DE19653729A1 - Method of operating an axle metering system for railway system - Google Patents
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Abstract
Description
Für die Steuerung des Bahnbetriebes sind die von den Fahrzeu gen befahrbaren Strecken in aneinandergrenzende Gleisab schnitte unterteilt, in denen sich üblicherweise jeweils nur ein einziger, aus einem oder mehreren Fahrzeugen bestehender Fahrzeugverband aufhalten darf. Befährt ein solcher Fahrzeug verband einen Gleisabschnitt, so fällt das diesem Gleisab schnitt zugeordnete Einfahrsignal auf Halt und verhindert das Nachrücken eines folgenden Fahrzeugverbandes. Das Einfahrsig nal geht frühestens wieder auf Fahrt, wenn der von ihm ge deckte Gleisabschnitt vollständig geräumt ist. Dies wird durch Gleisfreimeldeeinrichtungen detektiert, die üblicher weise entweder als Gleisstromkreise oder als Achszählkreise ausgeführt sind. Bei der Gleisfreimeldung mittels Achszählung wird der Zustand eines Gleisfreimeldeabschnittes über die von Zählpunkten am Anfang und am Ende des Abschnittes beim Ein fahren in den Abschnitt und beim Ausfahren aus dem Abschnitt gezählten Fahrzeugachsen ermittelt. Hierzu dienen an den Schienen angeordnete Sensoren, sogenannte Schienenkontakte, die nach unterschiedlichen physikalischen Verfahren arbeiten können.For the control of the railway operations are those of the vehicles towards drivable routes in adjacent tracks cuts divided, in which usually only each a single one, consisting of one or more vehicles Vehicle association may stop. Drives such a vehicle connected a track section, this falls off this track cut assigned entry signal to stop and prevents this Moving in of a following vehicle association. The Einfahrsig At the earliest, nal will go on the road again if he covered track section is completely cleared. this will detected by track vacancy detection devices, the more common either as track circuits or as axle counting circuits are executed. With track vacancy detection by means of axle counting the state of a track vacancy detection section over that of Counting points at the beginning and end of the section when entering drive into the section and when exiting the section counted vehicle axles. To do this, use the Rail-mounted sensors, so-called rail contacts, who work according to different physical processes can.
Moderne Sensoren, die auch schnellaufende Fahrzeugräder genü gend zuverlässig zu detektieren in der Lage sind, arbeiten nach dem Prinzip der Bedämpfung eines Schwingkreises durch die Eisenmassen der Fahrzeugräder oder sie arbeiten nach dem Sender/Empfängerprinzip, wobei die Fahrzeugräder die Kopplung zwischen den Sende/Empfangseinrichtungen beim Vorüberlaufen markant verändern. Diese Sensoren benötigen eine Stromversor gung. Die nötige Energie wird entweder vor Ort zur Verfügung gestellt (Fremdspeisung) oder aber am Ort der Auswertung der Sensorsignale in die zu den Sensoren führenden Leitungen ein gespeist (Eigenspeisung).Modern sensors that also cope with high-speed vehicle wheels able to reliably detect and work according to the principle of damping a resonant circuit the iron masses of the vehicle wheels or they work according to the Transmitter / receiver principle, with the vehicle wheels coupling between the transmitting / receiving devices as they pass change significantly. These sensors require a power supply supply. The necessary energy is either available on site provided (external supply) or at the place of evaluation of the Sensor signals in the lines leading to the sensors fed (self-feeding).
