DE69625878T2

DE69625878T2 - Tonfrequenz-Gleisstromkreis mit Datensendeempfänger-Schnittstelle

Info

Publication number: DE69625878T2
Application number: DE69625878T
Authority: DE
Inventors: Vittorio Bachetti; Maurizio Carpanelli; Andrea Giovannucci; Alberto Regazzi
Original assignee: Alstom Transport SpA
Current assignee: Alstom Ferroviaria SpA
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2016-10-05
Also published as: ITGE950114A1; CA2187567A1; US5720454A; ATE231455T1; CA2187567C; ES2187602T3; PT771711E; DK0771711T3; ITGE950114A0; EP0771711B1; EP0771711A2; DE69625878D1; EP0771711A3; IT1281830B1

Description

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Gleisschaltkreis für eine Eisenbahn- bzw. Gleisanlage oder dergleichen, mit einem Gleissegment vorgewählter Länge, welches von benachbarten Segmenten mit Hilfe sogenannter elektrischer Fugen bzw. Spleißstellen elektrisch isoliert ist, die jeweils aus einem Leiter bestehen, welcher die Schienen an den Enden jedes Gleissegments verbindet und der eine in Richtung der Achse des Gleises flachgelegte, S-Form sowie Verzweigungen hat, die in Richtung des Gleises entlang der Innenseiten der jeweiligen Schienen angeordnet sind, wobei stationäre Masse-, Übertragungs- und Empfangseinheiten für jedes Gleissegment vorgesehen sind und entsprechende mobile On-Board-Empfangseinheiten auf den durchfahrenden Zügen vorgesehen sind, und wobei die Daten oder die Information, die durch die Boden- bzw. stationären Einheiten zu den an Bord befindlichen Einheiten übertragen werden, über die Schienen jedes isolierten Gleissegmentes übertragen werden, wenn der Zug auf diesen vorüberläuft.
Ein Gleisschaltkreis dieser Art ist aus dem Dokument DE 34 35 522 A bekannt. Das Dokument GB 2 162 353 A offenbart Kompensationsnetzwerke, die aus mehreren Kondensatoren bestehen, welche mit den Schienen von Gleissegmenten mit einem festgelegten Abstand verbunden sind. Verschiedene wechselseitig in Widerspruch stehende Erfordernisse müssen berücksichtigt werden, wenn Gleisschaltkreise hergestellt werden. Einerseits ist es vorteilhaft, mechanische Unterbrechungen in den Schienen zu vermeiden, wobei andererseits eine wechselseitige elektrische Trennung der Gleissegmente erforderlich ist, um in der Lage zu sein, die Position des Zuges festzulegen und einen angegebenen Satz von Informationen jedem Segment zuzuordnen, wobei diese Information im allgemeinen variiert, wenn sich der Schaltkreis, auf welchen sie sich bezieht, variiert. Dies wird erreicht mit Hilfe elektrischer Fugen bzw. Spleißstellen, welche die durch das Gleis gesendete Information auf das jeweilige Gleissegment beschränken. In diesem Fall ist es darüber hinaus notwendig, das Erfordernis des Sicherstellens von Gleissegmenten einer gewissen Länge aufrechtzuerhalten, um die Sendeleistung in Grenzen zu halten, da es anderenfalls möglich ist, daß die gesendeten Signale in einem solchen Maß abgeschwächt werden, daß sie beim Empfang nicht mehr erkennbar bzw. verständlich sind. Der Gleisschaltkreis muß in der Lage sein, bei solchen Frequenzen zu arbeiten, bei welchen er nicht durch die Traktionsströme beeinflußt wird und gleichzeitig müssen die verwendeten Frequenzbänder ausreichend breit sein, um die Übermittlung einer großen Menge an Information zu ermöglichen.
Schließlich muß der Gleisschaltkreis in der einfachstmöglichen Weise hergestellt werden, insbesondere die elektrischen Spleißstellen bzw. Fugen, da letztere nicht dupliziert werden können und zusätzlich ein ordnungsgemäßer Betrieb des gesamten Systems davon abhängig ist.
Die bei der Ausgestaltung verwendeten elektrischen Fugen bilden eine Neuformulierung derjenigen, die seit vielen Jahren in der deutschen Technologie bekannt sind. Diese Fugen bzw. Spleißstellen sind sehr ökonomisch und zeigen im Betrieb eine beträchtliche Zuverlässigkeit. Sie sind leicht zu kalibrieren und haben eine bemerkenswerte Stabilität. Die durch diese elektrischen Spleißstellen und durch die relevanten Gleisabschnitte möglichen Durchlaßbänder sind sehr breit und die erforderliche Sendeleistung ist nicht übermäßig groß. Diese elektrischen Spleißstellen bringen jedoch Einschränkungen mit sich sowohl hinsichtlich der maximalen Länge des Gleissegmentes, da die Überbrückung im Zentrum des Bereiches der Spleißstelle kleiner ist als sie an den Enden auftritt, und hinsichtlich der Richtungsabhängigkeit der ausgesendeten Signale oder ihrer Einschränkung auf das gewünschte Gleissegment, was mit der Information der lokalen, erdgebundenen Station/An-Bord-Information und mit der grundlegenden Information über die Position des Zuges verknüpft ist. Weiterhin ist es bei hohen Leitfähigkeitswerten pro Kilometer im Bereich der Spleißstelle nicht möglich, den Bruch irgendwelcher Wegstrecken der Schiene zu überwachen, und darüber hinaus können, unabhängig von der Leitfähigkeit, sogenannte Vor-Überbrückungsphänomene aufgrund der Ausbildung von Pfaden sehr niedriger Impedanz auftreten aufgrund der Tatsache, daß die Überbrückung bzw. der Shunt, der durch den Zug verursacht wird, welcher die Eingangsimpedanz des neben dem Betrachteten liegenden Gleissegmentes kurzschließt. In diesem Fall bewirkt der Pfad sehr niedriger Impedanz entweder eine nicht zeitgerechte Besetzung, bevor der Zug in das betrachtete Segment eingetreten ist, oder eine Verlängerung der Besetzung, nachdem die letzte Achse den Schaltkreis bereits verlassen hat.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Gleisschaltkreis des anfänglich beschriebenen Typs zu schaffen, welcher aufgrund seiner relativ einfachen und preiswerten Bestandteile die Verwendung einer elektrischen Verbindung ermöglicht, die ähnlich der nach der deutschen Technologie ist, und dadurch Vermeiden von irgendwelchen der obigen Nachteile und Garantieren einer größeren Länge der Gleissegmente, einer effektiven Einschränkung der jedem Gleissegment zugeordneten Energie und der Übermittlung einer großen Menge von Daten, zusammen mit einem hohen Niveau an Sicherheit.
Die Erfindung löst die obigen Aufgaben mit einem Gleisschaltkreis des anfänglich beschriebenen Typs, bei welchem
a) jedes Gleissegment, welches an seinen Enden durch eine elektrische Fugenverbindung begrenzt ist, zu einem Kompensationsnetzwerk in Beziehung steht, das aus mehreren Kondensatoren besteht, welche mit den Schienen des Gleissegmentes in einem definierten Abstand (Wiederholabstand) verbunden sind,
