DD292880A5

DD292880A5 - Steuerungssystem fuer die abfolge mehrerer eisenbahnzuege auf einem netz

Info

Publication number: DD292880A5
Application number: DD90338775A
Authority: DD
Inventors: Jean-Pierre Malon
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1989-03-17
Filing date: 1990-03-15
Publication date: 1991-08-14
Also published as: FR2644420A1; DE69009551T2; EP0388272B1; US5072900A; ES2056397T3; FR2644420B1; JP2628772B2; CA2012077C; EP0388272A1; CA2012077A1; JPH0390472A; MX174475B; DE69009551D1; ATE106810T1; DK0388272T3

Abstract

Jeder Zug ist mit einer Vorrichtung zur im Zug installierten Erfassung der Position des Zuges in bezug auf die Strecke und mit Mitteln zum Senden/Empfangen ausgestattet, die mit einer Leitstation kommunizieren, welche Mittel zur sofortigen Speicherung der relativen Positionen aller Zuege auf dem Netz sowie Mittel zur Speicherung der Fahrwege eines jeden Zuges sowie die Kenndaten des Netzes umfaszt, die mit dem Geschwindigkeits- und Leistungsrahmen des im Dienst befindlichen rollenden Materials zusammenhaengen. Die Leitstation stellt das Initiativorgan des Systems dar und enthaelt Mittel zum Senden von Nachrichten in regelmaeszigen Zeitabstaenden, die die Kennummern der im Verkehr befindlichen Zuege enthalten, die aufgrund von Informationen ueber die Position, die von diesen Zuegen durch die Leitstation empfangen werden und aufgrund der Geschwindigkeitsrahmenparameter, die in den Speichermitteln enthalten sind, die Erlaubnis zur Weiterfahrt erhalten. Die in jedem Zug installierte Vorrichtung stellt das Ausfuehrungsorgan des Systems dar und umfaszt Mittel zur Erkennung der Kennummer des Zuges, die ihm zugeordnet ist, sowie Mittel zur Steuerung des Anhaltens des Zuges beim Fehlen der Kennummer in der Nachricht, die sie von der Leitstation erhaelt. Fig. 6{Steuersystem; Abfolge; Eisenbahnzuege; Netz; Vorrichtung; Strecke; Senden/Empfangen; Speicherung; Fahrwege; Kenndaten; Geschwindigkeitsrahmen; Leitstation}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft Systeme zur Kontrolle des Zugverkehrs auf einem Eisenbahnnetz und bezieht sich insbesondere auf ein System zur Führung von Eisenbahnnetzen ausgehend von einer Leitstation.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind bereits Systeme zur Führung von Eisenbahnnetzen bekannt, die Lokalisierungs- und Übertragungsmittel in jedem Zug und eine Reihe von Computern umfassen, die außerhalb des Zuges im gesamten Netz verteilt und untereinander verbunden sindund in der Lage sind, zu jedem Zeitpunkt die Position und die Geschwindigkeit der Züge abzufragen und die Position der auf dem

Fahrweg der abgefragten Züge befindlichen Weichen zu bestimmen. Die durch die Computer empfangenen Informationen

stellen eine Datenbank dar, die eine vollständige und beinahe momentane Darstellung des Netzes und der Züge liefert, die aufdiesem verkehren.

Diese bekannten Systeme sind des weiteren mit elektronischen Mitteln ausgestattet, die ausgehend von den gesammelten Daten die Regelung des Verkehrs gewährleisten, indem sie in Form von an die Triebfahrzeugführer gegebenen Befehlen Freigabeinformationen, Vorschriften oder Ratschläge zur Steuerung erteilen. Diese bekannten Systeme weisen den Nachteil auf, daß sie Informationen über die Geschwindigkeit eines jeden Zuges benötigen

und daß sie zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Zuges Geschwindigkeitsgeber verwenden, die eine Zählung der

Radumdrehungen gewährleisten. Diesen Geschwindigkeitsgebern fehlt es an Genauigkeit, denn sie geben Anlaß zu Summenfehlern. Zum Ausgleich dieser Fehler bedarf es des Einsatzes von elektronischen Baken, die in einem Abstand von ungefähr einem Kilometer auf der Bettung verteilt sind, wodurch die Installationskostan erhöht werden. Ziel der Erfindung

Das erfindungsgemäße System ermöglicht eine quasi-kontinuierliche Kontrolle der Übergeschwindigkeit und der Bremsverzögerung vor jedem Haltepunkt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein System zur Führung von Eisenbahnnetzen zu schaffen, das in bezug auf die bestehenden Systeme eine größere Sicherheit aufweist und dabei einen relativ einfachen Aufbau, insbesondere was die Ausstattung der Strecke betrifft, besitzt.

Gegenstand ist ein System zur Steuerung für die Abfolge mehrerer Eisenbahnzüge in einem Netz, wobei jeder Zug mit einer im Zug installierten Vorrichtung zur Erfassung der Position des Zuges in bezug auf die Strecke und mit Mitteln zum Sonden-Empfängen ausgerüstet ist, die mit einer Leitstation in Verbindung stehen, wobei diese Leitstation Mittel zur sofortigen Speicherung der relativen Positionen aller Züge im Netz, Mittel zur Speicherung der Fahrwege eines jeden Zuges sowie der Daten des Netzes, die mit den Rahmengeschwindigkeiten und -leistungen des im Dienst befindlichen rollenden Materials zusammenhängen, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Leitstation das Initiativorgan des Systems darstellt und die Mittel zum Aussenden von Nachrichten in regelmäßigen Zeitabständen umfaßt, die die Kennummern der im Verkehr befindlichen Züge enthalten, die aufgrund der durch die Leitstation von diesen Zügen empfangenen Positionsinformationen aufgrund der Rahmenparameter für die Geschwindigkeit, die in den Speichermitteln enthalten sind, die Genehmigung zur Weiterfahrt haben, und dadurch, daß die in jedem Zug installierte Vorrichtung das Ausführungsorgan des Systems darstellt und Mittel zur Erkennung der im Zug zugeordneten Kennummer dos Zuges sowie Mittel zur Steuerung des Zughaltes bei Fehlen der Kennummer in der von der Leitstation empfangenen Nachricht enthält

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Steuersystems sind dadurch gekennzeichnet,

- daß die Leitstation einen zentralen Computer enthält, dessen Arbeitsspeicher die Mittel zur sofortigen Speicherung der relativen Positionen aller auf dem Netz befindlichen Züge und der in Parametern darstellbaren Elemente dieses Netzes darstellt, wobei der genannte zentrale Computer über eine Interfaceschaltung für „Sprechfunkdaten" an einen Sender-Empfänger angeschlossen ist, der an eine Antenne zur Kommunikation mit den Vorrichtungen, die an Bord der auf dem Netz verkehrenden Züge installiert sind, an einen Festplattenspeicher zur Speicherung der Fahrwege eines jeden Zuges, der Kenndaten des Netzes, die mit der Rahmengeschwindigkeit und den Rahmenleistungen des im Dienst befindlichen rollenden Materials zusammenhängen, angeschlossen ist,

- daß die Leitstation außerdem einen Interfacecomputer zur Steuerung, der an den zentralen Computer angeschlossen ist, Leistungssteuerschaltkreise, die mit dem genannten Leistungssteuercomputer verbunden sind, und eine Anzeigetafel mit numerischen Anzeigen enthält, die mit Signallampen versehen ist, die eine grafische Wiedergabe des Netzes markieren,

- daß die in jedem Zug installierte Vorrichtung einen Bordcomputer umfaßt, der einerseits an einen Doppler-Radar zur Ermittlung der Ortsveränderung des Zuges in bezug auf die von ihm befahrene Strecke, und andererseits an die Mittel zum Senden-Empfangen über eine Interface-Schaltung zur Einführung modulierter numerischer Daten in einen Sprechfunkkanal sowie an eine für den Triebfahrzeugführer bestimmten Sprechfunkausrüstung angeschlossen ist,

- daß der Doppler-Radar über eine Interface-Schaltung zur Verarbeitung der Radarsignale und über eine parallele Interface-Schaltung die auch mit dem Schaltkreis zur Steuerung der Betriebsbremsung verbunden ist, an den Bordcomputer angeschlossen ist,

- daß der Bordcomputer durch einen Bus mit einem Interface-Schaltkreis zur Serienübertragung zu einem optischen Anzeigegerät, das für den Triebfahrzeugführer bestimmt ist, verbunden ist,

- daß der Interface-Schaltkreis zur Verarbeitung der Radarsignale einen ersten Eingang, der mit Hilfe eines Tiefpaßfilters eines Verstärkers mit veränderbarem Verstärkerfaktor und eines Analog-Digital-Umwandlers an einen Mikroprozessor angeschlossen ist, und einen zweiten Eingang umfaßt, der in bezug auf den ersten um 90° verschoben ist und der mit Hilfe eines Tiefpaßfilters, eines Verstärkers mit veränderbarem Verstärkerfaktor und eines Analog-Diyital-Umwandlers an den Mikroprozessor gekoppelt Ist, wobei sich die Busse zur Verbindung des ersten Eingangs und des zweiten Eingangs mit dem Mikroprozessor zu einem gemeinsamen Datenbus vereinigen, wobei der genannte Mikroprozessor durch eine logische Unterbrecherschaltung gesteuert wird, die mit einem programmierbaren Zeitgeber kombiniert ist, der mit dem Datenbus verbunden ist und durch seine Ausgänge an einen ersten Interface-Schaltkreis zur Erzeugung eines digitalisierten Doppler-Signals (S.DOP) und an einen zweiten Interface-Schaltkreis zur Erzeugung eines Richtungssignals des Zuges angeschlossen ist,

