DE4425819A1 - Einrichtung zur Zuglängenmessung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Einrichtung ist aus der DE-OS 20 39 750 bekannt. Dort wird über ein Verfahren zur Längenmessung von sich bewegenden Fahrzeugen, insbesondere zur Zuglängenmessung, berichtet, bei dem mittels zweier gleisseitiger Impulsgebern die Geschwindigkeit der die Meßstrecke zwischen den Impulsgebern durchlaufenden Achsen von Eisenbahnfahrzeugen bestimmt wird und die jeweils ermit­ telten Geschwindigkeitswerte zusammen mit den zeitlichen Abständen für die ermittelten Geschwindigkeitswerte gespei­ chert werden. Aus dem so erhaltenen Geschwindigkeitsraster eines Zuges, der die Meßstelle vollständig passiert hat, wird die Geschwindigkeits-Zeitkurve des ganzen Zuges bestimmt. Die Integration dieser Kurve über die gesamte Meßzeit ergibt die Zuglänge.

Die Anwendung dieses Verfahrens erfordert an der Strecke Einrichtungen zur Ermittlung, Aufzeichnung und Bewertung von Geschwindigkeiten und sie erfordert zusätzlich Mittel zur Übertragung der jeweils ermittelten Zuglänge an den Zug. Erst danach darf der Zug die von ihm selbst z. B. aufgrund von Laufzeitmessungen ermittelte und fortan laufend kontrollierte Zuglänge akzeptieren: Durch den Vergleich der selbst ermit­ telten Zuglänge mit der gleisseitig bestimmten Zuglänge kann erkannt werden, ob das in die zugseitige Längenmessung einbe­ zogene Zugschlußgerät auch tatsächlich von dem letzten Fahr­ zeug des Zuges mitgeführt wird oder ob es sich gegebenenfalls auf einem anderen Fahrzeug befindet.

Der Aufwand für die gleisseitige Ermittlung der Länge eines Zuges und die Übermittlung des ermittelten Wertes an den zugehörigen Zug ist nicht unerheblich, insbesondere auch deshalb, weil sichergestellt sein muß, daß die jeweils ermit­ telte Zuglänge nur auf demjenigen Zug zu dem vorgenannten Längenvergleich führen darf, für den sie gilt. Darüber hinaus erscheint es unzweckmäßig, für die Zuglängenbestimmung auf abgeleitete Geschwindigkeitswerte zurückzugreifen statt auf die originären Befahrensereignismeldungen. Insbesondere gilt dies für sehr niedrigere Geschwindigkeiten über den Impulsge­ bern oder sogar Stillstand auf diesen. Eine Zuglängenmessung ist dann sehr ungenau bzw. unmöglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die ohne den streckenseitigen Aufwand zum Bestimmen von Geschwindigkeits­ werten und zum Integrieren dieser Geschwindigkeitswerte auskommt und die statt dessen originäre Befahrensereignismel­ dungen verwendet. Diese Einrichtung soll auch einen zwischen­ zeitlichen Stillstand des Zuges akzeptieren.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Für die Zuglängenbestimmung werden ausschließlich Weg- und Zeitmessungen herangezogen und die Ermittlung der jeweiligen Zuglänge erfolgt auf dem Zuge in einer dort ohnehin vorhandenen Wegmeß- und Verarbeitungs­ einrichtung, wobei eine Streckeneinrichtung dem Zug lediglich von ihr ermittelte Zeitwerte mitteilt.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

So soll das Leitfahrzeug mit der Weg/Zeitmessung beginnen, sobald es das Gleisgerät passiert. Ist das in Echtzeit mög­ lich, so braucht das Gleisgerät den Überfahrungszeitpunkt nicht als Absolutwert auf das Leitfahrzeug zu übermitteln.

Nach Anspruch 3 soll die Bestimmung der Zuglänge in Verbin­ dung mit einer Prüfung über den Zugzusammenhalt und das Mitführen des Zugschlußgerätes durch das letzte Fahrzeug des Zuges bestimmt werden; hierdurch wird sichergestellt, daß die ermittelte Zuglänge im Rahmen vorgebbarer Toleranzen auch der tatsächlichen Zuglänge entspricht und nicht etwa dadurch verfälscht wird, daß sich bei der Bestimmung der Zuglänge der Zugschluß vom übrigen Zug gelöst hat oder aber das Zugschluß­ kennzeichen von einem vor dem letzten Wagen des Zuges laufen­ den Wagen stammt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung sieht gemäß Anspruch 4 vor, daß der oder die gleisseitig ermittelten Zeitwerte dem Zug über eine punktför­ mige Datenübertragungseinrichtung übermittelt werden. Derar­ tige Einrichtungen zur punktförmigen Übermittlung von Daten sind im Eisenbahnwesen bekannt. Durch eine geeignete Anord­ nung am Gleis, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Gleis­ überwachungseinrichtung, ist sichergestellt, daß die ermit­ telten Zeitwerte auch tatsächlich nur dem Zug übermittelt werden, für den sie gelten.

