WO1998056635A1 - Einrichtung zur steuerung von bahnübergängen - Google Patents

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WO1998056635A1
WO1998056635A1 PCT/DE1998/001595 DE9801595W WO9856635A1 WO 1998056635 A1 WO1998056635 A1 WO 1998056635A1 DE 9801595 W DE9801595 W DE 9801595W WO 9856635 A1 WO9856635 A1 WO 9856635A1
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WO
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level crossing
switch
modules
route
objects
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Application number
PCT/DE1998/001595
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Eckerlein
Axel Heilmann
Dirk Peter
Hans-Joachim Vornholz
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • a device is known from Signal + Draht 84 (1962) No. 6, pages 166 to 171.
  • Level crossings vary in their topographical design in a variety of ways due to the number of tracks running over them, the switching means used to secure cross-traffic, the required switching behavior of these switching means and with regard to monitoring the level crossing; a distinction must also be made as to whether the activation of the level crossing, i. H . the activation of its security components, vehicle-operated by means of track switching means, or is carried out from a signal box or another control point.
  • a level crossing may also have to be temporarily or permanently adapted to new circumstances.
  • appropriate control software must be provided in the case of computer-controlled level crossing technology, which takes into account the individual projecting cases and can be adapted to new conditions if necessary.
  • the projection parameters are usually stored in a central software memory of the level crossing by means of a suitable input device, preferably by means of a computer. Because of the diversity of the topographical design of level crossings, the control software of computer-controlled level crossings varies more or less considerably from case to case. Every new level crossing and every change An existing level crossing requires an almost complete re-creation of the control software with the resulting requirements with regard to simulation, testing and ultimately also the creation of a safety certificate. The same applies to non-computer-controlled, exclusively or predominantly hardware-controlled level crossings.
  • the object of the present invention is to provide a device according to the preamble of claim 1, with which it is possible to adapt the control software of a level crossing to the given topographical requirements in a simple, manageable manner, the control software generated in this way being precisely because of its manageability only little elaborate safety evidence can be provided.
  • the invention solves this problem by the characterizing features of claim 1.
  • the control then consists of an arbitrary number of strings that can be arranged in principle
  • Modules the so-called route objects, which are designed in completely the same way and for which a safety certificate once provided can be used again and again.
  • the safety components of the level crossing are connected by means of a common assignment module controlled by the modules, for which proof of safety has to be provided only once.
  • the individual adaptation of the control of a concrete level crossing consisting of the modules and the assignment module to the respective topography takes place by means of an individual linking logic, which consists of a series of simple linking modules. stones is formed. Only this linking logic has to be redesigned for each new level crossing, whereby the assignment of the controlling process elements to the route-oriented modules (route objects) provided according to the invention provides a clear and easily understandable definition of the linking parameters.
  • the linking logic provided according to the invention can each be constructed from a plurality of standard links, the number of these standard links being based on e.g. B. five different logic modules is limited.
  • the guideway objects, including their modules, and the assignment module are part of a computer or computer system which controls a level crossing or controls several level crossings.
  • the central assignment module which causes the switching components of a level crossing to be switched on and off and their monitoring, is to have a memory according to the teaching of claim 4, in which the interaction of the process periphery with the safety components of the level crossing, which is predetermined by the topography of a level crossing, is stored. This makes it possible to use a uniform assignment module for different level crossings and to adapt this assignment module to a specific level crossing by having the modules intended for the level crossing have very specific inputs of the assignment module or very specific address areas of the assignment module.
  • the drawing shows a level crossing in the area of two parallel tracks Gl and G2 in the upper part; the two tracks are connected by switches Wl and W2.
  • switch-on contacts AzEl and AzE2 are shown, via which the level crossing BÜ can be switched on when a train approaches.
  • software then takes over the securing of the level crossing by z.
  • B. switches a light signal system, not shown, and / or lowers barriers, also not shown.
  • the level crossing is switched off via switch-off contacts AzA2 or AzA4 by the train passing the level crossing.
  • the safety components of the level crossing remain effective, ie the light-sign system blocks the level crossing against cross traffic and any barriers provided remain lowered. Only when the switch-off contacts are no longer actuated after actuation does the level crossing switch off after a specified delay time and the level crossing is released for cross-traffic. A prerequisite for switching off the level crossing is that the associated siding is not used at the time of switching off. There are no make contacts for the opposite direction. Rather, it is assumed here that the activation of the HpEl, HpE2
  • switch-off contacts AzAl and AzA3 are provided in the direction of travel from right to left behind the level crossing, which act analogously to the switch-off contacts AzA2 and AzA4.
  • a corresponding monitoring elRank leads to the activation of a monitoring signal ÜS1 or ÜS2 or to the output of a corresponding monitoring message to the signal box.
  • the lighting up of the monitoring signal ÜS1 or ÜS2 tells the driver of an approaching train that the level crossing BÜ is secured against cross traffic; Accordingly, the line signals Hpl or Hp2 activated by the interlocking on the basis of the monitoring message of the level crossing enable the train journey in the direction of the level crossing. If the level crossing is not monitored, the signals ÜS1, ÜS2, Hpl or Hp2 block further advancement on the level crossing.
  • the driver of an approaching train then has to initiate braking, the initiation of this braking process also being able to be brought about by means of additional track switching means.
  • By specifying the appropriate driving speeds and arranging the signals at given intervals from the level crossing it must be ensured that an approaching train can be brought to a standstill in good time before the level crossing if the monitoring message is not received.
