DE4315766A1 - Einrichtung zur Sicherung und Steuerung von Eisenbahnfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Aus der DE-PS 11 76 698 ist ein Zugsicherungssystem mit linienförmiger Signalübertragung zwischen den Zügen und Streckenzentralen für in Abschnitte unterteilte Streckenbe­ reiche bekannt, bei dem jeder Zug selbst seinen Fahrort aus den von ihm durchfahrenen Abschnitten jedes Streckenberei­ ches ermittelt und bei dem die jeweils zugehörige Strecken­ zentrale in zyklischer Folge den Abschnitten zugeordnete Abfragesignale aussendet. Jedes Abfragesignal, das einem von einem Zug besetzten Abschnitt zugeordnet ist, löst bei seinem Empfang auf dem betreffenden Zug die Abgabe eines Quittungssignals aus, das beim Empfang in der Zentrale als Besetztmeldung für den betreffenden Abschnitt gespeichert wird. Die Zentrale sendet nur diejenigen Abfragesignale aus, die den in einem vorherigen Zyklus als besetzt gemel­ deten Abschnitten des Streckenbereiches zugeordnet sind und zwar jeweils in Verbindung mit mindestens einer zusätz­ lichen, für die Weiterfahrt des betreffenden Zuges maßge­ benden Informationen, welche von der Anzahl der in Fahr­ richtung jeweils vor dem betreffenden Abschnitt liegenden freien Abschnitte abhängig ist.

Bei diesem bekannten Zugsicherungssystem werden die Züge von der Streckenzentrale ortsselektiv über den von ihnen jeweils besetzten Abschnitt aufgerufen und mit Steuerdaten versorgt; hierzu müssen die Züge in der Lage sein, den von ihnen jeweils befahrenen Abschnitt zuverlässig zu erkennen. Dies geschieht bei dem bekannten Zugsicherungssystem da­ durch, daß der im Gleis verlegte Linienleiter, der von der Zentrale gespeist wird und an den die Triebfahrzeuge der einzelnen Züge induktiv angekoppelt sind, durch Kreuzen markante Stellen bildet, an denen die Phasenlage der über­ mittelten Linienleiter-Signale wechselt. Die Züge erkennen aus dem Phasenwechsel, daß sie in den nächsten Bereich eingedrungen sind und merken sich dies als Stützstelle für die augenblickliche Fahrzeugposition. Das Zugsicherungssy­ stem ist sowohl was die Strecke als auch was die Fahrzeuge angeht relativ aufwendig.

Aus der DE-PS 14 55 379 ist ein ähnliches Zugsicherungssy­ stem bekannt, bei dem die Züge aber nicht ortsselektiv über die von ihnen jeweils befahrenen Gleisabschnitte sondern zugselektiv über ihre Zugnummern angesprochen werden. Damit eine Zentrale den Zügen Fahranweisungen übermitteln kann, die ebenfalls abhängig sind vom Abstand zu einem jeweils in Fahrrichtung vorausliegenden Hindernis, ist die Strecke ebenfalls über einen Linienleiter in kurze Abschnitte un­ terteilt, und die Fahrzeuge stellen ihren augenblicklichen Fahrort ebenfalls durch Detektiven der Linienleiter-Kreu­ zungsstellen und durch Zählen der passiven Kreuzungsstellen fest. In der Streckenzentrale müssen die den Zügen zugeord­ neten Zugnummern beim vorrücken der Züge mit den Besetzt­ meldungen der Abschnitte mitwandern, damit für die Streckenzentrale jederzeit erkennbar ist, welcher Zug wel­ chen Abschnitt besetzt und damit die Züge eindeutig ange­ sprochen werden können. Auch hier ist der Aufwand für die Laufwegverfolgung der einzelnen Züge erheblich.

