DE2703931A1

DE2703931A1 - Einrichtung zur datenuebertragung und entfernungsmessung zwischen schienenfahrzeugen und einer ortsfesten station

Info

Publication number: DE2703931A1
Application number: DE19772703931
Authority: DE
Inventors: Peter Prof Dr Ing Form
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-01-31
Filing date: 1977-01-31
Publication date: 1978-08-03
Also published as: FR2378663A1; CH617628A5; FR2378663B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA 77 P 8 0 0 1 BRD

Einrichtung zur Datenübertragung und Entfernungsmessung zwischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten Station

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Datenübertragung und Entfernungsmessung zwischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten Station, die in regelmäßig vorgegebenen Zeitlagen über einen durch seine Laufzeiteigenschaften charakterisierten Datenkanal Impulse an die Schienenfahrzeuge sendet, und diese zu anderen Zeitlagen Impulse an die Station rücksenden, wobei die Impulslaufzeit über den Datenkanal zur Entfernungsmessung ausgewertet wird.

Eine derartige Einrichtung ist in der DT-PS 912 584 beschrieben. Hieraus ist es bekannt, zur Ermöglichung eines getrennten Nachrichtenverkehrs mit mehreren auf derselben Frequenz arbeitenden, räumlich an verschiedenen Stellen liegenden Teilnehmern von einer ortsfesten Station aus eine mit modulierten Pulsen derart getastete Schwingung der genannten Frequenz zu verwenden, daß die in der ortsfesten Station ankommenden Pulse jedes Teilnehmers zeitlich gegen die dort ankommenden Pulse der übrigen Teilnehmer versetzt sind. Als Maß für die Entfernung der Schienenfahrzeuge von der ortsfesten Station wird die Laufzeit des Pulses bzw. bestimmter, sich periodisch wiederholender Impulse des Pulses ausgewertet. Zu dem Zweck wird vom Sender der ortsfesten Station ständig ein Taktpuls für alle Schienenfahrzeuge ausgesandt, die sich im Bereich der Station befinden. Der Taktpuls wird von den Fahrzeugempfängern aufgenommen und bewirkt die Aussendung von Impulsen mit für jedes

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Schienenfahrzeug derart verschiedener zeitlicher Verzögerung, daß die Impulse aller Schienenfahrzeugsender bei allen, im Rahmen des durch die ortsfeste Station betreuten Streckenbereiches möglichen Entfernungen der Schienenfahrzeuge von der ortsfesten Station immer nacheinander in vorgegebener Reihenfolge eintreffen. Die Abtastfrequenz des Taktpulses wird dabei so niedrig gewählt, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen alle Fahrzeugmeldungen in der ortsfesten Station empfangen werden können.

Durch diese bekannte Einrichtung ist es möglich, alle Fahrzeugbewegungen und die jeweiligen Standortverhältnisse der einzelnen Schienenfahrzeuge in der ortsfesten Station zu ermitteln und kenntlich zu machen. Die Station hat dabei die Möglichkeit, den einzelnen Schienenfahrzeugen Befehle und andere Nachrichten zu Ubermitteln. Ebenso können aber auch die Schienenfahrzeuge selbst zur ortsfesten Station Nachrichten übermitteln.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Einrichtung, daß eine Eigenortung auf den Schienenfahrzeugen, also eine Ermittlung des Ab-Standes des Jeweiligen Schienenfahrzeuges von der ortsfesten Station oder aber auch von anderen Schienenfahrzeugen nicht ohne weiteres möglich ist.

Aus der DT-PS 1 106 79A ist eine Zugdeckungseinrichtung bekannt, bei welcher zur Fahrortbestimmung auf den Zügen und zur Informationsübertragung zwischen den Zügen und einer ortsfesten Station, längs der Strecke eine Doppelleitung mit Markierungsstellen verlegt ist, die an eine ortsfeste Station angeschlossen ist und von dieser mit Wechselstrom gespeist wird. Der eine Leiter der Doppelleitung ist am Schienenfuß der einen Fahrschiene, der zweite Leiter 1st am Schienenfuß der anderen Fahrschiene angeordnet. An den Markierungsstellen, z.B. alle 100 Meter, tauschen die beiden Leiter miteinander die Gleisseite. Die dadurch entstehenden Kreuzungsstellen können von den Schienenfahrzeugen mit liilfe von induktiv gekoppelten Empfangsspulen "elektrisch erkannt" werden. Beim Passieren der genannten Kreuzungsstellen werden auf den betreffenden Schienenfahrzeugen Impulse ausgelöst. Durch das Zählen der seit

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dem Einfahren des Schienenfahrzeuges in den der Station zugeordneten Streckenbereich empfangenen Impulse kann auf dem Schienenfahrzeug der jeweilige Fahrort ermittelt werden. Diesbezügliche Informationen können über die Linienleitung der ortsfesten Station mitgeteilt werden.

Es ist ohne weiteres klar, daß eine Fahrortermittlung nach einem derartigen Zählverfahren nicht ganz unproblematisch ist. Einerseits können unerwünschte Störimpulse ein zur Wegmessung auf den Schienenfahrzeugen vorgesehenes Zählwerk in unzulässiger Weise fortschalten. Auf der anderen Seite hat ein Defekt der Linienleitung, bei welchem eine Kreuzungsstellenauswertung nicht mehr möglich ist, zur Folge, daß auf den Schienenfahrzeugen zwar eine Zwangsbremsung ausgelöst wird, jedoch ein Fortschalten des Weg-Zählers nicht erfolgen kann, da die hierzu erforderlichen Wegimpulse fehlen.

Auf der anderen Seite ist es möglich, das genannte Zählwerk zur Fahrortbestimmung mit Hilfe von Impulsen fortzuschalten, die durch eine mit einem Fahrzeugrad in Verbindung stehende Einrichtung ausgelöst werden. Damit wäre zwar eine Unabhängigkeit von der Linienleitung gegeben, jedoch entstehen möglicherweise immer dann wieder fehlerhafte Wegmessungen, wenn das Fahrzeugrad gleitet oder schleudert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der obengenannten Arten dahingegehend weiter auszubilden, daß zur Sicherung und Steuerung von Schienenfahrzeugen eine Eigenortung der Schienenfahrzeuge ermöglicht wird, die unabhängig vom Zählen markanter Streckenpunkte sowie unabhängig von Einrichtungen ist, die mit den Fahrzeugrädern in Verbindung stehen, so daß eine Fehlerintegration ausgeschlossen ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der bekannte Linienleiter in Verbindung mit den Sende- und Empfangseinrichtungen der Schienenfahrzeuge und der ortsfesten Station als Übertragungskanal zwischen den Schienenfahrzeugen und der ortsfesten Station Anwen-

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dung finden kann, da ein derartiger Übertragungskanal günstige Eigenschaften im Hinblick auf die Laufzeitauswertung von Impulsen aufweist. Die im allgemeinen bei der Linienleitung vorgesehenen Kreuzungsstellen dienen im wesentlichen zur Entkopplung der Doppelleitung vom Gleiskörper und werden für die allgemeine Ortung nicht mehr verwendet. Sie können schließlich dazu dienen, den kleinen Regelkreis auf den Schienenfahrzeugen zu bedienen, also direkt die Fahr-Bremsregelung zu steuern. Die Anwendung kann beispielsweise dahingehend erfolgen, daß bei der Übertragung einer FUhrungsgröße von der ortsfesten Station auf das Schienenfahrzeug, beispielsweise einen bestimmten Weg noch zu fahren oder mit einer bestimmten Geschwindigkeit weiterzufahren, seine Ist-Größe selbst zu messen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Station zum Vorgeben der Zeitlagen ein Taktimpulsgeber mit einer Periodendauer vorgesehen ist, die zusammengesetzt ist aus mindestens der Dauer eines an ein Schienenfahrzeug zu übertragendes Adreßtelegramm einschließlich dessen maximaler Laufzeit bei maximalem Abstand, der Dauer eines durch das ausgewählte Schienenfahrzeug abgegebenen und durch dieselbe Adresse gekennzeichneten Teilnehmerpulses einschließlich dessen maximaler Laufzeit bis zur Station bei maximalem Abstand sowie der Dauer eines aufgrund des genannten Teilnehmerpulses in der Station anschließend ausgelösten Antwortpulses einschließlich dessen doppelter Laufzeit bei maximalem Abstand, und daß auf Jedem Schienenfahrzeug ebenfalls ein Taktimpulsgeber mit der Periodendauer des Taktimpulsgebers in der Station vorhanden ist in Verbindung mit Schaltmitteln zur Synchronisierung.

