EP1086873B1

EP1086873B1 - Verfahren zum Feststellen von an einem Zählpunkt vorübergelaufenen Schienenfahrzeugrädern

Info

Publication number: EP1086873B1
Application number: EP00250313A
Authority: EP
Inventors: Rüdiger Helsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: DE50001078D1; DE19946226C1; ATE231081T1; EP1086873A1; DK1086873T3; ES2192167T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus Signal und Draht 69 (1977) 1/2, Seiten 12 bis 20 bekannt; es hat sich in der Praxis vielfach bewährt.

Die für die Achszählung verwendeten Sensorsignale sind vor Ort vielfältigen Störbeeinflussungen ausgesetzt. Diese bestehen insbesondere in der induktiven und kapazitiven Beeinflussung elektrischer Leiter durch die in den Schienen fließenden erheblichen Bahnströme, die allerdings weniger auf die Sensoren selbst wirken, als vielmehr auf die mitunter recht langen Verbindungsleitungen zwischen den Sensoren und den von diesen entfernt angeordneten Auswerteeinrichtungen. Es gibt aber auch direkt auf die Sensoren einwirkende Störungen, beispielsweise über die Magnetfelder, die von fahrzeugseitigen Wirbelstrombremsen ausgehen können.

Um Zählfehler durch insbesondere kurzzeitige Störimpulse zu vermeiden, ist es bekannt (DE 23 19 164 C2), Störimpulse unterhalb einer vorgegebenen Mindestdauer durch Verwendung von Verzögerungsstufen vor den Eingängen der Empfänger für die Sensorsignale digital auszufiltern und damit für die Auswertung unschädlich zu machen. Das Verfahren zur digitalen Störsignalunterdrückung erfüllt seine Aufgabe nur solange, wie die zeitliche Dauer der Störsignale deutlich kürzer ist als die kürzestmögliche Beeinflussungsdauer der Gleissensoren durch ein Fahrzeugrad. Diese Bedingung ist mindestens dann nicht mehr erfüllt, wenn eine Strecke auch von sehr schnell fahrenden Fahrzeugen befahren wird. Beim Passieren solcher Fahrzeuge liegt die zeitliche Dauer der Sensorsignale in der Größenordnung der auftretenden Störbeeinflussungen, so daß eine eindeutige Separierung nach Stör- und Nutzsignalen nicht mehr möglich ist.

Um auch für schnell laufende Fahrzeuge noch eine zuverlässige Aussage über die Anzahl der an einem Zählpunkt vorübergelaufenen Fahrzeugräder oder Fahrzeugachsen machen zu können, ist bereits vorgeschlagen worden (DE 32 01 293 C2), neben der Achszahl eines Zuges auch sein Achsmuster zu detektieren und das bei Einfahrt in einen Gleisabschnitt gewonnene Achsmuster mit dem entsprechenden bei Ausfahrt aus dem Gleisabschnitt gewonnenen Achsmuster zu vergleichen. Ein Gleisabschnitt wird freigemeldet, wenn entweder die Zahl der für ihn eingezählten Achsen gleich der Zahl der für ihn ausgezählten Achsen ist, oder wenn die Achsmustererkennung beim Ein- und Ausfahren zu übereinstimmenden Ergebnissen kommt. Eine Gleisfreimeldung auch bei Ungleichheit der Achszahlen ist zulässig, weil das Achsmuster eine außerordentlich redundante Größe ist, die zuverlässig Auskunft darüber gibt, ob ein Zug mit einer individuellen Achsfolge nacheinander zwei Zählpunkte vollständig passiert hat oder nicht. Allerdings sind zum Erkennen von Achsmustern entsprechende Mittel zum Speichern und Vergleichen solcher Achsmuster erforderlich. Der Aufwand für das Vergleichen der festgestellten Achsmuster ist erheblich, insbesondere auch deshalb, weil die Geschwindigkeiten beim Einund Ausfahren eines Zuges in und aus einem Abschnitt durchaus verschieden sein können und weil es durch Stauchen und Dehnen der Fahrzeugkupplungen beim Bremsen und Beschleunigen zu Achsenmusterveränderungen kommt, die den Vergleich erschweren.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, das bei vertretbarem technischen Aufwand geeignet ist, eine sichere Gleisüberwachung auf der Basis der Anzahl der an einem Zählpunkt mit einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit vorübergelaufenen Fahrzeugräder durchzuführen, ohne daß dabei zusätzlich der Abstand der Fahrzeugräder voneinander beim Einfahren in und beim Ausfahren aus einem Abschnitt ermittelt und miteinander verglichen werden muß.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zu nutze, daß etwaige durch nicht auszuschließende Störbeeinflussungen bedingte fehlerhafte Raderfassungen dadurch korrigiert werden können, daß sie geschwindigkeitsabhängig bewertet werden. Dazu werden die von den Sensoren durchlaufenen Sensorzustände zahlenmäßig und fahrrichtungsabhängig in Zwischenspeichern erfaßt. Solange diese Sensorzustände in rascher Folge durchlaufen werden, passieren Fahrzeugräder einen Zählpunkt mit einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit. Da bei dieser Geschwindigkeit keine plötzliche Fahrrichtungsumkehr stattgefunden haben kann, kann zu einem späteren Zeitpunkt aus dem Vergleich der für die eine und gegebenenfalls für die andere Fahrrichtung ermittelten Sensorzustandswechsel darauf geschlossen werden, daß alle Fahrzeugräder, die in rascher Folge zu Sensorzustandswechseln geführt haben, den Zählpunkt in der gleichen Richtung passiert haben. Nach der Klärung der Frage, wieviele Achsen einen Zählpunkt tatsächlich passiert haben, wird die entsprechende Achszahl der Auswertung zugeführt und in den bis dahin beschriebenen Zwischenspeichern zusammen mit den zugehörigen Zustandsmeldungen gelöscht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

So benennt Anspruch 2 im einzelnen die Prüfkriterien einer Plausibilitätsprüfung, die auf die bei schneller Radpassage ermittelten Sensormeldungen angewendet werden sollen.

Die Mindestgeschwindigkeit der Fahrzeugräder, auf die das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden soll, ist nach der Lehre des Anspruches 3 so gewählt, daß die dabei ausgelösten Sensor-Zustandsmeldungen von im Achsverbund aufeinanderfolgenden Fahrzeugrädern zuverlässig als zum selben Achsverbund gehörend angenommen werden können und müssen. Nach der Lehre des Anspruchs 4 ist die Mindestgeschwindigkeit vorteilhaft so definiert, daß sie an den Geschwindigkeitsbereich anschließt oder ihn zum Teil überdeckt, der durch bekannte Störsignalunterdrückungen gegen Störsignalauswirkungen abgedeckt ist.

Dabei kann die Störsignalunterdrückung gemäß Anspruch 5 gegebenenfalls geschwindigkeitsabhängig modifiziert werden, d. h. bei langsameren Fahrgeschwindigkeiten können auch länger andauernde Störsignale wirkungsmäßig ausgeblendet werden als bei höheren Fahrgeschwindigkeiten. Für höhere Fahrgeschwindigkeiten, für die die digitale Störsignalunterdrückung nicht mehr infrage kommt, wird dann ausschließlich das Verfahren gemäß Anspruch 1 eingesetzt.

