FR2496032A1 - METHOD FOR DETERMINING THE DIRECTION OF THE MARKET OF VEHICLES TRAVELING ON RAILS - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un procédé pour déterminer le sens de la marche de véhicules circulant sur des rails, au moyen de deux contacts disposés à une distance prédéterminée sur le rail et actionnés par les roues et dont les suites d'impulsions, qu'ils délivrent et qui servent à la commande de dispositifs de sécurité et notamment de signaux et de systèmes de sécurité pour passages à niveaux, sont utilisées pour identifier le sens de la marche en fonction de l'impulsion, apparaissant respectivement en premier lieu, de l'une des deux suites d'impulsions. The present invention relates to a method for determining the direction of travel of vehicles traveling on rails, by means of two contacts arranged at a predetermined distance on the rail and actuated by the wheels and whose pulse sequences, which they deliver and which are used to control safety devices and in particular signals and safety systems for level crossings, are used to identify the direction of travel as a function of the impulse, appearing respectively in the first place, from one of the two pulse sequences.
On connaît des contacts disposés sur le rail et ac tionnés par les roues de véhicules circulant sur le rail et utilisés pour le contrle du trafic ferroviaire, selon différentes formes de réalisation et dans différentes applications. Contacts are known which are arranged on the rail and actuated by the wheels of vehicles traveling on the rail and used for the control of rail traffic, according to different embodiments and in different applications.
Comme contacts de rail de ce type on utilise aussi bien des commutateurs mécaniques, qui répondent par exemple à la pression des roues, que les commutateurs magnétiques qui réagissent par exemple également à la présence du métal ou à la masse des roues. A l'aide de tels contacts de rail, on peut produire des transmissions d'informations dépendant du train afin par exemple de signaler qu'un train stapproche d'un passage à niveau ou bien de fournir d'autres informations de position.As rail contacts of this type, both mechanical switches are used, which respond, for example, to the pressure of the wheels, as well as magnetic switches, which also react, for example, to the presence of metal or to the mass of the wheels. With the aid of such rail contacts, train dependent information transmissions can be produced, for example to signal that a train is approaching a level crossing or to provide other position information.
Grâce à l'utilisation de deux contacts situés l'un derrière l'autre, on peut également effectuer des mesures de vitesse.Thanks to the use of two contacts located one behind the other, speed measurements can also be made.
Etant donné que pour la commande de dispositifs de sécurité, et notamment pour la commande de signaux et de mécanismes de sécurité pour passages à niveaux, il est nécessaire dans de nombreux cas de determiner le sens de marche des véhicules sur rails , il est en outre connu de prévoir deux contacts de rail, dont les suites d'impulsions qu'ils produisenl sont utilisées pour identifier le sens de la marche, grâce à la détermination de l'impulsion, intervenant respectivement en premier lieu, de l'une des deux suites d'impulsions. Cette première impulsion indique par conséquent suivant quelle direction les deux contacts de rails sont franchis par le véhicule sur rails. Since for the control of safety devices, and in particular for the control of signals and safety mechanisms for level crossings, it is necessary in many cases to determine the direction of travel of rail vehicles, it is furthermore known to provide two rail contacts, the series of pulses which they produce are used to identify the direction of travel, by determining the pulse, occurring respectively in the first place, of one of the two sequences of pulses. This first pulse therefore indicates in which direction the two rail contacts are crossed by the vehicle on rails.
Etant donné que par suite de l'état des contacts de rails, par exemple de coincements ou bien d'in- fluences extérieures, par exemple des salissements ou un recouvrement par la neige, il peut arriver que précisément la première impulsion de l'une des deux suites d'impulsions manque, alors que les impulsions suivantes sont délivrées correctement par suite de l'influence exercée sur les contacts de rail par les roues des véhicules sur rails, il existe le risque que, par suite d'une absence d'impulsion, ce soit un sens de marche erroné qui soit déterminé.De ce fait, non seulement ceci accroit fortement le risque d'accident, mais, dans le cas d'une identification correcte, ceci entraîne également des travaux de contrôle des contacts de rail, qui sont inutiles par suite de l'élimînation,déjà effectuée automatiquement, de la source d'erreurs. Since, as a result of the state of the rail contacts, for example jamming or external influences, for example dirt or snow cover, it may happen that precisely the first impulse of one of the two pulse sequences missing, while the following pulses are delivered correctly as a result of the influence exerted on the rail contacts by the wheels of rail vehicles, there is the risk that, due to an absence of impulse, it is a wrong direction of travel that is determined. This not only greatly increases the risk of accident, but, in the case of correct identification, this also leads to work to check the rail contacts , which are useless due to the elimination, already carried out automatically, of the source of errors.
