DE3126383C2 - Device for transferring data - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Im Eisenbahnwesen kommen für die Steuerung und Überwachung der Züge in den einzelnen Streckenbereichen u.a. abhängig davon, ob es sich hierbei um Hochg2schwindigkeits-, Haupt- oder Nebenstrecken handed t, unterschiedlich aufwendige Steuer- und Übertragungseinrichtungen zur Anwendung. Züge, die auf allen diesen Streckenbereichen verkehren sollen, müssen in der Lage sein, die von den Übertragungseinrichtungen der unterschiedlichen Übertragungssysteme übermittelten, unterschiedlich umfangreichen Informationen aufzunehmen und auszuwerten.In the railway industry come for the control and monitoring of the trains in the individual route areas among other things depending on whether this is High-speed, main or secondary lines handed t, differently complex control and transmission devices to use. Trains that are to run on all of these sections of the route must be able to handle those of the transmission facilities the different transmission systems transmitted, different amounts of information record and evaluate.
Diese Forderung wird u. a. von einem speziell hierfür entwickelten punktförmig wirkenden Zugbeeinflussungssystem erfüllt, der sogenannten modularen Zugbeeinflussung (ETR 24 (1975) 10, S. 381 -385). Bei der modularen Zugbeeinflussung ist der Gesamtkomplex der Aufgabenstellung »Zugbeeinflussung« in mehrere Teile gegliedert Die einzelnen Teilaufgaben werden verschiedenen Funktionsgruppen, den Moduln übertragen. Die Moduln sind baukastenartig zusammensetzbar. Durch Aufstockung entstehen insgesamt fünf Ausbaugrade. Jeder Ausbaugrad bildet ein für sich abgeschlossenes System. Ein Defekt setzt nur den betroffenen Modul außer Funktion, automatisch wird dabei auf den nächsten noch funktionsfähigen Ausbaugrad zurückgeschaltet Jeder Ausbaugrad, ausgenommen der erste, hat somit innerhalb des Zugbeeinflussungssystems noch ein eigenes Reserve-System auf nächstniedriger Stufe.This requirement is inter alia. by one specially for this developed punctiform train control system, the so-called modular train control (ETR 24 (1975) 10, pp. 381-385). In the case of modular train control, the overall complex is The task of "train control" is divided into several parts. The individual subtasks are different function groups, transferred to the modules. The modules can be assembled in a modular manner. The increase results in a total of five expansion levels. Each degree of expansion forms a self-contained one System. A defect only deactivates the affected module; the The next still functional expansion level is switched back. Every expansion level, with the exception of the first, has thus a separate reserve system at the next lower level within the train control system.
Die modulare Zugbeeinflussung unterscheidet zwischen Grundmoduln und Zusatzmoduln. Die Grundmoduln der unteren Ausbaustufen befassen sich mit Aufgaben der Zugsicherung, die der höheren Ausbaustufen mit den Aufgaben der Zugsteuerung. Aufgaben, die nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Sicherheit der Zugfahrten stehen, deren Lösung aber betrieblich wünschenswert erscheint, sind den Zusatzmoduln übertragen. Die Reihenfolge, in der die Grundmoduln bei einer schrittweisen Ausrüstung einzusetzen sind, ist fest vorgegeben.The modular train control distinguishes between basic modules and additional modules. The basic modules The lower expansion levels deal with tasks of train protection, those of the higher expansion levels with the tasks of train control. Tasks that are not directly related to the Safety of the train journeys, the solution of which appears to be operationally desirable, are the additional modules transfer. The order in which the basic modules for a step-by-step equipment are to be used is firmly specified.