EP2858875A2 - Schienenfahrzeugortung - Google Patents

Schienenfahrzeugortung

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EP2858875A2
EP2858875A2 EP13745006.0A EP13745006A EP2858875A2 EP 2858875 A2 EP2858875 A2 EP 2858875A2 EP 13745006 A EP13745006 A EP 13745006A EP 2858875 A2 EP2858875 A2 EP 2858875A2
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EP
European Patent Office
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time
locating
vibration
pin
track
Prior art date
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EP13745006.0A
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Horst Ernst
Bernhard Evers
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2858875A2 publication Critical patent/EP2858875A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2858875B1 publication Critical patent/EP2858875B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B61L25/025—Absolute localisation, e.g. providing geodetic coordinates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L1/06—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts actuated by deformation of rail; actuated by vibration in rail
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L1/163—Detection devices
    • B61L1/165—Electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/163—Detection devices
    • B61L1/166—Optical
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method having the features according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a method is known from international patent application WO 2011/027166 AI.
  • a waveguide is provided for locating a rail vehicle along a rail track, which is laid along the rail track.
  • time ⁇ Lich successively electromagnetic pulses are fed.
  • At least one backscatter pattern generated by vehicle-induced backscattering of the electromagnetic pulse is received and evaluated for each emitted pulse.
  • the invention has for its object to provide a method that allows reliable error detection in case of malfunction of the locating device.
  • the invention provides that one located in the region of the rail track at a known position
  • Vibration device is activated at a predetermined activation time and thereby at the known posi ⁇ on a backscattering of the electromagnetic pulse causing vibration is generated, the time period between the activation time and the input of the Sciere ⁇ tion indicating backscatter pattern is measured and the ge ⁇ measured period of time Checking the functioning of the processing device or used for calibrating the locating device.
  • the correction value is subtracted from this period of time to form a corrected period and using the corrected time period indicative of a location of the vehicle location is generated ⁇ signal.
  • the locating means comprises a located and in the area of railway line at a known position in communication with the evaluation vibration means tiv michszeittician activated at any given AK and thus to the be ⁇ known position of a a Backscattering of the electromagnetic pulse inducing vibration can generate, wherein the evaluation device is designed such that it can activate the vibration device at a predetermined activation time and the time between the receipt of the vibration indicating backscatter pattern and the activation time to check the operation the locating device or for calibrating the locating device can use.
  • the off ⁇ value device is designed such that it generates a malfunction of the locating device indicating error signal when the measured time reaches a predetermined Maxi ⁇ malzeitdauer or exceeds or when the measured time reaches a predetermined Minimalmalzeitdauer or below.
  • the vibration device is preferably formed by an outer plant element of the track system, particularly preferably by a switch, a track barrier, a sash signal or a barrier.
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive
  • Locating device for locating a rail vehicle along a rail track Figure 2 exemplified backscatter pattern, which generates the rail vehicle of Figure 1, and
  • the pulse generating means 20 preferably has a laser not shown further on, which makes it possible regelmä ⁇ SSIG, electromagnetic, in particular optical, testify pulses ⁇ to it and to feed, for example, with a fixed pulse rate short via the coupling means 40 into the waveguide 50th
  • the pulse generating device 20 is preferably activated by the evaluation device 60, so that the evaluation device 60 is at least approximately aware of the times of pulse generation.
  • the detection device 30 comprises for example a photo ⁇ detector that allows detection of electromagnetic radiation.
  • the detection device 30 transmits re IH measurement signals to the evaluation device 60 that evaluates ⁇ .
  • the backscattered radiation Ir (t) has a backscatter pattern Rm which is characteristic of the vibration caused by the rail vehicle 110 and coupled into the waveguide 50.
  • the evaluation device 60 is madestal ⁇ tet, that it evaluates the time periods that elapse between the feeding of the electromagnetic pulse pin in the waveguide 50 and the detection of the respectively associated backscatter pattern Rm.
  • the evaluation device 60 is thus able to use the time span dt or dt 'to determine the location of the rail vehicle 110 and to generate a corresponding location signal So; while it can be the system-related delay time dv igno ⁇ Center or take into account, if known, in-which it brings the system-related delay time dv deducted.