  • different monitoring or route signals must be activated;
  • To switch off the level crossing it is also important to actuate certain switch-off contacts.
  • topographically complex level crossings it may also be the case that, depending on the track on which a train approaches a level crossing, different safety components must be switched on at the level crossing.
  • the different dependencies must be defined in detail and implemented in a suitable manner in the control software, whereby it must be demonstrated in an individual safety certificate that the safety of the level crossing is guaranteed for all conceivable operationally permissible journeys.
  • the software for controlling and monitoring a level crossing is particularly confusing for the technicians, just like the pure programmer has to record the interaction of the technical components of the level crossing and implement it in a corresponding control software.
  • the invention makes the project planning software for a level crossing clear and comprehensible for everyone involved, that is to say both the technician and the programmer; In particular, this also facilitates the safety verification for the control software that still has to be provided for each level crossing.
  • the control software of a level crossing into uniformly designed software modules and to organize these by route.
  • the routes are indicated by arrows next to the tracks and have the numbers 1 to 5.
  • These five possible routes are assigned five modules, so-called route objects, XI to X5 in the control software. All track objects are designed in the same way and work together with three software modules E each for switching on, A for switching off and Ü for monitoring the level crossing.
  • the route object XI is used for the route marked 1 and causes one
  • Switch-on request for this route via an assignment module Z common to all route objects, the connection of certain safety components S of the level crossing.
  • the safety components to be switched on are always the same, regardless of which route is used by the level crossing. Specifically, that means receiving a switch-on signal
  • a guideway object has activated the security components of the level crossing via the assignment module, there is a corresponding monitoring message from the security components via the assignment module to the initiating guideway object.
  • the track object then causes its software module Ü to switch on the monitoring signal to which the announced train is advancing or. he causes a corresponding monitoring message to be output to the signal box, which in turn now enables the train to cross the level crossing for the train for which the level crossing was activated.
  • the linking of the software modules E, A and Ü assigned to the individual track objects with the process periphery P of the level crossing and the signals which inform the approaching trains of the switched-on state of the level crossing is done via a logic logic VL between the software modules of the controller and the periphery of the level crossing.
  • This link logic consists of one or more standard links of the functions AND, OR, NOT, distribute or connect; those in the lower part of the
  • route 1 causes the path transition from left to right on track G2 to approach
  • Monitoring signal ÜS2 is permanently assigned to route 1 and thus to route object XI.
  • the route object XI has no possibility at all to pass on the monitoring message which it receives when fulfilling the screening requirements for the level crossing via its software module Ü to a signal other than to the monitoring signal claimed by route 1
  • the switch-on contacts AzE2 are also actuated when a train is approaching the level crossing; However, the position stress of the turnout Wl is different from that of the previously assumed route 1. For this reason, the activation of the level crossing via the route object X3 is dependent on an AND operation Vu of the switch-on contact actuation AzE2 and the negation of the turnout position Wl +; the latter takes place via a negation element Vn.
  • the activation software modules E of these objects are controlled via standard linkage Va for the decoupled division of the traffic report and the point position stress on the two track objects; the standard links Va and Vu are cascaded.
  • the route object X3 caused the level crossing to be switched on by the switch contacts AzE2 via the assignment module Z and the fuse components S of the level crossing then took over its protection, there is a corresponding feedback to the route object X3 via the assignment module.
  • This then causes the monitoring signal ÜS1 to be switched on in the further course of the route 3 via its software module Ü. Since this monitoring signal is also to be switched on for route 2, the monitoring signal is preceded by an OR operation Vo in which the monitoring orders of the two route objects X2 and X3 are linked.
  • the level crossing is switched off (deactivating its safety components) in a vehicle-controlled manner by actuating the switch-off contacts AzA4 (route 1) or AzA2 (routes 2 and 3).
  • the switch-off functions A2 and AI which depending on the direction of travel, actuate the switch-off contacts AzA3 or AzA4 or AzAl or AzA2 and the expiry of a specified delay time for the switch-on software module A of the route objects XI to X5 Include switch-off process. Switching off the level crossing should not only depend on the actuation of the switch-off contacts and the expiry of the specified delay time; the switch-off process should only take place if the inlet route specified by the route to be negotiated is cleared to the level crossing.
  • the switch-off is made dependent on the presence of the switch-off function A2 (e.g. switch-off contacts AzA4 actuated and delay time elapsed) be the free notification E2; Both peripheral messages are V-AND linked via the standard link. If the switch-off conditions are met, the switch-off software module A of the route object XI uses the assignment module Z to deactivate the safety components of the level crossing. The corresponding feedback of the signaling state via the deactivation of the security components causes the travel path object XI to switch off the monitoring signal US2 via its monitoring software module U.
  • the switch-off function A2 e.g. switch-off contacts AzA4 actuated and delay time elapsed
  • the switch-off of the level crossing depends on the presence of the peripheral message AI (e.g. AzA2 activated, delay time expired) dependent on the clearing of the access track used by route 2 on the level crossing. If the inlet track between the switch-on contacts AzEl and the switch-off contacts AzAl is released, the corresponding peripheral message El, in cooperation with the other switch-off conditions, triggers the switch-off of the level crossing.
  • the interaction of the switch-off conditions is realized by the AND link of the corresponding peripheral signals, each cascaded with standard links for the non-reactive division of the corresponding message for switching off the level crossing switched on via other routes.