Für die Übermittlung der Zeitwerte soll gemäß Anspruch 5 ein mindestens vorübergehend vorhandener Übertragungskanal von der Datenübertragungseinrichtung zum Zug vorhanden sein.

Die Übertragung der Zeitwerte kann nach der Lehre des An­ spruchs 6 auch über einen Linienleiter oder eine Funkverbin­ dung erfolgen.

Die Beeinflussung der ortsfesten Streckeneinrichtung zum Bestimmen der Zeitwerte geschieht gemäß Anspruch 7 über Zugbeeinflussungseinrichtungen auf dem Leitfahrzeug und dem Schlußfahrzeug eines Zuges, die mit entsprechenden gleissei­ tigen Sensoren zusammenarbeiten.

Die zum Bestimmen der Zuglänge erforderlichen Zeitwerte können aber gemäß Anspruch 8 auch dadurch ermittelt werden, daß gleisseitig die jeweils erste und letzte Achse des Zuges detektiert und die entsprechenden Zeitwerte abspeichert werden.

Die Merkmale des Anspruches 9 bewirken, daß das gleisseitig für das Passieren des Zugschlusses detektierbare Ereignis nur dann registriert oder zur Auswertung weitergegeben werden kann, wenn sich tatsächlich das letzte Fahrzeug des Zuges im Einflußbereich des Gleisgerätes befindet.

Nach der Lehre des Anspruches 10 wird das Gleisgerät erst bei Anmeldung eines Zuges aktiviert; Fehlregistrierungen, z. B. aufgrund atmosphärischer Störungen, werden so weitgehend vermieden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt im unteren Teil ein Gleis G, das in Fahrrich­ tung von rechts nach links befahren werden kann. Oberhalb des Gleises ist ein Zug Z dargestellt, dessen Spitze bzw. Zug­ schluß zu den angegebenen Zeitpunkten t1 bis t3 besonders markante Stellen des Gleises passiert. Das Leitfahrzeug des Zuges soll sich an der Zugspitze befinden. Es ist mit Sende- und Empfangseinrichtungen versehen, über die es in der Lage ist, auf drahtlosem Wege zu Sende- und Empfangseinrichtungen eines auf dem letzten Fahrzeug des Zuges befindlichen Zug­ schlußgerätes Verbindung auf zunehmen. Von dort her werden unter bestimmten Voraussetzungen Zugschlußkennzeichen an das Leitfahrzeug übermittelt. Solange das Leitfahrzeug von dort Zugschlußkennzeichen empfängt, diese eindeutig seinem Zug­ schluß zuordnen kann und darüber hinaus feststellt, daß sein Abstand zum Zugschlußgerät konstant bleibt, übermittelt es Daten über seinen jeweiligen Fahrort, seine Fahrgeschwindig­ keit und gegebenenfalls seine Beschleunigung und seine Zug­ länge an andere Züge oder an eine zentrale Leitstelle, in der diese Angaben zur Fahrzeugsteuerung bzw. zur Lenkung des Betriebes verwendet werden.

