WO2018137877A1 - Device and method for ascertaining an occupied or free state of a route section of a railway installation - Google Patents

Device and method for ascertaining an occupied or free state of a route section of a railway installation Download PDF

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WO2018137877A1
WO2018137877A1 PCT/EP2017/084623 EP2017084623W WO2018137877A1 WO 2018137877 A1 WO2018137877 A1 WO 2018137877A1 EP 2017084623 W EP2017084623 W EP 2017084623W WO 2018137877 A1 WO2018137877 A1 WO 2018137877A1
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WO
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receiving
ultrasonic signal
rail
evaluating
free state
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PCT/EP2017/084623
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Heiner Körkemeier
Jörg Loch
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/18—Railway track circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/02—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B61L1/06—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts actuated by deformation of rail; actuated by vibration in rail

Definitions

  • axle counters and / or track circuits are used to determine a busy or idle state of a section of a railway installation.
  • the occupancy check of a section of the railway system leads to a track vacancy notice if no occupancy is determined.
  • the track release is a Erstoff ⁇ ter free state of the track section.
  • Both axle counters and track circuits can be disturbed by external influences, which can be a problem.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • restrictions may occur.
  • engine head backflows can cause interference so that they are specifically evaluated in known systems to avoid interference.
  • eddy current brakes can have an influence on the behavior of the known systems.
  • a device for Determined ⁇ development of a Streckenab ⁇ section of a railway technical installation of an occupied or free state with at least one transmitter for generating and transmitting a transmittable over a rail ultrasonic signal and Wenig ⁇ least a receiving and evaluating device for receiving the transmitted via the rail ultrasound signal and for determining the busy or idle state in dependence of is formed by the receiving device received ultrasonic signal.
  • the object is further achieved by a method governing the determination of a busy or free state of a Streckenab ⁇ section of a railway equipment according to claim 4, wherein the generating a transmittable over a rail Ultraschallsig ⁇ nal and sent over a rail, wherein the at least a is the rail transmitted ultrasonic signal is received and in which, in response to the emp ⁇ collected ultrasonic signal of the occupied or free state, it is ⁇ averages.
  • the solution according to the invention has the advantage that an ultrasonic signal is insensitive in the area of EMC interference and nevertheless is influenced by a vehicle in the road section and can therefore be used for the track release message. Therefore, the device according to the invention can be used as an alternative or in addition to known devices for determining a busy or free state. Exterior A ⁇ rivers, such as power car reverse currents or eddies ⁇ current braking, do not affect the inventive device and the inventive method. In addition to determining a busy or idle state, it is also possible with the aid of the device according to the invention and the method according to the invention to realize rail break detection for the route section. In the device according to the invention, the transmitting device and the receiving and evaluating device are mounted in the route section.
  • the transmitting device serves as an active Vib ⁇ rationssender for the ultrasonic signal.
  • the power and frequency of the ultrasonic signal can be adjusted and is independent of the driving on the stretch section vehicles and their vibration patterns.
  • the receiving and evaluating device only reacts when the vibrations of the ultrasonic signal generated by the transmitting device pass through a vehicle located in the section of road are disturbed. If the ultrasonic signal received by the receiving and evaluating against the idle state changed ⁇ changed or non-existent, the receiving and evaluating device responds accordingly and reports the Streckenab ⁇ cut as occupied.
  • the transmitting device to modulate an identification code on the ultrasonic signal and the formed Emp ⁇ initial and evaluation means for recognizing the identification codes.
  • transmission devices of adjacent sections may use different identification codes, so that one from a neighboring stretch wornge ⁇ initiated ultrasonic signal can be distinguished. So mistakes can be avoided.
  • the device comprises according to the invention at least one further receiving and evaluating devices and transmitting means for modulating at least two different identification codes formed on the ultrasonic signal, wherein the one receiving and evaluating device for detecting the an identification code and the further receiving and evaluating device for detecting the other identification code is formed. Since only one Sen ⁇ de worn for the redundant design is necessary, the cost of the device can be reduced. A track vacancy notification is only issued if both reception and evaluation facilities report the section as free.
  • the device can have at least two transmitting devices and at least two receiving and evaluating devices which are arranged redundantly.
  • the two transmitting devices and receiving and evaluating devices can be arranged, for example, on different rails of the track of the route section. If the receiving and evaluating device of a rail receives a different signal than the Emp ⁇ initial and evaluation device at the other rail, there is a fault and the necessary security is no longer give ge ⁇ .
  • the transmitting and receiving and evaluating devices can also be arranged on the same track, but use ultrasonic signals having different iden ⁇ approximately codes.
  • the device may have at least one repeater device, which is designed to amplify the signal of the ultrasonic signal.
  • the repeater device receives the ultrasound signal transmitted by the transmitting device, amplifies it and transmits it again.
  • the receiving and evaluating device can be arranged further away from the transmitting device and nevertheless reliably receive the ultrasonic signal.
  • Figure 1 is a schematic representation of a Streckenab ⁇ section of a railway technical system with a first embodiment of a device according to the invention for determining a busy or idle state;
  • Figure 2 is a side view of the section of FIG.
  • Figure 3 is a schematic representation of a section of a railway Streckenab ⁇ technical installation with a further embodiment of a device according to the invention for determining an occupied or free state.
  • Figures 1 and 2 show a section of a railway technical system 1 with a section 2, in which a track 3 with two parallel rails 4 is arranged ⁇ .
