DE2722396A1

DE2722396A1 - Verfahren zur zugsicherung und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2722396A1
Application number: DE19772722396
Authority: DE
Inventors: Klaus Reichelt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1978-11-23
Also published as: FR2391100B1; DE2722396C2; FR2391100A1; CH624352A5

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeiffhenr "

Berlin und München 77 ρ 2 6 2 0 BRD

Verfahren zur Zugsicherung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Zugsicherung wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einer bekannten Einrichtung zur Zugsicherung (DT-PS 1 176 698) werden die in einem Streckenbereich befindlichen Züge von einer zugehörigen Streckenzentrale in zyklischer Folge aufgerufen und mit für die Weiterfahrt des betreffenden Zuges maßgebenden Informationen versorgt. Diese Informationen werden in der Zentrale durch eine Datenverarbeitungsanlage erarbeitet, die zu diesem Zweck Zugriff zu umfangreichen Speicherschaltmitteln hat. Diese Speicherschaltmittel bestehen im wesentlichen aus einem sogenannten Belegungsspeicher, in dem die von den Zügen besetzten Gleisabschnitte markiert werden sowie zusätzlichen Speichern, in dem örtlich vorgegebene Eigenschaften des Streckenbereiches gespeichert sind. In beiden Speichern sind den einzelnen Gleisabschnitten des Streckenbereiches gesonderte Speicherplätze zugeordnet; diese Speicherplätze werden bei Jeder Fahrbefehlsermittlung entgegen der Fahrrichtung der Züge nacheinander abgefragt. Aus der dabei ermittelten Anzahl der in Fahrrichtung vor einem Zug liegenden freien Gleisabschnitte, der zulässigen Streckenhöchstgeschwindigkeit und den in der Zentrale bekannten Zugdaten, z.B. über das Bremsvermögen und

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die Zuglänge, wird die bei Weiterfahrt des Zuges zulässige Geschwindigkeit bestimmt; hieraus leitet die Streckenzentrale einen für den augenblicklichen Fahrort des Zuges geltenden aktuellen Fahrbefehl für den betreffenden Zug ab und Übermittelt ihn an den Zug.

Diese bekannte Einrichtung zur Zugsicherung benötigt wegen der Zuordnung der für die Fahrbefehlsermittlung relevanten Daten zu den einzelnen Gleisabschnitten einen außerordentlich hohen Aufwand an Speicherschaltmitteln. Da jede Fahrortänderung eines Zuges beim Vorrücken auf der Strecke in der Streckenzentrale nicht nur als Belegungsänderung registriert werden muß sondern gleichzeitig auch eine neue Fahrbefehlsermittlung für diesen Zug sowie den nachfolgenden Zug

veranlaßt, werden in den Streckenzentralen relativ leistungsstarke Datenverarbeitungsanlagen benötigt. Dabei wirken sich die erarbeiteten Fahrbefehle nur dann auf die Steuerung der Züge aus, wenn diese sich zu nahe gekommen sind oder wenn die Züge dicht auf einen Gefahrenpunkt aufgerückt sind.

Eine andere bekannte Einrichtung zur Zugsicherung (DT-PS 2 215 724) entlastet die Datenverarbeitungsanlagen der Streckenzentralen von für die Fahrzeugsteuerung unnötigen Rechenoperationen dadurch, daß die Fahrbefehlsdaten nur dann erneut berechnet werden, wenn infolge nachträglicher Änderung der Zugdaten und/oder der Streckendaten des Fahrweges eine erneute Berechnung erforderlich wird. Bei dieser Einrichtung zur Zugsicherung werden den Abschnitten zwischen dem Fahrort des Zuges und dem in Fahrrichtung vorausliegenden nächsten Haltepunkt zugeordnete Speicherplätze in Fahrrichtung nacheinander abgefragt. Aus den dort gespeicherten Werten für die durch die Streckendaten vorgegebenen Abschnittsgeschwindigkeiten, den signalisierten Fahrgeschwindigkeiten und den von den Zugdaten abhängige Betriebsgeschwindigkeiten ermittelt die Streckenzentrale die Grenzgeschwindigkeiten für die den jeweils abgefragten Abschnittsspeichern zugeordneten Streckenabschnitte und

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speichert diese Werte ab. Beim Abfragen eines vorausliegenden Haltepunktes wird ein Programm zur Fahrbefehlsermittlung ausgelöst, das durch Abfragen der zuvor überlaufenen Abschnittsspeicher entgegen der Fahrrichtung aus den dort gespeicherten Werten der Grenzgeschwindigkeiten und aus den Bremsdaten des Zuges Fahrbefehlsdaten für die einzelnen Abschnitte bildet und im jeweils abgefragten Abschnittsspeicher abgespeichert. Die in den einzelnen Abschnittsspeichemgespeicherten Fahrbefehlsdaten werden von der Streckenzentrale jedesmal dann zum Zug übertragen, wenn der Zug durch die Streckenzentrale zu behandeln ist. Die Fahrbefehlsdaten liegen somit fest und brauchen nicht für jeden Behandlungsvorgang neu gebildet werden. Nur dann, wenn infolge nachträglicher Änderung der Zugdaten und/oder der Streckendaten des Fahrwegs eine erneute Berechnung erforderlich wird, wird die Fahrbefehlsermittlung angestoßen; es werden daraufhin neue Fahrbefehle gebildet und in den Abschnittsspeichern für die vor dem Zug liegenden Abschnitte als Ersatz für die dort bisher gespeicherten Daten abgespeichert, um dann ihrerseits bedarfsweise wieder abgerufen werden zu können.

Diese bekannte Einrichtung zur Zugsicherung kommt zwar mit einer relativ wenig aufwendigen Datenverarbeitungsanlage aus, weil nicht jeder Standortwechsel eines Zuges zwingend neue Fahrbefehlsermittlungen veranlaßt. Dieser Vorteil wird aller* dings auf Kosten der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Zugsicherungseinrichtung erkauft; für jeden Fahrbefehl müssen die Speicherplätze für die zwischen dem Fahrort des Zuges und dem folgenden Haltepunkt liegenden Abschnitte zweimal in unterschiedlicher Richtung aufgegriffen und nach bestimmten Kriterien behandelt werden. Bei dichtem Zugfolgeabstand und hoher Fahrgeschwindigkeit der Züge kann dies dazu führen, daß die Züge nur in größeren zeitlichen Abständen angesprochen und mit Fahrbefehlen versorgt werden können. Wegen der Zuordnung der Strecken- und Fahrbefehlsdaten zu den einzelnen Abschnitten eines Streckenbereiches macht auch diese Einrichtung zur Zugsicherung einen umfangreichen Speicheraufwand notwendig.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Zugsicherung und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, welche die folgenden Voraussetzungen erfüllen:

a) Zur Ermittlung von Fahrbefehlen ist die in Frage kommende Strecke nur einmal zu behandeln.

b) Jeder ermittelte Fahrbefehl behält so lange Gültigkeit bis infolge nachträglicher Änderung von Zugdaten und/oder Streckendaten des Fahrwegs eine erneute Berechnung erforderlich wird bzw. der Zug eine Bremsung einleitet (Fahrbefehlsermittlung bei jeder Standortänderung).

c) Der Fahrbefehl soll nicht in eine Vielzahl von unterschiedliehen Fahrbefehlsdaten mit abschnittsweiser Gültigkeit aufgegliedert und ortsselektiv abgespeichert sein, sondern er soll dem Zug fest zugeordnet und ohne Rückgriff auf ortsselektive Speicherschaltmittel bedarfsweise veränderbar sein.

d) Der Speicheraufwand für die Streckendaten soll auf einen Mindestumfang reduziert sein; hierdurch soll nicht nur eine Einsparung an Kosten und Einbauvolumen erzielt werden, sondern gleichzeitig soll die Verwendung von nur wenigen Speicherschaltmitteln eine Verkürzung der für die Fahrbefehlsermittlung erforderlichen Verarbeitungszeit mit sich bringen.