b) die Länge der elektrischen Spleißstelle von der gesendeten und empfangenen Frequenz abhängt, in dem Sinne, daß das "S-Kabel" asymmetrische Windungen hat, welche entlang der Achse des Gleises gerichtet sind,
c) die Windung mit der größeren Länge dem Gleissegment zugeordnet ist, in welchem das Senden/der Empfang durch den Kanal stattfindet, der aus Frequenzen unterhalb derjenigen des benachbarten Kanals besteht, und
d) für jede Modulations- und Demodulationsfrequenz die Sende- und Empfangseinheiten einen Modulierabschnitt und einen Demodulierabschnitt aufweisen, die physikalisch nahe beieinander angeordnet sind und die über eine Schleife miteinander verbunden sind, um intern die Korrektheit der gesendeten Daten zu überprüfen, mit einem Komparator, welcher die Daten vergleicht, wobei das modulierende Signal aus den Daten besteht, die aus der Demodulation des modulierten Signals erhalten wurden, welches auf das Gleissegment gesendet wurde, wobei der Komparator den Leistungsabschnitt des Senders abschaltet oder einschaltet und das Senden von Zustandssignalen für das Gleissegment anordnet.
Die Vorteile des Gleisschaltkreises gemäß der Erfindung bestehen darin, daß eine elektrische Fuge bzw. Abzweigung gemäß der deutschen Technologie verwendet wird und daß eine Gleisschaltkreiskompensation über ein Netzwerk von Kondensatoren es möglich macht, Längen von bis zu 2000 m für das jedem Schaltkreis zugeordnete Gleissegment zu erreichen, wobei ein insgesamt gegebenes Durchlaßband in der Lage ist, eine Radiofrequenzübertragung zu ermöglichen, die durch eine Serie von Kanälen beträchtlicher Breite ausgeführt werden.
Die elektrischen Merkmale machen es möglich, in Verbindung mit der Asymmetrie der Fuge bzw. Abzweigung, jegliche Brüche in den Schienen im Bereich der Fuge zu erfassen und daß die Kompensation des Gleises die Abschwächung in der Leitung beträchtlich absenkt (ebenso wie die Schwankungen der aufgenommenen Spannung), um so die abgegebene Leistung zu reduzieren. Die Eingangsimpedanz der Leitung wird nahezu widerstandsmäßig (ohmsch) und ermöglicht die Kalibrierung der elektrischen Fugen bzw. Abzweigungen, vergrößert das Durchlaßband (die Bandbreite) derselben und macht es möglich, sich den optimalen Anpaßbedingungen für die Leitung anzunähern, um so für eine optimale Übertragung von Daten die Phasenverzerrung so weit wie möglich zu reduzieren.
Die Erfindung bezieht sich auch auf andere Eigenschaften, welche den obigen Gleisschaltkreis weiter verbessern und welche Gegenstand der folgenden Patentansprüche sind.
Die charakteristischen Eigenschaften der Erfindung und die sich daraus ableitenden Vorteile werden deutlicher anhand der folgenden Beschreibung weniger bevorzugter Ausführungsformen, die anhand eines nicht beschränkenden Beispiels in den anhängenden Figuren dargestellt sind, von denen:
Fig. 1 schematisch ein Bruchstück einer Eisenbahnlinie zeigt, die aus einer Spur bzw. einem Gleis für jede Fahrtrichtung besteht und die mehrere Gleissegmente nacheinander aufweist,
Fig. 2 ein vergrößertes Merkmal in dem Bereich einer elektrischen Abzweigung bzw. Fuge nach Fig. 1 ist,
Fig. 3 ein Blockdiagramm der am Boden (stationär) stehenden Empfangs-/Sendeeinheit zeigt,
Fig. 4 ein Blockdiagramm des Modulators zeigt,
Fig. 5 ein Blockdiagramm des Demodulators zeigt,
Fig. 6 ein Blockdiagramm des Komparators für den Vergleich zwischen einem direkt durch den Modulator modulierten Signal und einem Sendesignal von dem Gleis,
Fig. 7 ein Diagramm einer bestimmten elektromagnetischen Struktur des fehlersicheren Typs zeigt, welche dazu dient, das Niveau des empfangenen Signals zu messen,
Fig. 8 eine charakteristische Kurve des Ausgangsverhaltens der zuvor erwähnten, in Fig. 7 skizzierten Struktur ist.
Gemäß den Figuren ist, um einen Gleisschaltkreis zu erzeugen, ein Gleis 1, 2 in eine Folge von Gleisabschnitten 3 aufgeteilt, die durch sogenannte elektrische Fugen 4 elektrisch voneinander getrennt sind, während die Schienen jedoch keine mechanischen Unterbrechungen aufweisen. Die elektrischen Fugen bestehen aus elektrischen Leitern in Form eines flachgelegten S. und zwar in der Weise, daß sie entsprechend der Längsachse des Gleises 1, 2 orientiert und an ihren Enden mit einer der beiden Schienen verbunden sind, welche das Gleis bilden. Eine Empfangs- und Sendeeinheit T1, T2, T3, T4, T5, T6 und R1, R2, R3, R4, R5, R6 ist mit jedem Gleisabschnitt an jedem der beiden elektrischen Abzweigungen 4 an den Enden angeschlossen. Der Ausgang für das Sendesignal ist mit dem Mittelpunkt des S-Kabels und mit einer Schiene verbunden, während der Eingang für das Empfangssignal ebenfalls mit dem Mittelpunkt des Kabels und mit der gegenüberliegenden Schiene desselben Gleises verbunden ist.
Entlang jedes Gleissegmentes 3 sind die Gleisabschnitte in regelmäßigen Abständen durch Kompensationskondensatoren 7 miteinander verbunden.
Das Senden und der Empfang werden auf sechs Audiofrequenzkanälen bei sechs verschiedenen Frequenzen und mit praktisch derselben Bandbreite für alle Kanäle ausgeführt.
Die Modulation der Informationssignale, die in digitaler Form codiert sind, ist vom Typ des FSK (Frequenz-Shift-Keying - Frequenzumtastung) und insbesondere vom Typ des MSK (des minimalen Frequenz-Shift-Keyings).
Vorteilhafterweise beträgt der untere Grenzwert des Sendebandes 1,9 kHz, so daß der Empfang weitgehend immun gegen Traktionsstörungen bezüglich mit Gleichstrom elektrifizierter Strecken ist, in deren Bereich Störungen in Form der durch Stromeinrichtungen erzeugten Harmonischen mit dem nutzbaren Signal oberhalb von 2 kHz vernachlässigbar sind.
Gemäß Fig. 1 ist jedem Gleissegment 3 ein vorgewählter Sende- und Empfangskanal zugeordnet, der gegenüber den Sende- und Empfangskanälen, die den beiden Gleissegmenten 3 zugeordnet sind, die an den betrachteten anschließen, verschieden sind.