- daß der Interface-Schaltkreis zur Verarbeitung der Radarsignale des weiteren einen Kanal enthält, der an den zweiten Eingang

der Schaltung angeschlossen ist und der dazu bestimmt ist, das von den Elementen der passiven, am Gleis angebrachten Baken reflektiert wird und das in ein Rechtecksignal umgewandelt wird, das jedem passierten Bakenelement entspricht,

- daß die Bakenelemente von Diedern bzw. Winkeln gebildet werden, die am Gleis angebracht sind und die die Radarsignale reflektieren,

- daß die passiven Baken aus Gruppen von Winkeln bestehen, die entlang der Strecke in der Leitstation bekannten Abständen angeordnet sind und deren Anzahl und Abstand von dem Grad der Rp.dargenauigkeit und der gewünschten Präzision abhängt,

- daß eine Bake zur Beseitigung der Unbestimmtheit und zur Neupositionierung an jedem Abzweig einer jeden Weiche des Netzes an gebracht ist, Baken zur Neupositionierung lediglich entlang einer jeden Strecke in regelmäßigen Abständen von mehreren Kilometern voneinander angeordnet sind und die Bewehrungsbaken eines räumlichen Kanals bei der Durchfahrt eines jeden Tunnels und einer jeden Funkschattenzone angeordnet sind,

- daß die Zentraleinheit der in jedem Zug installierten Ausrüstung ein Programm zu Verarbeitung der Signale enthält, die von den Baken zum Zweck der Übermittlung der Kennummern derselben an die Leitstation zur genauen geografischen Neupositionierung des Zuges erhalten werden, ein Programm zur Erfassung und Erkennung der Identifizierungsinformationen, die von den am Boden installierten, winkelförmigen Baken geliefert werden, ein Programm zur vom Mikroprozessor gestützten Verarbeitung der Doppler-Radarsignale mit dem Ziel der Bildung eines von der Zentraleinheit auswertbaren Doppelsignals und der Erkennung der Fahrtrichtung, ein Programm zur Verarbeitung des Signals des Dopplerradars mit dem Ziel der Messung des von vom Zug ab der letzten, passierten Bake durchfahrenden und des zur Leitstation übertragenen Raumes sowie der Berechnung der tatsächlichen Geschwindigkeit, die dem optischen Anzeigegerät des Triebfahrzeugführers übermittelt wird und ein Programm zur Verarbeitung der von der Leitstation stammenden Nachrichten, welches es möglich macht, die „objektive" Geschwindigkeit zum optischen Anzeigegerät des Triebfahrzeugführers zu übertragen und die Fahrgenehmigung des Zuges am Ausgang des Zeitkanals der im Zug installierten Ausrüstung aufrechtzuerhalten oder nicht,

- daß die genannte Zentraleinheit des weiteren ein Programm „Überwachungszoitgeber" enthält, das dazu bestimmt ist, die Betriebsbremsungsschaltung nur nach Erhalt von zwei aufeinanderfolgenden Nachrichten aus der Leitstation, die nicht die Nummer des betreffenden Zuges enthalten, oder infolge des Ausbleibens der von der Leitstation kommenden Nachricht während zwei aufeinanderfolgender Zyklen zu bestätigen,

- daß die Leitstation von den in den Zügen installierten Ausrüstungen lediglich eine Information zur Lokalisierung erhält, die ausreicht, um ausgehend von ihrer eigenen Zeitbasis die Geschwindigkeiten eines jeden Zuges zu ermitteln, und dadurch, daß die Leitstation jeglichen Fehler bei der Messung des durchfahrenden Raumes durch die Vorrichtung zur Positionsermittlung eines jeden Zuges aufgrund ständiger Kohärenzkontrollen der erhaltenen Nachrichten in bezug auf die früheren Nachrichten und auf die Daten feststellen kann, die in den Mitteln zur Speicherung der Fahrwege eines jeden Zuges und der Kennwerte des Netzes, die mit der Rahmengeschwindigkeit zusammenhängen, gespeichert sind.

Wenn ein Zug einen Geschwindigkeitsgrenzwert erreicht oder keine ausreichende Bremsverzögerung zur Einhaltung des Haltepunktes annimmt, wendet das erfindungsgemäße System die Betriebsbremsung an, bis seine Geschwindigkeit in die zugelassenen Grenzen zurückgeführt wird.

Das erfindungsgemäße System führt in der Tat eine integrale Überwachung des Zugverkehrs in dem von ihm gesteuerten Netz durch, und seine Struktur ermöglicht es, einen beweglichen und veränderbaren Raumabstandsschutz durchzuführen.

Ausführungsbeispiele Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1: ein allgemeines Schema eines erfindungsgemäßen Systems zur Führung eines Eisenbahnnetzes; Fig. 2: ein Blockdiagramm der in dem Zug installierten Ausrüstung des Systems der Figur 1; Fig. 3: ein detaillierteres Blockdiagramm der Struktur der im Zug installierten Vorrichtung, Fig. 4: ein detaillierteres Schema des Interface zur Verarbeitung dar Radarsignale; Fig. 5: ein Blockdiagramm des Interface zur Übertragung der von der im Zug installierten Vorrichtung gelieferten Signale zu ihrem Sender- Empfänger; Fig. 5 a: einSchema, das die Art der Eingabe der systemeigenen Daten in den Sprechfunkfluß zeigt; Fig. 6: ein Blockdiagramm der Leitstation des erfindungsgemäßen Systems; Fig. 7: ein Schema, welches die Anordnung der Gruppen von passiven Baken auf einer Strecke eines mit dem

erfindungsgemäßen System ausgestatteten Eisenbahnnetzes darstellt; Fig. 8 a und 8 b: Diagramme, die die Überwachung, den Schutz und die Kontrolle der Verlangsamung eines Zuges mit Hilfe des

erfindungsgemäßen Systems veranschaulichen; Fig. 9: ein Schema, das die Verteilung der Baken im Netz zeigt;

Fig. 10 bis 12: das allgemeine Funktionsdiagramm des erfindungsgemäßen Systems; Fig. 13: ein Ablaufschema der Verarbeitung der Signale, die von den Baken auf dem Boden erzeugtwerden; Fig. 14: ein Ablaufschema von Erfassung und Erkennung der Nachrichten, die von den Baken am Boden gebildet

werden;

Fig. 15: einAblaufschema der Verarbeitung des Doppler-Signals; Fig. 16: ein Ablaufschema der Verarbeitung der aus der Leitstation kommenden Nachrichten durch die im Zug

installierte Ausrüstung des Systems;

Fig. 17: ein Ablaufschema, das die Verarbeitung der Zeitüberwachungseinheit veranschaulicht; und Fig. 18: eine detaillierte Darstellung des Betriebsbremskreises, der an den Schaltkreis der Figur 3 angeschlossen ist. Die allgemeine Architektur des erfindungsgemäßen Systems wird in bezug auf Figur 1 beschrieben werden. Das von diesem System geführte Netz ist durch eine Hauptstrecke L1 dargestellt, an die die Abzweigungen L2, L3 durch die

entsprechenden Weichen A1, A2 angeschlossen sind.

An die Hauptstrecke L1 ist weiterhin durch eine Weiche A3 eine Nebenstrecke L4 angeschlossen, die nicht durch das System geleitet wird.

Entlang der Hauptstrecke L1 3ind Stationen S1,... Si, Si + 1,..., Sn angeordnet, die mit logischen Mitteln zur Steuerung des Signalsystems, wie zum Beispiel der Signale, ausgestattet sind. Die Stationen S1 bis Sn sind untereinander durch eine spezielle Telefonverbindung 1 verbunden, die des weiteren die vorher

erwähnten Stationen mit einer Leitstation 2 zur Führung der Strecke 1 in Echtzeit verbindet, oder jede von ihnen steht durch eine Richtfunkverbindung mit der Leitstation in Verbindung.

Die Leitstation 2 ist ihrerseits durch eine Telefonverbindung 3 oder eine Richtfunkverbindung mit Relaissendern 4 verbunden, die

mit VHF-Antennen 5 ausgestattet sind, mit deren Hilfe sie mit den an Bord der Triebwagen 6 installierten Ausrüstungen in

Verbindung stehen, die ebenfalls mit VHF-Antennen 7 ausgestattet sind. Die Leitstation 2 ist ebenfalls mit Mitteln zum Senden und Empfangen mit VHF-Antenne 8 ausgestattet, Jm über eine

Richtfunkstrecke mit den Ausrüstungen zu kommunizieren, die in den Zügen installiert wurden, die sich in Innern seiner Schleife wie die Relaissender 4 bewegen.

Entlang der Strecken sind an bestimmten Stellen Baken 9 zur Einleitung der Züge in dem von dem erfindungsgemäßen System

geleitete Netz angeordnet.

Die Aufgabe der Leitstation (2) besteht darin, die Informationen über den Zustand des von ihr geführten Netzes zu empfangen, zu

kontrollieren und zu verarbeiten, um die Weiterfahrt der Züge sowie deren Einfahrt in das Netz und ihre Ausfahrt aus dem Netzfreizugeben bzw. zu untersagen.

Die in den Triebwagen 6 installierten Ausrüstungen und die Baken 9, die die Position eines jeden Zuges erneut lokalisieren, sind

die Informanten der Leitstation 2 über den Belegungszustand des Netzes.

Die Leitstation 2 umfaßt zwei Computer (aus Gründen der Disponibilität), die ständig über die tatsächliche Position aller im Verkehr befindlichen Züge und demzufolge über deren Positionen in bezug auf das Netz informiert werden. Die Computer kennen ebenfalls die geografische Position des Zustands der Weichen des Netzes und demzufolge die

abgesteckten Fahrstrecken. Die an Bord des Triebfahrzeuges befindliche Vorrichtung, mit der jeder Zug ausgestattet ist, ist in

Figur 2 schematisch dargestellt. Sie umfaßt im wesentlichen einen Bordcomputer 10, der über einen seiner Eingänge an einen Doppler-Radar 11 zur Ermittlung

der Ortsveränderung des Zuges in bezug auf das befahrene Gleis, angeschlossen ist.