La présente invention a pour but d'éviter ces incon vénients de l'état connu de la technique et de développer le procédé décrit plus haut pour déterminer le sens de marche de véhicules sur rails de telle manière que des identifications erronées du sens de marche soient exclues et que des controles inutiles des contacts de rail soient évités. The present invention aims to avoid these drawbacks of the known state of the art and to develop the method described above for determining the direction of travel of rail vehicles in such a way that incorrect identifications of the direction of travel are excluded and unnecessary checks on the rail contacts are avoided.
La solution de ce problème conformément à l'invention est caractérisée par le fait que la distance entre les deux contacts de rails est choisie inférieure à l'écartement le plus faible possible entre essieux des véhicules sur rails et que les intervalles de temps entre les trois premières impulsions alternées des deux suites d'impulsions sont mesurés et leur rapport est formé, un rapport supérieur à l'unité étant utilisé pour inverser le sens de marche déterminé en fonction de l'impulsion apparaissant en premier lieu. The solution to this problem according to the invention is characterized in that the distance between the two rail contacts is chosen to be less than the smallest possible spacing between axles of the rail vehicles and that the time intervals between the three first alternating pulses of the two sequences of pulses are measured and their ratio is formed, a ratio greater than unity being used to reverse the direction of travel determined as a function of the pulse appearing first.
Dans le cas du procédé conforme à l'invention, la première impulsion des suites d'impulsions produites lors du franchissement des deux contacts de rail est de toute façon utilisée pour l'identification du sens de marche. Cependant, par suite de la mesure des intervalles de temps entre les trois premières impulsions alternées provenant des deux suites d'impulsions, un contrôle de l'identification du sens de marche se trouve réalisé, Etant donné que la distance entre les deux contacts de rail a été choisie inférieure à la distance la plus faible possible entre les essieux des véhicules sur rails, l'intervalle de temps mesuré entre l'apparition des deux premières impulsions n'est pas supérieur à l'intervalle de temps qui est mesuré entre la seconde et la troisième impulsion.Un tel résultat de mesure ne peut intervenir que lorsque la première impulsion du contact de rail franchi en premier est manquante. I1 en résulte que le véhicule sur rails a franchi les deux contacts de rail suivant des directions opposées, de sorte que le sens de marche déterminé uniquement en fonction de l'impulsion, apparaissant en premier lieu, de l'une des deux suites d'impulsion, doit être inversé. Afin de pouvoir comparer effectivement les intervalles de temps entre eux, on réalise, conformément à l'invention, le rapport des intervalles de temps mesurés entre les trois premières impulsions, de sorte que comme identification d'une inversion, devenant éventuellement nécessaire, du sens de marche déterminé, il faut simplement contrler si le rapport est supérieur ou égal à un.Si le rapport est inférieur à un, il n'intervient aucune correction. Dans le cas d'un rapport supérieur à un, conformément à l'invention, le sens de marche déterminé en fonction de l'impulsion apparaissant en premier lieu est inverse, dans la mesure où les impulsions suivantes de deux suites d'impulsions apparaissent de façon correcte. Dans le cas od, après la délivrance des trois premières impulsions, on n'obtient aucune suite d'impulsions correcte, un signal de pertubation est déclenché comme dans le cas de l'état de la technique. In the case of the method according to the invention, the first pulse of the sequences of pulses produced when crossing the two rail contacts is in any case used for identifying the direction of travel. However, as a result of the measurement of the time intervals between the first three alternating pulses coming from the two sequences of pulses, a check of the identification of the direction of travel is carried out, since the distance between the two rail contacts was chosen to be less than the shortest possible distance between the axles of rail vehicles, the time interval measured between the appearance of the first two pulses is not greater than the time interval that is measured between the second and the third pulse. Such a measurement result can only occur when the first pulse of the rail contact crossed first is missing. As a result, the rail vehicle has crossed the two rail contacts in opposite directions, so that the direction of travel determined solely as a function of the impulse, appearing first, from one of the two sequences of impulse, must be reversed. In order to be able to effectively compare the time intervals with one another, in accordance with the invention, the ratio of the time intervals measured between the first three pulses is made, so that as the identification of an inversion, possibly becoming necessary, of the direction If the ratio is greater than or equal to one, if the ratio is less than one, there is no correction. In the case of a ratio greater than one, in accordance with the invention, the direction of travel determined as a function of the pulse appearing first is opposite, insofar as the following pulses of two sequences of pulses appear from correct way. In the od case, after the delivery of the first three pulses, no correct pulse sequence is obtained, a disturbance signal is triggered as in the case of the state of the art.