Die Sensoren sind bislang ständig angeschaltet und verbrau chen damit laufend Energie, obwohl sie über die Zeit gesehen immer nur vorübergehend beansprucht werden. Insbesondere bei niedrigen Zugfolgen wird damit ein Großteil der Energie nicht für die eigentliche Gleisfreimeldung benötigt, sondern für die Aufrechterhaltung der Zählbereitschaft. Dieser Aspekt kann bei Kunden, die nur begrenzt Energie zur Verfügung stel len können, zur Ablehnung moderner Sensoren führen, weil dann oft auf alte aber energetisch günstigere Technologien zurück gegriffen wird, die dann aber nicht mehr die Funktionalität für einen zeitgemäßen Eisenbahnbetrieb bieten können.So far, the sensors are constantly switched on and consumed They continuously use energy even though they have been seen over time are only used temporarily. Especially at Most of the energy is therefore not used in low train sequences needed for the actual track vacancy detection, but for maintaining the readiness to count. That aspect can provide customers with limited energy len can lead to rejection of modern sensors, because then often due to old but energetically cheaper technologies is gripped, but then no longer the functionality can offer for a modern railway operation.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, mit dem es möglich ist, die für den Betrieb elektronischer Sensoren be nötigte Energie zu verringern. Es ist ferner Aufgabe der Er findung, Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens an zugeben.The object of the present invention is to implement a method specify the preamble of claim 1 with which it is possible for the operation of electronic sensors reduce the energy required. It is also the task of the Er finding, facilities for performing this method admit.
Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. die der Patentansprüche 4 und 7. Die Erfindung besteht darin, die Sensoren nur vor übergehend mit Energie zu versorgen, d. h. sie werden erst aktiviert, kurz bevor sie befahren werden und sie werden an schließend wieder abgeschaltet, wenn sichergestellt ist, daß der Zählvorgang abgeschlossen ist. Dies läßt sich durch die Bewertung von Sensormeldungen von vor- und hinter den einzel nen Zählpunkten gelegenen Zählpunkten bewirken oder aber in Abhängigkeit vom Einstellen und Auflösen von Fahrstraßen, die über die einzelnen Zählpunkte führen.The invention solves these problems by the characterizing Features of claim 1 or that of the claims 4 and 7. The invention is only the sensors before to provide temporary energy, d. H. they will first activated just before they are driven on and they will turn on then shut off again when it is certain that the counting process is completed. This can be done through the Evaluation of sensor messages from before and behind the individual point of delivery located at points of delivery or in Dependency on setting and resolving routes that lead over the individual metering points.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is based on in the drawing illustrated embodiments explained in more detail.
Fig. 1 zeigt in Verbindung mit einem Diagramm mehrere ent lang einer Strecken angeordnete Zählpunkte, die auf eine gemeinsame Auswerteeinrichtung arbeiten, in Fig. 1 shows in connection with a diagram several ent points arranged along a route, which work on a common evaluation device in
Fig. 2 das Wirkprinzip des An- und Abschaltens eines Zähl punktes und in Fig. 2 shows the principle of operation of switching a counting point on and off
Fig. 3 die Anwendung der Erfindung bei einem sich verzwei genden Gleis. Fig. 3 shows the application of the invention in a branching track.
Fig. 1 zeigt eine Strecke S, die von einem Fahrzeug F befah ren wird. Oberhalb der Strecke sind die als konstant angenom mene Fahrgeschwindigkeit VF des Fahrzeugs und der vom Fahr zeug zurückgelegte Weg sF aufgetragen. Die Strecke ist durch Zählpunkte ZP1 bis ZP4 in Gleisabschnitte GA1 bis GA3 unter teilt. Jeder Zählpunkt beinhaltet zwei Sensoren zum Erfassen vorüberlaufender Fahrzeugräder. Die Sensormeldungen werden in einer Auswerteeinrichtung A bewertet. Diese Auswerteeinrich tung kann z. B. ein Einzelabschnitts-Achszählwerk sein, an das eine begrenzte Anzahl von Zählpunkten angeschlossen wer den kann, oder ein Mehrabschnitts-Achszählwerk, das z. B. durch einen Rechner realisiert ist. Es ist angenommen, daß die Auswerteeinrichtung über zweiadrige Leitungen mit den einzelnen Zählpunktsensoren verbunden ist. Über diese Leitun gen werden die Sensoren aus der Auswerteeinrichtung heraus mit Energie versorgt und über diese Leitungen werden Sensor meldungen, nämlich Radsignale, an die Auswerteeinrichtung zur Bewertung übermittelt. Die Auswerteeinrichtung erkennt auf grund der ihr von den Zählpunkten übermittelten Sensormeldun gen den Frei- und Besetztzustand der zwischen benachbarten Zählpunkten gelegenen Gleisabschnitte. Fig. 1 shows a route S, which is driving from a vehicle F. Above the route, the vehicle speed VF assumed to be constant and the distance sF traveled by the vehicle are plotted. The route is divided by metering points ZP1 to ZP4 into track sections GA1 to GA3. Each metering point contains two sensors for detecting passing vehicle wheels. The sensor messages are evaluated in an evaluation device A. This evaluation device can, for. B. be a single-section axle counter to which a limited number of metering points can be connected to who, or a multi-section axle counter that z. B. is realized by a computer. It is assumed that the evaluation device is connected to the individual metering point sensors via two-wire lines. Via these lines, the sensors are supplied with energy from the evaluation device and sensor messages, namely wheel signals, are transmitted to the evaluation device via these lines for evaluation. On the basis of the sensor messages transmitted by the metering points, the evaluation device recognizes the free and occupied state of the track sections located between adjacent metering points.