Bei Vorhandensein zweier Gleise für das Fahren in den beiden Fahrtrichtungen sind die beiden Sendekanäle in der Art und Weise verteilt, daß Sendungen auf den beiden einander zugewandten Gleisen bei unterschiedlichen Frequenzen ausgeführt werden, insbesondere mit sechs Sendekanälen, die bei sechs verschiedenen Frequenzbändern arbeiten, die sich voneinander durch eine Verschiebung um ein ganzzahliges Vielfaches gegenüber der voreingestellten Bandbreite des Kanals unterscheiden, wobei die Frequenzen, die ungeraden Verschiebefaktoren F1, F2, F3 zugeordnet sind, über die Gleisabschnitte 3, beispielsweise des Gleises 1, verteilt sind, während die Frequenzen F2, F4, F6, die man mit geradzahligen Faktoren erhält, über die Segmente 3 des anderen Gleises 2 verteilt sind. Die Bandbreite jedes Signals wird zweckmäßigerweise auf 400 Hz eingestellt, so daß der untere Grenzwert des Sendebandes gleich 1,9 kHz ist, während der obere Grenzwert gleich 4,3 kHz ist.
Die Wahl der MSK, der minimalen Frequenzumtastung, ist vorteilhaft, da sie eine minimale Amplitudenverzerrung erzeugt.
Die Verteilung der sechs Sendekanäle abwechselnd in Gruppen von jeweils drei auf den Segmenten 3 der Gleise 1, 2, welche zu den beiden Fahrtrichtungen gehören, macht es möglich, die Nachteile aufgrund der nicht perfekten Richtungsgabeeigenschaften der elektrischen Fugen 4 gemäß der deutschen Technologie abzumildern und damit eine spürbare Interferenz zwischen Signalen gleicher Frequenz zu vermeiden, die auf benachbarten, zugeordneten Segmenten auf demselben Gleis gesendet werden. Darüber hinaus werden durch das Ausführen des Sendens auf den Gleisen 1 und 2 auf verschiedenen Bändern jegliche Probleme des Übersprechens ebenfalls beseitigt. Die Verwendung von Audiofrequenzen und die beträchtliche Bandbreite jedes Sendekanals machen es möglich, eine beträchtliche Menge an Information mit relativ hoher Geschwindigkeit zu senden (400 Bits/sec). Es ist jedoch möglich, entweder längere Nachrichten innerhalb derselben Zeiteinheit oder für dieselbe Länge einer Nachricht weniger Zeit für das Senden zu verwenden.
Gemäß dem Netzwerk aus Kompensationskondensatoren 7, erhält man den besten Kompromiß zwischen Kosten und Effizienz mit einem Abstand zwischen den Kondensatoren 7 in der Größenordnung von einigen hundert Metern.
Wie in Fig. 2 gezeigt, sieht die Erfindung, um den Bereich der Nichtabdeckung zwischen den beiden benachbarten Gleissegmenten 3 zweier aufeinanderfolgender Gleisschaltkreise zu reduzieren aufgrund der Tatsache, daß in dem zentralen Bereich der Fuge bzw. Abzweigung die Überbrückung schwächer wird als sie an den Enden derselben vorhanden ist, für die Erzeugung der elektrischen Fuge bzw. Abzweigung 4 die Form eines asymmetrischen 5 oder mit einer Wicklung 104 größere Länge vor, die zu dem Kanal niedriger Frequenz gehört und weiterhin wird an den Enden der Spleißstelle bzw. Fuge der Wert der Überbrückung bzw. Shuntverbindung so hoch wie möglich gehalten, insbesondere nicht unter etwa 0,5 Ohm.
Das Abstimmen der Gleissegmente 3 auf die Sende- und Empfangseinheiten T1 bis T6 und R1 bis R6 wird mit Hilfe kapazitiver Elemente 8 bewirkt, die parallel geschaltet sind und die Spannweiten der elektrischen Spleißstellen von 26 m für die f1-/f3-Kopplung bis auf 17,5 m für die f4-/f6- Kopplung zu variieren. Solche Längen bzw. Abstände der elektrischen Spleißstellen 4 können die Gefahr eines Fehlers einschließen, daß ein Bruch in den Schienen im Bereich der Spleißstelle erfaßt wird. Dieses Problem wird bis zu einer Länge von 1500 m durch die Asymmetrie des S-Kabels der elektrischen Spleißstelle 4 gelöst, in Kombination mit einer Begrenzung der maximal zulässigen Leitfähigkeit. Insbesondere ist es zweckmäßig, die maximale Leitfähigkeit auf 0,2 5/km anstatt auf 0,5 S/km festzulegen, wobei dies der Wert ist, der verwendet wird, um Gleisschaltkreise zu bemessen, bei welchen ein Senden mit niederfrequenten Trägern stattfindet.
In diesem Fall wird der Dynamikbereich für den Betrieb des Gleisschaltkreises kleiner als der Dynamikbereich, der durch den Bruch der Schiene der Spleißstellen bewirkt wird, und wird damit erfaßbar.
Die Kondensatoren 7 des Kompensationsnetzwerkes werden mit einer solchen Kapazität ausgewählt, daß sie eine geringe Abschwächung der Leitung bei der höchsten durch den Sender ausgesandten Frequenz (4,3 kHz) garantieren. Diese Kapazität liegt in der Größenordnung von wenigen 10 uF, für die beschriebene Konfiguration vorzugsweise bei 25 uF.
In den Fig. 3 bis 7 sind die Blockdiagramme der Datenmodulations- und - demodulationseinheiten für das Senden und den Empfang in dem Gleisschaltkreis gemäß der Erfindung dargestellt. Für Strecken mit einer Länge um 14 km werden diese Einheiten in einer einzigen Box 6 zusammengefaßt, die im mittleren Bereich der Strecke angeordnet ist, und zwar in einer solchen Weise, daß Verbindungskabel 11, 11' zu ihren jeweiligen elektrischen Spleißstellen bzw. Abzweigungen 4 mit einer Länge von nicht mehr als 7 km zugeführt werden. Wenn die Länge der Kabel 3,5 km übersteigt, werden induktive Kompensationseinrichtungen bereitgestellt, die insgesamt mit 111 bezeichnet sind. Weiterhin werden die unterschiedlichen Längen zwischen dem Sendekabel 11 und dem Empfangskabel 11' in dem Gehäuse elektrisch kompensiert mit Hilfe eines Kabelsimulationsnetzwerkes mit passiven Komponenten. Daher ist die Regelung der gesendeten Energie unabhängig von ihrer Fließrichtung entlang des Gleisschaltkreises. Wie es in der Tat bekannt ist, muß das Zuführungsextrem des Schaltkreises immer bezüglich der Laufrichtung des Zuges stromabwärts liegen, damit man in der Lage ist, die Signale an Bord des Zuges zu empfangen. Einrichtungen zum Umkehren des Energiestromes sind ebenfalls in der Box vorgesehen, wobei diese mechanisch über zwei Relais (nicht dargestellt) betätigt werden, die durch die Logik der Anlage gesteuert werden und die einen Wechsel in den beiden Paaren von Leitern 11, 11' bewirken, die zu jedem Schaltkreis gehören.
Das Zusammenfassen der Modulations- und Demodulationseinheiten T1 bis T6 und R1 bis R6 für das Senden und Empfangen in einer Box 6 ermöglicht es, die betreffenden Einheiten unmittelbar in der Nähe zueinander zu positionieren, was es erlaubt, daß zwei Prüfschleifen für jedes Gleissegment 5 erzeugt werden, eine mit der Bezugszahl 13 innerhalb der Einrichtung und eine mit der Bezugszahl 12 außerhalb. Die beiden Prüfschleifen, die interne 13 und die externe 12, können abwechselnd aktiviert werden, je nachdem, ob das Gleis besetzt oder frei ist und machen es möglich, die Korrektheit der gesendeten Information zu überprüfen und damit die Gefahren aufgrund von Störungen und in korrekter Übersendung zu beseitigen, die durch die Fehlfunktion der Signalmodulationselektronik bedingt sind.
