DE2215442A1

DE2215442A1 - Fahrzeugsteuerungssystem

Info

Publication number: DE2215442A1
Application number: DE19722215442
Authority: DE
Inventors: John Henry Fairport; Anderson Robert Frank; Kovalcik Vincent Patrick; Marsh Donald Blair; Rochester; Sibley Henry Coleman Adams Basin; Smith Willis Raymond Rochester; N.Y. Auer jun. (V.St.A.)
Original assignee: General Signal Corp
Current assignee: SPX Corp
Priority date: 1971-04-01
Filing date: 1972-03-29
Publication date: 1972-10-12
Also published as: FR2136132A5; CA949173A; AU471710B2; ES401353A1; US3772640A; NL7204396A; IT952501B; GB1361750A; AU4068172A; JPS5310325B1

Description

PATENTANWÄLTE

DR. ING. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER SI HAMBURG 90 θ MÜNCHEN 80

WtIiTORFIK ITR. S* · TIL. (04 IIl 77 Οβ 61 LUCILE-ORAHN-tTR. 33 · Tf L. <0β|Ι> 44 08 46

München.., den 29. März 1972 6656

GENERAL SIGNAL CORPORATION, Rochester, New York 14602, USA

Falirzeugsteuerungssystem

Die Erfindung "bezieht sich auf-ein !Fahrzeugsteuerungssystem mit einer Fernsteuervorrichtung für Fahrzeuge und ist insbesondere, ■jedoch nicht ausschliesslich, auf Steuerungsvorrichtungen für luftgetragene Fahrzeuge anwendbar, die einen asynchronen Linearmotor als Traktionssystem verwenden*

Konventionelle Schnellverkehrs-Sicherheitssystemtechniken, wie sie beispielsweise in Eisenbahnsystemen verwendet werden, sind für die Verwendung von beispielsweise luftgetragenen Fahrzeugen, die in einem Führungsbett laufen, ungeeignet wegen der bei luftgetragenen Fahrzeugen auftretenden besonderen Probleme.

Ein wesentliches Element eines lebenswichtigen Sicherheitssystems ist die Bestimmung jeder Fahrzeugp.osition, aus der der Abstand zwischen den Fahrzeugen hergeleitet .werden kann. Aus dem Abstand

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und der effektiven Notbremsgeschwindigkeit der Fahrzeuge kann die maximale Geschwindigkeit, aus der das Fahrzeug noch vor dem vorausfahrenden Fahrzeug zum Stehen gebracht werden kann, bestimmt werden·

Die Analyse der Fahrzeugbewegung zeigt, dass, um das für eine Spitzen-Systemkapazität erforderliche kurze Fortkommen zu erhalten, eine Positionsbestimmungseinrichtung eine hohe Auflösung haben muss, die sehr viel höher ist, als es für konventionelle Schnellverkehrssysteme gefordert wird. Selbst bei Verwendung von Bewegungsblocktechniken zum Bestimmen der Position eines Fahrzeugs und der dazugehörigen Verkürzung des Zeitabstands sind die konventionellen Gleisstromkreise, die im Eisenbahnbetrieb verwendet werden, unzureichend, um die Erfordernisse eines Schnellverkehrssystems mit luftgetragenen Fahrzeugen zu befriedigen.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Steuern der Fahrzeugbewegung entlang einer Fahrtstrecke, mit einem Wechseldraht (wiggle wire), worunter eine mit sich überkreuzenden oder sich abwechselnden auftastbaren Drähten aufgebaute Leitung verstanden werden kann, etwa nach Art einer Leiter,, der sich entlang der Strecke erstreckt, mit einer Ortsfühleinrichtung, die elektrische Impulse in Antwort auf den Vorbeilauf eines bestimmten Fahrzeugs an den Übergangs- oder Überkreuzungspunkten des Y/echseldrahts abgibt und im wesentlichen kontinuierlich den ersichtlichen Ort des Fahrzeugs durch Zählen der elektrischen Impulse registriert, mit einer Ortsüberprüfungseinrichtung, die eine Reihe von entlang der Strecke im Abstand angeordneten Streckenmarkengebern umfasst, von denen jeder auf den Vorbeilauf eines Fahrzeugs anspricht und ein Streckenmarkensignal abgibt, und mit einer Steuerungseinrichtung, die ein Alarmsignal abgibt, wenn kein Streckenmarkensignal empfangen wird, während der von der Ortsfühlvorrichtung registrierte Ort im wesentlichen der Position eines der Streckenmarkengeber entspricht.

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Weiterhin schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern .des von der Antriebseinrichtung auf dem Fahrzeug entwickelten Schubs entsprechend dem Wert eines Steuersignals, mit einer selektiv zum Empfang des Steuersignals anschliessbaren Schubsteuereinrichtung zum Steuern des Schubs in iJbereinstimmung mit dem Wert des Steuersignals und auf ein Stossbegrenzungssignal ansprechend, das als Funktion der Beschleunigung und der Änderungsgeschwindigkeit der Beschleunigung des Fahrzeugs abgeleitet wird, um den Schub so zu steuern, dass die Beschleunigung stetig "bis Null vermindert wird, wenn die Schubsteuereinrichtung nicht zum Empfang des Steuersignals angeschlossen ^ ist. ' .

Weiterhin schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern der Bewegung von Fahrzeugen entlang einer Strecke für die Fahrzeuge, mit einer auf ausgewählte Parameter, die jedem der Fahrzeuge zugeordnet sind, ansprechenden Einrichtung zum Schaf- ' fen von hierauf "bezogenen Daten, einem Rechner zum Verarbeiten der Daten in einer Aufeinanderfolge von Zyklen unter Verwendung alternierender Programme und zum Abgeben von befähigenden, diei Fahrt zulassenden Signalen, wenn die Ergebnisse der folgenden \ Zyklen mit denen der vorhergehenden Zyklen übereinstimmen und darüber hinaus eine annehmbare Kombination der Parameter anzeigen, und mit einem Fahrzeugsimulator, der periodisch arbeitet und dem Rechner Daten einspeist, die sich auf eine nicht annehmbare Kombination von Fahrzeugparametern beziehen, um zu überprüfen, dass der Rechner auf solche Daten hin keine befähigenden Signale abgibt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Aüsführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen: .

Figur 1A einen Blockschaltplan der Sicherheitsausstattung im . Steuergerät des erfindungsgemässen Systems;

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Figur 1Β einen Blockschaltplan einer Strecken-Steuerausrüstung ■ im Steuergerät des erfindungsgemässen Systems;

Figur 2 einen Blockschaltplan der vom Fahrzeug mitgeführten Steuereinrichtung im Steuergerät des erfindungsgemässen Systems; und

Figur 3 eine Blockdarstellung der Funktion der Sicherheits-Unter systeme des Geräts nach Figuren 1 und 2«

Bei der dargestellten Ausführung wird ein im Verlauf der Strecke angeordneter Rechner verwendet, um eine Funktion zum Steuern der Bewegung entlang der Strecke eines in entfernter Position "befindlichen Fahrzeugs zu erzeugen. Der Rechner ist mit dem Fahrzeug über einen geeigneten Kommunikationskanal gekoppelt und ein Positionsüberprüfungsgerät und dergleichen sind sowohl am Fahrzeug als auch an der Strecke angeordnet, um eine auf die Sicherheit des Systems bezogene Information zur Kommunikation zwischen dem Steuer-Rechner und dem Fahrzeug zu ergeben*

Die Vorrichtung ist insbesondere für die Steuerung eines Luftkissenfahrzeugs bestimmt, das in einer Führungsschiene oder einem Führungsbett läuft und von einem asynchronen Linearmotor angetrieben wird. Die beschriebenen Prinzipien können auch für die Steuerung anderer Fahrzeugtypen verwendet werden, hierbei müssen jedoch unter Umständen bestimmte Einzelheiten der Vorrichtung für diesen Zweck modifiziert werden.

Ein wesentliches Element bei der Steuerung eines Fahrzeug-Transport-Systems ist die Sicherheit« Start-, Halte- und fahrzeuggeschwindißkeitßsteuernde Befehle dürfen nur abgegeben werden, nachdem Sicherheitsbetrachtungen des Systems als Ganzem bestimmt sind. Figur 1 zeigt allgemein die in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung verwendete Sicherheitseinrichtung« Ein Sicherheit8-»FurLktionsrechner iO erzeugt entsprechen^ eineiQ System.«

programm und veränderlichen EingangsSignalen BetriebsSteuerungen für jedes der Fahrzeuge im System. Ein Empfänger 11 und ein Gender 12 sind für jedes Fahrzeug an der Strecke angeordnet. Ähnliche Sende- und Empfangsvorrichtungen befinden sich im Fahrzeug und die Verbindung besteht über einen Wechseldraht 13, der neben der Fahrtstrecke angeordnet ist.

