DE4436011B4

DE4436011B4 - System zur Steuerung von spurgebundenen Fahrzeugen mit verbesserter Fahrzeugortung

Info

Publication number: DE4436011B4
Application number: DE19944436011
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. Bruhns (FH)
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1994-10-08
Filing date: 1994-10-08
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2014-10-09
Also published as: DE4436011A1

Abstract

System zur Steuerung von mit Bordsteuergeräten ausgestatteten spurgebundenen Fahrzeugen, die in beiden möglichen Richtungen entlang einer Trasse (G) verkehren können und dabei über punktförmige und/oder linienförmige streckenseitige Übertragungseinrichtungen (LL1, LL2, B1, B2, S1, ..., S4) von ortsfesten Steuerungseinrichtungen Daten aufnehmen oder Daten mit diesen austauschen und zur Fahrtrichtungserkennung und Fahrortsbestimmung bekannte Positionen solcher der aktuellen Fahrtrichtung zugeordneter punktförmiger Einrichtungen (B1) und/oder von Schleifenanfängen (SB) und Kreuzungsstellen (K) solcher dieser Fahrtrichtung zugeordneter linienförmiger streckenseitiger Übertragungseinrichtungen (LL1, S1, S2) detektieren und als Ortungsbezugspunkte verwenden, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die der Gegenrichtung zugeordneten Daten ausgewertet werden und eine zweite Fahrortsbestimmung anhand von Positionen von punktförmigen Einrichtungen (B2) und/oder von Schleifenanfängen (SB) und Kreuzungsstellen (K) von linienförmigen Übertragungseinrichtungen (LL2, S3, S4) erfolgt, die der der aktuellen Fahrtrichtung (V) entgegengesetzten Richtung (R) zugeordnet sind, und daß diese zweite Fahrortsbestimmung nach einem Fahrtrichtungswechsel der weiteren Fahrt zugrunde gelegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Steuerung von spurgebundenen Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Steuerungssystem ist beispielsweise durch die DE 39 35 809 A1 bekannt geworden.
DE 39 35 809 A1 offenbart eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung von Steuerungsinformation auf ein Schienenfahrzeug, bei welchem je zwei identische Datensätze über eine Linienleiterschleife übertragen werden. Die enthaltenen Daten werden nur dann angenommen, wenn beide Datensätze identisch sind. Damit wird eine sogenannte „signaltechnisch sichere" Informationsübertragung gewährleistet. Soll das Gleis in beiden Richtungen befahren werden, so wird für jede Fahrtrichtung jeweils ein Datensatz in den Speichern des Streckengeräts vorgesehen. Entweder wird dann streckenseitig nur die Informationsübertragung für die relevante Fahrtrichtung aktiv geschaltet oder die relevante Information wird im Fahrzeug aufgrund einer in der übertragenen Information enthaltenen Richtungsinformation herausgefiltert.
DE 26 43 945 B2 offenbart ebenfalls eine Einrichtung zur Übertragung von Steuerungsinformation von Streckeneinrichtungen auf ein Schienenfahrzeug. Auch hier wird in einer Alternative jeweils Teilinformation für beide Fahrtrichtungen auf das Fahrzeug übertragen. Dabei wird grundsätzlich nur die Information für die relevante Richtung an die Verarbeitungseinheit weitergeschaltet. Zusätzlich kann jedoch fahrtrichtungs-unabhängige Information für die Gegenrichtung, insbesondere der absolute Fahrort zur Verarbeitungseinheit weitergeschaltet werden. Allerdings dient diese Information nur zur Überprüfung der einwandfreien Funktion der Gesamteinrichtung.
Nachteilig an derartigen Steuerungssystemen ist eine umständliche und zeitraubende Neueinstellung der Fahrtrichtung und der Fahrzeugposition, die bei jedem Fahrtrichtungswechsel, beim Trennen von Zügen oder beim Ausfall von Übertragungseinrichtungen notwendig wird und z. B. langsames Fahren auf Sicht bis zum nächsten, ggf. auch übernächsten Ortungsbezugspunkt erforderlich macht.
Derartige Neueinstellungen zu erleichtern und zeitraubendes Langsamfahren zur Wiederaufnahme in das Steuerungssystem zu vermeiden, ist die Aufgabe der Erfindung.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die zusätzliche Auswertung der von den der Gegenfahrtrichtung zugeordneten Übertragungseinrichtungen gesendeten Daten und der Positionen dieser Übertragungseinrichtungen für eine zusätzliche Fahrzeugortung wird ein zweites Ortungssystem geschaffen, das im Falle eines Fahrtrichtungswechsels das zuvor verwendete Ortungssytem ohne Zeitverzug ersetzt und das im Falle des Ausfalls von der aktuellen Fahrtrichtung zugeordneten Übertragungseinrichtungen Redundanz zur Verfügung stellt. So wird ein Fahrzeug nach einem Fahrtrichtungswechsel sofort überwacht. Nach einer im Patentanspruch 2 beschriebenen Weiterbildung des Systems nach der Erfindung können bei Ausfall einer Linienleiterschleife z. B. Kreuzungssstellen einer der Gegenfahrtrichtung zugeordneten Linienleiterschleife oder auch der Gegenfahrtrichtung zugeordnete punktförmige Übertragungseinrichtungen für die Fahrortbestimmung benutzt werden.
Bei Trennung eines Zuges können beide Zugteile sofort unter Überwachung durch das Steuerungssystem weiterfahren.
Gemäß Patentanspruch 3 kann das zweite Ortungssystem unter Benutzung des in der Regel am Zugende befindlichen, abgeriegelten und damit passiven Führerstandes realisiert werden. Dieser Führerstand wird soweit aktiviert, daß er die Richtungserkennung und Fahrzeugortung mit Hilfe der der Gegenfahrtrichtung zugeordneten Übertragungseinrichtungen durchführen kann. Zusätzliche Schaltungseinrichtungen brauchen dadurch nicht vorgesehen werden.
Anhand einer Figur soll nun ein Ausführungsbeispiel des Steuerungssystems nach der Erfindung ausführlich beschrieben werden.
