DE69200416T2

DE69200416T2 - Automatische Halte- und Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung und Fahrhilfe, insbesondere für Gleisfahrzeuge.

Info

Publication number: DE69200416T2
Application number: DE69200416T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Malon
Original assignee: Automatismes Controles et Etudes Electroniques SA
Current assignee: Automatismes Controles et Etudes Electroniques SA
Priority date: 1991-01-24
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1995-04-20
Anticipated expiration: 2012-01-14
Also published as: US5294081A; FR2672026A1; RU2068361C1; CA2059318C; DK0496650T3; FR2672026B1; DE69200416D1; ATE111831T1; EP0496650A1; JP2650809B2; JPH04334910A; ES2062867T3; EP0496650B1; MX9200290A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrhilfevorrichtungen für Schienenfahrzeuge.
Im französischen Patent 83 03 706, eingereicht am 7. März 1983 im Namen von Jean-Pierre Malon, ist eine Fahr- und/oder Regelvorrichtung für ein Schienenfahrzeug beschrieben, mit in aufeinanderfolgenden räumlichen Intervallen vorgesehenen Einrichtungen zum Unterteilen der für das Fahrzeug vorgesehenen Fahrstrecke, welche wenigstens ein in die Fahrstrecke eingeschriebenes Programm bilden, und mit Einrichtungen zum Erkennen der Grenzen der jeweiligen räumlichen Intervalle, die der Steuerung der Regelung und/oder Steuerung des Fahrzeugs dienen.
Die aufeinanderfolgenden räumlichen Intervalle sind durch entlang der Strecke angeordnete Baken begrenzt, die als Identifizierungscodes des wenigstens einen Programms ausgebildet sind, wobei die Erkennungseinrichtung einen Sensor zum Lesen der Codes und Einrichtungen zum Diskriminieren der Ausgangssignale des Sensors in Abhängigkeit von den Verarbeitungsbedingungen in bezug auf das Bestimmen des abzuarbeitenden Programms aufweist.
Die bekannte Vorrichtung des genannten Typs gewährleistet das sichere Bewegen von Zügen auf einem U-Bahnnetz.
Die Steuerung der Züge erfolgt durch die Kenntnis zweier wesentlicher Informationen.
Diese sind der Belegungszustand der Gleise vor dem betreffenden Fahrzeug (Signalgebung); und
die Begrenzungsmöglichkeiten auf der Strecke an dem Ort, an dem sich das Fahrzeug befindet (Geschwindigkeitsbegrenzungspolygon).
Bei der in dem genannten Patent beschriebenen Vorrichtung erfolgt die Übertragung des Signalzustands über in die Schienen eingespeiste Trägerfrequenzen.
Die auf dem Boden angeordneten Baken bestimmen die Geschwindigkeitsprofile. Sie werden im Zug von an Bord befindlichen Sensoren gelesen.
Ferner ist aus dem Patent 90 05 285, eingereicht am 25. April 1990 im Namen von ACELEC, eine automatische Geschwindigkeitsregelungsvorrichtung bekannt, die "löschbare" Baken verwendet, wenn mehrere Programme gelesen werden können.
In beiden genannten Fällen erfolgt die Geschwindigkeitsregelung durch Messung der Fahrzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Baken.
Bei beiden bekannten Regelungsvorrichtungen, die Verwendung finden können, hängt die Sicherheit der Vorrichtung von der perfekten Erkennung der am Boden befindlichen Baken ab.
Eine nicht erkannte Bake führt, örtlich begrenzt, zu einer Geschwindigkeit, die im Vergleich zu der bei normaler Erkennung aller Baken zulässigen Geschwindigkeit, überhöht ist.
Beispielsweise führt ein Erkennungsfehler, bei dem jede zweite Bake nicht erkannt wird, auf einer Strecke, auf der eine konstante Geschwindigkeit vorgesehen ist, zu einer Verdoppelung der maximalen zulässigen Geschwindigkeit des Zuges.
Im Gegensatz dazu beeinflußt das unbeabsichtigte Erkennen von "Phantombaken" die Sicherheit nicht nachteilig, da die Erkennung zusätzlicher, in der Realität nicht vorhandener Baken die maximale zulässige Geschwindigkeit künstlich senkt.
Es ist daher erforderlich, die Erkennung sämtlicher Baken jeder Linie sicher zu bestätigen, seien es feste oder bewegbare Baken.
FR-A-2 138 471 beschreibt eine automatische Geschwindigkeits- und Halteregelungsvorrichtung und Fahrhilfe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit Positionserkennungseinrichtungen, die in jedem Gleisabschnitt an festen Positionen vorgesehen sind, Empfangsantennen, Identifizierungseinrichtungen, im Fahrzeug vorgesehenen Einrichtungen zum Sicherstellen, daß nur die der Positionsidentität entsprechende geographische Information der Steuereinrichtung zugeleitet wird, einem Speicher für digital codierte Informationen bezüglich der Fahrtstrecke des Fahrzeugs, einer Sicherheitsfenster-Kohärenzeinrichtung zum Gewährleisten, daß die die Positionserkennungseinrichtungen betreffenden Signale und die vom Streckenspeicher kommenden