Nach der Lehre der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß die Auswerteeinrichtung den Zählpunktsensoren nur vorüberge hend Energie zuführt. Der Anschaltzeitpunkt und die Anschalt dauer für die einzelnen Zählpunkte sind dabei so zu wählen, daß die Zählpunktsensoren die vorüberlaufenden Fahrzeugräder zuverlässig erkennen können.According to the teaching of the present invention, it is provided that the evaluation device only passes the point of delivery sensors supplying energy. The switch-on time and the switch-on duration for the individual metering points are to be selected that the point of delivery sensors are the passing vehicle wheels can reliably recognize.
Im nachfolgenden ist angenommen, daß das Fahrzeug F zum Zeit punkt t0 in den betrachteten Streckenbereich S eindringt. Es ist ferner angenommen, daß die Auswerteeinrichtung A zu die sem Zeitpunkt den Zählpunkt ZP1 mit Energie versorgt, so daß dessen Sensoren betriebsfähig sind. Die Stromversorgung zu den übrigen Zählpunkten ist zu diesem Zeitpunkt unterbrochen. Zum Zeitpunkt t1 befährt das Fahrzeug den Zählpunkt ZP1. Die Auswerteeinrichtung erkennt dies aus den ihr vom Zählpunkt ZP1 zugeführten Radsignalen und veranlaßt die Ausgabe einer Besetztmeldung für den Gleisabschnitt GA1. Außerdem veranlaßt die vom Zählpunkt ZP1 stammende Befahrungsmeldung bzw. die Besetztmeldung des Gleisabschnittes GA1 die Auswerteeinrich tung dazu, die Versorgungsspannung an den Zählpunkt ZP2 anzu legen; hierzu werden entsprechende Schalter in den zu den Sensoren dieses Zählpunktes führenden Versorgungs- und Si gnalleitungen geschlossen. Durch diese Maßnahme wird er reicht, daß die Sensoren des Zählpunktes ZP2 funktionsfähig sind, bevor das Fahrzeug F zum Zeitpunkt t2 den Zählpunkt ZP2 erreicht. Mit dem Befahren dieses Zählpunktes veranlaßt die Auswerteeinrichtung die Besetztmeldung des Gleisabschnittes GA2. Die Befahrungsmeldung des Zählpunktes ZP2 bzw. die Be setztmeldung führt in der Auswerteeinrichtung zur Anschaltung der Versorgungsspannung an die zu den Sensoren des Zählpunk tes ZP3 führenden Leitungen und damit zur Herstellung der Be triebsbereitschaft von deren Zählpunktsensoren. Zu einem spä teren Zeitpunkt, beim Vorliegen der Freimeldebedingungen, veranlaßt die Auswerteeinrichtung die Freimeldung des zurück liegenden Gleisabschnittes GA1 und als Folge davon das Ab schalten der Versorgungsspannung zu den Sensoren des Zähl punktes ZP1.In the following it is assumed that the vehicle F is currently point t0 penetrates the section S under consideration. It it is also assumed that the evaluation device A to the the point of delivery ZP1 is supplied with energy so that whose sensors are operational. The power supply too the other metering points are interrupted at this time. At time t1, the vehicle travels to point of delivery ZP1. The Evaluation device recognizes this from the point of delivery ZP1 supplied wheel signals and causes the output of a Busy message for track section GA1. Also prompted the inspection report originating from metering point ZP1 or the Occupancy message of track section GA1 the evaluation device device to turn on the supply voltage to the metering point ZP2 lay; For this purpose, corresponding switches in the Sensors of this metering point leading supply and Si signal lines closed. Through this measure, he will is sufficient that the sensors of the point of delivery ZP2 are functional are before the vehicle F the point of delivery ZP2 at the time t2 reached. By driving to this point of delivery, the Evaluation device the busy message of the track section GA2. The reporting of the ZP2 point of delivery or the Be Set message leads to connection in the evaluation device the supply voltage to the to the sensors of the point of delivery tes ZP3 leading lines and thus for the production of the Be operational readiness of their point of delivery sensors. To a late later point in time, if the free registration conditions exist, causes the evaluation device to release the back lying track section GA1 and as a result the Ab switch the supply voltage to the sensors of the counter point ZP1.
