DE4235256A1 - Einrichtung zur ueberwachung der position von zugschlusssendern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erfindung zur Zugschlußüberwachung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Im Eisenbahnbetrieb können bei Zügen, die in der Regel aus vielen einzelnen Wagen zusammengestellt sind, Zugtrennungen auftreten, indem z. B. die Kupplung zwischen zwei Wagen reißt. Obwohl dieser Vorgang im heutigen Eisenbahnbetrieb in Deutschland nur selten auftritt, ist es trotzdem notwendig, diese Trennungen sicher festzustellen, um katastrophale Unfälle zu vermeiden.

Heutzutage werden Zugtrennungen mit Hilfe von Gleisfreimeldeeinrichtungen (z. B. mit Achszählern) festgestellt. Dabei werden in jedem Blockabschnitt die Anzahl der Achsen des Zuges, der in einen Streckenblock einfährt, gezählt und mit der Anzahl der Achsen bei der Ausfahrt aus dem Block verglichen. Nur wenn diese Anzahl identisch ist, wird der Blockabschnitt als freigefahren gemeldet und kann von nachfolgenden Zügen wieder belegt werden.

Beim Versagen dieser Einrichtungen kann der Zugschluß auch mit Hilfe opti­ scher Signale (Laternen, Tafeln) erkannt werden, die von der Strecke aus in Augenschein genommen werden. Da dieses Verfahren eine Irrtumswahrscheinlichkeit in sich birgt, wurde in der DE 29 02 238 C2 ein weiteres automatisches Verfahren vorgestellt, wo auf dem ersten und letzten Wagen eines Zuges ein Sender installiert ist, deren Signale von einer streckenseitigen Einrichtung empfangen werden und zur Zugschlußortung verwendet werden. Dort wurde bereits eine Auswerteeinrichtung beschrieben, mit der Zugdaten vom Zugspitzen- und Zugschlußsender empfangen und ausgewertet werden können. Das Zugschlußsignal unterscheidet sich dabei von dem Zugschlußsignal durch unterschiedliche Kodierung. Um hier eine eindeutige und fehlerfreie Übereinstimmung des Zugspitzen- und Zugschlußsenders zu gewährleisten, wurde es als zweckmäßig dargestellt, die Signale mit der Zugnummer und/oder anderen Zugdaten zu kodieren und in der Auswerteeinrichtung miteinander zu verglei­ chen.

Auf der anderen Seite können mit Hilfe von Sendern, die die Zugspitze sowie das Zugende markieren und die z. B. via Satellit geortet werden können, Zugsiche­ rungsverfahren realisiert werden, die weitgehend ohne ortsfeste Infrastruktureinrich­ tungen entlang der Strecke auskommen (z. B. Funk-LZB). Die ortsfesten Zug­ sicherungseinrichtungen (z. B. Signale, Gleisfreimelder, LZB-Linienleiter) garantieren zwar einen hohen Sicherheitsstandard sind jedoch teuer und z. T. auch störungsan­ fällig. Ein weiterer Nachteil ist, daß die ortsfesten Anlagen nur mit einem hohen finanziellen, zeitlichen und organisatorischen Aufwand verändert bzw. angepaßt werden können. Mit Hilfe einer Funk-LZB könnte in einem zentralen Stellwerk eine ständige Kontrolle der Zugpositionen erfolgen, so daß dann auch das Fahren im absoluten oder relativen Bremswegabstand realisiert werden kann. Möglichkeiten zur Zugsicherungsverfahren mittels Zugsender sind z. B. in der Eisenbahntechnischer Rundschau (ETR 41, H.9 (1992), Seite 599-603) beschrieben.