Diese Aufgaben werden durch die Erfindung dadurch gelöst, daß in der Streckenzentrale aus der für jeden Zug an seinem augenblicklichen Fahrort vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit der zugehörige Grenzbremsweg ermittelt und daraufhin untersucht wird, ob er einen Fahrort beinhaltet, der eine Herabsetzung der für den aktuellen Fahrort des Zuges vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit vorschreibt, was beim Feststellen eines derartigen Fahrortes zum Übertragen des die Fahrteinschränkung bewirkenden Geschwindigkeitswertes als Zielgeschwindigkeit und des Abstandes

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dieses Fahrortes von der Zugspitze als Zielentfernung an den Zug führt, daß beim Nichtfeststellen einer derartigen Fahrteinschränkung die in Fahrrichtung vorausliegende Strecke auf Fahrteinschränkungen untersucht wird, wobei die durch eine dann aufgefundene Fahrteinschränkung vorgegebene Zielgeschwindigkeit und der Abstand zwischen dem Fahrort des Zuges und dem Bremseinsatzpunkt zur Herbeiführung der Fahrteinschränkung in der Streckenzentrale abgespeichert werden und daß beim Vorrücken des Zuges dieser Abstand vermindert um eine Abschnittslänge abschnittsweise bis auf einen Wert = Null verkürzt wird, bei dem die Fahrbefehlsermittlung nach den Daten der Grenzgeschwindigkeit einsetzt. Der durch die Erfindung erreichte Vorteil einer relativ geringen zeitlichen Beanspruchung einer Datenverarbeitungsanlage für die Fahrbefehlsermittlung läßt sich steigern, wenn die für die Fahrbefehlsermittlung relevanten Streckendaten nicht abschnittsweise sondern zentralisiert abgespeichert werden. Um dies erreichbar werden zu lassen, wird nach einem Teilmerkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, jeden Streckenbereich in aneinandergrenzende Teilbereiche zu unterteilen, deren Grenzen durch Fahrwegelemente gebildet sind, die für den in Fahrrichtung folgenden Teilbereich - abhängig vom Betriebszustand des betreffenden Grenz-Fahrwegelementes - eine Änderung einer für die Fahrbefehlsermittlung eines sich nähernden Zuges relevanten Geschwindigkeit zulassen. In den Speicherschaltmitteln dieser Grenz-Fahrweg-Elemente sind dann alle für die Fahrbefehlsermittlung benötigten Streckendaten des bis zum in Fahrrichtung folgenden Grenz-Fahrwegelement reichenden Teilbereiches zu speichern. Die gespeicherten Streckendaten werden von der Außenanlage ständig aktualisiert; sie enthalten darüber hinaus eine Kennung für den Aufgriff der in einem gesonderten Zugdatenspeicher gespeicherten Zugdaten des den zugehörigen Teilbereich befahrenden Zuges.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend an Hand einer besonders zweckmäßigen Einrichtung zur Durchführung dieses

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Verfahrens erläutert. Bei der Erläuterung dieser Einrichtung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, die in Fig. 1 einige über einer Strecke aufgetragene Geschwindigkeitsdiagramme

und in Fig. 2 ein Funktionsbild der Einrichtung zeigt. 5

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Strecke ist in fortlaufend numerierte Abschnitte A19 bis A38 sowie B1 bis B4 unterteilt, von denen jeder beispielsweise 10Om lang ist und durch die Kreuzungsstellen eines Linienleiters oder sonstige Ortsmarken begrenzt ist. Die Abschnitte A19 bis Α3Θ werden über ein Streckengerät A von einer Streckenzentrale A, die Abschnitte B1 bis B4 über ein Streckengerät B von einer Streckenzentrale B gesteuert. Jeder durch eine Streckenzentrale gesteuerte Streckenbereich ist in aneinandergrenzende Teilbereiche unterteilt, deren Grenzen durch Fahrwegelemente gebildet sind, die für den in Fahrrichtung folgenden Teilbereich - abhängig vom Betriebszustand des betreffenden Grenz-Fahrwegelementes - eine Änderung einer für die Fahrbefehlsermittlung eines sich nähernden Zuges relevanten Geschwindigkeit zulassen. Es sind dies die Signale S1 bis S4, die bis zum jeweils vorausliegenden Signal unterschiedliche Signalgeschwindigkeiten vorgeben können, die Weichen W1 und W2, die für den durchgehenden und den abzweigenden Strang unterschiedliche Höchstgeschwindigkeiten vorgeben können, der Bahnübergang BÜ, von dessen Gefahrenraumüberwachung das Vorrücken eines Zuges über denBahnübergang hinaus abhängig gemacht ist sowie die in Fahrrichtung letzten bzw. ersten Fahrwegelemente der benachbarten Streckenbereiche, an denen der Zug den Steuerbereich der einen Streckenzentrale verläßt und in den Steuerbereich der anderen Streckenzentrale einfährt. Diese Fahrwegelemente am Anfang bzw. Ende der einzelnen Teilbereiche bew. am Bereichsende und -anfang sind im folgenden einheitlich als Grenz-Fahrwegelemente GF bezeichnet und zur Unterscheidung mit einer fortlaufenden Nummer 1 bis 7 bzw. I und II versehen.

Über der schematisch dargestellten Strecke ist durch eine ausgezogene Linie ein Geschwindigkeitsprofil aufgetragen, das aus den Geschwindigkeitsprofilen der Streckenhöchstgeschwindigkei-

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ten V1 bis VII für die einzelnen Teilbereiche gebildet wird. Unterhalb der Streckendarstellung sind die durch die Grenz-Fahrwegelemente gebildeten Teilbereiche durch ihre Gültigkeitslängen LGF sowie die Gültigkeitslängen LV der vom Streckenaufbau her in den einzelnen Teilbereichen zulässigen Streckenhöchstgeschwindigkeiten darstellt. So läßt z.B. das durch das Signal S1 dargestellte Grenzfahrwegelement GF1 bis zum in Fahrrichtung folgenden Grenz-Fahrwegelement GF2 eine Streckenhöchstgeschwindigkeit V1 mit einer Gültigkeitslänge LV1 zu.

Das folgende Grenz-Fahrwegelement GF2 ist eine über den durchgehenden Strang beaufschlagte Weiche W1, die keine Herabsetzung der Streckenhöchstgeschwindigkeit erforderlich macht. Die zugehörige Streckenhöchstgeschwindigkeit V2 entspricht deshalb der Streckenhöchstgeschwindigkeit V1; ihre GUltigkeitslänge LV2 reicht bis zum folgenden Grenz-Fahrwegelement GF3. Diese« Fahrwegelement wird durch einen Bahnübergang BÜ gebildet, von dem angenommen ist, daß die Gefahrenraumüberwachung keine Einschränkung der Streckenhöchstgeschwindigkeit für einen sich nähernden Zug verlangt. Die Streckenhöchstgeschwindigkeit V3 entspricht der in den zurückliegenden Teilbereichen zulässigen Höchstgeschwindigkeit und reicht mit ihrer Gültigkeitslänge LV3 bis zu dem Signal S2, welches das folgende Grenz-Fahrwegelement markiert. In dem sich in Fahrrichtung anschließenden Teilbereich darf zunächst mit der Streckenhöchstgeschwindigkeit V4 gefahren werden, welche der Streckenhöchstgeschwindigkeit der zurückliegenden Teilbereiche entspricht. Nach einer durch die Gültigkeitslänge LV4 für diese Streckenhöchstgeschwindigkeit bestimmten Entfernung vom Signal S2 vermindert sich die zulässige Streckenhöchstgeschwindigkeit auf einen Wert V4*, der erheblich niedriger ist als der der bisher zulässigen Streckenhöchstgeschwindigkeit V4. Die GUltigkeitslänge LV4» der Streckenhöchstgeschwindigkeit V4* reicht vom Ende der GUltigkeitslänge LV4 bis zum folgenden Grenz-Fahrwegelement GF5, das durch die Weiche W2 gebildet wird. Der dieser Weiehe zugeordnete Teilbereich hat nur geringe Ausdehnung; in ihm ist die Streckenhöchstgeschwindigkeit V5 zulässig, welche

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der Streckenhöchstgeschwindigkeit V4* entspricht. Diese Streckenhöchstgeschwindigkeit wird als Streckenhöchstgeschwindigkeit V6 auch im ersten Teil LV6 des an das durch das Signal S3 dargestellte Grenz-Fahrwegelement GF6 anschließenden Teilbereiches zugelassen. In dem dann anschließenden Teilbereich bis zum Grenz-Fahrwegelement GF7 ist wieder die erheblich höhere Grenzgeschwindigkeit V6* mit der Gültigkeitslänge LV6* zugelassen.

