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Eisenbahn-Sicherungseinrichtung mit drahtloser Ubertragung von Fahrortmeldungen
vom Zug an eine Zentrale und von Befehlen an den Zug Auf Strecken mit verhältnismäßig
geringem Verkehr, z. B. auf Nebenbahnen, wäre ein Signalsystem von Vorteil, bei
dem der Lokführer seine Befehle und Weisungen.über Weiterfahrern. oder Halten des
Zuges von einem zentralen Streckenfahrdienstleiter durch drahtlos übermittelte Führerstandsignale
statt durch ortsgebundene Strecken-oder Bahnhofssignale erhält. Hierzu ruß der Fahrdienstleiter
wissen, wo der Zug sich befindet.
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Die einzelnen Streckenpunkte, an denen. die Meldungen abgesetzt werden
sollen, können durch eine Reihe von Impulsen mit wechselnder Polarität und mit veränderlichem
Abstand unterschieden werden. Diese so von der Strecke auf der Lokomotive empfangenen
Beeinflussungen werden nach einem bestimmten System an die Zentrale weitergesendet.
Gemäß der Ei rfindung werden mit jeder Ortsmeldung noch weitere Begriffe,
die den Ort oder das Fahrzeug betreffen, z.B. die Zugnummer, mit übertragen, die
für jeden Zug dieselbe ist und daher eine bestimmte Kennung besitzt, nach der in
der Zentrale der jeweils neu gemeldete Fahrort des betreffenden Zuges angezeigt
und erkannt werden kann. Dann ist der Streckenfahrdienstleiter in der Lage, jedem
Zug weitere Aufträge auf dem gleichen Wege zukommen zu lassen.
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Bei diesem Verfahren ist ein Mindestaufwand an Gleiseinrichtungen
anzustreben, d. h. die Zahl der Fahrortsmeldungen möglichst niedrig zu halten. Andererseits
ist es unter Umständen erwünscht, außer diesen Ortsmeldungen noch weitere Kennzeichen
zu übertragen, die den Fahrdien@stleiter den unterschiedlichen Charakter :der einzelnen
Streckenpunkte
anzeigen und ihn gegebenenfalls zu verschiedenen Handlungen- veranlassen- sollen.
So kann es für die Zentrale von Bedeutung sein, zu unterscheiden, in welcher Richtung
ein Zug .den zu meldenden Fahrort befährt, ferner ob ein Zug sich in Annäherung
an einen Bahnhof oder Haltepunkt, eine Kreuzungs-, Abzweig- oder Blockstelle befindet,
ob er innerhalb eines Bahnhofs auf einem bestimmten Gleis hält oder ob er den Bahnhof
üsw. bereits verlassen hat. In jedem Falle kann die Aüs-. wirkurig in der Zentrale
eine andere sein, au!f die der Fahrdienstleiter durch diese unterschiedlichen Kennungen
irgendwie, z. B. durch-verschiedenartige -optische Anzeigen oder akustische Zeichen,
besonders aufmerksam gemacht wird. , Die Unterscheidung kann z. B darid bestehen,
da:ß die bei der Annäherung an einen Bahnhof oder an eine Kreuzungsstelle gesendeten
Rahrortmeldungen die Aufforderungen an den Fahrdienstleiter in sich schließen, innerhalb
einer bestimmten kurzen Frist einen Befehl an den Zug zur Weiterfahrt abzugeben,
um den Zug nicht urinnötig vor dem Bahnhof halten zu lassen, fatlls die Einfahrt
erlaubt ist. Diese Gruppe von Fahrortmieldungen enthält also die Anforderung eines
»Sofortbefehls«. Dagegen braucht eine andere Gruppe von Meldungen eine solche Anforderung
nicht zu enthalten, da dem Fahrdienstleiter lediglich angezeigt werden . soll, daß
der Zug einen bestimmten Streckenpunkt erreicht oder den Bahnhof verlassen hat,
ohne da:ß der Lokführer nochmals einen weiteren Auftrag zum Weiterfahren benötigt.
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Weitere Gruppen von Meldungen können statt dessen auch die. Anforderung
eines Befehls enthalten, der nicht unbedingt sofort erteilt werden muß, so daß dem
Fahrdienstleiter etwas mehr Handlungsfreiheit gewährt wird. Dies ist z. B. der Fall,
wenn der Zug bereits auf einem Bahnhofsgleis hält und gegebenenfalls einige Zeit
warten kann, selbst wenn gegen die Weiterfahrt kein Hindernis vbrliegt. Diese Meldungen
können auch die Anzeige in sich schliiießen, auf welchem Gleis eines Bahnhofs, einer
Kreuzungsstelle oder hinter einer Abzweigung der Zug fährt bzw. zum Halten kommt.
