DE3047119A1

DE3047119A1 - Verfahren zur ermittlung der fahrtrichtung schienengebundener fahrzeuge

Info

Publication number: DE3047119A1
Application number: DE19803047119
Authority: DE
Inventors: Peter Ing.(grad.) 4050 Mönchengladbach Schürmans
Original assignee: Scheidt and Bachmann GmbH
Current assignee: Scheidt and Bachmann GmbH
Priority date: 1980-12-13
Filing date: 1980-12-13
Publication date: 1982-07-22
Also published as: ATA412981A; CH655695A5; FR2496032A1; SE8107449L; FR2496032B1; SE454500B; BE891029A; AT381906B; DE3047119C2

Description

Dipl.-ing.ALEX STENGER

Kaiser-Friedrich-Ring 70 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

D-4000 DÜSSELDORF 11 DIPL.-ING. HEINZ J. RING

Unser Zeichen: ²¹ 7Ö5 ^ £_ Datum: 12.Dezember I98O

Scheldt & Bachmann GmbH, Breite Straße 132,4050 Mönchengladbach 2

Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung schienengebundener Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung schienengebundener Fahrzeuge mittels zweier in vorgegebenem Abstand an der Schiene angeordneter,von den Rädern betätigter Kontakte,deren der Steuerung von Sicherheitseinrichtungen,insbesondere von Srgnalen und Sicherungsmaßnahmen an Bahnübergängen dienende Impulsfolgen zur Richtungserkennung in Abhängigkeit von dem jeweils zuerst auftretenden Impuls einer der beiden Impulsfolgen benutzt werden.

An der Schiene angeordnete und von den Rädern schienengebundener Fahrzeuge betätigte Kontakte sind zur überwachung des Schienenverkehrs in verschiedenen Ausführungen und Anwendungen bekannt. Als derartige Schienenkontakte werden sowohl mechanische Schalter,die beispielsweise auf den Druck der Räder ansprechen,als auch magnetische Schalter verwendet,die beispielsweise auch das Metall oder die Masse der Räder ansprechen. Mittels derartiger Schienenkontakte können zugabhängige Meldungen erzeugt werden,beispielsweise um das Annähern eines Zuges an einen Bahnübergang oder andere Standortmeldungen abzugeben.Durch Verwendung zweier hintereinander liegender Kontakte können auch Geschwindigkeit smessungen durchgeführt werden.

Da es zur Steuerung von Sicherheitseinrichtungen,insbesondere zur Steuerung von Signalen und Sicherungsmaßnahmen an Bahnübergangen _x in vielen Fällen erforderlich ist,die Fahrtrichtung der Schienenfahrzeuge

i (O- Πι :;■ :i M lrli\ HüKHi:» p.ilril · Ti-lcKrammailrF·.'»·: KhriniMli-nl · IOsKrficikkimlo Köln (BLZ 370 100 50) 2276 10 - 503

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zu ermitteln, ist es weiterhin bekannt,zwei Gchienenkontakte vorzusehen,deren Impulsfolgen dadurch zur Richtungserkennung benutzt
werden, daß der jeweils zuerst auftretende Impuls einer der beiden
Impulsfolgen ermittelt wird. Dieser erste Impuls gibt demgemäß an,
von welcher Richtung die beiden Schienenkontakte von dem Schienenfahrzeug überfahren werden.

Da es durch den Zustand der SchLsienkontakte,beispielsweise Verklemmungen, oder durch äußere Einflüsse, beispielsweise Verunreinigungen
oder Abdeckung durch Schnee, vorkommen kann, daß gerade der erste Impu! einer der beiden Impulsfolgen ausbleibt,wogegen die anschließenden
Impulse infolge der Beeinflussung der Schienenkontakte durch die Räder der Schienenfahrzeuge ordnungsgemäß abgegeben werden,besteht die Gefah] daß durch Impulsausfall die falsche Fahrtrichtung ermittelt wird.
Hierdurch wird nicht nur die Unfallgefahr beträchtlich erhöht,sondern « werden bei rechtzeitiger Erkennung auch Arbeitisn zur überwachung der
Schienenkontakte eingeleitet,die infolge der bereits selbsttätig beseitigten Fehlerquelle überflüssig sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile des bekannte! Standes der Technik zu vermeiden und das eingangs geschilderte Verfahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung schienengebundener Fahrzeuge derart weiterzuentwickeln,daß fehlerhafte Richtungserkennungen ausgeschlo: sen sind und überflüssige Überprüfungen der Schienenkontakte vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet ,daß der Abstand zwischen den beiden Schienenkontakten
kleiner als der kleinstmögliche Achsabstand der Schienenfahrzeuge gewählt wird und daß die Zeiten zwischen den ersten drei abwechselnden
Impulsen der beiden Impulsfolgen gemessen und ins Verhältnis zueinande: gesetzt werden,wobei ein Verhältnis größer eins zur Umkehrung der in
Abhängigkeit vom zuerst auftretenden Impuls ermittelten Fahrtrichtung verwendet wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird nach wie vor der erste Impuls de