Das Grenz-Fahrwegelement GF7 bildet das in der angenommenen Fahr- und Behandlungsrichtung letzte Fahrwegelement der Streckenzentrale A für die vorerwähnten Teilbereiche. Wird dieses Fahrwegelement bei der Behandlung eines sich nähernden Fahrzeugs durch die Streckenzentrale A aufgegriffen, so wird die Übergabe der dort gespeicherten Angaben an das erste Grenz-Fahrwegelement GFI der Nachbar-Streckenzentrale B veranlaßt. Die in dem an dieses Grenzfahrwegelement anschließenden Teilbereich zulässige Streckenhöchstgeschwindigkeit VI entspricht der Streckenhöchstgeschwindigkeit V6* im zurückliegenden Teilbereich; ihre Gültigkeitslänge LVI reicht bis zum folgenden Grenzfahrwegelement GFII. In dem anschließenden Teilbereich ist die Streckenhöchstgeschwindigkeit VII zugelassen.

Neben den durch die in den einzelnen Teilbereichen zugelassenen Streckenhöchstgeschwindigkeiten V1 bis V6* bzw. VI bis VII sind über der Streckennachbildung noch die durch die Signale S1 bis S4 signalisierten Geschwindigkeiten VS1 bis VS4 sowie die Betriebsgeschwindigkeit VB eines Zuges Z aufgetragen, der in den Abschnitt A2 2 eingefahren ist und dabei die Abschnitte A21 und A22 besetzt. Die signalisierten Geschwindigkeiten VS1 bis VS4 sind durch gestrichelte Linien, die Betriebsgeschwindigkeit VB durch eine gepunktete Linie gekennzeichnet. Die signalisierten Geschwindigkeiten reichen vom jeweiligen Signalstandort bis zum folgenden Signalstandort und werden durch den Signalbegriff der Signale S1 bis S4 vorgegeben} ihre Geltungslängen LVS1 bis LVS3 sind unterhalb der Streckennachbildung eingetragen. So schreiben die Stellwerke A und B für die durch die Signale S1, S2 und S4

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gedeckten Abschnitte eine signalisierte Geschwindigkeit vor, die größer ist als die dort vom Streckenaufbau her zulässigen Geschwindigkeiten. Das vom Stellwerk A gesteuerte Signal S3 dagegen signalisiert eine Geschwindigkeit VS3_f die niedriger liegt als die zulässige Streckenhöchstgeschwindigkeit V6* bzw.VI, Die Betriebsgeschwindigkeit VB kennzeichnet die höchste für den sich nähernden Zug zulässige Fahrgeschwindigkeit, die im wesentlichen abhängig ist von seinen Bremseigenschaften.

In Fig. 1 ist ferner ein durch eine strichpunktierte Linie dargestelltes Geschwindigkeitsdiagramm VG dargestellt, das durch die an jedem Fahrort geltende niedrigste Geschwindigkeit aus Betriebsgeschwindigkeit VB, signalisierter Geschwindigkeit VS1 bis VS4 und Streckenhöchstgeschwindigkeit V1 bis V6* bzw. VI und VII bestimmt ist. Diese Geschwindigkeit wird als Grenzgeschwindigkeit bezeichnet und in der jeweiligen Streckenzentrale durch einen Rechenvorgang aus den vorgenannten Geschwindigkeiten ermittelt; dabei berücksichtigt die Streckenzentrale bei jeder Erhöhung einer der drei Geschwindigkeitswerte die Länge ZL des Zuges, für dessen Fahrbefehlsermittlung sie die Strecke behandelt. Aus der Zeichnung ist zu erkennen, daß sich die Grenzgeschwindigkeit bei Erhöhung einer der drei Geschwindigkeitswerte nicht sofort erhöht, sondern daß dieser Geschwindigkeitssprung in Fahrrichtung des Zuges um die Zuglänge ZL verschoben ist. Das verspätete Wirksamwerden einer höheren Grenzgeschwindigkeit stellt sicher, daß der erwartete Zug mit seinem Zugschluß den Bereich der niedrigeren Grenzgeschwindigkeit auch tatsächlich verlassen hat, bevor der Zug auf die höhere Grenzgeschwindigkeit beschleunigt. Bei der Herabsetzung einer der drei Geschwindigkeitswerte geht die Zuglänge des erwarteten Zuges nicht in die Ermittlung der Grenzgeschwindigkeit ein, weil der Zugschluß das Profil der Grenzgeschwindigkeit an keiner Stelle durchbricht wenn die Zugspitze auf die niedrigere Grenzgeschwindigkeit abgebremst wird.

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In Fig. 1 sind ferner zwei um einen bestimmten Betrag gegeneinander verschobene Bremskurven durch gestrichelte Linien dargestellt. Die eine beginnt am Anfang des von der Zugspitze besetzten Abschnittes A22 und endet etwa am Anfang des Abschnittes A27; die ihr zugrunde gelegte Bremsverzögerung ist durch das Bremsvermögen des Zuges Z bestimmt. Die andere Bremskurve, der die gleiche Verzögerung zugrundeliegt, beginnt etwa am Anfang des Abschnittes A31 und kennzeichnet die maximal zulässige Fahrgeschwindigkeit eines sich nähernden Zuges, der gerade noch rechtzeitig auf die Streckenhöchstgeschwindigkeit V4* abgebremst wird. Diejenigen Streckenpunkte, an denen die vom Zug zu beachtende Grenzgeschwindigkeit auf einen . höheren oder tieferen Wert springt, werden als Leitpunkte bezeichnet. Der Leitpunkt LP4 stellt für den sich nähernden Zug, ähnlich wie ein Signal, ein Fahrziel mit einer niedrigeren Zielgeschwindigkeit dar. Entsprechend wirkt der Leitpunkt LP6 für die Fahrbefehlsermittlung wie ein Signal, das eine Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit signalisiert. Die Leitpunkte LP4 und LP6 begrenzen im Streckenverlauf eine Langsamfahrstelle im Bereich der Weiche W2.

Für die Fahrbefehlsermittlung hat die Streckenzentrale den in Fahrrichtung vor dem Zug liegenden Streckenbereich auf eventuelle Fahrteinschränkungen hin zu untersuchen und eine beim Erkennen für den Zug relevanten Fahrteinschränkung unter Berücksichtigung der Fahr- und Bremseigenschaften des Zuges sowie der Streckendaten den Bremseinsatzpunkt für den Zug festzulegen sowie den Abstand des Zuges vom Bremseinsatzpunkt zu ermitteln. Nach dem Stande der Technik wurden diese Opera tionen bei jedem Aufruf des Zuges durch die Streckenzentrale durchgeführt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dagegen soll der Abstand des Zuges vom Bremseinsatzpunkt nicht bei jeder Behandlung des Zuges erneut ermittelt, sondern nach seiner ersten Ermittlung zugorientiert abgespeichert und beim Vorrücken des Zuges nur noch abschnittsweise vermindert werden, solange der zu behandelnde Zug noch so weit vom nächsten für

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ihn relevanten Leit- oder Zielpunkt entfernt ist, daß dieser auf sein augenblickliches Fahrverhalten noch keine Auswirkungen hat. Auf diese Art und Weise kann die Streckenzentrale den Zügen jederzeit die für ihren jeweiligen Fahrort gültigen Fahranweisungen übermitteln, ohne hierzu umfangreiche Rechenoperationen ausführen zu müssen.

Unter Bezugnahme auf die Geschwindigkeitsdiagramme nach Fig. soll nun nachstehend im einzelnen dargelegt werden, auf welche Weise eine Streckenzentrale bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Zugsicherung Fahrbefehle für einen Zug erarbeitet. Voraussetzung hierfür ist, daß die Streckenzentrale jederzeit Zugriff zu den für die Fahrbefehlsermittlung notwendigen Strecken- und Zugdaten hat. Für diese Daten sind deshalb Speicherschaltmittel vorzusehen, deren Inhalte laufend zu aktualisieren sind. Die Streckendaten werden dabei in sogenannten Elementspeichern gesammelt, die Zugdaten in sogenannten Zugdatenspeichern.

Die Elementspeicher sind den einzelnen Grenz-Fahrwegelementen zugeordnet; in ihnen sind alle für die Fahrbefehlsermittlung benötigten Streckendaten des bis zum in Fahrrichtung folgenden Grenz-Fahrwegelement reichenden Teilbereiches gespeichert.

