EP0678437A2 - Einrichtung zur internen Zugschlusskontrolle - Google Patents

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EP0678437A2
EP0678437A2 EP95105689A EP95105689A EP0678437A2 EP 0678437 A2 EP0678437 A2 EP 0678437A2 EP 95105689 A EP95105689 A EP 95105689A EP 95105689 A EP95105689 A EP 95105689A EP 0678437 A2 EP0678437 A2 EP 0678437A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
train
speed
locomotive
control
car
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95105689A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0678437A3 (de
Inventor
Werner Dipl.-Ing. Niemeyer-Stein
Original Assignee
STN Atlas Elektronik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STN Atlas Elektronik GmbH filed Critical STN Atlas Elektronik GmbH
Publication of EP0678437A2 publication Critical patent/EP0678437A2/de
Publication of EP0678437A3 publication Critical patent/EP0678437A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/021—Measuring and recording of train speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0054—Train integrity supervision, e.g. end-of-train [EOT] devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/34—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for indicating the distance between vehicles or trains by the transmission of signals therebetween
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • the invention relates to a device for internal train closure control for a locomotive-covered train, in particular freight train, with a variable wagon composition.
  • the invention has for its object to provide a technically simple and reliable device for internal train control of locomotive-covered train with variable wagon composition, so that these trains without "track free” signaling systems operated on routes or sections of line and without safety risk in the mode of operation "driving can be driven from an electrical point of view.
  • the inventive device for internal train termination control has the advantage that it can be used in trains of any configuration.
  • the train terminating device is simply attached to the end car of the train and switched on, switched off again at the destination station and removed from the end car and possibly used again for the end car of another train.
  • An additional wiring in the end car or even a continuous wiring of the train is not necessary.
  • the control device in the driver's cab of the locomotive (here called locomotive for short) can partially use existing electronic and signaling components in the driver's cab, which are available due to the driver's cab signaling in connection with the "driving from an electrical point of view" mode of operation.
  • the transmitting device in the train terminating device and the receiving device in the control device are part of a communication link between the train terminating device and the control device, which are each equipped with a transmitting and receiving device for mutual data transmission.
  • a comparison unit for determining the difference between the end car and locomotive speed and an evaluation unit are provided in the train connection device, which generates a control signal for sending warning signals when the speed difference exceeds a predetermined amount depending on the braking and acceleration processes of the locomotive.
  • the train connection device is able to immediately send a radio warning to the environment when the trailer or a section of the trailer connected to the trailer is separated from the rest of the train, so that a subsequent train can initiate appropriate braking maneuvers based on this warning signal can.
  • the train termination device thus also works autonomously and - regardless of the control device in the driver's cab of the locomotive - gives safety-related information to the following train.
  • the measuring device for measuring the speed of the trailer has an inertial sensor with accelerometers and gyroscopes for detecting the translational and rotational movement of the trailer in three orthogonal body axes, based on a fixed coordinate system, and a computer for calculating the speed of the trailer from the output data of the Inertial sensor.
  • a receiving unit for the GNSS Global Navigation Satellite System
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the latter In conjunction with a power supply designed as a battery or solar cells for the components of the train termination device, the latter is a complete, independent structural unit which can only be fastened mechanically to the trailer. Any electrical connection or other additional sensors are dispensed with, so that the set-up times for attaching the train terminating device to the end car or for releasing it from the end car are extremely short. Due to the rigid attachment of the train end device to the end car, the transmission of the movement of the end car to the inertial sensor is ensured without loss of dynamics.
  • the train connection device is attached to the buffer of the trailer and for this purpose has a holder which is placed around the buffer and, for example by means of a quick-release fastener, is non-rotatably attached to the buffer.
  • a selective radio connection is selected as the communication connection between the control device and the train connection device, which can be established alternately or simultaneously directly between the units involved or indirectly via fixed radio stations of a mobile radio network.