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches ί anzugeben, die innerhalb ihrer Funktionsebene eine sehr sichere Datenbildung und Datenübertragung ermöglicht. Das jeweilige Empfangsgerät soll selbsttätig erkennen können, ob die ihm übermittelten Daten den geforderten Sicherheitsbedingungen genügen, so daß im Falle einer Störung in geeigneter Weise darauf reagiert werden kann. Dieses Reagieren bezieht sich auf den Rückfall des Übertragungssystems auf eine niedrigere Funktions- und Sicherheitsebene, in der nur einige wenige, besonders codierte und gesicherte Daten anerkannt werden, während die übrigen gestörten oder möglicherweise gestörten Daten verworfen werden.The object of the present invention is to provide a device according to the preamble of the patent claim ί indicate that within their functional level a very secure data formation and data transmission enables. The respective receiving device should be able to automatically recognize whether the data transmitted to it is the The required safety conditions are sufficient, so that in the event of a fault it reacts appropriately can be. This reaction relates to the relapse of the transmission system to a lower one Functional and security level in which only a few, specially coded and secured data are recognized, while the remaining disturbed or possibly disturbed data is discarded.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention solves this problem by the characterizing features of claim 1. Advantageous Training and development of the device according to the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung näher dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Das dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft die Anwendung der Erfindung bei einer Einrichtung zur punktförmigen Zugbeeinflussung für das Eisenbahnwesen. The invention is described below with reference to an embodiment shown in more detail in the drawing explained. The illustrated embodiment relates to the application of the invention in a device for punctual train control for railways.
Die Zeichnung zeigt im linken Teil ein ortsfestes Streckengerät SG. das mit einem im rechten Teil der Zeichnung dargestellten Fahrzeuggerät FG kommunizieren soll. Gesteuert wird das Streckengerät SG durch die Gleisbesetztnieldungen und die Geschwindigkeitsaussagen der in Fahrrichtung jeweils vor dem The drawing shows a stationary track unit SG in the left part. which is to communicate with a vehicle device FG shown in the right part of the drawing. The track unit SG is controlled by the occupied tracks and the speed statements in the direction of travel in front of the
Streckengerät liegenden Fahrwegelemente FE Diese Meldungen und Aussagen werden im Streckengerät in zwei identischen Schaltwerken SWl und SW2 in an sich bekannter Weise zu Datentelegrammen für am Streckengerät vorbeifahrende Fahrzeuge umgesetzt Die beiden Schaltwerke können identisch sein; sie können jedoch auch in unterschiedlicher Technik realisiert sein.Track elements FE lying on the track unit These messages and statements are converted in the track device in two identical switching units SW1 and SW2 in a manner known per se to form data telegrams for vehicles driving past the track unit. The two switching units can be identical; however, they can also be implemented using different technology.
Jedes Datentelegramm besteht aus einem ersten Teil RFEA bzw. RFEB, das diejenigen Daten beinhaltet, die für die Fahrzeugsteuerung unabdingbar sind. Es sind dies die Daten einer dem Zugbeeinflussungssystem unterlagerten niedrigeren Sicherheitsebene; sie betreffen in Fahrrichtung vor den betreffenden Streckengeräten gelegene Gefahrenpunkte und zeigen auf den Fahrzeugen diese Gefahrenpunkte so rechtzeitig an, daß die Fahrzeuge vor diesen Gefahrenpunkten auf die dort geforderten Geschwindigkeiten abgebremst werden können. Die Daten im ersten Teil des übermittelten Datentelegramms sind vorteilhafterweise in sich gesichert, d. h. ihnen ist neben der eigentlichen Nutzinformation eine Prüfinformation beigegeben, aus der ein Fahrzeuggerät erkennen kann, ob diese Daten richtig oder falsch sind. Diese Prüfinformation