CH699857B1 - Axle counting process for rail vehicles. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Achszählung bei Schienenfahrzeugen mit einem, insbesondere im Bereich einer Schienenkrümmung angeordneten, Achszählsensor, wobei ein analoger Signalverlauf (2.1) am Ausgang des Achszählsensors mit einer ersten Schaltschwelle (3) verglichen wird, zwischen deren Überschreitung und anschliessender Unterschreitung ein digitaler Zählimpuls (4) erzeugt wird. Um eine Teilung (4.1/4.2) des digitalen Zählimpulses bei spiessgangeffektbedingtem kurzzeitigen Einbruch (5) des analogen Signalverlaufes (2.1) bis unterhalb der ersten Schaltschwelle (3) zu vermeiden, wird der digitale Zählimpuls (4) zwischen dem Überschreiten und dem darauf folgenden Unterschreiten einer zweiten, unterhalb der ersten Schaltschwelle (3) liegenden zweiten Schaltschwelle erzeugt.The invention relates to a method for axle counting in rail vehicles with an axle counting sensor arranged in particular in the region of a rail bend, wherein an analogue signal profile (2.1) at the output of the axle counting sensor is compared with a first switching threshold (3), between the exceeding of which and subsequent undershooting a digital one Counting pulse (4) is generated. In order to avoid a division (4.1 / 4.2) of the digital count pulse due to spiessgangeffektbedem brief transient (5) of the analog waveform (2.1) to below the first switching threshold (3), the digital count pulse (4) between the exceeding and the subsequent falling below a second, below the first switching threshold (3) lying second switching threshold generated.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Achszählung bei Schienenfahrzeugen mit einem, insbesondere im Bereich einer Schienenkrümmung angeordneten, Achszählsensor, wobei ein analoger Signalverlauf am Ausgang des Achszählsensors mit einer ersten Schaltschwelle verglichen wird, zwischen deren Überschreitung und anschliessender Unterschreitung ein digitaler Zählimpuls erzeugt wird. The invention relates to a method for axle counting in rail vehicles with a, in particular in the region of a rail curve arranged axle counting sensor, wherein an analog waveform is compared at the output of Achszählsensors with a first switching threshold, between the exceeding and subsequent undershooting a digital count is generated ,

[0002] Achszählsensoren werden im Bahnwesen für die Gleisfreimeldung, aber auch für andere Schalt- und Meldeaufgaben eingesetzt. Dabei wird überwiegend die magnetfeldbeeinflussende Wirkung der Eisenräder der Schienenfahrzeuge ausgenutzt. Für die Fahrtrichtungserkennung des Schienenfahrzeugs werden zweikanalige Sensoren benötigt. Beim Überfahren eines Fahrzeugrades erzeugen die beiden Sensorkanäle nacheinander zeitlich versetzte Signale, die zur Fahrtrichtungserkennung genutzt werden. Achszählsensoren be used in railways for the track vacancy, but also for other switching and reporting tasks. In this case, the magnetic field influencing effect of the iron wheels of rail vehicles is predominantly utilized. Two-channel sensors are required for the direction of travel detection of the rail vehicle. When driving over a vehicle wheel, the two sensor channels generate successively time-shifted signals which are used to detect the direction of travel.

[0003] Diese nach dem induktiven Wirkprinzip arbeitenden Achszählsensoren lassen sich neben der ein- oder zweikanaligen Bauweise auch in Näherungsschalter, die die Rückwirkung der Eisenräder auf einen ein Magnetfeld erzeugenden Sensor erfassen, und die Eisenbahnschienen umgreifende Systeme mit getrenntem Sender und Empfänger einteilen. These working on the inductive mode axle counter can be in addition to the one- or two-channel design in proximity switches that detect the effect of the iron wheels on a magnetic field generating sensor, and the railroad systems encompassing systems with separate transmitter and receiver.