  • the warning signals when the trailer is separated can also be transmitted non-selectively to subsequent trains.
  • the device shown in the block diagram in FIG. 1 for internal train closure control for a locomotive-covered railway train with variable wagon composition, for example for a freight or a passenger train has a train termination device 11 and a control device 12.
  • the train termination device 11 is a separate unit and is housed in a housing 13 which is rigidly but releasably attached to the end carriage of a train.
  • the train connection device 11 is placed on a buffer 10 of the trailer and rigidly connected to the latter by means of a holder 14 encompassing the buffer 10, for example by a screw connection indicated by 15.
  • the screw connection 15 is equipped with a quick-closing lever, which cannot be seen here, so that the fitting and removal of the traction device 11 onto the buffer 10 or from the buffer 10 of the trailer can be carried out in a time-saving manner.
  • An additional lock can prevent the unauthorized removal of the holder 14 from the buffer 10.
  • the control device 12 is installed in the driver's cab of the locomotive (called the locomotive for short).
  • the train termination device 11 has a measuring device 16 for measuring the driving speed of the trailer.
  • This Measuring device 16 consists of an inertial sensor 17 with three accelerometers for detecting the translational acceleration and three gyroscopes for detecting the rotational or angular velocity of the trailer in three mutually perpendicular axes, and a microprocessor 18 for calculating the trailer speed from the output data of the inertial sensor 17 and the mode of operation of such an inertial sensor is known and is described, for example, in [1] or [2].
  • the train termination device 11 has a transmitting device 19 and a receiving device 20, via which a selective communication connection to the control device 12 can be established by radio for the purpose of alternating data transmission.
  • the train termination device 11 also contains a comparison unit 21, an evaluation unit 22 and a further microprocessor 23, which will be discussed in more detail below. All components of the train termination device 11 are powered by a rechargeable battery 24. In addition, solar cells can also be provided. An antenna 25 protruding from the housing 13 of the train terminating device 11 is used to establish the radio connection to the control device 12, which has a corresponding transmitting and receiving antenna 26.
  • the two microprocessors 18 and 23 and the comparison and evaluation units 21, 22 are combined in a computer or computer 27.
  • the control device 12 has a receiving device 28 and a transmitting device 29, which are connected on the one hand to the antenna 26 and on the other hand by one Microprocessor 30 are controlled.
  • a control device 31 and an evaluation device 32 are provided in the control device 12, which in turn are combined with the microprocessor 30 to form a computer or computer 33.
  • the comparison device 31 On the input side of the comparison device 31, the speed signals taken from a tachometer 34 of the locomotive and, on the other hand, via the microprocessor 30, the processed measurement data of the speed measurement device 16 in the train terminal device 11, which are transmitted via the selective radio link and sent to the microprocessor 30 by the receiving device 28.
  • the comparison device 31 determines the difference between the speed of the locomotive and the speed of the trailer and gives it to the evaluation device 32.
  • the evaluation device 32 generates a control signal when the speed difference exceeds an amount which is predetermined as a function of braking and acceleration processes of the locomotive.
  • This control signal is supplied on the one hand to a display 35 which, by lighting up, signals to the train driver that the trailer has been disconnected from the train, and on the other hand to the microprocessor 30, which causes the transmitting device 29 to emit an uncoded warning signal into the surroundings via the antenna 26.
  • This warning signal can be detected by a subsequent train using its radio device, so that the train driver of the following train is warned in good time and can adjust to an expected obstacle on the route.
  • the locomotive speed measured by the tachometer 34 is also communicated to the train terminating device 11 via the transmitter 29, again via the selective radio connection existing between the two.
  • the transmission data coming in via the antenna 25 of the train termination device 11 are received by the receiver 20, processed accordingly in the microprocessor 23 and compared in the comparison unit 21 with the final car speed.
  • the difference between the locomotive speed and the end car speed is fed to the evaluation unit 22.