Le procédé conforme à l'invention présente comme avantage le fait de réaliser,d'une manière simple et moyennant une depense extrêmement faible en dispositifs, un contrôle fiable de l'identification du sens de marche, qui empêche la délivrance d'indicatlons erronées sur le sens de marche, mais évite ega- lement que des travaux onéreux de contrôle soient effectués sur les contacts de rail uniquement par suite de l'absence d'une première impulsion dans l'une des deux suites d'impulsions. The method according to the invention has the advantage of carrying out, in a simple manner and with an extremely low expenditure on devices, a reliable control of the identification of the direction of travel, which prevents the delivery of erroneous indications on direction of travel, but also avoids costly control work being carried out on the rail contacts only due to the absence of a first pulse in one of the two pulse sequences.
Conformément a une autre caractéristique de l'invention, les mesures des intervalles de temps et la formationdu rapport sont réaliséespar un microcalcalateur, en aval duquel est branché un circuit d'exploitation, Grâce à l'utilisation de microcalculateurs, il est possible de mesurer de façon fiable des intervalles de temps de l'ordre de quelques microsecondes et d'en faire le rapport sans qu'une dépense élevée en -ditDositiSs soit nécessaire à cet effet.Grâce à une mesure simultanée des intervalles de temps et à une formation simultanée du rapport dans deux microcalculateurs travaillant d'une manière indépendante l'un de l'autre et en aval desquels sont branchés des circuits d'exploitation, on peut réaliser finalement, conformément à 1'in- vention, un système techniquement sur, dans lequel egalement les microcalculateurs et le circuit d' exploitation sont con tôlés de façon automatique. According to another characteristic of the invention, the measurements of the time intervals and the formation of the report are carried out by a microcomputer, downstream of which is connected an operating circuit. Thanks to the use of microcomputers, it is possible to measure time intervals of the order of a few microseconds and report them reliably without a high expenditure in -ditDositiSs for this purpose. Thanks to simultaneous measurement of time intervals and simultaneous training of the report in two microcomputers working independently of each other and downstream of which are connected operating circuits, one can finally realize, according to the invention, a system technically on, in which also the microcomputers and the operating circuit are controlled automatically.
Le procédé conforme à l'invention va être explicité ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels - - la figure 1 montre schématiquement un dispositif à deux contacts de rails
- la figure 2 est une représentation de deux suites d'impulsions correctes ; et
- la figure 3 montre une représentation de deux suites d'impulsions, dans l'une desquelles la première impulsion est manquante.The method according to the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings, in which - - Figure 1 schematically shows a device with two rail contacts
- Figure 2 is a representation of two sequences of correct pulses; and
- Figure 3 shows a representation of two sequences of pulses, in one of which the first pulse is missing.
La représentation schématique de la figure 1 montre un véhicule sur rails F qui circule sur des rails S suivant le sens de marche repéré par la flèche R. La distance a entre les essieux du véhicule sur rails F à deux essieux est égale par exemple à 2 m. The schematic representation of FIG. 1 shows a vehicle on rails F which travels on rails S in the direction of travel indicated by the arrow R. The distance a between the axles of the vehicle on rails F with two axles is for example equal to 2 m.
Deux contacts de rail K1 et UK sont disposés sur un rail S, à une distance réciproque b égale par exemple à 0,5 m. Two rail contacts K1 and UK are arranged on a rail S, at a reciprocal distance b equal for example to 0.5 m.
Dans le cas du sens de marche R repéré par la flèche, la roue de l'essieu de droite du véhicule sur rails F franchit tout d'abord le contact de rail K1, puis le contact de rails UK.In the case of the direction of travel R identified by the arrow, the wheel of the right axle of the vehicle on rails F first crosses the rail contact K1, then the rail contact UK.
Par conséquent, conformément à la suite d'impulsions représentée sur la figure 2, tout d'abord le contact de rail
K1 puis le contact de rail UK délivrent une première impulsion. Consequently, in accordance with the pulse sequence represented in FIG. 2, first of all the rail contact
K1 then the UK rail contact deliver a first pulse.
Ces impulsions se répètent lors du franchissement des contacts de rail K1 et UK par les essieux suivants, de sorte que l'on obtient les suites d'impulsions IK1 et IUK représentées sur la figure 2.These pulses are repeated when the rail contacts K1 and UK are crossed by the following axles, so that the sequences of pulses IK1 and IUK shown in FIG. 2 are obtained.