  • the location of rail vehicle 110 may be calculated, for example, according to:
  • Ls 1/2 * (dt-dv) / V
  • Ls is the length of the waveguide section between the pulse generating device 20 or the detection device 30 and the respective position of the rail vehicle 110 where V indicates the speed of the pulses in the wave ⁇ conductor 50.
  • the factor 2.1 takes into account that the radiation has to run twice through ⁇ the respective waveguide section, namely once in execution and once in the return direction.
  • velocity V for example:
  • V Co / n where C indicates the velocity of light and n is the refractive index in the Wel ⁇ lenleiter 50th
  • FIG. 3 shows, in addition to the backscatter pattern Rme of the vibration device 70, also the backscatter pattern Rm of the rail vehicle 110 according to FIG. 1, which is located between the pulse generation device 20 or the detection device 30 and the vibration device 70.
  • the backscatter pattern Rme of the vibration device 70 is generated at a known location in the waveguide 50 because the location of the vibration device 70 in the track system is known.
  • the distance of the vibration device 70 from the coupling device 40 is designated by the reference symbol Le in FIG.
  • the evaluation device 60 is the time period measured Tv between the generation of the activation signal ST and the detection of the cha ⁇ acteristic backscattering pattern Rme and produce an error signal F, if the time Tv is too large or too small, or in other words, a predetermined maximum ⁇ time period Tmax reaches or exceeds Tmin or falls below a predefined minimum time duration Tmin:
  • K p * Tv, where p indicates a proportionality factor.
  • the measured value for the measured system-related delay ⁇ time is - as explained above - preferably taken into account in the Ortbe ⁇ mood.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Ortungseinrichtung (10), die zum Orten eines Schienenfahrzeugs (110) auf einer Schienenstrecke (100) einen entlang der Schienenstrecke (100) verlegten Wellenleiter (50) umfasst, wobei bei dem Verfahren zeitlich nacheinander elektromagnetische Pulse (Pin) in den Wellenleiter (50) eingespeist werden und für jeden ausgesandten Puls (Pin) jeweils durch Rückstreuung des elektromagnetischen Pulses (Pin) erzeugte Rückstreumuster (Rm, Rm') empfangen und ausgewertet werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine im Bereich der Schienenstrecke (100) an einer bekannten Position befindliche Erschütterungseinrichtung (70) zu einem vorgegebenen Aktivierungszeitpunkt aktiviert wird und dadurch an der bekannten Position eine eine Rückstreuung des elektromagnetischen Pulses (Pin) hervorrufende Erschütterung (Me) erzeugt wird, die Zeitdauer zwischen dem Aktivierungszeitpunkt und dem Eingang des die Erschütterung anzeigenden Rückstreumusters (Rme) gemessen wird und die gemessene Zeitdauer zum Überprüfen der Funktionsweise der Ortungseinrichtung (10) oder zum Kalibrieren der Ortungseinrichtung (10) herangezogen wird.

Description

Beschreibung
Schienenfahrzeugortung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 2011/027166 AI bekannt. Bei diesem vorbekannten Verfahren ist zum Orten eines Schienenfahrzeugs entlang einer Schienenstrecke ein Wellenleiter vorgesehen, der entlang der Schienenstrecke verlegt ist. In den Wellenleiter werden zeit¬ lich nacheinander elektromagnetische Pulse eingespeist. Für jeden ausgesandten Puls wird jeweils zumindest ein durch fahrzeuginduzierte Rückstreuung des elektromagnetischen Pulses erzeugtes Rückstreumuster empfangen und ausgewertet.