  • the switch-off conditions are the presence of the switch-off function AI (e.g. use of switch-off contacts AzA2, delay time expired) and the free signaling of the incoming track between the switch-on contacts AzE2 and the switch-off contacts AzAl (peripheral message El).
  • the corresponding, interconnected AND-linked peripheral messages let the switch-off software module A of the route object X3 deactivate the safety components of the level crossing.
  • the switch-off of the level crossing depends solely on the presence of the switch-off function AI or A2.
  • the additionally required monitoring of the free state of the feeder tracks is carried out by the controlling signal box or another switching device.
  • the aforementioned software modules are always and always the same; only the number of route objects and thus also the number of software modules for switching on, switching off and monitoring the level crossing and the number of software modules for controlling and monitoring the security components can vary from case to case. So there is for the control of the level crossing uniform software that is only created once and for which security proof has to be provided even once.
  • This software is adapted to the topography of the level crossing to be controlled exclusively via the link logic, which in turn consists of a few standard links.
  • a control function of the same type as was explained above on the basis of a computer-controlled level crossing can also advantageously be used for hardware-controlled level crossings or mixed forms of hardware- and software-controlled level crossings.
  • the modular design of the control elements and the connection of these elements on the input side also result in a manageable structure of the control of the level crossing in accordance with the topography of the level crossing.

Abstract

Die Steuerung für einen Bahnübergang (BÜ) besteht aus einer Mehrzahl von gleichartig ausgebildeten Modulen, sogenannten Fahrwegobjekten (X1 bis X5). Für den Bahnübergang gibt es so viele Fahrwegobjekte wie unterschiedliche Fahrwege (1 bis 5) über ihn stellbar sind. Über eine individuelle Verknüpfungslogik (VL) aus einfachen Standardverknüpfungen (Vo, Vu, Vn, Vv, Va) kann die Prozeßperipherie (P) jeweils nur auf dasjenige Fahrwegobjekt zugreifen, das einem bestimmten Fahrweg zugeordnet ist. Dieses Fahrwegobjekt seinerseits kann durch individuelle Zuordnung Überwachungsmeldungen auch nur an ein dem betreffenden Fahrweg zugeordnetes Überwachungssignal (ÜS1, ÜS2) geben. Die Ausschaltung erfolgt ebenfalls über die Verknüpfungslogik ausschließlich fahrwegbezogen. Für die Steuerung der Sicherungskomponenten (S) des Bahnüberganges gibt es einen gemeinsamen Zuordnungsbaustein (Z), der seine Steueranweisungen von den einzelnen Fahrwegobjekten erhält und Überwachungsmeldungen an diese weitergibt. Die Anpassung der Steuerung an unterschiedliche topographische Gegebenheiten und unterschiedliche Funktionsanforderungen erfolgt ausschließlich über die Verknüpfungslogik.

Description

Beschreibung
Einrichtung zur Steuerung von Bahnübergängen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 . Eine derartige Einrichtung ist aus Signal + Draht 84 (1962 ) Heft 6 , Seiten 166 bis 171 bekannt .
Bahnübergänge variieren in Ihrer topographischen Ausgestaltung in mannigfacher Weise durch die Anzahl der über sie führenden Gleise , der für die Sicherung des Querverkehrs verwendeten Schaltmittel , des geforderten Schaltverhaltens dieser Schaltmittel sowie hinsichtlich der Überwachung des Bahnüber- ganges ; außerdem ist zu unterscheiden, ob die Einschaltung des Bahnübergangs , d . h . die Aktivierung seiner Sicherungskomponenten, fahrzeugbetätigt durch Gleisschaltmittel erfolgt oder von einem Stellwerk oder einer sonstigen Steuerstelle aus vorgenommen wird . Gegebenenfalls muß ein Bahnübergang auch vorübergehend oder dauernd an neue Gegebenheiten angepaßt werden. Hierzu ist bei einer rechnergesteuerten Bahnübergangstechnik eine entsprechende Steuerungssoftware vorzuhalten, die die einzelnen Proj ektierungsfälle berücksichtigt und gegebenenfalls an neue Bedingungen angepaßt werden kann . Die Proj ektierungsparameter werden üblicherweise mittels einer geeigneten Eingabeeinrichtung, vorzugsweise mittels eines Rechners , in einem zentralen Softwarespeicher des Bahnüberganges abgelegt . Wegen der Vielfalt der topographischen Ausgestaltung von Bahnübergängen variiert die Steuerungssof tware rechnergesteuerter Bahnübergänge von Fall zu Fall mehr oder weniger erheblich . Jeder neue Bahnübergang und j ede Verände- rung an einem bereits bestehenden Bahnübergang erfordert eine nahezu komplette Neuerstellung der Steuerungssoftware mit den sich daraus ergebenden Forderungen hinsichtlich Simulation, Test und letztendlich auch Erstellen eines Sicherheitsnach- weises. Entsprechendes gilt auch für nicht rechnergesteuerte, ausschließlich oder überwiegend hardwaregesteuerte Bahnübergänge .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, mit der es möglich ist, die Steuerungssoftware eines Bahnüberganges auf einfache überschaubare Weise den jeweils gegebenen topographischen Anforderungen anzupassen, wobei für die so generierte bahnübergangsspezifische Steuerungssoftware gerade wegen ihrer Überschaubarkeit ein nur wenig aufwendiger Sicherheitsnachweis erbracht werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Die Steuerung besteht danach aus einer im Prinzip beliebigen Anzahl aneinanderreihbarer
Module, den sogenannten Fahrwegobjekten, die völlig gleichartig ausgestaltet sind und für die ein einmal erbrachter Sicherheitsnachweis immer wieder herangezogen werden kann. Die Anschaltung der Sicherungskomponenten des Bahnüberganges er- folgt durch einen von den Modulen gesteuerten gemeinsamen Zuordnungsbaustein, für den auch nur ein einziges Mal ein Sicherheitsnachweis erbracht werden muß. Die individuelle Anpassung der aus den Modulen und dem Zuordnungsbaustein bestehenden Steuerung eines konkreten Bahnüberganges an die jewei- lige Topographie geschieht durch eine individuelle Verknüpfungslogik, die aus einer Reihe einfacher Verknüpfungsbau- steine gebildet wird. Lediglich diese Verknüpfungslogik ist für jeden neuen Bahnübergang neu zu gestalten, wobei durch die Zuordnung der steuernden Prozeßelemente zu den nach der Erfindung vorgesehenen fahrwegorientierten Modulen (Fahrweg- Objekten) eine übersichtliche leicht nachvollziehbare Festlegung der Verknüpfungsparameter gegeben ist .