Aus der DE-29 10 770 C3 ist eine Gleisüberwachungseinrich­ tung bekannt, bei der die eine in Gleisabschnitte unter­ teilte Strecke befahrenden Züge jeweils an der Zugspitze und am Zugende Einrichtungen, sogenannte Antwortgeräte, zur Übermittlung bestimmter Kennungen an gleisseitige Abfrage­ geräte aufweisen. Die von den Zügen übermittelbaren Informationen sind so gestaltet, daß für das streckenseiti­ ge Abfragegerät erkennbar ist, ob es sich bei einem fahr­ zeugsseitigen Antwortgerät um das Antwortgerät an der Spitze oder am Ende eines Zuges handelt. Mit Hilfe der ortsfesten Abfragegeräte und der zugseitigen Antwortgeräte wird festgestellt, wann ein Abschnitt besetzt wird und wann er wieder frei wird. Diese bekannte Gleisüberwachungsein­ richtung kann nicht ohne weiteres für ein Zugsicherungssy­ stem zur Steuerung von Eisenbahnfahrzeugen verwendet wer­ den, weil keine ständige Verbindung zwischen den Zügen und etwaigen Steuerzentralen vorhanden ist und weil der aktuel­ le Fahrort der Züge innerhalb der Gleisabschnitte nicht bekannt ist; die Kenntnis über den augenblicklichen Fahrort ist aber von Interesse, damit die Züge feinfühlig auf etwaige Hindernisse abbremsen oder abgebremst werden können.

In Verbindung mit der linienförmigen Zugbeeinflussung ist es auch bereits bekannt (DE-PS 12 48 091), den aktuellen Fahrort von Eisenbahnfahrzeugen innerhalb einzelner Streckenabschnitte auf den Fahrzeugen über einen von den Fahrzeugrädern gesteuerten Wegimpulsgeber zu bestimmen. Wegen der im Betrieb durch Schlupf und Gleiten der Fahr­ zeugräder bedingten Mißweisungen solcher fahrzeugseitigen Wegmeßeinrichtungen ist es notwendig, die Wegimpulsgeber von Zeit zu Zeit zu synchronisieren, um so die Mißweisung mindestens vorübergehend auf den Wert "0" zu bringen. Zum Synchronisieren werden die Phasensprünge der empfangenen Linienleitersignale herangezogen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß eine zen­ trale Steuerung in der Lage ist, den Fahrort von Eisenbahn­ fahrzeugen in einem von ihr überwachten Streckenbereich zur Bildung von Steuersignalen für die einzelnen Fahrzeuge oder Fahrzeugverbände feinfühlig zu überwachen, ohne daß es er­ forderlich wird, die Strecke mit einem Linienleiter zu ver­ sehen, über dessen Kreuzungsstellen sich fahrzeugseitige Wegmeßeinrichtungen synchronisieren lassen und ohne daß es erforderlich wird, herkömmliche Gleisfreimeldeverfahren einzusetzen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch eine Strecke, die an von­ einander beabstandeten Punkten in aufeinanderfolgende Gleisabschnitte GA1, GA2 und GA3 unterteilt ist. Die ein­ zelnen Gleisabschnitte können unterschiedlichlang sein; ihre Abschnittsgrenzen werden markiert durch die Antennen gleisseitiger Abfragegeräte L2, L3 für Kennungen, welche die die Strecke befahrenden Eisenbahnfahrzeuge bezeichnen. In der Zeichnung ist ein Eisenbahnfahrzeug F, stellvertre­ tend für einen Fahrzeugverband mit einem oder mehreren Einzelfahrzeugen, dargestellt. Dieses Fahrzeug besitzt an seinen beiden Enden je ein z. B. aus der Güterwagennummern­ meldung bekanntes Antwortgerät A1 beliebiger technischer Ausführung zur Übermittlung einer fahrzeugeigenen Kennung, z. B. der Zugnummer, an die Abfragegeräte; diese Abfragege­ räte sind Teil ortsfester Einrichtungen E2, E3 für die Synchronisierung der fahrzeugseitigen Wegmeßeinrichtungen und für die Frei- und Besetztmeldung der Gleisabschnitte. Die Informationsübertragung erfolgt vorzugsweise durch Abstrahlung eines gewobbelten Frequenzsignals durch die Abfragegeräte und Auskopplung und Rücksendung bestimmter, gegebenenfalls auch in ihrer Frequenz umgesetzter Signale durch die Antwortgeräte an das jeweilige Abfragegerät. Passiert z. B. ein Fahrzeug oder Fahrzeugverband, wie in der Zeichnung angenommen in Fahrrichtung von rechts nach links, mit seinem vorderen Ende die Gleisabschnittsgrenze zum Gleisabschnitt GA3, so koppeln vorübergehend die Anten­ nen des streckenseitigen Abfragegerätes L3 und des fahr­ zeugseitigen Antwortgerätes A1. Als Folge davon veranlaßt die ortsfeste Einrichtung E3 das Setzen eines Speichers S3, der vorzugsweise in der zentralen Steuerung Z angeordnet ist; außerdem veranlaßt die Einrichtung mittelbar oder un­ mittelbar das Setzen eines Speicher B3 zur Kennzeichnung des Belegungszustandes des Gleisabschnittes GA3. Über den Speicher S3 unterrichtet die streckenseitige Einrichtung die ferne zentrale Steuerung Z davon, daß ein Fahrzeug mit einer ihm übermittelten Kennung in den Abschnitt GA3 einge­ drungen ist. Zu diesem Zweck ist die ortsfeste Einrichtung E3 z. B. über Fernmeldeleitungen oder über ein Bussystem mit der zentralen Steuerung verbunden. Die Übertragung der jeweiligen Fahrzeugkennung an die zentrale Steuerung er­ folgt zweckmäßigerweise unter Beiordnung eines die ortsfe­ ste Einrichtung E3 bezeichnenden Kennzeichens. Die zentrale Steuerung ruft nun das in den Abschnitt GA3 eingedrungene Fahrzeug drahtlos unter seiner ihm bekannten Kennung auf und veranlaßt es, seinen fahrzeugseitigen Wegzähler WZ in seine Grundstellung zu schalten, aus der er beim Weitervor­ rücken durch Radimpulse schrittweise fortschaltbar ist. Ferner veranlaßt die zentrale Steuerung das Fahrzeug, ihm seine jeweilige Fahrzeugposition sowie seine Fahrrichtung und mindestens noch seine Fahrgeschwindigkeit, gegebenen­ falls aber auch weitere fahrzeugspezifische Daten, zu über­ mitteln und zwar unter Beiordnung seiner Fahrzeugkennung. Die Datenübertragung zwischen zentraler Steuerung und Fahr­ zeug geschieht jeweils drahtlos unter Anwendung eines si­ gnaltechnisch gesicherten Übertragungsverfahrens.