Hierfür wird man sich im allgemeinen mit wenigen, z. B. nur zwei Kennungen begnügen
können, nämlich zur Anzeige des geraden Gleises und einer Abzweigung. Die Unterscheidung
von mehreren abzweigenden Gleisen ist meist entbehrlich und kann notfalls mit einer
weiteren Ortsmeldung mit der Zusatzkennung für die Verzweigung gegeben werden. Auf
diese Weise wird die Zahl dieser Zusatzkennungen niedrig gehalten. Solche zusätzlichen
Merkmale zu den FahTortmeldungen können gemäß der Erfindung ohne Mehraufwand an
Gleiseinrichtungen ermöglicht werden. Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis
zunutze, daß es für diese Art von Zusatzmerkmalen wesentlich ist, daß sie keine
selbständigen, d: h. örtlich unterscheidbaren Fahrortmeldungen darstellen. Bestimmten
Gruppen von Fahrortkennungen sind ganz bestimmte Merkmale -eigen, während andere
Gruppen wieder andere Merkmale enthalten. So werden die zur Erhöhung der Anzahl
von Impulskombinationen verwendeten Möglichkeiten, verschiedene,Gruppen zu bilden,
bei denen -entweder- .alle Impulse dicht aufeinanderfolgen oder zwischen den einzelnen
Impulsen verschieden lange Pausen liegen, gleichzeitig als Unterscheidungsmerkmale
für diese zusätzlichen Übertragungsbegriffe ausgenutzt. Es lassen sich z. B. zwei
Merkmale unterscheiden, indem alle Impubskombinationen, die mit einem Plusimpuls
beginnen und daher stets zuerst das Plusrelais betätigen, der einen Gruppe zugeordnet
werden, während alle Kombinationen:, die mit einem Minusimpuls beginnen, zur anderen.
Gruppe gehören. Innerhalb dieser beiden Hauptgruppen können in .gleielier Weise
Untergruppen mit Betätigung der Plus- oder Minusrelais beim zweiten oder einem noch
späteren Impuls unterschieden werden. Man kazin auch jeweils den letzten b:zw. vorletzten
einer Reihe von Impulsen als zusätzliches Unterscheidungsmerkmal zu den Ortsmeldungen
wirksam werden lassen. Man braucht bei all diesen Verfahren nur dafür zu sorgen,
daß der zur Kennzeichnung -ausgewählte erste, weitere oder letzte Impuls in der
Empfangseinrichtung der Lokomotive bzw. der Streckenzentrale Relais betätigt, die
unabhängig von der übertragenen Fahrortmeldung auch diese gewünschte Zusatzkennung
auslösen und zur Anzeige bringen.
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Eine weitere Möglichkeit zur Unterscheidung dieser Zusatzmerkmale
besteht gemäß der Erfindung :darin, daß man sie vom Abstand der einzelnen Impulse
innerhalb jeder Impulskombination abhängig macht. So mögen, um beliebige Beispiele
zu "wählen, die folgenden Kombinationsgruppen von je drei Impulsen den folgenden
Zusatzmerkmalen zugeordnet werden. -
| Fall Impulskombinationsgruppe - - Übertragungswirkung - |
| I x . . . . . x x Fahrortmeldung vor Bahnhöfen, Kreuzungs-
oder Blockstellen mit |
| x . . x x »Anforderung eines Sofortbefehlsa |
| II x x . . x - Fahrortmeldung hinter Bahnhöfen oder Kreuzungsstellen
ohne Befehls- |
| x x . . . . : x - _ anforderung |
| III x . . . . . x . : >C Fahrortmeldung in geraden Bahnhofsgleisen
mit Anforderung eines |
| x. . . x . , . . . x »Befehls mit Wartezeit« |
| IV x x x Fahrortmeldung in abzweigenden Überholungsgleisen
mit Anforderung |
| x . . x . . x eines »Befehls mit Wartezeit« |
| x . . . . . x . . . . . x |
Hierbei unterscheiden sich die ersten vier Gruppen von den übrigen
durch den Wechsel zwischen kurzen und mittleren bzw. langen Abständen, die beiden
folgenden Gruppen durch -den Wechsel zwischen nur mittleren und langen Abständen.
die drei letzten Gruppen durch gleichmäßig kurze, mittlere oder lange Abstände.