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angege- ben. So läßt sich nach der Lehre des Anspruches 2 die nach der Erfindung vorgesehene Verknüpfungslogik jeweils aus einer Mehrzahl von Standardverknüpfungen aufbauen, wobei die Anzahl dieser Standardverknüpfungen auf z . B . fünf verschiedene Verknüpfungsbausteine begrenzt ist.
Gemäß Anspruch 3 sind die Fahrwegobjekte einschließlich ihrer Module und der Zuordnungsbaustein Teil eines Rechners oder Rechnersystems, das die Steuerung eines Bahnüberganges oder auch die Steuerung mehrerer Bahnübergänge wahrnimmt .
Der zentrale Zuordnungsbaustein, der die Ein- und Ausschaltung der Sicherungskomponenten eines Bahnüberganges sowie ihre Überwachung veranlaßt, soll nach der Lehre des Anspruches 4 einen Speicher aufweisen, in dem das durch die Topographie eines Bahnüberganges vorgegebene Zusammenwirken der Prozeßperipherie mit den Sicherungskomponenten des Bahnüberganges hinterlegt ist. Damit ist es möglich, einen einheitlichen Zuordnungsbaustein für unterschiedliche Bahnübergänge zu verwenden und die Anpassung dieses Zuordnungsbausteins an einen konkreten Bahnübergang dadurch zu bewirken, daß die für den Bahnübergang vorgesehenen Module ganz bestimmten Eingängen des Zuordnungsbausteins bzw. ganz bestimmten Adressbereichen des Zuordnungsbausteins zugeordnet werden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles für einen rechnergesteuerten Bahnübergang näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt im oberen Teil einen Bahnübergang BÜ im Bereich zweier paralleler Gleise Gl und G2; die beiden Gleise sind durch Weichen Wl und W2 verbunden. Links des Bahnüberganges sind Einschaltkontakte AzEl und AzE2 dargestellt, über die bei Annäherung eines Zuges der Bahnübergang BÜ eingeschaltet werden kann. Im vorliegenden Falle übernimmt dann eine Software die Sicherung des Bahnüberganges, indem sie z. B. eine nicht dargestellte Lichtzeichenanlage anschaltet und/oder ebenfalls nicht dargestellte Schranken absenkt. Ausgeschaltet wird der Bahnübergang über Ausschaltkontakte AzA2 bzw. AzA4 durch den den Bahnübergang passierenden Zug. Solange die Ausschaltkontakte innerhalb einer vorgegebenen zeitli- chen Folge betätigt werden, bleiben die Sicherungskomponenten des Bahnüberganges noch wirksam, d. h. die LichtZeichenanlage sperrt den Bahnübergang gegen Querverkehr und eventuell vorgesehene Schranken bleiben abgesenkt. Erst wenn die Ausschaltkontakte nach Betätigung nicht weiter betätigt werden, erfolgt nach Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit die Ausschaltung des Bahnüberganges und der Bahnübergang wird für den Querverkehr freigegeben. Voraussetzung für das Ausschalten des Bahnüberganges soll dabei noch sein, daß das jeweils zugehörige Anrückgleis zum Ausschaltzeitpunkt nicht befahren ist. Für die Gegenrichtung gibt es keine Einschaltkontakte. Hier ist vielmehr angenommen, daß die Einschaltung HpEl, HpE2 des
Bahnüberganges bedarfsweise von einem nicht dargestellten
Stellwerk vorgenommen wird. Für die Ausschaltung des Bahn- Überganges sind in Fahrrichtung von rechts nach links hinter dem Bahnübergang Ausschaltkontakte AzAl und AzA3 vorgesehen, die analog den Ausschaltkontakten AzA2 und AzA4 wirken.