Das Doppler-Radar wirkt einerseits mit dem Boden zusammen und andererseits mit passiven Baken 11-1, die in Gruppen von Diedern entlang des Gleises und in Abständen angeordnet sind, die in der Leitstation 2 beschrieben und bekannt sind und deren Anzahl und Abstand mit dem Genauigkeitsgrad des Radars und der gewünschten Präzision zusammenhängen. Die Anordnung dieser Baken an dem Gleis, die von einem Zug erkannt und in kodierter Form an die Leitstation 2 weitergeleitet

wird, markiert die genaue geographische Position eben dieses Zuges.

Diese Baken sind passiv und bestehen au? Metallelementen, die an den Schienenfuß in der bevorzugten, jedoch nicht

einschränkenden Ausführungsart der Erfindung angeschweißt sind.

Sie sind an genau festgelegten geographischen Punkten in Gruppen angeordnet, und die Messung des relativen

Zwischenraumes, der jedes dieser Elemente voneinander trennt, ermöglicht es, eine kodierte Nachricht an den Zug

weiterzuleiten, die mit Hinblick auf seine genaue Lokalisierung an die Leitstation weitergegeben wird.

Des weiteren ist der Computer 10 mit Hilfe eines Interface-Übertragungsschaltkreises 12 an einen Sender-Empfänger 13, der

mit einer VHF-Antenne 7 ausgestattet ist, sowie an eine Sprechfunkanlage 14 angeschlossen, die für den Triebfahrzeugführerbestimmt ist.

Außerdem ist der Computer 10 an ein System zur optischen Anzeige 15, das für den Triebfahrzeugführer 15 bestimmt ist, an

einen Steuerschaltkreis der Betriebsbremsung oder Notbremsung 16 und an einen Grenzgeschwindigkeitsschlüssel 17gekoppelt.

Die Zugfahrt ist nur dann möglich, wenn der Steuerschaltkreis der Betriebsbremsung ausgeschaltet ist. Endgültiger Zweck der im Zug installierten Vorrichtung besteht darin, jedesmal, wenn es die Sicherheitsbedingungen notwendig

machen, eine Betriebsbremsung herbeizuführen.

Die Betriebsbremsung muß jedesmal dann verhindert werden, wenn mindestens eine der folgenden drei Funktionen verifiziert

a) Fahrfreigabe von der Leitstation 2 oder Funktion AM 1,

b) in der Bodenausrüstung festgehaltene Fahrerlaubnis beim Durchfahren des Zuges von Tunneln und Funkschattenzonen, die Funktion AM 2 genannt wird,

c) der Grenzgeschwindigkeitsschlüssel 17 ist aktiviert.

Die Aufgabe des an Bord des Triebfahrzeugs installierten Computers 10 besteht darin, alle Signale zu verarbeiten, die er vom Radar 11 sowie ausgehend vom Boden und von den Baken der am Boden befindlichen und im folgenden dargestellten Ausrüstung vom Sender-Empfänger 13 empfängt, und auf Grundlage dieser Signale die Aufträge zur Fahrtfreigabe AM 1 und AM 2 zu erarbeiten. Der dem Triebwagenführer zur Verfügung stehende Grenzgeschwindigkeitsschlüssel 17 ermöglicht eine Fahrtverringerung im Fall des Versagens des erfindungsgemäßen Systems. Das in Figur 3 dargestellte Blockdiagramm zeigt detaillierter den Aufbau der an Bord befindlichen Vorrichtung.

In diesem Schema ist der Doppler-Radar 11 mit einem Interface-Schaltkreis 18 zur Verarbeitung der Radarsignale über zwei Kanäle 19 und 20 gekoppelt.

Der Interface-Schaltkreis 18 ist durch drei Ausgänge 21,22,23 an entsprechende Eingänge eines parallelen Interface-Schaltkreises 24 angeschlossen, der durch einen Bus 25 mit einer zentralen Verarbeitungseinheit in Verbindung steht, die den Computer 10 der Figur 2 dlrstellt.

Der Interface-Schaltkreis zur Steuerung des Notbremssystems 16 ist an den Interface-Schaltkreis 24 über Verbindungen 24 a und 24b (AM 1 und AM 2) angeschlossen.

Die Zentraleinheit 10 ist durch einen Bus 26 mit dem Interface-Schaltkreis 12 einer Richtfunkverbindung verbunden, der einen Ausgang 27 zum VHF-Sender und einen Eingang 28 zum Empfang von aus der Leitstation 2 (Figur 1) stammenden Signalen des VHF-Empfängers des Sender-Empfängers 13 (Figur 2) umfaßt.

Die Zentraleinheit 10 ist dos weiteren durch einen Bus 29 an einen Interface-Schaltkreis 30 zur Serienübertragung an den Sichtanzeigeplatz 15 (Figur 2), der dem Triebfahrzeugführer zur Verfügung steht, angeschlossen. Der Interface-Schaltkreis 18 zur Verarbeitung der Radarsignale wird unter Bezugnahme auf Figur 4 detailliert beschriebenwerden.

Der Eingang 19, der vom Doppler-Padai 11 kommt und der den Kanal 1 der Vorrichtung darstellt, ist an einen Tiefpaßfilter 35 angeschlossen, dessen Grenzfrequenz Fc 5KHz beträgt.

Der Ausgang des Filters 35 ist an den Eingang eines Verstärkers mit variablem Verstärkungsfaktor 36 angeschlossen, dessen Ausgang mit einer Schaltung 37 zur Analog-Digital-Umwandlung gekoppelt ist, der durch einen Datenbus 38, der auch am Verstärker 36 endet, mit einem Mikroprozessor 39 verbunden ist, welcher ein Programm zur Signalverarbeitung enthält. Der vom Radar 11 kommende Eingang 20, der den Kanal 2 der Vorrichtung darstellt, ist analog an den Mikroprozessor 39 über

einen Tiefpaßfilter 40, einen Verstärker mit variablem Verstärkungsfaktor 41, einer Schaltung zur Analog-Digital-Umwandlung42 und einen Bus 43, der zusammen mit dem Bus 38 einen gemeinsamen Datenbus 44 darstellt, angeschlossen.

Eine programmierbare Zeitgeberschaltung 45 ist mit dem Bus 43 verbunden. Des weiteren ist sie mit einer logischen Untcrbrecherschaltung 46 verbunden, deren Ausgang an einen Unterbrechungseingang

des Mikroprozessors 39 angeschlossen ist.

Die beiden Analog-Digital-Umwandlor 37 und 42 umfassen weiterhin Eingänge, die an den Ausgang einerTeilerschaltung 47 des

Zeitgeberbasissignals angeschlossen sind, welches vom Mikroprozessor 39 geliefert wird. Zwischen dem Tiefpaßfilter 40 und dem Verstärker 41 ist ein Verstärker 48 geschaltet, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Schwellenschaltkreises 49 gekoppelt ist. Der Ausgang der Schwellenschaltung 49 ist an einen Signalgleichrichter 50 angeschlossen, dessen Ausgang ein SDI-Signal

liefert, welches das Radarsignal ist, das von den an der Strecke angeordneten, diederförmigen Baken reflektiert und dannverarbeitet wird, um bei jedem passierten Dieder einen Rechteckimpuls zu liefern.

Dem Mikroprozessor 39 ist eine Watchdog- und Reset-Schaltung 51 zugeordnet. Ein Ausgang des Mikroprozessors 39 ist über eine galvanische Trennschaltung 52 mit einer Interface-Schaltung 53 verbunden,

deren Ausgänge das digitalisierte Doppler-Signal abgeben.

Ein anderer Ausgang des Mikroprozessors 39 ist über eine galvanische Trennschaltung 54 mit einer Interface-Schaltung 55

verbunden, deren Ausgänge ein Signal über die Bewegungsrichtung des Zuges in bezug auf die Strecke liefern.

Die Interface-Schaltungen 53 und 55 sind an die entsprechenden Eingang? des Adapterschaltkreises 24 des Schemas der Figur 3

angeschlossen.

Der Interface-Schaltkreis 12 zur Übertragung zum Sender-Empfänger 13 der mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 beschriebenen Vorrichtung wird in Figur 5 detaillierter dargestellt. Er umfaßt eine logische Schaltung 58 zur Datenübertragung, deren Eingang an den Ausgang der Zentraleinheit 10 (Figur 3)

angeschlossen ist und deren Ausgang mit einem Modem 59 von beispielsweise 1200 Baud gekoppelt ist.

Ein zweiter Eingang der Schaltung 12 ist an den Eingangssprechfunkkanal, der von den Ausrüstungen 14 der Figur 2 herkommt,

angeschlossen und enthält einen Tiefpaßfilter 60, der mit einem Analog-Digital-Wandler 61 gekoppelt ist. Der Ausgang des

Wandlers 61 ist mit einenri Zwischenspeicher 62 gekoppelt, der mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers 63 an einen Eingang

eines Addierers 64 angeschlossen ist, dessen anderer Eingang an den Ausgang des Modems 59 gekoppelt ist.

Der Addierer 64 ist durch seinen Ausgang an den Sender-Empfänger 13 (Figur 2) angeschlossen. Durch die Interface-Schaltung 12 ist es möglich, die Übertragung der modulierten numerischen Daten in den Sprechfunkkanal

einzuführen, ohne dabei die Kennwerte zu stören.

Das dargestellte Schema (Figur 5a) zeigt, wie bei jedem Auffrischungszyklus der Informationen des Netzes (Grundzeit) die

eigenen Daten des erfindungsgemäßen Systems in den Sprechfunkfluß eingefügt werden.

