EP0853574B1 - System zur semikontinuierlichen steuerung von spurgeführten fahrzeugen - Google Patents

System zur semikontinuierlichen steuerung von spurgeführten fahrzeugen Download PDF

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EP0853574B1
EP0853574B1 EP97938896A EP97938896A EP0853574B1 EP 0853574 B1 EP0853574 B1 EP 0853574B1 EP 97938896 A EP97938896 A EP 97938896A EP 97938896 A EP97938896 A EP 97938896A EP 0853574 B1 EP0853574 B1 EP 0853574B1
Authority
EP
European Patent Office
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route
signal
assigned
vehicles
vehicle
Prior art date
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Application number
EP97938896A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0853574A2 (de
Inventor
Helmut Uebel
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Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel CIT SA
Alcatel SA
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Alcatel CIT SA, Alcatel SA filed Critical Alcatel CIT SA
Publication of EP0853574A2 publication Critical patent/EP0853574A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0853574B1 publication Critical patent/EP0853574B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/121—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using magnetic induction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or train, e.g. braking curve calculation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/125—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using short-range radio transmission

Definitions

  • the invention relates to a system for the semi-continuous control of track-bound vehicles according to the preamble of claim 1.
  • a route center transmits via radio Cyclic data telegrams with control information to everyone in their area located vehicles. Since the controller is based on the current driving location related vehicle, it must be ensured that the vehicle always only evaluates and takes into account the information relevant to its respective Driving location is decisive. For this purpose, the vehicles are fixed, punctiform Transmission facilities on the route valid for the respective route location Identifiers communicated, with the help of which they are relevant for them Data telegrams from the telegram sequence sent by the control center can sort out and evaluate.
  • US-4 711 418 is a radio based signal and traffic control system known, on the beacon arranged on the route the passing train technologically secure way to transmit information from which a computer in Locomotive calculated the current location. The whereabouts will then communicated to a central station by radio. There is the goal and the Locations of the trains the signal position for the following one Route section determined.
  • a radio system in which Message telegrams between trains and along a railway line arranged transceiver stations are exchanged.
  • the central transceiver take the path of the train calculated in advance and only those transceiver stations switched on, which are at the respective location of the train.
  • the one used in the transmission section Frequency is the train at the beginning of each transmission section over a Reporting point communicated.
  • This radio system is suitable for exchanging messages along a linear route. For route areas with a large number of path elements such as B. a train station, this system is not suitable, because by combining several transceiver stations too larger transmission sections of the same frequency a message not one can be assigned to specific locations.
  • the Allocation of separate message channels to individual route locations enabled also a completely or partially decentralized arrangement of the track-side Channel. These can then be close to the route locations assigned to them Signal locations e.g. on the light signals, what housed the operation with low performance and range problems that arise when using a central transmitter can occur in extensive route areas.
  • a supply from the light signal circuit as well as the direct takeover of the Signal information on the signal can be set up without difficulty and enables the transmission of the current signal term to the vehicles Route signals despite ignorance of the current signal concept in the control center.
  • So claim 2 relates to the inclusion of signal locations in the set of predetermined, provided for the assignment of route information Track locations and the transmission of the current signol term together with the other route information.
  • Claims 3 to 7 relate to the realization of the route locations individually assigned news channels. These can, according to claim 3, as Radio channels with different carrier frequencies, according to claim 4, as channels a time-multiplexed or frequency-multiplexed data transmission system or, according to claim 5, as channels within a spread frequency band be formed, the latter technique in two variants, namely frequency hopping coded (claim 6) or psoido noise - coded (claim 7) can be carried out and by far the most rational use of the available standing frequency band.
  • Claim 8 provides for route locations that are signal locations at the same time additional transmission of a signal identifier and the signal removal.
  • the subject of claim 9 is the arrangement of a further punctiform Transmission device at a signal location or shortly after and enables the location-dependent deletion of the last valid selection criterion and / or the output of a new, the next predetermined route location assigned selection criterion.
  • Claim 10 relates to the deletion of the valid selection criterion depending from the distance covered by the vehicle and measured on the vehicle.
  • a further development of the invention as set out in claim 1 provides the successive punctiform on the route Transmission devices with themselves in a given direction of travel to assign assigned sequence-changing indicators provided by the Vehicles are included and with the help of the vehicles their Determine and check the direction of travel. Even failures of punctiform Transmission devices can then be easily recognized by the vehicles become.
  • Claim 12 finally, relates to the establishment of a communication link towards the vehicle towards the route center or another Path device. This enables a transfer of Vehicle characteristics (e.g. train number) or the issuing of control commands to trackside facilities such as level crossings or switches.
  • Vehicle characteristics e.g. train number
  • trackside facilities such as level crossings or switches.
