EP1561663A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Zugvollständigkeitskontrolle eines schienengebundenen Zuges - Google Patents

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EP1561663A1
EP1561663A1 EP04029627A EP04029627A EP1561663A1 EP 1561663 A1 EP1561663 A1 EP 1561663A1 EP 04029627 A EP04029627 A EP 04029627A EP 04029627 A EP04029627 A EP 04029627A EP 1561663 A1 EP1561663 A1 EP 1561663A1
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EP
European Patent Office
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train
signal
waypoint
control unit
transmitted
Prior art date
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EP04029627A
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English (en)
French (fr)
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EP1561663B1 (de
Inventor
Arthur Windisch
Michael Dr. Fischer
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Siemens Schweiz AG
Original Assignee
Siemens Schweiz AG
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Application filed by Siemens Schweiz AG filed Critical Siemens Schweiz AG
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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
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/14—Devices for indicating the passing of the end of the vehicle or train

Definitions

  • the invention relates to a method and a Device for train integrity control of a railbound train.
  • the train integrity check is a very important one Function in the train traffic, because of interlocking and / or Control technology side view from the acknowledged Completeness control of a train is derived that a certain section of the road is free. Comparatively simple the train integrity control in modern day Train compositions, such as an ICE of the German course AG or an ICN of the Swiss Federal Railways AG or comparable high-speed trains, where the individual wagons mostly via a so-called train bus in data-technically connected and the demolition of a or more wagons due to an interruption of the train bus would be detected.
  • German Patent Application 198 32 603 a device for train integrity control and / or Switzerlanddorfndom known in which the traction vehicle of a Vehicle Association in at least one track of him traveled track ultrasound signals feeds. Everybody on the Rail located vehicle wheel of the train forms for this Ultrasonic signals an impurity that is used to reflect a Fraction of the coupled radiation leads.
  • the Traction vehicle evaluates the reflected signals in terms Frequency, amplitude and, if necessary, time behavior off and recognize from this the number and if necessary the distance of the vehicle wheel sets.
  • the traction unit corresponding messages together with location messages transmit other trains and / or track facilities.
  • the disadvantage of this solution may be that it is due to of railway interruptions, rail malfunctions, switches and may be possible that it is distorted reflected signal, which is therefore incorrect Draw conclusions about the integrity of the train can.
  • German Patent Application 197 50 755 an arrangement known in which one on the last car arranged compressed air generator an electric power generated with the one to be attached at the end of transmission unit is supplied.
  • the transmitting unit sends electromagnetic Signals from, which detects the train leading vehicle be, with the detection of these signals on the Completeness of the train is closed.
  • the vehicle side present information about the completeness of the train not available for the train steering.
  • This method is characterized in that the Transmission of the first and the second signal with comparatively technically simple means are achieved can and at the same time with the devices for Train control / Werstedung connected waypoint its control unit a corresponding completeness signal in the direction of the train itself or to an interlocking / control system can settle.
  • Embodiment of the invention results when a second Distance point whose distance from the first waypoint is greater is considered an upper limit for an allowable train length, is provided, the result of the Completeness check from the first waypoint and / or the control unit associated with the first waypoint the second waypoint and / or the second Waypoint associated control unit is transmitted. This has this second waypoint and / or his Control unit information about the train state in terms completeness and can take appropriate measures initiate.
  • a trackside Train control unit can, for example, a signal or a signal chain and / or a switch or a soft chain be.
  • the remainder of the train can be used with the first one immediately stop at a desired position.
  • With second is the rest train to a desired one Track section controllable and also according to need to stop.
  • the above-mentioned first signal may be, for example, a be emitted from the locomotive emission lobe, with their transferred energy, for example, in various Train control systems Signal concepts from waypoints be read out. It may be advantageous with this the first signal transmitted energy in the waypoint or in store the control unit associated with the waypoint, so that the waypoint and / or the control unit this can use stored energy in the further process and thus self-sufficient from an additional energy supply can be operated. For example, it is direct possible to use this stored amount of energy that Initiate transmission of the second signal. With others In other words, this means that the stored energy is used can be to send the second signal too trigger.
  • the stored energy can be used advantageously be assigned to from the waypoint Control unit to retrieve an amount of energy, in turn, from the waypoint is used to send an interrogation signal.
  • the power of the radiated interrogation signal can thus be set so that the transmitter of the second signal turns off feed this interrogation signal to transmit the second signal can.
  • the frequency of the first Signal, the interrogation signal and the second signal are designed differently from each other.
  • the frequency of the first signal in the range of 27 MHz lie.
  • the interrogation signal e.g. also in order appropriate energy transfer and to avoid the Crosstalk on adjacent tracks, more at close range should be appropriate here, if the frequency of the Interrogation signal in the range of several MHz is.
  • the range of the second signal so only in Range of about 1 m can also be the frequency of the second signal in the range of a few MHz, with the Radiation of the second signal required power extreme can be small.
  • first and / or the second signal in terms of their Signal levels are analyzed. It can be for the first and the second signal is a first or a second lower one Limit be defined for the respective signal level, wherein the first and second signals are their respective defined ones lower limit must be exceeded in order to be considered to be valued.
  • a train composition be able to be that, for example, the shunting staff the Transmitter for the second signal mounted on the last car and / or activated and / or active, can with the Vehicle composition will be run over a test waypoint, checking if, and if so, how many second signals be transmitted during the crossing.
  • the device should be designed in such a way that the with the Transmission of the first transmitting unit transmitted energy the waypoint or one associated with the waypoint Control unit is storable and this stored energy preferably usable to send a Interrogation signal is initiated.
  • the interrogation signal may be the second Transmitting unit be possible in an advantageous manner, the Transmitting their transmission required electrical To gain power from the interrogation signal.
