DE2921860C2

DE2921860C2 - Einrichtung zur Ortung und Steuerung eines spurgebundenen Fahrzeuges mit Linearmotorantrieb

Info

Publication number: DE2921860C2
Application number: DE2921860A
Authority: DE
Inventors: Holger Ing.(Grad.) 1000 Berlin Manke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-05-25
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1986-07-31
Also published as: DE2921860A1

Abstract

Es sind mindestens zwei raeumlich und funktionell getrennte Kanaele zur Datenermittlung und -Uebertragung zwischen dem Fahrzeug bzw. dem Streckenbereich, in dem es sich befindet, und der Zentrale vorgesehen. In der Zentrale sind mindestens zwei voneinander unabhaengig arbeitende Rechner vorgesehen, die die ueber die Kanaele einlaufenden Werte untereinander und mit zulaessigen Soll-Werten vergleichen und bei zulaessiger Uebereinstimmung zu Vorgaben fuer Unterwerke und Fahrzeuge weiterverarbeiten und ueber eisenbahntechnisch sichere Vergleicher zusammen mit einem Zulaessigkeitssignal uebertragen. Damit sind zwei Kanaele geschaffen, die raeumlich und funktionell getrennt arbeiten. Der eine Kanal fuehrt von je einem Unterwerk zur Zentrale, der zweite Kanal vom Fahrzeug zur Zentrale. Ueber beide Kanaele werden an die Zentrale die Ist-Geschwindigkeit und der Ort eines Fahrzeuges uebermittelt. Der Vorteil dieser Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, dass die Fail-Safe-Ausfuehrung lediglich auf die Vergleicher beschraenkt ist und dadurch weniger aufwendig ist. Durch die raeumliche und funktionelle Trennung der Kanaele ist eine weitere Sicherheitserhoehung gewaehrleistet. ...U.S.W

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ortung und Steuerung eines spurgebundenen Fahrzeuges mit Linearmetorantrieb, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definiert ist. Eine solche Einrichtung ist z. B. durch die DE-OS 22 15 442 bekanntgeworden. Bei diesem Fahrzeugsteuersystem wird unter Verwendung eines Steuerrechners in einer Zentrale von Mitteln zur Positionsfeststellung durch das Fahrzeug sowie Mitteln zur Kommunikation zwischen Steuerrechner und Fahrzeug über einen Datenkanal und Übertragungseinrichtungen Gebrauch gemacht. Die Ermittlung des Fahrortes wird durch das Fahrzeug bewirkt.

Es erfolgt ein zyklischer Datenverkehr zwischen der Zentrale und den Fahrzeugen über gekreuzte Linienleiter. Durch die elektrischen Markierungsstellen der Kreuzungen wird die Strecke in einzelne Streckenintervalle unterteilt und davon abhängig der Zählerstand eines Wegmarkenzählers verändert, aus dem über den Rechner Position und Abstand zu anderen Fahrzeugen oder Haltestellen berechenbar wird. Daraus resultiert eine entrprechende Steuerung des Fahrzeuges. Zusätzliche Streckenmarkengeber dienen der weiteren Positionsüberwachung. Dieses System genügt den bekannten Hochsicherheitsanforderungen für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge nicht oder es muß zu aufwendig gestaltet werden.

Die Abschnittsbildung kann auch in anderer Weise erfolgen, z. B. dadurch, daß in aufeinanderfolgenden Abschnitten wechselnd verschiedene Frequenzen zur Wirkung gebracht werden. Dabei befindet sich der Wegmarkenzähler im Fahrzeuggerät (DE-AS 22 22 266).

Bekannt ist ferner den Stator eines synchronen Linearmotors eines elektrischen Triebfahrzeuges entlang der Trasse abschnittsweise von ortsfesten steuerbaren statischen Umrichtern mit veränderlicher Spannung und Frequenz zu speisen (Unterwerke). Dabei wird eine Pollagemessung des Linearmotors ausgewertet, die einen Sender auf dem Fahrzeug und Empfänger an der Trasse verwendet (DE-PS 2610 752).