Die vom Bordcomputer 10 verarbeiteten Daten (Figur 5) werden durch die Schaltung 58 in Serien gebracht, um ein bandförmiges Basissignal zu liefern, welches dann durch die Schaltung 59 moduliert wird. Der Sprechfunkfluß wird nach Filterung durch die Schaltung 60 und digitale Umwandlung durch die Schaltung 61 zeitweise im Arbeitsspeicher 62 gespeichert. Die Synchronisation der Schaltungen 58 und 62 wird durch einen vom Computer 10 gelieferten Zeitgeber gewährhistet, der zur Grundzeit synchron ist. Diese Synchronisation ermöglicht mit Hilfe der Schaltkreise 59 und 63 eine Summierung der Signale „verdichteter Sprechfunk"

und „modulierte Daten" durch die Schaltung 64. Der Ausgang der letzteren Schaltung liefert dann ein durch die

Niederfrequenzeingänge der Sender-Empfänger 13 (Figur 5) direkt auswertbares Signal. Ein zur (nicht dargestellten) Schaltung 12 analoger Schaltkreis ermöglicht es, beim Empfang des von den Sendern- Empfängern 13 (Figur 5) gelieferten Signals die beiden Parameter „Daten-Sprechkanal" für ihre jeweilige Auswertung zl

trennen.

Das an Bord eines jeden Zuges installierte System verfolgt ständig die Bewegung des Zuges mit Hilfe der Radarerkennung 11

(Figur 2), die zum Beispiel unter dem Wagenkasten des Triebwagens 6 (Figur 1) befestigt ist. Der Doppler-Radar 11 besteht auseiner Hyperfrequenz-Quelle von zum Beispiel 9,9GHz.

Er kooperiert mit dem Boden, um ein repräsentatives Dauersignal der Fortbewegung des Zuges zu liefern, und punktuell mit den

passiven Baken, deren Echo das erfindungsgemäße System in die Lage versetzt, den Zug präzise zu lokalisieren.

Die Strecke besteht aus einer Vielzahl von potentiellen Radar-,Reflektoren" wie zum Beispiel die Steine der Bettung, die Schwellenschrauben, die Schwellen, die Schienen usw.

Oa der Radarstrahl 11 nicht punktuell ist, werden mehrere Zielobjekte gleichzeitig erleuchtet und senden Elementarsignale aus, deren Amplituden und Phasen veränderlich sind. Die !Combination dieser Elementarsignale bildet das permanente Doppler-

Siynal während der Bewegung des Zuges. Es wird danach verarbeitet, um die gesuchte Ortsveränderungsinformation daraus zu entnehmen. Ein Teil des Signales wird zur Radarsendeantenne übertragen. Ein weiterer Teil dieses Signals wird an eine (nicht dargestellte) Mischstufe übertragen und stellt eine Bezugsgröße dar, die mit dem vom Boden reflektierten Signal gemischt wird und eine Doppler-Schwingung hervorruft, deren Periode proportional zur Radarbewegung ist.

Die gleiche Antenne sendet und empfängt die vom Boden reflektierten Signale.

Die gesamte Radarelektronik ist im Innern eines zylindrischen Körpers 11 a eingebaut, an dessen einem Ende die Linse 11 b

angeordnet ist, die in einem vorher bestimmten Winkel von beispielsweise 35° auf den Boden gerichtet ist. Diese Linse bündeltdie gesendeten und empfangenen Signale in Richtung der Hyperfrequenzantenne.

Die Verarbeitung des Ausgangssignals des Doppler-Radars 11 besteht in einer Zahlung der Doppler-Perioden, wenn das Signal

eine auswertbare Amplitude aufweist.

Wenn das Signal zu schwach ist, werden die Perioden durch eine vom Mikroprozessor 39 der Figur 4 gestützte Software

rekonstruiert, indem die vorhergehenden Perioden als Bezugsgrößen genommen werden.

Der Radar 11 umfaßt vorzugsweise zwei identische Kanäle, deren Phasen jedoch um 90° verscl toben sind. Es ist möglich, die Fahrtrichtung des Zuges zu erkennen, indem die relative Phasenverschiebung dieser beiden Kanäle durch Zählung in einer Richtung und Abziehen in der anderen Richtung gemessen wird; die berechnete Position ist unter diesen Bedingungen korrekt,

unabhängig von der Fahrtrichtung.

Die die Baken darstellenden-Dieder (oder Winkel) werden vom Radar 11 erkannt, dessen Signal, welches von einem der Kanäle

entnommen wurde, durch die Elemente 48,49 und 50 verarbeitet wird (Figur4). Der Ausgang des Signalgleichrichters 50 ist dazubestimmt, einen Rechteckimpuls zu liefern, der für jeder Bakenwinkel repräsentativ ist.

Das Profil dieser elementaren, mechanischen Elemente bildet einen Dieder oder Winkel von 90°, so daß e'n polarisierter Hyperfrequenzstrahl, der in einem Winkel von 45° in bezug auf die Diederkante und einen geometrischen t. \fallswinkel, der mit

der Winkelhalbierenden des Dieders zusammenfällt, auftrifft, mit einer Polarisationsdehnung von 90° reflektiert wird.

Die Empfangsantenne des Radars 11 wird el.mfalls im Winkel von 90° in bezug auf seine Sendeantenne angebracht, so daß sie die von den Winkeln reflektierten Strahlen unter Ausschluß der übrigen Reflexionen, die von der Bettung erzeugt werden, bevorzugt.

Das Signal-Rausch-Verhältnis der so realisierten Übertragung ist im Vergleich zu einer herkömmlichen Erkennung stark verbessert und gewährleistet eine sehr geringe Fehlerrate.

Der Computer 10 der an Bord des Triebfahrzeuges befindlichen Vorrichtung ist dazu bestimmt, die vom Radar stammenden Signale und die Signale, die für das Sende-Empfangs-System 13 bestimmt sind bzw. von diesem kommen, zu verwalten (Figur 2).

Er empfängt die Information, die von dem dem Triebfahrzeugführer zur Verfügung stehenden

Grenzgeschwindigkeitsschlüssel 17 stammt, und stellt letzterem Informationen über die Zugführung (reale Geschwindigkeit, „objektive Geschwindigkeit') zur Verfügung.

Das Herz des Computers 10 ist ein 16-Bit-Mikroprozessor, zum Beispiel vom Typ 68000, der an Eingabe-Ausgabe-Peripheriegeräte angeschlossen ist.

Die Leitstation 2 des eifindungsgemäßen Systems wird in Figur 6 detaillierter dargestellt.

Sie umfaßt einen Zentralcomputer 70, der über sine Interface-Schaltung „Daten-Sprechfunk" 71 an einen Sender-Empfänger 72 angeschlossen ist, welcher mit der Antenne 8 verbunden ist (Figur 1).

Der Schaltkreis 17 ist in allen Punkten mit dem Schema 12 der Figur 5 identisch und erfüllt die gleichen Funktionen für die Leitstation.

Der Zentralcomputer ist des weiteren mit einem Interface- und Modem-Schaltkreis 73 verbunden, der es dem Computer mittels einer Kabel- oder Sprechfunkverbindung möglich macht, über die Position der Weichen informiert zu werden. Weiterhin ist er mit einer Konsole, die eine Tastatur 74 und eine Bildschirmanzeigevorrichtung 75 umfaßt, mit einem Drucker 76, einer Vorrichtung zur optischen Anzeige mit hoher Auflösung 77, mit einem Festplattenspeicher 78 und einer Sicherungsaufzeichnungsvorrichtung 79 verbunden.

Er ist an einen Interface-Computer zur Steuerung 80 angeschlossen, dessen Ausgänge mit Schaltungen zur Leistungssteuerung verbunden sind.

Die Leistungssteuerungsschaltungen 81 gewährleisten die Steuerung einer Anzeigetafel 84, die numerische Anzeigen 85 und Signallampen 86 umfaßt, die eine grafische Wiedergabe 87 des Netzes markieren. Die Funktionsweise des Systems wird nun unter Bezugnahme auf die verschiedenen in der Zeichnung dargestellten Ablaufschemata beschrieben. Bevor jedoch die eigentliche Funktionsweise beschrieben werden wird, werden nachstehend einige Funktionen angeführt, die das System ausführen muß.

Lokallslerungsfunktlon Zur Bei dehnung der Zuggeschwindigkeit verfügt die Leitstation 2 über »ine Zeitbasis, die der Zykluszeit zwischen zwei

aufeinanderfolgenden Antworten eines gleichen Zuges entspricht (3 Sekunden zum Beispiel).

Sie ist demzufolge in der Lage, die Durchschnittsgeschwindigkeit eines jeden Zuges auf einer Strecke rechnerisch zu bestimmen. Die t.eitstation berechnet eine Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen zwei Kontrollmomenten der Züge, die ein Zeitintervall In

bilden.

Da die Züge innerhalb dieses Intervalles einer positiven oder einer negativen Beschleunigung unterworfen werden können,

ergibt sich daraus eine gewisse Meßungenauigkeit, die bei der Einhaltung der Schutzkennlinien Geschwindigkeit = F (Raum)berücksichtigt werden muß.

Eine überhöhte Schätzung der Ungenauigkeit bei der Geschwindigkeitsberechnung erfolgt auf folgende Art und Weise.

Dabeisind:

T = Zykluszeit einer Überprüfung der Position eines jeden Zuges durch die Leitstation 2; Vo = Augenblicksgeschwindigkeit des Zuges zu einem Zeitpunkt 0. Vr = Tatsächliche Augenblicksgeschwindigkeit des ineinemBerechnungsintervallTeiner Beschleunigung Γ unterworfenen

Zuges.

Vc = Durchschnittsgeschwindigkeit in der Zeit T, die durch die Leitstation 2 berechnet wurde. Xo =. Position des Zuges zum Zeitpunkt 0 (die die Leitstation erhält)

XT = PositiondesZugeszumZeitpunktT(diedieLeitstationerhält)

δ = Berechnungsfehler der Geschwindigkeit durch die Leitstation im Augenblick T.