  • the special Advantage exists u.a. in that the second transmission unit thus does not need to have its own energy supply, but this energy from the receipt of the interrogation signal wins.
  • the second transmitting unit a switching unit, with the frequency and / or the Amplitude of transmission between them at least two types of transmission is selectable. It can a transmission method even provide that no signal at all is sent, even if the transmission of this second signal has been initiated accordingly.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a device to check the completeness of a move 2.
  • the move 2 includes a locomotive 4 and several cars 6, 8 and 10.
  • the locomotive 4 includes a first Transceiver 12, the one of the locomotive. 4 leading emission lobe 14 with a frequency of 27 MHz sending out.
  • This radiation lobe 14 is in the present Context of train integrity control a first signal which is hereinafter referred to as wake-up signal WS.
  • WS wake-up signal
  • this Abstrahlkeule 14 for example for Retrieving a signal term or a Beautysentelegramms is in this embodiment as a transmit / receive Festbalise trained transceiver as so-called Waypoint 16 is provided.
  • This waypoint 16 is Bidirectionally connected to a control unit 18, the in turn is connected bidirectionally with a signal box 20.
  • the control unit 18 provides the reception of this wake-up signal WS fixed and gives to the waypoint 16 the command, a Interrogation signal AS to the waypoint 16 crossing train 2 to send out.
  • this interrogation signal can be continuous or discontinuously with a predeterminable duty cycle to be sent out.
  • This interrogation signal AS is from a second transmitting / receiving unit 22 received in the present embodiment only on the last car 10th is attached.
  • the transmitted with the interrogation signal AS Energy uses the second transceiver 22 for one second signal, subsequently transmitted as Buchendesignal ZS, which is received by the waypoint 16.
  • the reception This Buchendesignals ZS is sent to the control unit 18th reported from the fact that the train end signal ZS of the waypoint 16 has been received, to the correct Complete train 2 crossing concludes.
  • the frequency the interrogation signal AS is present in the present Embodiment 8 MHz.
  • the frequency of the train end signal ZS is in the range of 5 MHz.
  • the chosen Field strengths are for the interrogation signal AS and the Buchendesignal ZS a level selected, the range of the Signals limited to the near range and crosstalk adjacent tracks avoids.
  • the control unit 18 then reports a signal to the interlocking 20, which in this way the completeness of the train 2 in the further train control of the train 2 and / or this integrated immediately following train.
  • FIG. 2 and 3 illustrate this above Process again schematically and assign in addition to the illustration according to Figure 1, a second waypoint 24th or further route points 24a and 24b, which have a Data link 26 connected to the first waypoint are.
  • the data exchange can be done via a cable, but also via wireless communication.
  • Changed the exemplary embodiment according to FIG. 1 was continued, that the second waypoint 24 the result of am Route point 16 concentrated train integrity control in the form of a train completion signal VS on the Transmit / receive unit 12 transmits.
  • This is the result of the Train integrity control on the cab of the Locomotive 4 or a tax car known and it can in Dependence on the transmitted train completion signal VS appropriate measures are initiated.
  • FIG. 3 differs from FIG. 2 in that respect only in that two waypoints 24a and 24b are provided can contribute to the spatial resolution of the To improve train integrity control.
  • the comparatively long train 2 'in Figure 3 therefore receives the Completeness signal VS only at the waypoint 24b, because at the crossing at the waypoint 24a the Glasende the Route point 16 has not yet run over.
  • the present embodiments show all train journeys according to arrow 28 in the direction from left to right in the graphic representation.
  • everyone can be shown Installation in trains traveling in the opposite direction with the then also correspondingly inverse functionality be used.
  • Wake-up signal WS for example, on the waypoint 16 be emitted, which in turn then delays one queries arranged on the vehicle head transponder brand and reads.
  • Wake-up signal WS instead of one of the Waypoint 16 (with reverse pull direction 24 or 24b) emitted interrogation signal AS at the end of a train also Wake-up signal WS (also 27 MHz emission lobe, for example) be sent out, then what synonymous with a time delay on am Ceizierende attached transponder brand is read out. So can for example, from reading two times Transponder brand with the same ID on the completeness getting closed.
  • an ETCS balancing telegram to be provided.

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Abstract

Erfindungsgemäss ist ein Verfahren zur Zugvollständigkeitskontrolle einer schienengebundenen Zugkomposition (2), wie z.B. einem beliebig zusammenstellbaren Personen und/oder Güterzug, vorgesehen, bei dem a) bei Überfahrt der zugkomposition (2) über einen Streckenpunkt (16) eines Fahrabschnitts ein die Zugspitze repräsentierendes erstes Signal (WS) übertragen wird; b) der Eingang des ersten Signals (WS) und ggf. auch die Art des ersten Signals (WS) in einer diesem Streckenpunkt (16) zugeordneten Steuereinheit (18) registriert wird; c) bei Überfahrt der Zugkomposition (2) über den Streckenpunkt (16) ein das Zugende repräsentierendes zweites Signal (ZS) übertragen wird; d) der Eingang des zweiten Signals (ZS) und ggfs. auch die Art des zweiten Signals (ZS) in einer diesem Streckenpunkt (16) zugeordneten Steuereinheit (18) registriert wird; und e) anhand des Eingangs des ersten und zweiten Signals (WS, ZS) bzw. anhand eines Vergleichs der Art des ersten Signals (WS) mit der Art des zweiten Signals (ZS) in der diesem Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit (18) entschieden wird, ob der Streckenpunkt von der vollständigen Zugkomposition (2) überfahren wurde. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zugvollständigkeitskontrolle eines schienengebundenen Zuges.