Das Signal S. in welchem die zu sendende Information und Daten digital codiert sind, oder das modulierende Signal werden gleichzeitig zu einem Modulator 20 und durch ein Verzögerungsnetzwerk 21 zu einem Vergleichsabschnitt 22 gesendet. Der Modulator 20 verschiebt die Frequenz von einem von sechs Audiofrequenzträgern f1 bis f6. Die Frequenz kann ausgewählt werden durch mechanisches (oder elektronisches) Programmieren eines Teilers, der innerhalb des Modulators angeordnet wird. Gemäß Fig. 4 erzeugt der Basisoszillator 23 eine 400 Hz-Welle, die dann mit einem geeigneten Koeffizienten vervielfacht wird, der von dem vorher ausgewählten Kanal und von dem Bit (1/0) abhängt, welches gesendet werden muß. Der Multiplikator wird mit einem Phasenverriegelungsschaltkreis 24 (Phase-Lock-Schaltkreis) und zwei programmierbaren Teilern 25, 26 erzeugt. Das Steuersignal für die Leistungsstufe wird am Ausgang des ersten Teilers 25 abgezapft. Das 400 Hz-Signal, welches am Ausgang des zweiten Teilers anliegt, schließt die Schleife des Multiplikators und wird in dem Block 27 verwendet, um zum geeigneten Zeitpunkt die durch die Logik bereitgestellten Daten S abzutasten, was in geeigneter Weise synchronisiert sein muß.
Das modulierte Signal wird nachfolgend durch den Block 28 verstärkt und mit Hilfe eines passiven Chebyschev-Filters 29 zweiter Ordnung gefiltert und dann gemäß 11 an den Gleisabschnitt 3 gesendet. Am Empfangsende wird dasselbe Signal S erneut durch einen Butterworth- Netzwerkfilter 30 vierter Ordnung gefiltert, gemäß 28' verstärkt und sowohl an den Niveaumeßabschnitt 31 als auch an den Demodulator 32 geschickt.
Der Demodulator 32, dessen Diagramm in Fig. 5 dargestellt ist, beruht auf dem Superheterdyn-Prinzip, welches für Radioempfänger typisch ist. Der Basisoszillator 33 erzeugt eine Rechteckwelle von 400 Hz, die dann über einen Phase-Lock-Schaltkreis (IPLL) durch einen geeigneten Koeffizienten verstärkt wird, welcher von dem vorgewählten Kanal abhängt. Am Ausgang des lokalen Oszillators 34 hat man eine Rechteckwelle einer Frequenz von 400 · 23 = 9200 Hz für den ersten Kanal und 400 · 18 = 7200 Hz für den sechsten Kanal. In ähnlicher Weise werden die zwischen den oben erwähnten liegenden Frequenzen, die für die Kanäle 2 bis 5 gelten, allesamt mit den 400 Hz- Rechteckwellen multipliziert. Eine Frequenz von 9,2 kHz liegt an dem zweiten Eingang des zweiten Umwandlungsmischers 36 an. Ein Tiefpaßfilters 37 ist daher für den ordnungsgemäßen Demodulationsabschnitt ausreichend, welcher die Frequenzverschiebung in dem modulierten Signal in eine Phasenverschiebung zwischen dem Ausgang und dem Eingang eines aktiven Bandpaßfilters 36 umwandelt, um immer in dem Band des ersten Kanals (1900-2300 Hz) zu arbeiten. Dies macht es, wie für den Modulator, möglich, für alle sechs Kanäle dieselben Schaltkreise zu verwenden.
Die Auswahl des zu sendenden oder zu empfangenden Kanals findet statt durch korrektes Einstellen von drei mechanischen Jumpern, die auf der betreffenden Karte angeordnet sind. Die doppelte Umwandlung des Frequenzübersetzungsabschnittes wird erforderlich wegen der "imaginären Bänder", die ebenfalls auftreten, weil der lokale Oszillator 34 eine Rechteckwelle erzeugt, das heißt ein Signal, welches Harmonische enthält.
Das Modulationssignal S', von welchem mit Hilfe eines Phasenverriegelungsschaltkreises (PLL) 41 das 400 Hz-Synchronisiersignal erzeugt wird, welches das Abtasten der Bits innerhalb der Hälfte der Symbolzeit ausführt, wird am Ausgang des Tiefpaßfilters 38 reproduziert.
Aufgrund dieser Zeitverzögerung in dem Demodulator 32 und wegen einer ähnlichen Zeitverzögerung in dem Modulator 20 erhält man zwei perfekt komplementäre Signale S, S' an den Eingängen des Komparators 22. Bei dieser Aufgabe ist es selbstverständlich auch erforderlich, die Verzögerung 21, welche die Daten erfahren, wenn sie um die externe Schleife 12 oder die interne Schleife 13 herum laufen, zu kompensieren. Im ersten Fall beruht die Verzögerung hauptsächlich auf den Sende-/Empfangsfiltern 28, 30 und zu einem geringeren, jedoch nicht vernachlässigbaren Ausmaß auf den Sendeleitungen 11, 11', die Eigenschaften aufweisen, welche sich mit ihrer Länge verändern. Im zweiten Fall ist die Verzögerung sehr begrenzt und eindeutig definiert, was von den Zeitkonstanten der Modemschaltkreise abhängt.
Der Schaltkreis des Empfängers weist daher im wesentlichen den Demodulator 32, den Komparator 22, das Niveaumeßgerät 31 und den abschließenden Zeitgeber 29 auf.
Der Komparator 22, dessen Schema in Fig. 6 wiedergegeben ist, weist ein dynamisches EX-OR-Gatter 40 auf. Daten werden über Verzweigungsschaltkreise nur dann weitergeleitet, wenn ihr Ausmaß der zeitlichen Variation größer als ein angegebener Wert ist, wobei es einen Grenzwert für die maximale Länge aufeinanderfolgender Einsen und Nullen gibt. Das EX-OR-Gatter 40 erzeugt eine Eins an seinem Ausgang nur dann, wenn die Eingangsgrößen, die sich auf die Daten S, S' beziehen, komplementär zueinander sind. Innerhalb des EX-OR-Gatters 40 ist ein dynamischer (OR-) Addierer für die beiden Eingangsgrößen enthalten, von welchem eine 5 kHz-Rechteckwelle übertragen wird, die durch einen astabilen Oszillator erzeugt wird, der sich in direkter oder invertierter Phasenbeziehung befindet, je nachdem, ob jeweils eine Null an dem ersten Eingang oder an dem zweiten Eingang des Gatters anliegt.
Wenn die Null an beiden Eingängen anliegt, so wird eine Gleichspannung am Ausgang des Addierers erzeugt, kann jedoch nicht, wegen der Anwesenheit eines Trenntransformators, an den Endschaltkreis des EX-OR-Gatters 40 gesendet werden, welches unter normalen Umständen eine Gleichspannung von 6,5 V erzeugt, die in der Lage ist, den nachfolgenden Zeitverzögerungsblock 43 einzuschalten. Letzterer erzeugt nach etwa 1,5 Sekunden von dem Zeitpunkt an, zu welchem das Einschaltsignal am Eingang erscheint, einen DC-Ausgangswert von 24 V, und hat die Eigenschaft, in der Lage zu sein, innerhalb einer Zeit eines Bits (2,5 msec) nahezu vollständig zurückgestellt zu werden. Daher reicht eine Nichtübereinstimmung in nur einem Bit pro Sekunde aus, damit der Ausgangswert des Verzögerungsschaltkreises 42 permanent und definitiv auf 0 liegt und damit der 20 kHz-Generator 44 abgeschaltet wird und der Ausgangswert von dem Abschnitt 31 für das Messen des Niveaus des empfangenen Signals gelöscht wird.
