DE1265772B

DE1265772B - Einrichtung zur Fahrortbestimmung von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE1265772B
Application number: DE1964L0048742
Authority: DE
Inventors: Horstmar Wilke
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-09-08
Filing date: 1964-09-08
Publication date: 1968-04-11

Description

Einrichtung zur Fahrortbestimmung von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Fahrortbestimmung von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, wobei die Strecke zur Bildung eines Fahrortkriteriums, das an eine Zentrale übertragen wird, in einzelne Abschnitte unterteilt und jedem Abschnitt eine hochfrequenzgespeiste Leitungsschleife zugeordnet ist.
Für Fernbahnen und Stadtschnellbahnen sind zur Erkennung des jeweiligen Fahrorts einerseits Einrichtungen der linienförmigen Zugbeeinflussung bekannt, bei denen längs der Strecke eine gekreuzte Doppelleitung verlegt wird, deren Kreuzungspunkte zur Positionsfeststellung der Fahrzeuge dienen. Dabei befindet sich in jedem Fahrzeug ein Erkennungsgerät, das die überfahrenen Kreuzungspunkte zählt und den jeweiligen Ort im Führerstand zur Anzeige bringt. Soll bei diesem Verfahren auch eine allen Fahrzeugen gemeinsame Zentrale unterrichtet werden, so muß diese Ortsposition von den Fahrzeugen über Fernleitungen der Zentrale mitgeteilt werden. Dieses Verfahren ist vorteilhaft auf Bahnanlagen einsetzbar, bei denen große Strecken bzw. ein größeres Streckennetz und eine nicht zu große Anzahl von mit Fahrzeuggeräten auszurüstenden Triebfahrzeugen vorhanden sind, also insbesondere bei Fernbahnen und Stadtschnellbahnen.
Ganz anders liegen die Verhältnisse, wenn nur kurze Streckenabschnitte automatisiert werden sollen und die Anzahl der Triebfahrzeuge, die diesen Streckenabschnitt passieren sollen, sehr groß ist. Solche Verhältnisse sind etwa bei Unterpflasterbahnen, d. h. Straßenbahnen, bei denen ein Teil der Streckenführung in Tunneln verläuft, anzutreffen. Bei diesen Unterpflasterbahnen liegt die Aufgabe vor, in den Tunnelabschnitten auf elektrische Sicht oder vollautomatisch zu fahren. Man ist bemüht, möglichst viele Straßenbahnlinien durch solche Tunnelabschnitte zu leiten, um den Oberflächenverkehr zu entlasten. Das bedeutet aber; daß bei einer Anwendung des obengenannten Verfahrens sehr viele Straßenbahnwagen mit teuren Fahrzeuggeräten ausgestattet werden müßten, die auf einem großen Teil der Streckenführung gar nicht benutzt werden können.
Andererseits sind Einrichtungen der punktförmigen Zugbeeinflussung bekannt, bei denen durch zugbediente isolierte Schienen, Gleisstromkreise oder Achszählabschnitte der Frei- oder Besetztzustand des betreffenden Streckenabschnitts auf irgendeine bekannte Art der Fernsteuerung, z. B. über Streckenkabel, an die Zentrale gemeldet wird.
So sind Gleisstromkreise bekannt, bei denen die Schienen durch Isolierstöße getrennt sind. Ein Besetztmeldungssignal wird dabei durch den Kurzschluß der Radachsen zwischen beiden Schienen eines Gleises erzeugt.
Bei diesen Gleisstromkreisen wirkt sich jedoch nachteilig aus, daß viele Fehlermöglichkeiten, z. B. bedingt durch hohe Achskurzschlußwiderstände leichter Fahrzeuge, insbesondere wenn die Laufflächen der Schienen mit Sand, Rost oder anderen isolierenden Stoffen bedeckt sind, gegeben sind. Diese Gleisstromkreise würden somit bei ungenügendem Achskurzschluß stets im unsicheren Sinn versagen. Weiterhin ist die Einrichtung isolierter Gleisstromkreise auf vielen Strecken nicht möglich, wenn die Schienen auf Stahlschwellen liegen oder die Bettung aus anderen Gründen zu geringe Querwiderstände bietet. Hinzu kommt, daß die Isolierstöße mechanisch stark beansprucht werden, so daß eine dauernde Überwachung erforderlich ist. Bei Strecken mit elektrischer Zugförderung sind außerdem die Triebrückströme an den Isolierstößen über kostspielige Drosselstöße zu leiten: Weiterhin sind Gleisstromkreise bekannt, bei denen der zu überwachende Gleisabschnitt gegen die an ihn angrenzenden Abschnitte nicht isoliert ist. Dabei ist der zu überwachende Gleisabschnitt kürzer als der kürzeste Achsabstand von Schienenfahrzeugen und wird mit Wechselstrom einer Frequenz überwacht, die einen genügend hohen Längswiderstand der Schiene ergibt.