Die Zugvollständigkeitskontrolle ist eine sehr wichtige Funktion im Zugverkehr, weil aus Stellwerk- und/oder Leittechnik-seitiger Sicht aus der quittierten Vollständigkeitskontrolle eines Zuges abgeleitet wird, dass ein bestimmter Fahrabschnitt frei ist. Vergleichsweise einfach die Zugvollständigkeitskontrolle bei modernen Zugkompositionen, wie z.B. einem ICE der deutschen Bahn AG oder einem ICN der schweizerischen Bundesbahnen AG oder vergleichbaren Hochgeschwindigkeitszügen, bei denen die einzelnen Waggons zumeist über einen sogenannten Zugbus in datentechnischer Weise verbunden sind und das Abreissen eines oder mehrerer Waggons durch einen Unterbruch des Zugbusses festgestellt werden würde. Trotzdem verbleibt auch hier noch die Aufgabe zu lösen, wie schliesslich auch das Stellwerk und/oder das Leitsystem von dieser ungewollten Zugtrennung erfährt und den betreffenden Streckenabschnitt sperrt und/oder die weitergefahrene Teilkomposition zum Anhalten bringt, sofern letzteres nicht schon durch eine Selbstzwangsbremsung der weitergefahrenen Teilkomposition erreicht wurde, die automatisch eingeleitet wird, wenn der Zugbus auf freier Strecke unterbrochen wird.
So ist zum Beispiel zur Zugvollständigkeitskontrolle aus dem deutschen Patent 198 28 906 ein Verfahren bekannt, bei dem das den Zug führende Fahrzeug ein vordefiniertes Druckanstiegs-, - halte- und -senkungsmuster aussendet, das von einem Druckmessgerät in der Erkennungs- und Kommunikationseinheit registriert und ausgewertet wird. Dabei quittiert die Erkennungs- und Kommunikationseinheit das Registrieren des Druckmusters durch Aussenden eines Drucksignals durch die Hauptluftleitung, wozu ein mit dem Druckmessgerät verbundenes steuerbares Entlüftungsventil kurzzeitig geöffnet wird. Nachteilig ist es hierbei zum einen, dass eine Energieversorgung für die Erkennungs- und Kommunikationseinheit vorgesehen sein muss, damit beispielsweise das Druckmuster ausgewertet und entsprechend darauf reagiert werden kann, und zum anderen, dass es zwar dem den Zug führenden Fahrzeug bekannt ist, dass der Zug (noch) vollständig ist, aber dies nicht an die Einheiten zur Zuglenkung (Stellwerk, Leittechnik) gemeldet ist.
Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 198 32 603 eine Einrichtung zur Zugintegritätskontrolle und/oder Zuglängenmessung bekannt, bei dem das Triebfahrzeug eines Fahrzeugverbandes in mindestens eine Schiene des von ihm befahrenen Gleises Ultraschallsignale einspeist. Jedes auf der Schiene befindliche Fahrzeugrad des Zuges bildet für diese Ultraschallsignale eine Störstelle, die zum Reflektieren eines Bruchteils der eingekoppelten Strahlung führt. Das Triebfahrzeug wertet die reflektierten Signale hinsichtlich Frequenz, Amplitude und ggfs. Zeitverhalten aus und erkennt hieraus die Anzahl und ggfs. den Abstand der Fahrzeugradsätze. Über eine Sende/Empfangseinrichtung kann das Triebfahrzeug entsprechende Meldungen zusammen mit Ortungsmeldungen an andere Züge und/oder Streckeneinrichtungen übermitteln. Nachteilig bei dieser Lösung kann es sein, dass es aufgrund von Schienenunterbrüchen, Schienenstörstellen, Weichen und dergleichen möglich sein kann, dass es zu Verfälschungen des reflektierten Signals kommen kann, welches somit unrichtige Schlüsse über die Integrität des Zugverbandes nach sich ziehen kann.
Ausserdem ist aus der deutschen Patentanmeldung 197 50 755 eine Anordnung bekannt, bei der ein auf dem letzten Wagen angeordneter Druckluftgenerator eine elektrische Leistung generiert, mit der eine am Zugende anzubringende Sendeeinheit versorgt wird. Die Sendeeinheit sendet elektromagnetische Signale aus, die von dem den Zug führenden Fahrzeug erfasst werden, wobei mit der Erfassung dieser Signale auf die Vollständigkeit des Zuges geschlossenen wird. Auch hier verbleibt die zwei schon vorstehend erwähnten Probleme, dass zum einen der letzte Wagen des Fahrzeugs mit einem entsprechende Druckluftgenerator und der Sendeeinheit ausgerüstet sein muss und zum anderen die fahrzeugseitig vorliegende Information über die Vollständigkeit des Zuges nicht für die Zuglenkung zur Verfügung steht.
Bekannt und im Einsatz für die Kontrolle auf Zugvollständigkeit sind Gleichstromkreise für Streckenabschnitte (Blockabschnitte) wie auch Achszähler für das Ein- und das Auszählen der Achsen eines Zuges im jeweiligen Streckenabschnitt. Schienenkontakte sind nur beschränkt tauglich für eine solche Überwachung. Diese Verfahren haben aber auch Nachteile. Der Gleichstromkreis bekundet zum Beispiel Schwierigkeiten bei Rost an der Schiene und/oder den Rädern, entstanden durch z.B. nicht regelmässige Befahrung, und die Abschnittlänge ist durch das Verfahren des Kurzschlusses relativ stark beschränkt. Der Achszähler ist nicht besonders zweckmässig bei sehr kleinen Rädern (z.B. LKW-Huckepack-Waggons). Ausserdem können in Ausnahmesituationen, die aber eigentlich sicherheitstechnisch unbedingt auszuschliessen sind, Beeinträchtigungen der Zählung durch elektro-magnetische Einwirkungen vom Traktionsstrom oder Einrichtungen am Fahrzeug, wie z.B. lineare Wirbelstrombremsen, nicht sicher ausgeschlossen werden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Zugvollständigkeitskontrolle anzugeben, mit denen es möglich ist, eine Zugvollständigkeitskontrolle durch nur wenige zusätzliche Komponenten durchzuführen und zugleich das Ergebnis der Vollständigkeitskontrolle an die eigentliche Zuglenkung zu übertragen.
Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Verfahren zur Zugvollständigkeitskontrolle eines schienengebundenen Zuges, wie z.B. einem beliebig zusammenstellbaren Personen- und/oder Güterzug vorgesehen ist, bei dem
A
bei Überfahrt des Zuges über einen Streckenpunkt ein die Zugspitze repräsentierendes erstes Signal übertragen wird;
B
der Eingang des Signals und/oder die Art des ersten Signals im Streckenpunkt und/oder einer diesem Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit registriert wird;
C
bei Überfahrt des Zuges über den Streckenpunkt ein das Zugende repräsentierendes zweites Signal übertragen wird;
D
der Eingang des zweiten Signals und/oder die Art des zweiten Signals im Streckenpunkt und/oder einer diesem Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit registriert wird; und
E
anhand des Eingangs des ersten und zweiten Signals und/oder anhand eines Vergleichs der Art des ersten Signals mit der Art des zweiten Signals im Streckenpunkt und/oder der diesem Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit entschieden wird, ob der Streckenpunkt von dem vollständigen Zug überfahren wurde.
Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Aussendung des ersten und des zweiten Signals mit vergleichsweise technisch einfachen Mitteln erzielt werden können und zugleich der mit den Vorrichtungen zur Zugbeeinflussung/Zuglenkung verbundene Streckenpunkt bzw. dessen Steuereinheit ein entsprechendes Vollständigkeitssignal in Richtung an den Zug selbst oder an ein Stellwerk/Leitsystem absetzen können.
Eine hinsichtlich des Installationsbedarfs und der Steuerungstechnik vergleichsweise einfach umzusetzende Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn ein zweiter Streckenpunkt, dessen Abstand vom ersten Streckenpunkt grösser ist als ein oberer Grenzwert für eine zulässige Zuglänge, vorgesehen wird, wobei das Ergebnis der Vollständigkeitskontrolle vom ersten Streckenpunkt und/oder der dem ersten Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit auf den zweiten Streckenpunkt und/oder der dem zweiten Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit übertragen wird. Damit hat dieser zweite Streckenpunkt und/oder seine Steuereinheit die Information über den Zugzustand hinsichtlich der Vollständigkeit und kann entsprechende Massnahmen einleiten.
In einer zweckmässigen Weiterbildung dieser vorstehenden Merkmale kann das Ergebnis der Zugvollständigkeitskontrolle am zweiten Streckenpunkt und/oder der diesen zweiten Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit auf eine zugseitige Zugsteuerungseinheit übertragen wird. Eine derartige Zugsteuerungseinheit kann beispielsweise das Steuergerät der Lokomotive oder des Steuerwagens sein. Bei Vollständigkeit des Zuges wird dem Zugführer möglicherweise nur ein optischer und/oder akustischer Hinweis auf die tatsächliche Zugvollständigkeit gegeben. Bei einer Mitteilung der fehlenden Vollständigkeit an die Zugsteuerungseinheit wird diese entsprechende Massnahmen zur Unfallverhütung einleiten. So kann es vorgesehen sein, dass die Zugsteuerungseinheit über Zugfunk oder GSM-R eine entsprechende Mitteilung an ein Stellwerk oder eine Leitstelle absetzt. Diese wiederum können zur Konfliktlösung den verbleibenden Rest-Zug beispielsweise zunächst weiterfahren lassen, bis der Rest-Zug auf einem Ausweichgleis oder einem freien Bahnhofsgleis oder einem Service-Bereich angehalten werden kann. Zur Vermeidung eines Auffahrunfalls auf den oder die verlorenen Wagen wird der Gleisabschnitt, auf welchem der Verlust der Zugvollständigkeit eingetreten ist, als "Belegt" markiert und die Bergung der verlorenen Wagen je nach Dringlichkeit für die Gleisabschnittsverfügbarkeit sofort oder auch zeitverzögert eingeleitet.
Alternativ oder aber auch ergänzend kann es vorgesehen sein, das Ergebnis der Zugvollständigkeitskontrolle am zweiten Streckenpunkt und/oder der diesen zweiten Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit auf eine streckenseitige Zugsteuerungseinheit zu übertragen. Eine streckenseitige Zugsteuerungseinheit kann dabei beispielsweise ein Signal oder eine Signalkette und/oder eine Weiche oder eine Weichenkette sein. Mit erstem lässt sich der Rest-Zug beispielsweise ummittelbar an einer gewünschten Position anhalten. Mit zweiterem ist der Rest-Zug auf einen gewünschten Gleisabschnitt steuerbar und ebenfalls bedarfsgemäss anzuhalten.
Das vorstehend erwähnte erste Signal kann beispielsweise eine von der Lokomotive emittierte Abstrahlkeule sein, mit deren übertragener Energie beispielsweise auch in diversen Zugsicherungssystemen Signalbegriffe aus Streckenpunkten ausgelesen werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, diese mit dem ersten Signal übertragene Energie im Streckenpunkt bzw. in der dem Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit zu speichern, damit der Streckenpunkt und/oder die Steuereinheit diese gespeicherte Energie im weiteren Verfahren nutzen kann und somit von einer zusätzlichen Energieversorgung autark betrieben werden kann. So ist es beispielsweise direkt möglich, diese gespeicherte Energiemenge zu verwenden, die Aussendung des zweiten Signals zu initiieren. Mit anderen Worten heisst dies, dass die gespeicherte Energie genutzt werden kann, um die Aussendung des zweiten Signals zu triggern. So kann die gespeicherte Energie vorteilhaft genutzt werden, um von der dem Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit eine Energiemenge abzurufen, die wiederum von dem Streckenpunkt genutzt wird, ein Abfragesignal auszusenden. Dabei kann die Leistung des abgestrahlten Abfragesignals so eingestellt sein, dass der Sender des zweiten Signals sich aus diesem Abfragesignal zum Aussenden des zweiten Signals speisen kann.
