DE102013209307A1 - Verfahren zum Betreiben eines automatischen Zugbeeinflussungssystems und automatisches Zugbeeinflussungssystem - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines automatischen Zugbeeinflussungssystems und automatisches Zugbeeinflussungssystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines automatischen Zugbeeinflussungssystems (1) mit einem elektronischen Stellwerk (2) mit angeschlossener Balise (3) und angeschlossenem Frequenzgleisstromkreis (10). Um ein solches Zugbeeinflussungssystem so auszugestalten, dass es in einfacher Weise ohne wesentlichen zusätzlichen Entwicklungsaufwand aus Komponenten des europäischen Zugbeeinflussungssystems und des Frequenzgleisstromkreises aufgebaut werden kann, wird mittels Zeiger-Telegrammen einer ersten Art (erste Zeiger-Telegramme (ZT1)) des elektronischen Stellwerks (2) über ein Betätigungsmodul (5) für modulare Elemente mit einem adressierbaren Speicher für die Anzahl aktuell freier Blockstreckenabschnitte die Balise (3) beaufschlagt wird, und aus Zeiger-Telegrammen einer zweiten Art (zweiten Zeiger-Telegrammen (ZT2)) des elektronischen Stellwerks (2) werden Zeiger-Telegramme einer dritten Art (dritte Zeiger-Telegramme (ZT3)) gebildet, wobei bei der Bildung der dritten Zeiger-Telegramme(ZT3) ein funktionaler Zusammenhang zwischen den Adressen (Add1 bis AddX) des Speichers und Code-Informationen (L5 bis LU2) des Frequenzgleisstromkreises (10) berücksichtigt wird. Auf diese dritten Zeiger-Telegrammen (ZT3) hin wird über eine Relaisanordnung (8) mindestens ein Sender (9) des Frequenzgleisstromkreises (10) beaufschlagt. Die Erfindung betrifft auch ein automatisches Zugbeeinflussungssystem.

Description

  • Es ist bekannt, bei einem Verfahren zum Betreiben eines automatischen Zugbeeinflussungssystems mit einem elektronischen Stellwerk Gleisfreimeldeanlagen zu benutzen. Dabei können Gleisfreimeldeanlagen unterschiedlich ausgeführt sein, insbesondere als Tonfrequenzgleisstromkreise ausgebildet sein, wie beispielsweise der Literaturstelle http://de.wikipedia.org/wiki/Gleisfreimeldeanlage zu entnehmen ist.
  • Außerdem ist das sogenannte European Train Control System (ETCS) bekannt, das eine Komponente eines einheitlichen europäischen Eisenbahnverkehrsleitsystem ERTMS bildet. Dieses ETCS-System kann verschiedene Level aufweisen, unter anderem den Level ETCS-Level 1, der auch einen Verkehr auf Strecken mit herkömmlichem nationalen Zugsicherungssystemen zulässt. Bei einem System ETCS-Level 1 werden hauptsächlich sogenannte Eurobalisen als Übertragungsmedium verwendet, die streckenseitig angeordnet sind und Informationen über Streckenradienten, Streckenhöchstgeschwindigkeiten und Punkten, an denen das Fahrzeug wieder stehen soll, übermitteln. Detaillierte Ausführungen dazu finden sich beispielsweise unter http://de.wikipedia.org/wiki.European_train_control_system, Seiten 1 bis 7.
  • Ferner ist das sogenannte Chinese Train Control System (CTCS) bekannt, das in einer Ausstattung CTCS-Level 2 mit einem Gleisstromkreis und Balisen arbeitet, wie aus http://de.wikipedia.org/wiki/chinese_train_control_system hervorgeht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben eines automatischen Zugbeeinflussungssystems mit einem elektronischen Stellwerk mit angeschlossener Balise und angeschlossenem Frequenzgleisstromkreis vorzuschlagen, dass sich in einfacher Weise mit aus der Zugbeeinflussungstechnik bekannten Komponenten durchführen lässt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren zum Betreiben eines automatischen Zugbeeinflussungssystem mit einem elektronischen Stellwerk mit angeschlossener Balise und angeschlossenem Frequenzgleisstromkreis, bei dem mittels Zeiger-Telegrammen einer ersten Art (erste Zeiger-Telegramme) des elektronischen Stellwerks über ein Betätigungsmodul für modulare Elemente mit einem adressierbaren Speicher für die Anzahl aktuell freier Blockstreckenabschnitte die Balise beaufschlagt wird, und aus Zeiger-Telegrammen einer zweiten Art (zweiten Zeiger-Telegrammen) des elektronischen Stellwerks Zeiger-Telegramme einer dritten Art (dritte Zeiger-Telegramme) gebildet werden, wobei bei der Bildung der dritten Zeiger-Telegramme ein funktionaler Zusammenhang zwischen den Adressen des Speichers und Code-Informationen des Frequenzgleisstromkreises berücksichtigt wird, und auf diese dritten Zeiger-Telegrammen hin über eine Relaisanordnung mindestens ein Sender eines Frequenzgleisstromkreises beaufschlagt wird.
  • Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es im wesentlichen mit Komponenten durchgeführt werden kann, die aus Zugbeeinflussungssystemen mit Balise und aus Zugbeeinflussungssystemen mit Frequenzgleisstromkreis bekannt und dort eingeführt sind, so dass es lediglich erforderlich ist, in einem elektronischen Stellwerk für die eben genannten Zugbeeinflussungssysteme durch zusätzliche Bildung von zweiten Zeiger-Telegrammen und dritten Zeiger-Telegrammen ein Zugbeeinflussungssystem zu schaffen, das zum Betrieb mit Balisen und Frequenzgleisstromkreisen einsetzbar ist. Der bei der Bildung der dritten Zeiger-Telegramme berücksichtigte funktionale Zusammenhang kann dabei unterschiedlich komplex sein.
  • Von besonderem Vorteil ist das erfindungsgemäße Verfahren dann, wenn als die ersten Zeiger-Telegramme Chinese Train Control System (CTCS)-Level 2-Zeiger-Telegramme und als die zweiten Zeiger-Telegramme ETCS-Level 1-Zeiger-Telegramme verwendet werden, als Balise eine CTCS-Balise eingesetzt wird und bei der Bildung der dritten Zeiger-Telegramme eine bijektive Funktion verwendet wird. Auf diese Weise ist es möglich, mit einem elektronischen Stellwerk nach dem ETCS-Level 1 und einem bekannten Frequenzgleisstromkreis ein Zugbeeinflussungssystem zu betreiben, das die Eigenschaften des CTCS-Systems aufweist und daher in China eingesetzt werden kann. Mit einem elektronischen Stellwerk des ETCS-Zugbeeinflussungssystems lassen sich daher auch im Bereich des chinesischen Zugbeeinflussungssystems CTCS verkehrende Fahrzeuge steuern, ohne dass es dazu einer wesentlichen zusätzlichen Ingenieurleistung bedarf.
  • Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass die Adressen in dem adressierbaren Speicher des Betätigungsmoduls sehr ähnlich den Code-Informationen für den Frequenzgleisstromkreis des CTCS-Systems sind, wie unten ausführlich erläutert ist, so dass ein relativ einfacher funktionaler Zusammenhang zwischen den Adressen des Speichers und den Code-Informationen des Frequenzgleisstromkreises gegeben ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ferner vorteilhaft, wenn die ersten Zeiger-Telegramme in einem Telegramm-Umsetzer in Telegramme der Kommunikationstechnik umgesetzt werden. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, Zeigerteleramme auch über längere Distanzen zuverlässig zu übertragen.