  • the Railway Technical installation 1 further comprises ⁇ towards an exemplary embodiment of an inventive device 5 for ⁇ SEN track clear signaling of the track section. 2
  • the exemplary embodiment of the means 5 for determining an occupied or free state in Figures 1 and 2 comprises two transmission devices 6, two receiving and evaluating devices 7 and two repeater devices 8.
  • the transmitting devices 6 are each arranged on a rail 4.
  • the transmitting devices 6 are designed for generating an ultrasonic signal and for transmitting the ultrasonic signal via the rail 4 to the receiving and evaluating device 7. forms.
  • the transmission means 6 are thus formed as an active Vibra ⁇ tion sender, generating a vibration in Ultraschallbe ⁇ rich and discharging into the rail.
  • the receiving and evaluating devices 7 are also each ⁇ wells disposed on one of the rails 4 so as to the generated by the transmitting means 6 and the rails 4 transmitted ultrasonic signals and each register can catch ⁇ emp.
  • the repeater devices 8 are likewise respectively arranged on a rail 4 and placed between the transmission devices 6 and the reception and evaluation devices 7.
  • the Repeater designeden 8 receive in operation in the
  • Rail 4 transmitted ultrasonic signal, amplify it and send it in the rail 4 in the amplified state on. In this way, a greater distance between the transmitting device 6 and the receiving and evaluating device 7 can be realized.
  • the section 2 is delimited by at least one Sendeein ⁇ device 6 on the one hand and from at least one from ⁇ value- and receiving device 7 on the other side.
  • the route section 2 is delimited by in each case two transmission devices 6 and two evaluation and reception devices 7.
  • the transmission devices 6 During operation of the device 5 according to the invention for determining a busy or idle state, the transmission devices 6 generate the ultrasound signal and feed it into the rail 4. In order that the receiving and evaluating device 7 associated with the transmitting device 5 of the track section 2 can unambiguously identify the ultrasonic signal with respect to other vibrations, the transmitting device 6 modulates an identification code onto the ultrasound signal. This Iden ⁇ taimsscode is received by the receiving and processing Ausnceeinrich ⁇ 7 and assigned as the identification code of the receiving and evaluating device 7 Sendeein- direction 6 identified. If there is no vehicle in the Stre ⁇ section 2, the ultrasonic signal from the receiving and evaluating device 7 is received and identified.
  • SIL Safety Integrity Level
  • SIL Safety Integrity Level
  • the redundant embodiment is implemented by two independently operating transmitting devices 6 and receiving and evaluating devices 7, which define the link section 2. Since vehicles 9 always drive both rails 4 of the track 3 with their axles, a track release must be present either on both rails 4 of the track section 2 or on neither. A track release message on one rail and a busy message on the other rail 4 of the same section 2 is not possible and thus a clear sign of an error.
  • the transmitting device 6 and the receiving and evaluating devices 7 of the device 5 are arranged on only one of the rails 4 in the exemplary embodiment in FIG.
  • the device 5 for track vacancy detection in Figure 3 comprises only one transmitting device 6 and two side by side on the same rail 4 arranged receiving and evaluating devices 7.
  • the receiving and evaluating devices 7 may also be formed in a common housing and thus optically as a unit. Nevertheless, they receive the Ultraschallsig ⁇ nal in the rail 4 independently of one another. To the generated from the transmitter 6 ultrasonic signal were modulated on in the embodiment in Figure 3 two different iden ⁇ approximately codes.
  • the two receiving and evaluating devices ⁇ 7 are each adapted to evaluate an ultrasonic ⁇ signal with one of the identification codes.
  • DA here is that of forming a receiving and evaluating device 7 for detecting an identification code and the other Emp ⁇ initial and evaluation device 7 for detecting other identification codes.
  • an alternative redundant design is realized by the Ausure ⁇ ment form of Figure 3, which is cheaper compared to the embodiment in Figures 1 and 2, because only one transmitting device 6 is required. Only when both receiving and Ausenseeinrich ⁇ obligations 7 its associated vibration patterns - that the ultrasonic signal with their respective identification code - are recognizing the road section 2 is free.

Abstract

The invention relates to a device and method for ascertaining an occupied or free state of a route section (2) of a railway installation (1). The device (5) according to the invention for ascertaining an occupied or free state comprises at least one transmission device (6) for generating and sending an ultrasonic signal transmittable via a rail (4), at least one reception and evaluation device (7) for receiving the ultrasonic signal transmitted via the rail (4) and for ascertaining the occupied or free state on the basis of the received ultrasonic signal.