Zur Erleichterung der Isolierung der Daten der verschiedenen Signale und/oder zur besseren Einstellbarkeit der übertragenen Energie ist es zweckmässig, wenn die Frequenz des ersten Signals, des Abfragesignals und des zweiten Signals voneinander abweichend gestaltet sind. Typischerweise kann dabei die Frequenz des ersten Signals im Bereich von 27 MHz liegen. Weil das Abfragesignal, z.B. auch zwecks entsprechender Energieübertragung und zur Vermeidung des Übersprechens auf benachbarte Gleise, eher im Nahbereich liegen sollte, ist hier sinnvoll, wenn die Frequenz des Abfragesignals im Bereich einiger MHz liegt. Besonders aus dem Grund, dass die Reichweite des zweiten Signals ja nur im Bereich von etwa 1 m liegen muss, kann auch die Frequenz des zweiten Signals im Bereich einiger MHz liegen, wobei die zur Abstrahlung des zweiten Signals erforderliche Leistung extrem klein sein kann.
Zur Verringerung des Übersprechens kann es zudem vorgesehen sein, dass der Streckenpunkt zumindest partiell seitlich abgeschirmt ist.
Zur Auswertung des ersten und des zweiten Signals im besonderen im Hinblick auf die Folgerung, dass das erste und/oder zweite Signal tatsächlich vorgelegen hat, können das erste und/oder das zweite Signal hinsichtlich ihres Signalpegels analysiert werden. Dabei kann für das erste und das zweite Signal ein erster bzw. ein zweiter unterer Grenzwert für den jeweiligen Signalpegel definiert sein, wobei das erste und zweite Signal ihren jeweiligen definierten unteren Grenzwert überschreiten müssen, um als erfasst gewertet zu sein.
Um nach der Zusammenstellung einer Zugkomposition auch sicher sein zu können, dass beispielsweise das Rangierpersonal den Sender für das zweite Signal am letzten Wagen montiert und/oder aktiviert und/oder aktiv geschaltet hat, kann mit der Fahrzeugkomposition ein Test-Streckenpunkt überfahren werden, wobei geprüft wird, ob, und wenn ja, wie viele zweite Signale bei der Überfahrt übertragen werden.
Die vorstehende Aufgabe bezüglich einer Einrichtung zur Zugvollständigkeitskontrolle wird erfindungsgemäss mit einer Einrichtung gelöst, welche die folgenden Komponenten umfasst:
  • a) einer an ersten Wagen des Zuges angebrachten ersten Sendeeinheit;
  • b) einer zumindest am letzten Wagen des Zuges angeordneten zweiten Sendeeinheit;
  • c) einer im Gleisbett angeordneten Streckeneinheit, die Übertragungen der ersten und der zweiten Sendeeinheit empfängt; und
  • d) einer Logikeinheit, mittels derer anhand einer Analyse der empfangenen Übertragungen auf die Vollständigkeit des Zuges schliessbar ist.
    • Wie schon weiter oben zu den Verfahrensmerkmal erläutert, kann die Einrichtung so ausgestaltet sein, dass die mit der Übertragung der ersten Sendeeinheit übertragene Energie auf dem Streckenpunkt oder einer dem Streckenpunkt zugeordneten Steuereinheit speicherbar ist und diese gespeicherte Energie vorzugsweise nutzbar ist, um die Aussendung eines Abfragesignals initiierbar ist. Bei entsprechender Ausgestaltung des Abfragesignals kann es der zweiten Sendeeinheit in vorteilhafter Weise möglich sein, die zur Aussendung ihrer Übertragung erforderliche elektrische Leistung aus dem Abfragesignal zu gewinnen. Der besondere Vorteil besteht u.a. darin, dass die zweite Sendeeinheit somit nicht über eine eigene Energieversorgung verfügen muss, sondern diese Energie aus dem Empfang des Abfragesignal gewinnt.
    Problematisch kann es beispielsweise für das Rangierpersonal sein, immer nur den letzten Waggon mit einer zweiten Sendeeinheit auszustatten und zu kontrollieren, dass ansonsten in der Zugkomposition keinerlei zweite Sendeeinheiten umfasst sind. Zur Lösung dieses Problems kann die zweite Sendeeinheit eine Schalteinheit umfassen, mit der die Frequenz und/oder die Amplitude der von ihr ausgesendeten Übertragung zwischen mindestens zwei Übertragungsarten auswählbar ist. Dabei kann eine Übertragungsart es sogar vorsehen, dass gar kein Signal gesendet wird, auch wenn die Aussendung dieses zweiten Signals entsprechend initiiert worden ist. Auf diese Weise ist es sogar möglich jeden Waggon mit einer zweiten Sendeeinheit auszustatten, wobei mittels der Schalteinheit erreicht wird, dass sich das von der zweiten am letzten Waggon angeordneten Sendeeinheit abgestrahlte Signal von den übrigen abgesendeten Signalen unterscheidet bzw. dass die am letzten Wagen angeordnete zweite Sendeeinheit überhaupt die einzige ist, welche beispielsweise nach dem Empfang des Abfragesignals ein zweites Signal aussendet.
    Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
    Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
    Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Kontrolle der Vollständigkeit eines Zuges;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines ersten Verfahrens zur Kontrolle der Vollständigkeit eines Zuges; und
    Figur 3
    eine schematische Darstellung eines zweiten Verfahrens zur Kontrolle der Vollständigkeit eines Zuges.
    Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Kontrolle der Vollständigkeit eines Zuges 2. Der Zug 2 umfasst dabei eine Lokomotive 4 und mehrere Waggons 6, 8 und 10. Die Lokomotive 4 umfasst eine erste Sende/Empfangseinrichtung 12, die eine der Lokomotive 4 vorauseilende Abstrahlkeule 14 mit einer Frequenz von 27 MHz aussendet. Diese Abstrahlkeule 14 stellt im vorliegenden Kontext der Zugvollständigkeitskontrolle ein erstes Signal dar, welches nachfolgend als Wecksignal WS bezeichnet wird. Neben der Nutzung dieser Abstrahlkeule 14 beispielsweise zum Abrufen eines Signalbegriffs oder eines Balisentelegramms ist in diesem Ausführungsbeispiel ein als Sende/Empfangs-Festbalise ausgebildeter Transceiver als sogenannter Streckenpunkt 16 vorgesehen. Dieser Streckenpunkt 16 ist bidirektional mit einer Steuereinheit 18 verbunden, die ihrerseits bidirektional mit einem Stellwerk 20 verbunden ist.
    Zur Feststellung der Vollständigkeit des Zuges 2, d.h. bei der Beantwortung der stellwerkseitig extrem sicherheitsrelevanten Frage, ob der in einen Streckenabschnitt eingefahrene Zug 2 diesen Streckenabschnitt auch wieder vollständig bei der Ausfahrt verlassen hat, wird die folgende Vorgehensweise gewählt, bei der angenommen wird, dass der Streckenpunkt 16 von der Steuereinheit 18 mit elektrischer Leistung versorgt wird. Bei der Annäherung der Lokomotive 4 empfängt der Streckenpunkt 16 die Abstrahlkeule 14 als Wecksignal WS und meldet den Empfang dieses Wecksignals WS an die Steuereinheit 18. Die Lokomotive 4 hat sich mit diesem die Zugspitze repräsentierenden Wecksignal WS sozusagen bei dem System zur Feststellung der Vollständigkeit des Zuges 2 angemeldet.
    Die Steuereinheit 18 stellt den Empfang dieses Wecksignals WS fest und gibt an den Streckenpunkt 16 das Kommando aus, ein Abfragesignal AS an den den Streckenpunkt 16 überfahrenden Zug 2 auszusenden. Dabei kann dieses Abfragesignal kontinuierlich oder auch diskontinuierlich mit einem vorbestimmbaren Duty-Cycle ausgesendet werden. Dieses Abfragesignal AS wird von einer zweiten Sende/Empfangseinheit 22 empfangen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel nur am letzten Waggon 10 befestigt ist. Die mit dem Abfragesignal AS übertragene Energie nutzt die zweite Sende/Empfangseinheit 22 um ein zweites Signal, nachfolgend als Zugendesignal ZS, auszusenden, welches von dem Streckenpunkt 16 empfangen wird. Der Empfang dieses Zugendesignals ZS wird an die Steuereinheit 18 gemeldet, die aus der Tatsache, dass das Zugendesignal ZS von dem Streckenpunkt 16 empfangen worden ist, auf die korrekte Überfahrt des vollständigen Zuges 2 folgert. Zugleich wird nach dem Empfang des Zugendesignals durch den Streckenpunkt 16 die Aussendung des Abfragesignals AS eingestellt. Die Frequenz des Abfragesignals AS beträgt dabei im vorliegenden Ausführungsbeispiel 8 MHz. Die Frequenz des Zugendesignals ZS liegt dabei im Bereich von 5 MHz. Hinsichtlich der gewählten Feldstärken wird für das Abfragesignal AS und das Zugendesignal ZS ein Pegel gewählt, der die Reichweite der Signale auf den Nahbereich begrenzt und ein Übersprechen auf benachbarte Gleise vermeidet.
    Die Steuereinheit 18 meldet dann ein Signal an das Stellwerk 20, das auf diese Weise die Vollständigkeit des Zuges 2 in die weitere Zugbeeinflussung der Zuges 2 und/oder dem diesem unmittelbar nachfolgenden Zug integriert.
    Empfängt nun aber der Streckenpunkt 16 trotz der Aussendung des Abfragesignals AS nach einer vorgebbaren Zeitdauer nicht das Zugendesignal ZS, so wird dieses Fehlen als sicherheitsrelevante Störung an das Stellwerk 20 gemeldet. Dabei ist es unerheblich, ob der Zug 2 tatsächlich auf der Strecke getrennt worden ist und einer oder mehrere Waggon nach dem Abriss der Bremsdruckluftleitung auf freier Strecke stehen geblieben sind oder die zweite Sende/Empfangseinheit 22 nur defekt ist und ausgetauscht werden muss.
    Als Folge dieser sicherheitstechnisch äusserst relevanten Störung wird die Zugbeeinflussung in einer Weise geändert, dass der Zug 2 vor dem nächstmöglichen Signal stehen bleiben muss oder auf dem nächstmöglichen Ausweichgleis stehen bleiben muss und dass ein nachfolgender Zug ebenfalls vor dem Eintritt in diesen Streckenabschnitt angehalten wird. Der Zugführer des Zuges 2 muss dann im Zweifel sogar selbst seinen Zug 2 ablaufen und auf Vollständigkeit überprüfen. Ist der Zug 2 noch vollständig, muss er die zweite Sende/Empfangseinheit 22 auf Funktion prüfen und ggfs. austauschen. Über den Zugfunk oder eine andere vergleichbare Massnahme wie über GSM-R hat der Zugführer dann die Vollständigkeit seines Zuges 2 und/oder die Wiederbetriebsbereitschaft der zweiten Sende/Empfangseinheit 22 an das Stellwerk 20 und/oder ein hierarchisch darüberliegendes Leitsystem zu quittieren.