[0004] Allen induktiv arbeitenden Sensoren ist dabei gemeinsam, dass sie störempfindlich sind gegenüber Drehgestellverkantungen, die insbesondere im Bereich einer Schienenkrümmung auftreten. Durch diesen sogenannten Spiessgangeffekt kann es zu einem kurzzeitigen Einbruch des analogen Signalverlaufes bis unterhalb der ersten Schaltschwelle kommen, so dass eine Teilung des digitalen Zählimpulses resultiert. Diese Zählimpulsteilung führt zu Fehlzählungen bezüglich der Anzahl der Achsen, die den Sensor passiert haben. Der Spiessgangeffekt tritt besonders ausgeprägt in Schienenbögen mit relativ kleinem Radius auf, wie er typischerweise im Nahverkehr vorkommt. Das Verhalten von Schienenfahrzeugen bei Kurvenfahrten ist u.a. beschrieben in Frederich, F., «Spurführung in engen Gleisbögen», Der Nahverkehr 2/1985, Seiten 52–61. Allen inductively operating sensors is common that they are susceptible to bogie tilting, which occur especially in the region of a rail bend. This so-called spike effect can lead to a brief break in the analog waveform to below the first switching threshold, resulting in a division of the digital count pulse. This count pulse division leads to miscounts with respect to the number of axes that have passed the sensor. The Spiessgangeffekt occurs particularly pronounced in rail arches with relatively small radius, as it typically occurs in local traffic. The behavior of rail vehicles when cornering is u.a. described in Frederich, F., "Tracking in narrow track curves", The Nahverkehr 2/1985, pages 52-61.

[0005] Insbesondere wegen der Probleme mit dem Spiessgangeffekt wurden im Nahverkehr bisher überwiegend andere Prinzipien zur Gleisfreimeldung, z.B. Gleisstromkreise, eingesetzt, bei denen der Spiessgangeffekt nicht auftritt. In particular, because of the problems with the Spiessgangeffekt have been in local transport mainly other principles for track vacancy, e.g. Track circuits, used in which the Spiessgangeffekt does not occur.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Achszählung mit Achszahlsensoren anzugeben, bei dem der Spiessgangeffekt sich nicht negativ auswirkt, so dass Achszählstörungen vermieden werden. The invention has for its object to provide a method for axle counting with Achszahlsensoren in which the Spiessgangeffekt does not adversely affect, so that Achszählstörungen be avoided.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine Teilung des digitalen Zählimpulses bei spiessgangeffektbedingtem kurzzeitigen Einbruch des analogen Signalverlaufes bis unterhalb der ersten Schaltschwelle vermieden wird, indem der digitale Zählimpuls zwischen der Überschreitung und dem darauf folgenden Unterschreiten einer zweiten, unterhalb der ersten Schaltschwelle liegenden zweiten Schaltschwelle erzeugt wird. Auf diese Weise entsteht ein ungeteilter Gesamtimpuls, der als digitaler Zählimpuls weiter ausgewertet werden kann. Durch die zweite Schaltschwelle ist sichergestellt, dass der Zählimpuls nicht bereits mit dem Unterschreiten der ersten Schaltschwelle im Bereich des Einbruchs beendet wird und bei erneuter Überschreitung der ersten Schaltschwelle im Bereich des Einbruchs neu gebildet wird. Die Höhe der zweiten Schaltschwelle ist dabei derart gewählt, dass echte Zählimpulse, die von zwei unterschiedlichen Achsen herrühren, nicht zu einem einzigen Zählimpuls zusammengeführt werden. Der Signaleinbruch darf ein bestimmtes Mass nicht überschreiten. The object is achieved according to the invention that a division of the digital count is avoided in spiessgangeffektbedingtem short-term slump of the analog waveform to below the first switching threshold by the digital count between the excess and the subsequent below a second, below the first switching threshold lying second switching threshold is generated. This results in an undivided total pulse that can be further evaluated as a digital counting pulse. The second switching threshold ensures that the count pulse is not already terminated when falling below the first switching threshold in the region of the break-in and is formed anew when the first switching threshold is exceeded again in the area of the break-in. The height of the second switching threshold is chosen such that real counting pulses, which originate from two different axes, are not combined into a single counting pulse. The signal drop may not exceed a certain amount.