  • Fig. 1 is a track GL with a light signal S and two point-shaped Transmission facilities, e.g. B. Transponders TR1 and TR2 shown. Instead of Transponders can also use short, punctiform line conductor loops Find use.
  • the transponder TR2 is so far away from the signal S that a Also shown in the figure vehicle FZ, the transponder TR2 straight in the direction of the signal, before the signal with a Service braking can be brought to a standstill.
  • the vehicle is equipped with a control device SG, a receiver ET for Transponder signals and a receiver EF for radio signals equipped with a radio transmitter FS connected to the light signal constantly along the route, in Direction of the transponder TR2.
  • the radio signals are e.g. with a high bit rate pseudo noise code (PN code) and can only be coded by one Recipients can be recorded and evaluated who knows the exact code or can reproduce with the help of the Education Act known to him.
  • PN code pseudo noise code
  • This code or its education law is transferred from transponder TR2 to each passing vehicle Vehicle overreaches so that a vehicle as soon as it has the transponder TR2 has happened, the radio signals of the transmitter FS connected to the signal S. can receive and evaluate.
  • PN-coded one can also frequency hopping coded, spread spectrum radio signal are sent. Also the Use of a dedicated radio channel with the transponder TR2 frequency communicated to the vehicle is possible if the frequency used is Is available and is not disturbed.
  • the transponder TR1 arranged in the immediate vicinity of the signal has the Task to transmit deletion information to the vehicle, another Evaluation of the radio signals from the transmitter FS stops as soon as the vehicle receives the Transponder TR1 has passed. But it can also be programmed so that it selection criterion transmitted on the transponder TR2, the PN code or its Education law for receiving the signals of the transmitter FS, through which to receive of the transmitter assigned to the next signal location Information replaced. Both transponders also transmit one individually assigned license plate, so that from the order of a vehicle recorded license plate to be closed on the direction of travel and received, transmitted by the radio transmitter for the opposite direction Information can be recognized as invalid.
  • the information emitted by the transmitter FS is selective to the signal location assigned and contains the current signal term and also route data such as Route inclination, maximum route speed and the distance to the next Signal.
  • route data such as Route inclination, maximum route speed and the distance to the next Signal.
  • transmission of route data can also be carried out via the Transponder.
  • Figure 2 shows a station system with two continuous tracks GL1, GL2 and two branching tracks GL3 and GL4 and different auxiliary and Siding reproduced.
  • Specified route locations which are usually also The location of signals S1 to S14 is certain route information assigned and is within a in the direction of travel in front of each Track section of the track location on approaching vehicles by radio transfer.
  • the radio transmitters for this are sometimes located at a central location, e.g. in an interlocking Z, partly arranged decentrally, on the light signals S1 and S14 and transfer one for each given route location individually associated message channel.
  • the one for receiving each Required selection criteria such as. B.
  • transponders T1 to T9 transferred to the vehicles.
  • These transponders can be made in a known manner work inductively or as a microwave transponder or short line conductor loops be trained.
  • a vehicle traveling from left to right, for example in FIG. 2 on track GL1 first reaches signal S1, the location of which is a given route location associated message channel is.
  • the set signal term is here together with other route information to be transmitted from one on the Signal placed transmitter in the direction of the closing track broadcast.
  • the vehicle coming from there has a long way to go before the signal S1 passes a transponder not shown in Fig.2 and from this to Receive the information associated with the route location of signal S1 get the necessary selection criteria transferred. So the vehicle was able to record its signal concept well before signal S1 to be taken into account when calculating its path-speed curve.
  • the vehicle passes the transponder T1.
  • This is a next predetermined route location, where signal S6 is located, assigned and transmits a selection criterion for receiving this next route location assigned message channel on the vehicle.
  • a delete command is transmitted which is the previously valid one Selection criterion in the memory of the vehicle radio receiver is deleted.
  • the transponder T1 the identifier of the signal S6 and the distance this signal are transmitted.
  • the transponder T1 and the subsequent transponders are in a predetermined order along the route changing transponder labels, e.g. consecutive numbers issued, see above the vehicle can recognize its respective direction of travel from its sequence and disregard information given for the opposite direction of travel.
  • the predefined route locations centrally broadcast news channels.
  • a collective transmission device arranged in the signal box or in its immediate vicinity with several transmitters, the one known in the signal box, the Signals located in the station area at predetermined route locations assigned signal terms and any other route data to be transmitted supplied via a data line and sends them via the route locations in each case assigned news channels. This is done with as little as possible Transmitting power generally directed in the relevant Antennas emitting track area.
  • the vehicle thus experiences as soon as it has passed the transponder T1 Signal term of the signal S6 by receiving the corresponding one from the transmitter Signal box Z broadcasting news channel.