Die Zeit von einer Sekunde ist die maximale Zeit, die benötigt wird, um, möglicherweise in zwei Paketen von Bits, die sich voneinander unterscheiden, jedoch dieselbe Bedeutung haben, den gesamten Satz an Informationen, welche sich auf den Abstand und genauer gesagt auf die maximal zulässige Geschwindigkeit des durchfahrenden Zuges bezieht, zu übertragen.
Eine erste Funktion des Komparators 22 besteht in der Verifizierung, daß das empfangene Signal tatsächlich in korrekter Weise von der Quelle herrührt, die es erzeugt hat. Dies ist in Bezug auf die Information des freien Schaltkreises oder die Information des freien Gleissegmentes 3 wichtig, soweit es garantiert, daß diese Information nicht auf irgendwelchen Störsignalen beruht, die entweder von Traktionsströmen (Antriebsströmen) herrühren können, die durch ein Ungleichgewicht in dem Gleisschaltkreis oder von anderen Gleisschaltkreisen verursacht wurden, welche Kanäle mit derselben Trägerfrequenz verwenden und die an demselben Gleis installiert sind. Dies ist möglich, weil die elektrischen Spleißstellen keine perfekte Barriere bilden und einer Drift ausgesetzt sein können, was innerhalb gewisser Grenzen nicht überwacht werden kann.
Um diese Überprüfungsfunktion effektiv und definitiv zu machen, werden auch Daten zum Identifizieren des Gleisschaltkreises mit den innerhalb des Kompasses eines Gleisschaltkreises übertragenen Daten gesendet bzw. übertragen.
Eine zweite Funktion des Komparators 22 besteht in der Überprüfung der funktionellen Integrität des elektronischen Teiles und insbesondere bezüglich der Tatsache, daß letzterer die durch den Gleisschaltkreis zu übertragenden Daten nicht beschädigt. Mit Hilfe der Prüfschleifen 12, 13 findet diese Funktion in kontinuierlicher Weise sowohl in dem freien Schaltkreis oder dem freien Gleissegment 3 über die externe Schleife 12 und während ein Zug auf dem Gleissegment 3 läuft, oder in einem besetzten Schaltkreis durch die interne Schleife 13 statt. In vorteilhafter Weise sind automatische Umschalteinrichtungen 45 zwischen der externen Schleife 12 und der internen Schleife 13 vorgesehen, insbesondere Ein-/Aus-Einrichtungen für die interne Schleife 13.
Das Umschalten findet zu dem Zeitpunkt statt, zu welchem die erste Achse des Zuges, welcher auf dem Gleissegment 3 durchläuft, den Steuerstrom durch den Niveaumeßabschnitt 31 auf einen Wert unterhalb eines angegebenen Grenzwertes absenkt. In diesem Zustand zeigt der Ausgangswert des Verstärkers 28' ein Niveau, welches nicht ausreicht, um den Demodulator 32 zu treiben. Gleichzeitig wird die Sättigung eines sättigbaren Transformators 45, welcher den Ausgang des Modulators 20 direkt mit dem Demodulator 32 verbindet, aufgehoben. In dem freien Gleisabschnitt 3 ist der Transformator 45 andererseits in einem Sättigungszustand und damit wird eine direkte Verbindung der internen Schleife definitiv unterbrochen. Während der Besetzung des Gleissegmentes 3 durch einen Konvoi bzw. Zug wird, wenn die Daten S, S' am Eingang des Komparators 22 nicht miteinander übereinstimmen, die Zufuhr des Treibers 46 zu der Leistungsstufe des Modulators durch den 20 kHz-Generator 44 abgeschaltet, was deshalb das Einfangen des On-Board-Signals von dem durchfahrenden Zug gibt.
Selbst wenn die durch die interne Schleife ausgeführte Prüfung nicht den Treiber für die Endtransistoren 46, die Leistungsstufe 28 und das passive Ausgangsfilter 29 umfaßt, so wird dies für die Zwecke der Sicherheit als unwichtig angesehen, da im Falle eines Fehlers diese Komponenten die gesendete Information nicht signifikant verändern können.
Gemäß den Fig. 7 und 8 besteht die Einrichtung zum Messen des Niveaus des empfangenen Signals, welche insgesamt mit 31 bezeichnet ist, aus einem magnetostatischen Relais. Dieses besteht aus drei Elementen: einem Elektromagneten 131, an welchem das von dem Gleissegment 3 empfangene Signal angelegt wird, einem Permanentmagneten 231 und einem Transformator 331, die in einem einzigen Aufbau 431 zusammengebracht sind, der zwei rechtwinklige Platten aus magnetischem Material aufweist, welches eine sehr geringe Restmagnetisierung hat.
Das durch den 20 kHz-Generator 44 bereitgestellte Signal wird an dem Transformator 331 angelegt. Der Dauermagnet 231, der im Zentrum angeordnet ist, sättigt den Transformator 331, weil der magnetische Fluß wegen des Spaltes 531 nur minimal durch den Elektromagneten 131 fließt. Die durch den Generator 34 erzeugte Energie kann daher nicht die Last 47 erreichen und wird nahezu vollständig von dem Begrenzungswiderstand 48 verbraucht. Wenn ein Strom in dem Elektromagneten 131 in einer Richtung fließt, so daß relativ zu den Polen des Magneten 231 entgegengesetzte Pole erzeugt werden, und mit einer Stärke, so daß ein gewisser Anteil des Flusses von dem Magneten abgezogen wird, so beginnt der Transformator 331 auszusteuern, was es ermöglicht, daß ein kleiner Strom (Punkt B der charakteristischen Kurve nach Fig. 8) hindurchzufließen. Die Energie Vtrs, die von dem Transformator 331 ausgegeben wird, erhöht sich mit zunehmendem Steuerstrom Iem, bis eine maximale Endsättigung des Transformators 331 erreicht worden ist (Punkt C auf der charakteristischen Kurve), während für Steuerströme, die größer als ein voreingestellter Maximalwert sind, der Elektromagnet 131 beginnt, den Transformator 331 zu sättigen, so daß die von dem Transformator 331 abgegebene Energie erneut abnimmt (Punkt D der charakteristischen Kurve).
Die Amplitude des anfänglichen Intensitätsbereiches hängt von der Stärke des Flusses von dem Dauermagneten und der Dicke bzw. Breite des Spaltes ab, welche ebenfalls die Steigung der charakteristischen Kurve und die Amplitude des Arbeitsbereiches (C-D) beeinflußt. Es gibt eine starke Abhängigkeit des letzteren von den geometrischen Eigenschaften des Kerns des Elektromagneten.
Die Umkehrkurve des Gerätes 31 wird etwas von der dargestellten wegbewegt und das Gerät zeigt einen beträchtlich kleineren Grad an Hysterese als das eines elektromechanischen Relais. Unter dem Gesichtspunkt der Betriebssicherheit bietet das magnetostatische Relais 31 beträchtliche Garantien. Die thermische Variation in den charakteristischen Eigenschaften des magnetostatischen Relais ist sehr begrenzt und kann hauptsächlich dem thermischen Verhalten des Eisenkerns des Transformators zugeschrieben werden. Die Entmagnetisierung des Magneten sollte ausgeschlossen sein, da letzterer normalerweise im Kurzschlußbetrieb und mit einer deutlich geringeren Induktion als der maximal möglichen arbeitet. Außerdem wird, jedesmal wenn der Elektromagnet 131 von dem Strom durchflossen wird, der erforderlich ist, um den Transformator 331 auszusteuern oder den Gleisschaltkreis anzutreiben, der Magnet 231 "wieder erregt".