Bei einer derartigen Einrichtung zur Datenübertragung und Entfernungsmessung sind nicht wie beim bekannten zeitsynchronen System den einzelnen mit der ortsfesten Station im Informationsaustausch stehenden Schienenfahrzeugen feste Zeitlagen zugeordnet. Der besondere Vorteil liegt darin, daß sich auf diese Art und Weise keine Probleme im Hinblick auf die Aquisition ergeben. Wenn nämlich beim bekannten zeitsynchronen System - das sei an dieser Stelle kurz noch näher erläutert - die mit der ortsfesten Station im Informationsaustausch stehenden Schienenfahrzeuge im Hinblick auf deren Reihenfolge und fahrdynamischen Eigenschaften erfaßt sind, so dürf-

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ten sich keine Schwierigkeiten mehr ergeben. Bevor dies jedoch so weit ist, ergeben sich außerordentlich schwierige Probleme. Wenn beispielsweise aus dem der ortsfesten Station zugeordneten Strekkenbereich Schienenfahrzeuge ausfahren, und es kommen neue Schienenfahrzeuge in den genannten Streckenbereich hinein, dann ist unter Umständen beim bekannten zeitsynchronen System bereits eine falsche Zuordnung gegeben. Je langer die Streckenbereiche werden, desto wahrscheinlicher ist es, daß es Zuführungswege und Abzweigungen gibt, wodurch die zunächst in der ortsfesten Station als gegeben anzusehende Reihenfolge der Schienenfahrzeuge und damit deren aufeinanderfolgende Antworten durcheinanderkommen können. Um diesen Nachteil zu vermeiden, müßten rein theoretisch Schienenfahrzeuge berücksichtigt werden, die eigentlich nicht mehr im betrachteten Streckenbereich existent sind. So ist es bei dem bekannten System auch denkbar, daß innerhalb der Zeitlagen zweier von der ortsfesten Station ausgegebener Pulse Zeitlagen existieren, die zunächst mit einem Schienenfahrzeug belegt gewesen sind und danach frei wurden. Trotzdem können diese Zeitlagen nicht neu vergeben werden, weil sonst die Zuordnung der in der ortsfesten Station nacheinander empfangenen Impulse der Schienenfahrzeuge nicht mehr gegeben ist. Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Hinblick auf die Synchronisierung der auf den Schienenfahrzeugen vorgesehenen Taktimpulsgebern ist dadurch gekennzeichnet, daß den Taktimpulsgebern Schaltmittel zum Auslösen eines Referenzimpulses nach jedem Taktimpuls zugeordnet sind mit einer Bemessung der Schaltmittel, daß der zeitliche Abstand der Referenzimpulse durch die Dauer eines Teilnehmerpulses eines Schienenfahrzeuges vermehrt um die doppelte maximale Laufzeit eines Signals zwischen der Station und einem davon in maximaler Entfernung befindlichen Schienenfahrzeug gegeben ist, und daß in der Station ein Auswerter zum Ermitteln der Zeitdifferenz aus der zeitlichen Lage eines Taktimpulses zum Ankunftzeitpunkt eines von einem synchronisierten Schienenfahrzeug beim zeitlich gleichen Taktimpuls abgegebenen Teilnehmerpulses und eine Auslöseschaltung für einen sich zeitlich dem Teilnehmerpuls anschließenden Antwortpuls der Station vorgesehen ist, wobei der Auslösezeitpunkt um die gemessene Zeitdifferenz vor dem dem Taktimpuls

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folgenden Referenzirapuls der Station liegt, und daß auf den Schienenfahrzeugen zur Synchronisation des jeweiligen Taktimpulsgebers ein Rechner zum Ermitteln der halben Zeitdifferenz aus der zeitlichen Lage des Referenzimpulses des Schienenfahrzeuges zum AnkunftZeitpunkt des genannten Antwortpulses der Station vorgesehen ist.

Mit Hilfe dieser Einrichtung ist es in vorteilhafter Weise möglich, den Taktimpulsgeber auf einem noch zu synchronisierenden Schienenfahrzeug innerhalb eines speziellen Informationsaustausches zwischen der ortsfesten Station und dem Schienenfahrzeug dadurch zu synchronisieren, daß die ortsfeste Station das Schienenfahrzeug zunächst mit dessen fest zugeordneter Adresse aufruft, wonach das Schienenfahrzeug an die ortsfeste Station einen dieselbe Adresse beinhaltenden Teilnehmerpuls absetzt, nach dessen Auswerten in der ortsfesten Station diese wiederum einen Antwortpuls an das betreffende, allein auf Empfang stehende Schienenfahrzeug sendet, dessen speziell errechnete Zeitlage als Sollwert zur Synchronisierung des auf dem Schienenfahrzeug vorhandenen Taktimpulsgebers dient. Da dieser Synchronisationsvorgang bei jedem Datenaustausch zwischen der ortsfesten Station und einem Schienenfahrzeug betriebsmäßig selbsttätig erfolgt, ist nicht nur eine einmalige Synchronisation gegeben, sondern in einem LangzeitVorgang eine stets wiederkehrende im Sinne einer Optimierung.

Für die gewünschte Entfernungsmessung entweder in der Station im Hinblick auf ein entferntes Schienenfahrzeug oder aber auf einem Schienenfahrzeug selbst mit Hilfe der eingangs erwähnten Laufzeitmessung von Impulsen kann die erste Vorderflanke im erstgenannten Fall des Teilnehmerpulses eines Schienenfahrzeuges und im zweiten Fall die erste Vorderflanke eines Antwortpulses der ortsfesten Station ausgewertet werden. Hierzu ist es erforderlich, den Empfangszeitpunkt der Vorderflanke des auszuwertenden Pulses genau zu ermitteln. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß bei vorgegebener Bandbreite des durch die Linienleitung vorgegebenen Übertragungskanals keine anzustrebende unendlich kleine Anstiegszeit der Vorderflanke gegeben ist. Ferner ist zu berücksichtigen, daß die

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für die genannten Meßzwecke auszuwertenden Pulse einen endlichen Störabstand aufweisen, der ebenfalls das Meßergebnis in unerwünschter Weise beeinträchtigt. Aus diesen Gegebenheiten resultiert, daß die mit einfachen Auswerteeinrichtungen erzielbare Meßgenauigkeit bezüglich der Entfernungsmessung nur bei 250 Metern liegt. Dieser Wert ist im Hinblick auf eine dichte Folge von Schienenfahrzeugen und unter der Annahme einer hohen Fahrgeschwindigkeit als zu groß anzusehen. Um nun die Entfernungsmessung genauer machen zu können, müßte ein Datenübertragungskanal geschaffen werden, der eine Bandbreite von weit über 100 KHz aufweist. Das wäre aber zu aufwendig.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung erfordert zur Verbesserung der Laufzeitmessung keinen breitbandigen Datenübertragungskanal und ist dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schienenfahrzeugen und in der ortsfesten Station für den jeweils abzugebenden Puls ein Senderegister vorgesehen ist, das außer den für die Jeweilige Empfangsseite vorgesehenen Nachrichten erforderlichen Informationssignalen eine vorgegebene Anzahl von keine Information darstellenden Meßimpulsen zuschaltet, daß ferner auf den Schienenfahrzeugen und in der Station zur Entfernungsmessung je eine Laufzeitauswerteeinrichtung vorgesehen ist, die auf den Schienenfahrzeugen und in der Station mit dem jeweiligen Taktimpulsgeber verbunden ist und andererseits zur Aufnahme der vorgegebenen Anzahl von Meßimpulsen an einen Ausgang des betreffenden Empfängers für die empfangenen Pulse angeschlossen ist.