Signale in einem bestimmten Intervall enthalten sind, und einem Steuersystem zum automatischen Betätigen der Bremsen bei einer längeren überhöhten Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Daneben ist die Verwendung von Initialisierungsmarkierungen aus der Schrift "Principes et fonctionnement du système d'aide la conduite, l'exploitation et la maintenance (SACEM)" von Jean-Paul Georges, veröffentlicht in der allgemeinen Zeitschrift der Chemins de Fer, Nr. 6, Juni 1990, Paris, bekannt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der Vorrichtungen, die mit Hilfe von Baken in die Strecke eingeschriebene Programme verwenden, zu überwinden, indem sie eine Vorrichtung mit gegenüber den genannten bekannten Vorrichtungen erheblich vereinfachtem Aufbau und erheblich verbesserter Sicherheit schafft.
Die Erfindung schafft daher eine automatische Geschwindigkeits- und Halteregelungsvorrichtung und Fahrhilfe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit entlang des Gleises angeordneten Baken, einer Einrichtung zum Erkennen der Baken entlang des Gleises und einer Einrichtung zum Verarbeiten der von der Erkennungseinrichtung gelieferten Signale, um die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von seiner Position und seiner momentanen Geschwindigkeit auf einem Strekkenabschnitt zu regeln, wobei die entlang des Gleises angeordneten Baken in jedem Gleisabschnitt Baken, die in konstanten Intervallen oder regellos angeordnet sind, und, am Anfang jedes Abschnitts, Baken aufweisen, die zur Bildung einer Markierung zur Identifizierung des betreffenden Abschnitts und zum Initialisieren der Vorrichtung angeordnet sind, wobei die Einrichtung zum Verarbeiten der von der Erkennungseinrichtung gelieferten Signale einen Speicher aufweist, in dem der Fahrplan des Fahrzeugs in Form von Codes gespeichert ist, die jeder auf dem Boden angeordneten Bake zugeordnet sind und von denen jeder eine die Beschaffenheit einer erkannten Bodenbake betreffende Information, eine die Sollgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Höhe der Bake enthaltende Information und eine die Nummer des durchfahrenen Gleisabschnitts betreffende Information enthält, einer Sicherheitsfenster-Kohärenzeinrichtung zum Gewährleisten, daß die die am Boden erkannten Baken betreffenden Signale und die vom Fahrplanspeicher des Fahrzeugs kommenden Signale in einem Raumfenster mit vorbestimmtem Wert enthalten sind, und einem Übergeschwindigkeitskreis zum Notbremsen des Fahrzeugs, wenn die Signale einen Abstand voneinander aufweisen, der größer ist als das Raumfenster, wobei die Sicherheitsfenster-Kohärenzeinrichtung aufweist: eine symmetrische Schaltung zum Verarbeiten der von der Bakenerkennungseinrichtung und der von dem Fahrzeugfahrplanspeicher kommenden Signale, und einen für die von der Bakenerkennungseinrichtung kommenden Signale vorgesehenen ersten Pufferspeicher, der mit einem Ausgang der Erkennungseinrichtung verbunden ist, welche ferner mit einem ersten Gatter verbunden ist, wobei ein weiterer Eingang des Gatters dem Empfang einer das gleichzeitige Vorhandensein eines von dem Fahrzeugfahrplanspeicher kommenden Signals betreffenden Information vorgesehen ist und der Ausgang des Gatters mit dem Eingang eines ersten Schieberegisters zum Definieren eines Raumfensters für die Bakensignale verbunden ist, ein zweites UND-Gatter, das an einem Eingang von der Erkennungseinrichtung kommende Bakensignale und an seinem anderen Eingang eine Information empfängt, die das Vorhandensein eines von dem Fahrzeugfahrplanspeicher kommenden Signals betrifft, wobei der Ausgang des zweiten UND-Gatters mit dem Null-Rücksetzeingang eines zweiten Schieberegisters zum Definieren eines Fensters für die vom Fahrzeugfahrplanspeicher ausgegebenen Signale und mit dem Null-Rücksetzeingang eines zweiten Pufferspeichers für die vom Fahrzeugfahrplanspeicher ausgegebenen Signale verbunden ist, wobei der Zwischenspeicher mit einem Eingang sowohl des ersten als auch des zweiten UND-Gatters verbunden ist, ein drittes UND-Gatter, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des ersten Pufferspeichers verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines Adressenzählers verbunden ist, der den Zugriff auf den Fahrzeugfahrplanspeicher steuert, und dessen Ausgang mit dem Eingang eines zweiten Schieberegisters zum Definieren eines Raumfensters für fiktive Bakensignale des Fahrzeugfahrplanspeichers verbunden ist, ein viertes UND-Gatter, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des ersten Pufferspeichers verbunden ist und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Adressenzählers verbunden ist und dessen Ausgang mit dem Null-Rücksetzeingang des ersten Schieberegisters sowie mit einem Null-Rücksetzeingang des ersten Pufferspeichers verbunden ist, wobei die Ausgänge des ersten und des zweiten Schieberegisters jeweils mit einem Eingang eines ODER-Gatters verbunden sind, das zum Ausgeben von Notbremsbefehlsignalen vorgesehen ist.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die lediglich als Beispiel dient und in Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen steht, welche zeigen:
Fig. 1 - ein Blockschaltbild des Aufbaus der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung und Fahrhilfe;
Fig. 2 - ein detaillierteres Blockschaltbild der Vorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 - ein Blockschaltbild der Geschwindigkeitsregelungsschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 4 - ein Flußdiagramm der Initilisationskohärenz der Vorrichtung von Fig. 1;
Fig. 5 - ein Flußdiagramm der Erkennungskohärenz der Vorrichtung von Fig. 1;
Fig. 6 - ein Flußdiagramm der Speicherlesekohärenz der Vorrichtung von Fig. 1; und
Fig. 7 - ein Flußdiagramm des Abfahrtvorgangs.
Um das Erkennen der Bodenbaken zu gewährleisten, verwendet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine im Speicher eines im Zug befindlichen Rechners gespeicherte Beschreibung der Positionen sämtlicher Baken.
Ein mit dem Zug verbundener Raumsensor ermöglicht es, den Speicher zum Erzeugen einer fiktiven Bake weiterzuschalten.
Die Initialisation einer solchen Beschreibung wird durch eine Markierung sichergestellt, die den Streckenabschnitt identifiziert, in den der Zug einfährt. Ein Raumfensterkoinzidenzsystem gewährleistet die Gültigkeitsprüfung der Erkennung der Bodenbake in bezug auf die fiktive Bake im Speicher.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist einer Strecke zugeordnet, entlang welcher feststehende Baken in Form von Diedern 1, die in regelmäßigen Intervallen entlang der Strecke angeordnet sind.
Am Anfang jedes Streckenabschnitts nach einem vorbestimmten Muster angeordnete Baken 2 bilden eine Initialisationsmarkierung.
Die eigentliche Vorrichtung weist ein vom Zug getragenes Doppler-Radar 3 zum Erkennen der Baken 1 und 2 auf, das auf den Schotter des Gleises gerichtet und zu den Baken hin orientiert ist.
Das Radar weist einen mit einer Schaltung 4 zum Erkennen von Baken oder Diedern 1, 2 verbundenen ersten Ausgang und einen mit einer Schaltung 5 zum Ermitteln der zurückgelegten Strecke verbundenen zweiten Ausgang auf.
Die beiden Schaltungen sind jeweils mit einem Sicherheitsrechner 6 verbunden, der eine Schaltung 7 zum Identifizieren von Initialisationsbaken aufweist, wobei die Schaltung einen mit dem Ausgang der Bakenerkennungsschaltung 5 verbundenen ersten Eingang und einen mit dem Ausgang der Diedererkennungsschaltung 4 verbundenen zweiten Eingang aufweist.
Der Rechner 6 weist ferner eine Sicherheitsfenster-Kohärenzschaltung 8 auf, deren einer Eingang mit dem Ausgang der Diedererkennungsschaltung 4 und deren zweiter Eingang mit einem Ausgang eines Speichers 9 verbunden ist, der die Beschreibung der Anordnung der Baken oder Dieder enthält, die der Wegstrecke des betreffenden Zugs und der einzuhaltenden Geschwindigkeit entspricht.
Der Speicher weist ferner einen mit der Markierungserkennungsschaltung 7 und einen mit dem Ausgang der Streckenermittlungsschaltung 5 verbundenen Eingang auf.
Die Sicherheitsfenster-Kohärenzschaltung 8 ist mit einem Übergeschwindigkeitskreis 10 verbunden, dessen einer Eingang mit dem Speicher 9 und dessen anderer Eingang mit einer Zeitbasisschaltung 11 verbunden ist.
Der Ausgang des Übergeschwindigkeitskreises 10 ist mit einer Verbindungsleitung 12 zu einer nicht dargestellten Notbremseinrichtung verbunden.
Die am Boden angeordneten Baken oder Dieder 1, 2 haben zwei Funktionen:
- Initialisation der Position des Zuges durch die Markierung;
- sichere Lokalisierung des Zuges im befahrenen Streckenabschnitt durch Identifizieren seiner Fahrtstrecke anhand der in dem Speicher 9 gespeicherten Beschreibung derselben.
Die schematische Darstellung in Fig. 2 zeigt das Doppler- Radar, von dem ein Ausgang mit einem Pufferspeicher M1 verbunden ist, in dem die sich aus dem Erkennen der Baken ergebenden Signale gespeichert sind.
Der die Beschreibung der Anordnung der Baken enthaltende Speicher 9 ist mit einem Pufferspeicher M2 verbunden.
Die Speicher M1 und M2 sind mit einer Null-Rücksetzeinrichtung RAZ verbunden.
Der genannte Ausgang des Radars 3 ist mit einem Eingang eines UND-Gatters P1 verbunden, dessen anderer Eingang über einen Inverter I1 mit dem Ausgang des Speichers M2 verbunden ist.