Description

Beschreibung description
Einrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines Belegt- oder Freizustandes eines Streckenabschnitts einer eisenbahntechni- sehen Anlage Device and method for determining a busy or free state of a section of a railway technology plant see
Für eine Ermittlung eines Belegt- oder Freizustandes eines Streckenabschnitts einer eisenbahntechnischen Anlage werden beispielsweise Einrichtungen mit Achszählern und/oder Gleis- Stromkreisen eingesetzt. Für die Sicherheit der eisenbahntechnischen Anlage ist es sehr wichtig zu ermitteln, ob ein Streckenabschnitt von einem Zug belegt ist oder nicht. Die Belegtprüfung eines Streckenabschnitts der eisenbahntechnischen Anlage führt zu einer Gleisfreimeldung, wenn keine Be- legung ermittelt wird. Die Gleisfreimeldung ist ein Ermittel¬ ter Freizustand des Streckenabschnitts. Sowohl Achszähler als auch Gleisstromkreise können durch äußere Einflüsse gestört werden, was ein Problem darstellen kann. Insbesondere im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) kann es zu Einschränkungen kommen. Beispielsweise können Triebkopf- rückströme Störungen hervorrufen, so dass diese bei bekannten Systemen speziell bewertet werden, um Störungen zu vermeiden. Außerdem können beispielsweise auch Wirbelstrombremsen einen Einfluss auf das Verhalten der bekannten Systeme haben. For example, facilities with axle counters and / or track circuits are used to determine a busy or idle state of a section of a railway installation. For the safety of the railway system, it is very important to determine whether or not a stretch is occupied by a train. The occupancy check of a section of the railway system leads to a track vacancy notice if no occupancy is determined. The track release is a Ermittel ¬ ter free state of the track section. Both axle counters and track circuits can be disturbed by external influences, which can be a problem. In particular in the field of electromagnetic compatibility (EMC), restrictions may occur. For example, engine head backflows can cause interference so that they are specifically evaluated in known systems to avoid interference. In addition, for example, eddy current brakes can have an influence on the behavior of the known systems.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Alterna¬ tive zu bekannten Einrichtungen zur Ermittlung eines Belegtoder Freizustandes vorzuschlagen, die weniger auf äußere Einflüsse reagiert. It is the object of the present invention to provide a free state of Alterna ¬ tive to known devices for determining an occupied or that are less responsive to external influences.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung zur Ermitt¬ lung eines Belegt- oder Freizustandes eines Streckenab¬ schnitts einer eisenbahntechnischen Anlage, mit wenigstens einer Sendeeinrichtung zum Erzeugen und Senden eines über ei- ne Schiene übermittelbaren Ultraschallsignal und mit wenigs¬ tens einer Empfangs- und Auswerteeinrichtung zum Empfangen des über die Schiene übermittelten Ultraschallsignals und zum Ermitteln des Belegt- oder Freizustandes in Abhängigkeit des von der Empfangseinrichtung empfangenen Ultraschallsignals ausgebildet ist. This object is achieved by a device for Determined ¬ development of a Streckenab ¬ section of a railway technical installation of an occupied or free state, with at least one transmitter for generating and transmitting a transmittable over a rail ultrasonic signal and Wenig ¬ least a receiving and evaluating device for receiving the transmitted via the rail ultrasound signal and for determining the busy or idle state in dependence of is formed by the receiving device received ultrasonic signal.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Er- mittlung eines Belegt- oder Freizustandes eines Streckenab¬ schnitts einer eisenbahntechnischen Anlage nach Anspruch 4, bei dem ein über eine Schiene übermittelbares Ultraschallsig¬ nal erzeugt und über eine Schiene gesendet wird, bei dem das wenigstens eine über die Schiene übermittelte Ultraschallsig- nal empfangen wird und bei dem in Abhängigkeit von dem emp¬ fangenen Ultraschallsignal der Belegt- oder Freizustand er¬ mittelt wird. The object is further achieved by a method governing the determination of a busy or free state of a Streckenab ¬ section of a railway equipment according to claim 4, wherein the generating a transmittable over a rail Ultraschallsig ¬ nal and sent over a rail, wherein the at least a is the rail transmitted ultrasonic signal is received and in which, in response to the emp ¬ collected ultrasonic signal of the occupied or free state, it is ¬ averages.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass ein Ultra- schallsignal unempfindlich im Bereich von EMV-Störungen ist und trotzdem von einem Fahrzeug im Streckenabschnitt beein- flusst wird und damit für die Gleisfreimeldung genutzt werden kann. Daher kann die erfindungsgemäße Einrichtung alternativ oder zusätzlich zu bekannten Einrichtungen zur Ermittlung ei- nes Belegt- oder Freizustandes eingesetzt werden. Äußere Ein¬ flüsse, wie beispielsweise Triebkopfrückströme oder Wirbel¬ strombremsen, haben keinen Einfluss auf die erfindungsgemäße Einrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren. Zusätzlich zur Ermittlung eines Belegt- oder Freizustandes kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine Schienenbrucherkennung für den Streckenabschnitt realisiert werden. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden Sendeeinrichtung und Empfangs- und Auswerteeinrichtung im Streckenabschnitt angebracht. Die Sendeeinrichtung dient dabei als aktiver Vib¬ rationssender für das Ultraschallsignal. Die Leistung und Frequenz des Ultraschallsignals kann eingestellt werden und ist unabhängig von den auf dem Streckenabschnitt fahrenden Fahrzeugen und deren Vibrationsmustern. Die Empfangs- und Auswerteeinrichtung reagiert nur, wenn die von der Sendeeinrichtung erzeugten Vibrationen des Ultraschallsignals durch ein sich im Streckenabschnitt befindliches Fahrzeug gestört werden. Ist das von der Empfangs- und Auswerteeinrichtung empfangene Ultraschallsignal gegenüber dem Freizustand verän¬ dert oder gar nicht vorhanden, reagiert die Empfangs- und Auswerteeinrichtung entsprechend und meldet den Streckenab¬ schnitt als belegt. The solution according to the invention has the advantage that an ultrasonic signal is insensitive in the area of EMC interference and nevertheless is influenced by a vehicle in the road section and can therefore be used for the track release message. Therefore, the device according to the invention can be used as an alternative or in addition to known devices for determining a busy or free state. Exterior A ¬ rivers, such as power car reverse currents or eddies ¬ current braking, do not affect the inventive device and the inventive method. In addition to determining a busy or idle state, it is also possible with the aid of the device according to the invention and the method according to the invention to realize rail break detection for the route section. In the device according to the invention, the transmitting device and the receiving and evaluating device are mounted in the route section. The transmitting device serves as an active Vib ¬ rationssender for the ultrasonic signal. The power and frequency of the ultrasonic signal can be adjusted and is independent of the driving on the stretch section vehicles and their vibration patterns. The receiving and evaluating device only reacts when the vibrations of the ultrasonic signal generated by the transmitting device pass through a vehicle located in the section of road are disturbed. If the ultrasonic signal received by the receiving and evaluating against the idle state changed ¬ changed or non-existent, the receiving and evaluating device responds accordingly and reports the Streckenab ¬ cut as occupied.