Die vorgegebene Anzahl von Meßimpulsen, die keine Information darstellen, bilden eine Art Präambel, sofern diese Meßimpulse am Anfang des Teilnehmerpulses eines Schienenfahrzeuges oder am Anfang eines Antwortpulses der ortsfesten Station zugeschaltet werden. So ist es beispielsweise möglich, daß die Präambel stets aus 25 hintereinander gesendeten einzelnen Impulsen im Abstand von jeweils 10 /us bestehen. Wenn nun ferner damit gerechnet werden kann, daß voneinander unabhängige, also durch den Störabstand oder Rauschen, Verfälschungen der Anstiegsflanken der 25 Einzelimpulse im Rahmen jeder Präambel stattfinden, bedeutet das, daß bei der Laufzeitauswertung die Anstiegszeiten von 25 Einzelimpulsen gemessen werden. Dadurch verringert sich der Effektivfehler

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um die Wurzel aus der Anzahl der Messungen. Auf diese Art und Weise wird der oben für die Entfernungsmessung angegebene Fehler von 250 Metern auf 50 Meter herabgesetzt.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer ortsfesten Station zur Datenübertragung und Entfernungsmessung zwischen dieser Station und Schienenfahrzeugen,

Fig. 2 einen Pulsplan für einen Informationsaustausch zwischen der Station und einem nicht synchronisierten Schienenfahrzeug,

Fig. 3 den Pulsplan für den Informationsaustausch zwischen der Station und einem synchronisierten Schienenfahrzeug,

Fig. 4 den Pulsplan mit im wesentlichen einer informationslosen Impulsfolge der Station für Meßzwecke auf den Schienenfahrzeugen und

Fig. 5 das Blockschaltbild von Einrichtungen auf den Schienenfahrzeugen zum Datenaustausch mit der ortsfesten Station und zur Entfernungsmessung.

Das Blockschaltbild nach Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zur Datenübertragung und Entfernungsmessung in einer ortsfesten Station, die über einen Datenkanal DL in Form einer gekreuzten Linienleitung mit den im zugehörigen Streckenbereich fahrenden Schienenfahrzeugen korrespondiert. Zu dem Zweck sind die Schienenfahrzeuge mit Antennen ausgerüstet, die mit der Linienleitung induktiv gekoppelt sind. Da die elektrischen Eigenschaften des Datenkanals DL bekannt sind und somit auch die Laufzeiteigenschaften, ist es möglich, durch Auswerten von Impulsen, die entweder von der Station oder von den Schienenfahrzeugen abgegeben werden, auf den Schienenfahrzeugen oder in der Station durch Bewerten der jeweiligen Impulslaufzeiten eine Entfernungsmessung durchzuführen. Im ersten Fall kann also in der Station festgestellt werden, wie weit von dieser sich ein Schienenfahrzeug befindet. Im zweiten Fall kann auf dem Schienenfahrzeug selbst der jeweilige Fahrort, also die

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Entfernung von der Zentrale errechnet werden. Neben Einrichtungen zur Durchführung dieser Ortsbestimmung sind Einrichtungen vorgesehen, die mittelbar zum Synchronisieren von für die Meßzwecke auf den Schienenfahrzeugen vorgesehenen Einrichtungen vorgesehen sind.

Andere wesentliche Baugruppen in der Station dienen zum Ermitteln einer auf das jeweilige Schienenfahrzeug zu übertragenden Führungsgröße, die eine auf den Schienenfahrzeugen vorgesehene Fahr- und Bremsregelung führt.

Ein Taktimpulsgeber TGRS, dessen Taktimpulse T1, T2 (Fig. 2) durch bekannte Stabilisierungsmaßnahmen über einen langen Zeitraum frequenz- und phasenkonstant erzeugt werden, dienen zum Vorgeben von Zeitlagen, sogenannten Zeitschlitzen. Auf jedem der mit der ortsfesten Station nach Fig. 1 über den Datenkanal DL am Informationsaustausch beteiligten Schienenfahrzeuge ist ebenfalls ein Taktimpulsgeber TGRZ, Fig. 5 f vorgesehen, der nach erfolgter Synchronisation Taktimpulse abgibt, welche dieselbe Folgefrequenz und dieselbe Phasenlage derjenigen Taktimpulse aufweisen, die vom Taktimpulsgeber TGRS der Station ausgelöst werden. An den Taktimpulsgeber TGRS ist ein Steuertaktgeber STRS angeschlossen, der die Aufgabe hat, zu vorgegebenen Zeitpunkten ein Senderegister SRRS zu steuern. Dabei erfolgt die jeweilige Freigabe des Steuertaktgebers STRS durch ein ODER-Glied 01.

An den Taktirnpulsgeber TGRS ist ferner ein Verzögerungsglied VD angeschlossen, das die Aufgabe hat, eine vorgegebene Zeit nach jedem Taktimpuls T1, Fig. 2, einen Referenzimpuls REF auszulösen, der im Zusammenhang mit Synchronisierungsaufgaben benötigt wird. Das Verzögerungsglied VD ist so bemessen, daß der zeitliche Abstand eines Referenzimpulses REF, Fig. 2, gegeben ist durch die Dauer eines von einem Schienenfahrzeug an die Station gesendeten Teilnehmerpulses MP, Fig. 2, vermehrt um die doppelte maximale Laufzeit LZ1, Fig. 2, eines von der Station sich in maximaler Entfernung befindenden Schienenfahrzeuges.

An den Taktimpulsgeber TGRS ist ferner ein Auswerter AR angeschlossen, der zusätzlich mit einem in der Station befindlichen

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Empfänger ES verbunden ist. Der Auswerter AR hat die Aufgabe, den EmpfangsZeitpunkt des Beginns eines von einem Schienenfahrzeug abgegebenen Teilnehmerpulses MP, Fig. 2, gegenüber dem zeitlich davor liegenden Taktimpuls T1, Fig. 2, festzustellen. Eine auf diese Art und Weise ermittelte Zeitdifferenz Δτ wird als Korrekturwert zusammen mit den Referenzimpulsen REF einer Auslöseschaltung ASG zugeführt, deren Aufgabe und Wirkungsweise noch näher erläutert wird.

Für die Bestimmung des Fahrortes eines mit der Station im Datenaustausch stehenden Schienenfahrzeuges dient ein Laufzeitauswerter LARS. Dieser ist einerseits mit dem Empfänger ES und andererseits mit dem Taktimpulsgeber TGRS verbunden. Für die Laufzeitauswertung in der Station wird vorausgesetzt, daß der Taktimpulsgeber auf einem Schienenfahrzeug, dessen Entfernung von der Station in dieser ermittelt werden soll, synchronisiert ist, so daß die Taktimpulse auf dem betreffenden Schienenfahrzeug synchron ausgelöst werden mit denjenigen in der Station. Da ferner die Einrichtungen auf dem Schienenfahrzeug - wie noch näher erläutert wird - so konzipiert sind, daß die Teilnehmerpulse MP, Fig. 2, des Schienenfahrzeuges jeweils zum Zeitpunkt eines Taktimpulses, z.B. T1, Fig. 2, abgegeben werden, kann mit Hilfe des Laufzeitauswerters LARS aus dem AnkunftZeitpunkt des Teilnehmerpulses MP, Fig. 2, bezüglich des Taktimpulses T1, Fig. 2, die Laufzeit des Teilnehmerpulses MP vom aussendenden Schienenfahrzeug bis zur Station ermittelt und unter Berücksichtigung der bekannten Laufzeiteigenschaften des Datenkanals DL die Entfernung des Schienenfahrzeuges von der Station berechnet werden. Der so ermittelte Entfernungswert wird in einen Vergleicher VGOS gegeben.