Die Figur zeigt im Teil a) ein Gleis G, welches in beiden Richtungen von Fahrzeugen, z. B. Eisenbahnzügen befahren werden kann und deshalb mit zwei getrennten, den einzelnen Richtungen zugeordneten Linienzugbeeinflussungssystemen ausgestattet ist. Ein Linienleiter LL1 ist dabei einer Vorwärtsfahrtrichtung V (hier von links nach rechts), der andere LL2 der Rückwärtsfahrtrichtung R zugeordnet.
Die Linienleiter bilden jeweils aufeinanderfolgende Leiterschleifen, die einen Schleifenbeginn SB und ein Schleifenende SE haben und in der Mitte durch ein Fernspeisegerät FSG gespeist werden. Jeweils eine oder mehrere Linienleiterschleifen bilden einen Linienleiterbereich, in dem die übertragenen Daten dieselbe vorgegebene Bereichskennung enthalten. Ein über die Trasse fahrender Zug nimmt über an der Unterseite des Triebfahrzeuges, oberhalb der Gleismitte angebrachte Antennen die magnetischen Wechselfelder der jeweils in der Gleismitte verlegten Einzelleiter der Leiterschleifen auf und erkennt auch Kreuzungsstellen K, die in festem Abstandsraster durch Kreuzen der beiden Einzelleiter jeder Schleife gebildet sind und einen 180°-Phasensprung im Empfangssignal erzeugen.
Anhand der von jedem Linienleiter übertragenen, in der jeweils zugeordneten Fahrtrichtung aufeinanderfolgend numerierten Bereichskennungen kann ein über die Trasse fahrendes Fahrzeug seine auf die Strecke bezogene Fahrtrichtung erkennen und sie der durch Drehrichtung seiner Räder vorgegebenen, fahrzeugbezogenen Fahrtrichtung zuordnen.
Die Fahrortbestimmung wird mit Hilfe der immer an Schleifenübergängen befindlichen Bereichskennungswechsel und der Linienleiter-Kreuzungsstellen als Ortungsbezugspunkte vorgenommen. Eine Feinortung wird zusätzlich mit Hilfe von Radumdrehungszählern oder berühungslos arbeitenden Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsmessern durchgeführt.
In heutigen Zugbeeinflussungssystemen werden Datentelegramme mit fremder Bereichskennung, wie sie von dem der Gegenfahrtrichtung zugeordneten Linienleiter empfangen werden, nicht ausgewertet, ebensowenig Schleifenanfänge und Phasenkehrpunkte dieses Linienleiters. Werden unterschiedliche Frequenzen für beide Linienleiter verwendet, läßt sich der der Gegenrichtung zugeordnete Linienleiter auch durch Sperren des Fahrzeugempfängers für die der Gegenfahrtrichtung zugeordnete Frequenz unwirksam schalten, so daß das Bordsteuergerät des Fahrzeuges den zweiten Linienleiter überhaupt nicht wahrnimmt.
Fahrzeuge, die zwei Bordsteuergeräte – z. B. für jeden Führerstand eines – besitzen, oder Züge mit zwei getrennten Triebköpfen, von denen jeder ein Bordsteuergerät besitzt, werden heute von einem Führerstand aus gesteuert, während der andere Führerstand verriegelt und damit passiv ist. Dabei läßt sich jeder Fahrtrichtung ein Bordsteuergerät und der in der betreffenden Fahrtrichtung vorn befindliche Führerstand zuordnen.
Nach der Erfindung werden die Datentelegramme beider Linienleiter empfangen und ausgewertet, unabhängig davon, ob das Fahrzeug ein Bordsteuergerät oder zwei Bordsteuergeräte aufweist. Auch die Schleifenanfänge und die Kreuzungsstellen des der Gegenfahrtrichtung zugeordneten Linienleiters werden detektiert und ihre Streckenpositionen gespeichert. Bei einem Fahrzeug mit zwei Führerständen und diesen zugeordneten Bordsteuergeräten ortet der bisher passiv geschaltete Führerstand aktiv mit Hilfe des der Gegenfahrtrichtung zugeordneten Linienleiters, während der der aktuellen Fahrtrichtung zugeordnete, bisher schon aktive Führerstand nach wie vor nur Ortungsbezugspunkte des der aktuellen Fahrtrichtung zugeordneten Linienleiters erkennt und auswertet.
Soll das Fahrzeug die Fahrtrichtung ändern, so kann der mit Hilfe des der bisherigen Gegenfahrtrichtung zugeordneten Linienleiters ermittelte Fahrort sowie die gespeicherte, der Gegenfahrtrichtung zugeordnete Bereichskennung der weiteren Fahrt zugrundegelegt werden. Eine zeitraubende Neuaufnahme des Fahrzeuges in die Überwachung der Gegenfahrtrichtung ist nicht mehr erforderlich.
Das für die in 1a) dargestellte Strecke Gesagte gilt im Prinzip auch für eine intermittierend mit streckenseitigen Übertragungseinrichtungen ausgerüstete Strecke, wie sie 1b) wiedergibt. Dort sind im Gleis G, in Abständen punktförmige Übertragungseinrichtungen B1, B2 oder kurze linienförmige Übertragungseinrichtungen S1, S2; S3, S4 angeordnet. Diese befinden sich oft, jedoch nicht immer an Signalstandorten und übertragen im ersteren Fall auch den am Signal eingestellten, für eine bestimmte Fahrtrichtung gültigen Signalbegriff auf ein durchfahrendes Fahrzeug. Die Übertragungseinrichtungen – in 1b) Balisen B1, B2 oder Kurzschleifenpaare – werden von Sende- und Empfangseinrichtungen SE1, ..., SE4, die außerhalb des Gleises angeordnet sind und über Datenleitungen mit einer zentralen Steuerstelle verbunden sein können, gespeist. Auch hier sind die Übertragungseinrichtungen entweder der einen oder der anderen Fahrtrichtung zugeordnet, die den Fahrzeugen z. B. durch eine Kennung innerhalb der übertragenen Information mitgeteilt wird.
Werten die Fahrzeuge die der Gegenfahrtrichtung zugeordneten Datentelegramme und Positionsdaten, anstatt sie zu ignorieren, aus, so ist auch hier nach einem Fahrtrichtungswechsel eine sofortige Überwachung des Fahrzeuges möglich. Fahrzeuge mit zwei Führerständen mit Bordsteuergeräten können auch hier wieder ihre Führerstände den einzelnen Fahrtrichtungen zuordnen und den bisher passiv geschalteten Führerstand für die Rückwärtsortung benutzen.