Durch das Auswerten der Rückstreumuster wird das Schienenfahrzeug auf der Schienenstrecke geortet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das eine zuverlässige Fehlererkennung im Falle eines Fehlverhaltens der Ortungseinrichtung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine im Bereich der Schienenstrecke an einer bekannten Position befindliche
Erschütterungseinrichtung zu einem vorgegebenen Aktivierungszeitpunkt aktiviert wird und dadurch an der bekannten Positi¬ on eine eine Rückstreuung des elektromagnetischen Pulses hervorrufende Erschütterung erzeugt wird, die Zeitdauer zwischen dem Aktivierungszeitpunkt und dem Eingang des die Erschütte¬ rung anzeigenden Rückstreumusters gemessen wird und die ge¬ messene Zeitdauer zum Überprüfen der Funktionsweise der Or- tungseinrichtung oder zum Kalibrieren der Ortungseinrichtung herangezogen wird.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass mit diesem die Funktionsweise der Or¬ tungseinrichtung mit geringem Aufwand regelmäßig überprüft werden kann. Zur Überprüfung muss lediglich gezielt eine Erschütterung erzeugt und das Verhalten der Ortungseinrichtung ausgewertet werden.
Vorzugsweise wird ein eine Fehlfunktion der Ortungseinrichtung anzeigendes Fehlersignal erzeugt, wenn die gemessene Zeitdauer eine vorgegebene Maximalzeitdauer erreicht oder überschreitet oder wenn die gemessene Zeitdauer eine vorgege- bene Minimalmalzeitdauer erreicht oder unterschreitet. In beiden Fällen kann die Auswerteinrichtung nämlich davon ausgehen, dass die Ortungseinrichtung nicht korrekt arbeitet, sei es, weil sie defekt ist oder weil sie manipuliert wurde. Um eine Überprüfung der Ortungseinrichtung ohne zusätzlichen Geräteaufwand und damit mit minimalen Kosten zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn als Erschütterungs¬ einrichtung ein - sowieso vorhandenes - mechanisch verstell¬ bares Außenanlagenelement der Gleisanlage aktiviert wird und mit dem Außenanlagenelement beim Verstellen die Erschütterung und damit die Rückstreuung der elektromagnetischen Pulse hervorgerufen wird.
Zum Erzeugen von Erschütterungen sind Weichen, Gleissperren, Flügelsignale oder Schranken besonders geeignet, so dass es als vorteilhaft angesehen wird, wenn als Außenanlagenelement der Gleisanlage eine Weiche, eine Gleissperre, ein Flügelsig¬ nal oder eine Schranke verstellt wird und die Erschütterung und die Rückstreuung der elektromagnetischen Pulse durch das Umstellen eines solchen Außenanlagenelements hervorgerufen wird . Mit der gemessenen Zeitdauer kann außerdem ein Korrekturwert gebildet werden, der bei der Ortung von Schienenfahrzeugen auf der Schienenstrecke berücksichtigt werden kann. Als vorteilhaft wird es beispielsweise angesehen, wenn zur Ortung eines Schienenfahrzeugs auf der Schienenstrecke die Zeitspanne zwischen dem Einspeisen der elektromagnetischen Pulse in den Wellenleiter und dem Detektieren des jeweils zugehörigen fahrzeuginduzierten Rückstreumusters gemessen wird, von dieser Zeitspanne der Korrekturwert unter Bildung einer korrigierten Zeitspanne abgezogen wird und anhand der korrigierten Zeitspanne ein den Ort des Fahrzeugs angebendes Ort¬ signal erzeugt wird. Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Ortungs¬ einrichtung zum Orten eines Schienenfahrzeugs entlang einer Schienenstrecke mit einem entlang der Schienenstrecke verleg¬ ten Wellenleiter, einer Pulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen und Einspeisen zeitlich aufeinander folgender elektromag- netischer Pulse in den Wellenleiter, einer Detektionseinrich- tung zum Detektieren von durch Rückstreuung erzeugten Rückstreumustern und einer Auswerteinrichtung, die die Rückstreumuster zum Orten des Schienenfahrzeugs auswerten kann. Bezüglich einer solchen Ortungseinrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ortungseinrichtung eine im Bereich der Schienenstrecke an einer bekannten Position befindliche und mit der Auswerteinrichtung in Verbindung stehende Erschütterungseinrichtung aufweist, die zu einem vorgegeben Ak- tivierungszeitpunkt aktivierbar ist und dadurch an der be¬ kannten Position eine eine Rückstreuung der elektromagnetischen Pulse hervorrufende Erschütterung erzeugen kann, wobei die Auswerteinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie die Erschütterungseinrichtung zu einem vorgegebenen Aktivierungs- Zeitpunkt aktivieren kann und die Zeitdauer zwischen dem Eingang des die Erschütterung anzeigenden Rückstreumusters und dem Aktivierungszeitpunkt zum Überprüfen der Funktionsweise der Ortungseinrichtung oder zum Kalibrieren der Ortungseinrichtung heranziehen kann.
Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Ortungseinrich- tung sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, da die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens denen der erfindungsgemäßen Ortungseinrichtung im Wesentlichen entsprechen. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Aus¬ werteinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie ein eine Fehlfunktion der Ortungseinrichtung anzeigendes Fehlersignal erzeugt, wenn die gemessene Zeitdauer eine vorgegebene Maxi¬ malzeitdauer erreicht oder überschreitet oder wenn die gemes- sene Zeitdauer eine vorgegebene Minimalmalzeitdauer erreicht oder unterschreitet.
Die Erschütterungseinrichtung wird vorzugsweise durch ein Au- ßenanlagenelement der Gleisanlage gebildet, besonders bevor- zugt durch eine Weiche, eine Gleissperre, ein Flügelsignal oder eine Schranke.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße
Ortungseinrichtung zum Orten eines Schienenfahrzeugs entlang einer Schienenstrecke, Figur 2 beispielhaft Rückstreumuster, die das Schienenfahrzeugs gemäß Figur 1 erzeugt, und
Figur 3 beispielhaft ein Rückstreumuster, das durch eine
Erschütterungseinrichtung der Ortungseinrichtung gemäß Figur 1 erzeugt wird. In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet . Die Figur 1 zeigt eine Ortungseinrichtung 10, die eine Puls¬ erzeugungseinrichtung 20, eine Detektionseinrichtung 30, eine optische Koppeleinrichtung 40, einen Wellenleiter 50 z. B. in Form eines optischen Lichtwellenleiters, eine Auswerteinrich¬ tung 60 und eine an einer bekannten Position befindliche Er- schütterungseinrichtung 70 umfasst.
Die Pulserzeugungseinrichtung 20 weist vorzugsweise einen nicht weiter gezeigten Laser auf, der es ermöglicht, regelmä¬ ßig, beispielsweise mit einer fest vorgegebenen Pulsrate, kurze elektromagnetische, insbesondere optische, Pulse zu er¬ zeugen und über die Koppeleinrichtung 40 in den Wellenleiter 50 einzuspeisen. Die Pulserzeugungseinrichtung 20 wird von der Auswerteinrichtung 60 vorzugsweise angesteuert, so dass der Auswerteinrichtung 60 die Zeitpunkte der Pulserzeugung zumindest näherungsweise bekannt sind.
Die Detektionseinrichtung 30 weist beispielsweise einen Foto¬ detektor auf, der das Detektieren elektromagnetischer Strahlung ermöglicht. Die Detektionseinrichtung 30 übermittelt ih- re Messsignale an die Auswerteinrichtung 60, die diese aus¬ wertet .
In der Figur 1 lässt sich erkennen, dass der Wellenleiter 50 entlang einer Schienenstrecke 100 angeordnet ist. Auf der Schienenstrecke 100 fährt ein Schienenfahrzeug 110 entlang der Pfeilrichtung P von links nach rechts.
Die Ortungseinrichtung 10 gemäß Figur 1 lässt sich zum Orten des Schienenfahrzeugs 110 beispielsweise wie folgt betreiben:
Die Auswerteinrichtung 60 steuert die Pulserzeugungseinrichtung 20 derart an, dass diese zeitlich nacheinander elektromagnetische Pulse Pin über die Koppeleinrichtung 40 in den Wellenleiter 50 einspeist. Die erzeugten elektromagnetischen Pulse Pin laufen entlang der Pfeilrichtung P in der Figur 1 von links nach rechts und werden vorzugsweise am Wellenleite¬ rende 50a von einer Absorptionseinrichtung 200 absorbiert.