Zur Steigerung der Genauigkeit der Wegmessung aus einer Laufzeitmessung wird im Laufzeitauswerter LARS nicht nur die eine erste Vorderflanke des jeweils einlaufenden Teilnehmerpulses MP, Fig. 2, ausgewertet, sondern eine Vielzahl von Meßimpulsen. Diese bilden den informationslosen Anfang in Form einer Präambel PF jedes Teilnehmerpulses MP* Fig. 2. Der vom Laufzeitauswerter LARS ermittelte Wert ist somit ein Mittelwert, der unter Zugrundelegung von z.B. 25 Meßimpulsen im Rahmen der Präambel PF (Fig. 2) aufgrund -von 25 Einzelergebnissen durch Mittelwertbildung errechnet wurde.

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An den Taktimpulsgeber TGRS ist über gesonderte Leitungen ferner eine Adressenauswahleinrichtung AWG angeschlossen; sie hat die Aufgabe, alle in einem zugeordneten Adressenspeicher ASRS enthaltene Adressen von im Streckenbereich der Station befindlichen Schienenfahrzeugen nach einer vorgegebenen Reihenfolge abzufragen. Ferner ist im Schaltungszusammenhang mit dem Adressenspeicher ASRS ein Kennungsspeicher KSR vorgesehen, der im Wechsel mit dem Adressenspeicher ASRS durch die Adressenauswahleinrichtung AWG abgefragt werden kann. Der genaue Zeitpunkt, zu dem eine durch die Adressenauswahleinrichtung AWG bestimmte Adresse im Adressenspeicher ASRS abgefragt wird, ist durch den Taktimpulsgeber TGRS festgelegt und zwar dahingehend, daß zeitlich gesehen das Ende eines Adreßtelegramms AM1 bzw. AM2, Fig. 2, zuzüglich der maximalen Laufzeit des betreffenden Adreßtelegrammes bis zu einem am Ende des Streckenbereiches in maximaler Entfernung fahrenden Schienenfahrzeuges noch vor dem Auslösezeitpunkt des zeitlich folgenden Taktimpulses T1 bzw. T2, Fig. 2, liegt. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird das Adreßtelegramm AM1 durch Vorgabe einer bestimmten Adresse aus dem Adressenspeicher ASRS so zeitig vorgenommen, daß unter der Annahme einer maximalen Laufzeit LZ1, Fig. 2, das erwähnte Adreßtelegramm vor dem Taktimpuls T1 auf dem Schienenfahrzeug empfangen werden kann, das sich von der Station in maximaler Entfernung befindet. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß sich die Pulspläne nach Fig. 2 bis k auf Vorgänge des Aussendens von Telegrammen seitens der Station an ein durch seine Adresse ausgewähltes Schienenfahrzeug sowie den Empfang von Telegrammen dieses Schienenfahrzeuges in der Station bezieht.

Der Kennungsspeicher KSR enthält praktisch gesehen eine Spezialadresse, aufgrund derer alle im Bereich der Station sich befindenden Schienenfahrzeuge eine Datenverarbeitung vornehmen, wogegen bei einer Adresse aus dem Adressenspeicher ASRS nur ein ganz bestimmtes Schienenfahrzeug zur Abgabe seines Teilnehmerpulses MP, Fig. 2, angeregt wird. Der Zeitpunkt zur Abgabe der Sonderadresse aus dem Kennungsspeicher KSR ist durch den Taktimpulsgeber TGRS jeweils bei einem seiner Taktimpulse T1 bzw. T2, Fig. 2, festgelegt.

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Für die mittelbare Synchronisation der auf den Schienenfahrzeugen vorgesehenen Taktimpulsgebern ist in der Station außer dem Auswerter AR die Auslöseschaltung ASG vorgesehen, welche die Aufgabe hat, in der Station einen Antwortpuls AP, Fig. 2, auszulösen für das den vorangegangenen Teilnehmerpuls MP, Fig. 2, abgebende Schienenfahrzeug. Der Antwortpuls AP erhält durch die Auslöseschaltung ASG für eine erforderliche Synchronisation des Taktimpulsgebers auf dem betreffenden Schienenfahrzeug eine noch näher zu erläuternde zeitliche Lage zum Referenzimpuls REF, Fig. 2.

Der Auslösezeitpunkt für einen Antwortpuls AP, Fig. 2,liegt jeweils um den Betrag der durch den Auswerter AR ermittelten Zeitdifferenz A T vor dem Referenzimpuls REF, Fig. 2, der wiederum zeitlich gesehen unmittelbar hinter dem Teilnehmerpuls MP, Fig. 2, liegt.

Das nach jedem in der Station empfangenen und ausgewerteten Teilnehmerpulses MP, Fig. 2 , durch die Auslöseschaltung ASG abgegebene Auslösesignal ALL gelangt einerseits auf das ODER-Glied 01 und andererseits auf einen Führungsrechner FRR, der die Aufgabe hat, eine Führungsgröße, z.B. einen Soll-Geschwindigkeitswert, zu errechnen, der im Rahmen des auf den empfangenen Teilnehmerpulses MP von der Station an das betreffende Schienenfahrzeug auszugebenden Antwortpuls AP, Fig. 2, übermittelt wird.

Bisher ist erläutert worden, daß die ortsfeste Station jeweils vor einem durch je zwei Taktimpulse, T1 bzw. T2, Fig. 2, gebildeten Zeltschlitz ein Adreßtelegramm AM1 an ein im betreffenden Streckenbereich befindliches Schienenfahrzeug sendet und innerhalb des durch die beiden Taktimpulse T1 und T2, Fig. 2, vorgegebenen Zeitschlitze3 auf einen durch das angerufene Schienenfahrzeug abgegebenen Teilnehmerpuls MP einen Antwortpuls AP, Fig. 2, aussendet. Außerdem wird in regelmäßigen Abständen, z.B. nach jedem zehnten Zeitschlitz, anstelle des Adreßtelegrammes, vgl. Fig. 4 links, zu Beginn des Zeitschlitzes beim Taktimpuls T3 ein Sonderpuls SP für alle im Streckenbereich der betrachteten Station befindlichen Schienenfahrzeuge abgegeben. Dieser Sonderpuls SP setzt sich zusammen aus einer vorgegebenen Anzahl von Meßimpulsen, z.B. 25, die als Präambel PSM den Telegrammkopf des Sonderpulses SP bilden. Die Präambel PSM dient auf allen angesprochenen Schienen-

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fahrzeugen zur genauen Eigenortung, also zur Bestimmung des jeweiligen Abstandes von der ortsfesten Station. Der Sonderpuls SP ist ferner gekennzeichnet durch die Sonderadresse SAE, die im Kennungsspeicher KSR durch die Adressenauswahleinrichtung AWG abfragbar ist.