  • the evaluation unit 22 generates a control signal when the speed difference exceeds a predetermined amount, which is outside of effects generated by braking and acceleration processes of the locomotive.
  • the control signal is converted by the microprocessor 23 into an activation signal for the transmitter 19, which sends an uncoded warning signal into the surroundings of the trailer via the antenna 25.
  • This radio warning signal is received via the radio equipment of a subsequent train, so that it is additionally warned independently of the control device 12 in the locomotive by the train termination device 11 itself.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment described.
  • the locomotive speed can be determined in the control device 12 by means of the same inertial sensor as is used in the train termination device. The connection of the control device 12 to the tachometer 24 is then omitted. With the inertial sensor, the locomotive speed as well as effects generated by braking and accelerating processes of the locomotive can be recorded much more precisely than with the tachometer 24.
  • a receiver unit for the known GNSS Global Navigation Satellite System
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the failure of the GNSS must be accepted for tunnel passages and on mountain roads where the reception facility may be shaded due to steep and high mountain walls. The only remedy here is the additional use of an inertial sensor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Eine für lokbespannte Eisenbahnzüge mit variabler Wagenzusammenstellung geeignete Einrichtung zur internen Zugschlußkontrolle besteht aus einem Zugschlußgerät (11) zur lösbaren starren Befestigung am Schlußwagen des Zuges und aus einem im Führerraum der Lok installierten Kontrollgerät (12). Das Zugschlußgerät (11) weist eine Meßvorrichtung (16) zur Messung der Fahrgeschwindigkeit des Schlußwagens und eine Sendevorrichtung (19) zum Aussenden der Meßdaten auf. Die mittels einer Empfangsvorrichtung (28) im Kontrollgerät (12) aufgenommenen Meßdaten werden einer Vergleichsvorrichtung (31) zum Bestimmen der Differenz zwischen Lokgeschwindigkeit und Schlußwagengeschwindigkeit zugeführt. Eine Auswertevorrichtung (32) erzeugt ein Steuersignal für eine Warnanzeige (35) und/oder einen Warnsignalsender (29), wenn die Geschwindigkeitsdifferenz einen vorgegebenen Betrag überschreitet. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur internen Zugschlußkontrolle für einen lokbespannten Eisenbahnzug, insbesondere Güterzug, mit variabler Wagenzusammenstellung.
  • Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Schienenstrecken ist bereits das "Fahren auf elektrische Sicht (FES) im Bremswegabstand" vorgeschlagen worden (W. Ernst "Fahren auf elektrische Sicht", Signal + Draht, 81 (1989)3, Seiten 39 bis 44). Dabei wird auf der freien Strecke ständig der Abstand bis zum Schluß des vorfahrenden Zuges ermittelt und mit dem Bremsweg, der dem Bremsverhalten des Zuges, den Neigungsverhältnissen der Strecke und der im Augenblick gefahrenen Geschwindigkeit entspricht, verglichen. Das Ergebnis dieser Auswertung wird permanent dem Fahrzeugführer durch Führerraumsignale angezeigt. Beträgt der Abstand bis zum vorfahrenden Zug nur noch dem der Geschwindigkeit entsprechenden Bremsweg zuzüglich eines Sicherheitsabstandes, dann muß der Lokführer oder eine automatische Abstandsregelung eine Geschwindigkeitsreduzierung vornehmen. Unterbleibt ein diesbezüglicher korrigierender Eingriff, wird automatisch eine Zwangsbremsung ausgelöst.
