DE2706579A1

DE2706579A1 - Zug-betriebssteuerung

Info

Publication number: DE2706579A1
Application number: DE19772706579
Authority: DE
Inventors: Tadashi Takaoka; Eiichi Toyota
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1977-08-25
Also published as: FR2341899B1; FR2341899A1; GB1539711A; JPS52101512A; DE2706579C2; US4093162A; JPS5628446B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Zug-Betriebssteuerung,insbesondere eine Steuerung, durch die ein Zug einem Geschwindigkeitsbefehl abhängig von einem Abstand folgt, den der Zug zurückzulegen hat, bis er einen Anhaltepunkt erreicht.

Herkömmliche Zug-Betriebssteuerungen oder -regelungen dieser Art weisen eine Festpunkt-Anhaltesteuerung bzw. -Regelung auf, die den Zug in einer gegebenen Lage automatisch in einer Station anhält und zwar ohne Fehler und mit behaglichem Gefühl für Reisende,oder eine automatische Zuganhalteeinrichtung (ATS, Automatlc-Train-Stop), die einen Zug automatisch vor einem Anhaltesignal anhält.

Bei einer derartigen Anhaltesteuerung für den Zug empfängt der Zug ein Signal von einem Sender oder Geber, der längs einer Schiene mit vorgegebenem Abstand vor dem

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Anhaltepunkt angeordnet ist, d.h. an einem Signal-Punkt, und erzeugt eine Geschwindigkeitsanweisung oder einen Geschwindigkeitsbefehl, der sich abhängig von einem vorgegebenen Anhalte-Muster oder Anhalte-Modell ändert mit Zunahme des Abstands, den der Zug vom Signalpunkt aus zurückgelegt hat. Der Geschwindigkeitsbefehl wird mit der Ist-Geschwindigkeit des Zugs verglichen und eine Bremssteuerung wird derart bewirkt, daß die Zuggeschwindigkeit den Zugbefehl nicht überschreitet, Üblicherweise ist das Anhalte-Modell oder der Anhalte-Verlauf eine quadratische Kurve, die eine vorgegebene Abbrems-Geschwindigkeit bzw. ein vorgegebenes Abbrems-Verhältnis wiedergibt.

Hohe Sicherheit wird für den Betrieb von ZUge^wie elektrischen Zügen,ge fordert. Wegen dieser Forderung muß die Zug-Betriebssteuerung zur Steuerung des Betriebs für z.B. das Anfahren, das Fahren und das Anhalten des Zugs zuverlässigen Betrieb sicherstellen. Zu diesem Zweck ist die Zug-Betriebssteuerung unter Verwendung von Digital-Schaltungen aufgebaut. Insbesondere weist die Steuerung des ATS-Systems einen Zähler zum digitalen Zählen von Impulsen einer Frequenz auf, die proportional der Geschwindigkeit des Zugs ist, und einen Anhalte-Verlauf-Generator, der abhängig vom Zählerstand des Zählers ein Ausgangssignal erzeugt, das im wesentlichen einem vorgegebenen Anhalte-Verlauf folgt. Diese Steuerung ist nachteilig komplex, wenn der Anhalte-Verlauf abhängig von Fahrbedingungen verändert werden muß. Zu diesem Zweck wurde herkömmlich versucht, Geschwindigkeitsbefehle abhängig von einem vorgegebenen Anhalte-Verlauf in einem Festspeicher (ROM-Speieher) vorzuspeiehern, wobei die Geschwindigkeits-Befehle aus dem Speicher nacheinander ausgelesen werden abhängig von Änderungen des Abstands, den der

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Zug von einem gegebenen Punkt zurückgelegt hat, damit der Zug dem Geschwindigkeits-Befehl folgt.

Diese herkömmliche Zug-Betriebssteuerung enthält einen ROM-Speicher zum Vorspeichern von Geschwindigkeits-Befehlen abhängig von einem vorgegebenen Anhalte-Verlauf und einen Zähler zum Zählen von Impulsen einer Frequenz, die proportional der Geschwindigkeit des Zugs ist, d.h., daß der Zählerstand des Zählers einem Reiseweg entspricht, wobei die Geschwindigkeits-Befehle nacheinander von Stellen des Speichers ausgelesen werden, die durch den Zählerstand des Zählers addressiert werden. Der in dieser Zug-Betriebssteuerung verwendete Zähler ist beispielsweise durch Flip-Flops (bistabile Kippglieder) aufgebaut und bildet dabei z.B. einen 8-Bit-Binärzähler. Da das Zählerstand-Ausgangssignal des Zählers als Signal zur Bezeichnung einer Adresse des Speichers verwendet wird, um einen gewünschten oder Soll-Geschwindigkeits-Befehl aus dem Speicher auszulesen, kann, wenn der Zähler ausfällt, ein Unfall vorkommen^wie das Zuweitfahren des Zugs. Wenn beispielsweise eine höchstwertige Stelle (most significant bit) des Zählers ausfällt, wird der Zählerstand des Zählers auf "0" rUckgesetzt, wenn er die Hälfte der vollen Kapazität bzw. des vollen Inhalts erreicht. Und dann wird die erste Adresse, d.h. die Adresse "0" des Speichers fehlerhaft ausgelesen. Folglich folgt der aus dem Speicher ausgelesene Geschwindigkeits-Befehl nicht einem richtigen Anhalte-Verlauf, weshalb der Zug nicht an der Soll-Stelle anhalten kann, sondern darüber hinaus fährt, was zu einem ernsten Unfall führen kann.