Gemäß einer weiteren Eigenschaft hat der Ausgangstransformator 331 zwei magnetisch getrennte Ferritkerne 631. Die Primärspule 731 und die Sekundärspule 831 sind zur Hälfte auf den einen und zur Hälfte auf den zweiten der beiden Kerne gewickelt. Daher erzeugt die Sättigung wegen der Permanentmagnete 231 identische Wirkungen auf den beiden Halbwellen der sinusförmigen Ausgangsspannung. Darüber hinaus erzeugen, bei Fehlen von Energie an der Primärspule 731, jegliche Variationen des Flusses in dem Transformator, die durch in dem Elektromagneten fließende Wechselströme erzeugt werden, keine Ausgangssignale.
Die Verwendung eines 20 kHz-Generators für das Senden von Energie am Ausgang macht es möglich, relativ kleine Abmessungen für das magnetostatische Relais 31 zu erreichen. Wegen seines besonderen Aufbaus zeigt das magnetostatische Relais 31 die Funktion eines magnetischen UND-Gatters. Demnach wird ein Ausgangssignal an die Sekundärspule 831 des Transformators 331 nur dann abgegeben, wenn sowohl ein Wechselstromsignal an der Primärspule 731 des letzteren anliegt als auch ein DC- oder gepulstes monopolares Signal an dem steuernden Elektromagneten 131 anliegt. Durch diese zweckmäßige Einrichtung kann das Gleissegment 3 nur dann als frei erklärt werden, wenn beide der vorgenannten Bedingungen erfüllt sind, nämlich wenn das Ergebnis des Vergleichs 22 zwischen den gesendeten und empfangenen Daten positiv ist und damit ein Ausgangssignal an dem Empfangsfilter 30 anliegt. In allen anderen Fällen wird das Gleissegment 3 als besetzt deklariert.
Das charakteristische Verhalten zwischen dem Steuersignal und der durch den Transformator 331 ausgegebenen Energie, welches in Fig. 8 beschrieben wird, legt fest, daß die Steuerspannung zwischen einem voreingestellten Minimalwert und einem voreingestellten Maximalwert liegen muß. Der obere Grenzwert wird auf einem Niveau bereitgestellt, welches größer ist als das maximale Signal, welches unter normalen Bedingungen zugelassen ist. Auf diese Weise ist es möglich, jeglichen Anstieg der aufgenommenen Energie aufgrund eines Fehlers oder wegen einer Drift der Komponenten des Empfängers oder des Sendekanals, oder sonstwie aufgrund der ungenauen Regelung des Schaltkreises zu überwachen.
Der Ausgangswert von dem magnetostatischen Relais 31 steuert einen Verzögerer 39. Die Erläuterung für die Anwesenheit dieses Zeitgebers ist die folgende.
Für den Fall, daß in einem freien Schaltkreis ein isoliertes Fehlerpaket am Eingang des Komparators 22 auftritt, und unter der Annahme, daß es keine Verzögerung bei der "Entregung" des magnetischen Relais 31 von nahezu zwei Sekunden von dem Zeitpunkt der Nichtübereinstimmung der Daten an dem Eingang des Komparators gibt, würde der Ausgangswert des magnetostatischen Relais 31 sofort auf Null gehen und für etwa 1,5 Sekunden dort bleiben, wobei dies äquivalent zu der Verzögerung innerhalb des Komparators 22 ist. In dieser Lücke würde der Schaltkreis als besetzt deklariert werden. Da der Vergleich auch dann erfolgt, wenn das Gleissegment 3 besetzt ist und daher der Zeitgeber 43 innerhalb des Komparators 22 unter normalen Bedingungen, wenn er in der Phase der Besetzung des Gleissegmentes 3 ist, immer eingeschaltet ist, würde der Empfänger selbst durch ein einfaches sinusförmiges Signal gestört werden, welches durch den Empfangsfilter 30 gesendet werden könnte und eine Stärke aufweisen könnte, daß es ein Umschalten 45 von der internen Schleife 13 zu der externen Schleife 12 bewirken würde, so daß man am Ausgang während der Zeit, während welcher der Ausgangswert des Komparators 22 aktiv ist, wegen der oben erwähnten Verzögerung von zwei Sekunden beider Entregung die Anzeige erhalten würde, daß das Gleissegment 3 frei ist.
Gemäß einer weiteren wichtigen Eigenschaft hinsichtlich der Betriebssicherheit ist es notwendig, im Falle eines Fehlers ein Gleichbleiben oder einen Anstieg in den Verzögerungszeiten und ein Gleichbleiben oder ein Absinken der Erholungszeiten der Zeitgeber 39 und 43 sicherzustellen, wobei die Verzögerung durch Laden einer Kapazität über einen Widerstand erzeugt wird. In diesem Fall sind jedoch Einrichtungen vorgesehen, um die Kapazität schnell und teilweise zu entladen, bis ein vorher definiertes unteres Spannungsniveau erreicht worden ist, wenn diese Spannung, sobald eine vorher festgelegte Verzögerungszeit verstrichen ist, einen gewissen oberen Grenzwert erreicht hat. Wenn der oben erwähnte untere Grenzwert erreicht worden ist, wird der Kondensator schnell wieder auf das obere Niveau aufgeladen (mit Hilfe eines Schnelladenetzwerks), wobei er bei Erreichen desselben erneut entladen wird, so daß sich Phasen des Entladens mit Phasen des Ladens zwischen den beiden Spannungsniveaus, dem unteren und dem oberen, abwechseln. Mit Hilfe dieser Niveaus ist es daher möglich, eine Oszillation zu erzeugen, deren Periode beträchtlich kleiner ist als die anfängliche Ladeperiode und die unter Verwendung passiver Filter geprüft werden kann. Weiterhin wird, wenn der Eingang nicht mehr versorgt wird, der Kondensator mit demselben Netzwerk entladen, durch welches die Entladeoszillation erzeugt wurde. Daher ist die Entladezeit außerordentlich kurz und kann im Vergleich zu der anfänglichen Ladezeit vernachlässigt werden. Im Falle einer Abnahme des Kapazitätswertes oder einer Abnahme des oberen Grenz- bzw. Schwellwertes für das Laden, erhält man einen Anstieg der erzeugten Frequenz, während die Zunahme des Widerstandes des Ein-/Aus-Schalters, der für das schnelle Entladen verwendet wird, zu einem Anstieg in einer der beiden Halbperioden der Oszillation und damit zu einem Absenken der Frequenz führt. Mit einem passiven Filter ist es daher möglich, die korrekte Arbeitsweise zu steuern und damit die Ausgangsgröße im Falle des Absinkens der vorher festgelegten Verzögerungszeit oder bei einem Anstieg der Erholungszeit der Zeitgeber abzuschalten.