Die für die geschwindigkeitsabhängige Anpassung von Störsignalunterdrückungszeiten erforderliche Kenntnis über die Geschwindigkeit von Fahrzeugrädern kann nach der Lehre des Anspruches 6 aus den Flanken der Sensorsignale eines Zählpunk-tes gewonnen werden, so daß es zur Geschwindigkeitsermittlung keiner gesonderten Einrichtungen bedarf.

Nach der Lehre des Anspruches 7 sollen für den Fall, daß sich die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades im Zählpunktbereich so verringert hat, daß ein Anhalten und Pendeln nicht ausgeschlossen werden kann, eine Auswertung der bis dahin festgestellten Zustandswechsel stattfinden Dadurch wird sichergestellt, daß die Zustandsmeldungen für vollständig vorübergelaufene Fahrzeugräder nicht vermengt werden mit Zustandsmeldungen, die sich jeweils nur auf einen Teil der Sensorzustände und damit auf den Zählpunkt nicht vollständig passierte Fahrzeugräder beziehen. Dies macht es der Plausibilitätsprüfung möglich, eindeutig zwischen Rädern zu unterscheiden, die einen Zählpunkt mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit passiert haben und solchen, die den Zählpunktbereich mit einer so niedrigen Geschwindigkeit passiert haben, daß die geschwindigkeitsabhängige Redundanz der durchlaufenen Sensorzustandsübergänge für sie nicht mehr gilt.

Für die fahrrichtungsabhängige Zählung des Sensorzustände sollen nach der Lehre des Anspruches 8 Zustandswechsel aller Sensoren eines Zählpunktes festgestellt werden, d. h. bei einem Zählpunkt mit z. B. zwei Einzelsensoren ergeben sich insgesamt vier verschiedene Sensorzustände.

Anspruch 9 bezeichnet ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum fahrrichtungsabhängigen Zählen von Sensorzuständen und Achsen, bei dem zwei Zählvorgänge zur Anwendung kommen, von denen einer einzelachsbezogen und der andere auf den Verbund der einen Zählpunkt mit hoher Geschwindigkeit passierenden Fahrzeugräder/Achsen bezogen ist. Bei jeder vollständigen Radpassage sollen die für das betreffende Rad erkannten ein-zelachsbezogenen Zustandsmeldungen in den achsverbundbezogenen Zählvorgang übernommen und die einzelachsbezogenen Zustandsmeldungen gelöscht werden, so daß für jedes neu in den Zählbereich einlaufende Fahrzeugrad die von diesem initiierten Sensorzustände getrennt von denen anderer Fahrzeugräder festgehalten werden können. Der achsverbundbezogene Zählvorgang stellt nach Durchlaufen der Plausibilitätsprüfung und gegebenenfalls Korrektur der ermittelten Achszahl diese unter gleichzeitiger Löschung der nun nicht mehr benötigten Achsund Zustandsmeldungen der Achszählung des Zählpunktes zur Verfügung. Durch die zwei Zählvorgänge wird erreicht, daß die zunächst einzelachsbezogenen Zustandsmeldungen fortlaufend addiert und später die Sensorzustände für alle im Verbund mit der vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit am Zählpunkt vorbeigelaufenen Fahrzeugräder gemeinsam bewertet werden können.

Eine Variante zur fahrrichtungsabhängigen Zählung der Sensor-übergänge ist in Anspruch 10 angegeben. Danach gibt es nur einen Zählvorgang, der im Falle der Auswertung beendet wird. Die für die weitere Betrachtung von Radbewegungen nicht mehr erforderlichen Angaben über die durchlaufenen Zustandsräume und die erkannten Fahrzeugräder werden durch einen Rechenvorgang bestimmt und aus dem Zählvorgang eliminiert.

Anspruch 11 beschreibt dabei die Maßnahmen zum Bestimmen der Achszahlen eines Achsverbundes, die gemeinsam dem endgültigen Zählvorgang zugeführt werden.

Die Ansprüche 12 bis 15 beschreiben die bei der Plausibilitätsprüfung der fahrrichtungsabhängigen Sensorzustandsübergänge und Achszahlen zur Anwendung kommenden Regeln. Bestimmte Szenarien, wie das Pendeln über einem Zählpunkt oder das Anschneiden eines Sensors und das gemeinsame Einwirken einer Störung auf alle Sensoren eines Zählpunktes, lassen sich aus der zeitlichen Bewertung der Sensorzustandsübergänge eindeutig erkennen.

Etwaige Meldungen für das nicht rechtzeitige Erreichen eines folgenden Zustandsraumes sollen gemäß Anspruch 16 zu Statistik- oder Wartungszwecken aufgelistet werden. Der Anspruch 17 schließlich lehrt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Zustandsautomaten, der hardoder softwaremäßig realisiert sein kann.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in einer Zeichnung verdeutlichten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in

Figur 1: ein Fahrzeugrad in unterschiedlichen Positionen beim Passieren eines Zählpunktes und die dabei von den Sensoren des Zählpunktes ausgelösten Sensorsignale, in
Figur 2: das Modell eines Zustandsautomaten zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, in
Figur 3: die beim Passieren eines Achsverbundes detektierten Sensorzustände, in
Figur 4: Sensorzustände, wie sie sich beim Anhalten eines Rades im Bereich eines Zählpunktes und dem anschließenden Weiterfahren des Fahrzeugrades ergeben, in
Figur 5: entsprechende Zustandswerte, wie sie beim Pendeln über einem Zählpunkt auftreten und in
Figur 6: Sensorzustände, wie sie sich bei einem durch Störimpulse vorgetäuschten Pendelvorgang ergeben.

Figur 1 zeigt schematisch ein Gleis im Bereich eines Zählpunktes mit zwei voneinander beabstandeten Sensoren S1, S2 zum Erkennen eines vorüberlaufenden Fahrzeugrades R zu fünf aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t1 bis t5; der bzw. die beim Vorüberlaufen des Fahrzeugrades jeweils aktivierten Sensoren sind durch einen schwarzen Kreis gekennzeichnet im Gegensatz zu weißen Kreisen, die für nichtbeeinflußte Sensoren stehen. Unterhalb der Rad/Sensordarstellungen sind die Radsignale der Sensoren in Form von Strömen oder Spannungen US1, US2 aufgetragen.