  • Bei dieser Betriebsweise wird auf ortsfeste Signale und "Gleis frei"-Meldeanlagen verzichtet, und die Züge werden mit Fahrerraumsignalisierung und einer internen Zugschlußkontrolle zur ständigen Überprüfung der Vollständigkeit des Zuges ausgerüstet. Die Führerraumsignalisierung wird von örtlichen Zentralen durchgeführt, die fortlaufend aus der Standortbestimmung der Züge und der augenblicklich gefahrenen Geschwindigkeit den Bremsweg entsprechend den Bremsverhältnissen des Zuges und den Streckenverhältnissen ermittelt. Aus Gründen der Betriebssicherheit ist es dabei unerläßlich, daß jeder Zug intern seine Vollständigkeit überprüft und zumindest in sicherheitsrelevanten Zeitabständen an die örtlichen Zentralen meldet.
  • Bei schnell fahrenden Ganzzügen, wie sie durch die ICE-Triebzüge der Deutschen Bundesbahn repräsentiert werden, läßt sich das Problem der Zugschlußkontrolle infolge einer durchgängigen elektrischen Signalverkabelung des Ganzzuges leicht lösen. Bei lokbespannten Reise- und Güterzügen hingegen, bei welchen die Wagen einem ständigen Austausch und Wechsel in der Zusammenstellung unterliegen, stößt eine solche Zugschlußüberwachung auf Schwierigkeiten, so daß man für diese Züge vorschlägt, auf die interne Zugschlußkontrolle zu verzichten und trotz des hohen Kostenaufwandes für "Gleis frei"-Meldeanlagen wiederum Signale für Gleisabschnitte aufzustellen und durch Achszählung den Frei- oder Besetztzustand der Gleisabschnitte zwischen den Signalen zu überwachen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine technisch einfache und zuverlässige Einrichtung zur internen Zugschlußkontrolle von lokbespannten Eisenbahnzügen mit variabler Wagenzusammenstellung zu schaffen, so daß auch diese Züge ohne "Gleis frei"-Meldeanlagen an Strecken oder Streckenabschnitten betrieben und ohne Sicherheitsrisiko in der Betriebsweise "Fahren auf elektrische Sicht" gefahren werden können.
  • Die Aufgabe ist bei einer Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung zur internen Zugschlußkontrolle hat den Vorteil, in Zügen beliebiger Konfiguration eingesetzt werden zu können. Im Startbahnhof wird das Zugschlußgerät in einfacher Weise am Schlußwagen des Zuges befestigt und eingeschaltet, am Zielbahnhof wieder abgeschaltet und vom Schlußwagen entfernt sowie ggf. wieder für den Schlußwagen eines anderen Zuges genutzt. Eine zusätzliche Verkabelung im Schlußwagen oder gar eine durchgehende Verkabelung des Zuges entfällt. Das Kontrollgerät im Führerraum der Lokomotive (hier kurz Lok genannt) kann teilweise auf bereits vorhandene elektronische und signaltechnische Komponenten im Führerraum zurückgreifen, die aufgrund der Führerraumsignalisierung in Verbindung mit der Betriebsweise "Fahren auf elektrische Sicht" vorhanden sind. So ist bereits ein Rechner für die Erfassung und Vorrichtung des Zugstandortes und Verarbeitung der Sendedaten aus den örtlichen Zentralen sowie eine drahtlose Kommunikationsverbindung zu den örtlichen Zentralen vorhanden, die beide problemlos für die weiteren Aufgaben des Geschwindigkeitsvergleichs und der Auswertung der Geschwindigkeitsdifferenz sowie zur Kommunikation mit dem Zugschlußkontrollgerät herangezogen werden können. Die Lokgeschwindigkeit wird ohnehin erfaßt und steht per se dem Kontrollgerät zur Verfügung.