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Einrichtung zur Gleisfreimeldung
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Im Eisenbahnwesen wird als eine der wichtigen Größen für die Steuerung
und Uberwachung des Bahnbetriebes die Meldung über den Befahrungszustand der Anlage
benötigt.
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Zu diesem Zweck ist die gesamte Gleisanlage in eine Vielzahl von Gleisabschnitte
unterteilt, und jeder Gleisabschnitt wird durch eine den jeweiligen Befahrungszustand
des zugehörigen Gleisabschnittes erfassende Gleisfreimeldeeinrichtung überwacht.
Zum Frei- und Besetztmelden der Gleisabschnitte verwendet man Ublicherweise Gleisstromkreise
oder Achszählanlagen. Es ist auch bereits bekannt (DE-PS 760.241), die einzelnen
Gleisabschnitte gleichzeitig durch verschiedenartige Systeme zu überwachen, beispielsweise
einerseits durch einen Gleisstromkreis und andererseits durch eine Achszähleinrichtung,
deren Meldungen in einem Stellwerk miteinander verknüpft werden.
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Gleisfreimeldeeinrichtungen mit Gleisstromkreisen und Achszähleinrichtungen
unterliegen in zunehmendem Maße der elektromagnetischen Beeinflussung durch neue
Triebfahrzeuge mit Thyristorsteuerung und durch den Anstieg der Traktionsleistung
ganz allgemein.
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Für eine einwand2wie Erfassung des Jeweiligen Befahrungszustandes
müssen bei nach den genannten Gleisfreimeldeprinzipien arbeitenden Uberwachungseinrichtungen
bestimmte Bedingungen erfüllt sein. So muß z.B. vom Oberbau her ein bestimmter Bettungswidersand
gegeben sein und für die Fahrzeuge muß ein bestimmter Achswiderstand bzw. eine bestimmte
Radgröße und Radbeschaffenheit
garantiert sein. Ferner müssen am
Gleis Maßnahmen zur Begrenzung des Gleiskreflsstromes auf Jeweils einen Gleisstromkreis
und gleichzeitig Maßnahmen zur RUckfUhrung des Bahnstromes über die zu verschiedenen
Gleisstromkreisen gehörenden Fahrschienen sowie zur Entkopplung dieser Ströme getroffen
sein bzw. bei Verwendung von Impulsgebern für die Gleisüberwachung sind Maßnahmen
zu treffen, welche den Einfluß des Bahnstromes auf die Funktionsweise der Impulsgeber
minimieren. Diese Maßnahmen erfordern einen erheblichen materiellen Aufwand. Insbesondere
dadurch, daß auch die Fahrzeuge bestimmte Erfordernisse erfüllen müssen, die sich
im rauhen Bahnbetrieb nicht immer einhalten lassen, kommt es gelegentlich zu Fehlfunktionen
der GleisUberwachungseinrichtungen.
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Um dies zu vermeiden, wurde eine nach einem anderen Prinzip arbeitende
Gleisüberwachungseinrichtung entwickelt (DE-AS 29 10 770), bei der an den Grenzen
aufeinanderfolgendeP Streckenabschnitte Jeweils Abfragegeräte vorgesehen sind, die
anhand des Empfangs von Informationendie von an der Spitze und am Schluß Jedes die
Streckenabschnitte befahrenden Zuges angebrachten Antwortgeräten stammen, eine Besetzt-
bzw. Freimeldung für den in Fahrrichtung Jeweils voraus-bzw. zurückliegenden Streckenabschnitt
auslösen. Dieses Verfahren der Gleisfrei- und Besetztmeldung verlangt gesonderte
Einrichtungen auf den Fahrzeugen, sogenannte Antwortgeräte, sowie relativ aufwendige
Abfragegeräte an der Strecke.