Zum Zeitpunkt t1 sind beide Sensoren unbeeinflußt; die zugehörigen Spannungs-/Stromwerte sind niedrig. Zum Zeitpunkt t2 ist das betrachtete Fahrzeugrad R soweit in Fahrrichtung von links nach rechts vorgerückt, daß der erste Sensor S1 und ausschließlich dieser Sensor auf das Fahrzeugrad anspricht und an seinem Ausgang ein entsprechendes Sensorsignal US1 höherer Amplitude abgibt. Zum Zeitpunkt t3 befindet sich das Fahrzeugrad über beiden Sensoren und beide Sensoren führen an ihrem Ausgang hohes Potential. Zum Zeitpunkt t4 ist das Fahrzeug soweit vorgerückt, daß ausschließlich noch der Sensor S2 beeinflußt wird; das Sensorausgangssignal des Sensors S1 ist zu null geworden und nur das Ausgangssignal US2 des Sensors S2 führt hohen Pegel. Zum Zeitpunkt t5 hat das Fahrzeugrad den Zählpunkt vollständig passiert und beide Sensoren befinden sich wieder in ihrer Ausgangsstellung, aus der heraus sie bei Annäherung dieses oder eines anderen Fahrzeugrades aufeinanderfolgend wieder in die Wirkstellung geschaltet werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der fahrrichtungsbezogenen zeitlichen Bewertung der von den Sensoren eines Zählpunktes geschalteten Sensorsignale über deren Zustandsfolgen. Dabei werden nicht nur die Flanken und der Flankenversatz der Sensorsignale bestimmt, sondern es wird auch geprüft, ob sich die Sensorsignale folgerichtig verändern und ob sie sich innerhalb vorgegebener zulässiger Folgezeiten verändern. Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zu nutze, daß sich die Sensorzustände innerhalb vorgegebener Mindestzeiten in vorgegebener Weise verändern müssen, wenn die die Sensoren beeinflussenden Fahrzeugräder den zugehörigen Zählpunkt mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit passieren. Ist das der Fall und haben unvermeidbare Störsignale dabei das eine oder andere Sensorsignal so verfälscht, daß ein Zählimpuls für ein entgegen der tatsächlichen Fahrrichtung fahrendes Fahrzeugrad entstanden ist, so läßt sich dies nachträglich korrigieren, weil eine solche Fahrrichtungsumkehr eine vorgegebene Mindestzeitspanne beansprucht hätte, die bei der angenommenen Vorrückgeschwindigkeit ≙ Zustandsfolgezeit der Sensoren aber nicht zur Verfügung stand. Konkret heißt das, daß dann, wenn die gemeinsame Beeinflussungszeit der beiden Sensoren von z. B. 50 ms auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit von z. B. 50 km/h schließen läßt, der Folgezustand, nämlich die Alleinbeeinflussung des in Fahrrichtung jeweils vorausliegenden Sensors, allenfalls z. B. 10 ms dauern darf. Wird diese Zeitspanne überschritten, so ist dies ein Indiz dafür, daß das Fahrzeugrad im Zählpunktbereich deutlich langsamer geworden ist und die Möglichkeit besteht, daß es anhält oder zurückläuft. Solange dieser Zustand aber ausgeschlossen werden kann, wenn nämlich die Alleinbeeinflussungszeit des zweiten Sensors z. B. bei 5 ms liegt, darf von einer Fortbewegung des betrachteten Fahrzeugrades im Verbund mit voranlaufenden und/oder nachlaufenden Fahrzeugrädern im Zählpunktbereich ausgegangen werden, mit der Folge, daß etwaige Sensorzustände, die auf eine Fahrrichtungsumkehr schließen lassen, als offensichtlich irrelevant behandelt werden können, d. h., etwaige detektierte Zählpunktpassagen für die Gegenrichtung können ignoriert bzw. korrigiert wer-den. Das wiederum hat zur Folge, daß die bei schneller Passage von Fahrzeugrädern erkannten Zählpunktpassagen zunächst einmal nur zwischengespeichert werden dürfen, und daß sie erst nach einer abschließenden Plausibilitätsprüfung mit gegebenenfalls daraus herleitbarer Korrektur des Zählergebnisses zur endgültigen Zählung freigegeben werden.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines in Figur 2 dargestellten Schemas für einen Zustandsautomaten näher erläutert, wobei dieser Zustandsautomat bedarfsweise entweder in diskreter Technik aufgeführt sein kann oder durch einen die einzelnen Verfahrensschritte beschreibenden Code in einer Datenverarbeitungseinrichtung. Der Zustandsautomat weist vier Zustandsräume für die von einem Fahrzeugrad annahmegemäß beeinflußbaren zwei Sensoren eines Zählpunktes auf, nämlich den Zustand: Unbeeinflußt, den Zustand: Sensor 1 allein beeinflußt, den Zustand: Beide Sensoren beeinflußt (zweikanalig beeinflußt) und den Zustand: Sensor 2 allein beeinflußt. Solange die Zustandsräume schnell genug und in einer vorgegebenen Reihenfolge gegebenenfalls mehrfach durchlaufen werden, kann davon ausgegangen werden, daß der Zählpunkt in einer angenommenen Fahrrichtung von einer relativ schnell laufenden Achse oder einem Achsverbund passiert wurde; eine etwaige Zählpunktpassage in Gegenrichtung kann in Realität nicht stattgefunden haben und läßt sich daher im Zusammenwirken mit für die Sensoren fahrrichtungsbezogen aufgezeichneten Sensorzustandsfolgen dann korrigieren, wenn vor und/oder hinter einem Fahrzeugrad, das die fehlerhaften Zustandsmeldungen veranlaßt hat, möglichst viele andere Fahrzeugräder den Zählpunkt in rascher Folge passieren und dabei Sensorzustandsfolgen initiieren, die einer einzigen, nämlich der tatsächlichen Fahrrichtung entsprechen. Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Zustandsautomaten wird nachfolgend auf die Figur 3 Bezug genommen; a bedeutet dabei die Achszahl, r die Anzahl der Zustandsübergänge bei der Fahrrichtung von links nach rechts und l die Anzahl der Zustandsübergänge bei der Fahrrichtung von rechts nach links. Es ist angenommen, daß ausgehend vom Zustandsraum: Beide Sensoren unbeeinflußt, (Zeitpunkt t1 in Figur 1, Zeile 1 in Figur 3) zunächst nur der Sensor S1 beeinflußt wird (Zeitpunkt t2 in Figur 1). Es findet dabei der in Figur 2 mit 1 bezeichnete Zustandsübergang statt, der in einem ersten Zählvorgang für Zustandsübergänge in der angenommenen Fahrrichtung von links nach rechts erfaßt wird. Dieser Zustand ist in Zeile 2 der Figur 3 dargestellt. Annahmegemäß soll das betrachtete Fahrzeugrad anschließend innerhalb einer vorgegebenen maximalen Folgezeit soweit vorgerückt sein, daß beide Sensoren beeinflußt sind (Zeitpunkt t3 in Figur 1). Der Zustandswechsel von der Alleinbeeinflussung des Sensors S1 zur gemeinsamen Beanspruchung der Sensoren S1 und S2 ist im Automatenmodell der Figur 2 mit 2 gekennzeichnet und führt in Figur 3 zur Addition eines zweiten Zustandswechsels für die Fahrrichtung von links nach rechts (Zeile 3 der Figur 3). Wenn das betrachtete Fahrzeugrad anschließend innerhalb einer vorgegebenen maximalen Zeitspanne soweit vorgerückt ist, daß nurmehr der Sensor S2 beeinflußt ist, so kommt es zum nächsten Zustandswechsel in Figur 2, der mit 3 bezeichnet ist. Der zugehörige Zustandsübergang wird durch den fahrrichtungsabhängigen Zählvorgang, der in Zeile 4 der Figur 3 bildlich dargestellt ist, erfaßt. Beim weiteren Vorrücken wird der Einflußbereich des Zählpunktes verlassen und der Automat kehrt wieder in den unbeeinflußten Ausgangszustand zurück. Findet dieser Zustandswechsel innerhalb einer vorgegebenen Mindestzeit seit dem Zustandswechsel 3 statt, so wird er als vierter Zustandswechsel, in Figur 2 durch die Ziffer 4 gekennzeichnet, durch einen der Fahrrichtung rechts zugeordneten Zählvorgang erfaßt (Zeile 4 in Fig.3). Mit dem Erreichen des Zustandsraumes: Beide Sensoren unbeeinflußt aus oder besser über den Zustandsraum: Beide Sensoren beeinflußt ist erkennbar, daß ein erstes Fahrzeugrad/eine erste Achse den Zählpunkt mit vorgegebener Mindestgeschwindigkeit vollständig passiert hat; die Achse wird gezählt (a=1). Auf die vorgegebene Mindestgeschwindigkeit wird später eingegangen. Sie wird dadurch überwacht, daß die zeitliche Dauer der einzelnen Sensorzustände bewertet wird, wobei dann, wenn die zeitliche Dauer eine Verringerung der Vorrückgeschwindigkeit des jeweils betrachteten Fahrzeugrades unter einen kritischen Wert anzeigt, die bis dahin gespeicherten Achszahlen und Sensorzustandswechsel ausgewertet werden; weitere Achsen und Sensorzustandsfolgen werden gesondert erfaßt und bewertet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Zustandswechsel jeweils innerhalb der für sie geltenden Mindestzeiten stattgefunden haben. Die in dem vorstehend erläuterten fahrrichtungsabhängigen Zählvorgang ermittelten zustandsübergänge sowie die ermittelte Fahrzeugachse werden in einen zweiten Zählvorgang eingephast, der dazu dient, für mehrere im Verbund aufeinanderfolgende Fahrzeugräder die jeweils ermittelten fahrrichtungsabhängigen Zustandsübergänge und fahrrichtungsabhängigen Achszahlen zwischenzuspeichern, um sie einer späteren Plausibilitätsprüfung zuzuführen. Diese Plausibilitätsprüfung wird vorgenommen, wenn entweder alle Fahrzeugräder eines Achsverbundes den Zählpunkt passiert haben (Sensorzustand: Unbeeinflußt bleibt stabil) oder wenn die Vorrückgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades im Zählpunktbereich soweit abgesunken ist, daß mit einem Anhalten zu rechnen ist (Größere Pausen zwischen den Zustandswechseln). Bei diesem zweiten Zählvorgang steht a* für Achszahl des Achsverbundes, r* für die beim Passieren des Achsverbundes erkannten Zustandswechsel in Fahrrichtung von links nach rechts und l* für die entsprechende Anzahl von Zustandsübergängen in der Gegenrichtung. Mit der Übernahme der beim vollständigen Vorüberlaufen eines ersten Fahrzeugrades am Zählpunkt erkannten einzelachsbezogenen Zustandsübergänge und des Achszählergebnisses in den dem Achsverbund zugeordneten Zählvorgang werden die im einzelachsbezogenen Zählvorgang beanspruchten Zwischenspeicher zurückgestellt (Zeile 7, in Figur 3).