Ist der Bahnübergang eingeschaltet worden und haben daraufhin die Sicherungskomponenten des Bahnüberganges die Sicherung des Bahnüberganges übernommen, führt eine entsprechende Überwachungs eldüng zum Anschalten eines ÜberwachungsSignals ÜS1 bzw. ÜS2 bzw. zur Ausgabe einer entsprechenden Überwachungsmeldung an das Stellwerk. Das Aufleuchten des Überwachungs- Signals ÜS1 bzw. ÜS2 sagt dem Fahrzeugführer eines sich nähernden Zuges, daß der Bahnübergang BÜ gegen Querverkehr gesichert ist; entsprechend geben die vom Stellwerk aufgrund der Überwachungsmeldung des Bahnüberganges angeschalteten Streckensignale Hpl bzw. Hp2 die Zugfahrt in Richtung auf den Bahnübergang frei. Kommt die Überwachung des Bahnüberganges nicht zustande, dann sperren die Signale ÜS1, ÜS2, Hpl bzw Hp2 das weitere Vorrücken auf den Bahnübergang. Der Triebfahrzeugführer eines sich nähernden Zuges hat daraufhin die Bremsung einzuleiten, wobei das Einleiten dieses Bremsvorgan- ges durch zusätzliche Gleisschaltmittel auch zwangsweise herbeigeführt werden kann. Es ist durch Vorgabe entsprechender Fahrgeschwindigkeiten und Anordnung der Signale in gegebenen Abständen zum Bahnübergang sicherzustellen, daß ein sich nähernder Zug beim Ausbleiben der Überwachungsmeldung noch rechtzeitig vor dem Bahnübergang zum Stillstand gebracht werden kann. Abhängig davon, von welcher Seite und auf welchem Gleis sich ein Zug einem Bahnübergang nähert, sind unterschiedliche Überwachungs- oder Streckensignale anzuschalten; für die Aus- Schaltung des Bahnüberganges kommt es dabei auch auf die Betätigung ganz bestimmter Ausschaltkontakte an. Bei topographisch aufwendigen Bahnübergängen kann es auch sein, daß je nach dem Gleis, auf dem sich ein Zug einem Bahnübergang nähert, am Bahnübergang unterschiedliche Sicherungskomponenten anzuschalten sind. All dies kann von Bahnübergang zu Bahnübergang verschieden sein und ist nicht unbedingt allein davon abhängig, auf welchem Gleis ein Zug auf den Bahnübergang zuläuft. Beispielsweise soll dann, wenn ein Zug von links nach rechts kommend über den Einschaltkontakt AzE2 auf dem Gleis G2 vorrückt, die entsprechende Überwachungsmeldung das Überwachungssignal ÜS2 anschalten. Wenn der gleiche Zug jedoch über die Weichen Wl und W2 und das Gleis Gl auf den Bahnübergang vorrückt, soll die entsprechende Überwachungsmeldung das Überwachungssignal ÜSl anschalten. Dies zeigt, daß die Steuerung der Sicherungskomponenten eines Bahnüberganges einschließlich der Signalisierung der Überwachungsmeldung an einen sich nähernden Zug stark abhängig ist von der signaltechnischen Umgebung des Bahnüberganges. Die unterschiedlichen Abhängigkeiten müssen im einzelnen festgelegt und auf geeignete Weise in die Steuerungssoftware implementiert werden, wobei in einem individuellen Sicherheitsnachweis nachzuweisen ist, daß die Sicherheit des Bahnübergangs bei allen nur denkbaren betrieblich zulässigen Fahrten gewährleistet ist. Die Software zum Steuern und Überwachen ei- nes Bahnüberganges ist insbesondere für die Techniker unübersichtlich ebenso wie der reine Programmierer Schwierigkeiten hat, das Zusammenwirken der technischen Komponenten des Bahnüberganges zu erfassen und in eine entsprechende Steuerungs- software umzusetzen.
Die Erfindung macht die Projektierungssoftware eines Bahnüberganges für alle Beteiligten, also sowohl den Techniker als auch den Programmierer, überschaubar und nachvollziehbar; dies erleichtert insbesondere auch den für jeden Bahnübergang nach wie vor zu erbringenden Sicherheitsnachweis für die Steuerungssoftware.
Nach der Erfindung ist vorgesehen, die Steuerungssoftware eines Bahnübergangs in einheitlich ausgebildete Softwaremodule aufzuteilen und diese fahrwegweise zu organisieren. Bezogen auf den im oberen Teil der Zeichnung dargestellten Bahnübergang gibt es fünf verschiedene Fahrwege über diesen. Die Fahrwege sind durch Pfeile neben den Gleisen bezeichnet und tragen die Ziffern 1 bis 5. Diesen im Beispiel fünf möglichen Fahrwegen sind in der Steuerungssoftware fünf Module, soge- nannte Fahrwegobjekte, XI bis X5 zugeordnet. Alle Fahrwegobjekte sind gleichartig ausgestaltet und wirken zusammen mit je drei ebenfalls gleichartig ausgebildeten Softwaremodulen E für Einschalten, A für Ausschalten und Ü für Überwachen des Bahnüberganges. Bei dem mit 1 gekennzeichneten Fahrweg kommt das Fahrwegobjekt XI zur Anwendung und veranlaßt bei einem
Einschaltauftrag für diesen Fahrweg über einen für alle Fahrwegobjekte gemeinsamen Zuordnungsbaustein Z die Anschaltung bestimmter Sicherungskomponenten S des Bahnüberganges . Bei der angenommenen Konstellation des Bahnüberganges sind die anzuschaltenden Sicherungskomponenten stets die gleichen, unabhängig davon, welcher Fahrweg den Bahnübergang beansprucht. Konkret heiß das , daß auf den Empfang eines Einschalt Signals
(Softwaremodul E) das davon betroffene Fahrwegobjekt , z . B . XI , über den Zuordnungsbaustein Z und die nur summarisch angedeuteten Softwaremodule Li und Sehr zur Steuerung und Über- wachung der Lichtzeichen des Bahnüberganges und der Schranken auf diese einwirkt und diese aktiviert . Für Bahnübergänge mit einer aufwendigeren Topographie, beispielsweise mit drei oder mehr Gleisen und zwischen den Gleisen liegenden Inselbereichen, ist aber auch denkbar, daß unterschiedliche Fahrwegob- j ekte über den Zuordnungsbaustein auf unterschiedliche Sicherung skomponenten S des Bahnüberganges einwirken, beispielsweise auf an unterschiedlichen Orten installierte Lichtzeichen und/oder auf unterschiedliche Schrankenanlagen, wobei z . B . das Absenken der Schrankenanlagen in an sich bekannter Weise noch davon abhängig gemacht sein kann, daß bestimmte festgelegte Gefahrenräume zum Zeitpunkt des Absenkens der Schranken freigemeldet sein müssen, so daß es nicht zum Einschließen von Querverkehr zwischen zusammenwirkenden Schranken kommen kann.
