DE3201293C2

DE3201293C2 - Einrichtung zur Überwachung des Frei- oder Besetztzustandes eines Gleisabschnittes

Info

Publication number: DE3201293C2
Application number: DE3201293A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 7250 Leonberg Uebel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1982-01-18
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1983-12-15
Also published as: ES519066A0; ZA829440B; DE3201293A1; ES8308778A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Überwachung des Frei- oder Besetztzustandes eines Gleisabschnittes mit am Anfang und am Ende des Gleisabschnittes paarweise gegeneinander versetzt angeordneten, eine Zählstelle bildenden Achssensoren. Die von den Achssensoren abgegebenen Achszählimpulse werden einer Auswerteschaltung zugeführt und dort nach Anzahl und Reihenfolge ausgewertet. Im Gegensatz zu bekannten Achszähleinrichtungen, welche das Freisein des Gleisabschnitts durch Vergleich der Zahl der in den Abschnitt eingefahrenen mit der Zahl der ausgefahrenen Achsen feststellen und empfindlich gegenüber Zählfehlern sind, werden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zusätzlich oder auch allein die Achsmuster der ein- bzw. ausfahrenden Fahrzeuge oder Fahrzeugverbände aufgezeichnet und verglichen. Die Achsmuster werden hierzu in einem Zeitmaßstab oder einem Längenmaßstab in den Zählstellen zugeordnete Achsmusterspeicher (SP1, SP2) eingegeben und in einer besonderen Vergleichseinrichtung (VG) verglichen. Infolge der großen Redundanz eines Achsmusters ist auch bei Auftreten einzelner Zählfehler eine sichere Gleisfreimeldung möglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Einrichtung stellt z. B. der seit längerer Zeit bekannte Achszähler dar (siehe z. B. DE-Zeitschrift »Signal und Draht«, 1967, Heft 11, Seite 165 bis 174). Hier werden die Achszählimpulse zur Auswertung mindestens einer Zähleinrichtung zugeleitet und auf diese Weise alle in den Gleisabschnitt ein- oder aus dem Gleisabschnitt ausfahrenden Achsen gezählt. Es wird eine Gleisfreimeldung abgegeben, wenn sich bei einem Vergleich der Zahl der in den Gleisabschnitt eingefahrenen Achsen mit der Zahl der aus dem Gleisabschnitt ausgefahrenen Achsen keine Differenz der Achszahlen ergibt. Ähnliche Zähleinrichtungen sind für Drehgestelle oder ganze Achsengruppen bekannt.

Da Achszahler zumeist magnetische Achssensoren enthalten, welche die Anwesenheit eines Fahrzeugrades anhand der Verstimmung von Magnetkreisen festellen, sind sie empfindlich gegenüber elektromagnetischen EIn- Streuungen sowie gegenüber einer Beeinflussung durch von Fahrzeugen herabhängende Metallteile wie z. 3. Magnetschienenbremsen. Solche Einstreuungen oder Fremdbeelnflussungen führen zu Zählfehlern und damit zu unnötigen Besetzungsmeldungen bereits geräumter

Gleisabschnitte.

Es sind auch bereits Achszähler bekannt, bei denen durch Vergleich der Zählergebnisse mit den Ergebnissen von am Fahrzeug welter zurückliegenden oder vorausliegenden Achszählern eine ,Korrektur fehlerhafter Zählerstände vorgenommen werden kann. Eine solche Korrekturmöglichkeit setzt jedoch voraus, daß entlang des Fahrweges mehrere aneinander angrenzende Gleisabschnitte durch Achszähler gesichert sind. Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber eine Elnrich tung der oben genannten Art, mit deren Hilfe es möglich ist, auch dann ungeachtet einzelner Zählfehler eine sichere Gleisfreimeldung abzugeben, wenn die dem zu überwachenden Gleisabschnitt benachbarten Gleisabschnitte nicht mit gleichartigen Einrichtungen oder anderen Achszählern ausgestattet sind.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnender! Teil des Patentanspruchs I beschriebenen Merkmale gelöst. Durch Vergleich des bei Ausfahrt aus einem Gleisabschnitt gewonnenen, einem Fahrzeug oder Fahr zeugverband zugeordneten Achsmusters - hierunter ist die In einem Zeitmaßstab oder einem Längenmaßstab vorliegende Folge der Achsabstände dieses Fahrzeugs oder Fahrzeugverbandes zu verstehen - mit dem bei Einfahrt in den entsprechenden Gleisabschnitt gewonnenen Achsmuster läßt sich Infolge der großen Redundanz eines Achsmusters auch bei Ungleichheit der Achszahlen noch eine sichere Information darüber gewinnen, ob der Gleisabschnitt geräumt Ist oder ob sich in ihm noch ein Fahrzeug befindet. Eine durch Vergleich der Achsmuster gewonnene Gleisfreimeldung Ist ohne eine Zählung von Einzelachsen, wie beim Stand der Technik, signaltechnisch sicher und reicht In der Regel zur Überwachung eines Gleisabschnittes sus. Probleme können sich ledig-