Der Empfänger 11 ist für eine Frequenzmodulations-Trägerfrequenz empfindlich, die dem vom Fahrzeug, getragenen Sender zugeordnet ist. Desgleichen erzeugt der Sender 12 einen FM-Träger, der vom zugeordneten Empfänger am Fahrzeug empfangen wird. Der Empfänger 11 und der Sender 12 sind mit einer Gerätschaft verbunden, um eine Anzahl von Hilfsträgern zum Übertragen verschiedener Informationsbits zum und vom Fahrzeug'zu übertragen. Der Empfänger und der Sender jedes der Fahrzeuge ist deshalb auf eine andere Frequenz abgestimmt als die, auf die die Sender und Empfänger für alle anderen Fahrzeuge abgestimmt sind; entsprechend haben der Empfänger 11 und der ,Sender 12 Framen-zen, die nur einem der Fahrzeuge des Systems zugeordnet sind, "über den 7/echseldraht 13 kann durch die zusammengehörige Sende- und Empfangsvorrichtung an der Strecke und auf jedem der Fahrzeuge eine Vielzahl von Nachrichten gleichzeitig übertragen werden.

Ein wesentliches Element beim hier beschriebenen Sicherheitssystem ist die Bestimmung der Position jedes der Fahrzeuge, so dass der Abstand zwischen den Fahrzeugen berechnet v/erden kann. Um dieses Ergebnis zu erhalten, ist der Überkreuzungs- oder V/echseldraht 13 entlang der Strecke angeordnet. Er besteht aus einem Paar von Verbindungsdrähten, die so gezwirnt sind, dass sie Überkreuzungen oder übergänge T^₁, T_p, T_x .... T im Abstand von jeweils 2 haben. Die Länge, dieser Übergänge oder Uberkreuzungen und ihre Anzahl ist in Übereinstimmung mit' den Auflösungserfordernissen des Systems ,gewählt. Die Übergänge im Abstarid'von

2" erweisen sich für das beschriebene System als geeignet und funktionieren recht genau. Ein auf den Viechseidraht 13 durch eine fahrzeuggetragene Antenne, die ein Signal auf den Y/echseldraht strahlt, aufgebrachtes Signal, wechselt seine Phase jedesmal, wenn die Antenne an einem Übergang vorbeiläuft. Die Weise, in der dies durchgeführt wird, wird später noch beschrieben. Zunächst genügt es, festzustellen, dass bei der Bewegung des Fahrzeugs entlang der Strecke jedesmal, wenn ein Übergang überquert wird, das Eingangssignal vom Fahrzeug in den V/echseldraht 13 in seiner Phase umgeschaltet wird und dass deshalb vom Empfänger 11 eine Phasenverschiebung in der Trägerfrequenz Fq festgestellt wird. Ein tJbergangsdetektor spricht auf das empfangene Signal an und erzeugt ein Ausgangssignal für jeden Übergang. Ein Zähler 15 gibt für jeden vom Übergangsdetektor 14 erzeugten Zählimpuls ein Ausgangssignal ab und gibt ein weiteres Ausgangssignal für eine gegebene Gesamtzahl von Übergängen ab. Die laufende Zählung der einzelnen übergänge wird periodisch dem Rechner 10 eingespeist, um die Position, die Geschv/indigkeit und andere von der Vorrichtung gebrauchte Funktionen zu bestimmen, und die Zählung oder das oignal für eine gegebene Anzahl von übergängen wird ausserdem einer Dreifachüberprüfung 16 eingespeist· Entlang aor Strecke 3ind Kontrollpunkte in gleichmässigen Abständen ar:-^ordnet, 3in dargestellter Kontrollpunkt 17 spricht auf die Vorbeifahrt 3ines Fahrzeugs an und gibt jedesmal, wenn das F^:.r~:uß diesen bestimmten Kontrollpunkt passiert, ein Kommunikai~io rufsignal an lie Dreifachuberprufung 16 ab. Zusätzlich sprich die Vorrichtung am Fahrzeug auf den Kontrollpunkt an und er^^-t ein .Signal, las zum Empfänger 11 übertragen wird ur.i die Vor' r-ifahrt des Fahrzeugs am Kontrollpunkt 17 anzeigt, dieses Si~:-';1 wird vom Empfänger 11 zur Dreifachüberprüfung 16 geleitet, üolange ein jignal vom Zähler 15, vom Empfänger 11 und vom otrtcken-Kon-Srollpunkt 17 innerhalb einer gegebenen Zeitspanne bei der Dreifachüberprüfung 16 eingehen, wird eine System-Auslösung ausser Betrieb gehalten, welche andernfalls einen Alarm auslöst.

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Der Rechner 10, dem die auf die Gesamtzahl der festgestellten oder am Ausgang des Zählers 15 erzeugten Zählimpuie bezogene Information eingespeist worden ist, kennt die Position des . Fahrzeugs. Der Strecken-Kontrollpunkt 17 verstärkt jedoch diese Information mit periodischen Überprüfungen bei beispielsweise allen 300 Euss.

Die Übertragung eines Signals vom Fahrzeug zum Empfänger 11 über den ".Vechse!draht 13 zur Anzeige, dass ein Streckenpunkt überlaufen worden ist, ergibt eine zusätzliche Information dahin, dass das Fahrzeug seine Stellung relativ zu den Kontrollpunkten kennt. Es wird also nicht nur die Stellung des Fahrzeugs relativ zu dan tjberkreuzungen des Wechseldrahts 13 und zu den Strecken-Kontrollpunkten überprüft, sondern auch die Verbindung zwischen dem Fahrzeug und der Strecke wird verstärkt ' oder überprüft. Wird die Systemauslösung 18 durch die Dreifachüberprüfung 16 ausgelöst, so wird ein Alarmsignal erzeugt, das je nach den Erfordernissen des Falls zum Abschalten eines Teils des Systems oder des ganzen Systems verwendet werden kann.

V/ie erwähnt, ist ein Zähler für jedes Fahrzeug vorgesehen, und jeder speichert die gegenwärtige Position des zugeordneten Fahrzeugs. Diese Information wird periodisch in den Sicherheits-Funktionsrechner 10 zur Verarbeitung eingespeist. Während des Verarbeitungszyklus führt der Rechner Berechnungen bezüglich des Abstands des vorherfahrenden Fahrzeugs aus und bestimmt die Sicherheitsgeschwindigkeit aufgrund dieser Information. Der Rechner vergleicht ausserdem die Sicherheitsabstand-Geschwindigkeit mit der örtlichen Geschwindigkeitsbeschränkung für die Position des Fahrzeugs und wählt die geringere dieser beiden als Geschwindigkeitsgrenze; er berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit, indem er die Differenz zwischen der Stellung des Fahrzeugs für den laufenden Zyklus und der für den vorhergehenden Zyklus nimmt. Ist die tatsächliche Geschwindigkeit niedriger als die Ge schwindigke it r-grenze, so erzeugt er ein Ausgangssignal un,d

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erlaubt dem Fahrzeug die stetige Weiterfahrt. Der gesamte Zyklus wird unter Verwendung eines neuen tJberprüfungsprogramms wiederholt und ergibt ein Fahr-Signal, wenn beide Berechnungen übereinstimmen. Wenn die "umgeänderte Weiterfahrt des Fahrzeugs sicher ist, wird das Fahr-Sigrial über den Sender 12 und den Wechseldraht 13 zum Fahrzeug' gesendet. Der Empfang dieses Signals verhindert das Anlegen der Notbremsen an das Fahrzeug. Das ■ Fahr-3igna-l wird, wenn es zum Fahrzeug gesendet worden ist, wiederholt und über den Wechseldraht 13 zur Aufnahme durch den Empfänger 11 zurückgesendet. Der Empfänger 11 erzeugt ein Signal in Antwort auf dieses wiederholte Fahr-Signal; er ist mit einer Zweifachüberprüfung 19 gekoppelt, die ausserdem auf das vom Rechner 10 erzeugte Fahr-Signal anspricht. Wird das vom Rechner 10 erzeugte Fahr-Signal nicht vom Fahrzeug wiederholt, so wird ein Signal an ein Und-Gatter 20 abgehalten und eine .System-Auslösung 21 wird in Betrieb gesetzt und gibt ein Alarmsignal ab. Jedem Fahrzeug ist eine solche Zweifachüberprüfung 19 zugeordnet und die Eingänge von allen diesen anderen Fahrzeugüberprüfungen werden dem Und-Gatter 20 zur Verarbeitung zugeleitet. Dieses kann einen Speicher enthalten, der alle Fahrzeugüberprüfungs-Ausgänge der Zweifachüberprüfungen 19 festhält, bis ein Abtastzyklus vollendet ist. Das Und-Gatter 20 ist nur gezeigt, um ein Beispiel zu geben, .wie eine Zählung der im System vorhandenen Fahrzeuge durchgeführt v/erden kann. Es können viele der als separate Blöcke ausserhalb der zentralen Datenverarbeitungseinheit in Figur 1A dargestellten Funktionen durch Zusatzfunktionen ("software") in die zentrale Datenverarbeitungseinheit einbezogen werden.