Mit dem Befahren des Zählpunktes ZP3 zum Zeitpunkt t3 meldet die Auswerteeinrichtung den Gleisabschnitt GA3 besetzt und schaltet die Versorgungsspannung zu den Sensoren des folgen den Zählpunktes ZP4 an. Beim Vorliegen der Freimeldebedingun gen nimmt die Auswerteeinrichtung die Besetztmeldung des Gleisabschnittes GA2 wieder zurück und veranlaßt das Abschal ten der Versorgungsspannung für die Sensoren des Zählpunktes ZP2.Reports when entering ZP3 at time t3 the evaluation device occupies the track section GA3 and switches the supply voltage to the sensors of the follow the metering point ZP4. If the free registration conditions exist the evaluation device takes the busy message of the Track section GA2 back and causes the scarf ten of the supply voltage for the sensors of the metering point ZP2.
Entsprechendes geschieht, wenn das Fahrzeug zum Zeitpunkt t4 den Zählpunkt ZP4 befährt. Dann wird der vorausliegende Gleisabschnitt besetzt gemeldet und - nach Vorliegen der Freimeldebedingungen - der Gleisabschnitt GA3 freigemeldet. Zu diesem Zeitpunkt wird auch die Versorgungsspannung für die Sensoren des Zählpunktes ZP3 abgeschaltet. The same thing happens when the vehicle at time t4 the point of delivery ZP4. Then the one ahead Track section occupied reported - and after the Clearance conditions - track section GA3 released. At this point the supply voltage for the ZP3 metering point sensors switched off.
Aus dem in Fig. 1 dargestellten, vorstehend näher beschrie benen Ausführungsbeispiel läßt sich erkennen, daß die Zähl punkte immer nur für kurze Zeit an der Versorgungsspannung liegen. Die Anschaltdauer der Zählpunktsensoren ist dabei al lein abhängig von der Zeit, die ein Fahrzeug vom Besetztmel den eines in Fahrrichtung jeweils zurückliegenden Gleisab schnittes bis zum Freimelden des diesem folgenden Gleisab schnittes benötigt. Insbesondere bei schwachbefahrenen Strec ken ergibt sich durch das nur bedarfsweise Anschalten der Versorgungsspannung an die einzelnen Zählpunkte eine durchaus erhebliche Energieeinsparung, die um so größer ist, je größer die Anzahl der zu betreibenden Zählpunkte und je kleiner die Anzahl der die Strecke je Zeiteinheit befahrenden Fahrzeuge ist; unter dem Begriff Fahrzeug sind dabei sowohl Einzelfahr zeuge als auch komplette Züge zu verstehen.From the embodiment shown in FIG. 1, described in more detail above, it can be seen that the counting points are always only for a short time on the supply voltage. The switch-on time of the metering point sensors is solely dependent on the time it takes for a vehicle from the occupying section of a section of track that is in the direction of travel to the free reporting of the section of track following this. Particularly when the route is only lightly used, switching on the supply voltage to the individual metering points only when necessary results in considerable energy savings, the greater the greater the number of metering points to be operated and the smaller the number of vehicles traveling on the route per unit of time ; The term vehicle is understood to mean both individual vehicles and complete trains.