Hch dann ergeben, wenn ein Fahrzeug z. B. über einer Zählstelle seine Fahrtrichtung ändert, was in Gleisabschnitten, in denen rangiert wird, häufig vorkommt.

Aus diesen? Grunde erscheint es zweckmäßig, wie in Anspruch 2 vorgesehen, einen gegenüber Rangierbewe- -> gungen unempfindlichen Achszahlvergleich und einen Achsmustervergleich gleichzeitig durchzuführen und hierzu zusätzlich zu einer einen Achsmustervergleich ermöglichenden Einrichtung eine Achszähleinrichtung vorzusehen. Der Achsmustervergleich wird dann nur zur ι ο Grundlage einer Gleisfreimeldung gemacht, wenn der Achszahlvergleich infolge einer Störung keine Obereinstimmung ergibt.

Eine einfache Möglichkeit, die Achsmuster eines Fahrzeuges zu erfassen, ist in Anspruch 3 beschrieben. Diese Möglichkeit ist jedoch nur dann einfach, wenn das Fahrzeug die beiden einen Gleisabschnitt begrenzenden Zählstellen mit etwa gleicher Geschwindigkeit befährt. Bei stark unterschiedlichen oder sich ändernden Geschwindigkeiten des Fahrzeuges an den beiden Zählsteilen ist 2» ein Vergleich der dann verzerrten Achsmuster nur mittels komplizierter Korrelationsverfahren, die ..entsprechenden Schaltungs- oder Rechenaufwand erfordern, zu bewerkstelligen.

Eine Weiterbildung der Einrichtung nach der Erfindung, mit der auch bei unterschiedlichen oder sich ändernden Fahrzeuggeschwindigkeiten an den beiden Zählstellen eine Erfassung ur>d ein Vergleich der Achsmuster durchgeführt werden kann, ist Gegenstand des Anspruchs 4. Hier wird das Achsmuster in Einheiten eines Längenmaßstabes dargestellt und abgespeichert. Der jeweils zu speichernde Achsabstand wird hierzu aus dem zeitlichen Abstand der Achsdurchgänge an der Zahlstelle und der momentan gefahrenen Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Die hierzu benötigte Fahr-Zeuggeschwindigkeit wird aus dem zeitlichen Abstand der von ein und derselben Achse hervorgerufenen Ausgangssignale der die Zählstelle bildenden Achssensoren und dem bekannten Versatz dieser Achssensoren gewonnen.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist Gegenstand des Anspruchs 5 und betrifft eine zum Vergleich von Achsmustern in Längeneinheiten besonders einfache Lösung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen mit der Einrichtung nach der Erfindung ausgerüsteten Gleisabschnitt.

Fig. 2 Achsimpulsfolgen »ind zugehörige, im Längenraster quantisierte Achsabstände.