Figur 1B zeigt einen v/eiteren Teil des Steuerungssystems zur Beherrschung des Betriebs des Fahrzeugs. Ausgangssignale vom Sicherheit s-Funk ti onsrechner 10 werden zu einer Schubsteuerung 21a übertragen, die Stellung, Geschwindigkeit und die Geschwindigkeitsgrenze werden von der Schubsteuerung analysiert und es wird ein Ausgangssignal abgegeben, das zum Sender 12 geleitet ist.

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Ein Geschwindigkeitsprofilspeicher 22 ist ein Speichernder die gewünschte,Geschwindigkeit als Funktion der Fahrzeugposition angibt. Der Schubsteuerung 21a werden Signale zum Steuern der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend diesem Profil sowie die Signale vom Sicherheits-Funktionsrechner 10 eingegeben.

Wenn sich das Fahrzeug einem Haltebereich nähert, v/ird eine' besondere Haltepositions-Anweisung durch einen Linienüberwachungsrechner 23 durchgeführt. Diese Anweisung wählt einen Haiteabschnitt für das Geschwindigkeitsprofil, der verursacht, dass das Fahrzeug gegenüber der richtigen Stellung oder dem Bahnsteig stehen bleibt. Wenn die Zeit kommt, um das Fahrzeug von der Bahnsteigstellung in die Fahrtstellung zu .bewegen, wird das für diesen Abschnitt geeignete Programm aus dem Speicher abgefragt und über einen Übertragungskanal zur Schubsteuerung 21a gesendet. . ...

Eine Überwachung über die gesamte Verkehrslinie stellt eine nicht lebenswichtige Funktion dar, deren Zweck es ist, einen sanften Verkehrsfluss aufrechtzuerhalten und die Systemkapazität den Fahrgasterfordernissen anzupassen. Sie ist als Teil des Steuerzentrum-Rechnersystems nach Figur 1B in Beziehung zum Gesamtsystem eingeschlossen. Der Linienüberwachungsrechner 23 hat. Zugang zu einem Fahrplanspeicher 24, der den gesamten Systembetriebsplan enthält. Er .wird ausserdem mit einem Augenblick-Iich-Zustands-Ber_icht gespeist, der die Fahrzeugorte und die Positionen der Treffpunkt- und Fahrtmechanismen betrifft. Aufbauend auf dieser Information, gibt der Linienüberwachungsrechner 23 Instruktionen an die Schubsteuerung 21a ab, um'die Züge zu den fahrplanmässigen Zeiten abzufertigen. Im Fall einer Fahrplanunterbrechung lässt er die Züge so abgehen, wie es-zur Aufrechterhältung des Betriebs erforderlich ist. Die Linienüberwachung beugt durch Überwachen und Planen der Operation Konflikten vor und verursacht einen solchen Betrieb des Fahrzeugs durch die Schubsteuerung, dass Notbremsungen vermieden werden. Auf-

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grund der gegenseitigen Zwangsverriegelungen, die durch das unabhängige Sicherheitssystem nach Figur 1B aufgebracht werden, weist sie Treffpunkte und allgemein Folgeoperationen in den Stationen und in den Fahrtbereichen an. Sie ist so programmiert, dass sie Betriebslücken ausfüllt, wenn es die Bedingungen erfordern, und dass sie die Fahrzeuge wieder in ihren Zyklus bringt, um von Fahrgästen verursachte Unstetigkeit zu korrigieren. Eine der Hauptfunktionen der Linienüberwachung ist es, das System zu stabilisieren und eine sehr schnelle Erholung von Effekten äusserer Störungen zu bewirken. Der Linienüberwachungsrechner 23 hält den Bestand von Wagen und ihre Stellungen aufrecht und kann Wagen aus dem Betrieb ziehen oder sie von der Abstellfläche zurückrufen. Während des extensiven Betriebs dient er dazu, von Rufknöpfen 25 an den Bahnsteigen kommende Bedarfsmeldungen zu verarbeiten, und er setzt Wagen in Umlauf, um sicherzustellen, dass Fahrzeuge in leeren Bahnsteigen geeignet verteilt sind. ·

In der Steuerungszentrale ist ein Handsteuerungs-Schaltpult 26 zur Ermöglichung des Handbetriebs für alle Möglichkeiten vorgesehen. Bei einem Notfall kann das gesamte System durch Drücken eines Not-Haltknopfs S auf einmal abgeschaltet werden. Das Schaltpult 26 enthält eine Kathodenstrahlröhre CRT zur sichtbaren Darstellung der Fahrzeugpositionen.

Figur 2 stellt die vom Fahrzeug getragene Ausrüstung im einzelnen dar. Steuersignale und dergleichen, die über den Wechseldraht 13 übertragen werden, werden von einer Antenne 30 empfangen. Diese gleiche Antenne erzeugt auch das Signal, das vom Empfänger für jeden Überkreuzungspunkt oder Übergang des Wechseldrahts 13 festgestellt wird. Gemäss dem allgemeinen Konzept des Systems ist jedem Fahrzeug ein eigener Kommunikationskanal zugeordnet, mit dessen Hilfe es eine volle Doppelverbindung mit der Zentralstation aufrechterhält. Die Kanalzuordnungen werden gev/öhnlich mit Frequenzselektoren bewerkstelligt, die jedem

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Fahrzeug eine unabhängige Verbindung mit seinem zugehörigen Sicherheitsgerät und. mit dem Sicherheits-Funktionsrechner 10 geben.

Die Längsbewegung jedes Fahrzeugs kann auf eine der vier folgenden Weisen gesteuert werden: Automatisch, Nothalt, von Hand im Fahrzeug und von Hand ferngesteuert. Bei der automatischen Steuerung wird die Längsbewegung des Fahrzeugs vom Rechner 23 über den Y/echseldraht 13 gesteuert. Kleinere Steuerungen sind am Fahrzeug vorgesehen, um Beschleunigung und ruckartige Stösse auf Werte zu begrenzen, die im Hinblick auf die Fahrgastbequemlichkeit als zufriedenstellend erachtet werden. Diese Begrenzungen werden beim Nothalt nicht wirksam. Schliesslich wird federn Fahrzeug bei allen Steuerungsweisen ausser der Steuerung von Hand im Fahrzeug zwangsweise die Bewegungsrichtung aufgeprägt .

Die automatische Steuerung ist in Betrieb, sobald ein gültiger Richtungsbefehl am Fahrzeug vorliegt und weder die Handsteuerung im Fahrzeug noch die Nothalt-Steuerung wirksam sind. Während der automatischen Steuerung werden die Schubrichtung und der Steu.erspannungspegel von der Strecke bestimmt und.auf die mitfahrende Bahnsteuerung übertragen. Die Schubsteuerungsinformation, wird zum Fahrzeug in Form eines frequenzmodulierten Ton-HiIfsträgers der Trägerfrequenz F~ übertragen. Das Frequenzband wird nach Empfang durch die Antenne 30 und einen FM-Empfanger 31 "vom Träger F_G durch einen Bandpassfilter 32 ausgewählt und nach einer Verstärkung bei 33 einem Ton-Diskriminator 34 eingegeben. Das Ausgangssignal des Ton-Diskriminators 34 ist eine Spannung, die der Tonfrequenz und weiterhin dem Schub proportional ist. Das Ausgangssignal, des Diskriminator 34 ist positiv für einen befohlenen Schub in.einer Richtung und negativ für einen befohlenen Schub in der anderen Richtung. Die Spannungshöhe ist dem Schubbefehl proportional.