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Es ist daher kostenintensiv und hat sich deshalb in der Praxis bisher
nicht durchgesetzt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Gleisüberwachung
beliebig langer Gleisabschnitte anzugeben, die weder an die Fahrzeuge irgendwelche
Anforderungen
hinsichtlich Radbeschaffenheit und Achswiderstand stellt noch vom Oberbau her einen
bestimmten Bettungswiderstand erfordert. Die Fahrzeuge sollen keine Einrichtungen
zum Aufnehmen, Selektieren und RückUbertragen von Informationen an ein ortsfestes
Lesegerät aufweisen; die Gleisüberwachungseinrichtung soll völlig unabhängig sein
von den über die Fahrschienen fließenden Bahnströmen.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß am Anfang und am Ende
eines zu überwachenden Gleisabschnittes von den vorüberlaufenden Fahrzeugen beeinflußbare
Zuglängenmeldeeinrichtungen vorgesehen sind und daß eine signaltechnisch sichere
Vurgleichsebnrichtung vorgesehen ist, welche die von den beiden Zuglängenmeldeeinrichtungen
des Gleisabschnittes ausgegebenen Werte miteinander vergleicht und bei Ubereinstimmung
der Werte innerhalb eines durch die Meßgenauigkeit der Zuglängenmeldeeinrichtungen
gegebenen Bereiches eine Freimeldung des Gleisabschnittes veranlaßt. Nach einer
vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sollen die Zuglängenmelde e inrichtungen
aus Je einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung mit zugehörigen Integrationsschaltmitteln
zum Integrieren der über die Dauer der Jeweiligen Beeinflussung gebildeten Geschwindigkeitsmeßwerte
bestehen. Die Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen sind vorzugsweise als Dopplerradarmeßgeräte
auszubilden.
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Um die Sicherheit der Gleisfreimeldung zu erhöhen, sieht die Erfindung
nach einer vorteilhaften Weiterbildung vor, daß dem Anfang und dem Ende des Gleisabschnittes
über eine begrenzte Länge des Gleisabschnittes wirksame zusätzliche Gleisfreimeldeeinrichtungen
zugeordnet sind
und daß mindestens die von diesen Gleisfreimeldeeinrichtungen
ausgelösten Gleisfreimeldungen zusammen mit den vom signaltechnisch sicheren Vergleicher
ausgelösten Gleisfreimeldungen einer signaltechnisch sicheren Verknüpfungsschaltung
zugeführt werden, welche die Freimeldung des Gleisabschnittes außer vom Vorliegen
der Gleisfreimeldungen von einer gegebenen zeitlichen Folge der Meldungen abhängig
macht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 ih Form eines
Blockschaltbildes die prinzipielle Ausbildung der erfindungsgemäßen Gleisfreimeldeeinrichtung
und in Figur 2 eine Ausbildung der Erfindung, die in die Freimeldung eines Gleisabschnittes
die Freimeldung der Ein- und Ausfahrbereiche des betreffenden Gleisabschnittes einbezieht.
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In Figur 1 ist ein von einem Einzelfahrzeug oder einem Zug Z in Pfeilrichtung
befahrenes Gleis G schematisch dargestellt. Ein von einer Gleisfreimeldeeinrichtung
zu überwachender Gleisabschnitt ist mit GA bezeichnet.
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Die Länge dieses Gleisabschnittes ist prinzipiell beliebig zu wählen;
der Gleisabschnitt GA ist gegen das Gleis G nicht durch Isolierstöße oder elektrische
Trennstöße abgesetzt. An den beiden Enden des Gleisabschnittes GA sind Je eine Zuglängenmeldeeinrichtung
ZL1 bzw.
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ZL2 angeordnet. Diese Zuglingemeldeeinrichtungen bestehen aus die
Geschwindigkeit der vorüberlaufenden Fahrzeuge feststellenden Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen
mit zugehörigen Integrationsschaltmitteln zum
Integrieren der über
die Dauer der Jeweiligen Beeinflussung gebildeten Geschwindigkeitsmeßwerte. Bei
Verwendung von Dopplerradarmeßgeräten für die Geschwindigkeitsbestimmung integrieren
die nachgeordneten Integrationsschaltmittel die gefundenen Geschwindigkeitsmeßwerte
und bilden daraus Zuglängenmeldung. Die von den beiden Zuglängenmeldeeinrichtung
ZL1 und ZL2 nacheinander gebildeten Meßwerte werden einem dem betreffenden Gleisabschnitt
GA zugeordneten signaltechnisch sicheren Vergleicher VG zugeführt und dort miteinander
verglichen. Bei Übereinstimmung der beiden ihm zugeführten Werte innerhalb eines
durch die Meßgenauigkeit der Zuglängenmeldeeinrichtungen gegebenen Bereiches veranlaßt
der Vergleicher VG huber einen Meldebaustein FM die Ausgabe einer Freimeldung für
den überwachten Gleisabschnitt.