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung mit vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Sendevorrichtung im Zugschlußgerät und die Empfangsvorrichtung im Kontrollgerät Teil einer Kommunikationsverbindung zwischen Zugschlußgerät und Kontrollgerät, die zur wechselseitigen Datenübertragung jeweils mit einer Sende- und Empfangsvorrichtung ausgestattet sind. Zusätzlich ist im Zugschlußgerät eine Vergleichseinheit zum Bestimmen der Differenz zwischen Schlußwagen- und Lokgeschwindigkeit und eine Auswerteeinheit vorgesehen, die ein Steuersignal zur Warnsignalaussendung erzeugt, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz einen in Abhängigkeit von evtl. Brems- und Beschleunigungsvorgängen der Lok vorgegebenen Betrag überschreitet. Ist die Kommunikationsverbindung als Funkverbindung ausgebildet, so ist damit das Zugschlußgerät in der Lage, bei Abtrennung des Schlußwagens oder eines mit dem Schlußwagen verbundenen Wagenabschnitts vom Restzug sofort eine Warnmeldung über Funk an die Umgebung abzugeben, so daß ein nachfolgender Zug aufgrund dieses Warnsignals entsprechende Bremsmanöver einleiten kann. Das Zugschlußgerät arbeitet damit zusätzlich autonom und gibt - unabhängig von dem Kontrollgerät in dem Führerraum der Lok - sicherheitsrelevante Informationen an den nachfolgenden Zug.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Meßvorrichtung zur Messung der Schlußwagengeschwindigkeit einen Inertialsensor mit Beschleunigungsmessern und Kreiseln zur Erfassung der translatorischen und rotatorischen Bewegung des Schlußwagens in drei orthogonalen Körperachsen, bezogen auf ein raumfestes Koordinatensystem, und einen Rechner zur Berechnung der Schlußwagengeschwindigkeit aus den Ausgangsdaten des Inertialsensors auf. Alternativ kann anstelle eines Inertialsensors auch eine Empfangseinheit für das GNSS (Global Navigation Satellite System) eingesetzt werden, welches fortlaufend den Ort des Schlußwagens bestimmt, woraus der Rechner die Momentangeschwindigkeit des Schlußwagens berechnen kann. In Verbindung mit einer als Batterie oder Solarzellen ausgebildeten Stromversorgung für die Komponenten des Zugschlußgerätes ist letztere eine komplette, eigenständige Baueinheit, die ausschließlich mechanisch an dem Schlußwagen zu befestigen ist. Jegliche elektrische Verbindung oder sonstige zusätzliche Sensoren entfallen, so daß die Rüstzeiten zum Befestigen des Zugschlußgerätes an dem Schlußwagen bzw. zu dessen Lösen vom Schlußwagen extrem gering sind. Durch die starre Befestigung des Zugschlußgerätes an dem Schlußwagen ist die Übertragung der Bewegung des Schlußwagens auf den Inertialsensor ohne Einbußen an Dynamik gewährleistet.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird das Zugschlußgerät am Puffer des Schlußwagens befestigt und weist hierzu einen Halter auf, der um den Puffer gelegt und, beispielsweise mittels eines Schnellverschlusses, an dem Puffer undrehbar befestigt wird.
  • In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird als Kommunikationsverbindung zwischen Kontrollgerät und Zugschlußgerät eine selektive Funkverbindung gewählt, wobei diese alternierend oder gleichzeitig direkt zwischen den beteiligten Einheiten oder indirekt über ortsfeste Funkstationen eines Mobilfunknetzes hergestellt werden kann. Mit den für die Funkverbindung erforderlichen Sendevorrichtungen können dann ebenfalls die Warnsignale bei Schlußwagentrennung unselektiv an nachfolgende Züge übermittelt werden.
  • Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur internen Zugschlußkontrolle,
    Fig. 2
    eine perspektivische Darstellung eines Zugschlußgerätes der Einrichtung in Fig. 1.