Zur Bildung des Adreßtelegramms AM1 oder des Antwortpulses AP, Fig. 2, oder des Sonderpulses SP, Fig. 4, dient das bereits kurz erwähnte Senderegister SRRS in Verbindung mit einem Speicher für Meßimpulse SMES. Dieser Speicher wird über ein ODER-Glied 02 entweder durch den Kennungsspeicher KSR oder aufgrund der vom FUhrungsgrößenrechner FRR ermittelten und auf ein Schienenfahrzeug zu übertragenden Führungsgröße FE aktiviert. Im ersten Fall handelt es sich um die Bildung des Sonderpulses SP, Fig. k\ im zweiten Fall wird der Antwortpuls AP, Fig. 2, erstellt. Ausgangsseitig ist das Senderegister SRRS und der Speicher für Meßimpulse SMES mit dem Sender SS verbunden, der über eine Sende-Empfangsweiche SES an den Datenkanal DL angeschlossen ist.

Von der Empfangsseite her gesehen ist zum Blockschaltbild nach Fig. 1 folgendes zu sagen. Der an die Sende-Empfangsweiche SES angeschlossene Empfänger ES speist außer dem bereits in seiner Funktion beschriebenen Auswerter AR und den ebenfalls erläuterten Laufzeitauswerter LARS ein Empfangsregister ERS. Während der Auswerter AR und der Laufzeitauswerter LARS jeweils zeitlich gesehen die Flanke des ersten bzw. die Flanken aller in der Präambel PF befindlichen Meßimpulse auswerten, nimmt das Empfangsregister ERS die im Rahmen des Teilnehmerpulses MP vom Schienenfahrzeug übermittelten Informationen im Hinblick auf die betreffende Adresse AEZ im Speicherplatz ERA den auf dem Jeweiligen Fahrzeug ermittelten Fahrort FOT im Speicherplatz ERO, die Zuglänge ZLE im Speicherplatz ERZ, sowie die Ist-Geschwindigkeit GT im Speicherplatz ERG auf. Der Rest des Teilnehmerpulsee MP beinhaltet eine Reserve RE, Fig. 2, für die der Speicherplatz ERR vorgesehen ist. Die Speicherplätze ERO, ERZ und ERG sind mit dem Führungsgrößenrechner FRR verbunden, der über eine Leitung L1 weitere betriebliche Informationen aufnehmen kann, die zur Bildung der für ein Schienenfahrzeug erforderlichen Führungsgröße herangezogen werden kann.

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■ Der Speicherplatz ERA des Empfangsregisters ERS ist mit einem Vergleicher VGA verbunden, der zusätzlich an den Ausgang des Adressenspeichers ASRS angeschlossen ist. Der Vergleicher VGA hat die Aufgabe festzustellen, ob bei der in dem Adreßtelegramm AM1, Fig. 2, enthaltenen Adresse als Aufruf für das im Streckenbereich der ortsfesten Station befindliche Schienenfahrzeug sich dieses im Rahmen seines Teilnehmerpulses MP, Fig. 2, mit derselben Adresse AEZ meldet. Der Vergleicher VGA gibt über dessen Ausgangsleitung nur dann ein Zulässigkeltskennzeichen an die Auslöseschaltung ASG ab, wenn eine Übereinstimmung im Hinblick auf die erwähnten Adressen erkannt werden konnte. Nur in dem Fall wird also von der Auslöseschaltung ASG das Auslösesignal ALL für einen Antwortpuls AP, Fig. 2, gegeben.

Der Speicherplatz ERO des Empfangsregisters ERS ist mit dem Vergleicher VGOS verbunden, der außerdem an den Laufzeitauswerter LARS angeschlossen ist. Der Vergleicher VGOS ist somit in der Lage zu prüfen, ob der in der ortsfesten Station ermittelte Entfernungswert für ein bestimmtes Schienenfahrzeug mit demjenigen Entfer- nungswert übereinstimmt, der auf dem genannten Schienenfahrzeug selbst ermittelt wurde und im Rahmen des von diesem Schienenfahrzeug zur Station übertragenen Teilnehmerpulses MP, Fig. 2, übermittelt wurde. Bei fehlender Übereinstimmung kann vom Vergleicher VGOS über die Leitung L2 an den Führungsgrößenrechner FRR ein Alarmsignal gegeben werden, das bei der Ermittlung der FUhrungsgröße für das Schienenfahrzeug, für welches der Fahrortvergleich negativ verlief, berücksichtigt wird. Als Soll-Geschwindigkeitswert wird in dem Fall auf das Schienenfahrzeug der Wert Null übertragen.

Zur weiteren Erläuterung des Blockschaltbildes nach Fig. 1 werden nachfolgend drei charakteristische Arbeitsbeispiele gebracht, wodurch die einzelnen Baugruppen des Blockschaltbildes nach Fig. 1 im Zusammenhang mit den Pulsplänen nach Fig. 2, Fig. 3 bzw. Fig. 4 näher erläutert werden.

Für das erste Arbeitsbeispiel wird vorausgesetzt, daß sich im Streckenbereich der ortsfesten Station nach Fig. 1 mehrere Schie-

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nenfahrzeuge in verschiedenem Abstand voneinander befinden. Bei der Einfahrt eines Schienenfahrzeuges in den genannten Streckenbereich erfolgt über die Leitung L3 die Eingabe der diesem Schienenfahrzeug fest zugeordneten Fahrzeugadresse in den Adressenspeieher ASRS. Für jedes der im zugeordneten Streckenbereich fahrende Schienenfahrzeug ist somit im Adressenspeicher ASRS die betreffende Adresse gespeichert. Mit Hilfe der Adressenauswahleinrichtung AWG werden die im Adressenspeicher ASRS befindlichen Adressen nach festgelegten Gesichtspunkten zyklisch abgefragt, derart, daß Jeweils vor dem Beginn eines Zeitschlitzes, der bekanntlich durch zwei Taktimpulse T1, T2, Fig. 2, definiert ist, ein Adreßtelegramm AM1, Fig. 2, an das die betreffende Adresse tragende Schienenfahrzeug übertragen werden kann. Für die weitere Betrachtung wird ferner festgelegt, daß das durch das Adreßtelegramm AM1, Fig. 2, aufgerufene Schienenfahrzeug noch nicht synchronisiert ist, daß also dessen Taktimpulsgeber TGRZ, Fig. 5 im Hinblick auf die Frequenz und Phasenlage noch nicht an den Taktimpulsgeber TGRS der ortsfesten Station nach Fig. 1 angepaßt ist.

Sobald die Adresse für das zu bildende Adreßtelegramm AM1, Fig. 2, aus dem Adressenspeicher ASRS ausgelesen ist und sich im Senderegister SRRS befindet, wird durch das ODER-Glied 01 der Steuertaktgeber STRS aktiviert und das Senderegister SRRS ausgelesen. Dabei bleibt der Speicher für Meßimpulse SMES unberührt, da eine Vorbereitung mit Hilfe des ODER-Gliedes 02 noch nicht vorlag. Nach einer Laufzeit LZ1, Fig. 2, wird das Adreßtelegramm AM1 vom Schienenfahrzeug empfangen, worauf-diesesunmittelbar danach seinen Teilnehmerpuls MP an die ortsfeste Station rücksendet. Der Auslösezeitpunkt des Teilnehmerpulses MP, Fig. 2, liegt auf dem Schienenfahrzeug am Beginn des durch den Taktimpulsgeber TGRZ des Schienenfahrzeuges definierten Zeitschlitz fest. Infolge nicht vorhandener Synchronisation werden die Taktimpulse des Schienenfahrzeuges beispielsweise vorzeitig ausgelöst, so daß auch der Teilnehmerpuls MP nicht zum Zeitpunkt des Taktimpulses T1 (Stationszeit) ausgesandt wird, sondern bereits früher. Aus dem Grunde vermittelt der Pulsplan nach Fig. 2 keinen genauen Hinweis über die Laufzelt des Teilnehmerpulses MP von dessen Aussenden bis zum Empfang in der Station.