Claims

1. Gleisschaltkreis für eine Eisenbahnanlage oder dergleichen, mit einem Gleissegment (3) einer vorgewählten Länge, welches von den benachbarten Segmenten (3) mit Hilfe elektrischer Spleißstellen (4) isoliert ist, die jeweils aus einem elektrischen Leiter bestehen, der die Schienen an den Enden jedes Gleissegmentes (3) verbindet und der eine in Richtung der Achse des Gleises (1, 2) flachgelegte "S"-Form hat, und mit Zweigen, welche in Richtung des Gleises entlang der Innenseiten der entsprechenden Schienen angeordnet sind, wobei stationäre Bodensende- und - empfangseinheiten (T1 bis T6, R1 bis R6) für jedes Gleissegment (3) sowie entsprechende Empfangseinheiten an Bord der durchfahrenden Züge vorgesehen sind und die Daten (S), die durch die Bodeneinheiten zu den an Bord befindlichen Einheiten gesendet werden, durch die Schienen jedes isolierten Gleissegmentes (3) transportiert werden, wenn der Zug darauf vorbeifährt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) jedes Gleissegment (3), welches an seinen Enden durch eine elektrische Spleißstelle (4) begrenzt ist, in Beziehung zu einem Kompensationsnetzwerk steht, welches aus mehreren Kondensatoren (7) besteht, die in einer festgelegten Teilung (Wiederholabstand) mit den Schienen des Gleissegmentes (3) verbunden sind,

b) die Länge der elektrischen Spleißstelle (4) von der gesendeten und empfangenen Frequenz abhängt, in dem Sinne, daß das "S"-Kabel asymmetrische Windungen (104) hat, die entlang der Achse des Gleises (1, 2) gerichtet sind,

c) die Windung (104) der größeren Länge sich auf das Gleissegment (3) bezieht, in welchem das Senden/der Empfang durch den Kanal stattfindet, der aus Frequenzen besteht, welche unterhalb derjenigen des benachbarten Kanales liegen, und

d) daß für jede Modulations- und Demodulationsfrequenz (f1 bis f6) die Sende- und Empfangseinheiten (T1 bis T6, R1 bis R6) einen Modulationsabschnitt (20) und einen Demodulationsabschnitt (32) zeigen, die räumlich nahe beieinander angeordnet und die über eine Schleife (13) für das interne Überprüfen der Richtigkeit der gesendeten Daten (S) verbunden sind, welche einen Komparator (22) aufweist, der die Daten vergleicht, wobei das modulierende Signal (S) aus den Daten S' besteht, die aus der Demodulation (32) des modulierten Signals erhalten wurden, welche an das Gleissegment (3) übermittelt wurden, wobei der Komparator (22) den Leistungsabschnitt (28) des Senders abschaltet oder einschaltet (34, 31) und das Senden von Zustandssignalen für das Gleissegment (3) anordnet.

2. Gleisschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine externe Prüfschleife (12) ebenfalls vorgesehen ist, welche aus dem Modulationsabschnitt (20), den Kabeln (11, 11') für das Verbinden des Gleissegmentes (3), dem durch die elektrischen Spleißstellen (4) begrenzten Gleissegmente (3) selbst und dem Demodulationsabschnitt (32) besteht.