  • Die in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellte Einrichtung zur internen Zugschlußkontrolle für einen lokbespannten Eisenbahnzug mit variabler Wagenzusammenstellung, beispielsweise für einen Güter- oder einen Reisezug, weist ein Zugschlußgerät 11 und ein Kontrollgerät 12 auf. Das Zugschlußgerät 11 stellt eine separate Baueinheit dar und ist in einem Gehäuse 13 untergebracht, das am Schlußwagen eines Zugs starr, aber lösbar befestigt wird. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird das Zugschlußgerät 11 auf einen Puffer 10 des Schlußwagens aufgesetzt und mittels eines den Puffer 10 umgreifenden Halters 14 mit diesem starr verbunden, beispielsweise durch eine mit 15 angedeutete Schraubverbindung. Bevorzugt wird dabei die Schraubverbindung 15 mit einem hier nicht zu sehenden Schnellschließhebel ausgerüstet, so daß das Aufsetzen und Abnehmen des Zugschlußgerätes 11 auf den Puffer 10 bzw. vom Puffer 10 des Schlußwagens zeitsparend durchgeführt werden kann. Durch ein zusätzliches Schloß kann das unbefugte Abnehmen des Halters 14 vom Puffer 10 verhindert werden. Das Kontrollgerät 12 ist im Fahrerhaus der Lokomotive (kurz Lok genannt) installiert.
  • Das Zugschlußgerät 11 weist eine Meßvorrichtung 16 zur Messung der Fahrgeschwindigkeit des Schlußwagens auf. Diese Meßvorrichtung 16 besteht aus einem Inertialsensor 17 mit drei Beschleunigungsmessern zur Erfassung der translatorischen Beschleunigung und drei Kreiseln zur Erfassung der rotatorischen oder Drehwinkel-Geschwindigkeit des Schlußwagens in drei rechtwinklig aufeinanderstehenden Achsen sowie aus einem Mikroprozessor 18 zur Berechnung der Schlußwagengeschwindigkeit aus den Ausgangsdaten des Inertialsensors 17. Aufbau und Wirkungsweise eines solchen Inertialsensors ist bekannt und beispielsweise in [1] oder [2] beschrieben. Weiterhin verfügt das Zugschlußgerät 11 über eine Sendevorrichtung 19 und eine Empfangsvorrichtung 20, über welche per Funk eine selektive Kommunikationsverbindung zu dem Kontrollgerät 12 zwecks wechselweiser Datenübertragung aufgebaut werden kann. Um die Datenübertragung ausschließlich zwischen Zugschlußgerät 11 und Kontrollgerät 12 sicherzustellen, verfügen beide über ein Codiergerät zur selektiven Adressierung, in welches einfach die Zugnummer eingegeben wird. Weiterhin enthält das Zugschlußgerät 11 eine Vergleichseinheit 21, eine Auswerteeinheit 22 und einen weiteren Mikroprozessor 23, auf die im folgenden noch näher eingegangen wird. Alle Komponenten des Zugschlußgerätes 11 werden von einer aufladbaren Batterie 24 gespeist. Zusätzlich können noch Solarzellen vorgesehen sein. Eine aus dem Gehäuse 13 des Zugschlußgeräts 11 hervorstehende Antenne 25 dient zur Herstellung der Funkverbindung zum Kontrollgerät 12, das eine entsprechende Sende- und Empfangsantenne 26 aufweist. Die beiden Mikroprozessoren 18 und 23 sowie die Vergleichs- und Auswerteeinheiten 21, 22 sind in einem Computer oder Rechner 27 zusammengefaßt.
