entsprechende Schaltstellung ein. Die übermittelten Leitpunktdaten werden
dann in die so festgelegten S,eicherplätze des Leitpunktspeichers eingegeben, durch
den Wegmesser modifiziert und durch das Auswertegerät für die Fahrbefehlsermittlung
herangezogen.
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Zur Eliminierung unvermeidbarer Meßfehler bei der Wegmessung kann
der Wegmesser W beim Passieren vorgegebener Streckenpunkte gegebenenfalls korrigiert
werden. Diese Streckenpunkte können beispielsweise die Streckengeräte für die Übermittlung
von Leitpunktdaten sein; es können jedoch auch gesonderte Einrichtungen sein, die
lediglich zum Übertragen von Ortsangaben auf die Fahrzeuge vorgesehen sind. Diese
Ortsangaben können beispielsweise die
Streckenkilometrierung oder
andere stellwerksinterne Abschnittskennzeichen angeben. Die Kennzeichen können zusammen
mit dem nach dem Empfangen des Streckenkennzeichens zurückgelegten Fahrweg als absolute
Fahrorte an eine Zentrale rückübertragen werden. Zu diesem Zweck ist das Fahrzeug
mit Sendeeinrichtungen S zu versehen, an das das von den Empfangs einrichtungen
E zuletzt übermittelte Kennzeichen und der seit dem Empfang dieses Kennzeichens
zurückgelegte Fahrweg übermittelt werden. Dieser Fahrweg ist durch einen vom Wegmesserfortschaltbaren
weiteren Fahrweggeber F ermittelbar, der durch jedes neue Kennzeichen in eine vorgegebene
Ausgangsstellung schaltbar ist.
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Fig. 2 zeigt ein nach der Erfindung ausgebildetes Fahrzeuggerät,
bei dem die Zähler ZAl bis ZAn nach Fig. 1 durch Speicher SAl bis SAn ersetzt sind.
Die in diese Speicher eingegebenen Daten dienen wie bei dem Fahrzeuggerät nach Fig.
1 zur Ermittlung der den einzelnen Soll-Größen zugeordneten aktuellen Leitpunktabstände.
Die Ermittlung dieser aktuellen Leitpunktabstände soll nach der Erfindung nicht
mehr dezentral, sondern in einem für alle Speicherplätze des Leitpunktspeichers
gemeinsamen Auswerteorgan erfolgen.
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Da die einzelnen Leitpunktdaten nicht gleichzeitig, sondern beim Passieren
verschiedener Streckengeräte übermittelt werden, müssen für die Ermittlung der aktuellen
Leitpunktabstände auch jeweils unterschiedlich lange Fahrwege seit dem Passieren
des zugehörigen Streckengerätes berücksichtigt werden. Um hierfür ohne eine Vielzahl
von Fahrweggebern mit einem extrem niedrigen Aufwand aus zum kommen, schlägt die-
Erfindung vor, daß auf dem Fahrzeug ein vom Wegmesser fortschaltbarer Ringzähler
R mit einer dem maximalen Bremsweg des Fahrzeugs entsprechenden Mindestzählkapazität
angeordnet ist und daß in den Leitpunktspeicher neben den UbermitteI-ten Soll-Größen
die sich aus dem aktuellen Stand des Ringzählers R und den übermittelten Entfernungen
zwischen Beeinflussungspunkt und Leitpunkt ergebenden Ringzählerstände einspeicherbar
sind.
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Die aktuellen Leitpunktabstände zur Berechnung der an den einzelnen
Fahrorten zulässigen Soll-Geschwindigkeiten sind dann durch einen Vergleicher V
ermittelbarf welcher die Differenz zwischen den in den Speichern SAl bis SAn gespeicherten
Ringzählerständen und dem am jeweiligen Fahrort aktuellen Ringzählerstand ermittelt.
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Der aktuelle Ringzählerstand des Ringzählers R repräsentiert damit
nicht mehr den absoluten Fahrort des Fahrzeugs wie bei dem Fahrzeuggerät nach Fig.
1 sondern einen relativen Fahrort Die beim Passieren von Streckengeräten übermittelten
absoluten Leitpunktabstände werden durch den aktuellen Ringzählerstand des Ringzählers
R relativiert und aus beiden Größen bildet der Vergleicher V wieder den absoluten
aktuellen Leitpunktabstand für die einzelnen Soll-Größen.
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Diese aktuellen Leitpunktabstände führt der Vergleicher der Auswerteeinrichtung
AW zu. Die Auswerteeinrichtung untersucht wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
1 die im Leitpunktspeicher gespeicherten Leitpunktdaten auf die für sie am jeweiligen
Fahrort vorgegebenen Fahrteinschränkungen und leitet die mit der größten Fahrteinschränkung
an die Fahr- und Bremssteuerung FuB weiter.