Bekannt ist auch anstelle über übliche Linienleiter, Richtfunk mit verschiedenen Frequenzpaaren zur Zugbeeinflussung über Mikrocomputer einzusetzen. Dabei übergibt ein punktförmiges Übertragungssystem dem Fahrzeug die Ortskennung, verbunden mit einer Fehlerkorrektur eines Wegimpulszählers. Es erfolgt eine einkanalige Ortung des Fahrzeuges. In Zentrale und Fahrzeug ist aus Sicherheitsgründen ein sicheres Dopnelrechnersystem für Aufgabenteilung und Prüfung vorgesehen (Signal + Draht 69 [1977] 4, S. 69 ff.).

Eine Einrichtung zur Zugpositionsanzeige, bei der die Ortung mit Radar durchgeführt wird, ist aus der DE-OS 2544547 bekannt.

Gleichfalls bekannt ist es, zur Erhöhung der Sicherheit bei einer Anlage zur Steuerung von Fahrzeugen zwei funktionell gleichartige Datenkanäle einzusetzen (CH-PS 5 70292).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Ortung und Steuerung eines spurgebundenen Fahrzeuges mit Langstator-Linearmotor zu schaffen, die den erwartbaren Geschwindigkeiten entsprechen hochgenau und bahntechnisch sicher ist. Dabei wird auf

einfachen Aufbau und Mehrzweckverwendung vor-'randener Technik Wert gelegt.

Diese Aufgabe wird für eine Einrichtung der eingangs genannten Art gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mittels eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zentrale befinden sich zwei parallel arbeitende Rechner R _t und R ₂. An die Rechner R ι und R₂ sind Vergleicher V; ... V_n angeschlossen, die in Fail-Safe-Technik aufgebaut sind. Die Rechner sind mit Unterwerken Ui ... U_n verbunden und außerdem mit drahtlosen Übertragungseinrichtungen im Bereich S ι... bis B „. An jedem Unterwerk ist eine Statorsteuerung 5/1 ... St_n angeschlossen. Auf jedem Fahrzeug befindet sich eine Übertragungseinrichtung FU, an die eine Fahrzeugdatenverarbeitung /©^angeschlossen ist. Von den beschriebenen Einrichtungen sind lediglich die Vergleicher in Fail-Safe-Technik aufgebaut

Damit sind zwei Kanäle geschaffen, die räumlich und funktionell getrennt arbeiten. Der eine Kanal führt von je einem Unterwerk zur Zentrale, der zweite Kanal vom Fahrzeug zur Zentrale. Über beide Kanäle werden an die Zentrale die Ist-Geschwindigkeit und der Ort eines Fahrzeuges übermittelt.

Die vom Unterwerk ermittelten Werte werden mit Hilfe der Messung der Pollage gewonnen, während die vom Fahrzeug übermittelten Werte z. B. mit Hilfe eines Radimpulszählers bzw. eines vsb-Radargerätes ermittelt worden sind. Bevor die von dem Unterwerk und dem Fahrzeug übermittelten Werte in der Zentrale den Rechnern zugeführt werden, werden sie eisenbahntechnisch sicher an den mit einem Kästchen gekennzeichneten Stellen rückwirkungsfrei aufgespalten. Die Werte werden in den beiden Rechnern unabhängig voneinander verglichen. Außerdem erfolgt in den Rechnern ein Vergleich des Istgeschwindigkeitswertes mit dem Sollgeschwindigkeitswert. Die so von den Rechnern R ι und R 2 ermittelten Werte werden weiterverarbeitet und die Ergebnisse mit einem oder ohne ein Zulässigkeitssignal ausgegeben, in dem zugehörigen Vergleicher verglichen und bei Übereinstimmung rückwirkungsfrei einerseits an das zuständige Unterwerk, andererseits über eine der Übertragungseinrichtungen an die Datenveraibeitungseinrichtung auf dem Fahrzeug übermittelt.

