DE19730261C1

DE19730261C1 - Verfahren zum Erzeugen eines Signals, das ein Teilstück eines Gleisabschnittes als frei von Fahrzeugachsen kennzeichnet

Info

Publication number: DE19730261C1
Application number: DE19730261A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Jung; Wolfgang Dr Ing Talke; Guenter Dipl Ing Meuters
Original assignee: Thyssen Industrie AG; Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Sona Blw Praezisionsschmiede 42859 Remsc De GmbH; Siemens AG
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: ATE263697T1; EP0890495A1; EP0890495B1

Description

Es ist bekannt, in automatischen Rangierbahnhöfen Gleisbrem sen einzusetzen, mit denen die Fahrgeschwindigkeit von Wagen reduziert werden kann (siehe beispielsweise "Mikrocomputer - gesteuerte elektrodynamische Richtungsgleisbremse", Jean- Pierre Pfander und Alexander Hörder, Rangiertechnik und Gleisanschlußtechnik (1980/81), Folge 40, Seiten 45 bis 47). Weiterhin ist bekannt, daß bei manchen Arten von Gleisbrem sen, wie z. B. Gummigleisbremsen, die Gleisbremse nicht ein geschaltet werden darf, wenn sich eine Fahrzeugachse im Vor lauf- oder Bremsabschnitt der Gleisbremse befindet. Um nun festzustellen, ob sich eine Fahrzeugachse im Vorlauf- oder Bremsabschnitt der Gleisbremse aufhält, werden üblicherweise und auch gemäß der eingangs erwähnten Literaturstelle an den Gleisen angebrachte Meßkontakte eingesetzt, und zwar in Form eines Vorabschnittskontaktes, eines Einlaufkontaktes und ei nes Auslaufkontaktes, die jeweils ein Vorbeifahren von Fahrzeugachsen signalisieren; diese Meßsignale der Meßkon takte werden dann mit einem Achszählverfahren ausgewertet. Außerdem ist ein Korrekturverfahren für Achszählverfahren be kannt (EP 0 739 803 A2), mit dem Zählfehler beim Zählen der Fahrzeugachsen automatisch korrigiert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit besonders geringem Aufwand durchführbares Verfahren zum Erzeugen eines Steuersignals anzugeben, das ein Teilstück eines mit mindestens einer Gleisbremse ausgestatteten Gleisabschnittes als frei von Fahrzeugachsen kennzeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren ge löst, bei dem jeder in den Gleisabschnitt einfahrenden Fahr zeugachse die Einfahrgeschwindigkeit mit einem Geschwindig keitssensor gemessen wird, mit der Einfahrgeschwindigkeit der jeweiligen Fahrzeugachse und mit der Bremscharakteristik der mindestens einen Gleisbremse ein Anfangs- und ein End zeitpunkt des Aufenthaltszeitraums der jeweiligen Fahr zeugachse in dem Teilstück berechnet wird, ein Hilfssignal zum Anfangszeitpunkt gebildet und zum Endzeitpunkt des Auf enthaltszeitraumes der jeweiligen Fahrzeugachse zurückgenom men wird und das Steuersignal bei einem hilfssignalfreien Zu stand erzeugt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zum Erzeugen eines Steuersignals verwendet werden, das ein Teilstück eines mit mindestens einer Gleisbremse ausgestatteten Gleisabschnittes als frei von Laufwerken kennzeichnet; dies läßt sich konkret beispielsweise dadurch erreichen, daß nach jeder in den Gleisabschnitt einfahrenden Fahrzeugachse eine Sperrzeit ge startet wird und alle innerhalb der jeweiligen Sperrzeit ein gefahrenen Fahrzeugachsen einem Laufwerk zugeordnet werden. Als Laufwerke gelten dabei Einzelachsen und Drehgestelle mit zwei oder drei Achsen.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch die Verwendung nur eines Geschwindigkeitssensors auf Meßkontakte wie den Vorabschnittskontakt, den Einlaufkon takt und den Auslaufkontakt verzichtet werden kann. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren flexibler als das herkömmliche, da jedes beliebige Teilstück des Gleisabschnit tes erfaßt werden kann, ohne daß dafür entsprechende Meßkon takte an den Gleisen angebracht werden müssen.