δ= 1(Vr-Vc)I (1)

Die Leitstation berechnet die Geschwindigkeit, indem folgende Beziehung angewandt wird:

_{Vc =}

Es kann geschrieben werden:

ΧΤ='/₂ΓΤ² + νοΤ + Χθ (3)

Durch Kombination der beiden Beziehungen (2) und (3) erhält man:

Vc = 'ΛΓΤ + Vo (4)

Nun ist die effektive Geschwindigkeit des einer Beschleunigung ausgesetzten Zuges folgende:

Vr = TT+ Vo (5)

Die Beziehungen (1), (4) und (5) liefern den gesuchten Wert des maximalen Fehlers der Geschwindigkeitsbewertung des Zuges durch dio Leitstation 2.

δ = 'ΛΓΤ

Als Beispiel wird eine numerische Anwendung der Fehlerbestimmung der berechneten Geschwindigkeit angegeben. Da bekannt ist, daß die Beschleunigung eines Zuges niemals über 1 m/s² betragen kann, und angenommen wird, daß T = 3s

beträgt, wird die berechnete Geschwindigkeit mit 1,5m/s d.h. 5,4km/h unterschätzt.

Um das Anwachsen der Unsicherheitsspanne auf dem gemessenen Raum zu vermeiden, die auf die kumulativen Fehler

zurückzuführen ist, greift das erfindungsgemäße System auf feststehende, auf dem Gleis angebrachte Elemente zurück.

Das sind Baken, die die Form von Diedern bzw. Winkeln 11-1 haben, die am Gleis angebracht sind und bereits unter Bezugnahme

auf Figur 2 beschrieben wurden.

Diese Winkel sind in Gruppen angeordnet, wobei jede Gruppe einen Code bildet, den der Zug bei seiner Durchfahrt dechiffriert. Der Zug fügt diesen Code seiner nächsten Nachricht über seine Vorwärtsbewegung hinzu, die der Leitstation eine der folgenden

drei Informationen zukommen läßt.

- Neupositionierung durch Annäherung des erhaltenen Codes und des in den geografischen Dateien der Strecke beschriebenen Codes, die es ermöglicht, die aus der Ungenauigkeit des Kilometerzählers herrührenden Fehler zu korrigieren.

- Bei jeder Weiche Beseitigung von Zweifeln über den tatsächlichen Fahrweg des Zuges.

- Räumliche Hinderung der Betriebsbremsung, um unter bestimmten Bedingungen das Passieren von Tunneln und Funkschattenzonen, wie sie bei der Richtfunkübertragung bekannt sind, zu ermöglichen.

Da die Genauigkeit der Radarkilometerzähler wie zum Beispiel des Radars 11 (Figur 2) in der Größenordnung von 1/1000 liegt

und da die gewünschte Auflösung der von Jon Zügen übertragenen Position bei 10m liegt, beträgt die Entfernung D_m«, die diebeiden aufeinanderfolgenden Gruppen von Bakenwinkeln zur Neupositionierung trennen soll,D_m,x1/1000<10m.

Das ergibt: D_max = 10km In Figur 7 wurde ein Beispiel für die Verteilung der Gruppen von Winkeln 11-1 auf einem Teilabschnitt der Eisenbahnstrecke

angegeben.

Zwei Gruppen von Winkeln (oder Diedern) sind im Bereich einer jeden Weiche angeordnet und gewährleisten die Beseitigung

der Ungenauigkeit hinsichtlich des Fahrwegs, den ein Zug nimmt, während die Gruppen von Winkeln zur Neupositionierungentlang einer jeden Strecke in regelmäßigen Abständen von zum Beispiel 10km angebracht werden.

Um das einwandfreie Funktionieren des Kilometerzählers zu kontrollieren und um sich von der Gültigkeit der erhaltenen Informationen zu überzeugen, führt die Leitstation des Systems eine ständige Kontrolle der Kohärenz durch eine rückläufige Analyse durch, die in vorher festgelegten Zeitabständen, zum Beispiel alle drei Sekunden, erfolgt. Dabei sind Xn, Vn und X_n +1, V_n + ι jeweils die Positionen und die Geschwindigkeiten zu den Zeitpunkten t_n und t_{n +} ,. Die genaue Position des Zuges ist mit Sicherheit an den Repositir Tierungspunkten bekannt, die von den Winkeln 11-1 gebildet

werden.

Da die Position X_n und die Geschwindigkeit V_n des Zuges sowie das Zeitintervall In = V +, - t_n bekannt sind, und unter Berücksichtigung der dynamischen Leistungen des Zuges bei der betrachteten Geschwindigkeit, leitet die Leitstation daraus

einen Bereich ab, in dem sich der Wert X_n * , befinden muß.

Wenn der erhaltene Wert nicht zu dem vorher tngeführten Bereichgehört, wird das Meßsystem als fehlerhaft betrachtet, und die Leitstation veranlaßt die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen. Die Leitstation hat die Beschreibung des Netzes und vor allem die Position der Bakenwinkel gespeichert. Sie sieht für jeden Zug

den Bereich vor, in dem seine Repositionierung erfolgen muß.

Wenn dieses Ergebnis über diesen Bereich hinaus nicht stattfindet, stellt die Leitstation eine Inkohärenz fest und nimmt die

geeigneten Einschränkungen vor.

Schutzfunktionen Der Schutz der Fahrt einis Zuges wird auf folgende Art und Weise gewährleistet.

Die Leitstation überprüft itändig, ob ein Zug nicht mit Übergeschwindigkeit fährt. Für diesen Fall verfügt sie über eine Raum-Geschwindigkeits-Tabelle, die es ihr ermöglicht, für jeden Geschwindigkeitsbereich den vor der Betriebsbremsung zugelassenen Mindestraum zu kennen. Unter diesen Bedingungen gewährleistet das System einen beweglichen und verformbaren Schutz, mitdem eine Sicherheit erreicht werden kann in bezug auf:

- die Position der in unmittelbarer Nähe des Zuges befindlichen Züge (Kollisionsschutz).

- auf die Langsamfahrstellen und Haltepunkte, deren Daten das System im Speicher besitzt. Letztere können zu jedem Zeitpunkt durch einfache Programmierung verändert werden.

Sobald eine Situation für kritisch befunden wird, besteht die Tätigkeit der Leitstation darin, in ihre Nachricht die Nummer des

Zuges oder der Züge mit Übergeschwindigkeit nicht aufzunehmen, was die Anwendung der Betriebsbremsung zur Folge hat. Die an Bord des Triebfahrzeugs installierte Elektronik läßt die Fahrt des Zuges nur zu, wenn sie sich durch Erkennen seiner Nummer in der von der Leitstation gesendeten zyklischen Nachricht identifiziert.

in dem Bemühen, Vorgänge unzeitiger Bremsungen, die durch vorübergehend ungünstige funktechnische

Übertragungsbedingungen verursacht werden könnten, zu reduzieren, entscheidet das System, den Eingang von zwei

aufeinanderfolgenden Nachrichten abzuwarten, die von der Leitstation kommen und die nicht die Nummer des betreffenden

Zuges enthalten, ehe eine Betriebsbremsung veranlaßt wird. Jegliche Nichtidentifizierung über einen Zeitüberwachungsintervall hinaus, der etwas über die Zeit zur Signalregulierung liegt,

hat, wenn sie zweimal hintereinander erfolgt, eine Betriebsbremsung zur Folge.

Da P dabei die Wahrscheinlichkeit ist, daß eine gesendete Nachricht nicht bei ihrem Empfänger ankommt, - P von der Qualität

der Übertragung auf dem Netz abhängig ist und nur statistisch bekannt sein kann -, wird die Wahrscheinlichkeit der unzeitigen Bremsung des Zuges durch diesen Kunstgriff auf P² zurückgeführt (wenn diese Wahrscheinlichkeit noch zu groß wäre, müßte α so ausgewählt werden, daß P α < β ist, wobei β die zulässige Wahrscheinlichkeitsschwelle der nicht erforderlichen

Betriebsbremsung wäre). Aus diesem letzten Ansatz leitet sich eine Verzögerungszeit zur Herstellung der Bremsung F her, die von der Leitstation bei der Berechnung der Sicherheitskurven eines jeden Zuges berücksichtigt wird.

Diese Verzögerungszeit ist gleich 2 T und wird der Verzögerungszeit, die sich aus dem Ansprechen der Mechanischen Elemente ergibt, hinzugerechnet.

Die Kontrolle und dies Sicherheit des Zuges werden auf die unter Bezugnahme auf die Figuren 8 und 9 beschriebene Art und Weise

gewährleistet.

Die Leitstation kennt in einem Toleranzbereich, der vom Zyklus der Erneuerung des Signals abhängig, den Zustand des Netzes

hinsichtlich seiner veränderlichen Größe: die tatsächliche Position eines jeden Zuges auf dem Netz.

Der Computer besitzt ebenfalls die Beschreibung des Netzes hinsichtlich der feststehenden Größen (geografische Infrastruktur, wesentliche Merkmale der Züge) und hinsichtlich der veränderbaren Größen (Weichen oder die Zusammensetzung der Züge).

Unter diesen Bedingungen verfügt der Computer über alle erforderlichen Elemente, um den Schutz des Netzes zu gewährleisten. Jeder Zug wird durch seine Nummer identifiziert, und der Computer kontrolliert in Echtzeit, daß seine Geschwindigkeit nicht die Soll-Geschwindigkeit übersteigt, die auf dem von ihm befahrenen Streckenabschnitt zugelassen ist. Die Art der Kontrolle ist in Figur 8 b dargestellt, auf welcher die Soll-Geschwindigkeit durch eine durchgängige, horizontale Linie

dargestellt wird, während die effektive Geschwindigkeit des Zuges durch Segmente von einer Dauer dargestellt wird, die gleichder Dauer T eines Kontrollzyklus ist, die den Mittelwert der tatsächlichen Geschwindigkeit im Verlauf eines jeden Zyklus angibt.