In der Empfangs- und Auswerteinrichtung der Plus- und Minusimpulse werden die den
Abstand der Impul,se messenden Relais benutzt, um nicht nur a1;5 llauptaufgabe die
Auswahl der zugeordneten Streckenpunkte zu treffen, sondern auch als Nebenaufgabe
das zugeordnete Zusatzmerkmal anzuzeigen. Diese Nebenaufgabe erfordert praktisch
keinen wesentlichen Mehraufwand.
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Werden diese Kombinationen nach obigem Beispiel für eine zweigleisige
Strecke voll ausgenutzt, so ergeben sich in jedem der Fälle I bis IV sechzehn verschiedene
Ortsmeldungen, da bei jeder Kombinationsgruppe acht verschiedene Plus- und Minusimpulskombinationen
möglich sind. Dies würde einer Strecke mit acht Unterwegsbahnhöfen oder Kreuzungsstellen
entsprechen. Dabei ist bereits berücksichtigt, daß das abzweigende Überholungsgleis
in beiden Fahrtrichtungen gemeinsam benutzt wird und hierbei nur die Hälfte aller
Kombinationsmöglichkeiten ausgenutzt werden kann; denn es sind demselben Überholungsgleis
stets zwei entgegengesetzte Impulsfolgen mit gleicher Wirkung zuzuordnen, von denen
die eine in der einen Fahrtrichtung und die andere in der Gegenrichtung zur Anwendung
kommt. Darum sind hierfür auch die drei Kombinationsgruppen mit symmetrischem Impulsabstand
ausgewählt worden.
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Die Erfindung soll jedoch nicht auf das angegebene Beispiel beschränkt
bleiben, sondern kann beliebige andere Kombinationsgrüppen ausnutzen, die sich durch
irgendein Kennzeichen voneinander unterscheiden und dadurch die Zuordnung zu verschiedenen
zusätzlichen Übertragungsmerkmalen ermöglichen.
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Für den Fall, daß man beim Befahren von Bahnhofsgleisen darauf verzichten
kann, selbständige Ortsmeldungen zu .geben, weil aus der vorhergehenden Meldung
»vor« dem betreffenden Bahnhof keine Zweifel über die Zugehörigkeit des gemeldet-en
geraden oder abzweigenden Gleises zu diesem Bahnhof besteht, kann man auch die Fälle
III und IV auf eine einzige Impulskombination beschränken und sich innerhalb der
Bahnhofsgleise mit der Übertragung der Zusatzmerkmale allein, nämlich der Kennzeichnung
der Gleisnummer des Bahnhofs, begnügen, ohne eine besondere Fahrortkennung zu geben.
Setzt man hierfür vier verschiedene Gleise als Höchstzahl aller jeweils vorkommenden
Bahnhofsgleise an, so werden auch nur vier Impulskombinationen für diesen Zweck
auf der gesamten Strecke benötigt, von denen einige sich an jedem Bahnhof entsprechend
der Zahl der Gleise wiederholen. Die übrigen hierfür nicht mehr benötigten Kombinationsgruppen
können dann für die Zusatzkennengen nach Fall I und II mitbenutzt werden oder Sonderaufgaben
vorbehalten bleiben.
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Das für die zweigleisige Strecke beliebig gewählte Beispiel sowie
die erwähnten Abwandlungsmöglichkeiten eignen sich auch für eine eingleisige Strecke,
bei der auf jedem Gleis Fahrten in beiden Richtungen stattfinden. Man muß jedoch
die Gleismagnete und Lokempfänger unsymmetrisch zur Gleisachse, z. B. nahe der rechten
Fahrschiene, anordnen, um Beeinflussungen nur in einer Fahrtrichtung zu erhalten.-
Dies erfordert die ;gleiche Anzahl von Gleitsmagneten wie für die beiden Gleise
einer zweigleisigen Strecke bzw. die doppelte Anzahl gegenüber einer symmetrischen
Anordnung in Gleismitte. Macht man jedoch, um Gleismagnete zu sparen, von einer
symmetrischen Anordnung Gebrauch, so kann nur die Hälfte aller Kombinationsmöglichkeiten
ausgenutzt werden. Denn jede Impulsfolge bei Fahrten in der einen Richtung entspricht
einer entgegengesetzten Impulsfolge bei Fahrten in der Gegenrichtung. Will man in
dieser Gegenrichtung keine Fahrortmeldung übertragen, so muß die entgegengesetzte
Impulsfolge unwirksam bleiben und kann auch an anderen Streckenpunkten nicht mehr
ausgenutzt werden.