Hat ein Fahrwegobj ekt über den Zuordnungsbaustein die Sicherungskomponenten des Bahnüberganges aktiviert , so gibt es eine entsprechende Überwachungsmeldung von den Sicherungskomponenten über den Zuordnungsbaustein zu dem veranlassenden Fahrwegobjekt . Das Fahrwegobj ekt veranlaßt daraufhin über sein Softwaremodul Ü das Anschalten des Überwachungs Signals , auf das der angekündigte Zug vorrückt , bzw . er veranlaßt die Ausgabe einer entsprechenden Überwachungsmeldung an das Stellwerk, das nun seinerseits die Fahrt über den Bahnüber- gang für den Zug, für den der Bahnübergang eingeschaltet wurde , freigibt . Die Verknüpfung der den einzelnen Fahrwegobjekten zugeordneten Softwaremodule E, A und Ü mit der Prozeßperipherie P des Bahnüberganges und den Signalen, welche die sich nähernden Züge vom Einschaltzustand des Bahnüberganges unterrichten, geschieht über eine Verknüpfungslogik VL zwischen den Softwaremodulen der Steuerung und der Peripherie des Bahnüberganges . Diese Verknüpfungslogik besteht aus jeweils einem oder mehreren Standardverknüpfungen der Funktionen UND, ODER, NICHT, Verteilen oder Verbinden; die im unteren Teil der
Zeichnung angegebene Legende bezeichnet die Funktion der einzelnen Standardverknüpfungen.
Bei dem angenommenen Fahrweg 1 veranlaßt ein sich dem Bahn- Übergang von links nach rechts auf dem Gleis G2 näherndes
Fahrzeug mit dem Betätigen der Einschaltkontakte AzE2 das Absetzen eines Einschaltauftrages an das dem Fahrweg 1 zugeordnete Fahrwegobjekt XI. Dies geschieht durch eine UND-Verknüpfung Vu eines von den Einschaltkontakten AzE2 stammenden Ein- schaltsignals mit dem Weichenlagekennzeichen + für die im
Fahrweg liegende Weiche Wl. Beide Bedingungen, die Betätigung der Einschaltkontakte und die Vorgabe der konkreten Weichenlage, beschreiben eindeutig den Fahrweg über den Bahnübergang und bestimmen damit auch eindeutig, an welchem Signal die Überwachungsmeldung zur Anzeige zu bringen ist. Dem Fahrweg 1 und damit dem Fahrwegobjekt XI ist das Überwachungssignal ÜS2 fest zugeordnet. Das Fahrwegobjekt XI hat gar keine Möglichkeit, die beim Erfüllen der Sieherungsanforderungen an den Bahnübergang bei ihm auflaufende Überwachungsmeldung über sein Softwaremodul Ü an ein anderes Signal weiterzugeben als an das, durch den Fahrweg 1 beanspruchte Überwachungssignal
ÜS2.
Für den Fahrweg 3 werden bei einem sich dem Bahnübergang nä- hernden Zug zwar ebenfalls die Einschaltkontakte AzE2 betätigt; die Lagebeanspruchung der Weiche Wl ist jedoch eine andere als bei dem zuvor angenommenen Fahrweg 1. Aus diesem Grunde erfolgt der Anstoß für das Einschalten des Bahnüberganges über das Fahrwegobjekt X3 in Abhängigkeit von einer UND-Verknüpfung Vu der Einschaltkontaktbetätigung AzE2 und der Negierung der Weichenlage Wl+; letzteres geschieht über ein Negationsglied Vn. Wegen der Mehrfachausnutzung sowohl der Einschaltkontaktbetätigung als auch des Weichenlagekenn- zeichens der Weiche Wl sowohl für die Beaufschlagung des Fahrwegobjektes XI als auch des Fahrwegobjektes X3 erfolgt die Ansteuerung der Einschaltsoftwaremodule E dieser Objekte über Standardverknüpfung Va zur entkoppelten Aufteilung der Befahrungsmeldung und der Weichenlagebeanspruchung auf die beiden Fahrwegobjekte; die Standardverknüpfungen Va und Vu sind kaskadiert angeordnet.
Hat das Fahrwegobjekt X3 aufgrund des Einschaltanstoßes durch die Einschaltkontakte AzE2 über den Zuordnungsbaustein Z die Einschaltung des Bahnüberganges veranlaßt und haben daraufhin die Sicherungskomponenten S des Bahnüberganges dessen Sicherung übernommen, so gibt es über den Zuordnungsbaustein eine entsprechende Rückmeldung an das Fahrwegobjekt X3. Dieses veranlaßt daraufhin über sein Softwaremodul Ü das Anschalten des ÜberwachungsSignals ÜS1 im weiteren Verlauf des Fahrweges 3. Da dieses Überwachungssignal auch bei dem Fahrweg 2 angeschaltet werden soll, ist dem Überwachungssignal eine ODER- Verknüpfung Vo vorgeschaltet, in der die Überwachungsaufträge der beiden Fahrwegobjekte X2 und X3 verknüpft sind.