Mit dem Erkennen eines in seinen Einflußbereich eingedrun­ genen Fahrzeugs oder Fahrzeugverbandes veranlaßt die zen­ trale Steuerung die Einphasung dieses Fahrzeugs in einen zyklischen Aufrufaller in ihrem Einflußbereich befindli­ chen Fahrzeuge.

Passiert das Fahrzeug mit seinem hinteren Ende die Gleisab­ schnittsgrenze zwischen den Gleisabschnitten GA2 und GA3, so koppeln vorübergehend die Antennen des Abfragegerätes L3 und des Fahrzeuggerätes A2. Die ortsfeste Einrichtung E3 übermittelt der zentralen Steuerung die ihm vom Fahrzeug F mitgeteilte Kennung, die beispielsweise die gleiche sein möge wie die vom vorderen Antwortgerät A1 übermittelte Kennung. Die zentrale Steuerung prüft die beiden übermit­ telten Kennungen auf Übereinstimmung und sie prüft auch anhand der ihr vom Fahrzeug jeweils mitgeteilten Fahrrich­ tung, ob es sich bei der zuletzt übermittelten Kennung um die Kennung für das Ende des Fahrzeugs F handelt. Ist dies der Fall, so hat das Fahrzeug F den zuvor von ihm besetzten Gleisabschnitt GA2 offensichtlich vollständig verlassen. Die zentrale Steuerung stellt daraufhin den zuvor von der ortsfesten Einrichtung E3 eingestellten Speicher S3 zurück; die Rückstellung dieses Speichers veranlaßt die Aufhebung der zuvor beim Eindringen des Fahrzeugs in den Gleisabschnitt GA2 ausgelösten Besetztmeldung für diesen Gleisabschnitt; dies geschieht durch Löschen eines Spei­ chers B2 der diesem Abschnitt zugeordneten ortsfesten Ein­ richtung E2. Stellt die zentrale Steuerung anhand der Fahr­ richtungsmeldungen fest, daß ein Fahrzeug zwischen dem ersten und dem zweiten Lesen seiner Kennung die Fahrrich­ tung gewechselt hat, so unterbleibt die Freimeldung des zurückliegenden Abschnittes; die zuvor ausgelöste Besetzt­ meldung des vorausliegenden Abschnittes kann gelöscht werden.