  • the same function as that Transponder T1 has transponder T2.
  • the vehicle receives the selection criterion for the reception of the route location where the Signal S13 is assigned to the message channel and can be the signal S13 set signal term via this also radiated from the signal box transmitter Record news channel.
  • the transponder at the location of signal S13 T3 is no longer assigned to a given route location and therefore transmits only the delete command for the last valid selection criterion and e.g. one for the maximum speed of the journey continues.
  • Specified route locations need not be signal location locations. So can e.g. a slow speed point or one in the branch direction only with restricted speed switch a message channel be assigned and a selection criterion by means of a sufficient Transponders installed in front of the route can be transmitted. May e.g. in Fig.2 the Turnout at the junction of track GL4 from track GL2 towards track GL4 can only be driven at a limited speed, so on track GL2 from right to left moving vehicles the respective switch box and thus the prescribed speed limit over a from Signal box transmitter broadcast message channel are communicated, the Selection criterion is transferred to the vehicle via the T5 transponder.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur semikontinuierlichen Steuerung von spurgebundenen Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges System ist z.B. aus der DE 26 57 719 A1 bekannt und dort im Zusammenhang mit Fig.2 beschrieben. Auch die Patentschrift US 4,735,383 A offenbart ein derartiges System. Eine Streckenzentrale sendet über Funk zyklisch Datentelegramme mit Steuerungsinformation an alle in ihrem Bereich befindlichen Fahrzeuge. Da die Steuerung auf den aktuellen Fahrort eines jeweiligen Fahrzeuges bezogen ist, muß sichergestellt sein, daß das Fahrzeug immer nur die Information auswertet und berücksichtigt, die für seinen jeweiligen Fahrort maßgeblich ist. Hierzu werden den Fahrzeugen über ortsfeste, punktförmige Übertragungseinrichtungen an der Strecke für den jeweiligen Streckenort gültige Kennungen mitgeteilt, mit deren Hilfe sie die für sie jeweils relevanten Datentelegramme aus der von der Zentrale ausgesendeten Telegrammfolge aussortieren und auswerten können.
Die Verwendung eines einzigen Datenkanals zur Übertragung von Steuerungsinformation auf eine Vielzahl von Fahrzeugen stellt für Strecken mit wenigen Wegelementen und geringem, allenfalls mittlerem Verkehrsaufkommen möglicherweise eine brauchbare Lösung dar, um einerseits einen entlang der gesamten Strecke verlegten Linienleiter, andererseits die Übertragung zeitveränderlicher Daten über punktförmige Übertragungseinrichtungen und hierzu erforderliche Kabelverbindungen zu den Übertragungseinrichtungen zu vermeiden. Bei höherem Verkehrsaufkommen und in vielgleisigen, weitverzweigten Anlagen wird der Sendezyklus jedoch so lang, daß der notwendige dichte Fluß von Steuerungsinformation für die einzelnen Fahrzeuge nicht mehr garantiert werden kann. Wenn dann, z.B infolge von Übertragungsstörungen, einzelne empfangene Datentelegramme verfälscht sind und verworfen werden müssen, kann es zu sicherheitsbedingten Zwangsbremsungen kommen, die den Betrieb stören.
Außerdem sind die aktuellen Signalbegriffe von weiter entfernten Streckensignalen an zentraler Stelle oft nicht bekannt, so daß diese Informationen in die zyklische Datenausgabe nicht mit einbezogen werden können.
Aus der US-4 711 418 ist ein funkbasiertes Signal- und Verkehrssteuerungssystem bekannt, bei dem an der Strecke angeordnete Baken dem vorbeifahrenden Zug auf signoltechnisch sichere Weise Informationen übermitteln, aus denen ein Rechner im Triebfahrzeug den momentanen Aufenthaltsort berechnet. Der Aufenthaltsort wird dann über Funk einer Zentrale mitgeteilt. Dort wird aus den Zielwünschen und den Aufenthaltsorten der Züge die Siganlstellung für den jeweils folgenden Streckenabschnitt ermittelt.