Das Ausschalten des Bahnüberganges (Deaktivieren seiner Sicherungskomponenten) geschieht fahrzeuggesteuert mit dem Betätigen der Ausschaltkontakte AzA4 (Fahrweg 1) bzw. AzA2 (Fahrweg 2 und 3) . Für den Ausschaltanstoß an das jeweilige Ausschaltsoftwaremodul A der Fahrwegobjekte XI bis X5 stehen in der Zeichnung vereinfacht die Ausschaltfunktionen A2 und AI, die schaltungsmäßig je nach Fahrrichtung die Betätigung der Ausschaltkontakte AzA3 bzw. AzA4 oder AzAl bzw. AzA2 und den Ablauf einer vorgegebenen Verzδgerungszeit für den Aus- schaltvorgang beinhalten. Die Ausschaltung des Bahnüberganges soll aber nicht nur von der Betätigung der Ausschaltkontakte und dem Ablauf der vorgegebenen Verzögerungszeit abhängig sein; der Ausschaltvorgang soll nur dann stattfinden dürfen, wenn die durch den abzuhandelnden Fahrweg vorgegebene Zulauf- strecke auf den Bahnübergang freigemeldet ist. So soll verhindert werden, daß ein Bahnübergang durch einen ersten Zug ausgeschaltet wird während sich auf dem gleichen Fahrweg ein folgender Zug dem Bahnübergang nähert der selbst keinen neuen Einschaltauftrag setzt . Die Freimeldung der Zulaufstrecken zwischen den Einschaltkontakten AzEl bzw. AzE2 und den Ausschaltkontakten AzAl bzw. AzA3 wird in der Zeichnung durch die Peripheriemeldungen El bzw. E2 angedeutet.
Für den Fahrweg l ist die Ausschaltung außer von der Aus- schaltfunktion A2 (z. B. Ausschaltkontakte AzA4 betätigt und Verzögerungszeit verstrichen) abhängig gemacht vom Vorhanden- sein der Freimeldung E2 ; beide Peripheriemeldungen sind über die Standardverknüpfung Vu UND-verknüpf t . Beim Vorliegen der Ausschaltbedingungen veranlaßt das Ausschalt-Softwaremodul A des Fahrwegobjektes XI über den Zuordnungsbaustein Z die Deaktivierung der Sicherungskomponenten des Bahnübergangs . Die entsprechende Rückmeldung des Meldezustandes über die Deaktivierung der Sicherungskomponenten veranlaßt das Fahrwego jekt XI , über seinen Überwachungs -Softwaremodul Ü das Überwachungssignal ÜS2 abzuschalten .
Für den Fahrweg 2 ist die Ausschaltung des Bahnübergangs außer vom Vorliegen der Peripheriemeldung AI ( z . B . AzA2 betätigt , Verzögerungszeit abgelaufen) abhängig von der Freimel dung des durch den Fahrweg 2 beanspruchten Zulaufgleises auf den Bahnübergang . Sofern das Zulauf gleis zwischen den Einschaltkontakten AzEl und den Ausschaltkontakten AzAl freigemeldet ist , veranlaßt die entsprechende Peripheriemeldung El im Zusammenwirken mit den übrigen Ausschaltbedingungen das Ausschalten des Bahnüberganges . Das Zusammenwirken der Aus- schaltbedingungen wird realisiert durch die UND -Verknüpfung der entsprechenden Peripheriesignale , j eweils kaskadiert mit Standardverknüpfungen für das rückwirkungsfreie Aufteilen der entsprechenden Meldung zur Ausschaltung des über andere Fahrwege eingeschalteten Bahnübergangs .
Für den Fahrweg 3 sind die Ausschaltbedingungen das Vorliegen der Aus schaltfunktion AI ( z . B . Ausschaltkontakte AzA2 befahren, Verzögerungszeit abgelaufen) und die Freimeldung des Zulaufgleises zwischen den Einschaltkontakten AzE2 und den Aus- schaltkontakten AzAl (Peripheriemeldung El) . Die entsprechenden, untereinander UND-verknüpf ten Peripheriemeldungen veran- lassen das Ausschaltsoftwaremodul A des Fahrwegobjektes X3, die Sicherungskomponenten des Bahnüberganges zu deaktivieren. Die Rückmeldung des Meldezustandes dieser Sicherungskomponenten über den Zuordnungsbaustein an das Fahrwegobjekt X3 ver- anlaßt dort über das Überwachungssoftwaremodul das Abschalten des Überwachungssignals ÜS1.
Für die Fahrwege 4 und 5 ist die Ausschaltung des Bahnüberganges allein abhängig vom Vorliegen der Ausschaltfunktion AI bzw. A2. Die zusätzlich erforderliche Überwachung des Freizustandes der Zulaufgleise geschieht durch das steuernde Stellwerk bzw. eine sonstige Schaltvorrichtung.
Grundsätzlich ist es möglich, die Freimeldung der Zulaufglei- se auch durch gesonderte Gleisfreimeldeeinrichtungen zu bewirken und/oder die zu überwachenden Gleise in ihrer Länge zu begrenzen.