[0008] Gemäss Anspruch 2 ist vorgesehen, dass die Zeitdifferenz zwischen dem Überschreiten und dem Unterschreiten der zweiten Schaltschwelle gemessen wird und die zeitliche Länge des Zählimpulses bestimmt. Vorzugsweise entspricht die zeitliche Länge des Zählimpulses der gemessenen Zeitdifferenz. According to claim 2, it is provided that the time difference between the exceeding and falling below the second switching threshold is measured and determines the time length of the count pulse. Preferably, the time length of the count pulse corresponds to the measured time difference.

[0009] Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>die Entstehung eines Zählimpulses bei Anordnung eines Achszählsensors an einem geraden Gleis, <tb>Fig. 2<sep>die Entstehung eines Doppel-Zählimpulses bei Anordnung des Achszählsensors an einem gekrümmten Gleis und <tb>Fig. 3<sep>eine Verfahrensweise zur Vermeidung des Doppel-Zählimpulses gemäss Fig. 2.The invention will be explained in more detail with reference to figuerlicher representations. Show it: <Tb> FIG. 1 <sep> the generation of a counting pulse when an axle counting sensor is arranged on a straight track, <Tb> FIG. 2 <sep> the formation of a double counting pulse when the axle counting sensor is arranged on a curved track and <Tb> FIG. 3 <sep> a procedure for avoiding the double counting pulse according to FIG. 2.

[0010] Die Fig. 1 bis 3 zeigen in vergleichbarer Darstellungsweise in der oberen Signalkurve die analoge Beeinflussung 1 bzw. 1.1 des Achszählsensors. Figs. 1 to 3 show in a comparable representation in the upper signal curve, the analog influence 1 or 1.1 of Achszählsensors.

[0011] Fig. 1 veranschaulicht die Verhältnisse bei einem Achszählsensor, der an einem geraden Gleis montiert ist und durch ein Eisenbahnrad überfahren wird. Es ist ersichtlich, dass am Ausgang des Achszählsensors ein Signalverlauf 2 resultiert, der bei Erreichung einer ersten Schaltschwelle 3 ein Einschaltsignal für die Erzeugung eines digitalen Zählimpulses 4 aktiviert. Bei Weiterfahrt des Rades wird zunächst ein Maximum der Beeinflussung 1 und damit auch des ausgangsseitigen Signalverlaufes 2 erreicht. Anschliessend sinkt die Beeinflussung 1, wobei beim Unterschreiten der ersten Schaltschwelle 3 das Signal, das den digitalen Zählimpuls 4 erzeugt, wieder deaktiviert wird. Es entsteht folglich genau ein digitaler Zählimpuls 4 für jedes Rad des Schienenfahrzeugs. Der Einfluss einer Hysterese, der dazu führt, dass die Ausschaltschwelle für die Aktivierung des Zählimpulses 4 etwas niedriger ist als die Einschaltschwelle, wurde zur Vereinfachung der Darstellung ignoriert. Fig. 1 illustrates the conditions in an axle counting sensor, which is mounted on a straight track and is run over by a railway wheel. It can be seen that at the output of the Achszählsensors a waveform 2 results, which activates a turn-on signal for the generation of a digital Zählimpulses 4 upon reaching a first switching threshold. As the wheel continues to move, a maximum of the influence 1 and thus also of the output-side signal course 2 is initially achieved. Subsequently, the influence 1 decreases, wherein when falling below the first switching threshold 3, the signal which generates the digital counting pulse 4 is again deactivated. Consequently, there is exactly one digital count 4 for each wheel of the rail vehicle. The influence of a hysteresis causing the turn-off threshold for the activation of count 4 to be slightly lower than the turn-on threshold has been ignored for ease of illustration.

[0012] Wird der Achszählsensor jedoch an einem gekrümmten Gleis montiert, kann es – wie Fig. 2zeigt – durch das Verkanten eines Drehgestelles, d.h. durch den Spiessgangeffekt, des Schienenfahrzeuges zu Achszählstörungen kommen. Dabei ist der Signalverlauf 2.1 am Ausgang des Achszählsensors durch einen kleinen Einbruch 5 gekennzeichnet. Wenn dieser Einbruch 5 die erste Schaltschwelle 3 unterschreitet, entstehen zwei digitale Zählimpulse 4.1 und 4.2, obwohl nur ein Rad die Messstelle passiert hat. However, if the axle counting sensor is mounted on a curved track, it can - as shown in Fig. 2 - by the tilting of a bogie, i. come through the Spiessgangeffekt, the rail vehicle to Achszählstörungen. In this case, the waveform 2.1 is marked at the output of Achszählsensors by a small burglary 5. If this burglary 5 falls below the first switching threshold 3, two digital counting pulses 4.1 and 4.2 occur, although only one wheel has passed the measuring point.