Ferner ist aus der DE-A-30 25 930 ein Funksystem bekannt, bei dem Nachrichtentelegramme zwischen Zügen und entlang einer Eisenbahnstrecke angeordneten Sende-Empfangsstationen ausgetauscht werden. Dort wird vorgeschlagen, daß die zentrale Sende-Empfangsstation den Weg des Zuges vorausberechnet und immer nur diejenigen Sende-Empfangsstationen eingeschaltet, die sich am jeweiligen Ort des Zuges befinden. Darüberhinaus ist vorgesehen, mehrere Sende-Empfongsstationen zu Übertragungsabschnitten zusammenzufassen und für aneinandergrenzende Übertragungsabschnitte unterschiedliche Sende-Empfangsfrequenzen zu verwenden. Die im Übertragungsabschnitt verwendete Frequenz wird dem Zug zu Beginn eines jeden Übertragungsabschnittes über einen Meldepunkt mitgeteilt. Dieses Funksystem ist geeignet für den Nachrichtenaustausch entlang einer linienförmigen Strecke. Für Streckenbereiche mit einer großen Zahl von Wegelementen wie z. B. einem Bahnhof eignet sich dieses System jedoch nicht, da durch die Zusammenfassung von mehreren Sende-Empfangsstationen zu größeren Übertragungsabschnitten gleicher Frequenz eine Nachricht nicht einem bestimmten Orten gezielt zugeordnet werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Steuerungssystem der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem in einem eine große Zahl von Wegelementen enthaltenden Streckenbereich wie z.B. einem Bahnhof mit anschließenden Streckenabschnitten eine große Zahl von Fahrzeugen gleichzeitig gesteuert werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Zuordnung eines eigenen Nachrichtenkanals zu jedem vorgegebenen Streckenort kann eine große Zahl von Fahrzeugen gleichzeitig mit zur Steuerung benötigter Information versorgt werden. Durch Übertragungsstörungen hervorgerufene Lücken im Informationsfluss sind deshalb schmal und wirken sich auf die Kontinuität der Steuerung nicht aus. Die Zuordnung eigener Nachrichtenkanäle ermöglicht auch eine sichere Trennung der für die einzelnen Fahrzeuge bestimmten Informationsanteile voneinander ohne aufwendige, die Übertragungskapazität herabsetzende Datensicherungsmaßnahmen. Die Einschränkung der Gültigkeit der übertragenen Selektionskriterien auf der Übertragung folgende, vorgegebene Wegintervalle stellt sicher, daß eine fahrortbezogene Information nur in dem hierfür vorgesehenen Wegabschnitt empfangen werden kann. Der Fall, daß ein Fahrzeug Streckeninformation für einen Streckenort empfängt, den es längst verlassen hat, kann somit nicht eintreten. Die Zuordnung separater Nachrichtenkanäle zu einzelnen Streckenorten ermöglicht außerdem eine ganz oder teilweise dezentrale Anordnung der streckenseitigen Sender. Diese können dann in der Nähe der ihnen zugeordneten Streckenorte, an Signalstandorten z.B. auf den Lichtsignalen, untergebracht werden, was den Betrieb mit geringer Leistung ermöglicht und Reichweitenprobleme, die bei Einsatz eines zentralen Senders in ausgedehnten Streckenbereichen auftreten können, vermeidet. Eine Speisung aus dem Lichtsignalstromkreis sowie die direkte Übernahme der Signalinformation am Signal läßt sich ohne Schwierigkeiten einrichten und ermöglicht die Übertragung des aktuellen Signalbegriffs auf die Fahrzeuge an Streckensignalen trotz Unkenntnis des aktuellen Signalbegriffs in der Zentrale.
Ausgestaltungen des Steuerungssystems nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben:
So betrifft Patentanspruch 2 den Einbezug von Signalstandorten in die Menge der vorgegebenen, für die Zuordnung von Streckeninformation vorgesehenen Streckenorte und die Übertragung des aktuellen Signolbegriffs zusammen mit der sonstigen Streckeninformation.
Die Patentansprüche 3 bis 7 betreffen die Realisierung der den Streckenorten individuell zugeordneten Nachrichtenkanäle. Diese können, gemäß Anspruch 3, als Funkkanäle mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen, gemäß Anspruch 4, als Kanäle eines zeitmultiplex oder frequenzmultiplex betriebenen Datenübertragungssystems oder, gemäß Anspruch 5, als Kanäle innerhalb eines gespreizten Frequenzbandes ausgebildet sein, wobei die zuletzt genannte Technik in zwei Varianten, nämlich frequenzsprungcodiert (Anspruch 6) oder psoido noise - codiert (Anspruch 7) ausgeführt sein kann und die bei weitem rationellste Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Frequenzbandes ermöglicht.
Die Vorteile der Verwendung eines bandgespreizten Frequenzbandes gegenüber diskreten Frequenzkanälen werden z.B. bei Mobilfunksystemen genutzt und sind in dem Fachbuch "Digital Cellular Radio" von George Calhoun, erschienen 1988 bei Artech House, Inc., 685 Canton Street, Norwood, MA 02062 , auf den Seiten 343 bis 357 beschrieben.
Anspruch 8 sieht für Streckenorte, die gleichzeitig Signalstandorte sind, die zusätzliche Übertragung einer Signalkennung und der Signalentfemung vor.