Durch das auf der Schienenstrecke 100 fahrende Schienenfahr¬ zeug 110 wird der Wellenleiter 50 lokal erschüttert bzw. in Schwingungen versetzt; dies ist in der Figur 1 durch Pfeile mit dem Bezugszeichen Ms angedeutet. Aufgrund dieser Schwin- gungen bzw. aufgrund der Erschütterungen des Wellenleiters 50 wird es lokal in dem Bereich, in dem sich das Schienenfahrzeug 110 gerade befindet, zu einer Rückstreuung der elektro¬ magnetischen Strahlung kommen. Die rückgestreute Strahlung läuft entgegen der Fahrtrichtung P des Schienenfahrzeugs 110 bzw. entgegen der Pfeilrichtung P in Richtung Koppeleinrichtung 40 und in Richtung Detektionseinrichtung 30 und wird dort von der Detektionseinrichtung 30 detektiert. Die von der Detektionseinrichtung 30 gemessene Intensität der rückge¬ streuten Strahlung Ir(t) ist in der Figur 2 über der Zeit t dargestellt.
In der Figur 2 lässt sich erkennen, dass die rückgestreute Strahlung Ir(t) ein Rückstreumuster Rm aufweist, das charakteristisch für die Erschütterung ist, die von dem Schienen- fahrzeug 110 hervorgerufen und in den Wellenleiter 50 eingekoppelt wird. Die Auswerteinrichtung 60 ist derart ausgestal¬ tet, dass sie die Zeitspannen, die zwischen dem Einspeisen der elektromagnetischen Pulse Pin in den Wellenleiter 50 und dem Detektieren der jeweils zugehörigen Rückstreumuster Rm vergehen, auswertet.
In der Figur 2 lässt sich erkennen, dass zwischen dem elektromagnetischen Anregepuls, der bei der Darstellung gemäß Figur 1 zum Zeitpunkt t=0 erzeugt worden ist, und dem Erkennen des zugehörigen Rückstreumusters Rm die Zeitspanne dt ver¬ geht. Die Zeitspanne dt beruht auf der Laufzeit dh des elekt¬ romagnetischen Pulses im Wellenleiter 50 in Richtung Schienenfahrzeug, der Laufzeit dr des elektromagnetischen Rück- Streumusters im Wellenleiter 50 in Richtung Detektionsein- richtung 30 sowie einer systembedingten Verzögerungszeit dv, die für die Pulserzeugung, die Detektion der rückgestreuten Strahlung Ir(t) und der rechner- bzw. computergestützten Aus- wertung der rückgestreuten Strahlung zur Erkennung der Rückstreumuster erforderlich ist. Es gilt also: dt = dr + dh + dv Es ist offensichtlich, dass mit zunehmendem Abstand des
Schienenfahrzeugs 110 von der Pulserzeugungseinrichtung 20 bzw. der Detektionseinrichtung 30 die Zeitspanne dt zunimmt, da die Laufzeiten dh und dr zunehmen. Die systembedingte Verzögerungszeit dv wird näherungsweise konstant bleiben oder in einem gewissen Rahmen stochastisch schwanken.
Dieser Sachverhalt ist beispielhaft in der Figur 2 durch ein gestricheltes Rückstreumuster Rm' angedeutet, das zu einem späteren Zeitpunkt aufgenommen worden ist, zu dem sich das Schienenfahrzeug 110 weiter entlang der Pfeilrichtung P fortbewegt hat. Die entsprechende Position des Schienenfahrzeugs ist in der Figur 1 gestrichelt dargestellt und mit dem Be¬ zugszeichen 110' gekennzeichnet. Die Auswerteinrichtung 60 ist somit in der Lage, anhand der Zeitspanne dt bzw. dt' den Ort des Schienenfahrzeugs 110 zu bestimmen und ein entsprechendes Ortssignal So zu erzeugen; dabei kann sie die systembedingte Verzögerungszeit dv igno¬ rieren oder sie berücksichtigen, sofern sie bekannt ist, in- dem sie die systembedingte Verzögerungszeit dv in Abzug bringt. Der Ort des Schienenfahrzeugs 110 kann beispielsweise berechnet werden gemäß :
Ls = 1/2 * (dt-dv) /V wobei Ls die Länge des Wellenleiterabschnitts zwischen der Pulserzeugungseinrichtung 20 bzw. der Detektionseinrichtung 30 und der jeweiligen Position des Schienenfahrzeugs 110 be- zeichnet und wobei V die Geschwindigkeit der Pulse im Wellen¬ leiter 50 angibt. Der Faktor 1/2 berücksichtigt, dass die Strahlung den jeweiligen Wellenleiterabschnitt zweimal durch¬ laufen muss, nämlich einmal in Hinrichtung und einmal in Rückrichtung .