Um sicherzustellen, daß die von ihm z. B. aufgrund von Lauf­ zeitmessungen bestimmte Zuglänge der tatsächlichen Zuglänge entspricht, muß das Leitfahrzeug Kenntnis haben über seine tatsächliche Zuglänge. In bestehenden Systemen der linienför­ migen Zugbeeinflussung gibt der Triebfahrzeugführer die ihm bekannte Soll-Zuglänge seines Zuges per Hand in das Fahrzeug­ gerät eine; dabei kann es leicht zu fehlerhaften Zuglängenan­ gaben kommen, die eine sichere Bewertung von gemessenen Zuglängen ausschließen. Die Kenntnis über die tatsächliche Zuglänge wird dem Triebfahrzeugführer nach der vorliegenden Erfindung über ein ortsfestes Gleisgerät vermittelt, das das Vorüberlaufen punkt förmiger Beeinflussungseinrichtungen des Leitfahrzeugs und des Schlußfahrzeugs des Zuges erkennt. Zum Zeitpunkt t1 passiert das Leitfahrzeug mit seiner punktförmi­ gen Beeinflussungseinrichtung die Empfangseinrichtung E des Gleisgerätes GG1 und markiert dabei dort den entsprechenden Zeitpunkt für dieses Ereignis. Zum Zeitpunkt t2 passiert das Schlußfahrzeug des Zuges mit seiner Beeinflussungseinrichtung die gleisseitige Empfangseinrichtung E und markiert dabei im Gleisgerät GG1 den entsprechenden Zeitpunkt. Beide absoluten Zeitwerte oder aber die Zeitspanne zwischen beiden Zeitpunk­ ten werden über einen Übertragungskanal K einem in Fahrrich­ tung vorausliegenden Gleisgerät GG2 übermittelt. Dieses Gleisgerät versucht, über eine gleisseitige Sendeeinrichtung S den oder die übermittelten Zeitwerte an das Leitfahrzeug des Zuges zu übermitteln, für den sie gelten. Zu diesem Zweck befindet sich die Sendeeinrichtung S des Gleisgerätes GG2 in einem Abstand in Fahrrichtung hinter der Empfangseinrichtung E des Gleisgerätes GG1, der mindestens gleich der maximal möglichen Zuglänge der auf dem Gleis verkehrenden Züge ent­ spricht. Wenn zuvor bei Beginn der Zeitmessung durch eine Gleisfreimeldeeinrichtung festgestellt wurde, daß das Gleis zwischen den gleisseitigen Sende- und Empfangseinrichtungen frei von Fahrzeugen war, so ist sichergestellt, daß die ermittelten Zeitwerte für das Passieren der beiden fahr­ zeugseitigen Beeinflussungseinrichtungen auch tatsächlich nur dem Leitfahrzeug des Zuges übermittelt werden, für den sie gelten. Die von der Sendeeinrichtung des Gleisgerätes GG2 ausgesandten Signale sind vorzugsweise nur in einem eng begrenzten Raum um die Sendeeinrichtung herum zu empfangen.

Das Leitfahrzeug des Zuges zeichnet mindestens vorübergehend, nämlich dann, wenn die Zuglänge unter Mitwirkung ortsfester Gleisgeräte ermittelt werden soll, den von ihm zurückgelegten Weg s über der Zeit t auf. Beim Passieren der gleisseitigen Empfangseinrichtung E wird mit dem Festhalten des Beeinflus­ sungszeitpunktes t1 durch das Gleisgerät GG1 von diesem aus oder durch einen gesonderten Geber ein vom Leitfahrzeug detektierbares Kennzeichen auf das Leitfahrzeug übermittelt, das dort den Beginn der Zeitmessung für die Zuglängenbestim­ mung kennzeichnet. Wenn nun das Leitfahrzeug zum Zeitpunkt t3 die gleisseitige Sendeeinrichtung S des Streckengerätes GG2 passiert, so übermittelt dieses ihm in geeigneter Weise den Zeitpunkt t2, an dem der Zugschluß die gleisseitige Empfangs­ einrichtung E passiert hatte. Dieser Zeitpunkt t2 kann bei­ spielsweise durch einen absoluten Zeitwert definiert sein oder aber durch einen zeitlichen Abstandswert T für die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t1 und t2. Aus den auf dem Leitfahrzeug gespeicherten Weg/Zeitangaben läßt sich nun im nachhinein ohne weiteres der Abstandswert A ablesen, um den das Leitfahrzeug vom Passieren des Gleisgerätes GG1 vorgerückt, ist bis die fahrzeugseitige Beeinflussungsein­ richtung des Schlußfahrzeugs das Gleisgerät GG1 erneut beein­ flußt hat. Dieser Abstandswert entspricht dem Abstand zwi­ schen den beiden fahrzeugseitigen Beeinflussungseinrichtun­ gen. Hieraus läßt sich die tatsächliche Zuglänge durch Addi­ tion bestimmter Größen ermitteln, welche den jeweiligen Abstand der Beeinflussungseinrichtungen von der tatsächlich Zugspitze bzw. dem tatsächlichen Zugschluß beinhalten.