Diese Durchschnittsgeschwindigkeit ist diejenige, die die Leitstation 2 durch Berechnung ermittelt. Die eigentliche, wirkliche Geschwindigkeit wird durch eine fortlaufende Kurve dargestellt, die jedes einzelne Durchschnittsgeschwindigkeitssegment schneidet. Für einen gegebenen Zug berechnet der Computer der Leitstation bei jedem Empfang einer Nachricht des Zuges die Geschwindigkeit des Zuges und überprüft, ob ihr Wert unter der Soll-Geschwindigkeit Vc liegt:

D_P/T + Ö<V_C

wobei δ, wie vorher beschrieben, eine Vergrößerung des Fehlers ist, der dem Prinzip zur Bestimmung der Geschwindigkeit durchdie Leitstation 2 innewohnt.

In diesem Fall genehmigt de: Computer die Sendung der Nummer des Zuges, der seine Fahrt fortsetzen darf. Die Kontrolle der Verlangsamung wird in Figur 8b veranschaulicht. In dieser Figur wird die Soll-Geschwindigkeit durch aufeinanderfolgende Abstufungen von abnehmenden Werten dargestellt,

die sich innerhalb einer Kennlinie ι nit einer Abstufung befinden, die den theoretischen Rahmenbereich der Geschwindigkeitdarstellt.

Der Abfall dieser Abstufungen verläuft vorzugsweise nach einem Parabelgesetz, welches sich als das nützlichste Gesetz der Bremsung erweist. Bei konstanter Verzögerung ist die Kennlinie Raum = F (Geschwindigkeit) eine Parabel.

Bei Annäherung an eine Langsamfahrstelle verringert sich die Soll-Geschwindigkeit allmählich. Es ist jedoch erforderlich, der

Verlangsamung vorzugreifen, um die Befragungsdauer aller Züge zu berücksichtigen. Das hat zur Folge, daß sich die Leistungen

der Strecke leicht verrit gern, 'ndem der Triebfahrzeugführer gezwungen wird, vor dem normalen Einsetzen der Bremsung die

Fahrt zu verlangsamer.. Eine Vorrichtung zur visuellen und akustischen Voranzeige der ,objektiven" Geschwindigkeit erleichtert die Führung, indem

unzeitige Auslösungen der Betriebsbremsung vermieden werden.

Die Bremsparabel, die für eine gegebene Geschwindigkeit in Abhängigkeit von den Kennwerten des Zuges berechnet ist, wird

um die Entfernung X verlängert, die während zwei Zykluszeiten zurückgelegt wird. '

Dieser räumliche Wert X hat den gleichen Wert wie die Strecke, die ein Zug zurücklegen kann, der, ausgehend von der höheren Soll-Geschwindigkeit, während 2T in ier Phase maximaler Beschleunigung wäre. Im Fall von Übergeschwindigkeit stoppt die Leitstation die Sendung der Nummer des betreffenden Zuges, und dieser wird durch Betriebsbremsung solange gebremst, bis seine Geschwindigkeit wieder unter der vorschriftsmäßigen Geschwindigkeit liegt. Der Computer der Leitstation gibt erneut die Weiterfahrt des Zuges frei, und dessen Kontrolle wird durch Wiederaussenden

seiner Nummer an den Triebfahrzeugführer zurückgegeben.

Die Soll-Geschwindigkeiten gelten für alle Konfigurationen des Netzes, darunter Streckenführung, zwangsweise Fahrtunterbrechungen usw. Da die Kennwerte eines jeden Zuges dor Leitstation bekannt sind, werden alle diese Geschwindigkeiten, Sicherheitsräume und Bremswege folglich für jeden Zug angepaßt. Der Computer berücksichtigt ebenfalls die Gesamtheit der Zeiten der reinen Verzögerungen zwischen der Übertragung und der

effektiven Anwendung der jedem Schienenfahrzeugtyp eigenen Bremskraft.

Einführung eines beweglichen Korpers in das System Der Eintritt eines Zuges auf eine von dem enfindungsgemäßen System kontrollierte Strecke wird durch das Schema der Figur 9

veranschaulicht, auf welchem ein Hauptgleis L1 und ein Nebengleis L4 dargestellt wurde.

Auf dem Hauptgleis ist in Höhe der Weiche eine Gruppe von Diedern 11-1 vorgesehen. Auf dem Nebengleis wird eine Gruppe 11-1 von winkelförmigen Einführungshaken, die an einen Zuganwesenheitsdetektor 91

angeschlossen ist, vor dor Weiche angeordnet.

In Höhe der Weiche wird eine weitere Gruppe von Winkeln 11-1 an einen Anwesenheitsdetektor 93 angeschlossen. Die Anwesenheitsdetektoren können vorteilhafterweise aus einem Kabel bestehen, das zu beiden Seiten des Gleises entlang der Schienen so angebracht ist, daß eine Schleife entsteht. Beim NichtVorhandensein von Zügen ist der Kreis abgestimmt und

gestattet den Betrieb eines Sicherheitsoszillators.

Bei Durchfahrt eines Zuges verstimmt die Metallmasse des Ganzen den Schwingkreiu und läßt die Ortung zu.

Die Leitstation kennt den Zustand des Hauptgleises L1 und vor allem die Belegung der Annäherungsbereiche, die den Schnittpunkt umrahmen.

Folglich ermittelt sie ständig, ob ein beweglicher Körper, der von der Nebenstrecke L4 kommt, seinen Fahrweg fortsetzen kann und sich ohne Gewähr auf das Hauptgleis begeben kann, danach wird der Zugführer darüber informiert, indem an das Organ zuroptischen Anzeige die Geschwindigkeitsinformation »objektiv" g -»geben wird.

Die Geschwindigkeit „objektiv" „0" wird in rot im Führerhaus sichtbar gemacht, wenn die Bedingungen zur Einleitung des Zuges nicht zufriedenstellend sind. Eine Geschwindigkeitshöhe «objektiv" wird im Gegensatz dazu im Führerhaus angezeigt, wenn alle Bedingungen vorhanden

sind, um den Zug sicher einzuleiten.

Der Belegungszustand eines jeden Detektors 91 und 93 (Figur 9) wird zyklisch an die Leitstation durch das gleiche Mittel

übertragen, wie das, das von den Zügen verwendet wird oder durch eine spezielle Drahtverbindung.

In Verbindung mit den winkelförmigen Baken besteht die Aufgabe dieser Detektoren darin, die Leitstation über die Absichten

eines Fahrzeugs zu informieren, das sich auf die Hauptstrecke begeben bzw. diese verlassen will.

Sobald die Leitstation durch den Detektor 91 (Figur 9) über das Vorhandensein eines Zuges informiert wurde, muß sie während

der folgenden Befragungszyklen die Kennummer des erfaßten Zuges sowie die vom Zug gesicherte Bakennummer empfangen.

Der Empfang der Zugnummer wird durch die Leitstation 2 ihrer Kennummerntabelle der auf dem Hauptgleis in Betrieb

befindlichen Fahrzeuge zugeordnet, und die Bakennummer ermöglicht es ihr, aus ihren geografischen Tabellen die genaue

Position des Zuges festzustellen. Wenn der Dialog Leitsation «-» Detektor und Leitstation «-» Zug nicht unter den wie vorher beschriebenen erforderlichen ' Bedingungen erfolgt, wird der Zug als gestört betrachtet und erhält keine "rlaubnis zur Einfahrt in das Netz. Der Triebfahrzeugführer wird über diese Situation durch seinen Anzeigeblcik informiert, wobei alle Vorkehrungen auf dem Sprechfunkweg getroffen ν erden können, um die Entstörung beim betreffenden Zug vor seiner Einleitung auf das Hauptgleis zu

gewährleisten.

Wenn der Dialog unter den geforderten Bedingungen erfolgt, empfängt der Zug von der Leitstation die Geschwindigkeit

.objektiv" „0" im Fall eines Abwartens der Einleitung bzw. die Geschwindigkeit „objektiv", welche der tolerierten

Einleitungsgeschwindigkeit entspricht, wenn es der Belegungszustand des Hauptgleises zuläßt. Der Triebfahrzeugführer wird über diese Geschwindigkeitshöhen „objektiv" durch seinen Block zur optischen Anzeige

informiert.

Der Detektor 93 und die Bake 111, die ihm zugeordnet sind, ermöglichen die Herstellung eines Dialogs mit der Leitstation 2,

wobei letztere über die effektive Einleitung des Zuges auf das Hauptgleis informiert wird.

Wenn ein Zug das von einem erfindungsgemäßen System überwachte Netz erläßt, wird er nicht mehr von diesem geleitet,

sobald die Leitstation seinen Übergang in den Boreich des Detektors 91 festgestellt hat, der bei A auf der Nebenstrecke L4 der

Figur 9 angebracht ist. Von nun an schließt ihn die Leitstation aus ihren Tabellen bei ihren Sicherheitsberechnungen aus, unc' er kann seine Fahrt

ungehindert fortsetzen, wobei die räumliche Hemmung der Betriebsbremsung durch die Bake 11 -1, welche bei A angebracht ist,gewährleistet wird.

Die Funktionsweise des Systems wird nun unter Bezugn«· !ime auf die Ablaufschemata der Figuren 10 bis 16 beschrieben.

In der Leitita t lon*;

Indem zunächst auf die Figur 10 während der Phase 100 Bezug genommen wird, wird die Leitstatioi 2 aufgefordert, die Verarbeitung der Informationen für Jeden derZUgn 1 bis η vorzunehmen, die sich auf dem von dem erflndungagemaßen System geführten Netz befindet.