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■ Die Laufzeit ist jedenfalls größer als die Zeitdauer vom Taktimpuls T1 bis zum Anfang der Präambel PF.

Der vom Schienenfahrzeug ausgesandte Teilnehmerpuls MP gelangt über den Datenkanal DL und die Sende-Empfangsweiche SES in den Empfänger ES der ortsfesten Station. Der Anfang des Teilnehmerpulses MP wird im Auswerter AR unter Zuhilfenahme des Auslösezeitpunktes des Taktimpulses T1 dazu verwendet, die Zeitdifferenz Δ Τ zu ermitteln. Die durch 25 Meßimpulse gebildete Präambel PF des Teilnehmerpulses MP wird im Laufzeitauswerter LARS ebenfalls unter Zugrundelegung des Auslösezeitpunktes vom Taktimpuls T1 zur Bestimmung der Entfernung des betrachteten Schienenfahrzeuges verwendet. Die mit dem Teilnehmerpuls MP übertragene Adresse AEZ wird im Speicherplatz ERA des Empfangsregisters ERS zwischengespeichert und steht zu Vergleichszwecken im Vergleicher VGA zusammen mit der vorher im Adressenspeicher ASRS ausgelesenen Adresse zur Verfügung. Der Fahrort FOT, die Zuglänge ZLE und die Ist-Geschwindigkeit GT werden in die dafür im Empfangsregister ERS speziell vorgesehenen Speicherplätze ERO, ERZ bzw. ERG eingegeben.

Für den im Anschluß an den Teilnehmerpuls MP im selben Zeitschlitz zwischen den Taktimpulsen T1 und T2 von der ortsfesten Station an das durch das Adreßtelegramm AM1 aufgerufene Schienenfahrzeug zu sendenden Antwortpuls AP, Fig. 2, bildet der Führungsgrößenrechner FRR die spezielle Führungsgröße FE. Außer dieser Führungsgröße besteht der Antwortpuls AP wiederum aus einer als Telegrammkopf vorg?sehenei Präambel PSA, die wie beim Teilnehmerpuls MP 25 einzelne Meßimpulse enthält, deren Flanken für eine genaue Synchronisierung des Taktimpulsgebers TGRZ ( Fig, 5, ausgewertet werden.

Nachdem die Auslöseschaltung ASG, Fig. 1, die zur Bestimmung des bereits erwähnten Auslösesignals ALL erforderlichen Informationen erhalten hat, bewirkt das Auslösesignal ALL einerseits im Führungsgrößenrechner FRR die Abgabe der Führungsgröße FE, die in das Senderegister SRRS gelangt. Gleichzeitig wird aufgrund des Vorhandenseins der Führungsgröße FE mit Hilfe des ODER-Gliedes 02 der Speicher für Meßimpulse SMES aktiviert, so daß ferner beim zusätzlich über das ODER-Glied 01 an den Steuertaktgeber STRS gegebenen Auslösesignal ALL die Abgabe des nunmehr fertig zusammengesetzten Antwortpulses AP, Fig. 2, an den Sender SS erfolgt. Nähere Ein-

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zelheiten der Verarbeitung auf dem Schienenfahrzeug werden später anhand von Fig. 5 noch näher erläutert. Am Ende des betrachteten Zeitschlitzes, der durch die Zeitlagen der Taktimpulse T1 und T2 des Taktimpulsgebers TGRS gegeben ist, wird das nächste Adreßtelegramm AM2 mit derselben oder einer anderen Adresse eines im Streckenbereich der Station nach Fig. 1 fahrenden Schienenfahrzeuges ausgelöst. Dies erfolgt dann wieder mit Hilfe der Adressenauswahl einrichtung AWG.

Aus der zeitlichen Lage des Antwortpulses AP, Fig. 2, zum Referenzimpuls REF ist zu erkennen, daß der Beginn des Antwortpulses APvor dem Referenzimpuls REF liegt. In dieser zeitlichen Lage steckt für die Auswerteschaltung ARG, Fig. 5, auf dem Schienenfahrzeug mittelbar eine Information, im Hinblick auf die erforderliche Korrekturgröße zur Synchronisation des auf dem Schienenfahrzeug befindlichen, gemäß betrachtetem Arbeitsbeispiel noch nicht synchronisierten Taktimpulsgebers TGRZ, Fig. 5.

Bei vorhandener Synchronisation wird der Antwortpuls AP durch die Auslöseschaltung ASG, Fig. 1, zu einem Zeitpunkt ausgelöst, wonach auf Grund der Laufzeit des Antwortpulses AP bis. zum Empfang auf dem Schienenfahrzeug die Vorderflanke des ersten Meßimpulses der Präambel PSA zeitlich zusammenfällt mit dem auf dem Schienenfahrzeug ausgelösten Referenzimpuls.

Der Pulsplan nach Fig. 3 zeigt im Rahmen eines weiteren Arbeitsbeispieles die zeitlichen Gegebenheiten beim Aufruf desselben Schienenfahrzeugs, von dem zu dem Zeitpunkt jedoch vorausgesetzt wird, daß Synchronismus besteht. Die Vorgänge, die dabei im Blockschaltbild nach Fig. 1 ablaufen, sind bis auf zwei zeitliche Änderungen dieselben, wie sie für den Pulsplan nach Fig. 2 beschrieben wurden. Beim Vergleich von Fig. 3 mit Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Adreßtelegramme AM1 in beiden Pulsplänen eine zeitlich übereinstimmende Lage aufweisen. Der Teilnehmerpuls MP nach Fig. 3 liegt zeitlich später gegenüber dem Teilnehmerpuls MP nach Fig. 2, da aufgrund der erfolgten Synchronisation des Taktimpulsgebers TGRZ, Fig. 5t die Ausgabe des Teilnehmerpulses MP nunmehr etwas -

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später erfolgt, und zwar exakt zum Zeitpunkt T1. Es sei an dieser Stelle noch einmal besonders darauf hingewiesen, daß auch der Pulsplan nach Fig. 3 sich auf die zeitlichen Ereignisse in der ortsfesten Station bezieht. Bei einer Darstellungsweise, die sich auf die zeitlichen Vorgänge auf dem Schienenfahrzeug beziehen würde, würde der Teilnehmerpuls MP nach Fig. 3 direkt beim Taktimpuls T1 ausgelöst werden. Bei der vorliegenden Darstellungsweise geht für MP die Laufzeit At Schienenfahrzeug/Station mit ein.

Der Anfang des Antwortpulses AP im Pulsplan nach Fig. 3 liegt um die Laufzeit At vor dem Referenzzeitpunkt REF, so daß dieser nach der bis zum Erreichen des Schienenfahrzeuges erforderlichen Laufzeit genau zum Zeitpunkt des Referenzimpulses REF auf dem Schienenfahrzeug ankommt. Hieraus resultiert, daß der Synchronisationsvorgang abgeschlossen ist.