Der Ausgang des Gatters P1 ist mit dem Eingang eines Schieberegisters R1 verbunden, das einen Takteingang H und einen Null-Rücksetzeingeng RAZ1 aufweist.
Der Ausgang des Speichers M2 ist mit einem Eingang eines zweiten UND-Gatters P2 verbunden, während dessen zweiter Eingang mit dem Bakenerkennungsausgang des Radars 3 verbunden ist.
Der Ausgang des Speichers M1 ist über einen Inverter I2 mit einem Eingang eines dritten UND-Gatters P3 sowie mit einem Eingang eines vierten UND-Gatters P4 verbunden.
Die anderen Eingänge der Gatter P3 und P4 sind mit dem Ausgang eines Adressenzählers C1 verbunden, der ebenfalls mit einem Eingang des Anordnungsbeschreibungsspeichers 9 verbunden ist.
Der Ausgang des UND-Gatters P3 ist mit dem Eingang eines zweiten Schieberegisters R2 verbunden, das einen Takteingang H und einen Null-Rücksetzeingeng RAZ2 aufweist.
Der Ausgang des UND-Gatters P2 ist mit dem Null-Rücksetzeingang RAZ2 des Registers R2 verbunden.
Der Ausgang des UND-Gatters P4 ist mit dem Null-Rücksetzeingang RAZ1 des Registers R1 verbunden.
Die Vorrichtung umfaßt schließlich die Markierungsidentifizierungsschaltung 7, die durch die selben Taktsignale gesteuert wird wie die Schieberegister R1 und R2 sowie der Adressenzähler C1, und deren Eingang mit dem Ausgang für die zurückgelegte Strecke des Radars 3 verbunden ist.
Die Schaltung 7 ist an ihrem Ausgang mit dem Adressenzähler C1 verbunden. Die Ausgänge der Schieberegister R1 und R2 sind mit den Eingängen eines ODER-Gatters P5 verbunden, das ein Notbremsbefehlssignal ausgibt.
Die in der Fig. 3 dargestellte Geschwindigkeitsregelungsschaltung weist einen Adressenzähler C2 auf, der mit dem Ausgang für die zurückgelegte Strecke des Radars 3 verbunden ist. Dieser Ausgang ist ebenfalls mit einem Frequenzmesser F1 zum Messen der realen Geschwindigkeit verbunden.
Der Ausgang des Freguenzmessers F1 ist mit einem Eingang eines Komparators CO verbunden, dessen andere Eingang mit einer Schaltung LV zum Lesen der gespeicherten Sollgeschwindigkeit verbunden ist.
Der Ausgang des Komparators CO wirkt auf eine nicht dargestellte Notbremseinrichtung ein.
Der in dem Anordnungsbeschreibungsspeicher 9 gespeicherte Code umfaßt beispielsweise 8 Bits eines Codes für die Sollgeschwindigkeit, 2 Bits eines Codes für die Art der Nachricht, wobei beispielsweise:
00 eine Bake angibt,
01 eine parasitäre Bake angibt,
10 die Sollgeschwindigkeit angibt,
sowie 6 Bits eines Codes für den Streckenabschnitt.
Das Radar 3 erkennt, wie in der Fig. 3 dargestellt, die Position der Baken 1 und die Position einer parasitären Bake 1p.
Angesichts dieser Situation ergibt sich die Angabe einer neuen Sollgeschwindigkeit.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Kohärenzkreises unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben.
Das Kohärenzsystem empfängt an einem Eingang die von dem Doppler-Radar 3 kommenden Informationen.
Dieser Sensor liefert einerseits Impulse des Erkennens von am Boden angeordneten Baken oder Diedern 1, 2 und andererseits ein die zurückgelegte Strecke repräsentierendes Signal, wobei diese Signale jeweils den Erkennungsschaltungen 4 und 5 zugeführt werden.
Gleichzeitig werden im Speicher 9 die die beschriebenen Baken betreffenden Impulse unter Steuerung der die zurückgelegte Strecke angebenden Signale gelesen.
Das Initialisieren der Adressierung dieses Lesens erfolgt aufgrund des Erkennens der Identifizierungsmarkierungen, die am Beginn des betreffenden Streckenabschnitts aus Baken 2 gebildet sind. Der Adressenzähler C1 schaltet anschließend im durch den Strecken-Ausgang des Doppler-Radars 3 angegebenen Rhythmus der Bewegung des Zuges weiter.
Die Kohärenzschaltung ist symmetrisch.
Sie prüft, ob beim Vorliegen eines Impulses an einem der Eingänge ein zugehöriger Impuls am anderen Eingang innerhalb eines Raumfensters mit vorbestimmter Größe, beispielsweise 20 cm, vorliegt.
Beim Erkennen einer Bodenbake wird der Impuls
- einerseits dem Speicher M1 zugeführt;
- andererseits an den Eingang des UND-Gatters P1 angelegt.
Das UND-Gatter empfängt an seinem anderen Eingang den invertierten Ausgang des Speichers M2.
Es können zwei Fälle eintreten:
- Der Dieder oder die Bodenbake ist der/die erste, der/die erkannt wird.
- Ein gespeicherter Dieder wurde bereits erkannt.
Im ersten Fall wird der erkannte Dieder oder die erkannte Bake im Speicher M1 gespeichert.
Der Impuls wird ebenfalls dem Schieberegister R1 zugeführt, das im Rhythmus des Raumtakts fortschreitet.
Der Impuls wird über das UND-Gatter P1 übertragen, da dessen anderer Eingang den Zustand 1 aufweist, wenn der Speicher M2 leer ist.