Daraus folgt, daß der Zähler von großer Bedeutung für das Sicherstellen des sicheren Betriebs des Zugs ist.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Zug-Betriebssteuerung vorzusehen, die den Betrieb eines Zählers überprüft, wenn eine Betriebsanweisung dem Zähler zugeführt wird, um einen Fehler im Zähler zu erkennen vor dem Auslesen eines Geschwindigkeits-Befehls aus dem Speicher, derart, daß bei Ausfall des Zählers der Zug gebremst wird, um den sicheren Betrieb des Zugs zu gewährleisten.

Gemäß der Erfindung enthält die Zug-Betriebssteuerung einen Speicher zum Vorspeichern von Geschwindigkeits-Befehlen abhängig vom vom Zug zurückgelegten Weg (Reiseweg), einen Speioher, der seinen Betrieb beim Vorbeifahren des Zugs an einer vorgegebenen Stelle beginnt, um Eingangssignale abhängig von der Reisegeschwindigkeit des Zugs so zu zählen, daß der Zählerstand des Zählers dem zurückgelegten Weg des Zugs entspricht, wobei Geschwindigkeits-Befehle aus dem Speicher nacheinander ausgelesen werden abhängig von Änderungen des Zählerstands des Zählers, wobei der Zähler auf seinen höchsten Zählerstand vor dem Beginn des Betriebs voreingestellt wird, einen Fehlerdetektor, der einen Minimumgeschwindigkeit s-Befehl aus dem Speicher ausliest abhängig vom Zählerstand des Zählers, um einen Fehler des Zählers zu erfassen, aufgrund des ausgelesenen Zählerstands,und einen Brems-Befehlskrels zur Erzeugung eines Brems-Befehls, um den Zug zu bremsen abhängig von einem Ausgangssignal des Fehler-Detektors.

Die Erfindung gibt also eine Zug-Betriebssteuerung an, die einen Speicher zum Vorspeichern von Geschwindigkeits-Befehlen abhängig von dem Reiseweg des Zugs und einen Zähler enthält, der beim Vorbeifahren des Zugs an einer vorgegebenen Stelle oder einem vorgegebenen Punkt Eingangssignale zu zählen

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beginnt, die der Reisegeschwindigkeit des Zugs entsprechen. Ein Geschwindigkeits-Befehl wird aus dem Speicher abhängig von einem Zählerstand des Zählers so ausgelesen, daß der Zug dem Geschwindigkeits-Befehl folgt. Vor dem Betriebsbeginn des Zählers wird ein maximaler Zählerstand des Zählers so voreingestellt, daß ein Minimumgeschwindigkeits-Befehl aus dem Speicher bei Betriebsbeginn ausgelesen wird, wobei aufgrund dessen Zählerstands ein Fehler des Zählers so erfaßt wird, daß ein Brems-Befehl an den Zug abgegeben wird.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das den grundsätzlichen Aufbau der Zug-Betriebssteuerung gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 2, 3A, 3B Diagramme zur Erläuterung der Ausgangssignale eines Speichers bezüglich des Zählerstands eines Zählers gemäß Fig. 1,

Fig. 4 einen Anhalte-Verlauf eines Zugs,

Fig. 5 ein Blockschaltbild gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zug-Betriebssteuerung,

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung des Zählerstands des Zählers,

Pig. 7-9 ausführlich* Teile der Fig. 5. In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau einer Zug-Betriebs-

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die
steuerung dargestellt, für/die Erfindung vorgesehen ist.

Es sind dargestellt ein Zähler 1, der ein 8-Bit-Binärzähler sein kann, ein UND-Glied 2, ein Speicher 3, wie ein ROM-Speicher, mit Speicherstellen, an denen vorgegebene Geschwindigkeits-Befehle gespeichert sind, wie das weiter unten näher erläutert wird, sowie ein Inverter 4.