Gegenstand des Patentanspruchs 9 ist die Anordnung einer weiteren punktförmigen Übertragungseinrichtung an einem Signalstandort oder kurz danach und ermöglicht damit die ortsabhängige Löschung des zuletzt gültigen Selektionskriteriums und/oder die Ausgabe eines neuen, dem nächsten vorgegebenen Streckenort zugeordneten Selektionskriteriums.
Patentanspruch 10 betrifft die Löschung des gültigen Selektionskriteriums abhängig von der vom Fahrzeug zurückgelegten, auf dem Fahrzeug gemessenen Wegstrecke.
Eine in Patentanspruch 1 wiedergegebene Weiterbildung der Erfindung sieht vor, die an der Strecke aufeinanderfolgenden punktförmigen Übertragungseinrichtungen mit sich in vorgegebener, einer Fahrtrichtung zugeordneter Reihenfolge ändernden Kennzeichen zu versehen, die von den Fahrzeugen aufgenommen werden und mit deren Hilfe die Fahrzeuge ihre Fahrtrichtung bestimmen und überprüfen können. Auch Ausfälle von punktförmigen Übertragungseinrichtungen können dann von den Fahrzeugen leicht erkannt werden.
Patentanspruch 12, schließlich, betrifft die Einrichtung einer Nachrichtenverbindung in Richtung vom Fahrzeug zur Streckenzentrale oder einer anderen Streckeneinrichtung. Dies ermöglicht eine Übertragung von Fahrzeugcharakteristiken (z.B. Zugnummer) oder die Ausgabe von Steuerbefehlen an streckenseitige Einrichtungen wie Bahnübergänge oder Weichen.
Anhand von 2 Figuren sollen nun Ausführungsbeispiele des Steuerungssystems nach der Erfindung ausführlich beschrieben und ihre Funktion erklärt werden.
  • Fig 1 zeigt das Prinzip der Erfindung an einer eingleisigen, mit einem Lichtsignal ausgestatteten Strecke.
  • Fig 2 zeigt schematisch eine mögliche Lösungsvariante im Bereich eines Bahnhofes mit vielen, zum Teil weit auseinanderliegenden Signalstandorten und anderweitigen, zur Ausgabe von Streckeninformation ausgewählten Streckenorten.
    • In Fig. 1 ist ein Gleis GL mit einem Lichtsignal S und zwei punktförmigen Übertragungseinrichtungen, z. B. Transpondern TR1 und TR2 dargestellt. Anstelle von Transpondern können auch kurze, punktförmig wirkende Linienleiterschleifen Verwendung finden. Der Transponder TR2 ist so weit vom Signal S entfernt, daß ein ebenfalls in der Figur dargestelltes Fohrzeug FZ, das den Transponder TR2 gerade in Richtung auf das Signal zu passiert hat, noch vor dem Signal mit einer Betriebsbremsung zum Stillstand gebracht werden kann.
    Das Fahrzeug ist mit einer Steuerungseinrichtung SG, einem Empfänger ET für Transpondersignale und einem Empfänger EF für Funksignale ausgestattet, die ein mit dem Lichtsignal verbundener Funksender FS ständig entlang der Strecke, in Richtung des Transponders TR2 ausstrahlt. Die Funksignale sind z.B. mit einem hochbitratigen Pseudo Noise Code (PN-Code) codiert und können nur von einem Empfänger aufgenommen und ausgewertet werden, der den genauen Code kennt oder mit Hilfe des ihm bekannten Bildungsgesetzes nachbilden kann. Dieser Code oder dessen Bildungsgesetz wird vom Transponder TR2 auf jedes vorüberfahrende Fahrzeug übertrogen, so daß ein Fahrzeug, sobald es den Transponder TR2 passiert hat, die Funksignale des mit dem Signal S verbundenen Senders FS empfangen und auswerten kann. Anstelle eines PN-codierten kann auch ein frequenzsprungcodiertes, bandgespreiztes Funksignal gesendet werden. Auch die Benutzung eines eigens zugeordneten Funkkanals mit über den Transponder TR2 dem Fahrzeug mitgeteilter Frequenz ist möglich, wenn die verwendete Frequenz zur Verfügung steht und nicht gestört wird.
    Der in unmittelbarer Nähe des Signals angeordnete Transponder TR1 hat die Aufgabe, eine Löschinformation auf das Fahrzeug zu übertragen, die eine weitere Auswertung der Funksignale des Senders FS unterbindet, sobald das Fahrzeug den Transponder TR1 passiert hat. Er kann aber auch so programmiert sein, daß er das am Transponder TR2 übertragene Selektionskriterium, den PN -Code oder dessen Bildungsgesetz zum Empfang der Signale des Senders FS, durch die zum Empfang des dem nächsten Signalstandort zugeordneten Senders erforderlichen derartigen Angaben ersetzt. Beide Transponder übertragen außerdem je ein individuell zugeordnetes Kennzeichen, so daß aus der Reihenfolge der von einem Fahrzeug aufgenommenen Kennzeichen auf die Fahrtrichtung geschlossen werden und empfangene, vom Funksender für die Gegenfahrtrichtung ausgesendete Information als ungültig erkannt werden kann.