  • Zur zuverlässigen Ansteuerung des Frequenzgleisstromkreises ist es vorteilhaft, die dritten Zeiger-Telegramme einem digitalen Eingang-Ausgang-Baustein zuzuführen, in dem Betätigungssignale für die Relaisanordnung erzeugt werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein automatisches Zugbeeinflussungssystem mit einem elektronischen Stellwerk mit einer angeschlossenen Balise und einem angeschlossenen Frequenzgleisstromkreis und stellt sich die Aufgabe, dieses Zugbeeinflussungssystem so auszugestalten, dass es in einfacher Weise ohne wesentlichen zusätzlichen Entwicklungsaufwand aus Komponenten des europäischen Zugbeeinflussungssystems und des Frequenzgleisstromkreises aufgebaut werden kann.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem automatischen Zugbeeinflussungssystem mit einem elektronischen Stellwerk mit einer angeschlossenen Balise und einem angeschlossenen Frequenzgleisstromkreis, das Zeiger-Telegramme erster Art (erste Zeiger-Telegramme) und Zeiger-Telegramme zweiter Art (zweite Zeiger-Telegramme) abgibt, mit ferner einem mit dem elektronischen Stellwerk verbundenen Betätigungsmodul für modulare Elemente mit einem adressierbaren Speicher für die Anzahl freier Blockstreckenabschnitte und der daran angeschlossenen Balise als ein modulares Element, sowie mit einem an das elektronische Stellwerk angeschlossenen Zeiger-Telegramme-Bildner, der unter Berücksichtigung eines funktionalen Zusammenhangs zwischen den Adressen des Speichers und Code-Informationen des Frequenzgleisstromkreises Zeiger-Telegramme einer dritten Art (dritte Zeiger-Telegramme) bildet, mit außerdem einem an den Zeiger-Telegramme-Bildner angeschlossenen digitalen Eingang-Ausgang-Baustein, der Betätigungssignale für eine ihm nachgeordnete Relaisanordnung erzeugt, und mit mindestens einem an die Relaisanordnung angeschlossenen Sender des Frequenzgleisstromkreises.
  • Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Zugbeeinflussungssystems wird darin gesehen, dass es mit im ETCS-Zugbeeinflussungssystem bekannten Komponenten und aus bekannten Komponenten des Frequenzgleisstromkreises aufgebaut werden kann; lediglich im Umfang vernachlässigbare Entwicklungsarbeiten sind zur Schaffung des Zeiger-Telegramm-Bildners und des digitalen Eingang-Ausgang-Bausteins durchzuführen.
  • Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen automatischen Zugbeeinflussungssystems ergeben sich aus den Ansprüchen 6 bis 8, wobei Vorteile sinngemäß denen der oben aufgeführten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der Figur in Form eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zugbeeinflussungssystems dargestellt.
  • Wie 1 im Einzelnen zu entnehmen ist, weist das dargestellte Zugbeeinflussungssystem 1 ein elektronisches Stellwerk 2 auf, bei dem es sich bevorzugt um das für das ETCS-Zugbeeinflussungssystem vorgesehene elektronische Stellwerk Simis-W der Siemens Aktiengesellschaft handeln kann, wie es beispielsweise in einer Druckschrift „Simis W electronic interlocking Safe and economical" (2008) beschrieben ist.
  • Von dem elektronischen Stellwerk 2 werden Zeiger-Telegramme erster Art bzw. erste Zeiger-Telegramm ZT1 erzeugt, wie sie für eine Balise 3 nach dem chinesischen CTCS-Level 2 vorgesehen sind. Die ersten Zeiger-Telegramme ZT1 werden in einem dem elektronischen Stellwerk 2 nachgeordneten Umsetzer 4 bzw. in einer in der Fachsprache kurz mit UCOM-I bezeichneten Komponente in Zeiger-Telegramme der Kommunikationstechnik ZTk umgesetzt, beispielsweise unter Verwendung der ISDN-Technik. Diese umgesetzten Zeiger-Telegramme ZTk werden einem Betätigungsmodul 5 für modulare Elemente zugeführt, das in der Fachsprache auch als MSTT bezeichnet wird. Das Betätigungsmodul 5 enthält einen nicht dargestellten adressierbaren Speicher 5a mit entsprechend der Anzahl freier Blockstreckenabschnitte der Balise 3 ausgerüsteten Adressen. Entsprechend der Anzahl der aktuell freien Blockstreckenabschnitte wird die Balise 5 von dem Betätigungsmodul 5 entsprechend beaufschlagt.
  • Dem elektronischen Stellwerk 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Zeiger-Telegramme-Bildner 6 nachgeordnet, in dem aus Zeiger-Telegrammen einer zweiten Art bzw. zweiten Zeiger-Telegrammen ZT2 des elektronischen Stellwerks 2 Zeiger-Telegramme einer dritten Art bzw. dritte Zeiger-Telegramme ZT3 gebildet werden, wie unten näher erläutert wird. Dem Zeiger-Telegramme-Bildner 6 ist ein Eingang-Ausgang-Baustein 7 – kurz auch als UNOM/INOM bezeichnet – nachgeordnet, der aus den digitalen dritten Zeiger-Telegrammen ZT3 Betätigungssignale Sr für eine nachgeordnete Relaisanordnung 8 erzeugt. An diese Relaisanordnung 8 ist ein Sender 9 eines Frequenzgleisstromkreises 10 angeschlossen, der Signale in einem dem Signalstand der Balise 3 entsprechenden Zustand erzeugt. Diese Signale sind an einer Streckengleisfreimeldeanlage 11 von einem Schienenfahrzeug abgreifbar.