An beiden Enden eines Gleisabschnittes (JL befinden sich Zählstellen ZPl. ZPl. welche durch zwei um eine Strecke B versetzte Achssensoren ASl. ASl bzw. ASX AS4 gebildet werden. Die Achssensoren geben über Verbindungsleitungen 1, 2 bzw. 3, 4 Beeinflussungsimpulse auf einen herkömmlichen Achszahler AZ aus. Dieser wertet die Beeinflussungsimpulse nach Achszahi und Fahrtrichtung aus. Letztere wird dabei aus der Reihenfolge der von den Acbssensoren einer Zählstelle eintref- «> fenden Beeinflussungsimpulse gewonnen. Bei Gleichheit der Zahl der In den Gleisabschnitt eingefahrenen und der Zahl der aus dem Gleisabschnitt ausgefahrenen Achsen wird über eine Signalleitung 12 oder ein Oder-Glied OU eine Gleisfreimeldung auf eine zu anderen Stellwerksgruppen führende Signallcitung 14 abgegeben.

Die Beeinflussungsimpulse werden aber nicht nur dem Achszähler A'/., sondern parallel dazu je zwei hintereinandergeschalteten Zeitmeßeiftrichtungen ZA/1 und ZA/2 bzw. ZA/3 und ZA/4 zugeführt. Die ZeittneBeinrichtungen ZA/1 und ZA/3 messen den zeitlichen Absland der beiden jeweils durch dieselbe Achse ausgelösten Beeinflussungsimpulse der Achssensoren eines Zählpunktes, während die nachgeschalteten Zeitmeßeinrichtungen ZA/2 und ZA/4 die zeitlichen Abstände der Achsdurchgänge voneinander messen. Die Zeitmeßeinrichtungen ZA/1 und ZA/3 stellen zusätzlich noch die Reihenfolge der Achsspnsoreimpulse fest und geben ihre Meßergebnisse je nach Durchgangsrichtung der die Impulse auslösenden Achse mit positiven oder negativen Vorzeichen über Verbindungen 5, 7 auf Dividierschaltungen DSl. OSl. Den Dividierschaltungen werden auch die Meßergebnisse der Zeitmeßeinrichtungen ZA/2 und ZA/4 über Verbindungen 6 und 8 zugeführt. Die Dividierschaltungen bilden jeweils den Quotienten aus den Ergebnissen der Zeitmeßschaltungen ZA/2 und ZA/1 bzw. ZA/4 und ZA/3 und verknüpfen den Quotienten mit einem den einmal festgelegten Versatz B der Achssensoren berücksichtigenden Faktor. Die Ergebnisse der Diy.^ierschaltungen, die jetzt die Achsabstände im Längenmaß wiedergeben, werden über nicht dargestellte Analog-Digital-Wandler und über Verbindungen 9 und 10 in zwei nachgeschaltete Schreib/Lese-Speicher SPl. SPl eingegeben, von wo sie über Dateileitungen 15, 16 von einer Vergleichseinrichtung V(J abgerufen werden können. Die Vergleichseinrichtung, die über eine Leitung 11 mit dem Achszähler AZ verbunden ist und z. B. einen Mikrorechner enthalten kann, nimmt nun zunächst eine Quantisierung der Ergebnisse in ein gröberes Längenraster vor und führt dann Gen Vergleich der paarweise einander zugeordneten Achsabstände durch. Ergeben sich Abweichungen der zu vergleichenden Achsabstände voneinander, so können diese Abweichungen, sofern sie sich innerhalb gewisser Grenzen bewegen, unterdrückt werden. Wird eine Achse fälschlicherweise nicht gezählt, so addieren sich die Achsabstände und es entsteht bei Vergleich eine Abweichung höherer Größenordnung. Um diese Abweici/ung auszugleichen, wird nun entweder der zu groß befundene Achsabstand geteilt, was der künstlichen Einführung einer v/eiteren Achse entspricht, oder es wird zu dem beim Vergleich als zu klein befundenen Achsabstand der nächste Achsabstand hinzugezählt, was der Unterdrükkung einer Achse entspricht. Dieses Korrelationsverfahren läßt sich anhand der in Fig. 2 dargestellten Impulsbzw. Zahlenreihen und anhand der in der Beschreibung folgenden Tabelle leicht an einem Beispiel verdeutlichen.

