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Anordnung zur Ubertragung des Besetzungszustandes von spur-
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gebundenen Fahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zur Ubertragung des Besetzungszustandes von spurgebundenen Fahrzeugen, insbesondere
mit drahtlosen Datenübertragungseinrichtungen zwischen einer Zentrale und einzelnen
Fahrzeugen, die von der Zentrale mit ihrer zugeordneten Adresse aufgerufen werden
und anschliessend ihre Information an die Zentrale abgeben.
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Es ist bekannt, zwischen einer Zentrale und einzelnen Fahrzeugen von
U-Bahnen und Straßenbahnen einen ständigen Datenaustausch über ein Fahrzeugfunktelefon
und eine ortsfeste Funkanlage in der Zentrale vorzunehmen. In der Siemens-Werbeschrift
"Leitsystem für den straßengebundenen Nahverkehr, Linienortung LIO", Bestell-Nr.
D-332/2604, Ausgabe 02/74 ist ein Leitsystem mit automatischrei Datenverkehr beschrieben,
bei dem von der Zentrale interessierende Daten der Fahrzeuge nacheinander oder einzeln
abgefragt und die übertragenen Signale in der Zentrale von einer Datenverarbeitungsanlage
ausgewertet werden. Eine der Informationen, die an die Zentrale gegeben werden,
ist der Standort des Fahrzeuges, eine weitere der Besetzungszustand des Fahrzeuges.
Dazu zählen Meldungen, wie "Es bleiben Fahrgäste zurück", »Keine Fahrgäste an der
Haltestelle" und dergleichen. Diese Informationen werden durch den Fahrer über Schalter
oder Tasten eingegeben. Dabei schätzt der Fahrer den Besetzungszustand der Fahrzeuge
und teilt ihn der Zentrale in der angegebenen Weise mit. Zur Erzielung einer höheren
Genauigkeit, ist es auch bekannt, automatische Zählgeräte einzusetzen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei Entlastung des Fahrers eine einfache
Erfassungsmöglichkeit für den Besetzungszustand eines Fahrzeuges zu schaffen.
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Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch, daß bei Fahrzeugen mit gewichtsabhängiger Beeinflussung
des Sollwertes der Motorstromregeleinrichtung an einer Einrichtung zum Erfassen
des Gewichtes der Zuladung digitale Signale abgenommen und der Datenübertragungseinrichtung
und/oder einem Registriergerät als Information für den Besetzungszustand des Fahrzeuges
zugeführt werden.
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Auf diese Weise wird eine bereits für die Motorstromregelung vorhandene
Einrichtung zur Bildung einer Information für den Besetzungszustand benutzt, so
daß sich gegenüber dem Bekannten eine größere Einfachheit bei großer Genauigkeit
ergibt. Durch selbsttätige Ubertragung auf dem Funkwege in die Zentrale werden verbesserte
Voraussetzungen für die Betriebsführung (Optimierung) geschaffen. Statistische Untersuchungen
über die Streckenauslastung können einfacher und flexibler als bisher vorgenommen
werden. In manchen Fällen ist es zur Ermittlung des Fahrgastflusses ausreichend,
wenn eine Erfassung des Gewichtes der Zuladung durch ein Registriergerät auf den
Fahrzeugen, z.B.
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elektronische Fahrtenschreiber, vorgenommen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt.
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In der Figur sind zwei Fahrzeuge 1 und n einer Stadtbahn gezeigt,
die über drahtlose Sende-Empfangseinrichtungen mit einer Zentrale 10 in Verbindung
stehen. Die Fahrzeuge 1, n sind mit einer als Blockschaltbild dargestellten Motorstromregeleinrichtung
R ausgerüstet, bei der Fahrmotoren 11 von einer Oberleitung 12 über Stromabnehmer
13 und einen Gleichstromsteller 14 gespeist werden. Fahr- und Bremsbefehle werden
vom Fahrer mittels eines Fahr-Bremsschalters 15 vorgegeben. Die analogen Fahr-Bremsbefehle
werden als Sollwert einer Vergleichs-
einrichtung 16 zugeführt und
dort mit einem an einem Shunt 17 erfaßten Istwert verglichen. Nach Verstärkung in
einem Verstärker 18 gelangt das Signal der Regelabweichung in einen ersten Eingang
eines Multiplizierbausteins 19, dessen zweiter Eingang von einem dem Zuladegewicht
proportionalen Signal gespeist wird. Das Ausgangssignal des Multiplizierbausteins
19 wirkt auf den Steuersatz 20, der über den Thyristorsteller 14 den Motorstrom
auf den gewünschten Wert bringt.