Die zentrale Steuerung verfolgt das Fahrzeug auf seinem weiteren Lauf in dem von ihr überwachten Streckenbereich und fordert es zyklisch zur Abgabe von Positionsmeldungen und sonstigen fahrzeugspezifischen bzw. zugspezifischen Angaben auf wie z. B. seiner Fahrgeschwindigkeit, seiner Beschleunigung oder Verzögerung und seinen fahrdynamischen Eigenschaften wie z. B. Brems- und Beschleunigungsvermögen. Aus diesen Daten sowie Daten anderer Züge, den Stellwerks­ daten und ggf. den Daten der Betriebslenkung erarbeitet die zentrale Steuerung laufend Steuerungsdaten für alle in ihrem Streckenbereich befindlichen Fahrzeugverbände und übermittelt ihnen diese Steuerungsdaten. Diese Steuerungs­ daten können direkt auf die Antriebs- und Bremsaggregate der Fahrzeugverbände wirken oder sie können auch nur Fahr­ anweisungen darstellen, die auf den Zügen weiterverarbeitet werden müssen.

Passiert ein Fahrzeug beim Vorrücken in einen folgenden Abschnitt das Abfragegerät der dortigen ortsfesten Ein­ richtung, so wird dort nach dem Setzen des Speichers, der der zentralen Steuerung das Vorüberlaufen eines Fahrzeugs anzeigt, über die zentrale Steuerung der Wegzähler des Fahrzeugs zurückgestellt. Das Fahrzeug zählt diesen Wegzäh­ ler beim Weitervorrücken schrittweise wieder hoch und mel­ det den jeweiligen Zählerstand als Positionsangabe auf eine entsprechende Aufforderung an die zentrale Steuerung.

Die von den ortsfesten Einrichtungen eingestellten und später von der zentralen Steuerung zurückgestellten Spei­ cher dienen damit der Synchronisation der fahrzeugseitigen Wegzähler; die Synchronisation wird durch die zentrale Steuerung bewerkstelligt.

Die zentrale Steuerung ist so eingerichtet, daß sie die ihr von den ortsfesten Einrichtungen und den Fahrzeugverbänden übermittelten Daten sowie auch die von ihr an diese übermittelten Daten mindestens für eine vorgegebenen Zeit­ spanne abspeichert und so für spätere Untersuchungen ver­ fügbar macht. Die von den ortsfesten Einrichtungen setzba­ ren und von der zentralen Steuerung rücksetzbaren Speicher sowie die von diesen Einrichtungen steuerbaren Gleisfrei­ meldeeinrichtungen für die einzelnen Gleisabschnitte sind vorzugsweise bei der zentralen Steuerung untergebracht. Dies hat u. a. den Vorteil, daß diese Speicher weder mecha­ nisch beansprucht noch klimatischen Einflüssen ausgesetzt sind, wie sie sich sonst bei Unterbringung der Elektronik in Gleisnähe einstellen würden. Ferner ergibt sich durch die zentrale Anordnung dieser Komponenten die Möglichkeit, bei Störungen sehr schnell einzugreifen und eine Störung z. B. durch Austauschen defekter Funktionsgruppen schnell zu beseitigen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsge­ mäßen Einrichtung sieht vor, daß die am Anfang und am Ende eines jeden Fahrzeugverbandes angeordneten und durch die ortsfesten Einrichtungen abfragbaren Antwortgeräte zum Übertragen von Kennungen vorgesehen sind, die sich zwar beide auf einen bestimmten Fahrzeugverband beziehen, aber mindestens in einer Bitstelle voneinander verschieden sind, so daß die ortsfesten Einrichtungen und/oder die zentrale Steuerung aus der jeweils übermittelten Kennung ohne weite­ res entnehmen können, ob eine ortsfeste Einrichtung gerade von der Fahrzeugspitze oder vom letzten Fahrzeug eines Verbandes passiert wird; hieraus läßt sich in der Zentrale unschwer die Fahrrichtung des jeweils detektierten Fahr­ zeugs herleiten.