Ein Zug-Geschwindigkeitssignal A, das eines der Eingangssignale des UND-Glieds 2 ist, ist das Ausgangssignal eines Geschwindigkeitsgenerators 6, der Impulse einer Frequenz erzeugt, die proportional der Geschwindigkeit des Zugs ist, während ein Betriebsanweisungssignal B für den Zähler 1 dem anderen Eingang des UND-Glieds 2 zugeführt wird. Wenn das Betriebsanweisungssignal B vorhanden ist, wird das Zug-Geschwindigkeitssignal A dem Zähler 1 über das UND-Glied 2 und einen Frequenzteiler 7 zugeführt, durch den das Zug-Geschwindigkeitssignal A in ein anderes

wird Zug-Geschwindigkeitssignal A' umgesetzt/ das eine geringere Anzahl von Impulsen als das Zug-Geschwindigkeitssignal A enthält. Das Betriebsanweisungssignal B kann durch beliebige bekannte Einrichtungen erhalten werden, die beispielsweise einen (nicht dargestellten) Empfänger am Zug besitzen zum Empfangen eines von einem (nicht dargestellten) Signalsender erzeugten Signals, der an einem Signalpunkt mit vorgegebenem Abstand vor einem Anhaltepunkt des Zugs angeordnet ist, wenn der Zug den Signalpunkt erreicht, um dadurch ein Hochpegel- oder "l"-Ausgangssignal zu erzeugen sowie ein Flip-Flop oder einenbistabilen Multivibrator 5, der bei Empfang des "1"-Signals an einem Setzeingang S ein Hochpegel- oder "!."-Signal am Ausgangsanschluß Q erzeugt und bei Anhalten des Zugs ein Hochpegel- oder "l"-Signal am Rücksetzeingang R von einer (nicht dargestellten)

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Schaltung erhält, um das Ausgangssignal am Ausgangsanschluß Q auf niedrigen Pegel zu erniedrigen ("O"-Signal). Das Hochpegel-Signal vom Ausgangsanschluß Q des Flipflops 5 wird dem UND-Glied 2 als Betriebsanweisungssignal B zugeführt. Wenn kein Betriebsanweisungssignal B vorhanden ist, d.h. daß das Niederpegel-Signal am Ausgangsanschluß Q dem Inverter 4 zugeführt wird, wird das invertierte Ausgangssignal des Inverters 4, d.h. ein Hochpegel-Signal dem Zähler 1 zugeführt.

Der Zählerstand des Zählers 1 wird als Eingangssignal C dem Speicher 3 zugeführt zur Bezeichnung einer Adresse des Speichers 3. Der Inhalt des Speichers 3 an der bezeichneten Adresse, d.h. einer der Geschwindigkeits-Befehle, wird als Ausgangssignal D ausgelesen. Wenn der Zähler 1 ein 8-Bit-Binärzähler ist, wie dargestellt, und beispielsweise das Zählerstand -Ausgangssignal C des Zählers 1 Null beträgt, d.h. jeweils nur "0"-BItS abgibt, wird die Adresse Nr. 255 des Speichers 3 bezeichnet. Wenn der Zählerstand des Zählers 1 zunimmt, wird eine niedriger benummerte Adresse bezeichnet, und wenn der Zählerstand C des Zählers 1 255 beträgt, d.h., bei Abgabe von nur "Γ'-Bits, wird die Adresse Nr. 0 bezeichnet. Der in der Adresse Nr. 255 des Speichers 3 gespeicherte Geschwindigkeits-Befehl gibt eine obere Grenze der Geschwindigkeit des Zugs an, der am Signalpunkt vorbeifährt, und mit abnehmender Adressen-Nummer nimmt die durch den dort gespeicherten Geschwindigkeits-Befehl angezeigte Geschwindigkeit ab abhängig mit dem Anhalte-Verlauf und der Geschwindigkeits-Befehl der Adresse Nr. 0 zeigt eine Nullgeschwindigkeit an, d.h. Anhalten. Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Zählerstand des Zählers 1 und dem im Speicher 3 gespeicherten Geschwindigkeits-Befehl bei einer durch den Zählerstand des Zählers

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bezeichneten Adresse. In Fig. 1 ist zur einfacheren Erläuterung das Ausgangssignal des Speichers 3 ebenfalls als 8-Bit-Binär-Ausgangssignal dargestellt. Wenn auch im folgenden die Erfindung so erläutert wird, daß die Adresse Nr. 255 dem Wert 255 entspricht, d.h. überall "l"-Bits, während die Adresse Nr. O dem Wert Null entspricht, d.h. jeweils "O^M-Bits, so können jedoch auch andere (minimale und maximale) Zählerstände verwendet werden.