Um sicherzustellen, daß die fahrzeugseitige Beeinflussungs­ einrichtung des Schlußfahrzeuges auch tatsächlich vom letzten Fahrzeug des Zuges mitgeführt wird und nicht etwa von einem davorliegenden Fahrzeug, wird das Einlesen des zugehörigen Befahrungszeitpunktes t2 in das Gleisgerät GG1 davon abhängig gemacht, daß zu diesem Zeitpunkt kein Fahrzeug hinter dem die Beeinflussungseinrichtung tragenden Fahrzeug vorhanden ist. Dies wird mittels einer Einrichtung F zur Fahrzeugerfassung bewerkstelligt, die einen bestimmten Gleisabschnitt in Fahr­ richtung vor der Empfangseinrichtung E auf das Vorhandensein von Fahrzeugen überwacht. Diese Einrichtung zur Fahrzeuger­ fassung kann beispielsweise in einem Gleisstromkreis, einem Achszählkreis oder einer Leiterschleife bestehen. Detektiert die Einrichtung zur Fahrzeugerfassung ein in ihrem Einflußbe­ reich befindliches Fahrzeug, so verhindert sie damit das Einlesen des Zeitpunktes für die Beeinflussung der Empfangs­ einrichtung des Gleisgerätes GG1 oder zumindest die Übertra­ gung des Zeitwertes an das Gleisgerät GG2. Derartige Einrich­ tungen zur Fahrzeugerfassung sind im Zusammenhang mit gleis­ seitigen Zugschlußmeldeeinrichtungen bereits bekannt (DE 8 69 498).

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Zuglängenmessung macht es möglich, dem Leitfahrzeug als Bezugswert einen Zuglängen­ wert zur Verfügung zu stellen, den dieses laufend mit ihm z. B. aufgrund von Laufzeitmessungen bestimmbaren Zuglängen­ werten im Rahmen vorgegebener Toleranzen vergleichen kann. Dadurch, daß streckenseitig sichergestellt ist, daß der ermittelte Zuglängenwert tatsächlich den aktuellen Zugschluß eines Zuges berücksichtigt und daß die zu seiner Ermittlung auf dem Fahrzeug verwendeten Zeitwerte auch tatsächlich dem richtigen Zug übermittelt werden, ist gewährleistet, daß dem zuginternen Zuglängenvergleich der richtige Bezugswert zu­ grunde gelegt wird; die ermittelte Zuglänge ist durch die ausschließliche Verwendung von originären Weg/Zeitmeßwerten außerordentlich genau, so daß mit ihrer Hilfe auch eine entsprechend genaue Zugsteuerung möglich ist.

Es ist auch möglich, den oder die vom Gleisgerät GG1 gemesse­ nen oder gebildeten Zeitwerte nicht über ein gesondertes Gleisgerät GG2 an einen Zug zu übermitteln, sondern über eine ohnehin vorhandene Einrichtung zur punktförmigen Übermittlung von Informationen an vorüberlaufende Fahrzeuge. Desgleichen ist es möglich, diese Werte über einen im Gleis verlegten Linienleiter oder eine Funkverbindung auf die vorrückenden Züge zu übermitteln.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl auf dem Leitfahrzeug als auch auf dem Schlußfahrzeug des betrachteten Zuges jeweils Einrichtungen zur punktförmigen Beeinflussung des Gleisgerätes GG1 vorgesehen. Auf solche punktförmigen Beeinflussungseinrichtungen kann verzichtet werden, wenn die Zeitpunkte für das Vorüberlaufen des Leitfahrzeuges und des Schlußfahrzeuges auf andere Weise genügend genau bestimmt werden können. Dies ist beispielsweise auch möglich durch Registrieren der Passagezeit der ersten und der letzten Fahrzeugachse eines Zuges. Eine solche außerordentlich preis­ werte Ermittlung für das Erkennen der Zugspitze und des Zugschlusses bietet sich insbesondere dann an, wenn vor einem entsprechenden gleisseitigen Sensor, der wirkungsmäßig der Empfangseinrichtung E des Gleisgerätes GG1 entspricht, eine gleisseitige Einrichtung F zur Fahrzeugerfassung installiert ist. Mit Hilfe des gleisseitigen Sensors und der Fahrzeuger­ fassungseinrichtung ist es ohne Schwierigkeiten möglich, die letzte Achse eines Zuges zuverlässig zu erkennen. Es muß dann nur noch eine geeignete Möglichkeit zur Übermittlung des Zeitpunktes t1 an das Leitfahrzeug vorhanden sein. Dieser Zeitpunkt kann dem Leitfahrzeug entweder über eine punktför­ mige oder eine beliebige linienförmigen Übertragungseinrich­ tung, z. B. Zugfunk, übermittelt werden. Kann diese Informa­ tion sofort in Echtzeit übertragen werden, genügt die Nach­ richt, daß die Messung begonnen hat. Ansonsten ist eine Absolutzeit zu übertragen und zu gewährleisten, daß zu diesem Zeitpunkt bereits eine Weg/Zeit-Aufzeichnung stattfindet.