    Bei nicht mehr vollständiger Zugkomposition 2 müssen dann die liegengebliebenen Waggon(s) geborgen und die Freimeldung des Streckenabschnitts nach dem Bergen des oder der liegengebliebenen Waggon(s) explizit durch Meldung in das Stellwerk 20 und/oder das Leitsystem vorgenommen werden.
    Die Figuren 2 und 3 stellen dieses vorstehend beschriebene Verfahren nochmals schematisch dar und weisen in Ergänzung zu der Darstellung gemäss Figur 1 einen zweiten Streckenpunkt 24 bzw. weitere Streckenpunkte 24a und 24b auf, die über eine Datenverbindung 26 mit dem ersten Streckenpunkt verbunden sind. Der Datenaustausch kann dabei über ein Kabel, aber auch über eine drahtlose Kommunikation erfolgen. Geändert gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 wurde hierbei weiter, dass der zweite Streckenpunkt 24 das Ergebnis der am Streckenpunkt 16 konzentrierten Zugvollständigkeitskontrolle in Form eines Zugvollständigkeitssignals VS auf die Sende/Empfangseinheit 12 übertragt. Damit ist das Ergebnis der Zugvollständigkeitskontrolle auf dem Führerstand der Lokomotive 4 oder eines Steuerwagens bekannt und es können in Abhängigkeit von dem übertragenen Zugvollständigkeitssignals VS entsprechende Massnahmen eingeleitet werden.
    In einem Fall einer Fernstrecke durch nur gering besiedeltes Gebiet, wie dies in Nordamerika, Osteuropa, Afrika und Teilen Asiens der Fall sein kann, oder im Fall einer Nebenstrecke kann es ausreichend sein, dass bei Unvollständigkeit des Zuges 2 oder 2' keine automatische Rückkopplung an ein Stellwerk vorgesehen ist, weil beispielsweise die Datenleitung zu einem zuletzt passierten Stellwerk einige Dutzend Kilometer betragen kann, was installationsseitig vergleichsweise teuer und signalseitig fast nicht ohne Zwischenverstärkung zu lösen ist. Der Zugführer muss in einem solchen Fall über Funk die für diesen Streckenabschnitt zuständige Leitstelle von der nicht mehr bestehenden Vollständigkeit seines Zuges 2, 2' informieren. Weitergehende Massnahmen werden dann von der Leitstelle eingeleitet.
    In einem anderen Fall kann aber auch vom Führerstand aus automatisch ein Signal über Zugfunk, wie z.B. GSM-R, an das betreffende Stellwerk/Leitstelle abgesetzt werden. Von dort werden dann auch wieder die entsprechenden Massnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit auf dem Streckenabschnitt veranlasst.
    Die Figur 3 unterscheidet sich von der Figur 2 insofern nur dadurch, dass zwei Streckenpunkte 24a und 24b vorgesehen, die dazu beitragen können, die räumlich Auflösung der Zugvollständigkeitskontrolle zu verbessern. Der vergleichsweise lange Zug 2' in Figur 3 erhält daher das Vollständigkeitssignal VS erst am Streckenpunkt 24b, weil bei der Überfahrt am Streckenpunkt 24a das Zugende den Streckenpunkt 16 noch nicht überfahren hat.
    Die vorliegenden Ausführungsbeispiele zeigen alle Zugfahrten gemäss Pfeil 28 in der Richtung von links nach rechts in der zeichnerischen Darstellung. Natürlich können alle gezeigten Einrichtung in bei in umgekehrter Richtung fahrenden Zügen mit der dann entsprechend ebenfalls umgekehrten Funktionalität genutzt werden.
    Weiter können auch die übertragenen Signale, wie das Wecksignal WS und das Zugendesignal ZS, weitere Daten aufweisen, wie z.B. eine Zugnummer oder dergleichen. Das Wecksignal WS kann zum Beispiel auch auf den Streckenpunkt 16 abgestrahlt werden, der wiederum dann zeitlich verzögert eine am Fahrzeugkopf angeordnete Transpondermarke abfragt und ausliest. Ebenso könnte auch anstelle eines von dem Streckenpunkt 16 (bei umgekehrter Zugrichtung 24 oder 24b) ausgestrahlten Abfragesignals AS am Zugende ebenfalls ein Wecksignal WS (z.B. ebenfalls 27 MHz Abstrahlkeule) ausgesendet werden, worauf dann auch zeitversetzt eine am Zugende angebrachte Transpondermarke ausgelesen wird. So kann beispielsweise aus dem zweimaligen Lesen einer Transpondermarke mit der gleichen ID auf die Vollständigkeit geschlossen werden. Ergänzend kann ein ETCS Balisentelegramm bereitgestellt werden.
    Die vorstehenden Ausführungsbeispiele stellen selbstverständlich nur mögliche Varianten der eingangs beschriebenen Erfindung dar. Dem Fachmann erschliessen sich im Rahmen seines Wissens ein Vielzahl von Varianten und Modifikation, die sich unter anderem in der möglichen Verwertung der von der mit der Abstrahlkeule 14 abgestrahlten Energie befassen können.

