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Steuereinrichtung zum Einstellen und Sichern von- Fahrwegen
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des spur gebundenen Landverkehrs Die Erfindung bezieht sich auf eine
Steuereinrichtung zum Einstellen und Sichern von Fahrwegen des spurgebundenen Landverkehrs
über mehrere Weichen vom Fahrzeug aus unter Verwendung von auf den Fahrzeugen gespeicherten
Fahrweginformationen.
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Diese Steuereinrichtungen können Anwendung finden bei den verschiedensten
Bahnen, die entweder an Seilen oder Gestängen hängend geführt oder aber auf mindestens
einer Schiene fahren. Dabei soll es gleichgültig sein, ob die verschiedensten Fahrwege
über Weichen geführt sind, die sich an der Strecke befinden oder als Fahrzeugweichen
ausgeführt sind. Im letzteren Falle wird ein auf den Fahrzeugen freigegebenes Weichenlagekennzeichen
zur Fahrwegsteuerung auf dem Fahrzeuge selbst verarbeitet. Im anderen Fall wird
das freigegebene Weichenlagekennzeichen vom Fahrzeug aus an streckenseitige Einrichtungen
zur dortigen Weichensteuerung übertragen, beispielsweise auf induktivem Wege. Die
Informationsübertragung erfolgt dabei über eine am Fahrzeug vorhandene induktive
Sendeantenne in eine ortsfeste induktive Empfangsantenne. Von dort aus gelangen
die Signale in eine Empfangs- und Auswerteeinrichtung, in welcher sie zu Steuerbefehlen
für die betreffende Weiche umgewandelt werden.
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Bei Straßenbahnen obliegt es dabei dem Fahrzeugführer, von Fall zu
Fall vor dem Passieren einer Weiche entspre-chend seinem ge-
wünschten
Fahrweg ein diesbezügliches Weichenlagekennzeichen auszuwählen und an die betreffende
ortsfeste Einrichtung zu übertragen.
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Im-Zuge der Automatisierung bestand der Wunsch, das Fahrpersonal auch
bei Straßenbahnen zu entlasten und dieJenigen Weichen, die von einer bestimmten
Strtßenbahnlinie im Rahmen des für diese Linie vorgesehenen Fahrweges passiert werden,
aufgrund einer speziellen Linienkennung.selbsttätig zu stellen (DT-PS 2 444 407).
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Bei diesen Einrichtungen werden die Kommandos zur Weichensteuerung,
also links, geradeaus oder rechts durch die speziellen Linienkennungen ersetzt,
die e z falls von den Bahnen an die ortsfesten Einrichtungen übertragen werden.
Nach dem Empfang und einer speziellen Decodierung liegen in der Streckeneinrichtung
wiederum die zur Weichenstellung erforderlichen Steuerkennzeichen vor. Auf eine
ähnliche Art und Weise ist wie bei Vollbahnen unter Zuhilfenahme der Jeweiligen
Zugnummer eine Art Selbststellbetrieb möglich.
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Nachteilig ist bei den bekannten Einrichtungen, daß es nicht ohne
weiteres möglich ist, im Fahrbetrieb zur Fahrstraßenwahl und -einstellung die Belegung
des Streckennetzes und dispositive Gesichtspunkte mit zu berücksichtigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einstellen und Sichern
von Fahrwegen durch eine Einrichtung zu ermöglichen, welche die Steuerung von Weichen,
insbesondere von Fahrzeugweichen, schrittweise, abhängig von einer durch eine ortsfeste
Zentrale ermittelten Betriebslage durchführt. Das Stellen der Weichen soll also
erst kurz vor dem Zeitpunkt des Befahrens erfolgen. Es ist also, mit anderen Worten
ausgedrückt, nicht daran gedacht, daß die Einstellung aller zu einer Fahrstraße
gehörenden Weichen mit anschließender mechanischer oder elektrischer Verriegelung
bereits vor der Einfahrt des Fahrzeuges in diese Fahrstraße erfolgt. Eine derartige
Verfahrensweise ist vom Prinzip her schon nicht möglich, wenn es sich beiden Weichen
um Fahrzeugweichen handelt.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die gemeinsame Anwendung
folgender Einzelmerkmale gelöst: Auf den Fahrzeugen ist ein die zum Durchfahren
eines vorgegebenen
Fahrweges erforderlichen Weichenlagekennzeichen
in der Fahrwegreihenfolge aufnehmender Fahrwegspeicher vorgesehen mit schrittweiser
Abarbeitung der Weichenlagekennzeichen; in Fahrrichtung vor jeder Weiche sind in
einem vorgegebenen Sicherheitsabstand ein Fahrzeugdetektor für Fahrzeugmeldungen
nach einer ortsfesten Zentrale und ein Sender für ein von der Zentrale auf das Fahrzeug
zu übertragendes Weichenfreigabe- oder sperrkennzeichen angeordnet; auf den Fahrzeugen
ist ferner für die Weichenfreigabe- und -sperrkennzeichen eine Empfangs- und Auswerteeinrichtung
zur Ausgabesteuerung Jeweils eines aktuellen Weichenlagekennzeichens sowie zur Beeinflussung
einer Fahr- und Bremssteuerung vorgesehen.