Aus Kostengründen ist es nicht möglich, alle Wagen im Wirkungsbereich einer Bahn mit eigenen Sendern auszustatten, so daß entsprechende Sendeeinrichtun­ gen z. B. durch den Rangiermeister erst nach der Zugbildung auf dem letzten bzw. ersten Wagen eines Zuges installiert werden müssen. Diese Vorgehensweise ist jedoch nicht sicher, da insbesondere nach Rangierarbeiten, wo an einen bestehenden Zug einige Wagen angehängt wurden, es vorkommen kann, daß der entsprechende Sender nicht neu installiert wird und damit der Zugschluß und somit Zugtrennungen nicht mehr erkannt werden können.

Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, die si­ cherstellt, daß ein entsprechender Sender tatsächlich auf dem letzten Wagen installiert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

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

Fig. 1 eine Bahnstrecke,

Fig. 2 eine Auswerteeinrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch eine Bahnstrecke BS dargestellt. Die Bahnstrecke enthält eine Gleisfreimeldeeinrichtung F, die aus zwei Achszähler A1 und A2 besteht. Kurz nach der Position des Achszählers A2 ist zusätzlich eine Empfangseinrichtung E vorgesehen. Die Gleisfreimelde- und die Empfangseinrichtung sind über eine Auswerteeinrichtung AE und ein Streckenkabel SK mit einem Stellwerk ST verbun­ den.

Bei Vorbeifahrt eines Zuges Z werden die in den Gleisabschnitt einfahrenden Zugachsen durch den Achszähler A1 gezählt. In einem Abstand, der mindestens so lang ist wie der längste bei einer Bahn verwendete Wagen, folgt die zweite Achszähleinrichtung A2 zusammen mit der Empfangseinrichtung E. Beim Passieren von E koppelt die Empfangseinrichtung für kurze Zeit mit einem Sender S1 an der Zugspitze. Gleichzeitig wird angefangen, mit Hilfe des Achszählers A2 die Anzahl der ausfahrenden Zugachsen zu zählen.

Die Gleisfreimeldeeinrichtung F ist in der Lage, die Anzahl der ein- bzw. ausgefahrenen Achsen zu vergleichen und daraus ein Gleisfreimeldekriterium abzuleiten. In dem Augenblick, wo durch F der Gleisabschnitt als freigefahren gemeldet wird, wird überprüft, ob innerhalb einer kurzen Toleranzzeit der Zug­ schlußsender S2 mit der Empfangseinrichtung E koppelt. Wird keine Kopplung - festgestellt, so kann der Zugschlußsender nicht auf dem letzten Wagen installiert sein und der Zug muß angehalten werden, damit die Senderposition korrigiert werden kann. Wird beim Passieren des zweiten Achszählers dagegen das Zugschlußsignal empfangen, muß der Sender auf dem letzten Wagen installiert sein.

Derartige Prüfeinrichtungen müssen lediglich im Ausfahrbereich von Bahnhöfen installiert werden, wo Zugbildungen stattfinden. Auf den Strecken­ abschnitten zwischen den Querschnitten könnte dann bei einer Funk-LZB auf weitere Zugsicherungseinrichtungen weitgehend verzichtet werden.

Einrichtungen sind auch denkbar, um sicherzustellen, daß die Zugspitze und nicht etwa der zweite oder dritte Wagen eines Zuges mit dem Zugspitzensender versehen sind. Dies ist z. B. dann notwendig, wenn das Triebfahrzeug, das in der Regel mit einem festen Sender ausgerüstet ist, einen Zug schiebt und die Zugspitze im Rahmen von Zugsicherungsverfahren geortet werden soll. In diesen Fällen müßte z. B. bei der Koppelung des Zugspitzensenders mit der Empfangseinrichtung E geprüft werden, ob bereits mehrere Achsen den Achszähler A2 überfahren haben.

Denkbar sind auch Anlagen, wo der Zeitraum, in dem das Signal des Zugschlußsenders empfangen werden kann, von der aktuellen Geschwindigkeit des Zuges abhängt. Bei schnellfahrenden Zügen ist einen kürzere Wartezeit notwendig als bei langsam fahrenden Zügen. Die Geschwindigkeit kann z. B. mit Hilfe der Sende­ einrichtungen an die Auswerteinrichtung übertragen werden.