    Claims (16)

    1. Verfahren zur Zugvollständigkeitskontrolle einer schienengebundenen Zuges (2, 2'), wie z.B. einem beliebig zusammenstellbaren Personen- und/oder Güterzug, bei dem
      a) bei Überfahrt des Zuges (2, 2') über einen Streckenpunkt (16) ein die Zugspitze repräsentierendes erstes Signal (WS) übertragen wird;
      b) der Eingang des ersten Signals (WS) und/oder die Art des ersten Signals (WS) im Streckenpunkt (16) und/oder einer diesem Streckenpunkt (16) zugeordneten Steuereinheit (18) registriert wird;
      c) bei Überfahrt des Zuges (2) über den Streckenpunkt (16) ein das Zugende repräsentierendes zweites Signal (ZS) übertragen wird;
      d) der Eingang des zweiten Signals (ZS) und/oder die Art des zweiten Signals im Streckenpunkt (16) und/oder einer diesem Streckenpunkt (16) zugeordneten Steuereinheit (18) registriert wird; und
      e) anhand des Eingangs des ersten und zweiten Signals (WS, ZS) und/oder anhand eines Vergleichs der Art des ersten Signals (WS) mit der Art des zweiten Signals (ZS) im Streckenpunkt (16) und/oder der diesem Streckenpunkt (16) zugeordneten Steuereinheit (18) entschieden wird, ob der Streckenpunkt (16) von dem vollständigen Zug (2) überfahren wurde.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      ein zweiter Streckenpunkt (24, 24a, 24b), dessen Abstand vom ersten Streckenpunkt (16) grösser ist als ein oberer Grenzwert für eine zulässige Zuglänge, vorgesehen wird, wobei das Ergebnis der Vollständigkeitskontrolle vom ersten Streckenpunkt (16) und/oder der dem ersten Streckenpunkt (16) zugeordneten Steuereinheit (18) auf den zweiten Streckenpunkt (24, 24a, 24b) und/oder der dem zweiten Streckenpunkt (24, 24a, 24b) zugeordneten Steuereinheit übertragen wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Ergebnis der Zugvollständigkeitskontrolle am zweiten Streckenpunkt (24, 24a, 24b) und/oder der diesen zweiten Streckenpunkt (24, 24a, 24b) zugeordneten Steuereinheit auf eine zugseitige Zugsteuerungseinheit übertragen wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Ergebnis der Zugvollständigkeitskontrolle am zweiten Streckenpunkt (24, 24a, 24b) und/oder der diesen zweiten Streckenpunkt (24, 24a, 24b) zugeordneten Steuereinheit auf eine streckenseitige Zugsteuerungseinheit übertragen wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die mit dem ersten Signal (WS) übertragene Energie im Streckenpunkt (16) bzw. in der dem Streckenpunkt (16) zugeordneten Steuereinheit (18) gespeichert wird.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die gespeicherte Energie verwendet wird, die Aussendung des zweiten Signals (ZS) zu initiieren.
    7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die gespeicherte Energie genutzt wird, um von der dem Streckenpunkt (16) zugeordneten Steuereinheit (18) eine Energiemenge abzurufen, die von dem Streckenpunkt (16) genutzt wird, ein Abfragesignal (AS) auszusenden.
    8. Verfahren nach Anspruch 7,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Abfragesignal (AS) eine ausreichend hohe elektrische Energie zum Aussenden des zweiten Signals (VS) aufweist.
    9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Frequenz des ersten Signals (WS), des Abfragesignals (AS) und des zweiten Signals (ZS) voneinander abweichend gestaltet ist.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      der erste und/oder der zweite Streckenpunkt (16, 24, 24a, 24b) zumindest partiell seitlich abgeschirmt ist.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das erste und zweite Signal (WS, ZS) hinsichtlich ihres Signalpegels analysiert werden.
    12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      für das erste und das zweite Signal (WS ZS) ein erster bzw. ein zweiter unterer Grenzwert für den jeweiligen Signalpegel definiert ist, wobei das erste und zweite Signal (WS, ZS) ihren jeweiligen unteren Grenzwert überschreiten müssen, um als erfasst gewertet zu sein.
    13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      der Zug (2) einen Test-Streckenpunkt überfährt und dabei geprüft wird, ob, und wenn ja, wie viele zweite Signale (ZS) bei der Überfahrt übertragen werden.
    14. Einrichtung zur Zugvollständigkeitskontrolle eines schienengebundenen Zuges (2) mit:
      a) einer am ersten Fahrzeug des Zuges (2) angebrachten ersten Sendeeinheit (12);
      b) einer zumindest am letzten Fahrzeug des Zuges (2) angeordneten zweiten Sendeeinheit (22);
      c) einem im Gleisbett angeordneten Streckenpunkt(16), der Übertragungen der ersten und der zweiten Sendeeinheit (12, 22) empfängt; und
      d) einer Logikeinheit (18), mittels derer anhand einer Analyse der empfangenen Übertragungen auf die Vollständigkeit des Zuges (2) schliessbar ist.
    15. Einrichtung nach Anspruch 14,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die zweite Sendeeinheit (22) eine Schalteinheit umfasst, mit der die Frequenz und/oder die Amplitude der von ihr ausgesendeten Übertragung zwischen mindestens zwei Übertragungsarten auswählbar ist.
    16. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      a) ein zweiter Streckenpunkt (24, 24a, 24b) vorgesehen ist, dessen Abstand vom ersten Streckenpunkt (16) grösser ist ein oberer Grenzwert für eine zulässige Zuglänge,
      b) Mittel zur Übertragung des Ergebnisses (VS) der Zugvollständigkeitkontrolle von dem ersten Streckenpunkt (16) und/oder von der diesem ersten Streckenpunkt (16) zugeordneten Steuereinheit (18) vorgesehen sind,
      c) Mittel zur von dem Ergebnis (VS) der Zugvollständigkeitskontrolle abhängigen weiteren Steuerung der Fahrt des Zuges (2) vorgesehen sind.
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