Die Sendeeinrichtung ist erfindungsgemäß zum Modulieren eines Identifizierungscodes auf das Ultraschallsignals und die Emp¬ fangs- und Auswerteeinrichtung zum Erkennen des Identifizierungscodes ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Emp¬ fangs- und Auswerteeinrichtung eines bestimmten Streckenabschnitts nur auf ein Ultraschallsignal der zugehörigen Sende¬ einrichtung des Streckenabschnitts reagiert, da dieses durch den Identifizierungscode eindeutig erkennbar ist. So können beispielsweise Sendeeinrichtungen benachbarter Streckenabschnitte unterschiedliche Identifizierungscodes verwenden, damit ein aus einem benachbarten Streckenabschnitt weiterge¬ leitetes Ultraschallsignal unterschieden werden kann. So können Fehler vermieden werden. The transmitting device according to the invention to modulate an identification code on the ultrasonic signal and the formed Emp ¬ initial and evaluation means for recognizing the identification codes. This has the advantage that the Emp ¬ initial and evaluation of a particular route section will only respond to an ultrasonic signal of the associated transmission ¬ establishment of the section, as this is clearly identifiable by the identification code. For example, transmission devices of adjacent sections may use different identification codes, so that one from a neighboring stretch weiterge ¬ initiated ultrasonic signal can be distinguished. So mistakes can be avoided.
Um eine sichere Einrichtung mit geringerem Aufwand zu reali¬ sieren, weist die Einrichtung erfindungsgemäß wenigstens eine weitere Empfangs- und Auswerteeinrichtungen auf und ist die Sendeeinrichtung zum Modulieren von wenigstens zwei unterschiedlichen Identifizierungscodes auf das Ultraschallsignal ausgebildet, wobei die eine Empfangs- und Auswerteeinrichtung zum Erkennen des einen Identifizierungscodes und die weitere Empfangs- und Auswerteeinrichtung zum Erkennen des anderen Identifizierungscodes ausgebildet ist. Da hier nur eine Sen¬ deeinrichtung für die redundante Ausführung nötig ist, können die Kosten für die Einrichtung reduziert werden. Eine Gleisfreimeldung wird nur ausgegeben, wenn beide Empfangs- und Auswerteeinrichtungen den Streckenabschnitt als frei melden. To provide a safe means to reali ¬ Sieren with less effort, the device comprises according to the invention at least one further receiving and evaluating devices and transmitting means for modulating at least two different identification codes formed on the ultrasonic signal, wherein the one receiving and evaluating device for detecting the an identification code and the further receiving and evaluating device for detecting the other identification code is formed. Since only one Sen ¬ deeinrichtung for the redundant design is necessary, the cost of the device can be reduced. A track vacancy notification is only issued if both reception and evaluation facilities report the section as free.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch vorteilhafte Ausge¬ staltungen weiter entwickelt werden, die im Folgenden beschrieben sind. Um die Sicherheit der erfindungsgemäßen Einrichtung zu erhöhen und Störungen eindeutig zu erkennen, kann die Einrichtung wenigstens zwei Sendeeinrichtungen und wenigstens zwei Emp- fangs- und Auswerteeinrichtungen aufweisen, die redundant angeordnet sind. Die zwei Sendeeinrichtungen und Empfangs- und Auswerteeinrichtungen können beispielsweise an unterschiedlichen Schienen des Gleises des Streckenabschnitts angeordnet sein. Wenn die Empfangs- und Auswerteeinrichtung der einen Schiene ein unterschiedliches Signal empfängt als die Emp¬ fangs- und Auswerteeinrichtung an der anderen Schiene, liegt eine Störung vor und die nötige Sicherheit ist nicht mehr ge¬ geben. Alternativ können die Sende- und Empfangs- und Auswerteeinrichtungen auch an der gleichen Schiene angeordnet sein, aber Ultraschallsignale mit unterschiedlichen Identifizie¬ rungscodes verwenden. So kann ebenfalls eine redundante Aus¬ führung erreicht werden, die die Sicherheit des Systems er¬ höht . In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Einrichtung wenigstens eine Repeatereinrichtung aufweisen, die zum Signalverstärken des Ultraschallsignals ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass so längere Streckenabschnitte erzeugt wer¬ den können, die durch die erfindungsgemäße Einrichtung über- wacht werden. Die Repeatereinrichtung empfängt dabei das von der Sendeeinrichtung übermittelte Ultraschallsignal, ver¬ stärkt es und sendet es wieder aus. So kann die Empfangs- und Auswerteeinrichtung weiter von der Sendeeinrichtung entfernt angeordnet werden und das Ultraschallsignal trotzdem zuver- lässig empfangen. The inventive solution can be developed further by favorable Fully ¬ staltungen which are described below. In order to increase the security of the device according to the invention and to clearly detect interference, the device can have at least two transmitting devices and at least two receiving and evaluating devices which are arranged redundantly. The two transmitting devices and receiving and evaluating devices can be arranged, for example, on different rails of the track of the route section. If the receiving and evaluating device of a rail receives a different signal than the Emp ¬ initial and evaluation device at the other rail, there is a fault and the necessary security is no longer give ge ¬. Alternatively, the transmitting and receiving and evaluating devices can also be arranged on the same track, but use ultrasonic signals having different iden ¬ approximately codes. Thus, a redundant Aus ¬ leadership can be achieved, which increases the security of the system he ¬ . In an advantageous embodiment, the device may have at least one repeater device, which is designed to amplify the signal of the ultrasonic signal. This has the advantage that such longer sections can be generated ¬ who can be monitored by the device according to the invention. In this case, the repeater device receives the ultrasound signal transmitted by the transmitting device, amplifies it and transmits it again. Thus, the receiving and evaluating device can be arranged further away from the transmitting device and nevertheless reliably receive the ultrasonic signal.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beispiel¬ haften Ausführungsformen in den beigefügten Zeichnungen er- läutert. In the following the invention with reference to the example ¬ embodiments in the accompanying drawings will be explained in ER-.
Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Streckenab¬ schnitts einer eisenbahntechnischen Anlage mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ermittlung eines Belegt- oder Freizustandes; Show it: Figure 1 is a schematic representation of a Streckenab ¬ section of a railway technical system with a first embodiment of a device according to the invention for determining a busy or idle state;
Figur 2 eine Seitenansicht des Streckenabschnitts aus Figur Figure 2 is a side view of the section of FIG
1 mit einem Fahrzeug; Figur 3 eine schematische Darstellung eines Streckenab¬ schnitts einer eisenbahntechnischen Anlage mit einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Ermittlung eines Belegt- oder Freizustandes . 1 with a vehicle; Figure 3 is a schematic representation of a section of a railway Streckenab ¬ technical installation with a further embodiment of a device according to the invention for determining an occupied or free state.
Zunächst wird die Erfindung mit Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform in den Figuren 1 und 2 beschrieben. First, the invention will be described with reference to the exemplary embodiment in Figs.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Ausschnitt einer eisenbahn- technischen Anlage 1 mit einem Streckenabschnitt 2, in dem ein Gleis 3 mit zwei parallel verlaufenden Schienen 4 ange¬ ordnet ist. Die eisenbahntechnische Anlage 1 umfasst weiter¬ hin eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemä¬ ßen Einrichtung 5 zur Gleisfreimeldung des Streckenabschnitts 2. Figures 1 and 2 show a section of a railway technical system 1 with a section 2, in which a track 3 with two parallel rails 4 is arranged ¬ . The Railway Technical installation 1 further comprises ¬ towards an exemplary embodiment of an inventive device 5 for ¬ SEN track clear signaling of the track section. 2
Die beispielhafte Ausführungsform der Einrichtung 5 zur Ermittlung eines Belegt- oder Freizustandes in den Figuren 1 und 2 umfasst zwei Sendeeinrichtungen 6, zwei Empfangs- und Auswerteeinrichtungen 7 und zwei Repeatereinrichtungen 8. In Figur 2 ist ein den Streckenabschnitt 2 durchfahrendes Fahr¬ zeug 9 dargestellt, das in Figur 1 der Übersichtlichkeit hal¬ ber weggelassen wurde. Die Sendeeinrichtungen 6 sind jeweils an einer Schiene 4 angeordnet. Die Sendeeinrichtungen 6 sind zum Erzeugen eines Ultraschallsignals und zum Senden des Ultraschallsignals über die Schiene 4 zur Empfangs- und Auswerteeinrichtung 7 ausge- bildet. Die Sendeeinrichtungen 6 sind somit als aktive Vibra¬ tionssender ausgebildet, die eine Vibration im Ultraschallbe¬ reich erzeugen und in die Schiene 4 einleiten. Die Empfangs- und Auswerteeinrichtungen 7 sind ebenfalls je¬ weils an einer der Schienen 4 angeordnet, so dass sie das von den Sendeeinrichtungen 6 erzeugten und über die Schienen 4 übermittelte Ultraschallsignale jeweils registrieren und emp¬ fangen können. The exemplary embodiment of the means 5 for determining an occupied or free state in Figures 1 and 2 comprises two transmission devices 6, two receiving and evaluating devices 7 and two repeater devices 8. In Figure 2 a the track section 2 by traveling driving ¬ convincing 9 is shown, which was omitted in Figure 1 for clarity hal ¬ over. The transmitting devices 6 are each arranged on a rail 4. The transmitting devices 6 are designed for generating an ultrasonic signal and for transmitting the ultrasonic signal via the rail 4 to the receiving and evaluating device 7. forms. The transmission means 6 are thus formed as an active Vibra ¬ tion sender, generating a vibration in Ultraschallbe ¬ rich and discharging into the rail. 4 The receiving and evaluating devices 7 are also each ¬ weils disposed on one of the rails 4 so as to the generated by the transmitting means 6 and the rails 4 transmitted ultrasonic signals and each register can catch ¬ emp.