Impulsbild A zeigt die tatsächliche Beeinflussung einer Zählstelle durch einen aus fünf Fahrzeugen FZl . . . IZS bestehenden Zug (die von den gegeneinander versetzt angeordneten Achssensoren abgegebenen Doppelimpulse sind der Einfachheit halber als Einfachimpulse dargestelltV.

Impulsbild B stellt die bezüglich eines Längenrasters quantisierte Folge der Vorderflanken der Beeiml-ussungs-Impulse dar.

Die Zahlenreihe C gibt die Achsabstände nach dem Impulsbild B in Vielfachen der Qua.ntisierungslänge wieder. Impulsbild D entspricht dem Impulsbild B jedoch beim Auszählen an der am Ende des Gleisabschnitts befindlichen Zählstelle.

Die Zahlenreihe E enthält (entsprechend der Zahlenreihe C) die Abstände nach dem Impulsblld D.

Beim Auszählen (Imoulsblld D) sind gegenüber dem Einzählen folgende, durch Zanlen Cy, Qj, Qj markleite Unterschiede feslgestellt worden. An der Stelle Cy wurde eine Achse zu früh erkannt, an der Stelle <i> wurde ein

kürzerer Achsabsland gemessen, an tier Stelle wurde eine Achse zusätzlich erkannt.

Die einzelnen Vergleichsschrille der Korrelation gibt folgende Tabelle wieder. In Spalte I Ist die Zahlenreihe ( und in Spalte Il die Zahlenreihe /. wiedergegeben. Spalte III enthält die festgestellten Abweichungen Die in der Hg. 2 markierten Stellen v>. · und c .■ sind links von Spalte I gekennzeichnet.

I	Il	2	I	II!
ω 2	2	+ 2 = 3	O
3	2	2	_ ι
I	3	2	+ I
3	1	O
1	2	O
Q) 3	1	- I
I	J	O
2	2	Ö
2	2	O
2	2	O
2	I	O
I	O
	- 2. weglassen
1	O
2	O
2	O

Der Vergleich wird schrittweise vorgenommen. Ergeben sich wie an der Stelle Cy oder der Stelle © Abweichungen, die einen Grenzwert von <. 1 nicht überschreiten, so werden diese nicht als Störungen zur Kenntnis genommen. An der Stelle (ü, an der eine Achse zusätzlich erkannt wurde, wird eine unzulässige Abweichung von -2 lestgestellt Diese Abweichung wird zwar auch unterdrückl. es wird aber beim Vergleich der als kleine: ermittelte Achsabsland zum nächst folgenden AchsabsuinO addiert und der Vergleich wiederholt. Die Tatsa- ehe. dall die Zahlen der zu vergleichenden Achsabslände einander entsprechen und nicht etwa ein Achsabstand (hier in Spalte I) übrigbleibt, tür den kein zu vergleichender Achsabsland mehr vorhanden ware, ist ein Beweis dafür, dall hier an der Stelle υ ein Fehlimpuls registriert

K) wurde und eine Korrektur gerechtfertigt war. tin herkömmlicher Achszähler würde hier eine Differenz der Achszahlen feststellen und den zugehörigen Gleisabschnitt besetzt melden.

Hei. wie hier, positivem Ausgang des Vergleichs gibt

die Vergleichseinrichtung I (< als Ergebnis eine Gleisfreimeldung über die Verbindung 13 und das Oder-Glied Od auf die Siellwerksleltung 14. In der Einrichtung nach Fig. I bewirkt das Oder-Glied (Hi, dall eine auf einem

AcUsrilUSicr VCigictCn uciuncfiuC- CjiCtSfrCrrüCiuürrg ΓΐϋΓ

dann Bedeutung erlangt, wenn der herkömmliche Achszähler ke'ne Gleisfreimeldung abgegeben hai.

Die im Auslührungsbeispiel recht grobe Lüngenquantisierung der Achsubstttnde kann auch wesentlich feiner vorgenommen werden. Die zulässigen Abweichungen der Achsabständc können dann ganz an die betrieblichen Gegebenheiten angepaßt werden.

Be! sehr feiner Abstufung der Quantisicrungsschritte kanrs sogar eine Korrektur von Maüstabsverzerrungen. die durch ungleichen Achssensorversatz bedingt sind.