Claims (10)

1. Einrichtung zum Bestimmen des Abstandes eines Leitfahrzeu­ ges von einem am Zugschluß fahrenden Fahrzeug durch Bewerten von Bewegungsgrößen, die auf dem Leitfahrzeug für die Zeit­ spanne vom Passieren einer ihm zugehörigen Beeinflussungsein­ richtung bis zum Passieren einer dem letzten Fahrzeug des Zuges zugehörigen Beeinflussungseinrichtung an eine ortsfe­ sten Streckeneinrichtung ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl das Leitfahrzeug als auch das Zugschlußfahrzeug mit Einrichtungen zur punktförmigen Beeinflussung eines ortsfesten Gleisgerätes (GG1) versehen sind und daß das Gleisgerät die Zeitpunkte (t1, t2) oder den zeitlichen Ab­ stand (T) zwischen der Beeinflussung durch die beiden Beein­ flussungseinrichtungen des Zuges bestimmt,
daß das Leitfahrzeug den von ihm zurückgelegten Weg (s) über der Zeit (t) aufzeichnet und
daß das ortsfeste Gleisgerät (GG1) dem Leitfahrzeug nach dem Passieren des Schlußfahrzeugs den oder die von ihm bestimmten Zeitwerte übermittelt und das Leitfahrzeug damit in die Lage versetzt, aus dem von ihm aufgezeichneten Bewegungsablauf den Abstand (A) zwischen den Einrichtungen zur punktförmigen Beeinflussung zu entnehmen, wobei das Leitfahrzeug den je­ weils auszuwählenden Abschnitt des Bewegungsablaufs entweder den ihm mitgeteilten absoluten Zeitwerten (t1, t2) oder der ihm mitgeteilten Zeitspanne (T) und einem Bezugszeitpunkt (t1) für das Passieren der Zugspitze oder des Zugschlusses am Gleisgerät (GG1) entnimmt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitfahrzeug mit Überfahren des Gleisgerätes (GG1) die Weg/Zeit-Messung beginnt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitfahrzeug den Abstandswert (A) in Verbindung mit einer Prüfung über den Zugzusammenhalt und das Mitführen des letzten Fahrzeuges des Zuges bestimmt und daß es diesen Wert im Rahmen vorgebbarer Toleranzen laufend vergleicht mit z. B. durch Laufzeitmessungen von Taktsignalen zwischen dem Leit­ fahrzeug und dem letzten Fahrzeug des Zuges von ihm ermittel­ ten Abstandswerten.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übermittlung der Zeitwerte (t1, t2; T) an das Leitfahrzeug in einem durch die maximale Zuglänge gegebenen Mindestabstand in Fahrrichtung hinter dem ortsfesten Gleisge­ rät (GG1) eine punktförmige Datenübertragungseinrichtung (GG2) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Übermittlung der Zeitwerte an das Leitfahrzeug ein ständig oder vorübergehend vorhandener Übertragungskanal vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des oder der Zeitwerte an das Leitfahr­ zeug über einen entlang der Gleise verlegten Linienleiter oder über eine Funkverbindung erfolgt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum punktförmigen Beeinflussen des Gleisgerätes (GG1) als Zugbeeinflussungseinrichtungen ausge­ bildet sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum punktförmigen Beeinflussen der Streckengeräte durch die erste und die letzte Achse des Zuges dargestellt sind, die über entsprechende gleisseitige Or­ tungseinrichtungen detektierbar sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Fahrrichtung vor dem Gleisgerät (GG1) eine Einrichtung (F) zur Fahrzeugerfassung vorgesehen ist und daß die Regi­ strierung oder die Übermittlung eines Zeitwertes an das Leitfahrzeug des Zuges davon abhängig gemacht ist, daß die Einrichtung zur Fahrzeugerfassung kein Fahrzeug in ihrem Erfassungsbereich detektiert.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Fahrzeugerfassung (F) mit dem Erken­ nen von Fahrzeugen in ihrem Erfassungsbereich das Gleisgerät (GG1) für die Zeitmessung und die Übertragung des Meßwertes an das Leitfahrzeug des Zuges vorbereitet.