Claims

System zur Steuerung von mit Bordsteuergeräten ausgestatteten spurgebundenen Fahrzeugen, die in beiden möglichen Richtungen entlang einer Trasse (G) verkehren können und dabei über punktförmige und/oder linienförmige streckenseitige Übertragungseinrichtungen (LL1, LL2, B1, B2, S1, ..., S4) von ortsfesten Steuerungseinrichtungen Daten aufnehmen oder Daten mit diesen austauschen und zur Fahrtrichtungserkennung und Fahrortsbestimmung bekannte Positionen solcher der aktuellen Fahrtrichtung zugeordneter punktförmiger Einrichtungen (B1) und/oder von Schleifenanfängen (SB) und Kreuzungsstellen (K) solcher dieser Fahrtrichtung zugeordneter linienförmiger streckenseitiger Übertragungseinrichtungen (LL1, S1, S2) detektieren und als Ortungsbezugspunkte verwenden, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die der Gegenrichtung zugeordneten Daten ausgewertet werden und eine zweite Fahrortsbestimmung anhand von Positionen von punktförmigen Einrichtungen (B2) und/oder von Schleifenanfängen (SB) und Kreuzungsstellen (K) von linienförmigen Übertragungseinrichtungen (LL2, S3, S4) erfolgt, die der der aktuellen Fahrtrichtung (V) entgegengesetzten Richtung (R) zugeordnet sind, und daß diese zweite Fahrortsbestimmung nach einem Fahrtrichtungswechsel der weiteren Fahrt zugrunde gelegt wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Positionen von punktförmigen Übertragungseinrichtungen und/oder von Schleifenanfängen und Kreuzungsstellen von linienförmigen Übertragungseinrichtungen, die jeweils der der aktuellen Fahrtrichtung entgegengesetzten Richtung zugeordnet sind, im Falle der Nichterkennbarkeit von der aktuellen Fahrtrichtung zugeordneten Ortungsbezugspunkten dem jeweils aktiven Bordsteuergerät als Ersatz-Ortungsbezugspunkte zur Verfügung gestellt werden.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Fahrzeugen mit zwei mit getrennten Bordsteuergeräten ausgestatteten Führerständen die zusätzlich vorgenommene Fahrortsbestimmung jeweils im passiv geschalteten Führerstand des Fahrzeuges erfolgt.