Wenn an dem Schieberegister R1 kein RAZ-Signal anliegt, wird der Eingangsimpuls nach N-Taktimpulsen ausgegeben und bewirkt über das ODER-Gatter P5 eine Notbremsung.
Im zweiten Fall wird der Impuls an einen Eingang des UND- Gatters P2 angelegt, dessen Eingang das Signal vom Speicher M2 empfängt.
Der Ausgang des UND-Gatters P2 dient zum Rücksetzen des Schieberegisters R2 auf null und, nach einer Verzögerung, des Speichers M2.
Die Größe des Raumfensters hängt von der Zahl der Bits des Schieberegisters ab.
Wenn das Doppler-Radar 3 bei einer Fenstergröße von 20 cm alle 2 cm einen Impuls erzeugt, weist das Schieberegister 10 Zellen oder Bits auf.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Regelung der Übergeschwindigkeit bei in regelmäßigen Abständen angeordneten Baken beschrieben.
Die in Fig. 3 dargestellte Geschwindigkeitsregelungsschaltung liest aus dem Speicher die Sollgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Fahrt des Zuges in dem Streckenabschnitt.
Die Progression im Inneren des Speichers 9 wird von der Kohärenzschaltung (Fig. 2) auf Sicherheit geprüft.
Der Strecken-Ausgang des Radars 3 ist mit dem Frequenzmesser F1 verbunden, der die quasi-momentane Geschwindigkeit des Zuges angibt.
Diese Geschwindigkeit wird in digitaler Form dem Komparator CO zugeführt, der an seinem anderen Eingang die im Speicher 9 gespeicherte und von der Leseschaltung LV gelesene Sollgeschwindigkeit für den betreffenden Punkt empfängt.
Der Ausgang des Komparators wirkt auf die Notbremsvorrichtung ein, wenn Vreal > Vsoll.
Wenn die am Boden erkannten "parasitären" Baken 1p in ausreichender Zahl und in regelmäßiger Anordnung entlang der Strecke vorhanden sind, ist es möglich, eine bestimmte Zahl von Baken, wenn nicht alle Baken in einem konstanten Abstand zu unterdrücken.
Der Beschreibungsspeicher 9 enthält also nur die Positionen der parasitären Baken.
Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Flußdiagramme der Fign. 4 bis 7 beschrieben.
Wie in Fig. 4 dargestellt, erfolgt die Initialisierung des Systems im Schritt 25. Ihr folgt im Schritt 26 unmittelbar die Erkennung der aktivierten Schleife.
Bei einer negativen Antwort ist die Initialisierung nicht möglich, was bedeutet:
- der Zug befindet sich außerhalb der betreffenden Schleife;
- die entsprechende Signalleuchte ist rot;
- die betreffende Schleife ist nicht aktiviert.
Wenn die Antwort positiv ist, erfolgt im Schritt 27 die Freigabe der Abfahrt ohne Initialisierung.
Bei freigegebener Abfahrt wird im Schritt 28 festgestellt, ob der Zug hält, ob die Türen des Zuges geschlossen sind und ob die Schleife betätigt ist.
Im negativen Fall wird Schritt 28 wiederholt.
Im positiven Fall geht der Ablauf zu Schritt 29 über, in dem ein Raumfenster geöffnet wird.
Im Schritt 30 wird ein eventuelles Überschreiten des Raumfensters festgestellt.
Ist dies der Fall, wird im Schritt 31 die Ungültigkeit der Initialisierung festgestellt und die Notbremsung vollzogen.
Wird das Raumfenster nicht überschritten, geht der Ablauf zum Schritt 32 des Verifizierens des Lesens der Baken oder Dieder über.
Werden keine Baken gelesen, kehrt der Ablauf zum Schritt 30 des Feststellens einer Überschreitung des Raumfensters zurück.
Werden Baken gelesen, geht der Ablauf zum Schritt 33 des progressiven Erfassung des Codes des Streckenabschnitts über.
Danach wird im Schritt 34 das Ende der Markierung festgestellt.
Wird die Markierung nicht überfahren, kehrt der Ablauf zum Schritt 30 zurück, in dem festgestellt wird, ob das Raumfenster überschritten wurde.
Wird die Markierung überfahren, wird im Schritt 35 der folgende Flaggenzustand festgestellt:
- Beschreibungsflagge = 0
- RAZ-Beschreibungsflagge = 0
- Bodenflagge = 0
- RAZ-Bodenflagge = 0
Dies bedeutet, daß sich das in den Speicher 9 (Fig. 1) eingeschriebene Streckenprogramm sowie die Einrichtungen zum Lesen der Bodenbaken in ihrem Ausgangszustand befinden.
Im Schritt 36 wird angegeben, daß das System initialisiert ist.
Es erfolgt der Übergang zu den im Flußdiagramm der Fig. 5 dargestellten Vorgängen des Erkennens der Baken oder Dieder 1.
Beim Erkennen einer Bodenbake durch das Doppler-Radar 3 wird im Schritt 40 zunächst festgestellt, ob das System initialisiert ist.
Ist dies nicht der Fall, kehrt der Ablauf zu den Initialisierungsvorgängen gemäß Fig. 4 zurück.
Im positiven Fall geht der Ablauf zum Schritt 41 des Prüfens der Beschreibungsflagge über.
Wenn die Beschreibungsflagge nicht gleich 1 ist, ist die Bodenflagge zum Rücksetzen auf null 1, wie im Schritt 42 angegeben.