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Gemäß der Erfindung werden jedoch die- Übertragungsstellen auf der
Strecke so angeordnet, daß jeder Streckenpunkt in beiden Fahrtrichtungen eine Übertragung
an die Zentrale zur Folge hat, und zwar zum Teil mit gleicher Wirkung, soweit dies
für Fahrten in beiden Richtungen erwünscht ist, zum Teil aber mit verschiedenen
Wirkungen entsprechend einigen zuvor erwähnten zusätzlichen Unterscheidungsmerkmalen,
die richtungsabhängig sind.
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Ein Beispiel für die Anordnung und Wirkung der Streckenpunkte ist
in Fig. r dargestellt. Sie zeigt einen Ausschnitt aus einer eingleisigen Strecke
mit zwei Bahnhöfen X und Z, von denen der eine, X, zwei Bahnhofsgleise und der andere,
Z, drei Bahnhofsgleise besitzt. Die in den Gleisen .eingezeichneten Dreiecke a,
b und Punkte c bedeuten Beeinflussungsstellen, bestehend aus mehreren Gleismagneten
mit wechselnder Polarität und in verschiedenem Abstand, an denen die Züge jeweils
unterschiedliche Beeinflussungen zur Aussendung von Meldungen erfahren, und zwar
nicht nur von Fah.rortmeldungen, sondern auch von zusätzlichen Merkmalen
a, b, cl, c2, c3 zur weiteren Unterscheidung des Charakters dieser Meldestellen.
Die schwarzen Dreiecke a1, a2, a4, a5 bedeuten Fahrortmeldungen mit Anforderung
eines Sofortbefehls in der durch den Pfeil angegebenen Fahrtrichtung. Die hellen
Dreiecke b1, b2, b3, b4, b5 bedeuten Fahrortmeldungen ohne Befehlsanforderung. Diese
Beeinflussungsstellen sind beiderseits der Bahnhöfe so angeordnet, daß ein Zug,
der sich z. B. mit der höchstzulässigen Geschwindigkeit einem Bahnhof nähert, seine
Meldung so zeitig an die Zentrale abgibt, daß der Streckenfahrdienstleiter innerhalb
weniger Sekunden den Befehl zur Weiterfahrt, d. h. zur Einfahrt in den Bahnhof,
geben kann, falls die Betriebsbedingungen dies zupassen. Geschieht
dies
nicht; so ruß der Lokführer den Zug noch vor der Haltetafel (»Trapeztafel«) bzw.
vor dem Haltsignal zum Halten bringen und einen späteren Befehl abwarten. Die Gleismagnete
müssen, daher in einem Abstand vor dieser Haltetafel liegen, der mindestens der
Summe des Bremsweges und des während der Wartezeit zurückgelegten Weges entspricht.
Bei einer Höchstgeschwindigkeit von beispielsweise 6o km/Std. und einer Wartezeit
von 6 Sekunden beträgt der Warteweg ioo m. Rechnet man je nach der Zuggattung mit
Bremswegen von 5oo bis 700 m, so ruß der Abstand mindestens zwischen 6oo
und 8oo m gewählt werden, um den Zügen den Befehl zur Weiterfahrt rechtzeitig übermitteln
zu können, ohne daß unnötige Aufenthalte entstehen.
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Dieser Abstand wird im allgemeinen größer !sein als die größte Zuglänge;
bei kürzeren Zügen können auch kleinere Bremswege angesetzt werden. Daher wird auch
,ein ausfahrender Zug, dessen Lokomotive dieselbe Beeinflussungsstelle in entgegengesetzter
Fahrtrichtung befährt, den Bahnhof bereits. ganz verlassen haben. Auf die Möglichkeit
einer unbemerkten Zugtrennung wind hierbei keine Rücksicht genommen, bzw. es wird
vorausgesetzt, daß eine solche Zugtrennung ernrbweder vom Lokführer wahrgenommen
wird oder sich durch geeignete Hilfsmittel selbst anzeigt. Wenn ein ausfahrender
Zug im Bahnhof .bereits den Befehl zur Weiterfahrt erhalten hati so gilt .er bis
zur nächsten Block- oder Haltestelle bzw. bis. zur Haltetafel vor dem nächsten Bahnhof.