kann ggf. auf dem Fahrzeug eine Korrektur der übermittelten Daten möglich machen. Die übrigen von den Schaltwerken 5IVl und SW2 gebildeten Datentelegramme TA bzw. TB beinhalten weitergehende Informationen für ein Fahrzeug, nämlich Informationen einer höheren Sicherheitsebene, wie sie für die automatische Fahrzeugüberwachung und -steuerung benötigt werden, z. B. Informationen über die Neigungen und die zugehörigen Gleislängen im vorausliegenden Streckenbereich, die Lage von Langsamfahrstellen, die Streckenkilometrierung u.a. Die von den Schaltwerken SWi und SW2 jeweils getrennt erarbeiteten Daten werden im Streckengerät SG einem Umschalter US zugeführt. Dieser Umschalter schaltet abwechselnd die Daten des einen und dann die Daten des anderen Schaltwerkes auf eine Telegrammausgabe T. Überwacht wird der Umschalter US durch einen zugeordneten Überwacher Ü, der abhängig vom jeweiligen Betriebsverhalten des Umschalters in die abzusetzenden Datentelegramme zusätzliche Daten einfügt bzw. an sie anfügt. Diese Daten lassen auf der Empfangsseite erkennen, ob die übermittelten Daten aus nur einem oder bus beiden Schaltwerken geliefert wurden, in vorteilhafter Weise sind die das ordnungsgerechte Funktionsverhalten des Überwachers kennzeichnenden Daten in sich redundant ausgeführt, d. h. für die Kennzeichnung des Betriebsverhaltens des Umschalters US wird mehr als ein Bit bereitgestellt, so daß irgendwelche Verfälschungen dieser Aussage auf der Empfangsseite ohne weiteres erkennbar sind. Die das Betriebsverhalten des Umschalters kennzeichnenden Daten werden über einen Baustein DPS= Datenpunktsicherung der Telegrammausgabe Γ zugeführt und dort in die Telegramme der Schaltwerke eingephast.Each data telegram consists of a first part RFEA or RFEB, which contains the data that are essential for vehicle control. These are the data of a lower level of safety subordinate to the train control system; they concern danger points located in the direction of travel in front of the relevant route devices and indicate these danger points on the vehicles in good time so that the vehicles can be braked to the speeds required there in front of these danger points. The data in the first part of the transmitted data telegram are advantageously secured, that is, in addition to the actual useful information, they are accompanied by test information from which a vehicle device can recognize whether this data is correct or incorrect. This check information can, if necessary, make it possible to correct the transmitted data on the vehicle. The other data telegrams TA and TB formed by the switching mechanisms 5IVl and SW2 contain further information for a vehicle, namely information from a higher security level, as required for automatic vehicle monitoring and control, e.g. B. Information about the inclinations and the associated track lengths in the route area ahead, the location of slow driving positions, the route kilometrage, etc. The data processed separately by the switchgear SWi and SW2 are fed to a switch US in the track unit SG. This changeover switch alternately switches the data from one switchgear and then the data from the other switchgear to a telegram output T. The switch US is monitored by an assigned monitor Ü, who inserts or appends additional data to the data telegrams to be sent depending on the operating behavior of the switch . On the receiving side, this data shows whether the transmitted data was supplied from just one or both switching units; the data that characterize the correct functional behavior of the supervisor are advantageously redundant, i.e. more is required for the characterization of the operational behavior of the switch US provided as a bit, so that any falsifications of this statement can be easily recognized on the receiving end. The data that characterize the operating behavior of the changeover switch are fed to the telegram output Γ via a DPS = data point protection module and are phased into the telegrams of the switchgear there.