Die Hilfssignale können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in unterschiedlicher Weise erzeugt und ausgewertet werden, um das Steuersignal zu gewinnen. Beispielsweise kann mit dem je weiligen Hilfssignal ein Impuls erzeugt werden, der mit dem Endzeitpunkt endet; ist kein Impuls erfaßbar, dann wird das Steuersignal erzeugt.

Einfach und damit besonders vorteilhaft lassen sich die Hilfssignale auswerten, wenn mit ihnen eine Zählervariable zum Anfangszeitpunkt herauf- und zum Endzeitpunkt des Aufent haltszeitraumes der jeweiligen Fahrzeugachse um eine Zähler stelle heruntergezählt wird und das Steuersignal erzeugt wird, wenn die Zählervariable den Wert Null aufweist.

Besonders genau und damit vorteilhaft läßt sich das Steuer signal erzeugen, wenn der Anfangs- und Endzeitpunkt des Auf enthaltszeitraumes der jeweiligen Fahrzeugachse in dem Teil stück bestimmt wird, indem mit der Einfahrgeschwindigkeit der jeweiligen Fahrzeugachse und der Bremscharakteristik der mindestens einen Gleisbremse die Ausfahrgeschwindigkeit der jeweiligen Fahrzeugachse aus dem Gleisabschnitt bestimmt wird, aus der Einfahr- und Ausfahrgeschwindigkeit der jeweiligen Fahrzeugachse die mittlere Geschwindigkeit der jeweiligen Fahrzeugachse im Gleisabschnitt durch Schätzung ermittelt wird und aus der mittleren Geschwindigkeit und der räumlichen Anordnung des Teilstückes im Gleisabschnitt der Anfangs-und Endzeitpunkt des Aufenthaltszeitraumes der jewei ligen Fahrzeugachse in dem Teilstück berechnet wird.

Besonders einfach und damit vorteilhaft lassen sich die Aus fahrgeschwindigkeit oder die mittlere Geschwindigkeit berech nen, wenn sie unter der Annahme einer konstanten Abbremsbe schleunigung (Energiehöhe) der Gleisbremse berechnet werden.

Zur Erläuterung der Erfindung zeigt

Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit einer Gleisbremse in einem Gleisabschnitt zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit zwei Gleisbremsen im Gleisabschnitt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt einen Gleisabschnitt 1 einer Gleisanlage 3 mit einer gewichtsunabhängigen Gleisbremse 5. An einem Strecken punkt X0 des Gleisabschnittes 1 ist ein Geschwindigkeitssen sor 9 angebracht, mit dem Einfahrgeschwindigkeiten Vein jeder entlang einem Pfeil 10 in den Gleisabschnitt 1 einfahrenden Fahrzeugachse gemessen werden. Mit der Einfahrgeschwindigkeit Vein der jeweiligen Fahrzeugachse und der Stellung bzw. der Bremswirkung der Gleisbremse 5 wird eine Ausfahrge schwindigkeit Vaus der jeweiligen Fahrzeugachse aus dem Gleisabschnitt 1 berechnet, gemäß den Beziehungen:

wobei g' eine vorab gemessene oder bekannte, konstante Ab bremsbeschleunigung (Energiehöhe) der Gleisbremse 5, l die Länge der Gleisbremse 5 (1 = X3 - X2 in Fig. 1) und k einen Ka librierungsfaktor angibt. Der Kalibrierungsfaktor k liegt im Bereich zwischen 1 und 10 und kann je nach Genauigkeitsanfor derungen auch abhängig von den im Gleisabschnitt 1 befindli chen Fahrzeugachsen sein. Sehr genaue Meßergebnisse lassen sich beispielsweise erhalten, wenn der Faktor k gleich 2,5 ist für bis zu vier Fahrzeugachsen im Gleisabschnitt 1 und gleich 8 ist ab fünf Fahrzeugachsen im Gleisabschnitt 1.