Die Repeatereinrichtungen 8 sind ebenfalls jeweils an einer Schiene 4 angeordnet und zwischen den Sendeeinrichtungen 6 und den Empfangs- und Auswerteeinrichtungen 7 platziert. Die Repeatereinrichtungen 8 empfangen im Betrieb das in der The repeater devices 8 are likewise respectively arranged on a rail 4 and placed between the transmission devices 6 and the reception and evaluation devices 7. The Repeatereinrichtungen 8 receive in operation in the
Schiene 4 übermittelte Ultraschallsignal, verstärken es und senden es in der Schiene 4 in dem verstärkten Zustand weiter. Hierdurch kann ein größerer Abstand zwischen der Sendeeinrichtung 6 und der Empfangs- und Auswerteeinrichtung 7 realisiert werden. Rail 4 transmitted ultrasonic signal, amplify it and send it in the rail 4 in the amplified state on. In this way, a greater distance between the transmitting device 6 and the receiving and evaluating device 7 can be realized.
Der Streckenabschnitt 2 wird von wenigstens einer Sendeein¬ richtung 6 auf der einen Seite und von wenigstens einer Aus¬ werte- und Empfangseinrichtung 7 auf der anderen Seite begrenzt. Bei der Ausführungsform in den Figuren 1 und 2 wird der Streckenabschnitt 2 durch jeweils zwei Sendeeinrichtungen 6 und zwei Auswerte- und Empfangseinrichtungen 7 begrenzt. The section 2 is delimited by at least one Sendeein ¬ device 6 on the one hand and from at least one from ¬ value- and receiving device 7 on the other side. In the embodiment in FIGS. 1 and 2, the route section 2 is delimited by in each case two transmission devices 6 and two evaluation and reception devices 7.
Im Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung 5 zur Ermittlung eines Belegt- oder Freizustandes erzeugen die Sendeeinrich- tungen 6 das Ultraschallsignal und speisen es in die Schiene 4 ein. Damit die der Sendeeinrichtung 5 des Streckenabschnitts 2 zugeordnete Empfangs- und Auswerteeinrichtung 7 das Ultraschallsignal gegenüber anderen Vibrationen eindeutig identifizieren kann, moduliert die Sendeeinrichtung 6 einen Identifizierungscode auf das Ultraschallsignal. Dieser Iden¬ tifizierungscode wird von der Empfangs- und Auswerteeinrich¬ tung 7 empfangen und als der Identifizierungscode der der Empfangs- und Auswerteeinrichtung 7 zugeordneten Sendeein- richtung 6 identifiziert. Wenn sich kein Fahrzeug im Stre¬ ckenabschnitt 2 befindet, wird das Ultraschallsignal von der Empfangs- und Auswerteeinrichtung 7 empfangen und identifiziert. Da das Ultraschallsignal bei der Empfangs- und Auswer- teeinrichtung 7 unverfälscht und erkennbar angekommen ist, wird daraus die Nichtbelegung des Streckenabschnitts 2 ermit¬ telt und eine Gleisfreimeldung für den Streckenabschnitt 2 ausgegeben. Die Gleisfreimeldung ist gleichbedeutend mit dem Freizustand. Wenn nun wie in Figur 2 dargestellt ein Fahrzeug 9 sich im Streckenabschnitt 2 befindet, stört dieses Fahrzeug 9 das Vibrationssignal, so dass dieses verändert bei der Emp¬ fangs- und Auswerteeinrichtung 7 ankommt. Daraus schlussfol- gert die Empfangs- und Auswerteeinrichtung 7, dass der Stre¬ ckenabschnitt 2 durch ein Fahrzeug 9 belegt ist und gibt kei- ne Gleisfreimeldung, sondern einen Belegtzustand aus. Anhand dieser Diagnose, die beispielsweise einer nicht dargestellte Zugüberwachungseinrichtung der eisenbahntechnischen Anlage 1 übermittelt wird, registriert diese, dass der Streckenab¬ schnitt 2 belegt ist und sperrt den Streckenabschnitt 2 für andere Fahrzeuge ab. During operation of the device 5 according to the invention for determining a busy or idle state, the transmission devices 6 generate the ultrasound signal and feed it into the rail 4. In order that the receiving and evaluating device 7 associated with the transmitting device 5 of the track section 2 can unambiguously identify the ultrasonic signal with respect to other vibrations, the transmitting device 6 modulates an identification code onto the ultrasound signal. This Iden ¬ tifizierungscode is received by the receiving and processing Auswerteeinrich ¬ 7 and assigned as the identification code of the receiving and evaluating device 7 Sendeein- direction 6 identified. If there is no vehicle in the Stre ¬ section 2, the ultrasonic signal from the receiving and evaluating device 7 is received and identified. Since the ultrasonic signal in the receiving and evaluation teeinrichtung 7 arrived unaltered and recognizable from the non-occupancy of the track section 2 is ermit ¬ telt and output a track clear signaling for the link. 2 The track vacancy is synonymous with the free state. If, as shown in Figure 2, a vehicle is in the traveling section 2 9 disturbs this vehicle 9, the vibration signal so that it arrives at the changed Emp ¬ initial and evaluation device. 7 This conclu- siege to the receiving and evaluating device 7 that the Stre ¬ ckenabschnitt 2 is occupied by a vehicle 9, and are by no ne track release, but a busy state. On the basis of this diagnosis, which is transmitted, for example, a train monitoring device, not shown, the railway technical system 1, this registers that the Streckenab ¬ section 2 is occupied and blocks the section 2 for other vehicles.