  • Das Kontrollgerät 12 weist eine Empfangsvorrichtung 28 und eine Sendevorrichtung 29 auf, die einerseits an die Antenne 26 angeschlossen und andererseits von einem Mikroprozessor 30 gesteuert sind. Im Kontrollgerät 12 ist eine Vergleichsvorrichtung 31 und eine Auswertevorrichtung 32 vorgesehen, die wiederum mit dem Mikroprozessor 30 zu einem Computer oder Rechner 33 zusammengefaßt sind. Der Vergleichsvorrichtung 31 werden eingangsseitig einerseits die von einem Tachometer 34 der Lok abgenommenen Geschwindigkeitssignale und andererseits über den Mikroprozessor 30 die aufbereiteten Meßdaten der Geschwindigkeitsmeßvorrichtung 16 im Zugschlußgerät 11 zugeführt, die über die selektive Funkverbindung übertragen und von der Empfangsvorrichtung 28 dem Mikroprozessor 30 zugeleitet werden. Die Vergleichsvorrichtung 31 ermittelt die Differenz zwischen der Lokgeschwindigkeit und der Schlußwagengeschwindigkeit und gibt diese an die Auswertevorrichtung 32. Die Auswertevorrichtung 32 erzeugt ein Steuersignal, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz einen Betrag überschreitet, der in Abhängigkeit von Brems- und Beschleunigungsvorgängen der Lok vorgegeben wird. Dieses Steuersignal wird einerseits einer Anzeige 35 zugeführt, die durch Aufleuchten dem Zugführer das erfolgte Trennen des Schlußwagens vom Zug signalisiert, und andererseits dem Mikroprozessor 30, der die Sendevorrichtung 29 veranlaßt, über die Antenne 26 ein uncodiertes Warnsignal in die Umgebung abzustrahlen. Dieses Warnsignal kann von einem nachfolgenden Zug durch dessen Funkeinrichtung erfaßt werden, so daß der Zugführer des nachfolgenden Zuges rechtzeitig gewarnt wird und sich auf ein zu erwartendes Hindernis auf der Strecke einstellen kann.
  • Die vom Tachometer 34 gemessene Lokgeschwindigkeit wird zusätzlich über den Sender 29 dem Zugschlußgerät 11 mitgeteilt, und zwar wiederum über die zwischen beiden bestehende selektive Funkverbindung. Die über die Antenne 25 des Zugschlußgeräts 11 hereinkommenden Sendedaten werden vom Empfänger 20 aufgenommen, im Mikroprozessor 23 entsprechend verarbeitet und in der Vergleichseinheit 21 mit der Schlußwagengeschwindigkeit verglichen. Die Differenz zwischen Lokgeschwindigkeit und Schlußwagengeschwindigkeit wird der Auswerteeinheit 22 zugeführt. Die Auswerteeinheit 22 erzeugt ein Steuersignal, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz einen vorgegebenen Betrag überschreitet, der außerhalb von durch Brems- und Beschleunigungsvorgänge der Lok erzeugten Effekten liegt. Das Steuersignal wird von dem Mikroprozessor 23 in ein Aktivierungssignal für den Sender 19 umgesetzt, der über die Antenne 25 ein uncodiertes Warnsignal in die Umgebung des Schlußwagens aussendet. Dieses Funkwarnsignal wird über die Funkausstattung eines nachfolgenden Zuges empfangen, so daß dieser unabhängig von dem Kontrollgerät 12 in der Lok zusätzlich von dem Zugschlußgerät 11 selbst gewarnt wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann im Kontrollgerät 12 die Lokgeschwindigkeit mittels eines gleichen Inertialsensors ermittelt werden, wie er im Zugschlußgerät eingesetzt wird. Die Verbindung des Kontrollgeräts 12 zum Tachometer 24 entfällt dann. Mit dem Inertialsensor läßt sich die Lokgeschwindigkeit sowie durch Brems- und Beschleunigungsvorgänge der Lok erzeugte Effekte sehr viel genauer erfassen als mit dem Tachometer 24.
  • Für die Geschwindigkeitserfassung des Schlußwagens kann anstelle des Inertialsensors 17 im Zugschlußgerät 11 auch eine Empfangseinheit für das bekannte GNSS (Global Navigation Satellite System) eingesetzt werden. Aufgrund der hohen Genauigkeit der von dem GNSS laufend durchgeführten Ortsbestimmung kann die momentane Geschwindigkeit des Schlußwagens ebenfalls hochgenau erfaßt werden. Allerdings muß bei Tunneldurchfahrten und auf Bergstraßen, wo es infolge steiler und hoher Bergwände zu Abschattungen der Empfangseinrichtung kommen kann, der Ausfall des GNSS in Kauf genommen werden. Abhilfe schafft hier nur der zusätzliche Einsatz eines Inertialsensors.