Die Anweisung an das Unterwerk dient zur Steuerung des Statorstromes, die andere Anweisung dient zur Steuerung des Fahrzeugs selbst. In der Datenverarbeitungseinrichtung des Fahrzeuges wird die Istgeschwindigkeit mit der Anweisung von den Rechnern verglichen und bei zu großer Abweichung die Zwangsbremse angesteuert. Ferner wird eine entsprechende Langstatorabschaltung veranlaßt. Die Verbindung zwischen Übertragungseinrichtungen und Fahrzeugen wird z. B. durch Funk hergestellt.

Der Vorteil dieser Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß die Fail-Safe-Ausführung lediglich auf die Vergleicher beschränkt ist und dadurch weniger aufwendig ist, als wenn sämtliche Bauteile der Einrichtung in Fail-Safe-Technik ausgeführt wären. Durch die räumliche und funktionell Trennung der Kanäle ist eine weitere Sicherheitserhöhung gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Ortung und Steuerung eines spurgebundenen Fahrzeuges mit Linearmotorantrieb unter Verwendung eines Steuerrechners in einer Zentrale und Mitteln zur Positionsfeststellung durch das Fahrzeug sowie zur Kommunikation zwischen Steuerrechner und Fahrzeug über einen Datenkanal und Übertragungseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet,

daß zusätzlich zu dem einen Steuerrechner (Ri) ein zweiter Rechner (R 2) der Zentrale zugeordnet ist, daß beide Rechner (R_u R₂) über den einen Kanal mit jeweils zugeordneten Unterwerken (U\... U_n), die der Stromversorgung von Langstatorabschrätten des Motors an der Strecke dienen, verbunden sind, daß beide Rechner (Äi, R₂) über einen weiteren, räumlich und funktionell vom anderen getrennten Kanal einerseits mit jeweils zugeordneten Übertragungseinrichtungen (fl\ ... B„) für die Signalübertragung vom Fahrzeug und andererseits über jeweils zugeordnete signaltechnisch sichere Vergleicher (V\ ■ · ■ V_n) mit den Unterwerken (U\... U_n) und den Übertragungseinrichtungen (B_x ... B_n) für die Signalübertragung zum Fahrzeug verbunden sind, daß über den jeweils einen Kanal die stationär mit Hilfe einer Pollageerfassung durch das zugeordnete Unterwerk (z. B. Ui) ermittelten Informationen über Ort und Istgeschwindigkeit des Fahrzeuges vom Unterwerk (z. B. U\) aus an die Zentrale übertragen werden,

daß über den weiteren Kanal die mobil durch fahrzeugeigene Mittel festgestellten Informationen über Ort und Geschwindigkeit des Fahrzeuges vom Fahrzeug aus über die Übertragungseinrichtungen (FU und z. B. B Ο an die Zentrale übertragen werden, daß die Informationen dort von beiden Rechnern (R 1, R₂) unabhängig miteinander sowie rait Sollwerten verglichen und weiterverarbeitet werden, daß bei Übereinstimmung die Ergebnisse, ggf. mit einem Zulässigkeitssignal versehen, ausgegeben werden und als Steuersignale rückwirkungsfrei einerseits über den einen Kanal an das zuständige Unterwerk (z. B. Ui) zur Steuerung des Statorstromes und andererseits über den weiteren Kanal und die Datenverarbeitungseinrichtung auf dem Fahrzeug (FDV) der Bremsbeeinflussung dienen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nichtvorliegen eines vorgesehenen Zulässigkeitssignals von den Unterwerken oder Fahrzeugen eine Statorabschaltung und/oder eine Zwangsbremsung ausgelöst wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug eine Erkennungseinrichtung für Statorstromabschaltung vorgesehen ist, die eine Zwangsbremsung auslöst.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Vergleichseinrichtungen für Ist- und Soll-Werte in den Unterwerken und Fahrzeugen vorgesehen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den zweiten Kanal auf dem Fahrzeug Ort und Geschwindigkeit z. B. mit Hilfe eines vsb-Radargerätes oder eines Radimpulsgebers ermittelt und diese Informationen vom Fahrzeug an die Zentrale übertragen werden.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechner mit gleicher oder unterschiedlicher Software betreibbar sind.