JO vorgenommen werden.

Bei Verwendung eines Mikrorechners in der Verglelchseinrichiung I d können die ermittelten Zugdaten auch z. B. für dispositive Zwecke an eine entsprechende Einrichtung übermittelt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

32 Ol 293 Patentansprüche;

1. Einrichtung zur Überwachung des Frei- oder Besetztzustandes eines Gleisabschnittes mit am Anfang und am Ende des Gleisabschnittes paarweise gegeneinander versetzt angeordneten, eine Zählstelle bildenden Achssensoren und einer Auswerteschaltung, weiche von den Achssensoren stammende Achszählimpulse hinsichtlich Anzahl und Reihenfolge auswertet und abhängig vom Ergebnis der Auswertung eine Gleisfreimeldung abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung Achsmusterspeicher (SPl. SPl) enthält, in welche die Achsmuster von in den Gleisabschnitt ((JL) einfahrenden und aus dem Gleisabschnitt ausfahrenden Fahrzeugen (FZl... VZS) oder Fahrzeugverbänden eingespeichert werden und eine Vergleichseinrichtung (V(j). die für jedes Fahrzeug oder jeden Fahrzeugverband das zugeordnete, bei Einfahrt in den Gleisabschnitt gewonnene Achsmuster mi! dem entsprechenden, bei Ausfahrt aus dem Gleisabschnitt gewonnenen Achsmuster vergleicht und nur dann die Ausgabe einer Gleisfreimeldung bewirkt, wenn die Achsmuster innerhalb vorgegebener Toleranzen Obereinstimmen.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung zusätzlich eine Achszähleinrichtung (AZ) enthält, welche in bekannter Weise in den Gleisabschnitt einfahrende Achsen und aus dem Gleisabschnitt ausfahrende Achsen zählt und eine Gleisfreimeldung abgibt, wenn die Zahl der in den Gleisabschnitt eingefahrenen Achsen gleich der Zahl der aus detn G1eK«ibschniti ausgefahrenen Achsen ist und daß dfb von der Achszähleinrichtung abgegebene Gleisfreimeldung u_d die aus dem Achsmustervergleich resultierende Gleisfreimeldung Ober ein Oderglied (OG) ausgegeben werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsmuster In Einheiten eines Zeitmaßstabes ermittelt und abgespeichert werden und daß hierzu die von den Zählstellen stammenden Achsimpulsfolgen seriell in mit festem Zeittakt arbeitenden Speicher eingegeben werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsmuster in Einheiten eines Längenmaßstabes ermittelt und abgespeichert werden, daß zur Berechnung der einzelnen auf-

. einanderfolgenden abzuspeichernden Achsabstände eine Dividierschaltung (DSl. DSV vorgesehen ist, der ein in einer ersten Zeitmeßschaltung (ZMl. ZM3) gewonnenes, dem jeweiligen zeitlichen Abstand zwischen den an einer Zählstelle (ZPl. ZPl) erfolgten Achsdurchgängen proportionales Signal und ein In einer zweiten Zeitmeßschaltung (ZMl. ZM4) gewonnenes, dem zeitlichen Abstand zwischen den durch ein und dieselbe Achse hervorgerufenen Ausgangsimpulsen der die Zählstelle (ZPl. ZPl) bildenden versetzt angeordneten Achssensoren (ASl. ASl: AS3. AsA) proportionales Signal zugeführt wird und daß die Dividierschaltung beide Signale miteinander und mit einem den Betrag des Versatzes (B) der Achssensoren Innerhalb einer Zählstelle berücksichtigenden konstanten Faktor verknüpft.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsmusterspeicher (SPl. SPD Schrelb-Lese-Spelcher sind und daß ein Mikrorechner oder ein sicheres Mikrorechnerpaar vorgesehen lsi, welcher/welches die Funktionen der Dlvldlerschal tungen (USl. DSl). der Vergleichseinrichtung (VG) und falls eine Achszühleinrichtung vorhanden ist, die Funktion der Achszähleinrichtung (AZ) erfüllt.