Denkbar sind auch Anlagen, wo erst nach Kopplung des Zugschlußsenders mit der Empfangseinrichtung überprüft wird, ob der Zug innerhalb einer Toleranzzeit den Gleisabschnitt vollständig verlassen hat. Hat der Zug den Gleisabschnitt noch nicht verlassen, ist der Sender ebenfalls nicht auf dem letzten Wagen installiert.

Denkbar sind auch Anlagen, wo die Gleisfreimeldung nicht mit Hilfe von Achszählern sondern mit Gleichstromkreisen, Induktionsschleifen etc. realisiert wird.

Denkbar wäre auch eine Ortung der Sender mit Hilfe von zentralen Empfangs- und Auswerteeinrichtungen (z. B. Satellitenortung). In diesem Fall muß eine ausreichende Genauigkeit der Ortung sichergestellt werden, um den Positionsvergleich mit den ortsfesten Sicherungseinrichtungen durchführen zu können.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Auswerteeinrichtung.

Die Empfangseinrichtung E, deren Aufbau von dem benützten Übertragungs­ medium Licht, Ultraschall oder Mikrowellen abhängt, empfängt z. B. binärkodierte Signale von den Zugsendern und gibt diese an die Auswerteeinrichtung AE weiter. Das Signal des Zugspitzensenders enthält dabei eine Zugspitzenkennung, die Zugnummer und evtl. weitere Daten. Nach vollständigem Empfang wird das Zugspit­ zensignal über einen Adresserkennungsschaltung ADR an das erste Schieberegister RS1 weitergegeben.

Das Zugschlußsignal enthält neben einer Zugschlußkennung ebenfalls die Zugnummer und evtl. weitere Daten, die nach Empfang über die Adresserkennungs­ schaltung an das Schieberegister RS2 weitergegeben werden. Die Aufnahme der Daten kann aber erst dann erfolgen, wenn an dem LOAD-Eingang (L) des Schieberegisters RS2 ein entsprechenden Steuersignal vorliegt.

Vergleichsschaltungen V1 und V2 führen einen Vergleich der Zugdaten mit in Festwertspeichern FWS1, FWS2 abgespeicherten Solldaten durch und geben Signale auf zwei Eingänge eines Und-Gliedes UG1 ab, wenn Übereinstimmung besteht.

Die Gleisfreimeldeeinrichtung F gibt nach Freifahren des Gleisabschnitts ein Signal an die Auswerteeinrichtung, mit dem ein monostabiles Speicherglied MF für eine kurze Zeit gesetzt wird, bevor es in den ungesetzten Zustand wieder zurückfällt. Nur innerhalb dieser Zeit soll der Empfang des Zugschlußsenders möglich sein. Dazu wird nach Setzen von MF ein Signal an den LOAD-Eingang (L) des Schieberegisters RS2 abgegeben, wodurch RS2 empfangenen Daten aufzunehmen kann. Gleichzeitig wird ein Signal an ein bistabiles Speicherglied FF, was dadurch gesetzt wird (S- Eingang), sowie an den dritten Eingang des Und-Gliedes UG1 abgegeben.

Der Ausgang von FF wird dem vierten Eingang des Und-Gliedes UG 1 zugeführt, um sicherzustellen, daß FF bereits einen stabilen Zustand angenommen hat. Der Ausgang von UG 1 ist mit dem Clear-Eingang (C) des bistabilen Speichergliedes FF verbunden ist. FF wird damit nach dem Setzen genau dann gelöscht, wenn an allen Eingängen von UG1 ein Signal anliegt. Dies ist genau dann der Fall, wenn nach der Gleisfreimeldung innerhalb der Zeit, in der MF gesetzt ist, das Zugschlußsignal empfangen wird und somit die Vergleicher Übereinstimmung feststellen können. Nach dem Zurückfallen von MF ist keine weitere Auswertung mehr möglich.