[0013] Fig. 3 zeigt eine Verfahrensweise zur Vermeidung der Zweiteilung 4.1/4.2 des Zählimpulses 4. Dabei wird zunächst geprüft, ob die analoge Radbeeinflussung 1.1 des Achszählsensors die Schaltschwelle 3 im Achszählsensor überschritten hat. Dann wird beim Unterschreiten einer zweiten Schaltschwelle 6, die unterhalb der ersten Schaltschwelle 3 liegt, der Zustand Raderkennung aktiviert. Gleichzeitig wird die Zeit tON zwischen dem Überschreiten der zweiten Schaltschwelle 6 und dem darauf folgenden Unterschreiten der zweiten Schaltschwelle 6 gemessen. Der Zustand Raderkennung wird nun für den Zeitraum tON als bereits digitalisiertes Signal 7 ausgegeben und mittels eines Schwellwertes 8 in einem Stellwerk dem weiterverarbeitungsfähigen digitalen Zählimpuls 4 angepasst. Durch diese Verfahrensweise bleibt der kurzzeitige Signaleinbruch 5 unberücksichtigt, so dass der korrekte Einzel-Zählimpuls 4 entsteht. Fig. 3 shows a procedure for avoiding the division 4.1 / 4.2 of the count pulse 4. It is first checked whether the analog wheel steering 1.1 of Achszählsensors has exceeded the switching threshold 3 in Achszählsensor. Then, when falling below a second switching threshold 6, which is below the first switching threshold 3, the state wheel detection is activated. At the same time, the time tON between exceeding the second switching threshold 6 and the subsequent undershooting of the second switching threshold 6 is measured. The state wheel detection is now output for the period tON as an already digitized signal 7 and adjusted by means of a threshold value 8 in a signal box the further processing-capable digital Zählimpuls 4. By this procedure, the short-term signal dip 5 is disregarded, so that the correct single count pulse 4 is formed.

Claims (2)

1. Verfahren zur Achszählung bei Schienenfahrzeugen mit einem, insbesondere im Bereich einer Schienenkrümmung angeordneten, Achszählsensor, wobei ein analoger Signalverlauf (2, 2.1) am Ausgang des Achszählsensors mit einer ersten Schaltschwelle (3) verglichen wird, zwischen deren Überschreitung und anschliessender Unterschreitung ein digitaler Zählimpuls (4) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilung (4.1/4.2) des digitalen Zählimpulses (4) bei spiessgangeffektbedingtem kurzzeitigen Einbruch (5) des analogen Signalverlaufes (2.1) bis unterhalb der ersten Schaltschwelle (3) vermieden wird, indem der digitale Zählimpuls (4) zwischen dem Überschreiten und dem darauf folgenden Unterschreiten einer zweiten, unterhalb der ersten Schaltschwelle (3) liegenden zweiten Schaltschwelle (6) erzeugt wird.1. A method for axle counting in rail vehicles with a, in particular in the region of a rail curve arranged axle counting sensor, wherein an analog waveform (2, 2.1) is compared at the output of the Achszählsensors with a first switching threshold (3), between their exceeding and subsequent undershooting a digital Counting (4) is generated, characterized in that a division (4.1 / 4.2) of the digital count pulse (4) in spiessgangeffektbedingtem short-term slump (5) of the analog waveform (2.1) to below the first switching threshold (3) is avoided by the digital count pulse (4) between the exceeding and the subsequent falling below a second, below the first switching threshold (3) lying second switching threshold (6) is generated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdifferenz (tON) zwischen dem Überschreiten und dem Unterschreiten der zweiten Schaltschwelle (6) gemessen wird und die zeitliche Länge (tON) des Zählimpulses (4) bestimmt.2. The method according to claim 1, characterized in that the time difference (tON) between the exceeding and falling below the second switching threshold (6) is measured and determines the time length (tON) of the count pulse (4).