Um eine hohe Sicherheit der eisenbahntechnischen Anlage 1, beispielsweise einen Safety Integrity Level (SIL) 4 zu errei¬ chen, ist bei der Ausführungsform in den Figuren 1 und 2 eine redundante Ausführung realisiert. Die redundante Ausführung wird durch jeweils zwei unabhängig voneinander arbeitende Sendeeinrichtungen 6 und Empfangs- und Auswerteeinrichtungen 7 realisiert, die den Streckenabschnitt 2 definieren. Da Fahrzeuge 9 immer beide Schienen 4 des Gleises 3 mit ihren Achsen befahren, muss eine Gleisfreimeldung entweder an beiden Schienen 4 des Streckenabschnitts 2 vorliegen oder an keiner von beiden. Eine Gleisfreimeldung an der einen Schiene und eine Belegtmeldung an der anderen Schiene 4 des gleichen Streckenabschnitts 2 ist nicht möglich und dadurch ein ein- deutiges Zeichen für einen Fehler. To ensure high safety of the railway technical installation 1, for example a Safety Integrity Level (SIL) 4 to Errei ¬ chen, in the embodiment in Figures 1 and 2, a redundancy version is implemented. The redundant embodiment is implemented by two independently operating transmitting devices 6 and receiving and evaluating devices 7, which define the link section 2. Since vehicles 9 always drive both rails 4 of the track 3 with their axles, a track release must be present either on both rails 4 of the track section 2 or on neither. A track release message on one rail and a busy message on the other rail 4 of the same section 2 is not possible and thus a clear sign of an error.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die alternative Ausführungsform in Figur 3 beschrieben. Der Einfachheit hal- ber wird lediglich auf die Unterschiede zu der Ausführungs¬ form der Figuren 1 und 2 eingegangen. In the following, the invention will be described with reference to the alternative embodiment in FIG. For the sake of simplicity Only the differences from the embodiment of FIGS . 1 and 2 will be discussed.
Im Gegensatz zu der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 sind die Sendeeinrichtung 6 und die Empfangs- und Auswerteeinrichtungen 7 der Einrichtung 5 in der beispielhaften Ausführungsform in Figur 3 nur an einer der Schienen 4 angeordnet. Die Einrichtung 5 zur Gleisfreimeldung in Figur 3 umfasst nur eine Sendeeinrichtung 6 und zwei nebeneinander an der gleichen Schiene 4 angeordnete Empfangs- und Auswerteeinrichtungen 7. Die Empfangs- und Auswerteeinrichtungen 7 können auch in einem gemeinsamen Gehäuse und somit optische als eine Einheit ausgebildet sein. Trotzdem empfangen sie das Ultraschallsig¬ nal in der Schiene 4 unabhängig voneinander. Auf das von der Sendeeinrichtung 6 erzeugte Ultraschallsignal wurden bei der Ausführungsform in Figur 3 zwei unterschiedliche Identifizie¬ rungscodes auf moduliert. Die beiden Empfangs- und Auswerte¬ einrichtungen 7 sind jeweils zum Auswerten eines Ultraschall¬ signals mit einem der Identifizierungscodes ausgebildet. Da- her ist die eine Empfangs- und Auswerteeinrichtung 7 zum Erkennen des einen Identifizierungscodes und die andere Emp¬ fangs- und Auswerteeinrichtung 7 zum Erkennen des anderen Identifizierungscodes ausgebildet. So wird durch die Ausfüh¬ rungsform der Figur 3 eine alternative redundante Ausführung realisiert, die gegenüber der Ausführungsform in den Figuren 1 und 2 kostengünstiger ist, weil nur eine Sendeeinrichtung 6 benötigt wird. Nur wenn beide Empfangs- und Auswerteeinrich¬ tungen 7 ihr zugeordnetes Vibrationsmuster - also das Ultraschallsignal mit ihrem jeweiligen Identifizierungscode - er- kennen, ist der Streckenabschnitt 2 frei. Ein sich in dem Streckenabschnitt 2 befindliches Fahrzeug 9 (nicht darge¬ stellt) stört das Ultraschallsignal, so dass beide Empfangs¬ und Auswerteeinrichtungen 7 dies erkennen. Wird das Vibrationsmuster durch andere Gegebenheiten gestört, wie beispielsweise durch einen Schienenbruch, wird auch dies von der erfindungsgemäßen Einrichtung 5 durch die Ermittlung eines Belegtzustandes des Streckenabschnitts 2 dargestellt, denn durch den Bruch wird das Ultraschallsignal nicht weiter¬ getragen. Bei Abwesenheit eines Fahrzeugs und Ausgabe eines Belegtzustandes für den Streckenabschnitt 2 kann eine präven¬ tive Warnung durch die Empfangs- und Auswerteeinrichtungen 7 ausgegeben werden. In contrast to the embodiment of FIGS. 1 and 2, the transmitting device 6 and the receiving and evaluating devices 7 of the device 5 are arranged on only one of the rails 4 in the exemplary embodiment in FIG. The device 5 for track vacancy detection in Figure 3 comprises only one transmitting device 6 and two side by side on the same rail 4 arranged receiving and evaluating devices 7. The receiving and evaluating devices 7 may also be formed in a common housing and thus optically as a unit. Nevertheless, they receive the Ultraschallsig ¬ nal in the rail 4 independently of one another. To the generated from the transmitter 6 ultrasonic signal were modulated on in the embodiment in Figure 3 two different iden ¬ approximately codes. The two receiving and evaluating devices ¬ 7 are each adapted to evaluate an ultrasonic ¬ signal with one of the identification codes. DA here is that of forming a receiving and evaluating device 7 for detecting an identification code and the other Emp ¬ initial and evaluation device 7 for detecting other identification codes. Thus, an alternative redundant design is realized by the Ausfüh ¬ ment form of Figure 3, which is cheaper compared to the embodiment