Beim Vorüberlaufen eines Fahrzeugs an einem Streckengerät nimmt das Fahrzeug über seine Empfangsantenne £die ihm vom Streckengerät übermittelten Datentelegramme auf. Die übermittelten Daten werden im Fahrzeuggerät FG einer Recheneinrichtung R, beispielsweise einem Zweirechnersystcm zugeführt sowie einer Auswerteeinrichtung A RFE für die Daten der dem Zugbeeinflussungssystem unterlagerten Sicherheitsebene. Die empfangenen Daten, und zwar unabhäneie davon, ob es sich um Daten für die Auswerteeinrichtung A RFE oder um Daten für den Rechner R handelt, werden nur verarbeitet, wenn das verabredete Prüfkriterium für die Bildung und Übertragung der Daten erfüllt ist im vorliegenden Fall also die Zusatzdaten des Datenpunktsicherungsbausteines DPS empfangen wurden. Ist dies nicht der Fall, so wird über einen Störungsmelder St eine entsprechende Störungsmeldung ausgegeben, die in bekannter Weise zur Zwangsbremsung des Fahrzeugs führen kann.When a vehicle passes a route unit, the vehicle picks up the data telegrams transmitted to it by the route unit via its receiving antenna £. The transmitted data are fed in the vehicle device FG to a computing device R, for example a two-computer system, and to an evaluation device A RFE for the data of the security level subordinate to the train control system. The received data, regardless of whether it is data for the evaluation device A RFE or data for the computer R , are only processed if the agreed test criterion for the formation and transmission of the data is met in the present case, i.e. the Additional data of the data point backup module DPS have been received. If this is not the case, a corresponding malfunction message is output via a malfunction indicator St , which in a known manner can lead to the automatic braking of the vehicle.
ίο Solange im Fahrzeuggerät FG beim Passieren eines Streckengerätes SG sowohl der Rechner R als auch die Auswerteeinrichtung A RFE mit Daten versorgt werden und ein Vergleicher V feststellt, daß die für beide Geräte übermittelten Daten sich nicht widersprechen und außerdem das verabredete Prüfkriterium vorliegt, wird dies vom Fahrzeuggerät als Zeichen für eine ordnungsgerechte Zugbeeinflussung gewertet, der Vergleicher V gibt die übermittelten Daten an die automatische Fahrzeugsteuerung FS und die Meldeorgane MO des Fahrzeugs weiter. Für den Fall, daß die für den Rechner übermittelten Daten gestört sind oder daß lediglich die für die unterlagerte Sicherheitsebene übermittelten Daten an die Auswerteeinrichtung A RFE übermittelt wurden oder nur diese Daten anerkannt wurden, werden diese Daten beim Vorliegen des Prüfkriteriums über den Vergleicher an die Meldeorgane MO des Fahrzeuggerätes und ggf. die Fahrzeugsteuerung FS gegeben. Diese Daten unterrichten den Fahrzeugführer über die für die unterlagerte Sicherheitsebene geltenden Fahranweisungen bzw. sie kontrollieren selbsttätig die weitere Fahrt in dieser Sicherheitsebene.ίο As long as both the computer R and the evaluation device A RFE are supplied with data in the vehicle device FG when passing a route device SG and a comparator V determines that the data transmitted for both devices do not contradict each other and that the agreed test criterion is present, this is done by On-board unit evaluated as a sign of proper train control, the comparator V forwards the transmitted data to the automatic vehicle control FS and the reporting units MO of the vehicle. In the event that the data transmitted for the computer are disturbed or that only the data transmitted for the subordinate security level have been transmitted to the evaluation device A RFE or only these data have been recognized, these data are transmitted to the reporting bodies via the comparator if the test criterion is present MO of the on-board unit and possibly the vehicle control FS given. This data informs the vehicle driver about the driving instructions applicable to the subordinate safety level or they automatically control the further journey in this safety level.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeuggerät eine mit einer Registriereinrichtung D gekoppelte Bedienungseinrichtung B auf, die es dem Fahrzeugführer FF ermöglicht, beim Vorliegen bestimmter Störungen, wie beispielsweise dem Empfang von Daten aus nur einem der beiden Schaltwerke SWl oder SW2 diese nach einer Plausibiiitätsprüfung anzuerkennen und an die Fahrzeugsteuerung FS und die Meldeorgane MO weiterzugeben. Der Fahrzeugführer greift damit in die Automatik der Auswerteprozedur des Fahrzeuggerätes ein und schafft so die Möglichkeit, im Sinne eines möglichst reibungslosen Betriebsablaufes die Auswirkung von Störungen der jeweiligen Störungsursache anzupassen. In the illustrated embodiment, the vehicle device has an operating device B coupled to a registration device D , which enables the vehicle driver FF to recognize and recognize certain faults, such as the receipt of data from only one of the two switching mechanisms SW1 or SW2, after a plausibility check to be passed on to the vehicle control system FS and the reporting units MO . The vehicle driver thus intervenes in the automatic evaluation procedure of the vehicle device and thus creates the possibility of adapting the effects of disturbances to the respective cause of the disturbance in the interests of the smoothest possible operational sequence.
Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel war zum Überwachen des ordnungsgerechten Betriebsverhaltens des Umschalters US ein Überwacher Ü vorgesehen, dessen Überwachungsergebnis über die Datenpunktsicherung DPS und die Telegrammausgabe T in die von den Schaltwerken SWl und SW2 erarbeiteten Datentelegramme eingephast wurde. Eine weitere vorteilhafte, in der Zeichnung aber nicht näher dargestellte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die beiden Schaltwerke SWl und SW2 in die von ihnen erarbeiteten Datentelegramme Daten einfügen, die das jeweilige Schaltwerk eindeutig kennzeichnen. Der Empfang dieser zusätzlichen Daten wird empfangs-In the above embodiment, for monitoring the proper oriented operating behavior of the switch US was a supervisor Ü provided, the monitoring result is phased in over the data point protection DPS and the telegram output T in of the derailleurs SWl SW2 acquired data telegrams. Another advantageous embodiment of the invention, which is not shown in detail in the drawing, provides that the two switching mechanisms SW1 and SW2 insert data into the data telegrams they have worked out, which uniquely identify the respective switching mechanism. The receipt of this additional data is received
bo seitig beispielsweise im Rechner und in der Auswerteeinrichtung A RFE oder im Vergleicher V überwacht und nur beim Empfang dieser Daten werden die übrigen Daten der zugehörigen Datentelegramme anerkannt. Piese Ausbildung der Erfindung kommt ohne einenOn the bo side, for example, in the computer and in the evaluation device A RFE or in the comparator V , and only when this data is received are the other data of the associated data telegrams recognized. This embodiment of the invention comes without one
hi zusätzlichen Überwacher für den Umschalter i7Saus.hi additional monitor for the switch i7Saus.
In dem vorstehend näher erläuterten Ausführungsbeispiel war ferner angenommen worden, daß Daten von einem ortsfesten Streckengerät zu einem beweglichenIn the exemplary embodiment explained in more detail above It was also assumed that data was transferred from a fixed line device to a mobile
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Fahrzeuggerät übermittelt werden sollten. Die Erfin- überall dort anwendbar, wo Daten zwischen Sende- undOn-Board Unit should be transmitted. The invention can be used wherever data is sent between send and
dung ist auf dem Gebiet des Eisenbahnsicherungswe- Empfangseinrichtungen zu übermitteln sind, wo an dieapplication is to be transmitted in the area of the railway safety equipment, where to the
sens aber auch dort anwendbar, wo Informationen vom Bildung und an die Übertragung dieser Daten besonderssens but also applicable where information from education and the transmission of this data is particularly important
Fahrzeuggerät zum Streckengerät übermittelt oder in hohe Sicherheitsanforderungen gestellt werden und woOn-board device transmitted to the line device or placed in high security requirements and where
beiden Richtungen übertragen wurden. Eine Beschrän- ■> im Falle einer Störung auf ein dem eigentlichenwere transmitted in both directions. A restriction- ■> in the event of a fault on one of the actual
kung auf punktförmig wirkende Übertragungssysteme Übertragungssystem unterlagertes weniger aufwendi-effect on transmission systems that act punctiformly.
ist ebenfalls nicht gegeben. Außerhalb des Gebietes der ges Übertragungssystem zurückgegriffen werden sollis also not given. Outside the area of the total transmission system should be used
Eisenbahnsignaltechnik ist die Erfindung grundsätzlich oder muß.Railway signaling technology is the invention in principle or must.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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