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Zusätzlich zur Schubinformation v/ird eine "ÜTperprüfungsnachricht vom Fahrzeugkommunikationssystem verarbeitet. Jedes Fahrzeug empfängt periodisch abwechselnd eine positive und eine negative Verschiebung des Schub-Trägers. Dieser Überprüfungszyklus hat den Mittelwert Null und eine Abweichung vom normalen Schubbefehl von kurzer Dauer, so dass erjleicht vom Schubsignal, das zu einer am Fahrzeug befindlichen Schubsteuerung 4-0 geleitet wird, abgefiltert werden kann. Diese kurzen Verschiebungen im Schubbefehl werden von zwei Schmitt-Triggern 35 und 36 festgestellt. Die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals des Ton-Diskriminators 34· wird von einem Kondensator 37 abgefiltert. Die Schmitt-Trigger 35 "und 36 sprechen auf positive bzw· auf negative Verschiebungen im Schubbefehlsignal an. Die alternierenden Ausgangssignale der Schmitt-Trigger betätigen einen Flip-Flop 38, der pulsierend ein- und ausschaltet, solange das Fahrzeug sowohl positive als auch negative Überwachungsverschiebungen empfängt. Dieses Signal wird zum Speisen eines Sicherheits-Fahrt-Relais G über eine ausfallsichere Relaisspeisung 39 verwendet. Sollte in der übertragung ein Ausfall auftreten, so wird das Fahrt-Relais G entregt und ein Arbeitskontakt dieses Relais öffnet, wobei er die Energie von einer Schwebe-Steuerung 41 wegnimmt, die sofort das Fahrzeug auf seine Schienen niederfallen lässt. Ausserdem steuert eine weitere Schaltstrecke des Fahrt-Relais G die Energiezufuhr zur im Fahrzeug befindlichen Schubsteuerung 40.

Mit Hilfe einer Handsteuerung 42 kann das Fahrzeug der Handsteuerung unterworfen v/erden. Die Handsteuerung 42 ist auf jedem Fahrzeug zur Verwendung im Fall, dass die Möglichkeit zur Fernsteuerung des Fahrzeugs entfällt, vorgesehen. Die Handsteuerung 42 vom Fahrzeug aus ersetzt alle anderen Steuerungsweisen und eine Richtungszuweisung ist bei dieser Steuerung nicht erforderlich. Es bleiben jedoch die Beschleunigungs- und Stossgrenzen wirksam, wie noch erläutert wird.

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Die Signale vom■ΐοη-Diskriminator 34 werden durch eine bei gezeigte Vorrichtung zu Absolutwerten normalisiert und dann, der im Fahrzeug befindlichen Schubsteuerung 40 zugeleitet, die den Betrieb eines Linear-Induktionsmotors 44 steuert. Ein Tachometer 45 erzeugt Signale, die ν die Geschwindigkeit angeben.

Um das Fahrzeug anders als bei einer Notbremsung zum Stehen zu bringen, bei der das Schweben des Fahrzeugs aufgehoben wird und das Fahrzeug durch reibendes Gleiten in der Führungsschiene zum Stehen gebracht wird, wird der Schub des Linear-Induktionsmotors 44 umgekehrt. Sofern noch eine Reibungsbremse zur Verfügung steht, kann sie dazu dienen, ihre Kraft entgegen der Be- ' wegungsrichtung zu orientieren und das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen. Das Bremsen mit umgekehrtem Schub kann tatsächlich das Fahrzeug bei falscher Anwendung in der entgegengesetzten Richtung beschleunigen. Die Umkehr des Linear-Induktionsmotors 44 zum Bremsen muss deshalb mit voller Kenntnis der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs durchgeführt werden. Es ist erforderlich, dass das System so organisiert ist, dass eine Beschleunigungskraft nie mit einer Bremskraft verwechselt werden kann. Um die- ' ses Erfordernis zu erfüllen, ist ein Richtungssteuerungs-Untersystem am Fahrzeug vorgesehen. Dieses System verwendet Sicherheits-Bestandteile, die davon abhängen können, dass sie nur zur sicheren Seite hin ausfallen können. Zwei Speicherbits sind auf jedem Fahrzeug vorgesehen; eines zur Freigabe der Bewegung in einer Richtung und das andere zur Freigabe der Bewegung in der entgegengesetzten Richtung. Sie sind so angeordnet, dass sie dann, wenn sie beide im gleichen' Zustand, also beide auf "ein" oder beide auf "aus" sind, verhindern, dass ein Schubanforderungs signal vom Kommunikations'-Untersystem an die Schubsteuerung 40 angelegt wird. Dieser Richtungs-Speicher 46 muss eine Ausgangsklemrae auf "ein" und die andere auf "aus" haben, bevor das Fahrzeug zur Bewegung in der entsprechenden Richtung freige- ■ geben wird. Schubanfordernde Signale, die vom Kommunikations-Untersystem kommen und das Fahrzeug in der anderen Richtung zu

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bewegen suchen, werden nicht durchgelassen. Ein Sicherheits-Schubsteuerungsrelais TC wird vom Richtungs-Speicher 46 in die Lage versetzt, auf das Schubrichtungssignal zu antworten, das die Schubsteuerung 40' speist, wenn es einen Schub in der zugewiesenen Bewegungsrichtung befiehlt. Das Schubsteuerungsrelais TC kann ausserdem auf das Signal antworten, das vom Tachometer 45 erzeugt wird, jedoch nur, wenn das Fahrzeug sich in der befohlenen Richtung bewegt.

Schubbefehle aus dem Kommunikations-Untersystem müssen eine normalerweise offene Schaltstrecke 47 des Relais TC überqueren, bevor sie die am Fahrzeug befindliche Schubsteuerung 40 erreichen. Es ist deshalb nicht möglich, Schubbefehle anzulegen, die das Fahrzeug in der nicht zugewiesenen Richtung zu bewegen suchen, da unter diesen Bedingungen das Relais TC nicht angezogen ist.

Das am Ausgang des Ton-Diskriminators 34 abgegebene Signal wird einem Polaritätsdetektor 48 eingespeist, der das Vorzeichen des Schubsteuerungssignals feststellt. Das Vorzeichen von 48 erzeugt ein Signal, das zum Betrieb der Schaltstrecke 47 des Relais TC verwendet werden kann, wenn das Fahrzeug im Stillstand ist. Das Vorzeichen des an der Ausgangsklemme des" Diskriminators 34 auftretenden Signals ist, wie beschrieben wurde, deshalb für die Sicherheit des Systems wichtig, weil sich das Fahrzeug nicht in einer Richtung bewegen darf, die ihm nicht vom Richtungs-Speicher 46 zugewiesen ist. Oder-Gatter 50 und 51 leiten das Ausgangssignal des Polaritätsdetektors 48 zu Und-Gattern 52 bzw. 53 und die Ausgangssignale der Und-Gatter sind zu einem Oder-Gatter 54 und zum Relais "TC geleitet. Ausserdem wird an die Eingangsklemmen der Und-Gatter 52 und 53 die Information vom Richtungs-Speicher 46 angelegt. Stimmt das Vorzeichen des Ausgangssignals des Polaritätsdetektors 48 mit dem Richtungs-Speicher 46 überein, so schaltet das Ausgangssignal eines der Gat-

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ter 52 und 53 das Oder-Gatter 54· und das Relais TC zieht an. Das Schubsteuerungssignal steht dann über die geschlossene Schalt strecke 4-7 in "Verbindung mit der Schubsteuerung 40, die den Linear-Induktionsmotor 44- in Betrieb setzt. ·

Hat das Fahrzeug in der -festgelegten.Richtung eine gewisse Geschwindigkeit erreicht, so wird vom Tachometer 4-5 ein Alternativsignal abgegeben, das von selbst das Schubsteuerungsrelais TC erregt hält, und zwar über einen richtungsempfindlichen Geschwindigkeitsdetektor 55i dessen entsprechende Eingangssignale vom Signal des Tachometers 4-5 abhängen, von der einen oder der anderen Polarität, und die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigen. Hieraus ist ersichtlich, dass ein Gegenschub zum Bremsen angelegt werden kann, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit, unter einen vom Geschwindigkeitsdetektor 55 bestimmten Schwellenwert abfällt, wobei das Schubsteuerungsrelais TC sein speisendes Signal verliert, da das Ausgangssignal des Polaritätsdetektors 45 und das des richtungsempfindlichen Geschwindigkeitsdetektors 55 nicht mit dem Aus gangs signal des Richtungs-Speichers 4-6 übereinstimmen. · .