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beim überfahren der beiden Schienenkontakte erzeugten Impulsfolgen zur Richtungserkennung verwendet. Es wird jedoch durch die Messung der Zeiten zwischen den ersten drei abwechselnd aus den beiden Impulsfolgen herrührenden Impulsen eine Kontrolle dieser Richtungserkennung durchgeführt. Da der Abstand zwischen den beiden Schienenkontakten kleiner als der kleinstmögliche Achsabstand der Schienenfahrzeuge gewählt wurde, kann die zwischen dem Auftreten der beiden ersten Impulse gemessene Zeit nicht größer als die Zeit sein,die zwischen dem zweiten und dem dritten Impuls gemessen wird. Ein solches Meßergebnis kann nur entstehen,wenn der erste Impuls des als erstes überfahrenen Schienenkontaktes ausgeblieben ist. Hieraus folgt, daß das Schienenfahrzeug die beiden Schienenkontakte aus der entgegengesetzten Richtung überfahren hat,so daß die allein in Abhängigkeit von dem zuerst auftretenden Impuls einer der beiden Impulsfolgen ermittelte Fahrtrichtung umzukehren ist. Um nicht tatsächlich die Zeiten miteinander vergleichen zu müssen,wird erfindungsg-emäls das Verhältnis aus den zwischen den ersten drei Impulsen gemessenen Zeiten gebildet, so daß als Kennung für eine eventuell notwendig werdende Umkehr der ermittelten Fahrtrichtung lediglich zu überprüfen ist, ob das Verhältnis größer oder kleiner Eins ist. Ist das Verhältnis kleiner Eins erfolgt keine Korrektur . Bei einem Verhältnis größer Eins wird erfindungsgemäß die in Abhängigkeit vom zuerst auftretenden Impuls ermittelte Fahrtrichtung umgekehrt,' sofern die anschließenden Impulse der beiden Impulsfolgen ordnungsgemäß anstehen. Für den Fall, daß sich nach Abgabe der ersten drei Impulse keine ordnungsgemäßen Impulsfolgen ergeben,wird wie beim bekannten Stand der Technik ein St or signal ausgelöst..

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß auf einfache Weise und mit geringstem Bauaufwand eine zuverlässige überwachung der Fahrtrichtungserkennung durchgeführt wird,die nicht -nur die Abgabe fehlerhafter Richtungsangaben verhindert,sondern auch vermeidet, daß allein wegen des Ausbleibens eines ersten Impulses aus einer der beiden Impulsfolgen aufwendige Überwachungsarbeiten an den Schienenkontakten durchgeführt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Messungen der

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Zeiten und die Vehältnisbildung durch einen Mikrocomputer mit nachgeordneter Auswerteschaltung durchgeführt. Durch den Einsatz von Mikrocomputern können Zeiten im Bereich von Microsekunden zuverlässig gemessen und ins Verhältnis zueinander gesetzt werden, ohne daß hierzu ein großer Bauaufwand erforderlich ist. Durch eine gleich zeitige Zeitmessung und Verhältnisbildung in zwei voneinander unabhängig arbeitenden Mikrocomputern mit nachgeordneten Auswerteschaltungen kann erfindungsgemäß schließlich ein sicherheitstechnisches System gebildet werden, in welchem auch die Mikrocomputer un die Auswerteschaltung selbsttätig überwacht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll anschließend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden. In dieser. Zeichung zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Anordnung zweier Schienenkontakte,

Pig. 2 eine Darstellung zweier ordnungsgemäßer Impulsfolgen und

Fig. 3 eine Darstellung-zweier Impulsfolgen,von denen der erste Impuls ausgeblieben ist.

Die schematische Darstellung in Fig.l zeigt ein Schienenfahrzeug F, welches auf Schienen S in der durch den Pfeil R angedeuteten Fahrtrichtung läuft. Der Achsabstand a des zweiachsigen Schienenfahrzeugs F beträgt beispielsweise 2 m.

An einer Schiene S sind zwei Schienenkontakte. K. und UK angeordnet, und zwar in einem Kontaktabstand b von beispielsweise o,5 m. Bei der durch den Pfeil angedeuteten Fahrtrichtung R wird zuerst der Schienenkontakt K₁ und danach der Schienenkontakt UK vom Rad der rechten Achse des Schienenfahrzeugs F überfahren.

Gemäß der in Fig.2 dargestellten Impulsfolge gibt demgemäß zuerst der Schienenkontakt K₁ und danach der Schienenkontakt UK einen erst Impuls ab. Diese Impulse wiederholen sich beim überfahren der Schie nenkontakte K. und UK durch nachfolgende Achsen,so daß die in Fig.2

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dar'£e:;Lrj.Llten Impuls rollen !„. und. I^ entstehen.