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Der Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß mit Hilfe der Steuereinrichtung
das Stellen von Fahrwegen vom Fahrzeug aus ermöglicht wird unter Berücksichtigung
der Fahrmöglichkeiten und dispositiver Gesichtspunkte.
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Der auf den Fahrzeugen vorgesehene Fahrwegspeicher kann beispielsweise
vor dem Einfahren in die vorgeschriebene Fahrstraße über Funk mit den für die Weichenstellung
erforderlichen Weichenlagekennzeichen geladen werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es aber auch
möglich, daß in einem vorgegebenen Abstand vor der in Fahrrichtung liegenden ersten
Weiche eines Bereiches mit Selbststellbetrieb zum Feststellen von ankommenden Fahrzeugen
eine mit der Zentrale verbundene gesonderte Streckeneinrichtung vorgesehen ist,
über welche die Zentrale auf das passierende Fahrzeug alle die Weichenlagekennzeichen
überträgt, die zu einem durch die Zentrale kurzfristig bestimmten Fahrweg gehören.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 streckenseitige Einrichtungen
und Fig. 2 die Fahrzeugeinrichtung.
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Fig. 1 zeigt schematisch einen Streckenbereich, der in Fahrrichtung
F befahren wird und zwischen dem Bereichsanfang BA und dem Bereichsende BE mehrere
Fahrwegmöglichkeiten über Weichen W1
bis W4 zuläßt. Unter der Annahme,
daß es sich beim Ausführungsbeispiel um Fahrwegweichen und nicht um Fahrzeugweichen
handelt, sei darauf hingewiesen, daß Einrichtungen zum Empfang von Weichenlagekennzeichen
sowie zur Auswertung dieser Kennzeichen und zum Steuern der Weichen nicht dargestellt
sind, da diese Einrichtungen bei der Erläuterung der Erfindung unerheblich sind.
Eine zu dem Streckenbereich gehörende Zentrale ZE wird beispielsweise über Leitungen
L1 und L2 mit Gleisbesetzt- und Gleisfreimeldungen sowie mit dispositiven Informationen,
z.B. Fahrstraßenanforderungen, versorgt. Weiterhin ist die Zentrale ZE über einen
Datenkanal D0 mit einer in einem vorgegebenen Abstand vor der in Fahrrichtung F
liegenden ersten Weiche W1 befindlichen Streckeneinrichtung SG0 verbunden. Diese
Streckeneinrichtung besteht einerseits aus einem Fahrzeugdetektor FR0, der beispielsweise
als Achsmeldepunkt, als Anwesenheitsdetektor oder als beliebige Besetztmeldeeinrichtung
ausgebildet sein kann. Dieser Fahrzeugdetektor hat die Aufgabe, einen bei der Streckeneinrichtung
SG0 vorhandenen Zug der Zentrale ZE zu melden. Andererseits ist in der Streckeneinrichtung
SG0 ein Sender SR0 vorgesehen, über welchen die Zentrale ZE mit Hilfe des Datenkanals
D0 auf das passierende Fahrzeug alle diejenigen Weichenlagenkennzeichen überträgt,
die zu einem durch die Zentrale ZE kurzfristig vorher bestimmten Fahrweg über einen
Teil der Weichen W1 bis W4 überträgt. Dieser Fahrweg wird aufgrund der bekannten
Gleisbesetztmeldungen sowie weiterer dispositiver Informationen ermittelt. Wie später
an Hand der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 noch näher erläutert wird, werden die
auf das Fahrzeug übertragenen Informationen in einem Fahrwegspeicher des Fahrzeuges
zwischengespeichert.
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In Fahrrichtung vor jeder der Weichen W1 bis W4 ist in einem vorgegebenen
Sicherheitsabstand A jeweils eine Streckeneinrichtung SG1, SG2, SG3, SG41bzw.SG42
vorgesehen, die Jeweils über einen zugeordneten Datenkanal D1 bis D42 ebenfalls
mit der Zentrale ZE verbunden sind. Jede dieser Streckeneinrichtungen SG1 bis SG42
enthält einen Fahrzeugdetektor FR1, FR2, FR3, FR41 bzw. FR42 entsprechend dem Fahrzeugdetektor
FR0 in der Streckeneinrichtung SG0.
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Die Fahrzeugdetektoren FR1 bis FR42 haben ebenfalls die Aufgabe, beim
Annähern eines Fahrzeuges dieses der Zentrale ZE zu melden.
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Diese Meldung wird in der Zentrale ZE dazu benutzt, festzustellen,
ob aufgrund der vorhandenen Informationen die betreffende Weiche entsprechend dem
auf dem sich nähernden Fahrzeug vorhandenen Stellprogramm gestellt werden darf.