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Durch die Einflußnahme der Gewichtserfassung wird erreicht, daß die
jeweils erforderlichen Zug- und Bremskräfte bei den gleichen Winkelstellung des
Fahr-Bremsschalters 15 auftreten.
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Damit stellt sich im Zugverband auch bei unterschiedlicher Besetzung
der Einzeltriebwagen eine gleiche Fahr-Bremskraftwirkung ein.
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Zur Ermittlung des Zuladegewichtes sind in je einer Wiegenfeder der
Laufdrehgestelle 21 Kraftmeßzellen 22 mit Dehnungsmeßstreifen 23, 24, 25, 26 eingebaut.
Diese Dehnungsmeßstreifen 23 bis 26 sind auf einen Meßstempel geklebt und zu einer
Brücke zusammengeschaltet. Wird der Meßstempel von einer Kraft in Richtung seiner
Längsachse beansprucht, so erfährt er eine Längenänderung durch Stauchung und Querdehnung.
Diese Längenänderungen sind innerhalb der Proportionalitätsgrenzen des Stahles den
eingeleiteten Kräften äquivalent. Durch die Brückenschaltung addieren sich bei Krafteinwirkungen
die Widerstandsänderungen zu einer Verstimmung der Brücke, so daß die am Eingang
27 angelegte Wechselspannung am Brückenausgang 28 eine lastabhängige Änderung erfährt.
Die Ausgangsspannung wird über eine Kompensationsschaltung 31, einen Brückensignalverstärker
29 und eine logische Bauelemente enthaltende Sperre 30 einem Analog-/Digitalwandler
32 zugeführt. Die Sperre 30 ist während des Aufenthaltes des Fahrzeuges an einem
Haltepunkt unwirksam und bewirkt, daß nach dem Lösen der Haltebremse das zuletzt
anstehende gewichtsproportionale Analogsignal im Analog-/Digitalwandler 32 gespeichert
bleibt.
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Durch die Kompensationsschaltung 31 wird das Ausgangssignal der Brücke
22 so geändert, daß nur die reine Zuladung gemessen wird. Dies wird dadurch erreicht,
daß das tatsächliche Wagengewicht mit einem einprogrammierten Leergewicht des Wagens
verglichen wird.
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Der Analog-/Digitalwandler 32 enthält im Digitalteil ein Register
33 mit Ausgängen 34 bis 41 für eine Parallelausgabe der Digitalinformation. Diese
Digital information wird über einen Digital-/Analogwandler dem zweiten Eingang des
Multiplizierbausteins 19 und zugleich einer Datenübertragungseinrichtung 42 zugeführt.
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Das Register 33 des Analog-/Digitalwandlers besteht aus bistabilen
Kippstufen 33a. An ihren Ausgangsleitungen steht jeweils ein H- oder L-Signal, z.B.
eine Spannung von 5 V oder Null V, an. Die Kombination der H- und L-Signale entspricht
in ihrer parallelen Darstellung dem Analogwert der Zuladung, wie er zum Zeitpunkt
des Lösens der Haltebremse vorlag. Bei leerem Fahrzeug stehen beispielsweise an
den Ausgangsleitungen des Registers nur L-Signale an.D.h. die Registerausgangsleitungen
34 bis 41 sind auf Null Volt.