    Die vom Sender FS abgestrahlte Information ist dem Signalstandort selektiv zugeordnet und enthält den aktuellen Signalbegriff und daneben Streckendaten wie Streckenneigung, Streckenhöchstgeschwindigkeit und den Abstand zum nächsten Signal. Selbstverständlich kann eine Übertragung von Streckendaten auch über die Transponder erfolgen.
    In Bild 2 ist eine Bahnhofsanlage mit zwei durchgehenden Gleisen GL1, GL2 und zwei abzweigenden Gleisen GL3 und GL4 und verschiedenen Neben- und Abstellgleisen wiedergegeben. Vorgegebenen Streckenorten, die meist auch Standort von Signalen S1 bis S14 sind, ist jeweils bestimmte Streckeninformation zugeordnet und wird innerhalb eines in Fahrtrichtung vor dem jeweiligen Streckenort gelegenen Gleisabschnittes auf sich nähernde Fahrzeuge mittels Funk übertragen. Die Funksender hierzu befinden sich teils an zentraler Stelle, z.B. in einem Stellwerk Z, teils dezentral angeordnet, auf den Lichtsignalen S1 und S14 und übertragen für jeden vorgegebenen Streckenort einen diesem individuell zugeordneten Nachrichtenkanal. Die zum Empfang des jeweiligen Nachrichtenkanals erforderlichen Selektionskriterien wie z. B. die Empfangsfrequenz oder, im Falle der Übertragung bandgespreizter Signale, den dem jeweiligen Nachrichtenkanal zugeordneten Code oder dessen Bildungsvorschrift, werden durch punktförmige streckenseitige Übertragungseinrichtungen, Transponder T1 bis T9 , auf die Fahrzeuge übertragen. Diese Transponder können in bekannter Weise induktiv arbeiten oder als Mikrowellentransponder oder kurze Linienleiterschleifen ausgebildet sein.
    Ein beispielsweise in Fig 2 auf Gleis GL1 von links nach rechts fahrendes Fahrzeug erreicht zunächst das Signal S1, dessen Standort ein vorgegebener Streckenort mit zugeordnetem Nachrichtenkanal ist. Der eingestellte Signalbegriff wird hier zusammen mit anderer zu übertragender Streckeninformation von einem auf dem Signal plazierten Sender in Richtung des onschließenden Streckengleises ausgestrahlt. Das von dorther kommende Fahrzeug hat bereits weit vor dem Signal S1 einen in Fig.2 nicht dargestellten Transponder passiert und von diesem das zum Empfang der dem Streckenort des Signales S1 zugeordneten Information notwendige Selektionskriterium übertragen bekommen. Somit war das Fahrzeug schon weit vor dem Signal S1 in der Lage, dessen Signalbegriff aufzunehmen und bei der Berechnung seiner Weg-Geschwindigkeitskurve zu berücksichtigen.
    Bei Erreichen des Signals S1 passiert das Fahrzeug den Transponder T1. Dieser ist einem nächsten vorgegebenen Streckenort, dem, an dem das Signal S6 steht, zugeordnet und überträgt ein Selektionskriterium zum Empfang des diesem nächsten Streckenort zugeordneten Nachrichtenkanals auf das Fohrzeug. Gleichzeitig wird ein Löschbefehl übertragen, der das zuvor gültige Selektionskriterium im Speicher des Fahrzeugfunkempfängers löscht. Des weiteren kann über den Transponder T1 die Kennung des Signals S6 und die Entfernung zu diesem Signal übertragen werden. Werden über den Transponder T1 und die nachfolgenden Transponder sich in vorgegebener Reihenfolge entlang der Strecke ändernde Transponderkennzeichen, z.B. fortlaufende Nummern ausgegeben, so kann das Fahrzeug seine jeweilige Fahrtrichtung aus deren Reihenfolge erkennen und für die Gegenfahrtrichtung ausgegebene Information unberücksichtigt lassen.