Wenn die Beschreibungsflagge gleich 1 ist, ist, wie im Schritt 43 festgestellt, die Bodenflagge gleich 1 und der Ablauf geht zum Schritt 44 des Öffnens eines Raumfensters über.
Wird im Schritt 45 festgestellt, daß das Raumfenster überschritten wurde, wird im Schritt 46 eine Nicht-Kohärenz festgestellt und die Notbremsung bewirkt.
Ist das Raumfenster nicht überschritten, wird im Schritt 47 festgestellt, ob die RAZ-Bodenflagge gleich 1 ist.
Ist dies nicht der Fall, kehrt der Ablauf zum Schritt 45 des Feststellens des Überschreitens des Raumfensters zurück.
Wenn die Flagge gleich 1 ist, geht der Ablauf zum Null-Rücksetzschritt 48, in dem RAZ-Boden = 0 rückgesetzt wird, und sodann zum Schritt 49 der Rückkehr aus der Unterbrechung über.
Das Lesen einer Bake oder eines Dieders im Speicher (Fig. 9) wird im folgenden anhand des Flußdiagramms von Fig. 6 beschrieben.
Im Schritt 51 wird geprüft, ob die Bodenflagge = 1 ist.
Ist dies nicht der Fall, ist die RAZ-Beschreibungsbodenflagge = 1, wie im Schritt 52 angegeben.
Ist die Bodenflagge gleich 1, ist, wie im Schritt 53 angegeben, die Beschreibungsflagge = 1 und im Schritt 54 wird ein Raumfenster geöffnet.
Wird im Schritt 55 festgestellt, daß das Raumfenster überschritten wurde, erfolgt im Schritt 56 die Feststellung einer Nicht-Kohärenz und eine Notbremsung wird bewirkt.
Wurde das Raumfenster nicht überschritten, wird im Schritt 57 der Zustand der RAZ-Beschreibungsflagge festgestellt.
Ist die RAZ-Beschreibungsflagge nicht gleich 1, kehrt der Ablauf zum Schritt 55 zurück, in dem festgestellt wird, ob das Raumfenster überschritten wurde.
Ist die RAZ-Beschreibungsflagge gleich 1, erfolgt die Rücksetzung der Beschreibung auf 0, wie im Schritt 58 angegeben, und im Schritt 59 kehrt der Ablauf aus der Unterbrechung zurück.
Im folgenden wird die Abfahrt des Zuges anhand des Flußdiagramms der Fig. 7 beschrieben.
Zunächst wird im Schritt 61 festgestellt, ob der Zug initialisiert ist.
Ist dies nicht der Fall, geht der Ablauf zu der beschriebenen Initialisierung nach Fig. 4 zurück.
Ist die Initialisierung gegeben, wird im Schritt 62 die normale Abfahrtfreigabe mit Initialisierung durchgeführt.
Im Schritt 63 wird der Betriebszustand des Zuges festgestellt.
Wenn der Zug hält, die Türen geschlossen und die "Schleife" aktiviert ist, geht der Ablauf zum Schritt 64 über, in dem die Position des Zuges auf der Schleife festgestellt wird.
Ist dies nicht der Fall, kehrt der Ablauf zum Schritt 63 des Bestimmens des Betriebszustandes des Zuges zurück.
Befindet sich der Zug in Position, wird im Schritt 65 geprüft, ob die Schleife aktiviert ist.
Wenn dies der Fall ist, erfolgt im Schritt 66 die Abfahrtfreigabe.
Anderenfalls kehrt der Ablauf zum Schritt 65 zurück.
Gleichzeitig wird eventuell die Freigabe des Abfahrtsperrsignals abgewartet.
Befindet sich der Zug nicht in der Schleife, erfolgt die Abfahrtfreigabe im Schritt 66, wobei die Abfahrt von einem beliebigen Punkt des Streckenabschnitts erfolgen kann.
Das beschriebene Kohärenzsystem regelt sowohl die Genauigkeit als auch die Abweichung des Raumsensors, da jede Abweichung in der gemessenen Strecke einen, Synchronisationsverlust erzeugt.
Das Kohärenzsystem ermöglicht eine sichere und genaue Positionsbestimmung des Zuges auf der Strecke bei jeder neuen erkannten Bake.
In jedem Fall ist die zulässige Geschwindigkeitsgrenze stets durch den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Baken wiedergegeben.
Die Verwendung eines Rechners und eines Beschreibungsspeichers ermöglichen es, das Geschwindigkeitsregelprogramm im Zug vorzusehen.
Die Bodenbaken sind, ebenso wie die im Speicher beschriebenen fiktiven Baken, in festen Intervallen angeordnet.
Die die Geschwindigkeitsregelung gewährleistenden zusätzlichen Baken sind nur im Speicher beschrieben, zwischen den fiktiven Baken angeordnet und mit einer besonderen Markierung versehen, damit sie in Zusammenhang mit der Kohärenz keine Berücksichtigung finden.
Das erfindungsgemäße System bietet im Vergleich zu bekannten Systemen eine erhöhte Flexibilität, da es das Modifizieren der Geschwindigkeitsregelungsparameter ohne Beeinflussung der im Speicher 9 enthaltenen Geschwindigkeitsbaken ermöglicht (Fig. 1).
Es ist daher möglich, auf dem selben Gleis Züge mit unterschiedlichen Charakteristika, und somit unterschiedlichen Geschwindigkeitsregelungsgesetzmäßigkeiten, fahren zu lassen.
Der Abstand zwischen zwei Bodenbaken bestimmt die "Ruhezeit" des Systems.
Die Genauigkeit der Position des Zuges, und damit die Genauigkeit der Geschwindigkeitsregelung, hängt von der Entfernung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Baken ab.