in Figures 1 and 2, because only one transmitting device 6 is required. Only when both receiving and Auswerteeinrich ¬ obligations 7 its associated vibration patterns - that the ultrasonic signal with their respective identification code - are recognizing the road section 2 is free. Log befindliches in the track section 2 the vehicle 9 (not Darge ¬ asserted) interferes with the ultrasonic signal, so that both reception and evaluation ¬ 7 recognize this. If the vibration pattern is disturbed by other conditions, such as a rail break, this is also represented by the device 5 according to the invention by the determination of a busy condition of the track section 2, because the ultrasonic signal is not carried ¬ further by the break. In the absence of a vehicle and outputting a busy condition for the road section 2 is a preven ¬ tive warning by the receiving and evaluating devices can be output. 7

Claims

Patentansprüche claims
1. Einrichtung (5) zur Ermittlung eines Belegt- oder Freizustandes eines Streckenabschnitts (2) einer eisenbahntechni- sehen Anlage (1), mit wenigstens einer Sendeeinrichtung (6) zum Erzeugen und Senden eines über eine Schiene (4) übermit¬ telbaren Ultraschallsignals und mit wenigstens einer Emp¬ fangs- und Auswerteeinrichtung (7) zum Empfangen des über die Schiene (4) übermittelten Ultraschallsignals und zum Ermit- teln des Belegt- oder Freizustandes in Abhängigkeit des emp¬ fangenen Ultraschallsignals, 1. Device (5) for determining a busy or idle state of a section (2) of a railway technology plant (1), with at least one transmitting device (6) for generating and transmitting a via a rail (4) übermit ¬ telbaren ultrasonic signal and with at least one Emp ¬ initial and evaluation device (7) for receiving the rail (4) transmitted ultrasonic signal and Ermit- of the occupied or free state stuffs in dependence of the emp ¬ collected ultrasonic signal,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
die Sendeeinrichtung (6) zum Modulieren eines Identifizierungscodes auf das Ultraschallsignal und die Empfangs- und Auswerteeinrichtung (7) zum Erkennen des Identifizierungscodes ausgebildet sind, wobei die Einrichtung wenigstens eine weitere Empfangs- und Auswerteeinrichtung (7) aufweist und die Sendeeinrichtung (6) zum Modulieren von wenigstens zwei unterschiedlichen Identifizierungscodes auf das Ultraschall- signal ausgebildet ist, wobei die eine Empfangs- und Auswer¬ teeinrichtung (7) zum Erkennen des einen Identifizierungscodes und die weitere Empfangs- und Auswerteeinrichtung (7) zum Erkennen des anderen Identifizierungscodes ausgebildet ist . the transmitting device (6) is designed for modulating an identification code on the ultrasound signal and the receiving and evaluating device (7) for recognizing the identification code, the device having at least one further receiving and evaluating device (7) and the transmitting device (6) for modulating is formed of at least two different identification codes on the ultrasonic signal, wherein the one receiving and Auswer ¬ teeinrichtung (7) for detecting the one identification code and the further receiving and evaluating device (7) is designed to recognize the other identification code.
2. Einrichtung (5) nach Anspruch 1, 2. Device (5) according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
die Einrichtung (5) wenigstens zwei Sendeeinrichtungen (6) und wenigstens zwei Empfangs- und Auswerteeinrichtungen (7) aufweist, die redundant angeordnet sind. the device (5) has at least two transmitting devices (6) and at least two receiving and evaluating devices (7) which are arranged redundantly.
3. Einrichtung (5) nach einem der oben genannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass 3. Device (5) according to one of the above claims, in that a
die Einrichtung (5) wenigstens eine Repeatereinrichtung (8) aufweist, die zum Signalverstärken des Ultraschallsignals ausgebildet ist. the device (5) has at least one repeater device (8) which is designed for signal amplification of the ultrasound signal.
4. Verfahren zur Ermittlung eines Belegt- oder Freizustandes eines Streckenabschnitts (2) einer eisenbahntechnischen Anla¬ ge (1), bei dem ein über eine Schiene (4) übermittelbares Ultraschallsignal erzeugt und über eine Schiene (4) gesendet wird, bei dem das wenigstens eine über die Schiene (4) über¬ mittelte Ultraschallsignal empfangen wird und bei dem in Ab¬ hängigkeit von dem empfangenen Ultraschallsignal der Belegt¬ oder Freizustand ermittelt wird, 4. A method for determining a busy or free state of a section (2) of a railway technical Anla ¬ ge (1), in which a via a rail (4) transmissible ultrasound signal is generated and transmitted via a rail (4), wherein the at least one on the rail (4) is received via ¬ mittelte ultrasonic signal and wherein it is determined in Ab ¬ dependence of the received ultrasonic signal the busy or free state ¬,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass d a d u r c h e c e n c i n e s that
zwei unterschiedliche Identifikationscodes auf das Ultra¬ schallsignal moduliert werden und die unterschiedlichen Identifikationscodes von unterschiedlichen Empfangs- und Auswer¬ teeinrichtungen erkannt werden. two different identification codes are modulated onto the ultra ¬ sound signal and the different identification codes of different receiving and Auswer ¬ teeinrichtungen be detected.
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