Bei dieser Ausführungsform ist kein Bremsen unter den Geschwindigkeiten des Schwellenwertes durchführbar, so dass es deshalb erwünscht ist, diesen Schwellenwert so niedrig als möglich zu halten. Dieses Erfordernis widerspricht jedoch dem Erfordernis, ein genaues Anhalten ohne Stoss durchzuführen. Wenn die Schubsteuerung durch den Abfall des Relais TC abgeschnitten ist, dient die Stossbegrenzungsschleife dem allmählichen Abnehmen der Beschleunigung vom Abschneidewert bis Null. Die Geschwindigkeit geht jedoch nicht'automatisch auf Null, wenn die Beschleunigung Null wird. Tatsächlich kann, wenn die- Abschneidegeschwindigkeit zu niedrig gewählt ist, die Endgeschwindigkeit sich tatsächlich umkehren und das Fahrzeug rückwärts treiben. Um diese Schwierigkeit mit Mitteln zu vermeiden, die keine Reibungshai tebremse aufweisen, ist es notwendig, den Schwellenwert

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vom Beschleunigungswert abhängig zu machen. Nähert sich also das Fahrzeug einem Bahnsteig, um dort an genau gegebener Stelle zu halten, so fällt das Relais TC bei einer Geschwindigkeit ab, die so gewählt ist, dass die Beschleunigung und die Geschwindigkeit die Tendenz haben, unter der Steuerung der örtlichen Stossbegrenzungs-Rückkopplixngsschleife gemäss der Zeichnung sanft abzufallen und gleichzeitig den Wert Null zu erreichen.

Das Ausgangssignal des Tachometers 4-5 wird einer geschwindigkeitsempfindlichen Vorrichtung 56 eingespeist, die auf den Absolutwert der Geschwindigkeit unabhängig von ihrem Vorzeichen anspricht. Die Geschwindigkeit hat, wie durch die anderen Überwachungen im System sichergestellt ist, die richtige Richtung und die gescliwindigkeitsempfindliche Vorrichtung 56 erzeugt lediglich ein der Geschxvindigkeitshöhe proportionales Signal. Ein von einem Differentiator 57 und einem Begrenzer 58 erzeugtes Beschleunigungssignal bildet ein Ausgangssignal, wenn die Beschleunigung eine darin programmierte Grenze überschreitet. Die Ausgangssignale des Beschleunigungs-Begrenzers 58 v/erden ah eine Gummiervorrichtung 59 über den Arbeitskontakt 60 des Fahrt-Relais G zur Schubsteuerung 40 gekoppelt, um diese Steuerung entsprechend der vom Beschleuniger 58 gesetzten Beschleunigungsgrenze zu modifizieren. Das Ausgangssignal des Differentiators 57 ist ausserdem an die Eingangsklemme eines Funktionsgenerators 61 gekoppelt, der durch eine darin gezeigte Funktion beherrscht wird, die eine Stossbegrenzungssteuerung darstellt. Das Beschleunigungssignal vom Differentiator 57 wird vom Funktionsgenerator 61 modifiziert und er gibt ein Signal ab, das das Rucken oder die Änderungsrate der Beschleunigung angibt. Ein weiterer Begrenzer 62 setzt diesem Ruck- oder Stoßsignal eine Begrenzung und erzeugt ein Signal zur Übertragung zur am. Fahrzeug befindlichen Schubsteuerung 4-0 über die Summiervorrichtung 59· Aus dieser Rückkopplungssehleife mit sowohl einer Beschleunigungs- als auch einer Stossbegrenzung ist ersichtlich, dass das Fahrzeug an einem genauen Ort ohne die Verwendung von

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Reibungsbremsen zum Stehen gebracht werden kann. Es ist zu beachten, dass die durch die Begrenzer 58 und 62 gesetzten · Grenzen Maximumgrenzen sind, die mit dem Anhalte-Profil vereinbar sind, wie es durch die in Figur 1A gezeigte Vorrichtung bestimmt ist, nämlich durch den Geschwindigkeitsprofilspeicher 22, der die Schubsteuerung 2Ίa zum Bewirken eines angenehmen Geschwindigkeitsverlauf s für das Fahrzeug beherrscht. Es ist ausserdem zu beachten, dass die Position des Fahrzeugs durch das gesamte System überwacht wird und dass das Präzisions-Anhalten entsprechend der Position des Fahrzeugs relativ zum Wechseldraht 13· in Abhängigkeit vom durch die Antenne 30 übertragenen Signal erfolgt. . .

Es ist ein Ton-Generator 70 vorgesehen, der das Doppel des Kommunikationssignals zwischen der Strecke und dem Fahrzeug darstellt. Der Ton-Generator 70 erzeugt eine Trägerfrequenz J„* und eine Kombination von·Hilfsträgern innerhalb des. Empfangsbereichs des Empfängers 11. Ein Sender 71 erzeugt Ausgangssignale zur Leitung über die Antenne 30 und über den Wechseldraht 13 zum Empfänger 11. Der Generator 70 erzeugt eine konstante Tonfrequenz, die mit dem Sender 71 gekoppelt ist und zur Feststellung der Position des Fahrzeugs verwendet wird. Wie bereits erwähnt, wird der konstante Ton über den V/echseldraht gesendet und seine Phase ändert sich bei jedem iJberkreuzungspunkt des Wechseldrahts, an dem das Fahrzeug vorbeifährt. Diese Phase wird vom Empfänger 11 in Kombination· mit dem Übergangsdetektor 14 festgestellt. Ein Markendetektor 72 ist am Fahrzeug angeordnet und wiederholt das Markier-Ortsbestimmungssignal vom Strekkenkontrollpunkt 17· Der Markendetektor 72 spricht auf den Kontrollpunkt 17 an und erzeugt ein Ausgangssignal aneinen monostabilen Multivibrator 73· Der Generator ¹^O erzeugt ein tonfrequentes Signal während der Einschaltzeit dfeses monostabilen Multivibrators 73, und dieses Signal wird an den Sender zum Empfang an der Strecke durch den Empfänger 11 über einen anderen

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Hilfsträger weitergegeben. Auf diese V/eise ist das Dreifachüberwachungssignal, v/ie vorher Td e schrieb en, zufriedengestellt»

Ein Fehlfunktions-Anzeiger und Hufapparat 74 kann zur übertragung eines Fehlfunktionssignals oder einer Sprechinformation über einen weiteren Hilfsträger des Tongenerators dienen.

Die vom FM-Empfanger J1 empfangenen Signale enthalten eine Anzahl von Hilfsträgern; einer von ihnen dient dem Übertragen von Sprechverbindungen zum Fahrzeug oder zu auf diesem arbeitenden Personal. Ein Tiefpassfilter 75 filtert diesen Hilfsträger aus und das Signal wird in einem Verstärker 76 verstärkt und als Ausgangssignal eines Kopfhörers oder Lautsprechers 77 wiedergegeben.

Eine vom Flip-Flp 38 zurückgelegte Schleife ist mit einem Modulator 4°/ und weiter mit dem Ton-Generator 70 gekoppelt, welcher eine weitere Hilfsträgerfrequenz zur übertragung zum zentralen Rechner einsetzt, womit überprüft wird, dass das Ton-Diskriminatorsignal die abwechselnden positiven und negativen Impulse des Eahr-Signals enthält, das zur Überprüfung der Gültigkeit des Schubbefehlsignals verwendet v/ird.