Nach der ersten Achse sollen in zeitlich dichter Folge eine zweite und eine dritte Achse den Zählpunkt in schnellem Lauf passieren, wobei die Zustandsübergänge der Sensoren folgeabhängig und fahrrichtungsbezogen addiert und nach Passage des Zählpunktes jeweils zusammen mit den dabei festgestellten Achsen in den zweiten Zählvorgang für den Achsverbund übernommen werden (Zeilen 8 bis 20 in Fig. 3).

Als nächstes soll der Zählpunkt ebenfalls in rascher Fahrt von einer vierten Fahrzeugachse passiert werden, wobei die dabei erzeugten Sensorsignale aber durch Störimpulse St so verfälscht sein sollen, daß sie ein entgegen der bisherigen Fahrrichtung laufendes Fahrzeugrad anzeigen. Es ergeben sich dabei Zustandsübergänge 5 bis 8 in Figur 2, deren Aufeinanderfolge für ein in Fahrrichtung von rechts nach links vorrückendes Fahrzeug steht. Die durchlaufenen Zustandsübergänge werden fahrrichtungsbezogen addiert (Zeilen 21 bis 24 in Fig. 3) und unter der Annahme, daß die vorgegebenen maximalen Verweildauern innerhalb der einzelnen Zustandsräume nicht überschritten wurden, beim Erreichen des Zustandsraumes: Unbeeinflußt in den Zählvorgang für den Achsverbund übernommen, wobei der Zählerstand für die ermittelten Achszahlen um eine Achse erhöht wird (Zeile 24 in Figur 3). Maßgebend für das Erkennen einer Fahrzeugachse ist dabei der Umstand, daß der Zustandsraum: Unbeeinflußt über den Zustandsraum: Alle Sensoren beeinflußt erreicht wurde.

Anschließend und in zeitlichem Zusammenhang wird der Zählpunkt von einem fünften und einem sechsten Fahrzeugrad in rascher Folge durchlaufen, wobei annahmegemäß die Sensorzustände in der Folge durchlaufen werden, wie sie der Fahrrichtung des Achsverbundes von links nach rechts zugeordnet sind (Zeilen 26 bis 36 in Fig. 3). Die betrachtete sechste Achse möge die letzte Achse des den Zählpunkt passierenden Achsverbundes sein. Mit dem Ablauf einer maximalen Zeitspanne, vorliegend der Zeitspanne 1 s, erkennt der Zustandsautomat, daß die Sensoren des betrachteten Zählpunkts längere Zeit unbeeinflußt sind und schließt aus dem Umstand, daß der Sensorzustand: Unbeeinflußt eingenommen wird, darauf, daß der Achsverbund den Zählpunkt vollständig passiert hat. Der Zustandsautomat beendet deshalb den Zählvorgang für den Achsverbund und beginnt mit der Plausibilitätsprüfung. Dabei stelle er fest, daß die Anzahl (r*=20) der der Fahrrichtung von links nach rechts zugeordneten Zustandsübergänge sehr viel größer ist als die Anzahl (l*=4) der der Gegenfahrrichtung zugeordneten Zustandsübergänge. Weil er weiß, daß die Folgezeiten zwischen den einzelnen Zustandsübergängen viel zu kurz waren, um bezüglich der Zustandsübergänge für die Fahrrichtung von rechts nach links auf eine Fahrrichtungsumkehr schließen zu können, erkennt der Zustandsautomat, daß die der Fahrrichtung von rechts nach links zugeordneten Angaben zu Zustandsübergängen offensichtlich irrelevant und auf eine Störung zurückzuführen sind. Er akzeptiert deshalb den Zählvorgang der für den Achsverbund insgesamt erkannten sechs Fahrzeugräder und veranlaßt die Übernahme der ermittelten Achszahl ohne Achszahlkorrektur O (P) in ein dem Zählpunkt zugeordnetes Zählwerk. Dieses wird aus der zu Beginn der Zählpunktbefahrung beliebig angenommenen Zählstellung 100 in die Zählstellung 106 fortgeschaltet. Mit der Übernahme der zwischengespeicherten Achszahl (a*=6) in das Zählwerk werden die für den Achsverbund zwischengespeicherten aktuellen Achs- und Zustandsangaben gelöscht (Zeile 37 in Fig. 3). Anstelle eines diskreten Zählwerks kann auch ein Achszählrechner vorgesehen sein zum Erfassen der von mehreren Zählpunkten jeweils detektierten Achszahlen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die durch Störimpulse verfälschten Sensorsignale für die vierte Achse bei der Achsverbundzählung zum fahrrichtungsunabhängigen Addieren einer vierten Achse geführt haben. Weil das so ist, brauchte bei der Plausibilitätsprüfung das Zählergebnis für die betrachteten Achszahlen nicht korrigiert zu werden. Es wäre aber auch möglich gewesen, bei entsprechender Implementierung des Zustandsautomaten die vierte Achse nicht zu den bereits erkannten drei Achsen zu addieren, sondern entsprechend der Aufeinanderfolge der erkannten Zustandsübergänge die der Fahrrichtung von rechts nach links zugeordnete vierte Achse von den der Gegenfahrrichtung zugeordneten bislang erkannten drei Fahrzeugachsen zu subtrahieren. Bei einer derartigen fahrrichtungsbezogenen Zuordnung von Achsen zu Zustandsfolgen wären dem Zustandsautomaten für die Plausibilitätsprüfung andere Gesetzmäßigkeiten zuzuordnen. Unter der Voraussetzung, daß die Fahrzeugräder den Zählpunkt alle mit einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit passiert haben, würde der Zustandsautomat am Ende der Befahrung 20 Zustandsübergänbge detektiert haben, wobei die überwiegende Anzahl (16) der erkannten Zustandsübergänge der Fahrrichtung von links nach rechts zuzuordnen ist; damit steht fest, daß alle Fahrzeugräder dieselbe Fahrrichtung gehabt haben müssen, und daß für alle Fahrzeugräder die gemeinsame Passagerichtung von links nach rechts gilt. Aus dem Umstand, daß aus dem Erkennen von vier der Passagerichtung von rechts nach links zugeordneten Zustandsübergängen im Achsverbundzählvorgang eine Achse subtrahiert statt addiert wurde, wäre das für den Achsverbund zwischengespeicherte Achszählergebnis (vier Achsen) im Rahmen der Plausibilitätsprüfung durch zwei Achsen zu korrigieren, so daß auch in diesem Fall dem Zählwerk insgesamt sechs Achsen zum Einzählen zugeführt werden.