Wenn das Betriebsanweisungssignal B dem UND-Glied 2 in der erläuterten Weise zugeführt wird, kann das Zug-Geschwindigkeitssignal A dem Zähler 1 über das UND-Glied 2 und den Frequenzteiler 7 so zugeführt werden, daß der Zähler 1 eine verringerte Anzahl von Impulsen eines Impulssignals A' zählt. Die Adressen-Bezeichnung für den Speicher 3 ändert sich aufeinanderfolgend mit Änderungen des Zählerstand-Signals C des Zählers 1, weshalb dementsprechende Daten bzw. Ausgangssignale D ausgelesen werden. Die Geschwindigkeit des Zugs wird abhängig von dem durch die ausgelesenen Daten D bestimmten Geschwindigkeits-Befehl Gesteuert oder geregelt.

Ein Problem bei einer derartigen Zug-Betriebssteuerung besteht darin, daß der Fahrer oder Zugführer nicht vorher feststellen kann, ob der Zähler 1 richtig oder normal arbeitet, bevor nicht der Zug anhält, wenn das Betriebsanweisungs-Signal B angelegt wird. Der Zählerstand des Zählers 1 sollte jeweils um 1 zunehmen, von O bis 255 durch Darananlegen des Eingangssignals A¹. Wenn ein Fehler in einer Zwischenstufe des Zählers 1 auftritt, kann er so lange richtig im Zählbetrieb arbeiten, bis die fehlerhafte Stufe an der Zählung teilnimmt. D.h, daß, bis der Zählbetrieb zur fehlerhaften Stufe vordringt, der Fehler des Zählers 1 nicht erfaßt wird. Wenn die letzte Stufe des Zählers 1, d.h. die 2⁷-Bit-Stellung des Ausführungsbei-·

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spiels gemäß Fig. 1_; nicht betreibbar ist, zählt der Zähler 1 bis 127 und kehrt dann auf Null zurück. Bei Normalbetrieb des Zählers 1 nimmt das Ausgangssignal D des Speichers ? allmählich wie in Fig. JA dargestellt, ab. Jedooh bei fehlerhaftem Betrieb, bei dem beispielsweise die achte Stufe (2⁷-Bit) des Zählers 1 nicht betreibbar ist, ändert sich das Ausgangssignal D des Speichers 3 so wie das in Fig. 3B dargestellt ist.

Wenn sich das Ausgangssignal D des Zählers 3 ungewöhnlich ändert durch einen Fehler des Zählers 1, kann der Betrieb des Zugs durch das Ausgangsignal D des Speichers 3 nicht mehr sicher gesteuert werden. Das ist insbesondere gefährlich, wenn der Zug aufgrund eines Anhaltesignals angehalten werden muß, wie bei dem ATS-System.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm einer Geschwindigkeits-Kurve, wenn der Zug vom Signalpunkt X verlangsamt oder gebremst wird und an einem Anhaltepunkt Z angehalten wird, an dem ein Anhaltesignal S angeordnet ist. Die Kurve F in Fig. 4 zeigt einen Anhalte-Verlauf der Geschwindigkeits-Befehle, die vom Speicher 3 abgeleitet werden. Wenn jedoch der Zähler 1 ausfällt, folgt der Anhalte-Verlauf, der durch die Zug-Betriebssteuerung vorgesehen wird, einer durch Strichlinien dargestellten Kurve G in Fig. 4. Folglich überfährt der Zug d*n Anhaltepunkt Z trotz des Stopsignals oder Anhaltesignals S Und kann mit einem vorausfahrenden Zug kollidieren. Das ist insbesondere dann gefährlich, wenn der Zugführer unachtsam das Anhaltesignal übersieht.

Gemäß der Erfindung wird, wenn das Betriebsanweisungs-Signal B dem Zähler 1 zugeführt wird, der Zähler 1 zunächst

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wenn überprüft, ob er in Ordnung ist oder nicht, und/der Zähler 1 fehlerhaft ist, wird ein Brems-Befehl dem Zug zugeführt. Auf diese Weise ist die Betriebssicherheit gewährleistet.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird ausführlich anhand der Zeichnung erläutert, wobei Fig. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zug-Betriebssteuerung zeigt bei Anwendung auf das ATS-System wie in Fig. 1.

In Fig. 5 wird ein Zähler-Eingangssignal A, das einem Binärzähler IO zugeführt wird, durch einen am Zug befestigten Geschwindigkeitsgenerator 11 erzeugt. D.h., daß das Zähler-Eingangssignal A Impulse enthält, die durch den Geschwindigkeitsgenerator 11 erzeugt sind und eine Frequenz besitzen, die proportional der Geschwindigkeit des Zugs ist.