Die Softwaremodule der Einschaltung, der Ausschaltung und der Überwachung sowie die Softwaremodule der Fahrwegobjekte bilden zusammen mit den Softwaremodulen für die Steuerung und Überwachung der Sicherungskomponenten und dem Zuordnungsbaustein die Steuerungssoftware eines Rechners oder Rechnersystems R für die Steuerung und Überwachung eines oder mehrerer Bahnübergänge. Die vorgenannten Softwaremodule sind stets und ständig gleich ausgebildet; lediglich die Anzahl der Fahrwegobjekte und damit auch die Anzahl der Softwaremodule für das Einschalten, Ausschalten und Überwachen des Bahnüberganges und die Anzahl der Softwaremodule für die Steuerung und Überwachung der Sicherungskomponenten können von Fall zu Fall variieren. Damit gibt es für die Steuerung des Bahnüberganges eine einheitliche Software, die nur einmal erstellt wird und für die auch nur ein einziges Mal ein Sicherheitsnachweis zu erbringen ist. Die Anpassung dieser Software an die Topographie des jeweils zu steuernden Bahnüberganges erfolgt aus- schließlich über die Verknüpfungslogik, die ihrerseits aus jeweils einigen wenigen Standardverknüpfungen besteht. Welche Standardverknüpfungen im einzelnen zu verwenden ist, ist leicht abzuleiten und damit für den Sicherheitsnachweis auch leicht nachzuvollziehen. Dort, wo eine Abhängigkeit von zwei verschiedenen Eingangsgrößen gegeben ist, kommt eine UND- Verknüpfung zur Anwendung,- dort wo wahlweise von dem einen oder anderen Fahrwegobjekt auf die Peripherie zuzugreifen ist, kommt eine ODER-Verknüpfung zur Anwendung; dort wo Zustände bei mehr als einem Fahrwegobjekt eine Rolle spielen, wird ein Aufteiler Va verwendet und dort wo eine Negierung stattzufinden hat, wird ein Negationsglied verwendet.
Eine gleichartige Steuerungsfunktion wie sie vorstehend anhand eine rechnergesteuerten Bahnüberganges erläutert wurde, kann mit Vorteil auch für hardwaregesteuerte Bahnübergänge oder Mischformen aus hard- und softwaregesteuerten Bahnübergängen verwendet werden. Auch dort ergibt sich durch Modul- bauweise der Steuerungselemente und eingangsseitige Verknüpfung dieser Elemente entsprechend der Topographie des Bahn- Überganges ein überschaubarer Aufbau der Steuerung des Bahnüberganges .

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur Steuerung von Bahnübergängen, die von einer Steuerstelle aus oder fahrzeuggesteuert durch strecken- seitige Prozeßelemente ein- und fahrzeuggesteuert durch streckenseitige Prozeßelemente ausgeschaltet werden, wobei eine Projektierungssoftware für die topographiegerechte Umsetzung der Ein- und Ausschaltsignale in Steueranweisungen für die Sicherungskomponenten des Bahnüberganges sorgt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steuerung für jeden Bahnübergang (BÜ) aus einer der Anzahl der über ihn stellbaren Fahrwege (l bis 5) entsprechende Zahl gleichartig ausgebildeter Module, sogenannter Fahrwegobjekte (XI bis X5) , besteht, von denen jedes je ein Modul für die Behandlung des Einschaltens (E) , des Ausschaltens (A) und des Überwachens (Ü) des Bahnüberganges beinhaltet, wobei diese Module über gleichartig ausgestaltete Schnittstellen zur Prozeßperipherie (P) verfügen, daß alle Fahrwegobjekte über einheitliche Schnittstellen in Verbindung stehen mit einem gemeinsamen Zuordnungsbaustein
(Z) , welcher die ihm von einem Fahrwegobjekt zugeführten Einbzw. AusschaltSignale über weitere Module (Li, Sehr) umsetzt in An- bzw Abschaltbefehle für die von diesem beanspruchten Sicherungskomponenten (Li, Sehr) des Bahnüberganges und daß zwischen der Prozeßperipherie eines konkreten Bahnüberganges und den Modulen der zugehörigen Fahrwegobjekte (XI bis X5) eine Verknüpfungslogik (VL) vorgesehen ist, in der die Fahrwegbeanspruchungen der einzelnen Module durch die Prozeßelemente des Bahnüberganges hinterlegt sind und die so beschaffen ist, daß sie eine entsprechende Verknüpfung der Prozeßperipherie (P) mit den Modulen (A, E, Ü) der Fahrwegobjekte (XI bis X5) vornimmt.
2. Einrichtung 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 die Verknüpfungslogik (VL) für jedes Modul eines Fahrwegobjektes durch eine oder mehrere, dann kaskadierte Standardverknüpfungen (Va, Vu, Vo, Vn, Vv) der Funktion Verteilen, UND, Oder, Negieren oder Verbinden dargestellt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jedem Bahnübergang ein Rechner oder Rechnersystem zugeordnet ist, in dem mindestens die Funktionen des gemeinsamen Zuordnungsbausteines (Z) sowie die der Fahrwegobjekte (XI bis X5) und der Module (A, E, Ü, Li, Sehr) implementiert sind.
4. Einrichtung 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 der Rechner bzw das Rechnersystem einen Speicher (Z) aufweist, in dem das durch die Topographie des Bahnüberganges vorgegebene Zusammenwirken seiner Prozeßelemente mit den Sicherungskomponenten (S) des Bahnüberganges hinterlegt ist.
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