Solange die Fahrzeugräder einen Zählpunkt mit einer gegebenen Mindestgeschwindigkeit von z. B. 50 km/h passieren und die Sensoren des Zählpunktes dabei folgeabhängig die vorgegebenen Sensorzustände durchlaufen, gelangt der Zustandsautomat etwa alle 500 ms in den Zustandsraum: Alle Sensoren unbeeinflußt. Wenn der Zählpunkt jedoch von der letzten Achse eines Achsverbundes passiert worden ist, dann verbleibt der Zustandsautomat über längere Zeit im Zustandsraum: Alle Sensoren unbeeinflußt. Dabei veranlaßt er die Auswertung der bis dahin für den Achsverbund registrierten Zustandsübergänge und Achsen, wie es bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 angenommen ist.

Wenn der Zählpunkt von einem mit geringerer Geschwindigkeit vorrückenden Fahrzeugrad nur soweit befahren wird, daß z. B. der Sensor 1, nicht aber der Sensor 2 beeinflußt wird oder wenn das Fahrzeugrad mit einer unterhalb der vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit vorrückt, muß damit gerechnet werden, daß das Fahrzeug anhält und das erkannte Fahrzeugrad möglicherweise auch wieder zurückläuft. In diesem Falle darf es nicht zu einem Addieren des Rades bzw. der Fahrzeugachse auf etwaige für einen Achsverbund zwischengespeicherte Achsen kommen und es muß eine Auswertung der bereits gespeicherten Achszahlen und Sensorzustände durchgeführt werden, um zu verhindern, daß etwaige bereits ermittelte oder später noch zu ermittelnde Achsen und Sensorzustände mit den Sensorzuständen des auf dem Zählpunkt stehengeblieben und möglicherweise zurückgelaufenen Fahrzeugrades vermischt werden. Aus diesem Grunde veranlaßt der Zustandsautomat für den Fall, daß der Zustandsraum: Sensor 1 beeinflußt oder bei der anderen Fahrrichtung der Zustandsraum: Sensor 2 beeinflußt, für eine vorgegebene Mindestzeit eingenommen wird, die Auswertung etwaiger zuvor gespeicherter Achsen und Sensorzustände. Die Mindestbeeinflussungszeit ≙ Mindestverweildauer ist im Ausführungsbeispiel mit 0,1 s angenommen, d. h., sie ist sehr viel kleiner als die Zeit, die vergehen darf vom Verlassen des Zustandsraumes: "Unbeeinflußte Sensoren" bis zum Wiedererreichen dieses Zustandsraumes über den Zustandsraum "Beide Sensoren beeinflußt". Die maximale Zeitspanne für das zulässige Verweilen in dem zuerst erreichten Zustandsraum kann deshalb sehr viel kleiner gewählt werden als die zulässige Zeit zum Erreichen des Zustandsraumes: "Unbeeinflußte Sensoren", weil aus der zulässigen Mindestgeschwindigkeit des Fahrzeugs und dem Zählpunktaufbau genau bestimmt werden kann, innerhalb welcher Zeit ab Erreichen des Zustandsraumes: Sensor 1 oder Sensor 2 beeinflußt der Zustandsraum für die gemeinsame Beeinflussung beider Sensoren erreicht sein muß. Diese Zeitspanne ist sehr viel kürzer als die Zeitspanne, die für das vollständige Passieren des Zählpunktes durch ein Fahrzeugrad erforderlich ist bzw. für die Zeitspanne, die bis zum Passieren des folgenden Fahrzeugrades zur Verfügung gestellt werden muß. Wird die zulässige Verweildauer für den Alleinbeeinflussungszustand des jeweils ersten Zählpunktsensors überschritten, so wird die Auswertung etwaiger gespeicherter Achszahlen und Sensorzustände veranlaßt.

Die gleiche maximale Verweildauer ist auch dem Zustandsraum für die gemeinsame Beeinflussung aller Sensoren eines Zählpunktes zugeordnet. Wird dieser Zustandsraum nicht rechtzeitig in den jeweils folgenden Zustandsraum für die Alleinbeeinflussung des einen bzw. anderen Sensors verlassen, so ist dies ein Indiz für das Anhalten oder zumindest für das kritische Langsamerwerden eines Fahrzeuges im Zählpunktbereich. Es erfolgt dann eine Auswertung der bis dahin ermittelten Achszahlen und Sensorzustände, um zu verhindern, daß die bis dahin zuverlässig als zu einem Achsverbund gehörend erkannten Angaben zu Fahrzeugrädern anschließend vermischt werden mit Angaben eines anderen Fahrzeugrades, das möglicherweise in anderer Fahrrichtung vorrückt als der bislang betrachtete Achsverbund.
Dem dritten Zustandsraum, nämlich der Alleinbeanspruchung des bei der jeweiligen Fahrrichtung vorausliegenden Sensors ist eine maximale Verweildauer von 12 ms zugeordnet. Sie ergibt sich daraus, daß der betrachtete Sensor bei der angenommenen Mindestgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades innerhalb der 12 ms aus dem Alleinbeeinflussungszustand in den Zustand: "Unbeeinflußte Sensoren" zurückkehren muß. Tut er das nicht, ist das Fahrzeugrad inzwischen zu langsam geworden, um zuverlässig der Fahrrichtung eines gegebenenfalls voranlaufenden Achsverbundes zugeordnet werden zu können.