Claims

1. Automatische Geschwindigkeits- und Halteregelungsvorrichtung und Fahrhilfe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit:

- entlang des Gleises angeordneten Baken,

- einer Einrichtung zum Erkennen der Baken entlang des Gleises und

- einer Einrichtung zum Verarbeiten der von der Erkennungseinrichtung gelieferten Signale, um die Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von seiner Position und seiner momentanen Geschwindigkeit auf einem Streckenabschnitt zu regeln,

- wobei die entlang des Gleises angeordneten Baken in jedem Gleisabschnitt Baken (1), die in konstanten Intervallen oder regellos angeordnet sind, und, am Anfang jedes Abschnitts, Baken (2) aufweisen, die zur Bildung einer Markierung zur Identifizierung des betreffenden Abschnitts und zum Initialisieren der Vorrichtung angeordnet sind,

- wobei die Einrichtung zum Verarbeiten der von der Erkennungseinrichtung gelieferten Signale einen Speicher aufweist, in dem der Fahrplan des Fahrzeugs in Form von Codes gespeichert ist, die jeder auf dem Boden angeordneten Bake zugeordnet sind und von denen jeder eine die Beschaffenheit einer erkannten Bodenbake betreffende Information, eine die Sollgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Höhe der Bake enthaltende Information und eine die Nummer des durchfahrenen Gleisabschnitts betreffende Information enthält,