Die Elementspeicher aller Grenzfahrwegelemente eines Streckenbereiches sind in Fig. 2 schematisch zu einem Elementspeicherblock ES zusammengezogen. Jeder Elementspeicher enthält unveränderbare Angaben, die ihm eingeprägt sind sowie veränderbare Angaben, die laufend aktualisiert werden. Zu den unveränderbaren Angaben gehören neben der Rufadresse des Speichers durch die Streckenzentrale Angaben über die Art und die geographische Lage des zugehörigen Fahrwegelementes im Streckenbereich, die Elementspeicheradressen der benachbarten Grenz-Fahrwegelemente sowie die Entfernungen zu diesen Fahrwegelementen. Ferner beinhalten die Elementspeicher unveränderbare Angaben über das durch Geschwindigkeitswerte und deren Gültigkeitslängen dargestellte Geschwindigkeitsprofil

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bis zum folgenden Grenz-Fahrwegelement und das durch Neigungsstufrn und deren Gültigkeitslängen dargestellte Neigungsprofil bis zum folgenden Fahrwegelement. Die veränderbaren Angaben des Elementspeichers betreffen den Betriebszustand des betreffenden Grenz-Fahrwegelementes, der durch den Meldezustand des Elementes gegeben ist und - sofern das betreffende Fahrweg-Element in die Fahrbefehlsermittlung eines Zuges einbezogen ist - ein Kennzeichen für diesen Zug, die durch die Fahrbefehlsermittlung gekennzeichnete Belegung durch den Zug bzw. die Besetzung. Jede der Streckenzentrale von einem Grenz-Fahrwegelement übermittelte Änderung seines Betriebszustandes aktualisiert als Meldezustandsänderung den im zugehörigen Elementspeicher gespeicherten Meldezustand und veranlaßt bei durch einen Zug belegtem Elementspeicher eine erneute Fahrbefehlsermittlung für diesen Zug. Die von den einzelnen Grenz-Fahrwegelementen zu beliebigen Zeitpunkten einlaufenden Meldungen werden in einem Pufferspeicher MES für die Streckendaten zwischengespeichert und über einen Umsetzer U1 den zugehörigen Elementspeichern zugeführt. Die zeitgerechte Einphasung der Meldungen erfolgt über eine zentrale Taktstromversorgung T.

In entsprechender Weise werden auch die für die Züge einlaufenden Meldungen zunächst in einem Pufferspeicher MEZ für die Zugdaten zwischengespeichert und über einen Umsetzer U2 zu ganz bestimmten Zeiten den zugehörigen Zugdatenspeichern zugeführt. Für jeden Streckenbereich sind mindestens so viele Zugdatenspeicher vorzusehen wie maximal gleichzeitig Züge durch die Streckenzentrale zu behandeln sind. Der in Fig. 2 angedeutete Zugdatenspeicher ZDS steht stellvertretend für eine Vielzahl derartiger Speicher. In ihm sind neben einer Steuernummer für den betreffenden Zug dessen Betriebsgeschwindigkeit, die signalisierte Geschwindigkeit des zuletzt überfahrenen Signals, die Nummer des zuletzt überfahrenen Grenz-Fahrwegelementes und die an die Streckenzentrale abzusendenden Rückmeldetelegramme gespeichert. Die letzgenannten Angaben werden den Zugdaten-

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speichern über Umsetzer U3 von den durch die Züge besetzten Elementspeichern übermittelt, in denen die Steuernummern dieser Züge hinterlegt sind. Ferner sind in den Zugdatenspeichern auch die letzten für den Zug erarbeiteten Fahrbefehle gespeichert.

Die Ausgabe der Fahrbefehle an die Züge wird über die zentrale Taktstromversorgung T veranlaßt. Dies kann beispielsweise durch Setzen eines entsprechenden Ausgabespeichers FBA geschehen. Das Setzen dieses Ausgabespeichers allein führt aber noch nicht zum Ermitteln und/oder Ausgeben eines Fahrbefehles an einen Zug, vielmehr muß zuvor festgelegt worden sein, für welchen Zug ein Fahrbefehl herzuleiten ist. Diese Aussage liefert ein Reihenfolgespeicher RF, dessen jeweiliger Schaltzustand angibt, für welchen Zug Fahrbefehle zu erarbeiten sind. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß die im zugehörigen Streckenbereich befindlichen Züge fortlaufend nacheinander aufgerufen und behandelt werden. Es ist aber auch möglich, die Reihenfolge des Aufrufes von bestimmten vorher festzulegenden Kriterien abhängig zu machen. Beispielsweise kann es durchaus zweckmäßig und erforderlich sein, einen schnellfahrenden Fernzug häufiger zu behandeln als einen langsamer fahrenden Vorortzug. Um festlegen zu können, welcher Zug jeweils zu behandeln ist, ist es erforderlich, dem Reihenfolgespeicher oder einem gesonderten Speicher, zu dem der Reihenfolgespeicher Zugriff hat, mitzuteilen, welche Züge insgesamt von der Steuerzentrale zu behandeln sind. Die Eingabe der entsprechenden Zug kennzeichen in den Reihenfolgespeicher bzw. den gesonderten Speicher erfolgt dabei zweckmäßigerweise beim Einbruch der einzelnen Züge in den Streckenbereich. Beim Einbrechen werden den Zügen streckenbereichsintern Steuernummern zugeordnet, die diese bis zum Verlassen des Streckenbereiches beibehalten und über die sie gezielt von der Streckenzentrale angesprochen werden können. Diese Steuernummern müssen nicht identisch sein mit den den Zügen zugeordneten Zugnummern. Bereits bei der Zuordnung der Steuernummern zu den einbrechenden Zügen kann

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die Reihenfolge der Behandlung der Züge durch die Streckenzentrale festgelegt und beispielsweise durch ein der betreffenden Steuernummer zugeordnetes Behandlungskennzeichen vorgegeben werden. Es ist aber auch denkbar, die einmal festgelegte Reihenfolge für die Behandlung der Züge durch die Streckenzentrale beispielsweise in Abhängigkeit von der sich ändernden Fahrgeschwindigkeit der Züge oder ihrem Aufrücken auf Gefahrenpunkte bedarfsweise abzuändern.

Im vorliegenden Beispiel ist angenommen, daß der Reihenfolgespeicher RF ausgangsseitig einen zu behandelnden Zug in eindeutiger Weise kennzeichnet. Über die gespeicherte Steuernummer dieses Zuges ermittelt ein nachgeschalteter Umsetzer U2 den dem betreffenden Zug zugeordneten Zugdatenspeicher, in dem alle für die Fahrbefehlsermittlung relevanten Zugdaten einschließlich eventuell bereits ermittelter Fahrbefehle abgespeichert sind und schaltet diesen wirksam.

Für den zur Behandlung anliegenden Zug soll noch kein Fahrbefehl ermittelt worden sein; er ist also entweder gerade in den Streckenbereich eingefahren oder vor einem HALT zeigenden Signal zum Stehen gekommen, dessen Signalbegriff eben auf FAHRT geht. In beiden Fällen veranlaßt ein am Ausgang eines in seiner Funktion später erläuterten ersten Zählers Z1 abgreifbares Ausgangssignal die Streckenzentrale zur Durchführung einer Standortberechnung. Dies kann z.B. durch Setzen eines entsprechenden Speichers SO erfolgen. Der gesetzte Speicher SO ruft in dem dem zur Behandlung anliegenden Zug zugeordneten Zugdatenspeicher ZDS die dort gespeicherte Angabe über das zuletzt passierte Grenzfahrwegelement ab.

Hierzu war dem Zug beim Einfahren in den Streckenbereich das jeweils erste Grenz-Fahrwegelement mitgeteilt und im zugehörigen Zugdatenspeicher abgespeichert worden. Durch Zugriff auf den zugehörigen Elementspeicher, in dem u.a. die Entfernungs-und Kennzeichnungsdaten der jeweils benachbarten Grenz-

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Fahrwegelemente gespeichert sind und unter Ermittlung des vom Zug seit dem Passieren des letzten Grenz-Fahrwegelement zurückgelegten Fahrweges stellt der Zug fest, ob er sich noch in dem dem in seinem Zugdatenspeicher abgespeicherten ersten Grenz-Fahrwegelement zugeordneten Teilbereich aufhält oder bereits in den folgenden zweiten Teilbereich eingefahren ist. Für diesen Fall überträgt er seine Steuernummer in den Elementspeicher des von ihm erreichten zweiten Grenz-Fahrwegelementes, löscht die Besetzung des zurückliegenden ersten Grenz-Fahrwegelementesund speichert die Nummern des zuletzt passierten Grenz-Fahrwegelementes in dem ihm zugeordneten Zugdatenspeicher ab. Auf diese Weise ist es dem Zug jederzeit möglich, das von ihm zuletzt passierte Grenz-Fahrwegelement eindeutig zu bestimmen. Der Zug ermittelt nun seinen Fahrort innerhalb des von ihm befahrenden Teilbereiches. Die genaue Ortsbestimmung geht dabei in der Weise vor sich, daß die Streckenzentrale dem Zug beim Einfahren in den Streckenbereich eine dem ersten Abschnitt zugeordnete Abschnittsnummer übermittelt, unter der er von der Streckenzentrale aus zur Behandlung aufgerufen wird, solange er diesen Fahrort in einem RUckmeldetelegramm Q bestätigt. Fährt er in den folgenden Abschnitt ein, so meldet er dies mit einem besonderen Quittungskennzeichen Q+1: bzw.Q-1 in RUck meldetelegramm an die Streckenzentrale. Die Kenntnis hierüber erlangt er beispielsweise durch das überfahren von Linienleiterkreuzungen oder durch das Passieren von ortsfesten Meldeeinrichtungen. Je nach der Fahrrichtung des Zuges addiert oder subtrahiert die Streckenzentrale zu der gespeicherten Ab* schnittsnummer denWert eins und gibt die so gefundene laufende Abschnittsnummer an den Zugdatenspeicher des Zuges weiter. über diese laufende Abschnittsnummer ist der Zug beim nächsten Aufruf durch die Streckenzentrale ansprechbar.