Figur 4 erläutert die Zusammenhänge bei einem langsam vorrükkenden Fahrzeugrad, das über dem Zählpunkt anhält. Bei diesem Fahrzeug soll es sich um ein zweiachsiges Fahrzeug handeln. Die erste Achse passiert die Sensoranordnung noch mit einer Geschwindigkeit oberhalb der vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit, die zweite Achse bleibt über der Sensoranordnung stehen. Die Zustandsübergänge der Sensoranordnung beim Passieren der ersten Achse sowie das Einzählen der Zustandsübergänge und der Achse in die achsbezogenen Zähler und die Übernahme der Zählpositionen in die Achsverbundzähler folgen den anhand der Fig.3 erläuterten Gesetzmäßigkeiten. Die zweite Achse steuert die Sensoranordnung aus dem unbeeinflußten Zustand in den Zustand: Sensor S1 beeinflußt und aus diesem Zustand in den Zustand: Beide Sensoren beeinflußt. Das längere Verweilen in diesem Zustand führt zur Auswertung des Achsverbundzählers, wobei die erste Achse an das Zählwerk weitergegeben wird; der Achsverbundzähler gelangt in die Ausgangsstellung. Die dem zweiten Rad zugeordneten Zustandsübergänge befinden sich noch in den achsspezifischen Zählern und sind von der Auswertung nicht betroffen.

Anschließend setzt das Fahrzeug seine Fahrt fort. Die der zweiten Achse zugeordneten Zustandsübergänge werden beim Erreichen des Zustandes: Unbeeinflußt gemeinsam in den achsverbundspezifischen Zähler übertragen und zu einem späteren Zeitpunkt gemeinsam ausgewertet. Da es sich bei dem betrachteten Fahrzeug um ein zweiachsiges Einzelfahrzeug handeln soll, geschieht diese Auswertung bei Ablauf der dem Zustandsraum:Unbeeinflußt zugeordneten maximalen Verweildauer von z. B. 1 s.
Durch die Verwendung getrennter Zähler zum Registrieren von achsbezogenen und achsverbundbezogenen Ereignissen wird sichergestellt, daß die zu einer Achse gehörenden Zustandsübergänge immer zusammen ausgewertet werden und nie auf zwei unterschiedliche Achsverbünde aufgeteilt werden.

Figur 5 erläutert die Zusammenhänge bei einem Fahrzeugrad, das über dem Zählpunkt wendet. Das Fahrzeugrad nähert sich dabei dem Zählpunkt in Fahrrichtung von links nach rechts und beeinflußt zunächst den vorderen Sensor S1. Wie im Beispiel der Figur 4 werden die der ersten Achse zugeordneten Zustandsübergänge gezählt und beim Eintritt in den unbeeinflußten Zustand in die achsverbundbezogenen Zähler übernommen. Ebenso wie in Figur 4 hält das Fahrzeug an, wenn eine (in diesem Fall die zweite) Achse mitten über der Sensoranordnung steht. Das längere Verweilen in dem Zustand: Zweikanalig beeinflußte führt zur Auswertung der Zähler für den Achsverbund, die zu diesem Zeitpunkt die der ersten Achse zugeordneten Zustandsübergänge enthalten. Dementsprechend wird der Achszähler des Zählwerks um einen Zähler erhöht. Die dem zweiten Rad zugeordneten Zustandsübergänge befinden sich noch in den achsspezifischen Zählern und sind von der Auswertung nicht betroffen.

Anschließend kehrt der Zug um und setzt seine Fahrt in der Gegenrichtung fort. Die der zweiten Achse zugeordneten Zustandsübergänge werden beim Erreichen des Zustands: Unbeeinflußt gemeinsam in die achsverbundspezifischen Zähler übertragen. Da die Geschwindigkeit beim Anfahren noch niedrig ist, verbleibt der Zählpunkt länger als eine Sekunde im Zustand: Unbeeinflußt. Das führt zu einer Auswertung der achsverbundspezifischen Zähler, die zu diesem Zeitpunkt nur die der zweiten Achse zugeordneten Zustandsübergänge enthalten. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Zustandsübergänge der über dem Zählpunkt umkehrenden Achse für sich allein ausgewertet werden und nicht gemeinsam mit Zustandsübergängen anderer Achsen eines Achsverbundes zusammengefaßt werden. Da die Zahl der Zustandsübergänge von links nach rechts (r*) gleich der Zahl der Zustandsübergänge von rechts nach links (l*) ist, wird eine Umkehr der Achse über dem Zählpunkt angenommen und der Zähler des Zählwerks nicht verändert.

Wenn der Zug seine Fahrt in Gegenrichtung fortsetzt, bewegt sich wieder das erste Rad über den Zählpunkt, diesmal aber in anderer Fahrrichtung. Bei der späteren Auswertung wird der Zähler des Zählwerks deshalb um einen Zähler vermindert.

Anders verhält es sich, wenn ein Fahrzeugrad nicht über einem Zählpunkt pendelt, sondern wenn die Pendelbewegung z. B. durch die Sensorsignale verfälschende Störsignale nur vorgetäuscht wird. Ein solcher Fall ist in Figur 6 angenommen. Dort passiert ein Fahrzeugrad von links nach rechts kommend einen Zählpunkt und steuert dabei die Sensoren über den Zustandsraum: Sensor 1 beeinflußt in den Zustandsraum: Beide Sensoren beeinflußt. Beim Weitervorrücken des Fahrzeugs werden die Sensormeldungen durch Störsignale so verfälscht, daß für den Automaten der Eindruck entsteht, als wenn das Fahrzeugrad zurückgelaufen wäre (Zeilen 4 und 5). Das kann jedoch nicht sein, weil die dem angeblichen Rücklauf zugeordneten Zustandsübergänge annahmegemäß in einer zeitlichen Folge auf die vorangegangenen Zustandsübergänge erzeugt wurden, die bei einer tatsächlichen Fahrrichtungsumkehr nicht erreichbar wären. Die für die Einzelachse ermittelten Achszahlen und Angaben zu den Zustandsübergängen werden deshalb in den achsverbundbezogenen Zählvorgang übernommen und der Automat prüft, ob innerhalb der vorgegebenen maximalen Auswertezeit weitere Sensorbeeinflussungen vorliegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß der betrachteten Achse innerhalb der vorgegebenen Auswertezeit eine weitere Achse nachfolgt. Deren über die Einzelachszählung ermittelte Achszahl wird zusammen mit den ermittelten fahrrichtungsabhängigen Zustandsübergängen ebenfalls an den Zählvorgang für den Achsverbund übermittelt (Zeile 12). Die betrachtete Achse soll die letzte Achse des Fahrzeugs sein, welches den Zählpunkt passiert hat. Mit Ablauf der dem Zustandsautomaten eingeprägten Auswertezeit führt der Automat eine Plausibilitätsprüfung durch, in der er erkennt, daß die Anzahl (r*=6) der der Fahrrichtung von links nach rechts zugeordneten Zustandsmeldungen sehr viel größer ist als die (l*=2) für die Gegenfahrrichtung. Weil die betrachteten Zustandsübergänge infolge ihres zeitlichen Abstandes einem in gleicher Fahrrichtung vorrückenden Achsverbund zuzuordnen sind und weil bei der dem Zählvorgang zugrundegelegten Regel eine Achse bereits in die Achsverbundzähler übernommen wurde (Zeile 5 bis 6), obgleich zu diesem Zeitpunkt zwei den unterschiedlichen Fahrrichtungen zugeordnete Zustandsübergänge registriert waren, wird bei der Auswertung der Achsverbundzähler die ermittelte Achszahl (113) nicht verändert, sondern unverändert an das zugehörige Zählwerk weitergegeben. Nur wenn die für den Achsverbund geltenden Rechenregeln dahingehend verändert worden wären, daß bei gleicher Anzahl von Zustandsübergängen für die eine wie für die andere Fahrrichtung keine Achse gezählt worden wäre, dann hätte die Plausibilitätsprüfung aufgrund einer für sie hinterlegten anderen Logik zu der einen registrierten Fahrzeugachse eine Korrekturachse hinzufügen müssen, um dem Zählwerk die korrekte Achszahl zu übermitteln.