  • In einer nachstehenden Tabelle 1 ist der Zusammenhang zwischen einigen umgesetzten Zeiger-Telegrammen ZTk, einigen Adressen Add1 bis Add6 des Speichers 5a und der Bedeutung des jeweiligen Speicherplatzes dargestellt, wobei die Tabelle nur einen Ausschnitt aus einer Gesamttabelle wiedergibt. Tabelle 1
    Adressen des Speichers 5a Bedeutung umgesetzte Zeiger- Telegramme ZTk
    Add 1 8 Blockstrecken vorwärts frei Telegramm 1
    Add 2 7 Blockstrecken vorwärts frei Telegramm 2
    Add 3 6 Blockstrecken vorwärts frei Telegramm 3
    Add 4 5 Blockstrecken vorwärts frei Telegramm 4
    Add 5 4 Blockstrecken vorwärts frei Telegramm 5
    Add 6 3 Blockstrecken vorwärts frei Telegramm 6
    ... ... ...
  • In einer weiteren Tabelle 2 sind Code-Informationen L5 bis LU für den Frequenzgleisstromkreis 10 des CTCS-Level 2-Systems und ihre jeweilige Bedeutung angegeben, wobei jeweils eine Code-Information LU2 mit berücksichtigt wird, die für zwei freie Blockstrecken vorwärts steht. Tabelle 2
    Code-Informationen Bedeutung
    L5 8 Blockstrecken vorwärts frei
    L4 7 Blockstrecken vorwärts frei
    L3 6 Blockstrecken vorwärts frei
    L2 5 Blockstrecken vorwärts frei
    L 4 Blockstrecken vorwärts frei
    LU 3 Blockstrecken vorwärts frei
    ... ...
  • Vergleicht man die beiden Tabellen miteinander, dann erkennt man, dass ein vergleichsweise einfacher funktionaler Zusammenhang zwischen den Adressen des Speichers 5a im Betätigungsmodul 5 für die Balise 3 und den Code-Informationen für den Frequenzgleisstromkreis 10 besteht, der sich durch eine bijektive Funktion beschreiben lässt. Diese Funktion wird durch den Telegramm-Bildner 6 bereit gestellt, so dass mittels der dritten Zeiger-Telegramme ZT 3 über den Eingang-Ausgang-Baustein 7 und die Relaisanordnung 8 der Sender 9 und damit auch die Streckengleisfreimeldeanlage 11 des Frequenzgleisstromkreises 10 in einer Weise beaufschlagt ist, wie es bei der Balise 3 der Fall ist.