Nachteilig bei diesen Gleisstromkreisen ist jedoch, daß auch hier wie bei den isolierten Gleisstromkreisen Störungen durch zu hohe Achskurzschlußwiderstände leichter Fahrzeuge, insbesondere beim Vorhandensein von Sand, Rost oder anderen isolierenden Stoffen, auf den Laufflächen der Schienen auftreten. Ferner muß eine ständig leitende Verbindung zwischen Rad und Achse, auch bei von den Achsen isoliert angebrachten Rädern, durch Kupferbrücken gewährleistet sein.
Ferner sind induktiv beeinflußbare Gleisgeräte für das Eisenbahnsicherungswesen bekannt. Diese Geräte arbeiten derart, daß durch die Eisenmassen der Räder die induktive Kopplung einer Sendespule mit einer Empfangsspule geändert und die dabei im Empfangskreis entstehende Spannungsänderung durch ein Relais überwacht wird. Bei diesen Gleisgeräten ist es möglich, die beiden Spulen entweder auf derselben Seite oder je auf einer Seite einer Schiene anzuordnen. Derartige Gleisgeräte werden vor allem für Achszählanlagen verwendet. Eine Unsicherheit entsteht jedoch dadurch, daß auch andere Teile der Fahrzeuge, z. B. Schienenbremsen, diese Gleisgeräte beeinflussen können und es so zu Fehlzählungen der Achszähler kommt.
Bei Achszählanlagen wird der zu überwachende Streckenabschnitt durch Zählung der an seinen Endpunkten ein- und auslaufenden Achsen und Vergleich der Zählungen mittelbar auf seinen Besetzungszustand überwacht. Eine weitere Unsicherheit bei diesen Achzählanlagen besteht darin, daß ein Zählfehler vorkommen kann und zufällig ebenso viele Achsen im Abschnitt verblieben sind, wie der Zählfehler beträgt. Achszähler weisen im allgemeinen in kurzer Zeit sehr große Betätigungszahlen auf. Strecken mit 10 000 Achsen pro Tag sind keine Seltenheit, und die Falschzählung einer einzigen Achse bedeutet eine Störung.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die durch die hohe Störanfälligkeit bedingten Nachteile der vorgenannten Einrichtungen zur punktförmigen Zugbeeinflussung zu vermeiden sowie den technischen Aufwand auf den Fahrzeugen gegenüber den Einrichtungen zur linienförmigen Zubeeinflussung wesentlich zu verringern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mit jeder Leitungsschleife eine oder mehrere Empfangsantennen derart gekoppelt sind, daß die in ihnen induzierte EMK durch das Vorbeifahren eines Fahrzeuges zusammenbricht und das dadurch erhaltene Meldekennzeichen als Fahrortkriterium dient.
Zur Bildung eines Fahrortkriteriums ist gemäß der Erfindung somit eine ausreichende Kontaktierung durch Fahrzeugräder und -achsen nicht mehr erforderlich, da das Signal durch Vorbeifahrt des gesamten Fahrzeuges ausgelöst wird. Weiterhin entfällt der Einbau und die Überwachung von mechanischen Verschleißteilen, wie den Isolierstößen. Die bei den Achszählanlagen herrschende Störanfälligkeit durch Zählfehler wird durch die erfindungsgemäße Einrichtung ebenfalls vermieden.
Es ist jedoch auch möglich, die erfindungsgemäße Einrichtung zur Bildung eines Fahrortkriteriums für nicht schienengebundene Fahrzeuge zu verwenden. So kann eine derartige Einrichtung beispielsweise im Straßenverkehr eingesetzt sein. Die durch das Vorbeifahren von Kraftfahrzeugen empfangenen Meldekennzeichen können dann für die Steuerung von Straßenverkehrssignalanlagen benutzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein System zur Fahrortbestimmung, F i g. 2 bis 4 verschiedene räumliche Anordnungen der Empfangsantenne zu der Leitungsschleife, F i g. 5 eine räumliche Anordnung der Empfangsantenne mit den ihr zugeordneten Schaltgliedern.