Der in Figur 2 dargestellte Automat enthält Zustandsübergänge auch in Diagonalrichtung, d.h. vom Zustand: Unbeeinflußt in den Zustand: Zweikanalig beeinflußt und zwischen den beiden einkanalig beeinflussen Zuständen. Solche Zustandsübergänge können bei störungsfreier Arbeitsweise durch ein über einen Zählpunkt rollendes Fahrzeugrad nicht verursacht werden; sie entsprechen einem plötzlich aus dem Nichts auftauchenden Fahrzeugrad. Aus diesem Grunde ist das Durchlaufen solcher Zustandsübergänge als starkes Indiz für Ausfälle oder Störungen zu werten. Bei zu häufigem Auftreten, gegebenenfalls im Verhältnis zur gezählten Achszahl, ist davon auszugehen, daß ein ordnungsgerechtes Zählen nicht mehr möglich ist. In diesem Fall sollten Einrichtungen, die die vom Achszählverfahren bereitgestellten Informationen nutzen, in einen dauerhaften sicheren Zustand überführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in vorteilhafter Weise noch durch weitere Zeitüberwachungen vervollkommnen. So ist es beispielsweise auch möglich, die Verweildauern innerhalb einzelner Zustandsräume nicht nur daraufhin zu überwachen, daß die Zustandsräume innerhalb vorgegebener maximaler Zeiträume verlassen werden, sondern auch daraufhin, daß die Zustände über vorgegebene Mindestzeiten aufrechterhalten bleiben. So muß z. B. auch bei der höchstzulässigen Vorrückgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades dieses beim Verlassen des Zustandsraumes für die gemeinsame Beeinflussung beider Sensoren für eine bestimmte Mindestzeit von z. B. 3 ms den einen oder anderen Sensor allein beeinflussen. Wird diese Alleinbeeinflussungszeit unterschritten, so ist dies ein Zeichen dafür, daß eine Störung vorliegt. Eine solche Störung kann z. B. der vorübergehende Ausfall der Stromversorgung sein. Bei Wiederkehr der Versorgungsspannung ergibt sich ein nur sehr geringfügiger Versatz der Ausgangssignale der Sensoren, die über das Unterschreiten der vorgegebenen Mindestzeitbeanspruchung erkannt werden kann. Diese und andere Störungsmeldungen können zeitabhängig aufgelistet und zu Wartungs- und Instandshaltungsarbeiten herangezogen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar bei jeder Art von Sensoren zum Erkennen vorüberlaufender Fahrzeugräder. Dabei können jedem Zählpunkt auch mehr als zwei Sensoren zugeordnet sein, die beim Passieren eines Fahrzeugrades zeitlich überlappend ansprechen.

Es ist mit Vorteil auch anwendbar zur Geschwindigkeitsprüfung vorüberlaufender Fahrzeugräder. Dabei werden die Sensorsignale nur dann der Geschwindigkeitsprüfung zugeführt, wenn aufgrund ihrer zeitlichen Folge feststeht, daß sie der jeweils gleichen Fahrrichtung zuzuordnen sind. Die Geschwindigkeitsprüfung erfolgt jeweils dann, wenn die Fahrrichtungszuordnung getroffen werden kann, beim Ausführungsbeispiel der Figur 6 also z. B. nach dem Passieren des zweiten Fahrzeugrades; für das erste Fahrzeugrad ist keine Geschwindigkeitsprüfung möglich.

Die für die Vorgabe der Mindestfolgezeiten zum Wiedererreichen des Ausgangszustandes der Sensoren berücksichtigte Vorrückgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades ist so bemessen, daß sie höchstens gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, bei der Störsignale auf den Sensorsignalen durch eine herkömmliche digitale Störsignalunterdrückung zuverlässig ausgefiltert werden können. Störbeeinflussungen bei niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten werden dann durch eine zusätzliche digitale Störsignalunterdrückung ausgefiltert. Dabei kann eine Anpassung der Störsignalunterdrückungszeit an die aktuelle Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges vorgesehen sein; d. h. je langsamer die Fahrgeschwindigkeit ist, um so länger kann die Störunterdrückungszeit des Filters eingestellt werden. Die Fahrgeschwindigkeit läßt sich dabei z. B. aus der Zeitspanne für das Durchlaufen einzelner Sensorzustandsräume durch das Fahrzeugrad oder ein beliebiges anderes Fahrzeugrad des gleichen Achsverbundes ermitteln.

Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform der Erfindung werden die Sensorzustandsübergänge einzelachsbezogen und bezogen auf den Achsverbund gezählt, wobei jeweils dann von einer Radpassage ausgegangen wird, wenn der Sensorzustand: "Unbeeinflußt" über den Sensorzustand: "Beide Sensoren beeinflußt" erreicht wurde. Eine Variation dieses Erkennungsvorganges mit nur einem einzigen Zählvorgang sieht vor, die durchlaufenen Zustandsübergänge insgesamt zu zählen und sobald die Bedingungen für die Auswertung der Zustandsübergänge erfüllt sind (vollständige Passage eines Achsverbundes oder Absinken der Geschwindigkeit unter die Mindestgeschwindigkeit), die Anzahl der passierten Achsen zu bestimmen und die zugehörige Anzahl von Zustandsübergängen von dem Ergebnis der detektierten Zustandsübergänge zu subtrahieren. Die Anzahl der passierten Fahrzeugräder ergibt sich aus der Anzahl der bei einer vollständigen Radpassage durchlaufenen Zustandsübergänge, vorliegend vier.