Wie bereits oben kurz anhand des Pulsplanes nach Fig. 4 erläutert wurde, dient der Sonderpuls SP zu Meßzwecken im Hinblick auf eine Eigenortung auf den Schienenfahrzeugen. Dabei wird auf jedem Schienenfahrzeug der jeweilige Abstand zur ortsfesten Station ermittelt. Den jeweiligen Zeitpunkt für diese Ortung bestimmt die Adressenauswahl einrichtung AWG, Fig. 1. Zu dem Zweck entfällt ein sonst vor dem Taktimpuls T3 übliches Adreßtelegramm; diese Tatsache ist in dem Fall durch eine gestrichelte Darstellung angedeutet. Die Adressenauswahleinrichtung AWG, Fig. 1, gibt zum Zeitpunkt des Taktimpulses T3 an den Kennungsspeieher KSR, Fig. 1, ein Abfragesignal für die Sonderadresse SAE, Fig. 4, die daraufhin in das Senderegister SRRS eingegeben wird. Ferner wird dabei mit Hilfe des ODER-Gliedes 02 der Speicher für Meßimpulse SMES aktiviert. Mit der Abfrage des Kennungsspeichers KSR wird über das ODER-Glied 01 der Steuertaktgeber STRS angeschaltet, der schließlich das Auslesen des im Senderegister SRRS und Speicher für Meßimpulse SMES gebildeten Sonderpulses SP, Fig. 4, bewirkt. Die im Rahmen der Präambel PSM vorgesehenen 25 Meßimpulse dienen auf allen im Streckenbereich der sendenden Station befindlichen Schienenfahrzeuge dazu, eine genaue Eigenortung durchzuführen. Diese Eigenortung wird auf den Schienenfahrzeugen dadurch möglich, daß der Auslösezeitpunkt des

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' Taktimpulses T3 und damit der Absendezeitpunkt des Sonderpulses SP bei Synchronismus nicht nur in der Station, sondern auch auf allen Schienenfahrzeugen als vorhanden vorausgesetzt werden kann. Nähere Einzelheiten zur Auswertung des Sonderpulses SP werden anhand von Fig. 5 noch erläutert. 5

Der Pulsplan nach Fig. 4 unterscheidet sich von denjenigen nach Fig. 2 und Fig. 3 insbesondere dadurch, daß kein Teilnehmerpuls MP, wie in Fig. 2/3, und damit auch kein Antwortpuls AP, wie in Fig. 2/3t vorhanden sind. Lediglich wird zeitlich gesehen im letzten Teil des durch die beiden Taktimpulse T3 und T4 vorgegebenen Zeitschlitzes ein Adreßtelegramm AM3 durch die Adressenauswahl einrichtung AWG, Fig. 1, ausgelöst als Aufruf eines durch die betreffende Adresse gekennzeichneten Schienenfahrzeuges im fraglichen Streckenbereich für einen Informationsaustausch gemäß dem Blockschaltbild nach Fig. 3.

Das Blockschaltbild nach Fig. 5 zeigt Einrichtungen auf einem Schienenfahrzeug zum Bilden und Auswerten von Informationspulsen, die zur Datenübertragung und Entfernungsmessung zwischen diesem Schienenfahrzeug und der beschriebenen ortsfesten Station nach Fig. 1 ausgetauscht werden. Das Schaltbild umfaßt Einrichtungen zum Empfang und Auswerten der von der Station ausgegebenen Adreßtelegramme (AM1, Fig.2), der Antwortpulse AP, Fig. 2/3_t sowie der Sonderpulse SP, Fig. 4. Andere Einrichtungen dienen zum Bilden des von dem Schienenfahrzeug nach der Station zu übertragenden Teilnehmerpulses MP, Fig. 2/3.

Eine wesentliche Baugruppe stellt der bereits oben weiter erwähnte Taktimpulsgeber TGRZ dar, der aufgrund der von der ortsfesten Station gezielt ausgegebenen Information in der Frequenz- und Phasenlage synchronisiert wird, so daß dessen Taktimpulse synchron ausgegeben werden mit denjenigen des Taktimpulsgebers TGRS, Fig. 1, der Station. An den Taktimpulsgeber TGRZ 1st über eine Leitung L4 ein Laufzeitauswerter LARZ angeschlossen, der einerseits die Taktimpulse des Taktimpulsgebers TGRZ und andererseits aus einem Meß-• impulsdecodierer EAPR die Meßimpulse der Präambel PSM des Sonder-

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¹ pulses SP, Fig. k, erhält. Eine Auswerteschaltung ARG erhält über die mit dem Taktirapulsgeber TGRZ verbundene Leitung L5 die bereits in ihrer zeitlichen Lage definierten Referenzimpulse, vgl. REF im Pulsplan nach Fig. 3. Ferner werden aus einem ersten Meßimpulsdecodierer EAPS der Auswerteschaltung ARG die im Rahmen der Präambel PSA der Antwortpulse AP, Fig. 2/3, vorgesehenen Meßimpulse zugeführt. Die Auswerteschaltung ARG hat damit die Aufgabe, aus der zeitlichen Lage der Meßimpulse der Präambel PSA zum jeweiligen Referenzimpuls REF eine Korrekturgröße zur Synchronisation des Taktimpulsgebers TGRZ abzuleiten. Die Korrekturgröße zur Frequenzsynchronisation wird dabei über die Leitung L6 und die Korrekturgröße zur Phasensynchronisation über die Leitung L7 an den Taktimpulsgeber TGRZ abgegeben. Der Wert zur Phasensynchronisation errechnet sich aus dem zunächst selbst definierten Zeitpunkt eines Referenzimpulses aus dem Taktimpulsgeber TGRZ bis zum jeweiligen Beginn der einzelnen Meßimpulse der Präambel PSA, Fig. 2. Nach einer Mittelwertbildung wird der Rechenwert halbiert und dient als Korrekturgröße. Aufgrund dieser Korrekturgröße werden die Taktimpulse und damit die fest diesen zugeordneten Referenzimpulse im Sinne einer Phasenkorrektur zeitlich so weit verschoben, wie es die Korrekturgröße angibt.

über die Leitung L8 bzw. L9 ist an den Taktimpulsgeber TGRZ eine Meßschaltung MG bzw. ein Steuertaktgeber STRZ angeschlossen zur genauen Zeitvorgabe bzw. Synchronisation.

Zur Bildung des Teilnehmerpulses MP, Fig. 2, ist ein Senderegister SSRZ vorgesehen, das durch den Steuertaktgeber STRZ zu gegebener Zeit ausgelesen wird. Im einzelnen bestehx das Senderegister aus einem Speicher für Meßimpulse SMEZ zur Bildung der Präambel PF, Fig. 2. Ferner beinhaltet das Senderegister SSRZ einen Adreßspeicher ASRZ, der die im Schienenfahrzeug auf Dauer festzugeordnete Adresse beinhaltet. Weiterhin ist ein Fahrortspeicher FSR vorgesehen, der seine Information vom Laufzeitauswerter LARZ erhält.

Ein Zuglängenspeicher ist mit ZSR bezeichnet. Die jeweilige Ist-Geschwindigkeit wird von der Meßschaltung MG in einen Geschwindigkeitswertspeicher GSR des Senderegisters SSRZ eingegeben. Schließlich ist noch ein Prüfbitspeicher PSR zur Aufnahme einer Kontroll-

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' information zur sicheren übertragung der im Teilnehmerpuls MP, Fig. 2/3, enthaltenen Informationen vorgesehen.

Die Ausgabe und Aufnahme von Informationen aus dem durch die in regelmäßigen Abständen gekreuzte Linienleitung gebildeten Datenkanal DL, Fig. 1, erfolgt über eine Antenne AE, die an eine Sende- und Empfangsweiche SEZ angeschlossen ist.