    Im Bahnhofsbereich, in dem sich hier das Signal S6 befindet, werden die den vorgegebenen Streckenorten zugeordneten Nachrichtenkanäle zentral ausgestrahlt. Eine im Stellwerk oder in dessen unmittelbarer Nähe angeordnete Sammel-Sendeeinrichtung mit mehreren Sendern bekommt die im Stellwerk bekannten, den im Bahnhofsbereich an vorgegebenen Streckenorten befindlichen Signalen zugeordneten Signalbegriffe und eventuelle weitere zu übertragende Streckendaten über eine Datenleitung zugeführt und sendet sie über die den Streckenorten jeweils zugeordneten Nachrichtenkanäle aus. Dies erfolgt mit möglichst geringer Sendeleistung über im allgemeinen gerichtet in den jeweils relevanten Streckenbereich abstrahlende Antennen.
    Das Fahrzeug erfährt somit, sobald es den Transponder T1 passiert hat, den Signalbegriff des Signals S6 durch Empfang des entsprechenden, vom Sender des Stellwerks Z abgestrahlten Nachrichtenkanals. Die gleiche Funktion wie der Transponder T1 hat der Transponder T2. Bei dessen Passieren erhält das Fahrzeug das Selektionskriterium für den Empfang des dem Streckenort, an dem sich das Signal S13 befindet, zugeordneten Nachrichtenkanal und kann den am Signal S13 eingestellten Signalbegriff über diesen ebenfalls vom Stellwerksender abgestrahlten Nachrichtenkonal aufnehmen. Der am Ort des Signals S13 befindliche Transponder T3 ist keinem vorgegebenen Streckenort mehr zugeordnet und überträgt deshalb nur noch den Löschbefehl für das zuletzt gültige Selektionskriterium und z.B. eine für die Weiterfahrt geltende Streckenhöchstgeschwindigkeit.
    Vorgegebene Streckenorte brauchen nicht notwendig Signalstondorte zu sein. So kann z.B. einer Langsamfahrstelle oder einer in Abzweigrichtung nur mit eingeschränkter Geschwindigkeit zu befahrenden Weiche ein Nachrichtenkanal zugeordnet werden und ein Selektionskriterium mittels eines eine ausreichende Strecke davor verlegten Transponders übertragen werden. Darf z.B. in Fig.2 die Weiche an der Abzweigung des Gleises GL4 vom Gleis GL2 in Richtung Gleis GL4 nur mit eingeschränkter Geschwindigkeit befahren werden, so kann auf Gleis GL2 von rechts nach links fahrenden Fahrzeugen die jeweilige Weichenloge und damit die vorgeschriebene Geschwindigkeitseinschränkung über einen vom Stellwerkssender ausgestrahlten Nachrichtenkanal mitgeteilt werden, wobei das Selektionskriterium über den Transponder T5 auf das Fahrzeug übertragen wird.
    Ausfälle von Teilen des Steuerungssystems werden von den Fahrzeugen erkannt, da sowohl die ausgegebenen Sendesignale als auch die punktförmigen Übertragungseinrichtungen durch die jeweils vorousgehenden Einrichtungen ortsbezogen vorangekündigt werden und die Fahrzeuge mit Hilfe ihrer Wegmeßeinrichtungen den Ort kennen an dem Information empfangen werden soll. Wenn keine Information empfangen wird, z.B. ein zu erwartendes Sendesignal verfälscht oder überhaupt nicht empfangen wird oder eine Übertragungseinrichtung nicht erkannt wird, nimmt das Fahrzeug den Ausfall des Senders bzw. der Übertragungseinrichtung an und leitet eine Betriebsbremsung ein, die bei weiterem Ausbleiben von Steuerungsinformation bis zum Stillstand des Fahrzeuges oder, bei Langsamfahrstellen, zu einer vorgegebenen niedrigen Geschwindigkeit am vorgegebenen Streckenort führt. Ist das Fahrzeug mit einem Fahrzeugführer besetzt, so kann nach dem optisch angezeigten Signalaspekt weitergefahren werden.

    Claims (12)

    1. System zur semikontinuierlichen Steuerung einer Vielzahl von mit Funkempfängern und Fahrzeugsteuerungseinrichtungen ausgestatteten, spurgebundenen Fahrzeugen, die zur Steuerung benötigte, einzelnen vorgegebenen Streckenorten zugeordnete Information über Funk aufnehmen, und mit diesen Streckenorten zugeordneten, punktförmigen Übertragungseinrichtungen an der Strecke, die Selektionskriterien an vorüberfahrende Fahrzeuge übertragen, mit deren Hilfe diese die dem jeweiligen vorgegebenen Streckenort zugeordnete Information erkennen und auswerten können,
      dadurch gekennzeichnet, daß die den vorgegebenen Streckenorten jeweils zugeordnete Information mit Hilfe zentral und/oder dezentral angeordneter Sender ständig gleichzeitig über einer vielzahl von, den einzelnen vorgegebenen Streckenorten individuell zugeordneten Nachrichtenkanälen ausgegeben wird, und daß ein einem Streckenort zugeordneter Nachrichtenkanal nur von einem Fahrzeug empfangen werden kann, das ein hierzu erforderliches Selektionskriterium, das nur von der diesem Streckenort zugeordneten punktförmigen Übertragungseinrichtung übertragen wird, innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Wegintervalles übertragen bekommen hat.