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Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß dem signaltechnisch
sicheren Vergleicher VG die zum Vergleich anstehenden Werte in digitaler Form zugeführt
werden. Dabei ist dafür Sorge zu tragen, daß mindestens die vom Zuglängenmelder
ZL2 am Gleisabschnittsende gebildeten Werte erst dann auf den signaltechnisch sicheren
Vergleicher VG gelangen, wenn der Jeweilige Meßvorgang abgeschlossen ist. Eine Möglichkei,
dies zu erreichen, ist dann gegeben, wenn die Fortschaltung der ermittelten Werte
an den signaltechnisch sicheren Vergleicher davon abhängig gemacht ist, daß der
ermittelte Zuglängenwert über eine vorgegebene Zeitspanne konstant geblieben ist.
Eine andere Möglichkeit der Fortschaltung des Zuglängenwertes an den signaltechnisch
sicheren Vergleicher besteht darin, daß dieser Wert vom Freimelden den Gleisabschnittsendes
durch ein das Gleisabschnittsende überwachendes Gleisschaltmittel abhängig gemacht
ist. Dieses Gleisschaltmittel kann beispielsweise
ein das Gleitstück
am Ende des Gleisabschnittes überwachendes Lichtschrankennetz sein.
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Die von den den Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen zugeordneten Integrationsschaltmitteln
Jeweils zu berUcksichtigenden Beeinflussungszeiten sind durch die zeitliche Dauer
der ihnen von den zugehörigen Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen zugeführten GeschwindigkeitsmeB-werte
gegeben. Sobald die Geschwindigkeitsmeßeinrichtungen keine weiteren Geschwindigkeitsmeßwerte
mehr aufnehmen, ist der Meßvorgang beendet und die Integrationsschaltmittel können
an ihrem Ausgang den Jeweiligen Zuglängenwert zur Verfügung stellen.
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Die Figur 2 der Zeichnung zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Gleisfreimeldeeinrichtung, bei der die Ausgabe einer Freimeldung für den überwachten
Gleisabschnitt außer von einem Vergleich der Jeweils ermittelten Zuglängen von der
Freimeldung begrenzter Gleisabschnittsteile GA1 und GA2 am Anfang und am Ende des
überwachten Gleisabschnittes abhängig gemacht ist.
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Diese Gleisabschnittsteile, nachfolgend als Ein- bzw.
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Ausfahrabschnitte bezeichnet, sind durch beliebige Freimeldeeinrichtungen
zu überwachen, beispielsweise durch Lichtschranken, durch kurze Gleisstromkreise,
die wegen ihrer Kürze mit vom Bahnstrom kaum beeinflußbaren Frequenzen betrieben
werden können, oder durch AchszBhlkreise. Es ist auch möglich, die Freimeldung der
Ein-und Ausfahrabschnitte durch die am Anfang und am Ende des überwachten Gleisabschnittes
GA vorgesehenen Zuglängenmeldeeinrichtungefl selbst zu überwachen, ggf.
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unter Verwendung von zusätzlichen Empfangseinrichtungen für die von
den Radargeräten ausgesandte Strahlung.
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Die erfindungsgemäße Gleisfreimeldeeinrichtung nach Figur 2 besteht
außer aus den beiden Zuglängenmeldeeinrichtungen ZLl und ZL2, ihnen nachgeordneten
Digitallsierungsbausteinen D1 und D2 und dem signaltechnisch sicheren Vergleicher
VG im wesentlichen aus einer signaltechnischlsicheren Verknüpfungsschaltung VK,
welche das Ausgangssignal des sicheren Vergleichers VG mit den -Ausgangasignanen
der dem Anfang und dem Ende des überwachten Gleisäbschnittes zugeordneten separaten
Gleisfreimeldeeinrichtungen verknüpft. Die dem Anfang und dem Ende des überwachten
Gleisabschnittes zugeordneten Gleisfreimeldpeinrichtungen sind in Figur 2 durch
Funktionsbausteine gekennzeichnet. So weist Jeder der separaten Gleisfreimeldéeinrichtungen
eine Funktionsgruppe BM1 bzw. BM2 für die Besetztmeldung und eine Funktionsgruppe
FM1 bzw. FM2 für die Freimeldung des zugehörigen Gleisabschnitsteiles auf. Die Funktionsgruppenfür
die Freimeldung geben ihre Ausgangssignale ständig an die signaltechnisch sichere
Verknüpfungsschaltung vK während die Funktionsgruppen für die Besetztmeldung auf
zugeordnete Speicher SP1 bzw. SP2 wirken, von denen aus Besetztmeldungen an die
Verknüpfungsschaltung VK weitergegeben werden.