Fig. 2 verdeutlicht anhand von Wirkpfeilen den Ablauf beim Ein- und Ausschalten der Stromversorgung eines Zählpunktes. Bezogen auf den Zählpunkt ZP3 erfolgt die Einschaltung EIN beim Befahren des Zählpunktes ZP2. Die Stromversorgung des Zählpunktes ZP3 wird wieder unterbrochen (AUS), wenn der zwi schen den Zählpunkten ZP3 und ZP4 gelegene Gleisabschnitt freigemeldet wird. Fig. 2 illustrates with the aid of active arrows the sequence when switching the power supply of a metering point on and off. In relation to the metering point ZP3, the device is switched ON when the metering point ZP2 is driven on. The power supply to the metering point ZP3 is interrupted again (OFF) when the track section located between the metering points ZP3 and ZP4 is released.
Für den Fall, daß die Zählpunkte ZP2 und ZP3 räumlich eng be nachbart sind und wenn damit gerechnet werden muß, daß die die Strecke befahrenden Zügen relativ hohe Fahrgeschwindig keiten haben, reicht es möglicherweise nicht aus, den Zähl punkt ZP3 erst dann an Spannung zu legen, wenn der Zählpunkt ZP2 befahren wird. Hier kann es sinnvoll sein, die Anschal tung der Versorgungsspannung für den Zählpunkt ZP3 bereits zu veranlassen, wenn ein in Fahrrichtung weiter zurückliegender Zählpunkt ZP1 befahren wird. Das Anschalten der Versorgungs spannung ist hier durch eine entsprechende Belegungsmeldung EIN* verdeutlicht.In the event that the metering points ZP2 and ZP3 be spatially close are neighboring and if it can be expected that the trains traveling on the route have a relatively high speed , counting may not be enough point ZP3 should only be energized when the metering point ZP2 is used. Here it can make sense to use the scarf supply voltage for metering point ZP3 prompt if one is further back in the direction of travel Point of delivery ZP1 is used. Switching on the supply tension is here by a corresponding occupancy message ON * clarifies.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist angenommen, daß sich die Strecke im Bereich der betrachteten Zählpunkte ver zweigt. Unter der Voraussetzung, daß die die Zählpunkt- bzw. die Sensormeldungen bewertende, in Fig. 3 nicht dargestellte Auswerteeinrichtung keine Kenntnis hat über den jeweils ein gestellten Fahrweg, muß das Befahren des Zählpunktes ZPA bzw. eines in der Zeichnung noch weiter links gelegenen Zählpunk tes das Anschalten EIN der Versorgungsspannung an die Senso ren aller benachbarter Zählpunkte bewirken, die von dem ein schaltenden Zählpunkt aus erreicht werden können. Im angenom menen Ausführungsbeispiel sind dies die Sensoren der Zähl punkte ZPB und ZPD. Das Abschalten AUS der Versorgungsspan nung geschieht beim Befahren des jeweils folgenden Zählpunk tes ZPC bzw. ZPE und dem dabei bewirkten Freifahren des hin ter dem jeweils auszuschaltenden Zählpunkt liegenden Gleisab schnittes.In the embodiment of FIG. 3 it is assumed that the route branches ver in the area of the metering points under consideration. Provided that the metering point or the sensor messages evaluating, not shown in Fig. 3 has no knowledge of the respectively set route, driving to the metering point ZPA or a point to the left in the drawing tes must switch ON the supply voltage to the sensors of all neighboring metering points, which can be reached from the switching on metering point. In the adopted embodiment, these are the sensors of the metering points ZPB and ZPD. The OFF voltage is switched off when the ZPC or ZPE, the following point of delivery, is driven and the track section lying behind the point of delivery to be deactivated is cleared.