Der Lokführer erwartet und braucht also unterwegs keinen neuen Fahrbefehl. Trotzdem
ist es dem zentralen Fahrdienstleiter erwünscht, zu erfahren, wann der Zug den Bahnhof
verläßt. Daher ruß der Zug bereits beim Befahren. des ersten Beeinflussungspunktes
hinter dem Bahnhof eine Fahrortmeldung geben, ohne dadurch einen neuen Befehl anzufordern.
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Um diesen Betriebsbedingungen zu genügen, wird gemäß der Erfindung
dieselbe Beeinflussungsstelle, die "vor der Einfahrt einen Sofortbefehl anfordert,
in der Gegenrichtung zur Fahrortmefdhmg ohne Befehlsanforderung benutzt. Die Impulskombination
der Gleismagnete wird demgemäß so gewählt, daß diese unterschiedlichen Wirtungen
in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung zustande kommen, während die Fahrortmeldungen
an dieser Stelle stets die gleichen bleiben,.
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Im Beispiel der Fig. i ist ferner angenommen, daß (besonders auf langen
Blockstrecken) zwischen den beiden Bahnhöfen X und Z nochmals eine Fahrortmeldung
in beiden Richtungen gegeben werden soll, während auf eine Befehlsanforderung verzichtet
wird: Die Impulskombin#2.tion wird daher so gewählt, daß sie in beiden Richtungen,
den gleichen Charakter b (helles Dreieck) besitzt.
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In den Bahnhöfen kann gemäß der Erfindung an Ste@1le einer Anforderung
zur sofortigen Befehlsübermittlung a auch eine Befehltsanforderung mit Wartezeit
c (,schwarzer Punkt) übertragen werden, «teil hier die Züge meist halten und durch
V@rzögerungen der Befehlsabgabe keine unnötigen Aufenthalte verursacht werden. Diese
Maßnahme soll den Fahrdienstleiter von allzu scharf gespannter-Aufmerksamkeit über
die Zugbewegungen innerhalb der überwachten Strecke etwas entlasten, besonders wenn
mehrere Züge gleichzeitig an verschiedenen Streckenpunkten zu: verfolgen und Kreuzungen
oder überhotlungen durchzuführen sind.
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Unabhängig hiervon gibt der einfahrende Zug im geraden Gleis eine
andere Kennung c1, c3 als im abzweigenden Gleis, c2, c4 oder in einem weiteren Überholungsigleis
c5. Bei,diesem Beispiel der Fig. i geben alle Bahnhofsgleise auf allen Bahnhöfen
,ihre eigenen Fahrortmeldungen und verbrauchen daher noch verhältnismäßig viel Impuliskombinationen
mit gleichartiger Wirkung in. beilden Richtungen.
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Demgegenüber ist im Beispiel der Fig.2 die Vereinfachung getroffen,
daß in den Bahnhofsgleisen keine selbständigen Fahrortmeldungen c, sondern nur die
Befehlsanforderungen mit Wartezeit und die besonderen Merkmale zur Unterscheidung
des geraden Gleises d1 von abzweigenden Gleisen d2, d3 übertragen werden sollen,
die für sämtliche Bahnhöfe oder Kreuzungsstellen gelten (auf die Spitze gestellte
.schwarze Dreiecke). Diese Vereinfachung erscheint zulässig, nachdem jeder Zug schon
vor jedem Bahnhof die selbständige Fahrortmeldurng gegeben hatte.
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Ferner ist in Fig. z gegenüber der Fig. i die Abänderung vorgesehen,
daß die Meldestelle zwischen den Bahnhöfen X und Z als Blockstelle Y angesehen wird,
bei der die Züge einen reuen Fahrbefehl erwarten und .daher einen Sofortbefehl (schwarzes
Dreieck) anfordern müssen. Auch hierzu kann die Übertragung des Merkmals für das
gerade Gleis d1 :genügen, nachdem der Zug bei der vorhergehenden Übertragung den
Fahrort b3 gemeldet hatte, also ein Zweifel über den neuen Ort nicht entstehen kann.
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Durch dieses Verfahren kann die Zahl der benötigten Impulskombinationen
wesentlich vermindert werden, .oder es kann urigekehrt der Anwendungsbereich eines
Systems mit einer bestimmten Anzahl verfügbarer Impwlskornbina tionen auf eine längere
Strecke bzw. auf eine größere Anzahl von Bahnhöfen, Kreuzungsstellen od. dgl. ausgedehnt
werden.