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Wird angenommen, daß 20 Fahrgäste zu 700 N pro Fahrgast mitfahren,
so beträgt das Zuladungsgewicht 14 000 N. Dieses von der Kraftmeßzelle 22 erfaßte
Gewicht steht als Analogsignal am Eingang des Analog-/Digitalwandlers 32 an. Im
Digitalteil dieses Wandlers kann jede bistabile Kippstufe den Signalpegel H oder
L annehmen. Auf der Registerausgangsleitung 34 bedeutet ein H-Signal den niedrigsten
dualen Stellenwert 1, auf der Registerausgangsleitung 35 und den folgenden jeweils
den doppelten Stellenwert, also 2, 4, 8, 16, 32, 64 und 128.
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In dem vorliegenden Beispiel mit einem Zuladungsgewicht von 20 x 700
N führen die Registerausgangsleitungen 36 und 38 jeweils ein H-Signal und die übrigen
Leitungen ein L-Signal.
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Ein H-Signal auf der Registerausgangs-Leitung 38 entspricht dem Wert
16 und auf der Registerausgangsleitung 36 dem Wert 4.
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Diesem Signal zustand der Registerausgangsleitungen ist ein Summengewichtswert
von 20 Fahrgästen zugeordnet. In der Daten-
übertragungseinrichtung
42 stehen die bipolaren Signale parallel an einem Datenendgerät 43 an. Von dort
werden sie seriell einer Sendeempfangseinrichtung 44 zugeführt, die mit der Zentrale
10 in Funkverbindung steht. In der Zentrale 10 befindet sich eins Datenübertragungseinrichtung
45 mit Sendeempfangseinrichtung 4C und Datenendgerät 47. Mit ihr ist ein Ein-Ausgabegerät
48 mit Bildschirm 49 und Tastatur 50 verbunden.
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Auf der Tastatur 50 wird die Nummer des Fahrzeuges eingetastet, von
dem das Zuladungsgewicht in die Zentrale 10 abgerufen werden soll. Die eingetastete
Nummer wird sofort auf dem Bildschirm 49 angezeigt, so daß die Bedienungsperson
bei Fehleingabe die Nummer eventuell korrigieren kann. Die über die Antenne der
Datenübertragungseinrichtung 45 in Form von seriellen Impulsen übertragene Nummer
wird über die Antenne der Datenübertragungseinrichtung 42 des Fahrzeuges 1 empfangen
und alle übrigen Fahrzeuge auf der Strecke einer Vergleichseinrichtung 51 zugeleitet,
in der die gesendete Nummer mit der fahrzeugeigenen Nummer verglichen wird.
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Bei Ubereinstimmung wird der Sendeteil der Sende-Empfangseinrichtung
44 eingeschaltet und der am Datenendgerät 43 anstehende Wert über die Antenne an
die Sendeempfangseinrichtung 46 der Zentrale 10 übertragen. Von dort gelangt die
Information über das Datenendgerät 47 zum Bildschirm 49, auf dem neben der bereits
angezeigten Fahrzeugnummer auch das Zuladungsgewicht angezeigt wird.
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Die Einrichtung zum Erfassen des Gewichtes besitzt Steckkontakte 53
für den Anschluß eines Registriergerätes 52 auf den Fahrzeugen. Wahlweise kann auch
der Ausgang des Datenendgerätes 43 der Datenübertragungseinrichtung 42, an dem die
den Besetzungszustand des Fahrzeuges kennzeichnenden Signale seriell anstehen, mit
Steckkontakten 5 für den Anschluß eines Registriergerates 52 versehen sein. Dieses
Registriergerät kann allein oder zusammen mit der drahtlosen Datenübertragungsanlage
eingesetzt werden.
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Aus der Anzeige in der Zentrale bzw. der Aufzeichnung im Registriergerät
52 kann eine Statistik über die jeweilige Besetzung der Fahrzeuge auf bestimmten
Linienabschnitten gewonnen werden.
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Dadurch läßt sich eine flexible Anpassung der Wagenkapazität an das
tatsächliche Fahrgastaufkommen durchführen, in dem beispielsweise bei niedriger
Besetzung Wagen zurückgezogen und bei Uberbesetzung zusätzliche Wagen eingesetzt
werden.
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1 Figur 2 Patentansprüche
L e e r s e i t e