Nachdem die Streckenzentrale über den genauen Fahrort des Zuges informiert ist, berechnet sie die für den Zug an seinem augenblicklichen Fahrort zulässige Grenzgeschwindigkeit VG. Hierzu ruft sie aus dem Elementspeicher des vom Zug zu-

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letzt passierten Grenz-Fahrwegelementes die dort gespeicherten Angaben über die zulässigen Streckenhöchstgeschwindigkeiten und die signalisierte Geschwindigkeit zusammen mit deren Gültigkeitslängen ab und vergleicht die am augenblicklichen Fahrort des Zuges zulässigen Geschwindigkeitswerte mit der im vom Zug belegten Zugdatenspeicher gespeicherten Betriebsgeschwindigkeit. Um hieraus die Grenzgeschwindigkeit ermitteln zu können, muß in diese Berechnung noch die Länge ZL des Zuges einfließen, da bei Erhöhung der signalisierten Geschwindigkeit oder der Streckenhöchstgeschwindigkeit diese erst wirksam werden darf, wenn der gesamte Zug den Ort passiert hat, von dem an diese Erhöhung zulässig ist. Die Streckenzentrale prüft in einem ersten Arbeitsvorgang zunächst, ob die Entfernung der Zugspitze vom zuletzt passierten Grenz-Fahrwegelement gleich oder größer ist als die gespeicherte 'Zuglänge. Ist dies der Fall, so hat der Zugschluß das Grenz-Fahrwegelement passiert. Die im Elementspeicher dieses Grenz-Fahrwegelementes gespeicherten Gültigkeitslängen LV der Streckenhöchstgeschwindigkeiten V des betreffenden Teilbereiches werden mit der Entfernung der Zugspitze vom Grenz-Fahrwegelement verglichen. Hierbei können sich drei Ergebnisse einstellen:

a) Ist die Gültigkeitslänge einer abgespeicherten Streckenhöchstgeschwindigkeit mindestens ebenso groß wie der ermittelte Entfernungswert der Zugspitze vom passierten Grenz-Fahrwegelement, so ist die für die Ermittlung der Grenzgeschwindigkeit benötigte Streckenhöchstgeschwindigkeit durch die zugehörige Streckenhöchstgeschwindigkeit gefunden.

b) Ist dagegen die Entfernung der Zugspitze vom Grenz-Fahrwegelement größer als die Gültigkeitslänge einer Streckenhöchstgeschwindigkeit, so muß geprüft werden, ob die Gültigkeitslänge dieser Streckenhöchstgeschwindigkeit noch bis unter den Zug reicht. Wenn nämlich die Gültigkeitslänge größer ist als die Differenz aus Zuglänge und Entfernung der Zugspitze vom Grenz-Fahrwegelement, dann reicht die Gültigkeitslänge bis unter den Zug. Es muß geprüft werden, ob im Elementspeicher des passierten Grenz-Fahrwegelementes für vorausliegende Abschnitte

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des gleichen Teilbereiches weitere Streckenhöchstgeschwindigkeiten abgespeichert sind und ob diese eine Fahrteinschränkung bewirken. Sind keine weiteren Streckenhöchstgeschwindigkeiten eingetragen, muß geprüft werden, ob die im Elementspeicher des vorausliegenden Grenz-Fahrwegelementes eingetragene Streckenhöchstgeschwindigkeit einschränkender ist als die Streckenhöchstgeschwindigkeit des noch besetzten Grenz-Fahrwegelementes. Wird eine einschränkende Streckenhöchstgeschwindigkeit festgestellt, wird eine neue Gültigkeitslänge aus der Gültigkeitslänge der zuerst ermittelten Streckenhöchstgeschwindigkeit und der einschränkenden Streckenhöchstgeschwindigkeit gebildet. Ist die zuletzt, ermittelte Streckenhöchstgeschwindigkeit nicht einschränkender, so ist die Streckenhöchstgeschwindigkeit durch die zuerst ermittelte Strechenhöchstgeschwindigkeit bestimmt.

c) Ist die Entfernung der Zugspitze vom zuletzt passierten Grenz-Fahrwegelement bzw. Leitpunkt kleiner als die Zuglänge, so hat der Zugschluß das zuletzt überfahrene Grenz-Fahrwegelement bzw. den Leitpunkt noch nicht vollständig passiert. Anhand der aus dem Elementspeicher entnehmbaren Angaben über das in Fahrrichtung zurückliegende Grenzfahrwegelement wird der diesem Element zugeordnete Elementspeicher ermittelt bzw. auf den eigenen Elementspeicher zurückgegriffen. Die in dem angesteuerten Elementspeicher stehende Entfernungsangabe zum vorausliegenden Grenz-Fahrwegelement bzw. die Leitpunktentfernung wird auf die Entfernung zwischen Zugspitze und Grenz-Fahrwegelement aufgeschlagen. Die Ermittlung der Streckenhöchstgeschwindigkeit wird dann mit dem so berechneten Entfernungswert und der im jeweils aufgegriffenen Elementspeicher gespeicherten Streckenhöchstgeschwindigkeit fortgesetzt. Die zuvor geschilderten Abläufe werden in der Zeichnung durch ein erstes Rechenwerk R1 abgedeckt, das aus den ihm zugelieferten Angaben über den Fahrort FO des Zuges, die dort zulässige Streckenhöchstgeschwindigkeit V und die Zuglänge ZL die für die Fahrbefehlsermittlung tatsächlich relevante Streckenhöchst-

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geschwindigkeit VreLev. ermittelt und diese Größe einem zweiten Rechenwerk R2 zugeführt, das hierausund aus den Werten für die Betriebsgeschwindigkeit VB und der am jeweiligen Fahrort gültigen signalisierten Geschwindigkeit VS die Grenzgeschwindigkeit VG bildet. Die Grenzgeschwindigkeit ist das Minimum aus der ermittelten relevanten Streckenhöchstgeschwindigkeit, der im Zugdatenspeicher stehenden signalisierten Geschwindigkeit und der Betriebsgeschwindigkeit des Zuges.

Gleichzeitig oder im Anschluß an die Berechnung der Grenzgeschwindigkeit ermittelt die Streckenzentrale die Gefälleneigung im vom Zug besetzten Abschnitt. Dies geschieht ähnlich wie die Ermittlung der relevanten Streckenhöchstgeschwindigkeit durch Abruf von im Elementspeicher gespeicherten Neigungswerten N und deren Gültigkeitslängen LN. Hieraus ermittelt ein drittes Rechenwerk R3 unter Berücksichtigung des vom Zug im jeweiligen Teilbereich bereits zurückgelegten Fahrweges und der Zuglänge die am augenblicklichen Fahrort des Zuges gültige Neigung N relev. Aus den ermittelten Werten für die Grenzgeschwindigkeit VG und die relevante Neigung relev. ermittelt die Streckenzentrale in einem weiteren Rechenwerk Rh den Grenzbremsweg LG des Zuges, d.h. denjenigen Weg, den ein mit der Grenzgeschwindigkeit fahrender Zug unter Berücksichtigung seines Bremsvermögens b bis zur Haltbremsung benötigen würde.