Für die Geschwindigkeit V gilt beispielsweise:
V = cO/n wobei cO die Lichtgeschwindigkeit und n die Brechzahl im Wel¬ lenleiter 50 angibt.
Die Figur 1 zeigt außerdem, dass die im Bereich der Schie- nenstrecke 100 an einer bekannten Position befindliche Erschütterungseinrichtung 70 mit der Auswerteinrichtung 60 in Verbindung steht und von dieser mittels eines Aktivierungs¬ signals ST aktivierbar ist. Bei der Erschütterungseinrichtung 70 handelt es sich vorzugsweise um ein Außenanlagenelement der Gleisanlage der Schienenstrecke 100, insbesondere eine
Weiche, eine Gleissperre, ein Flügelsignal oder eine Schran¬ ke. Diese Einrichtungen erzeugen bei Betätigung mechanische Schwingungen, die den Boden erschüttern und somit gezielt als Erschütterungseinrichtungen eingesetzt werden können, obwohl ihre Hauptfunktion eigentlich eine andere ist.
Wird die Erschütterungseinrichtung 70 mittels des Aktivie¬ rungssignals ST aktiviert, so erzeugt sie Erschütterungen, die in der Figur 1 durch Pfeile mit dem Bezugszeichen Me ge- kennzeichnet sind. Diese Erschütterungen führen ebenfalls zu einer Rückstreuung der elektromagnetischen Pulse Pin und zu einem charakteristischen Rückstreumuster Rme, das in dem Intensitätssignal Ir(t) in der Figur 3 erkennbar ist. Die Figur 3 zeigt neben dem Rückstreumuster Rme der Erschütterungsein- richtung 70 auch das Rückstreumuster Rm des Schienenfahrzeugs 110 gemäß Figur 1, das sich zwischen der Pulserzeugungseinrichtung 20 bzw. der Detektionseinrichtung 30 und der Erschütterungseinrichtung 70 befindet. Das Rückstreumuster Rme der Erschütterungseinrichtung 70 wird an einem bekannten Ort in dem Wellenleiter 50 erzeugt, weil der Ort der Erschütterungseinrichtung 70 in der Gleisanlage bekannt ist. Der Abstand der Erschütterungseinrichtung 70 von der Koppeleinrichtung 40 ist in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen Le bezeichnet.
Die Auswerteinrichtung 60 wird die Zeitspanne Tv zwischen dem Erzeugen des Aktivierungssignals ST und dem Erkennen des cha¬ rakteristischen Rückstreumusters Rme messen und ein Fehlersignal F erzeugen, wenn die Zeitspanne Tv zu groß oder zu klein ist bzw. mit anderen Worten eine vorgegebene Maximal¬ zeitdauer Tmax erreicht oder überschreitet oder eine vorgege- bene Minimalmalzeitdauer Tmin erreicht oder unterschreitet:
Tv > Tmax = Fehlersignal F wird erzeugt
Tv < Tmin = Fehlersignal F wird erzeugt
In beiden Fällen geht die Auswerteinrichtung 60 davon aus, dass die Ortungseinrichtung 10 nicht korrekt arbeitet, sei es, weil sie defekt ist oder weil sie manipuliert wurde. Da die Zeitspanne Tv der systembedingten Verzögerungszeit dv näherungsweise entspricht oder zumindest näherungsweise pro¬ portional zu dieser ist, kann die Auswerteinrichtung 60 mit der Zeitspanne Tv einen Korrekturwert K bilden, der bei der Ortung des Schienenfahrzeugs 110 auf der Schienenstrecke 100 berücksichtigt werden kann, beispielsweise gemäß:
K = p * Tv, wobei p einen Proportionalitätsfaktor angibt.