Am Fahrzeug befindet sich weiterhin ein örtlicher Kommandoempfänger 80, der Signale von einer'untergeordneten Empfängerschleife 81 erhält. Die zur Schleife 81 übertragene Information kommt über Hilfsschleifen, die hauptsächlich in Bahnsteig- und Haltebereichen angeordnet sind. Der 'örtliche Kommandoempfänger 80 kann allgemein zwei Signale verarbeiten, nämlich Türsteuerungssignale und Richtungssteuerungssignale zum Steuern der Gchaltstrecken eines Relais DR bzw. für den Richtungs-Speicher 46. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass starre Grenzen bei der Steuerung der Bits des Richtungs-Speichers 46 auferlegt sind. Der Kommandoempfänger 80, der die Richtungssignale verarbeitet, die die Richtungs-Speicherbits schalten, ist'sehr un-

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empfindlich und reagiert nicht auf falsche Signale. Die Richtungssignale werden den Fahrzeugen über Koppelspulen übertragen, die nur im Bahnsteigbereich und an den Fahrbahn-Verkehrsbereichen angeordnet sind. Inzeigesignale von Signalen, die · von einem Status-Ermittler 82 und einem Status-Sender 83 erzeugt werden, um den Empfang und die korrekte Verwirklichung . der Befehle zur Änderung des Richtungs-Speichers 4-6 zu bestätigen, werden vom Fahrzeug zur Strecke durch dieselben Kopp·?- lungsspulen übermittelt. Es liegt also eine ausreichende Sicherheit vor, dass der Richtungs-Speicher am Fahrzeug entsprechend den Befehlen des Linienüberwachungsrechners 23 eingestellt ist und in diesem Zustand bleibt, bis das Fahrzeug das andere Ende des Systems erreicht.

Im folgenden wird eine Zusammenfassung der Sieherhexts-üntersysteme unter Bezugnahme.auf Figur 3 erläutert. Der sichere Betrieb eines automatisierten Transportsystems erfordert korrekte Eingangssignale an das Steuerungssystem und fehlerfreie Befehle vom Steuerungssystem. Der Zweck des Sicherheits-Untersystems liegt deshalb darin, sicherzustellen, dass das System nur dann arbeitet, wenn diese Bedingungen erfüllt sind. Zwei

wichtige Bereiche, die das Sicherheits-Untersystem betreffen, sind Richtigkeits-Meldungsübertragungen zv/ischen dem Steuersystem und jedem Fahrzeug sowie die Richtigkeit der vom zentralen Steuerzentrum getroffenen Handlung. Die Sicherheitsfunktion berechnet und überwacht ständig den Betrieb sämtlicher Fahrzeuge und legt jedem Fahrzeug eine Sicherheits-Geschwindigkeitsgrenze auf, die auf seiner Geschwindigkeit und seiner Position relativ zum vorausfahrenden Fahrzeug und auf anderen Erwägungen beruht wie beispielsweise Kurven und örtliche Bereichs-Geschwindigkeitsbeschränkungen. Eine Berechnung der sicheren Geschwindigkeitsgrenze hängt von zuverlässigen Fahrzeugpositionsinformationen und richtigen Rechnungen ab.. Die Berechnungen werden dadurch gesichert, dass vollständige.iJbereinstim-

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mung zwischen unterschiedlichen Berechnungen gefordert wird, die von zwei unabhängigen Rechnerprogrammen durchgeführt werden, welche bei Sicherheitsbetriebsberechnungen als A und B bzw. 90 und 91 bezeichnet werden. Diese Berechnungen werden in einem zeitlichen Zyklus durchgeführt, der im Vergleich zur Reaktionszeit des Fahrzeugs extrem kurz ist und typisch im Bereich von 50 Millisekunden liegt. Die Berechnungen selbst werden weiterhin dadurch bestätigt, dass die Daten eines simulierten, mit iibergeschwindigkeit fahrenden Fahrzeugs 92 eingesetzt werden und dass die beiden Berechnungen A und B das System abschalten, wenn diese übergeschwindigkeit anhält.

Bei der Entlangbewegung jedes Fahrzeugs erzeugt dieses jedesmal einen Impuls, wenn es die Übergänge des Wechseldrahts 13 überläuft. Die Stellung wird genau bestimmt, indem diese Impulse gezöfiLt werden, und die Positionsdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Berechnungen ergibt die Fahrzeuggeschwindigkeit. Da diese Lageinformation grundlegend für die gesamte Arbeitsweise ist, wird noch eine unabhängige Positionsbestimmung durchgeführt, indem die Vorbeifahrt jedes Fahrzeugs von den Strecken-Kontrollpunkten 17 festgestellt wird. Diese beiden unabhängigen Positionsmessungen überwachen sich gegenseitig: der Kontrollpunkt 17 muss zu einem Zeitpunkt passiert v/erden, zu dem eine Zählung aufgrund eines Übergangs am Wechseldraht 13 erfolgt; die Yfechseldrahtzählung muss jedesmal erfolgen, wenn ein Kontrollpunkt 17 passiert v/ird. Ausserdem muss bei jeder Vorbeifahrt an einem Kontrollpunkt 17 sowohl der Kontrollpunkt als auch das Fahrzeug dieses berichten. Wird diese Dreifachubereinstimmung nicht erzielt, wenn das Fahrzeug am Kontrollpunkt vorbeifährt, so ist dies ein Grund für das Abschalten des Systems.

Das Abschalten des Systems wird durch das Fahr-Signal aufgehalten. Solange dieses Signal im Steuerzentrum erzeugt wird

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und an jedem Fahrzeug empfangen wird, arbeitet das System unter der Leitung der überwachenden Programme· Das Fahr-Signal wird nur erzeugt, wenn die Positions-Eingangssignale und die Berechnungen übereinstimmen,_v wenn über alle Fahrzeuge Klarheit besteht und wenn die Verbindung mit diesen Fahrzeugen bestätigt ist. Das Aufhören des Fahr-Signals führt zu gleichzeitigem Nothalt aller Fahrzeuge durch ein am Fahrzeug befindliches· äusfallsicheres System.

tJber jedes Fahrzeug muss ständig volle Klarheit bestehen, aus-ser wenn es, von der Leistung abgeschaltet, in der Garage steht. Die Verbindung zwischen jedem Fahrzeug und dem Steuerzentrum muss absolut sein. Es muss unmöglich sein, dass ein Fahrzeug unter der Steuerung eines anderen Fahrzeugs fährt, ohne dass ein sofortiges Abschalten erfolgt. Eine· verlässliche Kommunikation aller Fahrzeuge ist durch ein Eigenlxniensystem 93 gegeben, das ein unterschiedliches Frequenzpaar für jedes Fahrzeug verwendet. Die Signale werden vom Wechseldraht 13 übertragen und sind mit den Fahrzeugen induktiv gekoppelt.

Das Fahr-Signal wird als Kanalsicherheits- und Fahrzeugzählungsüberwachung verwendet. Jeder Sicherheitsberechnung folgt die Übertragung eines Fahrimpulses zu den Fahrzeugen. Die Fahrzeuge v/iederholen diesen Impuls und geben ihn zum Steuerzentrum zurück. Die nächste Berechnung führt nur dann zu einem Fahr-Signal, wenn die Fahrzeuge in der vom Programm geforderten V/eise auf den ersten Fahrimpuls geantwortet, haben. Die Antwort auf diesen Fahrimpuls erlaubt die Fortsetzung des Zyklus. Zufriedenstellende Ergebhisse der Kommunikati-onsberechnung A,90 erzeugen einen Fahr-Impuls einer Art, beispielsweise. (+) und zufriedenstellende Ergebnisse der Berechnung B,91 erzeugen einen Fahr-Impuls einer anderen Art, also (-). Fortgesetzter Betrieb erfordert abwechselnden Empfang der beiden Impulse (+) und (-). TJm sicherzustellen, dass ein Fahrzeug nicht auf einen Fahr-Impuls für ein an-

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deres Fahrzeug reagiert, wird das simulierte Übergeschv/indigkeitsfahrzeug 92 anstelle des jeweiligen Fahrzeugs einmal alle N Sekunden für die Positionsdaten genommen, wobei N der ganzen Zahl von Fahrzeugen entspricht. Dieses Ersetzen führt dazu, dass dieses Fahrzeug in diesem Abtastzyklus kein Fahr-Signal erhält. Die Antwort von diesem Fahrzeug muss also zu dieser Zeit ebenfalls das Fahr-Signal auslassen, vorausgesetzt, dass das Fahrzeug nicht auf irgendeines der Signale antwortet, die für ein anderes Fahrzeug bestimmt sind. Nach K Abtastungen muss die zentrale Steuerung ein Fahrtüberprüfungssignal erzeugen, das sicherstellt, dass die Kommunikationssignal-Sicherheitsüberprüfung an allen Fahrzeugen vorgenommen worden ist. Dies ergibt eine Zählungsüberprüfung, wie sie durch die Rückkopplungsschleife zum Fahrzeugzähler ?A dargestellt ist.