Nachdem die Streckenzentrale den Grenzbremsweg für den Zug bestimmt hat, prüft sie, ob er einen Fahrort beinhaltet, der eine Herabsetzung der für den aktuellen Fahrort des Zuges vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit vorschreibt. Hierzu fragt die Zentrale den zugehörigen Elementspeicher auf gespeicherte Fahrteinschränkungen und deren Entfernungsangaben vom zugehörigen Grenzfahrwegelement ab. Ermittelt die Streckenzentrale in einem Vergleicher K dabei irgendwelche Geschwindigkeitseinschränkungen, die unterhalb der am aktuellen Fahrort des Fahrzeugs zulässigen Grenzgeschwindigkeit VG liegen, so gibt

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sie diese Grenzgeschwindigkeitseinschränkung als Zielgeschwindigkeit VZ und den zugehörigen Abstand . als Zielentfernung LZ an den Zugdatenspeicher. Beide Werte werden außerdem in einem Zielgeschwindigkeitsspeicher SVZ und einem Zielentfernungsspeicher SLZ gespeichert.

Stellt die Streckenzentrale innerhalb des Grenzbremsweges keine Fahrteinschränkung fest sondern liegen die abgerufenen Geschwindigkeitswerte oberhalb der Grenzgeschwindigkeit, so fragt sie über den Vergleicher K weiter in Fahrrichtung voraus liegende Teile des Streckenbereiches auf gespeicherte Fahrteinschränkung ab. Hierzu wird über das im Zugdatenspeicher des Zuges gespeicherte zuletzt passierte Grenz-Fahrwegelement der zugehörige Elementspeicher aufgegriffen und auf weitere Fahrteinschränkungen hin untersucht. Kann innerhalb des dem betreffenden Grenz-Fahrwegelement zugeordneten Teilbereiches keine Fahrteinschränkung registriert werden, so ermittelt die Streckenzentrale über die in dem Elementspeicher gespeicherte Angabe bezüglich des in Fahrrichtung folgenden Nachbargrenzfahrwegelementes dessen Elementspeicher und überprüft diesen ebenfalls schrittweise in Fahrrichtung auf gespeicherte Fahrteinschränkungen. Dieser Vorgang setzt sich solange fort, bis in einem Elementspeicher eine Fahrteinschränkung aufgegriffen wird bzw. die Abfrage nach dem Untersuchen einer vorgegebenen Strecke von beispielsweise 5 km abgebrochen wird. Die beim Abfragen der einzelnen Elementspeicher registrierten Gültigkeitslängen addieren sich in einem Addierer L+ zur Zielentfernung LZ und werden zusammen mit der ggf. ermittelten Zielgeschwindigkeit dem Zugdatenspeicher eingeprägt.

Anschließend werden die für die Bremsung des Zuges auf diesen Zielpunkt erforderlichen Bremsdaten ermittelt. Hierzu muß zunächst die Neigung am Ort des Zielpunktes festgestellt werden. Der Wert der Neigung wird durch ein Rechenwerk R5 ermittelt, das die in den Elementspeichern für die Grenz-Fahrwegelemente zwischen Fahrort und Zielpunkt des Zuges

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gespeicherten Neigungswerte und deren Gültigkeitslängen nacheinander abruft und unter Berücksichtigung der Zuglänge die für die Zielbremsung zu berücksichtigende Neigung NZ ermittelt. Aus der ermittelten Zielpunktneigung NZ, der Zielgeschwindigkeit VZ und dem Bremsvermögen b des Zuges bildet die Streckenzentrale in einem Rechenwerk R6 den für die Zielbremsung erforderlichen Grenzbremsweg LVGZ und gibt den ermittelten Wert an den Zugdatenspeicher ZDS. Außerdem ermittelt sie in einem Rechenwerk R7 aus der Zielentfernung LZ, der Zielgeschwindigkeit VZ, der zu berücksichtigenden Neigung NZ, dem Bremsvermögen b und dem Grenzbremsweg LVGZ den Bremseinsatzpunkt BEP, dessen augenblicklichen Abstand LBEP vom Fahrort des Zuges sie ebenfalls im Zugdatenspeicher abspeichert. Dieser Wert wirkt im Zugdatenspeicher ZDS auf die Zähler Z1 bis Z3 ein; solange der Abstand des Bremseinsatzpunktes vom Fahrort des Zuges größer als null ist, geben die Zähler Z2 und Z3 Ausgangspotential ab. Ist der Wert gleich oder kleiner als null, ist der Zähler Z1 wirksam.

Im Zugdatenspeicher sind jetzt sämtliche Angaben deponiert, die für die Fahrzeugsteuerung von Bedeutung sind. Es sind dies neben der Zielgeschwindigkeit VZ und der Zielentfernung LZ vor allem der Bremseinsatzpunkt BEP, über den der Zug darüber informiert ist, wie weit er mit unverminderter Geschwindigkeit vorrücken darf, bevor er die Bremsung einleiten muß. Alle ermittelten Entfernungs- und Geschwindigkeitswerte können dem Zugführer auf einer beliebigen Anzeigeeinrichtung graphisch darge'stellt werden. Im folgenden ist angenommen, daß die soeben ermittelten Fahrbefehle für einen Zug im zugehörigen Zugspeicher abgespeichert worden sind. Solange der Zug von der Streckenzentrale in dem Gleisabschnitt erreicht wird, den er bei der Fahrbefehlsermittlung besetzt gemeldet hatte und solange von der Strecke her keine neue Fahrbefehlsermittlung erforderlich wird, ändern sich die dem Zug übermittelten Fahrbefehle nicht. Die zyklische Fahrbefehlsermittlung steuert über den Umsetzer U2 den dem Zug

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zugeordneten Zugdatenspeicher an und ruft aus diesem die dort gespeicherten Fahrbefehle ab. Dies geschieht durch Abfragen der Zähler Z1 und Z2. In dem vorliegenden Beispiel war angenommen worden, daß der Zug sich weit genug vom Bremseinsatzpunkt befindet, seine Bremsung also noch nicht einleiten muß. Dann gibt der Zähler Z1 kein und der Zähler Z2 gibt Ausgangspotential ab, das die gespeicherten Fahrbefehle FB aus dem Zugdatenspeicher abruft, über einen Pufferspeicher KA für die Kommandoausgabe gelangen diese Fahrbefehle von der Streckenzentrale auf das zum Ansprechen des Zugfahrortes vorgesehene Streckengerät A und von dort auf den Zug.

Besetzt der Zug beim Vorrücken den in Fahrrichtung folgenden Gleisabschnitt, müssen die in der Streckenzentrale gespeicherten Fahrortmeldungen des Zuges korrigiert werden.

Sobald die Streckenzentrale den Zug über die im zugehörigen Zugdatenspeicher noch abgespeicherte Adresse des zuletzt besetzt gemeldeten Abschnittes aufruft und ihm die gespeicherten Fahrbefehle übermittelt, quittiert der Zug den Empfang dieser Meldungen mit einer Standortquittung Q+1 bzw. Q-1 aus der in der Streckenzentrale der Fahrortwechsel erkennbar ist. Diese Standortquittung gelangt über den Pufferspeicher MEZ für den Meldungseingang auf den dem Zug zugeordneten Zugdatenspeicher und dient dort zum Rückstellen der Zähler Z1 und Z3 um je einen Zählschritt. Dabei ist annahmegemäß der Zähler Z1 zunächst noch wirkungslos, weil der Zug weit genug vom Bremseinsatzpunkt entfernt ist. Der Zähler Z3 jedoch gibt Ausgangspotential ab und bewirkt damit im Zugdatenspeicher die Korrektur der dort gespeicherten Besetztmeldung in der Weise, daß die Abschnittsnummer des zuvor vom Zug besetzten Gleisabschnittes durch die Abschnittsnummer des nun vom Zug tatsächlich besetzten Gleisabschnittes ersetzt wird, über diese neue Abschnittsnummer wird der Zug durch die Fahrbefehlsausgabe nunmehr angesprochen, bis er erneut über sein Rückmeldetelegramm eine Standortkorrektur veranlaßt. Gleichzeitig mit der Fahrortkorrektur berichtigt der Zug die im zugehörigen Zugdatenspeicher gespeicherten Entfernungswerte des Brems-

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einsatzpunktes und des Zielpunktes. Dies geschieht durch Subtraktion jeweils einer Abschnittslänge von den bisher gespeicherten Werten. Um bei einer abschnittsweisen Verringerung des Abstandes vom Breraseinsatzpunkt rechtzeitig die Bremsung einleiten zu können, ist es erforderlich, von dem rechnerisch ermittelten Abstand von vornherein eine Abschnittslänge abzuziehen und diesen Yfert dann schrittweise zu vermindern. Rein rechnerisch rückt damit der Bremseinsatzpunkt an den Zug näher heran und der Zähler Z1 gibt so rechtzeitig Ausgangspotential ab, daß die für die Bremsung des Zuges erforderlichen Fahrbefehle erarbeitet werden können.