Grâce à la mesure de l'intervalle de temps t entre l'apparition de la première impulsion de la suite d'impulsions IK1 et l'apparition de la première impulsion de la suite d'impulsions IUK et de la mesure de l'intervalle de temps t2 entre la première impulsion de la suite d'impulsions IuKet de la seconde impulsion de la suite d'impulsions IK1, on vérifie, dans le cas de la figure 2, si, en ce qui oencerne la première impulsion de la suite d'impulsions 91, il s'agit effectivement de la première impur sion de deux suites d'impulsions IKl et IUK.Lorsque le véhicule sur rails F a franchi effectivement suivant le sens de marche R les deux contacts de rails K1 et UK, l'intervalle de temps tl doit être inférieur à l'intervalle de temps t2 en raison du fait que la distance a entre essieux est supérieure à la distance b entre les contacts. Un rapport de l'intervalle de temps tl à l'intervalle de temps t2, inférieur à 1, établit donc que c'est le contact de rail K1 qui a été franchi en premier par le véhicule sur rails F. By measuring the time interval t between the appearance of the first pulse of the pulse sequence IK1 and the appearance of the first pulse of the pulse sequence IUK and the measurement of the interval of time t2 between the first pulse of the IuK pulse sequence and the second pulse of the IK1 pulse sequence, in the case of FIG. 2, it is checked whether, with regard to the first pulse of the sequence impulses 91, this is actually the first impulse of two impulse sequences IKl and IUK. When the vehicle on rails F has effectively crossed the two rail contacts K1 and UK in the direction of travel R, the interval time tl must be less than the time interval t2 due to the fact that the distance a between axles is greater than the distance b between the contacts. A ratio of the time interval tl to the time interval t2, less than 1, therefore establishes that it is the rail contact K1 which was crossed first by the vehicle on rails F.
Si au contraire, le sens de marche R de la figure 1 étant conservé, la première impulsion de la suite d'impulsions IK1 est manquante conformément à la figure 3, il se produit une autre mesure d'intervalles de temps conformément à la représentation de la figure 3. Dans ce cas,il apparait en effet tout d'abord une impulsion de la suite d'impulsions
IUK et ensuite une première impulsion de la suite d'impulsions IK1. Un sens de marche déterminé uniquement en fonction de l'impulsion apparaissant en premier lieu conduirait donc à un résultat faux.Grâce à la mesure des intervalles de temps tl et t2 et à la formation du rapport de l'intervalle t à l'intervalle t2, on établit cependant que ce rapport est supérieur à 1. MLais,compte tenu du < ait que la distance a entre essieux est supérieure à la distance b entre les contacts, ceci ne peut pas être possible dans le cas du sens de marche déterminé.Il se produit donc une inversion de. l'identification du sens de marche, réalisée uniquement en fonction de l'impulsion apparaissant respectivement en premier lieu, dans la mesure oA les impulsions suivantes des deux suites d'impulsions IK1 et IUK permettent d'identifier que, hormis l'absence de la première impulsion au niveau du contact de rail K1, les deux contacts de rail 1 et UI fonctionnent correctement. If, on the contrary, the direction of travel R of FIG. 1 being preserved, the first pulse of the sequence of pulses IK1 is missing in accordance with FIG. 3, another measurement of time intervals takes place in accordance with the representation of FIG. 3. In this case, it appears first of all a pulse of the sequence of pulses
IUK and then a first pulse from the IK1 pulse sequence. A direction of travel determined solely as a function of the pulse appearing first would therefore lead to a false result. Thanks to the measurement of the time intervals tl and t2 and to the formation of the ratio of the interval t to the interval t2 , however, it is established that this ratio is greater than 1. MLais, taking into account that the distance a between axles is greater than the distance b between the contacts, this cannot be possible in the case of the determined direction of travel. There is therefore an inversion of. the identification of the direction of travel, carried out solely as a function of the pulse appearing respectively in the first place, insofar as the following pulses of the two sequences of pulses IK1 and IUK make it possible to identify that, apart from the absence of the first impulse at the level of the rail contact K1, the two rail contacts 1 and UI operate correctly.
La mesure ds intervalles de temps tl et t2 et la formation du rapport. sont exécutés dans un microcalculateur non représenté sur le dessin De tels microcalculateurs fonctionnent avec une fréquence do quelques mégahertz de sorte que, meme dans le cas de vitesses élevées de déplacement d'un train, une mesure fiable des intervalles de temps tl et t2 se trouve garantie Grace à la simultanéité de la mesure d'in- tervalles de temps et de la formation du rapport dans deux microcalculateurs travaillant indépendamment l'un de l'autre et en aval desquels sont branchés des circuits d'exploitation, on peut réaliser un système techniquement sûr qui contrôle non seulement l'action des deux contacts de rails K1 et UK, mais également le fonctionnement des microcalculateurs et des circuits d'exploitation, branchés en aval. The measurement of time intervals tl and t2 and the formation of the report. are executed in a microcomputer not shown in the drawing Such microcomputers operate with a frequency of a few megahertz so that, even in the case of high speeds of movement of a train, a reliable measurement of the time intervals tl and t2 is found guaranteed Thanks to the simultaneity of the measurement of time intervals and the formation of the report in two microcomputers working independently of each other and downstream of which are connected operating circuits, a system can be realized technically safe which controls not only the action of the two rail contacts K1 and UK, but also the operation of the microcomputers and the operating circuits, connected downstream.
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