Das Zähler-Eingangssignal A und ein Betriebsanweisungssignal B werden einem UND-Glied 12 zugeführt, dessen Ausgangssignal über einen Frequenzteiler 20 dem Zähler 10 zugeführt wird. Das Betriebsanweisungssignal B wird in der oben erläuterten Weise erzeugt, wenn der Zug einen Punkt mit vorgegebenem-Abstand, z.B. 500 m, vor einem Anhaltepunkt erreicht, d.h. an einem Signalpunkt. Das UND-Glied 12 ist vorgesehen, damit das Zähler-Eingangssignal A dem Zähler 10 nur dann zugeführt wird, wenn das Betriebsanweisungssignal B vorhanden ist.

Das Zähler-Eingangssignal A wird über den Frequenzteiler 20 dem Zähler 10 zugeführt, während das Betriebsanweisungssignal B dem Zähler 10 über einen Inverter 13 zugeführt wird. Wie an sich bekannt, weist der Zähler 10 mehrere Flip-Flops auf, die jeweils einer der Binärstellen des Zählers bzw. des

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Zählerstands entsprechen. Die Flip-Flops sind so angeordnet, daß sie gesetzt sind, d.h. den "l"-Pegel besitzen, durch ein Ausgangssignal des Inverters 13, wenn das Betriebsanweisungssignal B nicht vorhanden ist oder auf niedrigem Pegel sind, um eine Prüfung des Betriebs der Flip-Flops zu ermöglichen. D.h., daß alle Flip-Flops des Zählers vom Zählerstand "l" zum Zählerstand ¹¹O" invertiert werden müssen durch einen ersten Impuls vom Ausgang des Frequenzteilers 20« Auf diese weise kann der Betrieb des Zählers 1 durch die Inversion der Flip-Flops (d.h. deren Kippen) geprüft werden. Insbesondere wird, wenn der Zähler 10 ein 8-Bit-Zähler ist, auf 255 gesetzt, d.h. in den Zustand "lⁿ-Bit für alle Flip-Flops vor dem Auftreten des Betriebsanweisungssignals B. Wenn der Betrieb des Zählers 10 normal ist, erzeugt daher der Zähler ein vorgegebenes Zähler-Ausgangssignal C abhängig vom Zähler-Eingangssignal A vom UND-Glied 12.

Das so erzeugte Zähler-Ausgangssignal C wird einem Speicher 14 als Adressen-Eingangssignal so zugeführt, daß ein Speicher-Inhalt an der bezeichneten Adresse aus dem Speicher 14 ausgelesen wird.

Ausgangs-Daten D vom Speicher 14 werden einem Binär-Frequenzwandler 15 zugeführt (im folgenden kurz Frequenzwandler 15) und einem Fehler-Detektor l6. Die Ausgangsdaten D werden durch den Frequenzwandler 15 in eine Frequenz H umgesetzt, die proportional dem binären Ausgangssignal des Speichers 14 ist. Die Frequenz H wird einem der Eingänge eines Frequenzvergleichers 17 zugeführt, während der andere Eingang des Frequenzverglei chers 17 mit dem Ausgangssignal A des Geschwindigkeitsgeneratore Ii versorgt wird, d.h. mit Impulsen einer Frequenz, die proportional der Geschwindigkeit des Zugs ist. Die Eingangssignale wer-

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den im Frequenzvergleicher 17 in ihrer Frequenz verglichen, um festzustellen, ob die Zug-Geschwindigkeit den Geschwindigkeits-Befehl gemäß dem voreingestellten Verlauf überschreitet, d.h. das Ausgangssignal des Frequenzwandlers Wenn festgestellt wird, daß die Zug-Geschwindigkeit höher als der Geschwindigkeits-Befehl gemäß dem voreingestellten Verlauf ist, gibt der Frequenzvergleieher 17 einen Brems-Befehl K an ein ODER-Glied 19 ab.

Wie in Fig. 7 dargestellt, kann der Frequenzwandler 15 einen Oszillator 151 aufweisen, wie einen Quarz-Oszillator, einen 7-Bit-Zähler 152 mit sieben Stufen C₁, C₂, ... C„, die die Frequenz f des Oszillators 151 zählen, um dadurch an den jeweiligen Stufen geteilte Frequenz-Ausgangssignale entsprechend f/2¹, f/2², f/2^, ... f/2^ zu erzeugen, acht UND-Glieder 153, deren Jedes eine UND-VerknUpfung der jeweiligen Bit-Ausgangssignale des Speichers 14 und der ungeteilten oder geteilten Frequenz-Ausgangssignale vom Oszillator 151 oder dem Zähler 152 cturenftthrt, und ein ODER-Glied 154, das eine ODER-VerknUpfung der Ausgangssignale der UND-Glieder 153 hervorruft. Das Ausgangssignal H des ODER-Glieds 154 wird einem Eingang des FrequenzYd~?gleidiere 17 zugeführt. Wenn beispielsweise der Bit-Inhalt des Zählers IO von der niedrigeren Ordnung aus gezählt "10101010" beträgt, wird die Adresse Nr. 85 des Speichers 14 bezeichnet und betragen die Ausgangssignal-Daten des Speichers 14 beispielsweise ¹¹OIOlOlOl". Folglich haben die Bit-Stellungen 2¹, 2^, 2-> und 2' des Ausgangssignals des Speichers 14 den Zustand "l" und die den Bit-Stellungen 2¹, 2⁵, 2⁵ und 2? zugeordneten UND-Glieder des Speichers l4 ermöglichen, daß die betroffenen Frequenz-Ausgangssignale hindurchtreten können. Folglich ist die am Ausgang H des ODER-Glieds 154 auftretende Frequenz eine Summe der Frequenz f des Oszillators 150 und der Frequenzen f/2², f/2 und f/2 an den Bit-Ausgängen C₂, Cr bzw. Cg des Zählers 152.