  • Literaturhinweis von Seite 7:
    • [1] Russell, William T.,
      "Theory of Inertial Navigation",
      University of California Engineering and Physical Sciences Extension Series,
      Inertial Guidance John Wiley and Sons, New York 1962
    • [2] Britting, K.
      "Inertial Navigation Systems Analysis"
      John Wiley and Sons, New York 1971

Claims (8)

  1. Einrichtung zur internen Zugschlußkontrolle für einen lokbespannten Eisenbahnzug, insbesondere Güterzug, mit variabler Wagenzusammenstellung, gekennzeichnet durch ein Zugschlußgerät (11) zur lösbaren starren Befestigung am Schlußwagen des Zuges, das eine Meßvorrichtung (16) zur Messung der Fahrgeschwindigkeit des Schlußwagens und eine Sendevorrichtung (19) zum Ausgeben der Meßdaten aufweist, und durch ein im Führerraum der Lok installiertes Kontrollgerät (12), das eine Empfangsvorrichtung (28) zum Aufnehmen der Meßdaten vom Zugschlußgerät (11), eine Vergleichsvorrichtung (31) zum Bestimmen der Differenz zwischen Lokgeschwindigkeit und Schlußwagengeschwindigkeit und eine Auswertevorrichtung (32) aufweist, die ein Steuersignal für eine Warnanzeige (35) und/oder einen Warnsignalsender (29) erzeugt, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz einen in Abhängigkeit von evtl. Brems- und Beschleunigungsvorgängen der Lok vorgegebenen Betrag überschreitet.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendevorrichtung (19) im Zugschlußgerät (11) und die Empfangsvorrichtung (28) im Kontrollgerät (12) Teil einer jeweils Sender und Empfänger aufweisenden Kommunikationsverbindung zwischen Zugschlußgerät (11) und Kontrollgerät (12) zur wechselseitigen Datenübermittlung sind und daß im Zugschlußgerät (11) eine Vergleichseinheit (21) zum Bestimmen der Differenz zwischen Schlußwagen- und Lokgeschwindigkeit und eine Auswerteeinheit (22) vorgesehen sind, die ein Steuersignal für einen Warnsignalsender (19) erzeugt, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz einen in Abhängigkeit von evtl. Brems- und Beschleunigungsvorgängen der Lok vorgebenenen Betrag überschreitet.
  3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Warnsignalsender von Kontrollgerät (12) und Zugschlußgerät (11) jeweils von deren Sendevorrichtung (29 bzw. 19) gebildet ist.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (16) zur Messung der Schlußwagengeschwindigkeit einen Inertialsensor (17) mit Beschleunigungsmessern und Kreiseln zur Erfassung der translatorischen und rotatorischen Bewegung des Schlußwagens in drei rechtwinklig aufeinanderstehenden Achsen und einen Mikroprozessor (18) zur Berechnung der Schlußwagengeschwindigkeit aus den Ausgangsdaten des Inertialsensors (17) aufweist.
  5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugschlußgerät (11) einen Halter (14) aufweist, der zur lösbaren Befestigung an einem Puffer (10) eines Eisenbahnwagens ausgebildet ist.
  6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugschlußgerät (11) zu seiner Stromversorgung eine vorzugsweise aufladbare Batterie (24) enthält.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugschlußgerät (11) zu seiner Stromversorgung Solarzellen aufweist.
  8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationsverbindung zwischen Zugschlußgerät (11) und Kontrollgerät (12) eine selektive Funkverbindung ist.
EP95105689A 1994-04-15 1995-04-15 Einrichtung zur internen Zugschlusskontrolle. Withdrawn EP0678437A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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DE4413114 1994-04-15
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