Die Auswerteinrichtung kann den Korrekturwert K beispielswei¬ se berücksichtigen, indem sie von den zukünftig gemessenen Zeitspannen jeweils den Korrekturwert K unter Bildung einer korrigierten Zeitspanne abzieht und jeweils anhand der korri¬ gierten Zeitspanne ein den Ort des Schienenfahrzeugs angeben¬ des Ortsignal So erzeugt. Zusätzlich oder alternativ kann die Auswerteinrichtung 60 die systembedingte Verzögerungszeit dv während des Betriebs der Erschütterungseinrichtung 70 bestimmen, indem sie im weiteren Verlauf weiterhin jeweils die Zeitspanne dte zwischen der Er¬ zeugung der elektromagnetischen Pulse Pin und dem Erkennen des jeweiligen Rückstreumuster Rme auswertet (vgl. Figur 3) .
Da der Abstand Le zu der Erschütterungseinrichtung 70 bekannt ist, kann die Auswerteinrichtung 60 die systembedingte Verzö¬ gerungszeit dv, die für die Pulserzeugung, Detektion und Aus- wertung der Rückstreumuster erforderlich ist, bestimmen, indem sie die Laufzeiten der elektromagnetischen Pulse im Wellenleiter 50 von der gemessenen Zeitspanne dte abzieht, bei¬ spielsweise wie folgt: dv = dte - Le/ (2*V) ,
Der Messwert für die gemessene systembedingte Verzögerungs¬ zeit wird - wie oben erläutert - vorzugsweise bei der Ortbe¬ stimmung berücksichtigt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugs zeichenliste
10 Ortungseinrichtung
20 Pulserzeugungseinrichtung
30 Detektionseinrichtung
40 Koppeleinrichtung
50 Wellenleiter
50a Wellenleiterende
60 Auswerteinrichtung
70 Erschütterungseinrichtung
100 Schienenstrecke
110 Schienenfahrzeug
110' Schienenfahrzeug
200 Absorptionseinrichtung dt Zeitspanne
dt' Zeitspanne
dte Zeitspanne
F Fehlersignal
Ir (t) rückgestreute Strahlung
Le Abstand zur Erschütterungseinrichtung
Ls Abstand zum Schienenfahrzeug
Me Erschütterung durch Erschütterungseinrichtung
Ms Erschütterung durch Schienenfahrzeug
P Pfeilrichtung/Fahrtrichtung
Pin elektromagnetische Pulse
Rm Rückstreumuster
Rm' Rückstreumuster
Rme Rückstreumuster
So Ortssignal
ST Akti ierungssignal
t Zeitpunkt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Ortungseinrichtung (10), die zum Orten eines Schienenfahrzeugs (110) auf einer Schie- nenstrecke (100) einen entlang der Schienenstrecke (100) ver¬ legten Wellenleiter (50) umfasst, wobei bei dem Verfahren zeitlich nacheinander elektromagnetische Pulse (Pin) in den Wellenleiter (50) eingespeist werden und für jeden ausgesand¬ ten Puls (Pin) jeweils durch Rückstreuung des elektromagneti- sehen Pulses (Pin) erzeugte Rückstreumuster (Rm, Rm') empfangen und ausgewertet werden,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
eine im Bereich der Schienenstrecke (100) an einer be¬ kannten Position befindliche Erschütterungseinrichtung (70) zu einem vorgegebenen Aktivierungszeitpunkt akti¬ viert wird und dadurch an der bekannten Position eine eine Rückstreuung des elektromagnetischen Pulses (Pin) hervorrufende Erschütterung (Me) erzeugt wird,
die Zeitdauer zwischen dem Aktivierungszeitpunkt und dem Eingang des die Erschütterung anzeigenden Rückstreumusters (Rme) gemessen wird und
die gemessene Zeitdauer zum Überprüfen der Funktionsweise der Ortungseinrichtung (10) oder zum Kalibrieren der Ortungseinrichtung (10) herangezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
ein eine Fehlfunktion der Ortungseinrichtung (10) anzeigendes Fehlersignal (F) erzeugt wird,
- wenn die gemessene Zeitdauer eine vorgegebene Maximal¬ zeitdauer erreicht oder überschreitet oder
wenn die gemessene Zeitdauer eine vorgegebene Minimalmal¬ zeitdauer erreicht oder unterschreitet.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Erschütterungseinrichtung (70) ein mechanisch verstellbares Außenanlagenelement der Gleisanlage aktiviert wird und