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Beim Einfahren eines Einzelfahrzeuges oder eines Zuges Z in den überwachten
Gleisabschnitt spricht zunächst auf Grund der räumlichen Uberlappung der jeweiligen
Überwachungsbereiche die Gleisfreimeldeeinrichtung für den Einfahrabschnitt GA 1
des Gleisabschnittes GA an und meldet über die zugehörige Funktionsgruppe BM1 und
den nachgeschalteten Speicher SP1 den Gleisabschnitt GA besetzt. Diese Besetztmeldung
wird in einem dem Gleisabschnitt zugeordneten Speicher SPB für die Besetztmeldung
abgelegt. Beim Einfahren in den vom Zuglängenmelder ZL1
überwachten
Bereich des Gleisabschnittes GA veranlaßt dieser Zuglängenmelder seinerseits ebenfalls
die Ausgabe einer Besetztmeldung. Diese Abhängigkeit ist getroffen worden, um im
Fall von Störungen der dem Einfahrabschnitt GA1 des Gleisabschnittes zugeordneten
Gleisfreflmeldeeinrichtung dennoch eine Besetztmeldung des überwachten Gleisabschnittes
GA herbeizuführen.
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In entsprechender Weise wie beim Einfahren eines Fahrzeugs oder Zuges
in den überwachten Gleisabschnitt GA reagieren die dem Jeweiligen Gleisabschnittsende
GA2 zugeordneten Einrichtungen zur Zuglängenmeldung und Gleisfreimeldung auf die
Vorbeifahrt des Fahrzeugs bzw.
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Zuges und geben ihrerseits Meldungen an den signaltechnisch sicheren
Vergleicher bzw. die Verknüpfungsschal tung weiter. Die signaltechnisch sichere
VerknUpfungsschaltung VK prüft die Reihenfolge der ihr zugeführten Meldungen und
veranlaßt über einen Meldebaustein FM die Freimeldung des überwachten Gleisabschnittes,
wenn alle an der Freimeldung beteiligten Schaltmittel in einer gegebenen Folge angesprochen
haben. Dics bedeutet, daß bei der angenommenen Fahrrichtung zunächst von der dem
Einfahrabschnitt GA1 des Gleisabschnittes zugeordneten Freimeldeeinrichtung die
Besetzt- und anschließend die Freimeldung ausgegeben wurde daß sodann die Besetztmeldung
der dem Gleisabschnittsende zugeordneten Freimeldeeinrichtung und abhängig von der
Uberlappung der Freimeldebereiche oder abh*h6ig von den einzelnen Schaltmitteln
zugeordneten Zeitkonstanten entweder zunächst die Freimeldung für den Ausfahrabschnitt
GA2 und dann die Freimeldung durch den sicheren Vergleicher VG oder erst die Freimeldung
durch den sicheren Vergleicher und dann die Freimeldung durch die dem Ausfahrabschnitt
des Gleisabschnittes zugeordnete Freimeldeeinrichtung ausgelöst werden. Nur wenn
in dieser Reihenfolge die steuernden
Signale auf die sichere Verknüpfungsschaltung
VK wirken, kann die Freimeldung des Gleisabschnittes bewerkstelligt werden. Die
Freimeldung des Gleisabschnittes bewirkt gleichzeitig die Rücksetzung des Speichers
SPB für die Besetztmeldung sowie auf nichtdargestellte Weise auch die RUckStellung
der Speicher für die Besetztmeldung der dem Einfahr- und dem Ausfahrabschnitt des
überwachten Gleisbschnittes zugeordneten Freimeldeeinrichtungen. Durch Variation
der Uberlappungsbereiche der Gleisfreimeldeeinrichtungen oder Zuordnung unterschiedlicher
Zeitkonstanten für die Fort schaltung von Meldungen an dielsichere Verknüpfungsschaltung
lassen sich andere zeitliche Meldefolgen als im vorliegenden AusfUhrungsbeispXel
festlegen. Auch können in die Meldefolgen beispielsweise nur die Freimeldungen,
nicht aber die Besetztmeldungen der Ein- und Ausfahrabschnitte oder aber dieBesetzt-
und Freimeldung des Einfahrabschnittes und'nur die Besetztmeldung des AusfahrabschnitteseinbeWgensein.Auch
sind die Einbindung weiterer Abhängigkeiten in die Freimeldung des Gleisabschnittes
denkbar, beispielsweise die Übernahme der Besetztmeldung in einen Speicher eines
angrenzenden Gleisabschnittes.
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9 Patentansprüche 2 Figuren