In F i g. 1 sind mit 1 die Schienen einer Strecke bezeichnet. Die Strecke ist in einzelne Streckenabschnitte 2 a bis 2 d aufgeteilt. Für jeden Abschnitt sind hochfrequenzgespeiste Leitungsschleifen 3 bis 6 vorgesehen, die über die von der Zentrale 7 kommende Leitung 8 gespeist werden. Jeder Leitungsschleife 3 bis 6 sind ein oder mehrere Empfangsantennen 3 a, 3 b, 3 c bis 6 a zugeordnet, die mit den Leitungsschleifen derart gekoppelt sind, daß- im Ruhezustand an den Empfangsantennen eine maximale EMK abgenommen werden kann, die ein Ansprechen der den Empfangsantennen nachgeschalteten Schaltglieder 9 bis 12 bewirkt. Fährt ein Fahrzeug in einen Streckenabschnitt ein, so wird die Homogenität des hochfrequenten Strahlungsfeldes gestört, und die in den Empfangsantennen induzierte EMK bricht zusammen. Das dadurch erhaltene Meldekennzeichen wird über die Schaltglieder 9 bis 12 `sowie über die nachgeschalteten Leitungsverstärker 13 bis 16 zur Zentrale 7 übertragen, wodurch die `Besetztmeldung dieses Streckenabschnitts markiert wird. Durch die Anwendung des Ruhestromprinzips wird die Sicherheit der Anlage erhöht, da bei Leitungsbruch, Ausfall von Schaltgliedern usw. der betreffende Streckenabschnitt sofort als »besetzt« gemeldet wird und dadurch kein Zug in diesen Abschnitt einfahren kann. Der Abstand der Empfangsantennen untereinander soll zweckmäßigerweise immer etwas kleiner sein als die Länge der auf der Strecke verkehrenden Fahrzeuge, so daß gewährleistet ist, daß immer eine Empfangsantenne überfahren wird.
In F i g. 2 bis 4 werden räumliche Anordnungen der Empfangsantennen gegenüber der hochfrequenzgespeisten Leitungsschleife aufgezeigt.
In F i g. 2 befindet sich die Empfangsantenne 20 innerhalb der Leitungsschleife 21. Mit 22 ist ein Fahrzeug bezeichnet, das auf den Schienen 23 fortbewegt wird.
In F i g. 3 befindet sich die Empfangsantenne 20 seitlich neben dem Fahrzeug 22, und in F i g. 4 ist die Empfangsantenne 20 über dem Fahrzeug 22 angeordnet.
F i g. 5 zeigt eine räumliche Anordnung der Empfangsantenne mit dem ihr zugeordneten Schaltglied und dem Leitungsverstärker. Die Empfangsantenne ist dabei als Rahmenantenne 24 ausgebildet und an der Innenseite der Gehäusewand eines aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehenden Gehäuses 25 befestigt. Die Rahmenantenne 24 umgibt räumlich das Schaltglied 26 sowie den Verstärker 27. Das Gehäuse wird durch eine Abdeckung aus dem gleichen Werkstoff verschlossen.
Die Anordnung der Empfangsantenne mit dem Schaltglied und dem Verstärker in einem Gehäuse bildet somit ein einfaches, kompaktes Bauteil.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Fahrortbestimmung von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen; wobei die Strecke zur Bildung eines Falirortkriteriums, das an eine Zentrale übertragen wird, in einzelne Abschnitte unterteilt und jedem Abschnitt eine hochfrequenzgespeiste Leitungsschleife zugeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß mit jeder Leitungsschleife (3 bis 6 und 21) eine oder mehrere Empfangsantennen (z. B. 3 a bis 3 c) derart gekoppelt sind, daß die in ihnen induzierte EMK durch das Vorbeifahren eines Fahrzeuges (22) zusammenbricht und das dadurch erhaltene Meldekennzeichen als Fahrortkriterium dient.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (20) in der gleichen Ebene der Leitungsschleife (21) unterhalb des Fahrzeuges (22) angebracht wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (20) neben dem Fahrzeug (22) in. Höhe des Wagenkastens angeordnet wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (20) oberhalb des Fahrzeuges (22) angeordnet wird.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne, als Rahmenantenne (24) ausgebildet, an der Innenseite eines Gehäuses (25) befestigt ist, wobei das ebenfalls im Gehäuse befindliche Schaltglied (26) und der Verstärker (27) von der Empfangsantenne umgeben werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 900 469, 918 991, 1063199; deutsche Auslegeschrift Nr. 1134103; Zeitschrift »Signal und Draht«, 1961, H.
6, S. 81.