Durch Messung der Zeit t, zwischen dem Auftreten des ersten Impulses der Impulsfolge Ι_χ1 und dem Auftreten des ersten Impulses der Impulsfolge I_TIK und der Zeit t~ zwischen dem ersten Impuls der Impulsfolge Irjj, und dem zweiten Impuls der Impulsfolge I„. wird bei der Situation nach Fig.2 überprüft, ob es sich beim ersten Impuls der Impulsfolge 1^₁ tatsächlich um den ersten Impuls der beiden Impulsfolgen I_K1 und I„„ handelt. Wenn das Schienenfahrzeug F tatsächlich in der Fahrtrichtung R die beiden Schienenkontakte K. und UK überfahren hat,muß aufgrund der Tatsache, daß der Achsabstand a größer ist als der Kontaktabstand b die Zeit t₁ kleiner als die Zeit t„ sein. Ein Verhältnis der Zeiten t. zu tp unter Eins bestätigt somit, daß der Schienenkontakt K. zuerst vom Schienenfahrzeug F über- - fahren worden ist.

"""Bleibt dagegen trotz Beibehaltung der Fahrtrichtung R gemäß Fig.l der erste Impuls der Impulsfolge I„. gemäß Fig.3 aus,erfolgt gemäß dieser Darstellung in Fig.3 eine andere Zeitmessung. In diesem Fall tritt nämlich zuerst ein Impuls der Impulsfolge I„„ und danach ein erster Impuls der Impulsfolge I„. auf. Eine allein in Abhängigkeit vom zuerst auftretenden Impuls ermittelte Fahrtrichtung würde somit zu einem falschen Ergebnis führen. Durch die Messung der Zeiten t. und tp und die Bildung des Verhältnisses t. zu t„ wird jedoch fest-

. gestellt,daß dieses Verhältnis größer Eins ist. Dies kann aber angesichts der Tatsache, daß der Achsabstand a größer als der Kontaktabstand b ist,bei der ermittelten Fahrtrichtung nicht möglich sein. Es erfolgt somit eine Umkehrung der allein in Abhängigkeit von dem jeweils zuerst auftretenden Impuls erfolgten Richtungserkennung,sofern die anschließenden Impulse der beiden Impulsfolgen I^ und I„„ erkennen lassen, daß bis auf das Ausbleiben des ersten Impulses am Schienenkontakt K. beide Schienenkontakte IL und UK ordnungsgemäß funktionieren.

Das Messen der Zeiten t, und tp und die Verhaltnisbildung werden in einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Mikrocomputer durch-

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geführt. Derartige Mikrocomputer arbeiten mit einer Frequenz von einigen Megahertz, so daß auch bei hohen Zuggeschwindigkeiten eine zuverlässige Messung der Zeiten t und t„ sichergestellt ist. Durch eine gleichzeitige Zeitmessung und Verhältnisbildung in zwei voneinander unabhängig arbeitenden Mikrocomputern mit nachgeordneter Auswerteschaltungen kann ein sicherheitstechnisches System gebildet werden₅welches nicht nur die Wirkung der beiden Schienenkontakte K. und UK überwacht, sondern auch die Punktion der nachgeschalteten Mikrocomputer und Auswerteschaltungen.

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Claims

Patentansprüche:

/l. Werf ahren zur Ermittlung der Fahrtrichtung schienengebundener fahrzeuge mittels zweier im vorgegebenen Abstand an der Schiene angeordneter jvon den Rädern betätigter'Kontakte,deren der Steuerung von Sicherheitseinrichtungen, insbesondere von Signalen und Sicherungsmaßnahmen an Bahnübergängen, dienende Impulsfolgen zur Richtungserkennung in Abhängigkeit von dem jeweils zuerst auftretenden Impuls einer der beiden Impulsfolgen benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) zwischen den beiden Schienenkontakten (K ,UK) kleiner als der kleinstmögliche Achsabstand (a) der Schienenfahrzeuge (P) gewählt_wird und daß die Zeiten (t., t„) zwischen den "Brsten drei abwechselnden Impulsen der beiden Impulsfolgen ITTT,) gemessen und ins Verhältnis zueinander gesetzt werden, wobei ein Verhältnis größer eins zur Umkehrung der in Abhängigkeit vom zuerst auftretenden Impuls ermittelten Fahrtrichtung (R) verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Zeiten (t^ttnd t_) und die Verhältnisbildung durch einen

>Mikrocomputer mit nachgeordneter Auswerteschaltung durchgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine gleichzeitige Zeitmessung und Verhältnisbildung in zwei voneinander unabhängig arbeitenden Mikrocomputern mit nachgeordneten Auswerteschaltungen ein sicherheitstechnisches System gebildet wird.

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