- einer Sicherheitsfenster-Kohärenzeinrichtung (8) zum Gewährleisten, daß die die am Boden erkannten Baken betreffenden Signale und die vom Fahrplanspeicher (9) des Fahrzeugs kommenden Signale in einem Raumfenster mit vorbestimmtem Wert enthalten sind, und

- einem Übergeschwindigkeitskreis (10) zum Notbremsen des Fahrzeugs, wenn die Signale einen Abstand voneinander aufweisen, der größer ist als das Raumfenster,

- wobei die Sicherheitsfenster-Kohärenzeinrichtung aufweist:

- eine symmetrische Schaltung zum Verarbeiten der von der Bakenerkennungseinrichtung und der von dem Fahrzeugfahrplanspeicher (9) kommenden Signale, und

- einen für die von der Bakenerkennungseinrichtung (3) kommenden Signale vorgesehenen ersten Pufferspeicher (M1), der mit einem Ausgang der Erkennungseinrichtung (3) verbunden ist, welche ferner mit einem ersten Gatter (P1) verbunden ist, wobei ein weiterer Eingang des Gatters dem Empfang einer das gleichzeitige Vorhandensein eines von dem Fahrzeugfahrplanspeicher (9) kommenden Signals betreffenden Information vorgesehen ist und der Ausgang des Gatters mit dem Eingang eines ersten Schieberegisters (R1) zum Definieren eines Raumfensters für die Bakensignale verbunden ist,

- ein zweites UND-Gatter (P2), das an einem Eingang von der Erkennungseinrichtung kommende Bakensignale und an seinem anderen Eingang eine Information empfängt, die das Vorhandensein eines von dem Fahrzeugfahrplanspeicher (9) kommenden Signals betrifft, wobei der Ausgang des zweiten UND-Gatters (P2) mit dem Null-Rücksetzeingang eines zweiten Schieberegisters (R2) zum Definieren eines Fensters für die vom Fahrzeugfahrplanspeicher (9) ausgegebenen Signale und mit dem Null-Rücksetzeingang eines zweiten Pufferspeichers (M2) für die vom Fahrzeugfahrplanspeicher (9) ausgegebenen Signale verbunden ist,

- wobei der Zwischenspeicher (M2) mit einem Eingang sowohl des ersten als auch des zweiten UND-Gatters (P1, P2) verbunden ist,

- ein drittes UND-Gatter (P3), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des ersten Pufferspeichers (M1) verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines Adressenzählers (C1) verbunden ist, der den Zugriff auf den Fahrzeugfahrplanspeicher (9) steuert, und dessen Ausgang mit dem Eingang eines zweiten Schieberegisters (R2) zum Definieren eines Raumfensters für fiktive Bakensignale des Fahrzeugfahrplanspeichers (9) verbunden ist,

- ein viertes UND-Gatter (P4), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des ersten Pufferspeichers (M1) verbunden ist und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Adressenzählers (C1) verbunden ist und dessen Ausgang mit dem Null-Rücksetzeingang (RAZ) des ersten Schieberegisters (R1) sowie mit einem Null-Rücksetzeingang des ersten Pufferspeichers (M1) verbunden ist,

- wobei die Ausgänge des ersten und des zweiten Schieberegisters jeweils mit einem Eingang eines ODER-Gatters (P5) verbunden sind, das zum Ausgeben von Notbremsbefehlsignalen vorgesehen ist.

2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergeschwindigkeitskreis (10) aufweist: einen Freguenzmesser (F1), der mit dem Ausgang der Bakenerkennungseinrichtung (3) verbunden ist, eine Einrichtung (LV) zum Lesen der in dem Fahrzeugfahrplanspeicher (9) gespeicherten Sollgeschwindigkeit, einen numerischen Komparator (Co) zum Vergleichen der Ausgangssignale des Freguenzmessers (F1) und der Lesevorrichtung (LV), der an seinem Ausgang Notbremsbefehlssignal ausgibt, wenn die von der Erkennungseinrichtung (3) erkannte Geschwindigkeit über der Sollgeschwindigkeit liegt.

3. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugfahrplanspeicher (9) Codes enthält, die fiktiven Baken zum Anzeigen neuer Regelgeschwindigkeiten entsprechen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit an bestimmten Punkten der Strecke zu modifizieren, wobei das Lesen dieser Geschwindigkeitsbaken durch von der Bakenerkennungseinrichtung (3) kommende Wegstreckensignale gesteuert ist.

4. Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugfahrplanspeicher (9) Codes enthält, die parasitären Baken entsprechen, die die Erkennungseinrichtung (3) während der Bewegung des Fahrzeugs erkennt.