Im Verlauf der Phase 101 erfolgt das Ablesen der Position des Zuges Nr. i: Posi(t) mit 1 £ i s n. Dabei ist Posl(t) die augenblickliche Position des Zuges i. Im Verlauf der Phase 102 erfolgt die Berechnung der Geschwindigkeit de* luges I durch die Beziehung:

. ι Posi(t)-PosiU-T) -I · _T IJ

bei der T die Zykluszeit zur Überprüfung der Position eines jeden Zuges durch die Leitstation 2 Ist.

Im Verlauf der Phase 103 unternimmt die Leitstation die Kohärenzkontrollen, das heißt die Kontrolle, daß sich bei jedem der

betreffenden Züge die zum Zeitpunkt t empfangene Position in einer vorher festgelegten Zone befindet, die ausgehend von der

Position in einer vorher festgelegten Zone befindet, die ausgehend von der Position zum Zeitpunkt t-Y berechnet wurde und die

die dynamischen Leitungen dos Zuges berücksichtigt.

Im Verlauf der Phase 104 erfolgt die Überprüfung des Nachweises einer Inkohärenz der vom fraglichen Zug empfangenen Positionsmeldung. Im negativen Fall nimmt die Leitstation die Phase 105 zum Geschwindigkeitsvergleich des Zugas mit den Konstanten des Netzes

in Angriff, die die Rahmenwerte und die theoretische Geschwindigkeit sind, die in der Leitstation gespeichert sind.

Wenn eine Unstimmigkeit nachgewiesen wurde, darf der Zug nicht weiterfahren, und es wird zu einer Phase übergegangen, die

unter Bezugnahme auf die Figur 11 beschrieben werden wird.

Wenn im Verlauf der Phase 105 festgestellt wird, daß die Geschwindigkeit angosichts der konstanten Beanspruchungen des Neues richtig ist, unternimmt die Leitstation im Verlauf der Phase 106 das Ablesen der Tabelle über den Zustand der Parameter

de3 Netzes, wie zum Beispiel die Position der Weichen, die programmierten Haltepunkte ti den Stationen.

der beiden Züge, die den betrachteten Zug einrahmen, unter Einbeziehung der Länge des Zuges, der dem Zug Nr. 1 voranfährt. Wenn im Verlauf der Phase 105 die Leitstation 2 festgestellt hat, daß der fragliche Zug mit Übergeschwindigkeit fährt, wird dem Zug nicht die Genehmigung für die Weiterfahrt erteilt, und die Leitstation 2 geht zu der weiter oben erwähnten Phase über, die unter Bezugnahme auf die Figur 11 beschrieben wird.

Nach Beendigung der Phase 107 geht die Leitstation 2 zur Phase 108 des Teiles des Ablaufschemas über, der in Figur 11 dargestellt ist, in dessen Verlauf die Leitstation 2 unter den in Parametern ausgedrückten und veränderlichen Elementen dasjenige aussucht, welches für die Weiterfahrt des Zuges Nr. 1 am restiktivsten ist. Im Verlauf der Phase 109 berechnet die Leitstation 2 den Mindestabstand D min:

- des Zughaltes, wenn das restriktivste Element ein Haltepunkt ist.

- der Verlangsamung, wenn das restriktivste Element eine neue niedrinere Sollgeschwindigkeit ist.

Im Verlauf der Phase 110 überprüft die Leitstation 2, ob der Mindestabstand Dmin, der durch einen räumlichen Sicherheitpuffer

vergrößert wurde, wobei insbesondere der Fehle' bei der Messung des Raumes durch den Kilometerzähler berücksichtigt wird,größer oder gleich dem Abstand ist, der den Zug von dem restriktivsten Element trennt.

Mit anderen Worten: Es wird überprüft, ob der Zug in bezug auf die am nächsten liegenden Einschränkungen und unter Berücksichtigung seiner Leistungen und der Art dee Gloiseszu diesem Zeitpunkt einen kritischen Raum-Geschwindigkeits-Punkt

erreicht hat, der einen Betriebsbremsungsvorgang Fs impliziert.

Wenn ja, darf der Zug nicht mehr weiterfahren, und die Leitstation geht zur Phase 111 der Unterdrückung der Nummer des Zuges

über, der in der TAUT-Tabelle der zur Weiterfahrt zugelassenen Züge unbedingt eine Betriebsbremsung ausführen muß.

Diese Phase wird ebenfalls ausgelöst, wenn am Ende der Phasen 104 und 105 von dem Teil des Ablaufschemas, das in Figur 10

dargestellt ist, positive Antworten erhalten werden.

Wenn im Verlauf der Phase 110 ermittelt wird, das der Mindestabstand Dmin kleiner als der Abstand ist, der den Zug von dem

restriktivsten Element trennt, geht die Leitstation zur Phase 112 über, die in der Zulassung der Weiterfahrt des Zuges durch

Einordnung seiner Kennummer in die TAUT-Tabelle der Züge mit Fahrgenehmigung bestoht. Im Verlauf der Phase 113 des Teiles des in Figur 12 dargestellten Ablaufschemas bereitet sich die Leitstation darauf vor, das VHF-Senden-Empfangen der Nachricht zu den im Verkehr befindlichen Zügen vorzunehmen. Zu diesem Zweck erfolgt im Verlauf der Phase 114 die Ablesung der TAUT-Tabelle der Züge, die im Speicher des Computers 70

der Leitstation 2 zur Weiterfahrt zugelassen sind.

Danach erfolgt im Verlauf der Phase 115 die Zusammenstellung der für das Netz bestimmten Nachricht durch die Leitstation 2. Diese Nachricht enthält:

- die Kennummern aller Züge mit Fahrgenehmigung.

6 Bit sind ausreichend für die Identifizierung der Züge.

- die vorgeschriebene Geschwindigkeit eines jeden Zuges, der für den Triebfahrzeugführer bestimmt ist.

4 Bit sind ausreichend, denn so wird eine Angabe von «Objektiv-Geschwindigkeit'' in Schritten von 10km von 0 bis 160km/h

geliefert

.- die Identifizierung des für jeden Zug vorbehaltenen Übertragungskanals in Abhängigkeit von seiner Position im Netz und vondem Zeitabschnitt, der ihm innerhalb des Kanals vorbehalten ist.

6 Bit reichen aus, um diese Information zu verarbeiten

Infolgedessen ist eine Nachricht von 16 Bit für jeden Zug bestimmt.

Die Fehlerkontrolle wird auf die Gesamtnachricht für alle Züge zusammengenommen angewendet. Die Phase 116 ist eine Verzögerungsphase, die es möglich macht, die Gesamtzeit des Funktionszyklus einzustellen. Die Nachricht von der Leitstation wird im Verlauf der Phase 117 übertragen.

Im Verlauf dir Phase 118, die eine der Empfangsphasen ist, erfolgt das Lesen des Serionleüungskopplers, um die von jedem Zug ausgesendeten Nachrichten zu gewinnen.

Im Verlauf der Phase 119 erfolgt die Einordnung der Position eines jeden Zuges in die Positionstabelle der Züge. Die Phasen 118 und 119 werden bei den Zügen

i = 1 bis i = η

wiederholt.

Danach wird der oben beschriebene Operationszyklus erneut begonnen. Die Ausführungszeit der Schleife oder die Zykluszeit des Systems ist gleich T.

Bei der an Bord des Trlebfbhrzeugs Installierten Ausrüstung:

In Figur 13 wurde das Ablaufschema zur Verarbeitung der von den winkelförmigen Baken 11-1 am Boden stammenden Signale dargestellt.

Werden an die Zentraleinheit 10 SDI-Signale, die von dem Signalgleichrichter 50 der Schaltung der Figur 4 stammen, angelegt, wird eine Unterbrechungsphase 120 ausgelöst.

Auf diese Phase folgt eine Phase 121 der Erfassung und Erkennung der Nachricht, die von den auf dem Boden befindlichen, eine

Bake darstellenden Diedern oder Winkeln gebildet wird und welche unter Bezugnahme auf Figur 14 beschrieben werden wird.

Im Verlauf der Phase 122 wird ermittelt, ob die Nachricht für den räumlichen Kanal bestimmt ist.

Wenn ja, (Bake bei Einfahrt in einen Tunnel oder eine Funkschattenzone), geht man zur Phase 123 der Aktivierung des räi' nlichen Kanals und zur Aussendung eines Sigals AM 2 zur Betriebsbremsung 16 (Figur 3) über, wobei die Weiterfahrt des Zuges und die Nullstellung eines Software-Raumzählers C 2 zugelassen wird, der mit dem räumlichen Kanal kombiniert ist.

Im Verneinungsfall hat man es mit einer Information zu tun, die von den Baken 11-1 zur geografischen Neupositionierung stammt.

Im Verlauf der Phase 124 erfolgt die Nullstellung eines Software-Zählers C1 des durchmessenen Raumes, weil dieser Raum relativ zu diesen Baken gemessen wird.

Nach Beendigung der Phase 123 wird direkt zum Ende der Unterbrechung 125 übergegangen.

Nach Beendigung der Phase 124 wird im Verlauf der Phase 126 die Art der Bake ermittelt, auf die die Nachricht zurückzuführen ist.

Wenn es sich um eine Bake zur Neupositionierung handelt, wird direkt zur Phase 125 des Endes der Unterbrechung

übergegangen.

Wenn es sich um eine Bake an den Weichenpunkten handelt, geht man zur Phase 127 zur Speicherung der Nummer dieser Bake

im Speicher MEM1 der Zentraleinheit 10zum Zwecke ihrer spätr./<m Übertragung an die Leitstation 2 über. Dann kommt die Phase 125 des Endes der Unterbrechung.

In Figur 14 wird das Ablaufschema über die Erfassung und Erkennung der von den winkelförmigen Baken auf dem Boden gelieferten Informationen dargestellt, die der Identifizierung einer Bake dienen.