Bei fremdgespeisten Zählpunkten, also solchen, für die die Stromversorgung nicht aus der Auswerteeinrichtung erfolgt sondern vor Ort bereitgestellt wird, reicht es nicht aus, in der Auswerteeinrichtung zum An- und Abschalten der Versor gungsspannung die Zuleitungen zu den betreffenden Zählpunkten aufzutrennen oder zu schließen. Hier muß von der Auswerteein richtung aus auf Schalter eingewirkt werden, welche die Sen soren des Zählpunktes mit der externen Stromversorgung ver binden bzw. diese Verbindung auftrennen. Eine Möglichkeit zur Fernsteuerung dieser Schalter besteht im Aufschalten einer Steuerwechselspannung auf die zu einem fremdgespeisten Zähl punkt führenden Leitungen, über die der Zählpunkt seine Sen sorsignale an die Auswerteeinrichtung überträgt und der Aus kopplung dieses Pilotsignals am Zählpunkt zur Steuerung der Schalter. Wenn die Frequenz der Wechselspannung zum Steuern der Schalter markant verschieden ist von der Frequenz der Sensorsignale, lassen sich die Signalspannungen am Zählpunkt gut separieren und für die Steuerung der Schalter nutzen. Die Schalter sind dann vorteilhaft als Arbeitsstromschalter aus gebildet, die nur für die Dauer des Empfangs von Steuerspan nungen die Versorgungsspannung auf die Sensoren des betrach teten fremdgespeisten Zählpunktes vornehmen.With externally powered metering points, i.e. those for which the Power is not supplied from the evaluation device but is provided on site, it is not enough to the evaluation device for switching the supply on and off supply voltage to the relevant metering points to separate or close. Here must be from the evaluation direction on switches that sen sensors of the metering point with the external power supply bind or break this connection. A way to Remote control of these switches consists in opening one Control AC voltage on the to an externally powered count point leading lines over which the point of delivery sends its sen transmits sensor signals to the evaluation device and the Aus coupling this pilot signal at the point of delivery to control the Counter. When controlling the frequency of the AC voltage the switch is markedly different from the frequency of the Sensor signals, the signal voltages at the point of delivery separate well and use it to control the switches. The Switches are then advantageously made as open-circuit switches formed only for the duration of the receipt of control chip the supply voltage to the sensors of the carry out externally powered metering point.
Eine weitere Möglichkeit, Zählpunkte nur gezielt dann mit Energie zu versorgen, wenn mit einer Befahrung der Zählpunkte zu rechnen ist, besteht darin, den Zählpunkt-Sensoren die Versorgungsspannung zuzuführen, sobald eine Fahrstraße über den Gleisabschnitt, auf den ein Zählpunkt arbeitet, gestellt wird. Die Versorgungsspannung bleibt dann solange angeschal tet, bis der Gleisabschnitt, auf den der Zählpunkt arbeitet, wieder aufgelöst wird. Das Anschalten der Versorgungsspannung kann beispielsweise beim auf Fahrt gehen des Einfahrsignals einer Fahrstraße oder beim Haltfall eines im Verlauf der Fahrstraße angeordneten Blocksignals veranlaßt werden. Diese Art des energiesparenden Betriebes von Achszählanlagen setzt aber voraus, daß die steuernde Auswerteeinrichtung Kenntnis hat über die Elemente der jeweils eingestellten Fahrstraße oder aber, daß es sich um Zählpunkte an Strecken ohne Ver zweigungen handelt. Another way of using metering points only then specifically To supply energy when driving through the metering points is to be expected, the point of delivery sensors Supply voltage as soon as a driveway is over the track section on which a point of delivery works becomes. The supply voltage then remains on for as long until the track section on which the point of delivery works is is dissolved again. Switching on the supply voltage can, for example, when the entry signal is moving a driveway or if one stops in the course of Driveway arranged block signal are caused. This Type of energy-saving operation of axle counting systems but first that the controlling evaluation device is aware has about the elements of the currently set route or that there are metering points on lines without Ver branches.
Bei Außenanlagen, die über längere Zeiträume nicht benutzt werden, d. h. bei Zählpunkten, über die über längere Zeit keine Zugfahrten stattfinden, werden die Zählpunkte in vor teilhafter Weise in festgelegten Zeitabständen auch ohne an stehende Befahrung vorübergehend eingeschaltet, um aus den dabei von den Sensoren generierten Sensormeldungen einen ggf. Vorliegenden Ausfall zu offenbaren.For outdoor facilities that are not used for long periods become, d. H. at metering points, over the long term no train journeys take place, the metering points are in front in part at fixed intervals without standing traffic switched on temporarily to get out of the sensor messages generated by the sensors Reveal existing failure.
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