Die mit einem Bahnsteig- und Streckenfahrtprogramm 95 zusammenhängenden Funktionen wie die Türsteuerung und^die Richtungszuweisung dürfen auf der Hauptlinie nicht unter Unfallgefahr gesteuert werden. Diese Funktionen werden von dem getrennten, induktiv gekoppelten System des Programms 95 durchgeführt, das nur erreicht werden kann, wenn ein Fahrzeug sich in der richtigen Position im Bahnsteig oder im Streckenfahrtbereich befindet. Die Steuerungssignale für diese Funktionen unterscheiden sich vollständig von den durch das ganze System auf dem './echseldraht übertragenen Signalen.

Da die Sicherheit von der strikten Rechenschaft über alle Fahrzeuge abhängt, muss die Einfügung eines Fahrzeugs in das System oder das Entfernen eines Fahrzeugs aus dem System die Zählerfordernisse zufriedenstellen. Das Fahrzeug muss ein stetiges Fahr-Signal erhalten oder es kann sich nicht bewegen. V/ird ein Fahrzeug in das System eingefügt, so kann seine Kommunikationsausstattung nur dann ein Fahr-Signal ergeben, wenn es die Zählung und die Sicherheitsüberwachungen zufriedenstellt. Da das

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Fahrzeug in das System aus dem Abstellbereieh eingefügt v/ird, gehen entweder diese Überwachungen zur Zufriedenheit aus oder es kann sich nicht aus dem tJberwachungsbereich hinausbewegen.

Wird ein Fahrzeug.aus dem System entfernt., so muss unter "Überwachung durch den Sicherheits-Funktionsrechner 10 in den Abstellbereich gefahren werden. Nachdem das Fahrzeug von der Hauptlinie wegbewegt worden ist, wird seine Zentralsteuerungs-Kanalausstattung auf einen von der Hauptlinie getrennten Abschnitt des Wechseldrahts 13 im Abstellbereich geschaltet. , Nachdem bestätigt worden ist, dass das Fahrzeug richtig.identifiziert ist, kann die Entfernung vervollständigt werden, indem die Kanalausstattung dieses Fahrzeugs abgehärfgt und seine Entfernung in der Überprüfungslogik des Fahrzeugzählers 94- registriert worden ist. Die sich auf die Einfügung und die Entfernung von Fahrzeugen beziehende Information wird von einem Programmgerät 96 durchgeführt.

Da zum Anhalten der Schub umgekehrt werden muss, wird das Fahr-Zeugsicherheitssystem auch gebraucht, um sicherzustellen, dass eine langanhaltende Schubumkehr nicht dazu führt, dass das Fahrzeug rückwärts entgegen dem Verkehr läuft. Der Tachometer 45 wird von einer Führungsrolle angetrieben, die die Fahrzeugbewegung und Richtung abfühlt. Das eusfallsichere Schubsteuerrelais v/ird nur dann erregt gehalten, wenn die Fahrzeugbewegung mit der en autorisierten geographischen Orten durch den Sicherheit s-Funktionsrcchner 10 gewählten Richtung übereinstimmt. Hat entgegengesetzter Schub die Fahrzeuggeschwindigkeit auf Null gebracht, so öffnet das Relais TG seinen Arbeitskontakt und verhindert ein weiteres Aufbringen von Schub, bis die Schubsteuerung in Übereinstimmung mit der im Fahrzeug gespeicherten Arbeitsrichtung gebracht ist.

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Die beschriebene Vorrichtung ergibt die Möglichkeit zur Bestimmung der Fahrzeugposition mit hoher Auflösung» Darüber hinaus schafft sie einen sicheren Kommunikationskanal zwischen Fahrzeug und Strecke' zum Steuern einer Aneahl von Fahrzeugen,. die entlang derselben Strecke fahren, sowie die Möglichkeit, das Fahrzeug genau an ausgewählten Orten zum Stehen zu bringen, ohne dass hierzu konventionelle Bremsen erforderlich wären. ' ·

Zusammengefasst dargestellt, ist ein System zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugs entlang der Strecke von einem ent-. fernten Streckenort aus geschaffen worden, mit einer ersten Einrichtung, die einen Wechseldraht entlang der Strecke umfasst, zum Bestimmen des Orts des Fahrzeugs durch Zählen der bei Vorbeifahrt des Fahrzeugs an Überkreuzungspunkten im Wechseldraht erzeugten Energieimpulsen. Eine zweite Einrichtung, die im Abstnnd voneinander angeordnete Streckenmarkengeber enthält, liefert ein intermittierend den Ort des Fahrzeugs meldendes Signal, während eine Steuereinrichtung zum Erzeugen eines Signals geschaffen worden ist, die ermöglicht, dass das Fahrzeug nur dann weiterfährt, wenn der Ort des Fahrzeugs, wie er durch die erste und die zweite Einrichtung bestimmt worden ist, bei Vorbeifahrt an jedem der I.iarkengeber im wesentlichen derselbe ist» Dabei ist ein Steuersystem geschaffen worden mit einem Fahrzeugfunktions-Stcuergerät zum Beherrschen der das Fahrzeug treibenden Leistung entsprechend geeigneten Steuersignalverläufen von der Strecke aus. Hierbei wird ein Bremssignalverlauf erzeugt, der in die Steuervorrichtung einbezogen ist zum Einleiten einer Umkehr der Beförderungskraft in Übereinstimmung mit der Position relativ zu einer ausgewählten Haltestollung. Ausserdem ist zum Anhalten des Fahrzeugs in der gewünschten Stellung eine Einrichtung zum Abkoppeln der Antriebskraft bei Auftreten einer Fahrzeuggeschwindigkeit'und bei gegebener Verzögerung nach dem Verlauf vorgesehen.

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Claims

Patentansprüche

rrichtung zum Steuern der Bewegung von· Fahrzeugen entlang ner Strecke für die Fahrzeuge, gekennzeichnet durch einen Wechseldraht (13) entlang der Strecke, eine Positionsfühleinrichtung (71 »30,13,11 »14-,15) zum Erzeugen" elektrischer Impulse auf die Vorbeifahrt eines betreffenden der Fahrzeuge an Übergängen (IL, Tp, T,, T) im Wechseldraht .und zum im wesentlichen kontinuierlichen Registrieren der augenblicklichen Position des Fahrzeugs durch Zählen der elektrischen Impulse, Positionsüberprüfungseinrichtungen mit einer Reihe von Streckenmarkengebern (17)» die im Abstand entlang der Strecke angeordnet sind und von denen Jeder auf die Vorbeifahrt eines Fahrzeugs'an ihm anspricht und ein Streckenmarkensignal abgibt, und durch eine Steuereinrichtung (16,"18) · zum Abgeben eines Alarmsignals, falls kein Streckenmarkensignal empfangen wird, wenn die von der Positionsfühleinrichtung registrierte Position im wesentlichen dem Ort eines der Streckenmarkengeber entspricht. ■
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Senderund Empfängereinrichtun@j«(11, 12, 31, 71) zur individuellen Kommunikation mit jedem der Fahrzeuge über den Wechseldraht (13).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsfühleinrichtung (11, 14) zum Abgeben der elektrischen Impulse auf Änderungen in dor Polarität eines Signals anspricht, das vom Jeweiligen Fahrzeug über den Wechseldraht (13) empfangen wird..

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4-, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ' die Positionsfühleinrichtuhg (11, 14, 15) ein Zählersignal bei jedem aufeinanderfolgenden Abzählen einer Anzahl der elektrischen Impulse gleich der Anzahl der Übergänge (Tx,, ^fJ?2» T,, T_n) zwischen den Orten aufeinanderfolgender Strekkenmarkengeber (17) abgibt und die Gteuereinrichtung (16, 18) das Alarmsignal abgibt, wenn nicht im'wesentlichen gleichzeitig mit dem Empfang des Zählersignals von der Positionsfühleinrichtung das Streckenmarkensignal eingeht.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4- zur Verwendung für Fahrzeuge, die mit einer Einrichtung zum Pieagieren auf die Vorbeifahrt an einem Streckenmarkengeber zum Übertragen eines Fahrzeug— markensignals über den Wechseldraht ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (16, 18) das Alarmsignal abgibt, wenn ein Streckenmarkensignal und ein Fahrzeugmarkensignal vom jeweiligen Fahrzeug nicht beide im wesentlichen gleichzeitig mit dem Eingang des Zählersignals von der Positionsfühleinrichtung eingehen.

6· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 zur Verwendung mit Fahrzeugen, die mit einer Einrichtung zum Übertragen eines Bestätigungssignals zur Vorrichtung auf den Empfang eines zum Fahren befähigenden Signals von der Vorrichtung hin ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die befähigenden Signale zur Übertragung zum Fahrzeug abgibt und eine Anzahl von Kommunikationsüberwachungseinrichtungen (19) entsprechend den jeweiligen Fahrzeugen enthält, von denen jede" ein Fehlersignal sowohl im Fall, dass kein Bestätigungssignal vom entsprechenden Fahrzeug in Antwort auf ein befähigendes Signal, das zum Fahrzeug gesendet worden ist, eingeht, als auch im Fall, dass ein Bestätigungssignal vom Fahrzeug eingeht, wenn kein· befähigendes Signal zum Fahrzeug gesendet worden ist, liefert.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Zusammenfassungseinrichtung (20, 21), die ein Alarmsignal auslöst, wenn ein Fehlersignal von einem oder mehreren der ■ Kommunikationsüberwachung^seinrichtungen (19) abgegeben wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl der Positionsfühleinrichtungen entsprechend jeweiligen Fahrzeugen.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Rechner (10), der auf die Wiederholungsfrequenz der elektrischen Impulse von jeder der Positionsfühleinrichtungen (11, 14, 15) und auf die Zählungen, die in jeder der Positionsfühleinrichtungen registriert sind, anspricht zum Berechnen des Orts, der Geschwindigkeit und der maximal sicheren Geschwindigkeit jedes Fahrzeugs· ·

10· Vorrichtung nach Anspruch 9 und Anspruch 6 oder 7_t dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (10) die befähigenden Signale abgibt, und zwar nur dann, wenn die berechnete Geschwindigkeit niedriger ist als die berechnete maximal sichere Geschwindigkeit für jedes der Fahrzeuge..

11, Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (92) zum Abgeben von Signalen, die ein mit tibergeschwindigkeit fahrendes Fahrzeug simulieren, zum Speisen des Rechners (10) zur Versicherung, dass vom Rechner auf solche Signale hin kein entsprechendes befähigendes Signal abgegeben wird. -

12.Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner (10) unter Verwendung abwechselnder Programme (A,90; B,91) aufeinanderfolgende Berechnungen der ■ Position, der·Geschwindigkeit und der maximal sicheren Ge-

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schwindigkeit des Fahrzeugs durchführt und die befähigenden Signale nur abgibt, wenn die Ergebnisse der folgenden Berechnungen mit denen der vorhergehenden Berechnungen übereinstimmen.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die befähigenden Signale aus einer Serie von Impulsen abwechselnder Polarität entsprechend den jeweiligen aufeinanderfolgenden Berechnungen bestehen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine an den jeweiligen Fahrzeugen anzubringende Einrichtung zum Übertragen des Bestätigungssignals, jeweils mit einer ersten und zweiten Triggerschaltung (35» 36) und einem bistabilen Multivibrator (38), wobei die erste und die zweite Triggerschaltung auf die jeweiligen Polaritäten der das befähigende Signal bildenden Impulse ansprechen und ein- bzw. ausschaltende Impulse an den bistabilen Multivibrator abgeben, dessen jeweiliges Zustandskippen ein alternierendes Signal ergibt, das (über 4-9/ das Bestätigungssignal bildet.

15· Vorrichtung zum Steuern des von einer. Antriebseinrichtung an einem Fahrzeug entwickelten Schubs entsprechend dem V/ert eines Befehlssignals, gekennzeichnet durch eine Schubsteuereinrichtung (40), die selektiv zum Empfang des Befehlssignals anschliessbar ist, so dass der Schub entsprechend dem V/ert des Befehlssignals gesteuert -wird, und die auf ein Stossbegrenzungssignal (von 61, 62) anspricht, das als Funktion der Beschleunigung und der Änderungsrate der Beschleunigung des Fahrzeugs zum derartigen Steuern des Schubs abgeleitet ist, dass die Beschleunigung stetig auf Null vermindert wird, wenn die Schubsteuerungseinrichtung kein Befehlssignal empfängt«

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16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des Schubs wählbar ist, so dass "bei Anhängen der Schubsteuereinrichtung (40) vom Befehlssignal "bei einer geeigneten Fahrzeuggeschwindigkeit und Beschleunigung und bei Wahl der Schubrichtung entgegengesetzt zur Fahrzeugbewegung die Fahrz.euggeschwindigkeit entsprechend einem weichen Bremsverlauf auf Null vermindert wird. ■ '

17· Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine, auf die Polarität des Befehlssignais ansprechende Einrichtung (48) zum Wählen der Schubrichtung entsprechend der Polarität. · . '

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb die Schub Steuereinrichtung (4-0) das . _: Befehlssignal sowohl dann empfängt, wenn die gewählte Schubrichtung in der Richtung einer gewählten Bewegungsrichtung für das Fahrzeug liegt, als auch, wenn die gewählte Schübrichtung der gewählten Bewegungsrichtung entgegengesetzt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit höher'als ein Schwel- _: lenv/ert ist, so dass bei Wahl der Schubrichtung entgegen der Fahrzeug-Bewegungsrichtung der sanfte Bremsverlauf eingeleitet wird, wenn der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit unter den Schwellenwert fällt, . ■

19· Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Richtungs-Speicher (46) zum Registrieren einer für die ge-? wählte Bewegungsrichtung des Fahrzeugs charakteristischen. Information zum entsprechenden Abgeben eines ersten bzw. eines zweiten gewählten Richtungssignals, durch eine Schwelleneinrichtung.(55), die auf Fahrzeuggeschwindig- ^ · keiten über dem Schwellenwert anspricht und ein erstes oder ein zweites Richtungssignal entsprechend der .Bewegungsrichtung des Fahrzeugs abgibt, eine Einrichtung (40) zum Abgeben eines ersten oder eines zweiten Schubrichtungs-

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signals entsprechend der gewählten Schubrichtung, ein erstes und ein zweites Oder-Gatter (50, 5"0 mit je zwei Eingängen, die das erste "bzw. zweite Schubrichtungssignal und das erste bzw· zweite angefühlte Richtungssignal empfangen, ein erstes und ein zweites Und-Gatter (52, 53)» die die ersten bzw. die zweiten gewählten Richtungssignale und die Ausgahgssignale des ersten "bzw. des zweiten Oder-Gatters empfangen, ein drittes Oder-Gatter (54-) mit zwei Eingängen, das die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Und-Gatters empfängt, und durch ein in Antwort auf ein Aus gangs signal vom dritten Oder-Gatter (54-) anziehendes . Relais (TG), das zum Anschliessen der Schubsteuereinrichtung (40) betätigbar ist, die das Steuersignal empfängt,

20. Vorrichtung zum Steuern der Bewegung von Fahrzeugen entlang einer Strecke für diese Fahrzeuge, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die auf ausgewählte Parameter ansprechen, die auf jedes der Fahrzeuge.bezogen sind, um auf dieses Fahrzeug bezogene Daten zu ergeben, durch einen zum Verarbeiten dieser Daten in einer Aufeinanderfolge von Zyklen unter Verwendung unterschiedlicher Programme angeordneten Rechner (10), der zur Fahrt befähigende Signale abgibt, wenn die Ergebnisse der folgenden Zyklen mit denen der vor hergehenden Zyklen übereinstimmen und darüber hinaus eine akzeptable Kombination der Parameter anzeigen, und durch einen Fahrzeugsimulator (92), der periodisch an den Rechner Daten liefert, die sich auf eine unannehmbare Kombination von Fahrzeugparametern beziehen, zum Überprüfen, dass der Rechner die befähigenden Signale auf solche Daten hin nicht erzeugt.

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21. Vorrichtung nach, Anspruch 2O₁ dadurch gekennzeichnet,

die "befähigenden Signale aus einer Anzahl von Signalen abwechselnder Polarität entsprechend jeweils einem der aufeinanderfolgenden Zyklen bestehen* '

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21 zur Verwendung bei einem mit einer Vorrichtung zum Antworten auf die befähi-" genden Signale ausgestatteten Fahrzeug zum Abgeben jeweiliger Bestätigungssignale zur Übertragung zum Rechner, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner einen Systemnotfall im Fall eines von einem der Fahrzeuge eingehenden Bestätigungssignals, wenn diese Ergebnisse eine unannehmbare Kombination der Parameter anzeigen, einleiten kann.

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