Das Signal am Ausgang von FF wird dem ersten Eingang eines zweiten Und-Glied UG2 zugeführt. Auf den zweiten Eingang von UG2 wird das durch das Negationsglied N negierte Signal von MF abgegeben, so daß an diesem Eingang von von UG2 nur dann ein positives Signal vorliegt, wenn MF wieder in seine Ausgangsposition zurückgefallen ist.

Am Ausgang von UG2 liegt damit nur ein positives Signal vor, wenn FF noch gesetzt ist und MF wieder in seinen Ausgangszustand zurückgefallen ist. Dies ist genau dann der Fall, wenn nach der Gleisfreimeldung innerhalb der kurzen Wartezeit, in der MF gesetzt war, kein geeignetes Zugschlußsignal empfangen wurde.

Wurde durch die Auswerteeinrichtung erkannt, daß der Zugschlußsender nicht korrekt installiert ist, wird damit vom Ausgang von UG2 ein Signal an das Stellwerk ST gesendet. In diesem Fall wird auch ein Taktgeber angestoßen, der die bitserielle Übertragung der in RS 1 gespeicherten Zugdaten an das Stellwerk veranlaßt. Vom Stellwerk aus kann dann der Zug z. B. angehalten werden, damit der Zugschlußsender richtig positioniert werden kann.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Überwachung der Position von Zugschlußsendern, wobei am Schluß und an der Spitze des Zuges Sender (S1, S2) angeordnet sind, die beim Passieren von streckenseitigen Empfangseinrichtungen (E) zu diesen Signale senden, welche zusammen mit Signalen streckenseitiger Gleisfreimeldeeinrichtungen (F) zur Auswertung an eine Auswerteeinrichtung (AE) übertragen werden, die Speicher (RS 1, RS2) zur Aufnahme und Vergleicher (V1, V2) zur Vergleich von vorbestimmten Teilen dieser Daten hat, und bei der durch Auswertung der Signale ein Gültigkeitskri­ terium abgegeben wird, wenn nacheinander ein Signal des Zugspitzensenders empfangen, der Gleisabschnitt freigefahren gemeldet und anschließend ein Signal des zum Zugspitzensender gehörigen Zugschlußsenders empfangen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (A1, A2) der Freimeldeeinrichtung geeignet zu der Empfangseinrichtung (E) angeordnet sind, daß die Signale des Zugschlußsenders nur in einem kurzen Zeitabschnitt nach Freimeldung des Gleises ausgewertet werden können und daß ein Gültigkeitskriterium abgegeben wird, wenn in dem kurzen Zeitabschnitt nach der Gleisfreimeldung Signale vom Zugschlußsender empfangen wurden, wobei bei diesen Daten durch die Vergleicher (V1, V2) Übereinstimmung zwischen den empfangenen und den Solldaten festgestellt wurde.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Zugspitzensenders bei der Einfahrt in den Gleisabschnitt überprüft wird.

3. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zeitraum nach der Gleisfreimeldung, innerhalb dem das Signal des Zugschlußsenders empfangen werden kann, geschwindigkeitsabhängig gewählt wird.

4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gültigkeitskriterium hergeleitet wird, indem zuerst die Signale des Zugschlußsenders empfangen werden und die Signale der Gleisfreimeldeeinrichtung in einem kurzen Zeitraum danach empfangen werden müssen.

5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gleisfreimeldeeinrichtungen mit Achszählern, Induktionsschleifen und/oder Gleichstromkreisen realisiert sind.

6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ortung der Zugsender nicht mit Hilfe von streckenseitigen Empfangseinrichtungen sondern mit Hilfe zentraler Empfangs- und Ortungseinrich­ tungen erfolgt (z. B. Satellitenortung).