Je nach dem ermittelten Entscheidungsergebnis gelangt über denselben Datenkanal,
z.B. D1, über welchen die Fahrzeugmeldung in die Zentrale ZE gelangte, ein Weichenfreigabe-
oder -sperrkennzeichen zur betreffenden Streckeneinrichtung, z.B. SG1.Die Streckeneinrichtungen
SG1 bis SG42 enthalten je einen Sender SR1 bis SR42, der das Freigabe- oder Sperrkennzeichen
von der Zentrale ZE drahtlos, z.B. auf induktivem Wege, auf das passierende Fahrzeug
überträgt. Die weitere Verarbeitung dieser Kennzeichen wird nun an Hand der Schaltungsanordnung
nach Fig. 2 näher erläutert. Die Empfangs- und Auswerteeinrichtung enthält als wesentliche
Baugruppe einen Fahrwegspeicher FR, welcher die von der Zentrale ZE übermittelten
Weichenlagekennzeichen in der Reihenfolge des vorgeschriebenen Fahrweges zwischen
dem Bereichsanfang BA und dem Bereichsende BE (Fig. 1) aufnimmt. Zu dem Zweck ist
ein Fahrzeugempfänger FER mit einer Antenne AE vorgesehen, der beim Passieren der
Streckeneinrichtung SG0 (Fig. 1) die von der ZentraleZE ausgehenden Informationen
empfängt und schließlich über die Leitung L3, die als Vielfachleitung ausgebildet
sein kann, die einzelnen Weichenlagekennzeichen in den Fahrwegspeicher FR eingibt.
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Da es infolge irgendwelcher Störungen durchaus vorkommen kann, daß
die von der Zentrale ZE ermittelten Informationen nicht ordnungsgerecht im Fahrwegspeicher
FR eingegeben werden, wird zur Kontrolle ein Rückmeldekanal zur Zentrale ZE vorgesehen,
der aus einem über eine Leitung L4 mit dem Fahrwegspeicher FR verbundenen Sender
FSR nebst einer Antenne SRE besteht, über welchen die zwischengespeicherten Fahrweginformationen
nach der Zentrale ZE zurückgemeldet werden können. Hierzu ist an die Leitung L3
über ein Verzögerungsglied VD eine Abfrageeinrichtung AG angeschlossen, die Jeweils
im anschluß an die vollständige Übertragung der Weichenlagekennzeichen in den Fahrwegspeicher
FR diesen ohne Informationsverlust abfragt. Sollte nun die beschriebene Rückübertragung
in der Zentrale ZE ergeben, daß evtl. eines der im Fahrwegspeicher FR enthaltenen
Weichenlagekennzeichen nicht mit demJenigen übereinstimmt, das von der Zentrale
ZE ermittelt wurde, so kann dieses Prüfungs-
ergebnis beispielsweise
dazu verwendet werden, über eine der Streckeneinrichtungen SGl bis SG42 (Fig. 1)
auf jeden Fall das Weichensperrkennzeichen zu übertragen. Dies hätte zur Folge,
daß das Fahrzeug keine Weichenstellung vornimmt und noch vor der Weiche zum Halten
kommt. Nähere Einzelheiten hierzu werden nachfolgend beschrieben.
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Der Fahrzeugempfänger FER in der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 hat
nicht nur die Aufgabe, die von der Zentrale ZE über die Strekkeneinrichtung SGO
(Fig. 1) übertragenen Weichenlagekennzeichen in den Fahrwegspeicher FR zu geben,
sondern auch noch das von Fall zu Fall übertragene Weichenfreigabe- oder -sperrkennzeichen
zu ver arbeiten und weiterzuleiten. Zu dem Zweck ist an den Fahrzeugempfänger FER
ein ffl-Glied UD angeschlossen, das andererseits mit dem Ausgang des Fahrwegspeichers
FR verbunden ist. über dieses UND-Glied UD erfolgt die Ausgabe einesStellbefehls
STB auf Grund des aktuellen Weichenlagekennzeichens vom Fahrwegspeicher FR nur dann,
wenn die Leitung L5 das Weichenfreigabekennzeichen führt.
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über die Leitung L6 erfolgt andernfalls die Ausgabe des Weichensperrkennzeichens,
das auf eine Fahr- und Bremssteuerung FBG gelangt und hier bewirkt, daß das Fahrzeug
noch rechtzeitig vor der im Fahrweg nächsten Weiche, für die das empfangene Weichensperrkennzeichen
Gültigkeit hat, zum Stehen kommt. Es sei an dieser Stelle besonders darauf hingewiesen,
daß das Weichensperrkennzeichen nach dem Fail-safe-Prinzip ermittelt und verarbeitet
wird.
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Sowohl die Weichenfreigabekennzeichen als auch die Weichensperrkennzeichen
gelangen über ein ODER-Glied 01 auf den Fahrwegspeicher FR und bewirken eine Art
Fortschaltung des Informationsinhaltes, damit rechtzeitig vor dem Erreichen der
im vorgeschriebenen Fahrweg liegenden nächsten Weiche bzw. deren Streckeneinrichtung
wieder ein aktuelles Weichenlagekennzeichen am UD-Gliec UD vorliegt.