mit dem Außenanlagenelement beim Verstellen die Erschüt¬ terung und damit die Rückstreuung der elektromagnetischen Pulse (Pin) hervorgerufen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
als Außenanlagenelement der Gleisanlage eine Weiche, eine Gleissperre, ein Flügelsignal oder eine Schranke ver¬ stellt wird und
bei dessen oder deren Umstellen die Erschütterung und die Rückstreuung der elektromagnetischen Pulse (Pin) hervorgerufen wird.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
mit der gemessenen Zeitdauer ein Korrekturwert gebildet wird, der bei der Ortung von Schienenfahrzeugen auf der Schienenstrecke (100) berücksichtigt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
zur Ortung eines Schienenfahrzeugs (110) auf der Schie¬ nenstrecke (100) die Zeitspanne zwischen dem Einspeisen der elektromagnetischen Pulse (Pin) in den Wellenleiter (50) und dem Detektieren des jeweils zugehörigen fahrzeuginduzierten Rückstreumusters (Rm, Rm') gemessen wird, von dieser Zeitspanne der Korrekturwert unter Bildung ei¬ ner korrigierten Zeitspanne abgezogen wird und
anhand der korrigierten Zeitspanne ein den Ort des Fahrzeugs angebendes Ortsignal (So) erzeugt wird.
7. Ortungseinrichtung (10) zum Orten eines Schienenfahrzeugs (110) entlang einer Schienenstrecke (100) mit
einem entlang der Schienenstrecke (100) verlegten Wellenleiter (50), einer Pulserzeugungseinrichtung (20) zum Erzeugen und Einspeisen zeitlich aufeinander folgender elektromagnetischer Pulse (Pin) in den Wellenleiter (50),
einer Detektionseinrichtung (30) zum Detektieren von durch Rückstreuung erzeugten Rückstreumustern (Rm, Rm') und
einer Auswerteinrichtung (60), die die Rückstreumuster (Rm, Rm') zum Orten des Schienenfahrzeugs (110) auswerten kann,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Ortungseinrichtung (10) eine im Bereich der Schienenstrecke (100) an einer bekannten Position befindliche und mit der Auswerteinrichtung (60) in Verbindung stehende Erschütterungseinrichtung (70) aufweist, die zu einem vorgegeben Aktivierungszeitpunkt aktivierbar ist und da¬ durch an der bekannten Position eine eine Rückstreuung der elektromagnetischen Pulse (Pin) hervorrufende Erschütterung erzeugen kann,
wobei die Auswerteinrichtung (60) derart ausgestaltet ist, dass sie die Erschütterungseinrichtung (70) zu einem vorgegebenen Aktivierungszeitpunkt aktivieren kann und die Zeitdauer zwischen dem Eingang des die Erschütterung anzeigenden Rückstreumusters (Rme) und dem Aktivierungs¬ zeitpunkt zum Überprüfen der Funktionsweise der Ortungs- einrichtung (10) oder zum Kalibrieren der Ortungseinrichtung (10) heranziehen kann.
8. Ortungseinrichtung (10) nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Auswerteinrichtung (60) derart ausgestaltet ist, dass sie ein eine Fehlfunktion der Ortungseinrichtung (10) anzeigendes Fehlersignal (F) erzeugt,
wenn die gemessene Zeitdauer eine vorgegebene Maximal¬ zeitdauer erreicht oder überschreitet oder
- wenn die gemessene Zeitdauer eine vorgegebene Minimalmal¬ zeitdauer erreicht oder unterschreitet.
9. Ortungseinrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche 7-8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Erschütterungseinrichtung (70) ein Außenanlagenelement der Gleisanlage ist.
10. Ortungseinrichtung (10) nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Außenanlagenelement der Gleisanlage eine Weiche, eine Gleissperre, ein Flügelsignal oder eine Schranke ist.
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