Aus der Einfahrgeschwindigkeit Vein und der Ausfahrgeschwin digkeit Vaus der jeweiligen Fahrzeugachse wird eine mittlere Geschwindigkeit Vm der jeweiligen Fahrzeugachse im Gleisab schnitt 1 durch folgende Schätzung ermittelt:

Im folgenden werden mit der mittleren Geschwindigkeit Vm für jede in den Gleisabschitt 1 einfahrende Fahrzeugachse An fangs- und Endzeitpunkte von Aufenthaltszeiträumen in Teil stücken des Gleisabschnittes 1 berechnet, und zwar in einem Vorlaufabschnitt 11 des Gleisabschnittes 1, in einem Vor laufabschnitt 13 der Gleisbremse 5 und in einem Bremsbereich 15 der Gleisbremse 5. Der Vorlaufabschnitt 11 des Gleisab schnittes 1 ist dabei von den Streckenpunkten X0 und X1 be grenzt, der Vorlaufabschnitt 13 der Gleisbremse 5 wird durch die Streckenpunkte X1 und X2 gebildet und der Bremsbereich 15 der Gleisbremse 5 ist eingegrenzt durch die Streckenpunkte X2 und X3 gemäß Fig. 1.

Der Zeitpunkt, an dem die jeweilige Fahrzeugachse in den Gleisabschnitt 1 und damit in den Vorlaufabschnitt 11 des Gleisabschnittes 1 einfährt, wird in Fig. 1 mit dem Bezugs zeichen t0 bezeichnet. Der Zeitpunkt, an dem die jeweilige Fahrzeugachse den Vorlaufabschnitt 11 wieder verläßt, wird in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen t1 beschrieben und bestimmt gemäß:

Die Zeitpunkte t0 und t1 sind also Anfangs- bzw. Endzeit punkte des Aufenthaltszeitraumes der jeweiligen Fahrzeugachse in dem Vorlaufabschnitt 11 des Gleisabschnittes 1.

Für die anderen Teilstücke des Gleisabschnittes 1, nämlich für den Vorlaufabschnitt 13 der Gleisbremse 5 und den Brems bereich 15 der Gleisbremse 5, werden die entsprechenden An fangs- und Endzeitpunkte, die in Fig. 1 die Bezugszeichen t1, t2 und t3 tragen, entsprechend berechnet:

Der Zeitpunkt, an dem die jeweilige Fahrzeugachse in den Vor laufabschnitt 13 der Gleisbremse 5 eindringt, entspricht dem Zeitpunkt t1, an dem sie den Vorlaufabschnitt des Gleisab schnittes 1 verläßt; der Zeitpunkt t2, an dem die jeweilige Fahrzeugachse aus dem Vorlaufabschnitt 13 der Gleisbremse 5 herausfährt, berechnet sich gemäß:

Der Zeitpunkt, an dem die jeweilige Fahrzeugachse in den Bremsbereich 15 der Gleisbremse 5 eindringt, entspricht dem Zeitpunkt t2, an dem der Vorlaufabschnitt 13 der Gleisbremse 5 verlassen wird; der Zeitpunkt t3 in Fig. 1, an dem die je weilige Fahrzeugachse den Bremsbereich 15 der Gleisbremse 5 verläßt, ergibt sich dementsprechend zu:

Nachdem nun mit der Einfahrgeschwindigkeit Vein der jewei ligen Fahrzeugachse und der Stellung und damit der Bremscha rakteristik der Gleisbremse 5 die Anfangs- und die Endzeit punkte der jeweiligen Aufenthaltszeiträume der jeweiligen Fahrzeugachse in den jeweiligen Teilstücken berechnet wurde, kann nun in einer Steuereinheit 17 für jedes Teilstück ein Steuersignal St erzeugt werden, das das jeweilige Teilstück des Gleisabschnittes 1 als frei von Fahrzeugachsen kenn zeichnet (Freizustand). Dies soll nun anhand eines Beispieles erläutert werden:

Soll sichergestellt sein - beispielsweise zum Betätigen der Gleisbremse 5 -, daß in einem durch den Vorlaufabschnitt 13 der Gleisbremse 5 und den Bremsbereich 15 der Gleisbremse 5 gebildeten Teilstück des Gleisabschnittes 1 keine Fahr zeugachse vorhanden ist, so werden zunächst für jede in den Gleisabschnitt eintretende Fahrzeugachse der Anfangszeitpunkt und der Endzeitpunkt des Aufenthaltszeitraumes der jeweiligen Fahrzeugachse in diesem Teilstück ermittelt. Bei diesem Bei spiel entspricht der Anfangszeitpunkt des Aufenthaltszeitrau mes dem Zeitpunkt t1 in Fig. 1 und der Endzeitpunkt dem Zeitpunkt t3 in Fig. 1.

Anschließend wird in der Steuereinheit 17 jeweils zum An fangszeitpunkt t1 der jeweiligen Fahrzeugachse ein Hilfssignal gebildet und zum Endzeitpunkt t3 zurückgenommen; das Steuersignal St wird bei einem hilfssignalfreien Zustand erzeugt. Konkret wird hierzu in der Steuereinheit 17 mit den Hilfssignalen eine Zählervariable jeweils zum Anfangszeit punkt t1 der jeweiligen Fahrzeugachse um eine Zählerstelle heraufgezählt und zum Endzeitpunkt t3 der jeweiligen Fahr zeugachse um eine Zählerstelle heruntergezählt. Das Steuer signal St, das in diesem Fall das durch den Vorlaufabschnitt 13 der Gleisbremse 5 und den Bremsbereich 15 der Gleisbremse 5 gebildete Teilstück des Gleisabschnittes 1 als frei von Fahrzeugachsen kennzeichnet, wird in der Steuereinheit 17 erzeugt, wenn die Zählervariable den Wert Null aufweist. Ent sprechende Steuersignale für andere Teilstücke des Gleis abschnittes 1 lassen sich durch Bildung entsprechender Zäh lervariablen erzeugen.

Anstatt mit den Hilfssignalen eine Zählervariable herauf- oder herunterzuzählen, können mit den Hilfssignalen jeweils zum Anfangszeitpunkt t1 auch Impulse erzeugt werden, die mit dem jeweiligen Endzeitpunkt t3 enden; ein Impuls definiert dabei also immer den Besetztzustand des jeweiligen zugehörigen Abschnitts. Wenn mindestens ein Impuls erfaßbar ist, ist der jeweilige Abschnitt also immer besetzt.

Fig. 2 zeigt einen Gleisabschnitt 20 einer Gleisanlage 23 mit einer Gleisbremse 25 entsprechend der Gleisbremse 5 nach Fig. 1 und einer zusätzlichen Gleisbremse 27. An einem Streckenpunkt X0 ist ein Geschwindigkeitssensor 29 ange bracht, der die Einfahrgeschwindigkeit Vein von in den Gleisabschnitt 20 einfahrenden Fahrzeugachsen mißt. Mit der Einfahrgeschwindigkeit Vein der jeweiligen Fahrzeugachse und der Stellung und damit der Bremscharakteristik der Gleis bremse 25 und der zusätzlichen Gleisbremse 27 wird zunächst - wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 - eine mittlere Geschwindigkeit Vm und anschließend jeweils Anfangs- und End zeitpunkte von Aufenthaltszeiträumen der jeweiligen Fahr zeugachse in Teilstücken des Gleisabschnittes 20 berechnet. Teilstücke des Gleisabschnittes 20 können beispielsweise der Vorlaufabschnitt 33 des Gleisabschnittes 20, der Vor laufabschnitt 35 der Gleisbremse 25, der Bremsbereich 37 der Gleisbremse 25 und der Bremsbereich 39 der zusätzlichen Gleisbremse 27 sein. Die Anfangs- bzw. Endzeitpunkte t0, t1, t2, t3 und t4 der Aufenthaltszeiträume der jeweiligen Fahr zeugachse in den jeweiligen Teilstücken lassen sich berechnen gemäß den nachfolgenden Gleichungen:

Dabei bezeichnen die Variablen X1, X2, X3 und X4 die jewei ligen Streckenpunkte im Gleisabschnitt 20 der Gleisanlage 23 gemäß Fig. 2. Jedem dieser Teilstücke ist in einer Steuer einheit 40 eine Zählervariable zugeordnet, die beim Eindrin gen der jeweiligen Fahrzeugachse in das Teilstück herauf und beim Verlassen des Teilstückes durch die jeweilige Fahr zeugachse um eine Zählerstelle heruntergezählt wird. Ein Steuersignal St wird für das jeweilige Teilstück von der Steuereinheit 40 erzeugt, wenn die entsprechende Zählerva riable den Wert Null aufweist.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen eines Steuersignals (St), das ein Teilstück (11, 13, 15) eines mit mindestens einer Gleisbremse (5) ausgestatteten Gleisabschnitts (1) als frei von Fahrzeugachsen kennzeichnet, wobei bei dem Verfahren

1. bei jeder in den Gleisabschnitt (1) einfahrenden Fahr zeugachse die Einfahrgeschwindigkeit (Vein) mit einem Ge schwindigkeitssensor (9) gemessen wird,
2. mit der Einfahrgeschwindigkeit (Vein) der jeweiligen Fahr zeugachse und mit der Bremscharakteristik der mindestens einen Gleisbremse (5) ein Anfangs- und ein Endzeitpunkt (t0, t1, t2, t3) des Aufenthaltszeitraums der jeweiligen Fahrzeugachse in dem Teilstück (11, 13, 15) berechnet wird,
3. ein Hilfssignal zum Anfangszeitpunkt gebildet und zum End zeitpunkt des Aufenthaltszeitraumes der jeweiligen Fahr zeugachse zurückgenommen wird und
4. das Steuersignal (St) bei einem hilfssignalfreien Zustand erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

1. mit den Hilfssignalen eine Zählervariable zum Anfangszeit punkt herauf- und zum Endzeitpunkt des Aufenthaltszeitrau mes der jeweiligen Fahrzeugachse um eine Zählerstelle her untergezählt wird und
2. das Steuersignal (St) erzeugt wird, wenn die Zählervariable den Wert Null aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

1. der Anfangs-und Endzeitpunkt des Aufenthaltszeitraumes der jeweiligen Fahrzeugachse in dem Teilstück (11, 13, 15) be stimmt wird, indem
2. mit der Einfahrgeschwindigkeit (Vein) der jeweiligen Fahrzeugachse und der Bremscharakteristik der minde stens einen Gleisbremse (5) die Ausfahrgeschwindigkeit (Vaus) der jeweiligen Fahrzeugachse aus dem Gleisabschnitt (1) bestimmt wird,
3. aus der Einfahr- und Ausfahrgeschwindigkeit (Vein, Vaus) der jeweiligen Fahrzeugachse die mittlere Ge schwindigkeit (Vm) der jeweiligen Fahrzeugachse im Gleisabschnitt (1) durch Schätzung ermittelt wird und
4. aus der mittleren Geschwindigkeit (Vm) und der räumli chen Anordnung des Teilstückes (11, 13, 15) im Gleis abschnitt (1) der Anfangs-und Endzeitpunkt des Auf enthaltszeitraumes der jeweiligen Fahrzeugachse in dem Teilstück (11, 13, 15) berechnet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

1. die Ausfahrgeschwindigkeit (Vaus) oder die mittlere Ge schwindigkeit (Vm) unter der Annahme einer konstanten Ab bremsbeschleunigung (g') der Gleisbremse (5) berechnet wer den.