Claims

Verfahren zum Feststellen der an einem Zählpunkt vorübergelaufenen Räder von Schienenfahrzeugen über mindestens zwei auf diese reagierende gleisseitige Sensoren (S1, S2), die bei jeder Radpassage sich zeitlich überlappende, in fahrrichtungsabhängige Zählimpulse umsetzbare Sensorsignale (US1, US2) für die Gleisüberwachung liefern,
dadurch gekennzeichnet, daß
die sich bei der Befahrung eines Zählpunktes einstellenden Sensorzustände (unbeeinflußt, Sensor S1 beeinflußt, zweikanalig beeinflußt, Sensor S2 beeinflußt) folgeabhängig fahrrichtungsbezogen gezählt werde, wobei beim Wiedererreichen des Zustandes: ""Unbeeinflußte Sensoren"" innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne seit dem Verlassen dieses Zustandes jeweils auf das Passieren einer Achse erkannt wird, wenn die durchlaufenen Zustandswechsel einer bestimmten Fahrrichtung zuzuordnen sind oder wenn dieser Zustand über den Zustand: "Alle Sensoren beeinflußt" erreicht wurde,
daß dann die so erkannten Achsen solange gezählt werden wie Folgeachsen jeweils innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne festgestellt werden oder bis eine Meldung dafür vorliegt, daß ein bei einer Befahrung erwarteter Folgezustand der Sensoren innerhalb einer zum Verlassen des vorherigen Sensorzustandes vorgesehenen maximalen Zeitspanne nicht erreicht wurde,
daß eine Plausibilitätsprüfung der Achszahlen und Sensorzustände hinsichtlich der Fahrrichtung stattfindet, auf die sie bezogen sind, mit sich im Bedarfsfall anschließender Achszahlkorrektur und
daß diese Achszahlen der Gleisüberwachung zur Verfügung gestellt und zusammen mit den Zahlen für die zugehörigen Sensorzustände gelöscht werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Plausibilitätsprüfung aus dem zahlenmäßigen Vergleich der den beiden Fahrrichtungen zugeordneten folgeabhängigen Zustandswechsel geschlossen wird, daß alle erkannten Zustandsübergänge derjenigen Fahrrichtung zuzuordnen sind, für die die jeweils größere Anzahl von Zustandswechseln gezählt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die vorgegebene Zeitspanne mindestens ebenso groß ist wie die Zeitspanne, die ein folgendes Fahrzeugrad des gleichen Achsverbundes benötigt, um hinter einem voranlaufenden Fahrzeugrad bei einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit den Zählpunkt vollständig zu passieren.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mindestgeschwindigkeit so definiert ist, daß sie gleich oder niedriger ist als die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der etwaige die Sensorsignale beeinflussende Störimpulse durch eine digitale Störsignalunterdrückung noch zuverlässig unterdrückt werden können.
Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Störsignalunterdrückungszeiten den Geschwindigkeiten der einen Zählpunkt passierenden Fahrzeugachsen angepaßt werden.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Geschwindigkeiten der Fahrzeugräder aus dem räumlichen Abstand der Sensoren eines Zählpunktes und den Verweildauern der Sensoren in einzelnen Sensorzuständen ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die maximalen Zeitspannen für die Ausgabe von Meldungen durch die bei der Mindestgeschwindigkeit sich ergebenden maximalen Verweildauern eines Fahrzeugrades innerhalb der einzelnen Sensorzustände, bedarfsweise ergänzt um Sicherheitszeitzuschläge, bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
für die fahrrichtungsabhängige Zählung (r, l) der Sensorzustände die Folge der Zustandswechsel aller Sensoren (S1, S2) eines Zählpunktes festgestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
es neben einem ersten fahrrichtungsabhängigen Zählvorgang für einzelachsbezogene Zustandswechsel (r, l) einen zweiten Zählvorgang für achsverbundbezogene Zustandswechsel (r*, l*) gibt, wobei beim ersten Zählvorgang die Anzahl der Zustandswechsel gezählt wird, die die Sensoren vom Verlassen des Zustandes: "Unbeeinflußte Sensoren" bis zum Wiedererreichen dieses Zustandes durchlaufen,
daß das dabei erreichte Zählergebnis für einzelachsbezogene Zustandswechsel unter alsbaldiger Löschung des Ergebniswertes dem Zählvorgang für achsverbundbezogene Zustandswechsel zugeführt und zu dem dort jeweils vorhandenen Zählergebnis addiert wird
und daß spätestens mit der Übernahme der ggf. korrigierten Achszahlen durch die Gleisüberwachung der Ergebniswert des zweiten Zählvorganges gelöscht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
frühestens bei der Plausibilitätsprüfung und spätestens mit der Übernahme der ggf. korrigierten Achszahlen durch die Gleisüberwachung von der Anzahl der seit Beginn des aktuellen Achszählvorganges fahrrichtungsbezogen ermittelten Sensorzustände die Anzahl der Sensorzustände subtrahiert wird, die sich ergibt aus dem Produkt der Anzahl der Sensorzustände, die vom Verlassen des Zustandes: "Unbeeinflußte Sensoren" bis zum Wiedererreichen dieses Zustandes durchlaufen werden, und der ggf. korrigierten Anzahl der erkannten Fahrzeugachsen.
Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Anzahl der an einem Zählpunkt vorbeigelaufenen Fahrzeugachsen aus der Anzahl der festgestellten Sensorzustände ermittelt wird, indem diese Anzahl durch die Anzahl der Sensorzustände dividiert wird, die vom Verlassen des Zustandes: "Unbeeinflußte Sensoren" bis zum Wiedererreichen dieses Zustandes durchlaufen werden, und daß diese Zahl (ganze Zahl) der Plausibilitätsprüfung zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Plausibilitätsprüfung aus dem Erkennen des Wiedererreichens des Zustandes: "Unbeeinflußte Sensoren", dem Vorliegen von unterschiedlichen Fahrrichtungen zugeordneten Sensorzuständen und dem Überschreiten der für die einzelnen Zustände vorgesehenen maximalen Zeitspannen auf eine Pendelbewegung einer Fahrzeugachse über einem Zählpunkt geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Plausibilitätsprüfung aus dem Erkennen des Wiedererreichens des Zustandes: "Unbeeinflußte Sensoren" aus dem Zustand für die Alleinbeeinflussung des jeweils ersten Sensors eines Zählpunktes auf das Anschneiden dieses Zählpunktes durch eine Fahrzeugachse geschlossen wird, sofern dieser Sensor zuvor den unbeeinflußten Zustand eingenommen hatte.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine zusätzliche Plausibilitätsprüfung zur Abgabe einer Meldung vorgesehen ist, wenn die Verweildauern der Sensoren in den einzelnen Sensorzuständen vorgegebene Mindestzeiten unterschreiten.
Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
aus einem Verweilen im Sensorzustand: "Alle Sensoren beeinflußt" mit anschließender mindestens nahezu gleichzeitiger Rückkehr der Sensoren in den unbeeinflußten Zustand auf einen Ausfall geschlossen wird, der auf alle Sensoren des Zählpunktes wirkt.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Meldungen zu Statistik- und/oder Wartungszwecken erfaßt und bedarfsweise zeitabhängig inkrementiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
gekennzeichnet durch
die Anwendung in einem Zustandsautomaten, der in diskreter Technik ausgeführt ist oder durch einen die Verfahrensschritte beschreibenden Code in einer Datenverarbeitungseinrichtung.