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Bei einem AusfUhrungsbeispiel der Erfindung sind die Frequenzen des Geschwindigkeits-Generators und des Oszillators folgendermaßen gewählt:

Geschwindigkeits-Generator: 10 Hz pro 1 km/h der Zuggeschwindigkeit,

Oszillator: f = JRk Hz.

Wenn beispielsweise wie erwähnt, der Geschwindigkeits-Befehl "01010101" beträgt, entsprechend einem Dezimalwert 170, und eine Zuggeschwindigkeit von 51 km/h anzeigt, d.h. 170 · 0,3 km/h, nimmt das Ausgangssignal des Ausgangs H in Fig. 7 den Wert von ((2+8+32+128)/128) ».384 = 510 an. Wenn die Zuggeschwindigkeit 51 km/h beträgt, wenn der Zählerstand des Zählers 10 den Dezimalwert 85 erreicht, erzeugt der Geschwindigkeitsgenerator eine Frequenz von 51«10 Hz. Daher gilt A=H, weshalb dann kein Brems-Befehl erzeugt wird. Wenn jedoch die Zuggeschwindigkeit 51 km/h überschreitet, ist die Frequenz des Ausgangssignals des Geschwindigkeits-Generators höher als 51O Hz. Folglich gilt A > H, weshalb dann der Brems-Befehl erzeugt wird.

Der Frequenzvergleicher 17 enthält, wie in Fig. 9 dargestellt, zwei Flip-Flops 171, 172, vier NAND-Glieder 173 176 und zwei Inverter 177, I78. Ein derartiger Frequenzvergleicher ist bekannt (vgl. US-PS 2 985 773).

Das NAND-Glied 175 des Frequenzvergleichers 17 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn das Ausgangssignal A des Geschwindigkeitsgeneratore 11 größer als der durch den Speicher 14 gegebene Geschwindigkeits-Befehl H 1st, und dieses Ausgangssignal wird durch das ODER-Glied 19 als der Brems-Befthl K herausgeführt.

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Der Fehler-Detektor l6 zur Erfassung des Fehlers des Zählers 10, weist, wie in Fig. 8 dargestellt, Inverter l6l zum Invertieren der jeweiligen Bit-Ausgangssignale des Speichers 14 und ein UND-Glied 162 auf, dem die Ausgangssignale der Inverter l6l zugeführt sind. Wie erläutert ist, wenn das Betriebsanweisungssignal B nicht vorhanden ist, der Zählerstand des Zählers 10 auf 255 gesetzt, wie das in Fig. 6 dargestellt ist. Unter dieser Bedingung erzeugt der Speicher 14 ein Ausgangssignal entsprechend der Adresse Nr. 255. d.h. überall "O"-Bit-Ausgangssignale. Folglich ist das Ausgangssignal des UND-Glieds 162 des Fehler-Detektors l6 auf dem Pegel "l". Wenn das Betriebsanweisungssignal B angelegt ist, beginnt der Zähler 10 das Signal A' vorwärts zu zählen, das durch den Frequenzteiler 20 vom Geschwindigkeitsgenerator 11 zugeführt wird und der Speicher 14 gibt den Geschwindigkeits-Befehl ab. Wenn der Betrieb des Zählers 10 normal ist, wird der Zähler 10 zunächst auf Null zurückgeführt und beginnt dann vorwärts zu zählen, so daß das Ausgangssignal des UND-Glieds 162 des Fehler-Detektors den Pegel "0" annimmt.

Folglich ist das Ausgangssignal I des Fehler-Detektors im Zustand "l", wenn der Zähler 10 normal zählt während des Viarte-Modus, in dem das Betriebsanweisungssignal B nicht vorhanden ist,und beträgt "0" während eines Betriebs-Modus, in dem das Betriebsanweisungssignal B vorhanden ist, während dann, wenn ein Fehler im Zähler 10 vorhanden ist, die entgegengesetzten Ausgangssigna am Ausgang I des Fehler-Detektors l6 auftreten. Folglich kann der Fehler des Zählers 10 abhängig vom Ausgangssignal des Ausgangs I erfaßt werden.