Das Senderegister SSRZ ist über einen Sender SZ, ein Empfangsauswerter EAZ über einen Empfänger EZ mit der Sende- und Empfangsweiche SEZ verbunden. Zu den einzelnen Bausteinen des Empfangsauswerters EAZ ist folgendes zu sagen:

Zur Bestimmung der Ist-Geschwindigkeit bzw. zur Messung von relativ kurzen Wegstrecken ist ein Kreuzungsstellenauswerter EAKE vorgesehen, der aus den charakteristischen Pegelverhältnissen an den Kreuzungsstellen KN, Fig. 1, der Linienleitung Kennzeichen ableitet zum Steuern der Meßschaltung MG. Sowohl die Ist-Geschwindigkeitswerte als auch die Wegwerte werden einer Fahr- und Bremsregelung FBR zugeführt. Diese erhält zusätzlich aus einer Decodierschaltung EAV1 die vom FUhrungsgrößenrechner FRR der ortsfesten Station, Fig. 1, ermittelte Führungsgröße FE, Fig. 1/2, in Form eines Soll-Geschwindigkeitswertes. Wie bereits erläutert wurde, wird diese FUhrungsgröße FE im Rahmen des Antwortpulses AP, Fig. 2, der Station an das Schienenfahrzeug übertragen. Ferner kann der Fahr- und Bremsregelung FBR mit Hilfe eines Geschwindigkei-tsdecodlerers EAV2 die Geschwindigkeit anderer, im selben Streckenbereich fahrender Schienenfahrzeuge mitgeteilt werden. An einen Fahrortdecodierer EAO, der die Fahrorte anderer im Streckenbereich befindlicher Fahrzeuge ausgibt, ist ein Vergleicher VGOZ angeschlossen, der andererseits noch mit dem Laufzeitauswerter LARZ verbunden ist und einen Vergleich des fahrzeugeigenen Fahrortes mit demjenigen der anderen Fahrzeuge vornimmt. Aus dem jeweiligen Abstand ermittelt ein an den Vergleicher VGOZ angeschlossener Umsetzer UR den aus dem Abstand resultierenden zulässigen Geschwindigkeitswert für das Schienenfahrzeug. Dieser Geschwindigkeitswert wird ebenfalls der Fahr- und Bremsregelung FBR zugeführt. In dieser werden die zugeführten Werte durch Steuerung des Schienenfahrzeuges dahingehend

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' ausgewertet, daß der jeweils kleinste zugeführte Wert im Hinblick auf eine zulässige Geschwindigkeit gilt.

Im Rahmen des an den Empfänger EZ angeschlossenen Empfangsauswerters EAZ ist ferner der bereits kurz erwähnte erste Meßimpulsdecodierer EAPS angeschlossen, der die Aufgabe hat, die im Rahmen der Präambel PSA, Fig. 2 übertragenen Meßimpulse der Auswerteschaltung ARG zuzuführen. Der zweite Meßimpulsdecodierer trägt das Bezugszeichen EAPR. Dieser leitet die Meßimpulse im Rahmen der Präambel PSM des Sonderpulses SP, Fig. 4, an den Laufzeitauswerter LARZ weiter. Schließlich ist noch ein Adreßdecodierer EAA vorgesehen, der die betreffende Fahrzeugadresse bzw. die Sonderadresse SAE erkennt und dabei sowohl den ersten Meßimpulsdecodierer EAPS als auch die Decodierschaltung für die Führungsgröße EAV1 freigibt.

Beim Empfang der Sonderadresse SAE, Fig. 4, wird nur der zweite Meßimpulsdecodierer EAPR aktiviert, jeweils für den Zeitraum des betreffenden Zeitschlitzes. Ferner wird nach dem Empfang der eigenen Fahrzeugadresse der Steuertaktgeber STRZ betätigt, damit im Anschluß an das Adreßtelegramm AM1, Fig. 2, das die besagte Adresse als Aufruf beinhaltet, der fällige Teilnehmerpuls MP synchronisiert vom Taktimpulsgeber TGRZ abgegeben werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

Einrichtung zur Datenübertragung und Entfernungsmessung ischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten Station, die in regelmäßig vorgegebenen Zeitlagen über einen durch seine Laufzeiteigenschaften charakterisierten Datenkanal Impulse an die Schienenfahrzeuge sendet, und diese zu anderen Zeitlagen Impulse an die Station rücksenden, wobei die Impulslaufzeit über den Datenkanal zur Entfernungsmessung ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Station zum Vorgeben der Zeitlagen ein Taktimpulsgeber (TGRS) mit einer Periodendauer vorgesehen ist, die zusammengesetzt ist aus mindestens der Dauer eines an ein Schienenfahrzeug zu übertragendes Adreßtelegramm (AM1, Fig. 2) einschließlich dessen maximaler Laufzeit (LZ1, Fig. 2) bei maximalem Abstand, der Dauer eines durch das ausgewählte Schienenfahrzeug abgegebenen und durch dieselbe Adresse gekennzeichneten Teilnehmerpulses (MP, Fig. 2) einschließlich dessen maximaler Laufzeit (LZ1) bis zur Station bei maximalem Abstand sowie der Dauer eines aufgrund des genannten Teilnehmerpulses (MP) in der Station anschließend ausgelösten Antwortpulses (AP, Fig. 2) einschließlich dessen doppelter Laufzeit (LZ1) bei maximalem Abstand, und daß auf jedem Schienenfahrzeug ebenfalls ein Taktimpulsgeber (TGRZ) mit der Periodendauer des Taktimpulsgebers (TGRS) in der Station vorhanden ist in Verbindung mit Schaltmitteln (ARG, Fig. 5) zur Synchronisierung.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Taktimpulsgebern (TGRS, Fig. 1) Schaltmittel (VD, Fig. 1) zum Auslösen eines Referenzimpulses (REF, Fig. 2) nach jedem Taktimpuls (T1, Fig. 2) zugeordnet sind mit einer Bemessung der Schaltmittel (VD), daß der zeitliche Abstand der Referenzimpulse (REF) durch die Dauer eines Teilnehmerpulses (MP, Fig. 2) eines Schienenfahrzeuges vermehrt um die doppelte maximale Laufzeit (LZ1, Fig. 2) eines Signals zwischen der Station

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■und einem davon in maximaler Entfernung befindlichem Schienenfahrzeug gegeben ist und daß in der Station ein Auswerter (AR, Fig. 1) zum Ermitteln der Zeitdifferenz aus der zeitlichen Lage eines Taktimpulses (T1, Fig. 2) zum Ankunftzeitpunkt eines von einem synchronisierten Schienenfahrzeug beim zeitlichen gleichen Taktimpuls abgegebenen Teilnehmerpulses (MP, Fig. 2) und eine Auslöseschaltung (ASG) für einen sich zeitlich dem Teilnehmerpuls (MP) anschließenden Antwortpuls (AP, Fig. 2) der Station vorgesehen 1st, wobei der Auslösezeitpunkt um die gemessene Zeitdifferenz (Δ T, Fig. 1) vor dem dem Taktimpuls (T1, Fig. 2) folgenden Referenzimpuls (REF₁FIg. 2) der Station liegt, und daß auf den Schienenfahrzeugen zur Synchronisation des jeweiligen Taktimpulsgebers (TGRZ) ein Rechner (ARG, Fig. 5) zum Ermitteln der halben Zeitdifferenz aus der zeitlichen Lage des Referenzimpulses des Schienenfahrzeuges zum Ankunftzeitpunkt des genannten Antwortpulses (AP) der Station vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schienenfahrzeugen und in der ortsfesten Station für den jeweils abzugebenden Puls ein Senderegister (SSRZ, Fig. 5; SRRS + SMES, Fig. 1) vorgesehen ist, das außer den für die jeweilige Empfangsseite vorgesehenen Nachrichten erforderlichen Informationssignalen eine vorgegebene Anzahl von keine Information darstellenden Meßimpulsen (PF, PSA, Fig. 2) schaltet, daß ferner auf den Schienenfahrzeugen und in der Station zur Entfernungsmessung je eine Laufzeitauswerteeinrichtung (LARZ, Fig. 5} LARS, Fig. 1) vorgesehen ist, die auf den Schienenfahrzeugen und in der Station mit dem jeweiligen Taktimpulsgeber (TGRZ, Fig. 5; TGRS, Fig. 1) verbunden ist und andererseits zur Aufnahme der vorgegebenen Anzahl von Meßimpulsen an einen Ausgang des betreffenden Empfängers (EAPR, Fig. 5; ES, Fig. 1) für die empfangenen Pulse (PSA, PF, Fig. 2) angeschlossen ist.

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