Claims (7)

1. Einrichtung zur Sicherung und Steuerung von Eisenbahn­ fahrzeugen auf in aneinandergrenzende Gleisabschnitte un­ terteilten Strecken unter Verwendung von ortsfesten Ein­ richtungen am Anfang und am Ende der Gleisabschnitte zum Detektieren des Anfangs und des Endes eines jeden vorüber­ laufenden Fahrzeugverbandes und einer den betreffenden Verband bezeichnenden Kennung, auf den Fahrzeugverbänden befindlichen Einrichtungen zum Übermitteln dieser Kennungen sowie weiteren Einrichtungen zur Eigenbestimmung der Position und der relevanten Bewegungsgrößen des betreffen­ den Fahrzeugverbandes, zur Übermittlung dieser und ggf. weiterer Daten an eine zentrale Steuerung und zum Empfang und zum Umsetzen von Steuerungsdaten, welche die zentrale Steuerung u. a. aus den Daten der ortsfesten Einrichtungen und aus den von den Fahrzeugverbänden übermittelten Daten ermittelt und an die Fahrzeugverbände übermittelt, dadurch gekennzeichnet,
daß jede ortsfeste Einrichtung (E3) auf das Passieren des Spitzenfahrzeugs eines Fahrzeugverbandes (F) hin einen Speicher (S3) setzt und ein diesbezügliches Kennzeichen sowie die den betreffenden Fahrzeugverband bezeichnende Kennung an die zentrale Steuerung (Z) übermittelt,
daß die zentrale Steuerung auf das Setzen des Speichers einer ortsfesten Einrichtung hin den an dieser Einrichtung vorbeilaufenden Fahrzeugverband über die Kennung anspricht, zum Setzen seines Wegzählers (WZ) für die Positionsbestim­ mung innerhalb des Abschnittes (GA3) auffordert und ihn zyklisch zur Übermittlung der jeweils relevanten eigen­ bestimmten Daten unter Beiordnung seiner Kennung veranlaßt,
daß die zentrale Steuerung die von ihr hieraus gebildeten Steuerungsdaten unter Beiordnung der Kennung des betreffen­ den Fahrzeugverbandes drahtlos an diesen übermittelt,
daß die zentrale Steuerung auf den Empfang der Meldung für das Passieren des letzten Fahrzeugs eines Fahrzeugverbandes zusammen mit dessen Kennung durch eine ortsfeste Einrich­ tung (E3) prüft, ob diese Kennung mit der zuvor beim Detek­ tieren des Spitzenfahrzeugs des Zugverbandes mitgeteilten Kennung dieser ortsfesten Einrichtung (E3) inhaltlich über­ einstimmt und
daß sie zutreffendenfalls den für den Fahrzeugverband (F) eingestellten Speicher (S3) der ortsfesten Einrichtung (E3) zurückstellt und die Freimeldung des in Fahrrichtung zurückliegenden Abschnittes (GA2) veranlaßt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugverbände der zentralen Steuerung zusammen mit den übrigen eigenbestimmenden Daten ein Kennzeichen über die aktuelle Fahrrichtung des Fahrzeugverbandes über­ mitteln.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnete daß am Anfang und am Ende eines jeden Fahrzeugverbandes von den ortsfesten Einrichtungen abfragbare Geber (A1, A2) zum Übertragen von Kennungen vorgesehen sind, wobei die Ken­ nungen für den Anfang und das Ende des Fahrzeugverbandes an mindestens einer Bitstelle voneinander verschieden sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung zwischen Fahrzeugverband und zen­ traler Steuerung drahtlos nach einem signaltechnisch gesi­ cherten Verfahren erfolgt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Einrichtungen der zugehörigen zentralen Steuerung Daten unter Beiordnung eines sie bezeichnenden Kennzeichen übermitteln.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuerung die ihr von den ortsfesten Ein­ richtungen und/oder den Fahrzeugverbänden übermittelten Daten und/oder die von ihr an diese übermittelten Daten dokumentiert.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von den ortsfesten Einrichtungen (E3) setzbaren und von der zentralen Steuerung (Z) rücksetzbaren Speicher (S3) sowie die von diesen Einrichtungen steuerbaren Gleisfrei­ meldeeinrichtungen (B2, B3) für die einzelnen Gleisab­ schnitte (GA2, GA3) bei der zentralen Steuerung unterge­ bracht sind.