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Die in den Speichern SA7 bis SAn gespeicherten Ringzählerstände werden
beim Abfragen der in den zugehörigen Speichern S1 bis Sn gespeicherten Soll-Größen
abgefragt und dem Vergleicher zugeführt.
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Auf diese Weise ist sichergestellt, daß von dem Vergleicher stets
diejenigen aktuellen Leitpunktabstände ermittelt werden, die den einzelnen Soll-Größen
auch tatsächlich zugeordnet sind.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach dem Stand der Technik sind zum Ermitteln
freier Speicherplätze ein Zuordner Z und zum Belegen dieser Speicherplätze ein von
diesem Zuordner gesteuertes Schaltwerk SW vorgesehen. Nach einem Teilmerkmal der
Erfindung kann auf einen derartigen Zuordner nunmehr verzichtet werden, weil die
ennzeichen über das Frei- bzw. Besetztsein von Speicherplätzen aus dem Belegungszustand
dieser Speicherplätze direkt entnommen werden können. Diese Kennzeichen dienen zum
Durchschalten bzw. Sperren von UND-Verknüpfungen, über die die Speicherplätze in
Reihe geschaltet sind. Die übermittelten Leitpunktdaten werden zunächst den Speicherplätzen
S1 und SA1 zur Ubernahme angeboten. Sind diese Speicherplätze frei, so werden die
neuen Daten angenommen und abgespeichert. Ein bei freien Speichern S1 und SA1 gesperrtes
UND-Glied U1 verhindert, daß die zu übernehmenden Daten weiteren Speicherplätzen
angeboten werden können.
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Sind dagegen die Speicherplätze S1 und SA1 belegt, so ist das UlD-Glied
Ul durchlässig geschaltet und die übermittelten Leitpunktdaten werden den Speicherplätzen
S2 und SA2 zugeleitet. Sind diese Speicherplätze frei, so erfolgt die Abspeicherung;
sind diese Speicherplätze durch andere Leitpunktdaten belegt, so werden die zu übernehmenden
Leitpunktdaten über das UND-Glied U2 den .Speicherplätzen S3 und SA3 zugeleitet.
Dieser Vorgang der Fortschaltung iibermittelter Leitpunktdaten über die UND-Glieder
U1 bis U6 findet so lange statt, bis freie Speicherplätze aufgefunden sind, in die
die Leitpunktdaten eingegeben werden können. Da annahmegemäß der Leitpunktspeicher
LPS so viele Leitpunktdaten aufnehmen kann wie maximal Leitpunkte innerhalb des
für die Fahr- und Bremssteuerung zu berücksichtigenden Streckenbereiches zu erwarten
sind, ist sichergestellt, daß für jede neue Leitpunktinformation freie Speicherplätze
gefunden werden und keine Leitpunktdaten wegen Erschöpfung der Speicherkapazität
des Leitpunktspeichers verloren gehen können.
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Ist es erforderlich, daß das Fahrzeug auch seinen absoluten Fahrort
innerhalb eines Eisenbahnnetzes erkennt, beispielsweise um ihn einer Streckenzentrale
oder anderen Fahrzeugen mitzuteilen, so ist auf dem Fahrzeug ein weiterer Speicher
SR anzuordnen, in dem der beim Passieren eines Streckengerätes für die Übermittlung
eines Ortskennzeichens jeweils aktueller Ringzählerstand bis zur Übermittlung des
nächsten Ortskennzeichens abgespeichert wird. Der absolute Fahrort des Fahrzeugs
wird durch das zuletzt übermittelte Ortskennzeichen und den nach dem Empfang dieses
Ortskennzeichens zurückgelegten Fahrweg gebildet. Dieser Fahrweg läßt sich zu jedem
Zeitpunkt durch den Vergleicher V oder einen gesonderten Vergleicher ermitteln,
welcher den im Speicher SR gespeicherten Ringzählerabstand mit dem jeweils aktuellen
Ringzählerstand vergleicht und den Differenzwert als Fahrweggröße angibt. Voraussetzung
für diese Art der Fahrorterkennung ist allerdings, daß der Abstand der Strekkengeräte
für die Ortskennzeichen nicht größer ist als die Fahrstrecke, an die die Ringzählerkapazität
angepaßt ist. Andernfalls müßten für die Fahrwegbestimmung zusätzliche Schaltmittel
bereitgestellt
werden, welche feststellen, wie oft ein Speicherplatz
des Ringzählers R zwischen dem Empfang aufeinanderfolgender Ortskennzeichen beaufschlagt
worden ist und welche diese Zahl für die Fahrwegermittlung berücksichtigen.
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