Das Ausgangssignal I des Fehler-Detektors l6 wird einem Exklusiv-ODER-Glied l8 (kurz EODER-Qlied 18) zugeführt, das,

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wenn die Bedingung erfüllt ist, den Brems-Befehl erzeugt. Das Betriebsanweisungssignal B wird durch den Inverter 13 dem EODER-Glied 18 so zugeführt, daß es die Abgabe des Bretns-Befehls bedingt. D.h., daß bei Normalzustand, die Eingangssignale I und J zum EODER-Glied l8 beide den Pegel "l" während des Warte-Modus besitzen, während die Eingangssignale I und J beide den Pegel ¹¹O" während des Betriebs-Modus besitzen, was keine Erzeugung eines Brems-Befehls bewirkt. Wenn die Adresse Nr. 255 durch den Zähler 10 nicht bezeichnet wird, d.h., wenn nicht alle Flip-Flops des Zählers 10 den Pegel "l" besitzen, wenn das Betriebsanweisungssignal B nicht vorhanden ist, zeigt dies einen Fehler im Zähler 10 an. In diesem Fall haben die Eingangssignale I und J des EODER-Glieds l8 während des Warte-Modus den Pegel "0" bzw. "1", was ein Ausgangssignal des Pegels "l" des EODER-Glieds ergibt. Folglich wird der Brems-Befehl während des Warte-Modus abgegeben.

Der vom EODER-Glied l8 oder vom Frequenzvergleicher I7 abgegebene Brems-Befehl wird über das ODER-Glied 19 einem (nicht dargestellten) Zugsteuerungsbereich zugeführt. V/enn daher die Ist-Zuggeschwindigkeit den Geschwindigkeits-Befehl überschreitet oder wenn die Steuerung fehlerbehaftet ist, wird der Zug zum Anhalten gebracht.

Wie erläutert ist, da der Brems-Befehl von dem EODER-Glied 18 während des Warte-Modus abgegeben wird, die erfindungsgemäße Anordnung aus Sicherheitsgründen wesentlich. Dies ist insbesondere dann wirksam, wenn der Zugführer die Fehler des Zählers 10 nicht wahrnimmt, die die Flip-Flops des Zählers 10 daran hindern, im Normalbetrieb zu arbeiten, wenn das Betriebsanweisungssignal B an sie angelegt wird.

Wenn die zu steuernde bzw. zu regelnde Zuggeschwindigkeit

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gemäß einem Anhalte-Verlauf, wie er in Fig. k dargestellt ist, gesteuert werden soll, ist die Steuerung so ausgeführt, daß sie alle Flip-Flops des Zählers 10 auf den Pegel "l" setzt während des Warte-Modus, so daß die Zuggeschwindigkeit stets von der sicheren Seite aus gesteuert wird, immer, wenn der Zähler 10 nicht im Normalbetrieb arbeitet nach dem Auftreten des Betriebsanweisungssignals B. D.h., die Bedingung, daß alle Flipflops den Pegel "1" besitzen, entspricht dem Zählerstand am Punkt Z in Fig. 4, an dem der Zug anzuhalten ist, weshalb dann, wenn der Zähler 10 nicht normal arbeitet, wenn der Zug den Punkt X erreicht, an dem der Anhalte-Verlauf seinen höchsten Viert besitzt, der Geschwindigkeits-Befehl für die Geschwindigkeit "0" entsprechend dem Punkt Z erzeugt wird, wodurch ein Brems-Befehl dem Zug zugeführt wird. Das gilt auch, wenn der Zähler 10 derart ausfällt, daß seine beispielsweise achte Flip-Flop-Stufe nicht auf den Pegel "0" rückgesetzt wird und seine gesetzte Bedingung oder den Pegel "l" beibehält. In diesem Fall nimmt das Ausgangssignal des Zählers 10 einen Wert an, den der Zähler 10 an dem Punkt Y annehmen würde, wenn der Zähler 10 normal arbeiten würde.

Selbstverständlich muß der Zähler 10 nicht notwendigerweise auf den maximalen Zählerstand gesetzt werden, sondern kann auch auf einem hohen Zählerstand nahe dem maximalen Zählerstand gesetzt werden unter Vernachlässigung von Bitwerten niedriger Ordnungen, um einen vergleichbaren Effekt zu bewirken.