Solange der Zug seine Bremseinsatzpunkte nicht erreicht hat und durch sonstige Umstände keine neue Fahrbefehlsermittlung erforderlich wird, wird der für ihn geltende Fahrbefehl aus dem einmal ermittelten und abgespeicherten Fahrbefehl abgeleitet, indem die gespeicherten Entfernungsangaben abschnittsweise korrigiert werden. Es sind somit für die Zugsteuerung nach der erstmaligen Ermittlung eines Fahrbefehls nur wenig aufwendige Korrekturschritte erforderlich, wodurch die Streckenzentrale zeitlich sehr stark entlastet wird. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es damit möglich, größere Streckenbereiche durch nur eine einzige Streckenzentrale zu steuern als nach dem Stand der Technik oder aber für die einzelnen Streckenbereiche weniger aufwendige Streckenzentralen zu verwenden. Ferner ist es möglich, die in der zugehörigen Streckenzentrale verkehrenden Züge häufiger je Zeiteinheit anzusprechen, weil die Streckenzentrale von der immer wiederkehrenden Ermittlung sich auf die Fahrzeugsteuerung häufig nicht direkt auswirkender neuer Fahrbefehle entlastet wird.

Bei der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens war ausgeführt worden, daß die Streckenzentrale zur Fahrbefehlsermittlung den am jeweiligen Fahrort der Züge vorgegebenen Grenzbremsweg bestimmt, diesen auf gespeicherte Fahrteinschränkun-• gen untersucht und dann die in Fahrrichtung vorausliegende

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Strecke bis hin zu einem eine Fahrteinschränkung bewirkenden Zielpunkt abtastet. Wegen der abschnittsweisen Verringerung der Entfernung des Zuges zum Bremseinsatz-und zum Zielpunkt ist es aus Gründen des Aufwandes an hard- und software zweckmäßiger, bei der Überprüfung des Grenzbremsweges als Zugfahrort jeweils den Anfang des vom Zug besetzten Gleisabschnittes anzunehmen. Die Streckenzentrale würde also, sofern der Zug nicht nur den von ihm besetzten Gleisabschnitt sondern auch den von ihm innerhalb des Abschnittes zurückgelegten Zugfeinweg ZF¥ melden würde, bei der Fahrbefehlsermittlung die Bremskurve am Abschnittsbeginn aufbauen und den bis zum Fußpunkt dieser Bremskurve reichenden Restbremsweg auf Fahrteinschränkungen hin untersuchen. Würde sie dabei Fahrteinschränkungen feststellen, so wurden dem Zug die dabei aufgegriffene Zielgeschwindigkeit und die Zielentfernung vom Anfang des vom Zug besetzten Gleisabschnittes übermittelt werden.

Im vorstehenden ist im einzelnen angegeben, auf welche Art und Weise die Streckenzentrale die Fahrbefehle für die Züge erarbeitet und die erarbeiteten Fahrbefehle bei Standortänderungen des Zuges an die neuen Gegebenheiten anpaßt. Bei den vorstehenden Darlegungen war vorausgesetzt worden, daß sich während des Vorrückens eines Zuges keine Momente ergeben sollten, die eine vollständig neue Ermittlung von Fahrbefehlen nötig machten.

Wenn nämlich beispielsweise ein FAHRT zeigendes Signal innerhalb des Zielabstandes des für die Fahrbefehlsermittlung relevanten Zielpunktes plötzlich auf HALT fallen oder einen einschränkenden Fahrbefehl signalisieren würde, so ist für die Fahrzeugsteuerung nicht mehr der bisherige, sondern der durch das Signal gekennzeichnete neue Zielpunkt relevant. Es muß also eine neue Fahrbefehlsermittlung durchgeführt werden,die an dem neuen Grenzfahrwegelement endet. Eine derartige Fahrbefehlsermittlung wird veranlaßt über den Meldungseingang von der Strecke, der über den Pufferspeicher MES für die Streckendaten aufgenommen und anschließend in den dem betreffenden Grenz-Fahrwegelement zugeordneten Elementspeicher übernommen wird.

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Dieser Elementspeicher, der bei der vorherigen Fahrbefehlsermittlung zu dem zuvor wirksamen Zielpunkt durch die Fahrbefehlsermittlung belegt worden war, veranlaßt nun das Auslösen eines neuen Fahrbefehls. Hierzu spricht er über die im zugehörigen Elementspeicher bei der vorherigen Fahrbefehlsermittlung abgespeicherte Adresse des Zuges den zugehörigen Zugdatenspeicher an, der seinerseits in schon beschriebener Weise die Fahrbefehls ermittlung für den Zug in Gang setzt. Die neu erarbeiteten Fahrbefehle ersetzen die bisher im Zugdatenspeicher des Zuges abgespeicherten Befehle und werden dem Zug über die Koramandoausgabe übermittelt. Neue Fahrbefehle müssen grundsätzlich dann erarbeitet werden, wenn irgendeines der bei einer Fahrbefehlsermittlung belegten Grenz-Fahrwegelemente seinen während der Fahrbefehlsermittlung berücksichtigten Betriebszustand in einen Betriebszustand höherer Gefährdung ändert. Das kann der Wechsel der signalisierten Geschwindigkeit auf einen niedrigeren Geschwindigkeitswert sein, das kann das Eindringen eines Fremdkörpers in den Gefahrenraum eines Bahnüberganges oder das Öffnen der zugehörigen Schranken sein. Es ist auch möglich, daß eine bei der Fahrbefehlsermittlung belegte Weiche eine neue Fahrbefehlsermittlung veranlaßt, weil ihr Verschluß aus irgendeinem Grunde aufgelöst hat oder aber die Zugdaten können sich geändert haben. Eine Änderung der Zugdaten ist beispielsweise dann möglich, wenn sich die Zuglänge ändert oder aber wenn für die Bremssteuerung des Zuges eine andere Bremsverzögerung eingestellt wird.

Die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht beschränkt auf das vorstehend näher erläuterte Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Einrichtung kann in vieler Hinsicht modifiziert werden. So brauchen z.B. für die Realisierung mindestens einiger Rechen- und Vergleichsoperationen keine gesonderten Rechenwerke verwendet werden sondern es ist denkbar, diese Operationen durch ein einziges Rechenwerk zu steuern. Auch die Reihenfolge, in der die einzelnen Operationen ablaufen, kann durchaus geändert werden. Für die Erfindung allein ausschlaggebend ist die Tatsache, daß die einmal erarbeiteten Fahrbefehle abgespeichert und - sofern

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keine auf die Fahrzeugsteuerung direkt einwirkenden Geschehen vorliegen - lediglich modifiziert werden, wodurch der Aufwand für die Datenverarbeitung wesentlich vermindert wird. Eine besonders zweckmäßige Fahrbefehlsermittlung und ein besonders vorteilhaftes Abspeichern der benötigten Strecken- und Zugdaten rundet das erfindungsgeinäße Verfahren ab.

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-SA-Leerseite

Claims

Patentansprüche VV P 26 2 0 URD

1.J Verfahren zur Zugsicherung unter Verwendung mindestens einer rechnergesteuerten Streckenzentrale, die mit den im zugehörigen Streckenbereich befindlichen Zügen in ständiger Verbindung steht und aus den laufend aktualisierten Strecken- und Zugdaten die Fahrbefehle für die Züge bildet, dadurch gekennzeichnet, daß in der Streckenzentrale aus der für jeden Zug (Ζ) an seinem augenblicklichen Fahrort (A22) vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit (VG) der zugehörige Grenzbrernsweg (LG) ermittelt und daraufhin untersucht wird, ob er seinen Fahrort beinhaltet, der eine Herabsetzung der für den aktuellen Fahrort des Zuges vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit vorschreibt, was beim Feststellen eines derartigen Fahrortes zum Übertragen des die Fahrteinschränkung bewirkenden Geschwindigkeitswertes als Zielgeschwindigkeit (VZ) und des Abstandes dieses Fahrortes von der Zugspitze als Zielentfernung (LZ) an den Zug führt, daß beim Nichtfeststellen einer derartigen Fahrteinschränkung die in Fahrrichtung vorausliegende Strecke auf Fahrteinschränkungen untersucht wird, wobei die durch eine dann aufgefundene Fahrteinschränkung vorgegebene Zielgeschwindigkeit und der Abstand zwischen dem Fahrort des Zuges und dem Bremseinsatzpunkt (BEP) zur Herbeiführung der Fahrteinschränkung in der Streckenzentrale abgespeichert werden und daß beim Vorrücken des Zuges dieser Abstand vermindert um eine Abschnittslänge abschnittsweise bis auf einen Wert = 0 verkürzt wird, bei dem die Fahrbefehlsermittlung nach den Daten der Grenzgeschwindigkeit einsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Streckenbereich in aneinandergrenzende Teilbereiche unterteilt wird, deren Grenzen durch Fahrwegelemente (GF1 bis GFZ, GFI, GFII) gebildet sind, die für den in Fahrrichtung folgenden Teilbereich - abhängig vom Betriebszustand des betreffenden Grenz-Fahrwegelementes - eine Änderung einer für die Fahrbefehlsermittlung eines sich nähernden Zuges relevanten Geschwindigkeit (V1 bis V6*, VI, VII) zulassen.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Einrichtung zur Durchführung der Verfahrens nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß den Grenz-Fahrwegelementen in dor Streckenzentrale Speicherschaltrnittel (Elementspeicher ES) zugeordnet sind, in denen alle für eine Fahi^befehlsermittlung benötigten Streckendaten des bis zum in Fahrrichtung folgenden Grenz-Fahrwegelement reichenden Teilbereiches gespeichert sind.

A. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementspeicher unveränderbare Angaben enthalten über die Art und die geografische Lage des zugehörigen Fahrwegelementos im Streckenbereich, seine Rufadresse durch die Streckenzentrale, das durch Geschwindigkeitswerte und deren Gültigkeitslängen dargestellte Geschwindigkeitsprofil bis zum folgenden Grenz-Fahrwegelement, das durch Neigungsstufen und deren Gültigkeitslängen dargestellte Neigungsprofil bis zum folgenden Grenz-Fahrwegelement, die Elementspeicheradressen der benachbarten Grenz-Fahrwegelemente sowie die Entfernungen zu diesen Fahrweglementen und daß die Elementspeicher ferner veränderbare Angaben enthalten über den den Betriebszustand des betreffenden Grenz-Fahrwegelementes wiedergebenden Meldezustand des Elementes und - sofern das Fahrwegelement in die Fahrbefehlsermittlung eines Zuges einbezogen ist - die Steuernummer dieses Zuges, die durch die Fahrbefehlsermittlung gekennzeichnete Belegung durch den Zug bzw. die Besetzung.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Streckenzentrale von einem Grenz-Fahrwegelement übermittelte Änderung seines Betriebszustandes als Meldezustandsänderung den im zugehörigen Elementspeicher gespeicherten Meldezustand aktualisiert und bei durch einen Zug belegtem Elementspeicher eine erneute Fahrbefehltermittlung für diesen Zug veranlaßt.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Streckenbereich so viele Speidier-Schaltmittel (Zugdatenspeicher ZDS) zugeordnet sind wie maximal gleichzeitig Züge durch die zugehörige Streckenzentrale zu behandeln sind, daß ein Zuordner vorgesehen ist, der den in den

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Strockenbcreich einfallenden Zügen bis zu deren Ausfahrt aus dem Streckenbereich die Speicherschaltrnittel bleibend zuordnet und daß die Züge in den von ihnen belegten Speicherschaltmitteln alle für die Fahrbefehlermittlung benötigten Zugdaten hinterlegen.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugdatenspeicher Angaben enthalten über die Steuernumrner des sie belegenden Zuges, seine betriebsmäßig zulässige Höchstgeschwindigkeit, die signalisierte Geschwindigkeit und die vom zuletzt passierten Gronz-Fahrwegelement zugelassene Höchstgeschwindigkeit sowie die Elementspeicheradresse des zuletzt passierten Gronz-Fahrwegelementes, eine Abschnittskennung für den von ihm besetzten Abschnitt, seine Zuglänge den ihm von der Streckenzentrale übermittelten Fahrbefehl sowie die an die Streckenzentrale zu übermittelnden Rückmeldetelegramme.

3. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Streckenzentrale von einem Zug übermittelte Rückmeldetelegramm die im zugehörigen Zugdatenspeicher gespeicherten Angaben aktualisiert, wobei jede gemeldete Standortänderung (Q+1) eine Korrektur der dort gespeicherten Fahrortmeldung und jede Änderung der Zugdaten eine Fahrbefehlsermittlung für diesen Zug auslöst.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede gemeldete Standortänderung einen Prüfvorgang auslöst, durch den der vom Zug nach dem Passieren des letzten Grenz-Fahrwegelementes im Teilbereich zurückgelegte V₁ ¹Cg mit der gespeicherten Entfernung des Grenz-Fahrwegelementes zum folgenden Grenz-Fahrwegelement verglichen wird und daß beim Überschreiten dieser Entfernung die im Elementspeicher des zurückliegenden Grenz-Fahrwegelementes abgespeicherte Adresse des Elernentspeichers für das vorausliegende Grenz-Fahrwegelement im vom Zug belegten Zugdatenspeicher die dort bisher gespeicherte Elementspeicheradresse ersetzt.

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10. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rückmeldetelegramm der Züge enthaltenen Fahrortmeldungen zusammen mit einer Kennung für das die Verbindung zwischen Zügen und Streckenzentrale herstellende Streckengerät die im zugehörigen Zugdatenspeicher gespeicherten Angaben über den vom Zug jeweils besetzten Abschnitt aktualisieren und daß die aktualisierten Abschnittskennzeichen das Rufzeichen für den ortsselektiven Aufruf des Zuges durch die Streckenzentrale darstellen.

11. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Streckenbereich ein Reihenfolgespeicher (RF) zugeordnet ist, dessen Belegung die Reihenfolge angibt, in der die den Streckenbereich befahrenden Züge durch die Streckenzentrale zu behandeln'sind und daß der Reihenfolgespeicher über den Zuordner die Zugdatenspeicher zur Behandlung anschaltet.

12. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Untersuchung der an den Grenzbremsweg anschließenden Strecke auf durch sie gegebene Fahrteinschränkungen durch Aufgriff des dem zuletzt passierten Grenz-Fahrwegelement zugeordneten Elementspeichers über dessen im Zugdatenspeicher abgespeicherte ElementSpeicheradresse und Vergleich der dort für alle an den Grenzbremsweg bis zum folgenden Grenz-Fahrwegelement folgenden Fahrorte gespeicherten Geschwindigkeits- und Neigungswerte mit der aktuellen Grenzgeschwindigkeit und dem aktuellen Neigungswert erfolgt, daß bei Nichtfeststellen einer Fahrteinschränkung oder Neigungserhöhung über die im Elementspeicher des zuletzt behandelten Grenz-Fahrwegelementes abgespeicherte Elementspeicheradresse des Elementspeichers für das im Fahrweg folgende Grenz-Fahrwegelement dieser aufgegriffen und auf gespeicherte Fahrteinschränkungen und Neigungserhöhungen untersucht wird usw., wobei die Streckenzentrale die in den Elementspeichern der durch die Fahrbefehlsermittlung bereits belegten Grenz-Fahrwegelemente gespeicherten Entfernungsangaben zwischen den belegten Grenz-Fahrwegelementen addiert und diesen Wert zusammen mit der im zuletzt aufgegriffenen

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Elementspeicher abgespeicherten Entfernungsangabe für den die Fahrteinschränkung bewirkenden Geschwindigkeits- bzw. Neigungswert als Zielentfernung dem durch den Zug belegten Zugdatenspeicher zuführt.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Addierer (L+) vorgesehen ist, der beim Überschreiten eines vorgegebenen Entfernungswertes die Untersuchung weiter in Fahrrichtung vorausliegender Grenz-Fahrwegelemente auf gespeicherte Fahrteinschränkungen abbricht.

14. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zug beim Belegen eines Grenz-Fahrwegelementes (GF7) vor einem neuen Streckenbereich durch eine dort gespeicherte Markierung eine Anweisung in seinen Zugdatenspeicher übernimmt zur Vormeldebelegung des Elementspeichers des in Fahrrichtung ersten Grenz-Fahrwegelementes des folgenden Streckenbereiches.

15. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckenzentrale zur Bestimmung der an dem von einem Zug besetzten Fahrort vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit bei jeder Erhöhung der zulässigen Streckenhöchstgeschwindigkeit und bei jeder Herabsetzung der vorgegebenen Streckenneigung die GUltigkeitslänge der zuvor zulässigen Streckenhöchstgeschwindigkeit bzw. Streckenneigung um den Betrag der Zuglänge (ZL) erweitert.

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