3. Gleisschaltkreis nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (45) vorgesehen ist, die abwechselnd die Prüfschleifen (12, 13) aktiviert und deaktiviert, und welche mit dem Abschnitt (31) für das Überwachen des Niveaus des empfangenen Signals verbunden ist, und welche, wenn dieses Signal unter einen vorgewählten Schwellwert fällt, die Informationsaussage "Gleissegment besetzt" aussendet.

4. Gleisschaltkreis nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31) für das Messen des Niveaus des auf dem Gleissegment (3) empfangenen Signals aus einem magnetostatischen UND-Gatter besteht, welches sowohl mit dem Komparator (22) als auch mit dem Empfangsverstärker (28') verbunden ist, so daß das Signal "Gleissegment (3) besetzt" entweder dann ausgegeben wird, wenn sich ein Zug darauf befindet, wegen der Abschwächung des empfangenen Signals und da es unter einen vorgewählten Schwellwert fällt, oder wenn zwischen dem Datensignal (S), welches an den Modulationsabschnitt (20) gesendet wird, und dem entsprechenden Signal (S'), welches durch die interne Schleife (13) oder die externe Schleife (12) empfangen wurde und nachfolgend durch derl geeigneten Abschnitt (32) demoduliert wurde, so daß man in der Lage ist, diesen Vergleich auszuführen, eine Nichtübereinstimmung besteht.

5. Gleisschaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetostatische UND-Gatter (31) ein Aufbau ist, welcher aus einem Elektromagneten (131), an welchem das von dem Gleissegment (3) empfangene, modulierte Signal angelegt wird, einem Permanentmagneten (231) und einem Ausgangstransformator (331) besteht, welcher durch seine Primärwicklung mit einem 20 kHz-Signalgenerator (44) verbunden ist, der durch den Komparator (22) gesteuert wird, wobei der Elektromagnet (131), der Permanentmagnet (231) und der Transformator (331) zu einem einzigen Aufbau (431) aus magnetischem Material integriert sind, der Kern des Elektromagneten (131) durch einen Spalt (531) von dem gemeinsamen magnetischen Aufbau (431) getrennt ist, während der Transformator einen Kem (631) hat, der mit den entsprechenden primären und sekundären Wicklungen (731, 831) derselben in zwei Teile geteilt ist, wobei die Wicklungen zur einen Hälfte auf ein Teil und zur anderen Hälfte auf das andere Teil des Kerns (631) gewickelt sind.

6. Gleisschaltkreis nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetostatische UND-Gatter außerdem einen maximalen Arbeitsschwellwert zeigt, antriebsseitig von dem empfangenen Signal, wobei jenseitig von dem Schwellwert die Informationsaussage "Gleissegment (3) besetzt" ausgegeben wird.

7. Gleisschaltkreis nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verzögerungsschaltkreise (39, 43) vorgesehen sind, einer innerhalb des Komparators (22) und ein weiterer stromabwärts von dem Niveaumeßgerät: (31) und welcher aus Widerstandsnetzwerken für das Laden von kapazitiven Elementen bestehen, wobei diese Zeitgeber in einer solchen Art und Weise hergestellt sind, daß sie, nach einer vorgewählten Verzögerungszeit, einen spezifizierten Ladungsmaximalwert erreichen, wobei die kapazitiven Elemente zwischen einem mittleren Ladungsniveau und dem zuvor erwähnten maximalen Ladungsniveau schnell und kontinuierlich entladen und wieder aufgeladen werden, und wobei passive Filter für das Ausgangsabschalten der Rechteckwelle vorgesehen sind, welche auf diese Weise durch die Verzögerer (39, 43) erzeugt wird, wenn bezüglich Nominalwerten mit Toleranzen von ± 5% die Verzögerungszeit abnimmt oder die Erholungszeit zunimmt.

8. Gleisschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Senden/der Empfang im Audiofrequenzbereich und mit Hilfe einer sogenannten MSK (minimaler Frequenzumtastung - minimum frequency shift keying) Modulation/Demodulation zweier verschiedener Kanäle (f1 bis f6) in gleicher Breite ausgeführt wird, die benachbarten Gleissegmenten (3) zugeordnet sind, so daß das Senden der Information in solchen Segmenten (3) auf verschiedenen Frequenzbändern stattfindet.

9. Gleisschaltkreis nach Ansprüch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten und die Information in Form digitaler Signale (S) codiert sind.

10. Gleisschaltkreis nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Sende/Empfangskanäle vorgesehen sind, jeweils mit einer anderen Trägerfrequenz (f1 bis f6) und mit identischer Bandbreite, wobei die ungeradzahligen Kanäle (f1, f3, f5) für das Senden/den Empfang auf dem Gleis (1) in einer Fahrtrichtung und die geradzahligen Kanäle (f2, f4, f6) für das Senden/den Empfang auf dem Gleis (2) in entgegengesetzter Fahrtrichtung verwendet werden.

11. Gleisschaltkreis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Grenze des Sendebandes in der Größenordnung von 2 kHz, insbesondere bei 1,9 kHz liegt, während jeder Kanal eine Mittenfrequenz aufweist, die gleich (2, 1 + nBc) kHz beträgt, wobei n zwischen 0 und 5 liegt und Bc (Bandbreite jedes Kanals) gleich 400 Hz ist.

12. Gleisschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Überbrückung an den Rändern der elektrischen Spleißstelle (4) so hoch wie möglich gehalten wird und insbesondere in keinem Fall unter 0,5 Ohm liegt.

13. Gleisschaltkreis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die maximal zulässige Leitfähigkeit auf 0,28/km begrenzt ist.

14. Gleisschaltkreis nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gleissegment (3) eine maximale Länge von 2000 m hat und daß ein Kompensationskondensator (7) des Wertes 25 uF alle 100 m vorgesehen ist.

15. Gleisschaltkreis nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangs- und Sendeeinheiten (T1 bis T6, R1 bis R6) in Kästen (6) zusammengefaßt und mit dem entsprechenden Gleissegment (3) an der elektrischen Spleißstelle (4) mit Hilfe von Kabeln (11, 11') verbunden sind, deren maximale Länge gleich 7 km ist, wobei induktive Kompensationseinrichtungen (111) für Kabel mit einer Länge von mehr als 3,5 km vorgesehen sind.

16. Gleisschaltkreis nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinheiten (T1 bis T6, R1 bis R6) mit den entsprechenden "S"-Kabeln der elektrischen Spleißstellen (4) mit Hilfe von Abstimmkapazitäten (8) verbunden sind, die die äquivalente Impedanz der elektrischen Spleißstelle anheben und das Übertragen von Energie über das Gleis erlauben.