Wie erläutert, wird gemäß der Erfindung der Zähler auf einen maximalen Zählerstand oder einem diesem naheligenden Zählerstand so voreingestellt, daß der Minimalgeschwindlg-

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keits-Befehl aus dem Speicher zu Beginn des Betriebs ausgelesen wird_; und wird das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines ungewöhnlichen Zustande des Zählers aufgrund des Ausgangssignals des Speichers festgestellt. Folglich kann ein Fehler des Zählers vor dem Anlegen des Betriebsanweisungssignals festgestellt werden und wird, wenn der Fehler vorhanden ist, der Brems-Befehl an den Zug so abgegeben, daß die Sicherheit der Steuerung des Zugs gewährleistet ist.

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2/f

Leerseite

Claims

Ansprüche

1.1 Zug-Betriebssteuerung,
gekennzeichnet durch

einen Zähler (10), der bei einem Eingangssignal zu zählen beginnt, das eine Frequenz proportional der Reisegeschwindigkeit des Zugs besitzt, abhängig von einem Betriebssignal, das erzeugt wird, wenn der Zug an einem vorgegebenen Punkt vorbeifährt, wobei der Zählerstand des Zählers (10) den Abstand anzeigt, den der Zug nach dem Vorbeifahren am vorgegebenen Punkt zurückgelegt hat,

einen Speicher (14) mit Speicherstellen zum Speichern von Geschwindigkeits-Befehlen, die entsprechend dem Abstand vorgegeben sind, den der Zug nach dem Vorbeifahren am vorgegebenen Punkt zurückgelegt hat, wobei die Geschwindigkeitsbefehle selektiv ausgelesen werden entsprechend dem Zählerstand des Zählers (10),

eine Einrichtung zum Setzen des Zählerstands des Zählers (10) auf einen vorgegebenen Wert vor dem Erzeugen des Betriebssignals,

einem Fehler-Detektor (16) zum Erfassen eines Fehlers des Zählers (10) abhängig vom Inhalt des Speichers (χ6), der abhängig vom Betriebssignal ausgelesen wird, und

eine Brems-Befehlsschaltung zur Erzeugung eines Brems-Befehls, der bei Erfassen eines Fehlers des Zählers (10) dem Zug zugeführt wird.

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OBiGiNAL INSPECTED

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?. Zug-Betriebssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (14) Anhalte-Verläufe speichert, in denen die Geschwindigkeit mit dem zurückgelegten Abstand des Zugs bei vorgegebenen Verzögerungen abnimmt.

3. Zug-Betriebssteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehler-Detektor einen Logikkreis enthält zur Bestimmung, ob der aus dem Speicher (14) ausgelesene Inhalt dem Zählerstand folgt, der dem Zähler (10) voreingestellt ist.

4. Zug-Betriebssteuerung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brems-Befehlsschaltung eine Exklusiv-ODER-Schaltung (18) enthält, die das Ausgangssignal des Fehler-Detektors (16) und das Betriebsanweisungssignal gemäß der Exklusiv-ODER-Funktion verknüpft.

5. Zug-Betriebssteuerung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (10) das Betriebsanweisungssignal (B) beim Vorbeifahren des Zugs an einem vorgegebenen Punkt empfängt, um Eingangssignale einer Frequenz vorwärts zu zählen, die der Reisegeschwindigkeit des Zugs entspricht, wobei der Zählerstand des Zählers (10) ein Maß für den zurückgelegten Abstand des Zugs ist, wobei der Zählerstand des Zählers (10) das Auslesen eines Geschwindigkeits-Befehls aus dem Speicher (14) bestimmt, wobei der Zähler (10) vor dem Betriebsbeginn auf seinen maximalen Zählerstand oder einem Zählerstand nahe diesem so voreingestellt ist, daß ein Minimalgeschwindigkeits-Befehl aus dem Speicher (14) bei Betriebsbeginn ausgelesen wird,

daß ein Frequenzwandler (15) ein Frequenz-Ausgangssignal entsprechend dem aus dem Speicher (14) ausgelesenen Geschwindigkeits-Befehl erzeugt, und

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daß ein Frequenz vergleicher (17) das Frequenz-Ausgangssignal des Frequenzwandlers (15) mit der Frequenz der der Reisegeschwindigkeit des Zugs entsprechenden Eingangssignale vergleicht, um einen Brems-Befehl an den Zug abzugeben, wenn die Frequenz des Reisegeschwindigkeits-Signals höher als die Frequenz des Ausgangssignals des FrequenzWandlers (15) ist.

6. Zug-Betriebssteuerung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ein Festspeicher bzw. ein ROM-Speicher ist.

7. Zug-Betriebssteuerung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehler-Detektor (16) eine Logikschaltung zum Invertieren der aus dem Speicher (l4) ausgelesenen Bit-Signale aufweist und die invertierten Bit-Signale UND-verknüpft.

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