  • Auf diese Weise ist es also möglich, mittels Einführung einer einfachen bijektiven Funktion und unter Benutzung einer Relaisanordnung aus Komponenten des ETCS-Systems und eines Frequenzgleisstromkreises mit relativ geringem Aufwand ein CTCS-Level 2-System zu schaffen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • http://de.wikipedia.org/wiki/Gleisfreimeldeanlage [0001]
    • http://de.wikipedia.org/wiki.European_train_control_system, Seiten 1 bis 7 [0002]
    • http://de.wikipedia.org/wiki/chinese_train_control_system [0003]
    • Druckschrift „Simis W electronic interlocking Safe and economical“ (2008) [0016]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben eines automatischen Zugbeeinflussungssystems (1) mit einem elektronischen Stellwerk (2) mit angeschlossener Balise (3) und angeschlossenem Frequenzgleisstromkreis (10), bei dem – mittels Zeiger-Telegrammen einer ersten Art (erste Zeiger-Telegramme (ZT1)) des elektronischen Stellwerks (2) über ein Betätigungsmodul (5) für modulare Elemente mit einem adressierbaren Speicher (5a) für die Anzahl aktuell freier Blockstreckenabschnitte die Balise (3) beaufschlagt wird, – aus Zeiger-Telegrammen einer zweiten Art (zweiten Zeiger-Telegrammen (ZT2)) des elektronischen Stellwerks (2) Zeiger-Telegramme einer dritten Art (dritte Zeiger-Telegramme (ZT3)) gebildet werden, wobei bei der Bildung der dritten Zeiger-Telegramme(ZT3) ein funktionaler Zusammenhang zwischen den Adressen (Add1 bis Add6) des Speichers und Code-Informationen (L5 bis LU) des Frequenzgleisstromkreises (10) berücksichtigt wird, und – auf diese dritten Zeiger-Telegrammen (ZT3) hin über eine Relaisanordnung (8) mindestens ein Sender (9) des Frequenzgleisstromkreises (10) beaufschlagt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – als die ersten Zeiger-Telegramme (ZT1) CTCS-L2 (Chinese Train Control System Level2)-Zeiger-Telegramme und als die zweiten Zeiger-Telegramme (ZT2) ETCS-L1(European Train Control System Level2)-Zeiger-Telegramme verwendet werden, – als Balise eine CTCS-Balise (3) eingesetzt wird und – bei der Bildung der dritten Zeiger-Telegramme (ZT3) eine bijektive Funktion verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die ersten Zeiger-Telegramme (ZT1) in einem Telegramm- Umsetzer (4) in Telegramme (ZTk) der Kommunikationstechnik umgesetzt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die dritten Zeiger-Telegramme (ZT3) einem digitalen Eingang-Ausgang-Baustein (7) zugeführt werden, in dem Betätigungssignale für die Relaisanordnung (8) erzeugt werden.
  5. Automatisches Zugbeeinflussungssystem (1) mit – einem elektronischen Stellwerk (2) mit einer angeschlossenen Balise (3) und einem angeschlossenen Frequenzgleisstromkreis (10), das Zeiger-Telegramme erster Art (erste Zeiger-Telegramme (ZT1)) und Zeiger-Telegramme zweiter Art (zweite Zeiger-Telegramme (ZT2)) abgibt, – einem mit dem elektronischen Stellwerk (2) verbundenen Betätigungsmodul (5) für modulare Elemente mit einem adressierbaren Speicher (5a) für die Anzahl freier Blockstreckenabschnitte und der daran angeschlossenen Balise (3) als ein modulares Element, sowie mit – einem an das elektronische Stellwerk (2) angeschlossenen Zeiger-Telegramme-Bildner (6), der unter Berücksichtigung eines funktionalen Zusammenhangs zwischen den Adressen des Speichers (5a) und Code-Information (L5 bis LU) des Frequenzgleisstromkreises (10) Zeiger-Telegramme einer dritten Art (dritte Zeiger-Telegramme (ZT3)) bildet, – einem an den Zeiger-Telegramme-Bildner (6) angeschlossenen digitalen Eingang-Ausgang-Baustein (7), der Betätigungssignale für eine ihm nachgeordnete Relaisanordnung (8) erzeugt, und – mindestens einem an die Relaisanordnung (8) angeschlossenen Sender (9) eines Frequenzgleisstromkreises (10).
  6. Zugbeeinflussungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – bei ersten Zeiger-Telegrammen (ZT1) als CTCS-L2 (Chinese Train Control System Level2)-Zeiger-Telegramme und bei zweiten Zeiger-Telegrammen (ZT2) als ETCS-L1(European Train Control System Level2)-Zeiger-Telegramme der Zeiger-Telegramme-Bildner (6) derart ausgebildet ist, dass die dritten Zeiger-Telegramme (ZT3) gemäß einer bijektiven Funktion aus den zweiten Zeiger-Telegrammen (ZT2) gebildet werden, und – die Balise eine CTCS-Balise 3 ist.
  7. Zugbeeinflussungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass – das Betätigungsmodul (5) über einen Telegramm-Umsetzer (4) an das elektronische Stellwerk (2) angeschlossen ist.
  8. Zugbeeinflussungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass – die ersten Zeiger-Telegramme (ZT1) CTCS-L2 (Chinese Train Control System Level2)-Zeiger-Telegramme und die zweiten Zeiger-Telegramme (ZT2) ETCS-L1(European Train Control System Level2)-Zeiger Telegramme sind.
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