    2. System nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der vorgegebenen Streckenorte Signalstandorte sind und die über einen einem Signalstandort zugeordneten Nachrichtenkanal ausgegebene Information den aktuell eingestellten Signalbegriff enthält.
    3. System nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachrichtenkanäle als Funkkanäle mit unterschiedlichen Sendefrequenzen ausgebildet sind, und daß die Fahrzeuge von den punktförmigen Übertragungseinrichtungen als Selektionskriterium eine die Frequenz des dem jeweiligen Streckenort individuell zugeordneten Funkkanals enthaltende Kennung übertragen bekommen.
    4. System nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder jeweils ein Teil der Nachrichtenkanäle dieselbe Trägerfrequenz benutzen und durch Zeitmultiplexbetrieb oder durch Frequenzmultiplexbetrieb unter Verwendung unterschiedlicher Modulationsfrequenzen voneinander getrennt sind, und daß die Fahrzeuge von den punktförmigen Übertragungseinrichtungen als Selektionskriterium neben der jeweils zu empfangenden Trögerfrequenz die Zeitlagen der den zugeordneten Nochrichtenkanal tragenden Zeitschlitze bzw. die den zugeordneten Nachrichtenkanal tragenden Modulationsfrequenzen übertrogen bekommen.
    5. System nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachrichtenkanäle innerhalb eines Trägerfrequenzbandes durch Codemultiplexbetrieb voneinander getrennt sind und von zentral oder dezentral angeordneten Sendern benutzt werden und daß die Fahrzeuge von den punktförmigen Übertrogungseinrichtungen als Selektionskriterium den zur Codierung des zugeordneten Nachrichtenkanals verwendeten Code oder dessen Bildungsgesetz übertragen bekommen.
    6. System noch Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung der Nachrichtenkanäle eine Bandspreizung durch Frequenzsprünge erzeugt.
    7. System nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung der Nachrichtenkanäle mit Hilfe eines Pseudo Noise Codes erfolgt und eine Bandspreizung aufgrund der Zumischung des hochbitratigen Pseudo Noise Signals zu dem jeweils zu übertragenden Nutzsignal erzeugt.
    8. System nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle, daß ein vorgegebener Streckenort ein Signalstandort ist, von der zugeordneten punktförmigen Übertragungseinrichtung zusätzlich zu einem Selektionskriterium eine Signalkennung und/oder die Entfernung zu dem jeweiligen Signal und/oder weitere, fest vorgegebene Streckeninformation übertragen wird.
    9. System nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere punktförmige Übertragungseinrichtung vorgesehen ist, die sich an oder, in Fahrtrichtung gesehen, unmittelbar hinter dem vorgegebenen Streckenort befindet, und die einen Befehl zur Löschung des bis dahin gültigen, an der vorhergehenden punktförmigen Übertragungseinrichtung übertragenen Selektionskriteriums oder ein neues, dem nächsten vorgegebenen Streckenort zugeordnetes Selektionskriterium, ggf einschließlich einer Signalkennung, einer Signalentfernung und weiterer fester Streckeninformation, auf ein vorübertahrendes Fahrzeug überträgt.
    10. System noch einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Befehl zur Löschung des bis dahin gültigen, an der vorhergehenden punktförmigen Übertragungseinrichtung übertragenen Selektionskriteriums in Abhängigkeit des vom Fahrzeug zurückgelegten Weges auf dem Fahrzeug generiert wird.
    11. System nach einem der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Strecke angeordnete, punktförmige Übertragungseinrichtungen zusätzlich individuelle Kennzeichen übertragen, die bezogen auf eine Fahrtrichtung geordnet sind und es den Fahrzeugen ermöglichen, ihre jeweilige Fahrtrichtung zu erkennen und Daten, die die Gegenfahrtrichtung betreffen, zu verwerfen.
    12. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß die Fahrzeuge zusätzlich mit Funksendeeinrichtungen ausgestattet sind und Information an eine Empfangseinrichtung einer Streckenzentrale oder einer anderen Streckeneinrichtung senden können, wobei jeweils das einem Fahrzeug übermittelte, gültige Selektionskriterium oder eine andere fahrortbezogene Kennung mitübertragen wird und der Streckenzentrale oder anderen Streckeneinrichtung zur Überprüfung der Herkunft der jeweils empfangenen Information dient.
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