Beim Empfang einer Nachricht SDI, die von jedem Bakewinkel auf dem Boden 11-1 gebildet wird und die von der Verarbeitungsschaltung der Figur 4 stammt, erfolgt die Bestimmung im Verlauf der Phase 128, wenn die Variable, die den zwischen den diederförmigen Baken liegenden Zwischenraum EID darstellt, gleich null ist.

Werm diese Variable nicht gleich null ist, wird ihr im Verlauf der Phase 129 ein Wert zugeordnet, der die Differenz zwischen dem zu diesem Zeitpunkt durchmessenen Raum und ihrem vorhergehenden Wert darstellt, der gleich dem Raum ist, der während dervon dem vorherigen Bakenwinkel verursachten Unterbrechung (siehe Phase 135) durchfahren wird.

Diese Differenz stellt den zwischen den winkelförmigen Baken liegenden Raum EID dar, dem im Verlauf der Phase 130 ein binärer Zustand zugeordnet wird.

Im Verlauf der Phase 131 wird ein binäres Wort durch Nebeneinandersetzen der vorhergehenden binären Zustände bei jeder Unterbrechung hergestellt. Im Verlauf der Phase 132 wird überprüft, ob das binäre Wort vollständig ist.

Wenn das Wort vollständig ist, analysiert Phase 133, ob dieses Wort zu der gespeicherten Tabelle der Baken gehört, und im Verlauf der Phase 134 wird die Variable EID auf Null gestellt, um sich darauf vorzubereiten, später eine neue Bake zu empfangen.

Wenn es sich im Verlauf der Phase 128 herausstellt, daß die Variable EID gleich null ist, bedeutet das, daß der Zug gerade den ersten Dieder der Bake passiert hat, und die Variable EID wird direkt bei dem Wert des im Verlauf der Phase 135 durchfahrenen Raumes initialisiert.

Das ist ebenfalls der Fall, wenn im Verlauf der Phase 132 festgestellt wurde, daß das binäre Wort nicht vollständig ist.

Die Verarbeitung des Doppler-Signals wird durch das Ablaufschema der Figur 15 veranschaulicht.

Das digitalisierte Doppler-Signal, das am Ausgang des Interface-Schaltkreises 53 der Schaltung der Figur 4 erscheint, ruft eine Unterbrechungsphase 136 hervor.

Danach erfolgt im Verlauf der Phase 137 das Ablesen der Fahrtrichtung des Zuges, indem das von dem Interface-Schaltkreis 55 der Schaltung der Figur 4 erzeugte Richtungssignal verwendet wird.

Im Fall einer Vorwärtsfahrt erfolgt im Verlauf der Phase 138 eine Inkrementierung des Software-Zählers C1 des Raumes, der in bezug auf die letzte passierte Bake durchmessen und im Verlauf der Phase 123 (Figur 13) initialisiert wurde.

Im Fall einer Rückwärtsfahrt erfolgt im Verlauf der Phase 139 eine Dekrementierung des Software-Zählers C1.

Auf diese beiden Phasen erfolgt eine Phase 140 zur Speicherung des Zustandes des Software-Zählers C1 in einem Speicher (MEM 2) der Zentraleinheit 10.

Dann erfolgt in der Phase 141 die Bildung der Nachricht MESVHF: MEM1 + MEM 2 + CODE FEHLERANZEIGE, die später an die Leitstation übertragen wird.

Im Verlauf der folgenden Phase 142 erfolgt die Berechnung der effektiven Geschwindigkeit des Zuges und Übertragung des Signals TRVIT an das Intervace 30 (Figur 3) zur Sichtbarmachung dieser Information auf dem Posten 15 (Figur 2), der dem Triebfahrzeugführer zu Verfügung steht.

Im Verlauf der Phase 143 erfolgt die Bestimmung, ob der räumliche Kanal aktiv ist.

Wenn ja, erfolgt im Verlauf der Phase 144 eine Inkrementierung des Raumzählers C 2.

Dann erfolgt im Verlauf der Phase 145 die Überprüfung, ob der Inhalt des Software-Zählers Γ2 gleich der Länge des Kanals ist (wobei diese Länge konstant und vorher festgelegt ist).

Wenn ja, erfolgt im Verlauf der Phase 146 die Voreinstellung des Signals AM 2 auf 0, wobei der räumliche Kanal keine Zulassung zur Fahrt mehr aussondet (Raum-„Quote" erschöpft).

Wenn nicht, geht man zur Phase 147 des Endes der Unterbrechung über, eine Phase, zu der ebenfalls direkt übergegangen wird, wenn sich der räumliche Kanal im Verlauf der Phase 143 als inaktiv erweist. Die Verarbeitung der VHF-Informationen, die von der Leitstation 2 stammen, wird unter Bezugnahme auf das Ablaufschema der Figur 16 beschrieben werden.

Der Empfang einer RCPC-Nachricht, die von der Leitstation 2 über den Interface-Schaltkreis 12 der Schaltung der Figur 3 herkommt, ruft eine Unterbrechungsphase 148 hervor, die von einer Lesephase 149 der empfangenen Nachricht gefolgt wird.

Im Verlauf einer Phase 150 erfolgt die Suche der Nummer des betreffenden Zuges innerhalb der empfangenen Nachricht.

Wenn die Zugnummer in der Nachricht enthalten ist, wird zur Phase 151 zum Ablesen der «Geschwindigkeit objektiv"

übergegangen, dann zu Phase 152 der Übertragung der ,Geschwindigkeit objektiv" an das Interface 30 (Figur 3) in Form eines TRVIT-Signals zur optischen Anzeige dieser Information an dem Gerät 15 (Figur 2), das dem Triebfahrzeugführer zur Verfügung steht.

Danach erfolgt im Verlauf der Phase 153 die Nullstellung eines Software-Zählers C3 von nicht empfangenen Nachrichten aus der

Leitstation, und im Verlauf der Phase 154 erfolgt die Aktivierung des Zeitkanals und Start des Überwachungszeitgebers 51 (Figur 4).

Im Verlauf der Phase 155 erfolgt die Übertragung der Nachricht MESVHF an das Interface 12 (Figur3) und deren Senden in Form eines TRPC-Signales an die Leitstation 2.

Im Verlauf der Phase 156 erfolgt die Aufrechterhaltung des Signals .Fahrgenehmigung AM 1 = 1", das an die

Betriebsbremsschaltung 16 (Figur 3) angelegt wird, dann erfolgt der Übergang zur Phase 157 des Endes der Unterbrechung.

Wenn die Nachricht des betreffenden Zuges nicht in der von der Leitstation empfangenen Nachricht enthalten ist, bedeutet das, daß die Leitstation die Weiterfahrt des Zuges nicht mehr gestattet, und es erfolgt der direkte Übergang von der Phase 150 zur

Phase 157 des Endes der Unterbrechung.

Das Ablaufschema der Figur 17 veranschaulicht die Verarbeitung des Überwachungszeitgebers.

Das Ablaufen des Überwachungszeitgebers ruft eine Phase der Unterbrechung 158 hervor, was bedeutet, daß der Zeitkanal erschöpft ist.

Wenn der Zeitkanal erschöpft ist, wird während der Phase 159 ermittelt, ob der Inhalt des Software-Zählers C3 von nicht empfangenen Nachrichten gleich 2 ist.

Wenn ja, erfolgt im Verlauf der Phase 160 die Voreinstellung des Signals AM 1 auf 0 und infolgedessen die Aussendung eines Bremsbefehls an den Schaltkreis 16 für die Betriebsbremsung 16 (Figur 3).

Wenn nicht, erfolgt eine Inkremontierung des Zählers C 3 im Verlauf der Phase 161 und im Verlauf der Phase 162, die ebenfalls auf die Phase 160 folgt, die Übertragung der Nachricht MESVHF an das Interface zur Serienübertragung 12 (Figur 3) in Form eines TRPC-Signals an die Leitstation 2.

Auf die Phase 162 folgt eine Phase 163 zum Wiedereinschalten des Überwachungszeitgebers zur Aussendung der nächsten

VHF-Nachricht: MESVHF und Voreinstellung des Signals AM 1 auf ,0", wenn beide aufeinanderfolgenden von der Leitstation stammenden Nachrichten nicht die Kennummer des Zuges enthielten.

Diese Nachricht wird nach Empfang einer Nachricht von der Leitstation (siehe Figur 16) oder bei Ablauf der Verzögerungszeit ausgesandt, wenn der Zug keine Nachricht von der Leitstation 2 mehr empfängt.

In Figur 18 wurde eine Ausführungsart der Schaltung der Betriebsbremsung 16 der Figur 3 dargestellt. Sie umfaßt ein ODER-Tor 164, dessen Eingänge die Signale AM 1 und AM2 des Interface-Adapters 24 (Figur 3) empfangen und

dessen logische Resultierende ein Signal zur Steuerung der Wicklung 163 eines Relais 166 liefert, das an den Speisestromkreiä von nicht dargestellten Mitteln zur Steuerung der Betriebsbremsung angeschlossen ist.

Claims

1. Steuersystem für die Abfolge mehrerer Eisenbahnzüge auf einem Netz, wobei jeder Zug mit einer

an Bord installierten Vorrichtung (11) zur Erfassung der Position des Zuges in bezug auf die Strecke und mit Sende-Empfangsmitteln (7,13) ausgestattet ist, die mit einer Leitstation (2) in Verbindung stehen, wobei die genannte Leitstation Mittel (70) zur sofortigen Speicherung der relativen Positionen aller Züge auf dem Netz, Mittel (78) zur Speicherung der Fahrwege eines jeden Zuges sowie der Kennwerte des Netzes umfaßt, die mit der Rahmengeschwindigkeit und den Rahmenleistungen des in Betrieb befindlichen rollenden Materials zusammenhängen, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Leitstation das Initiativorgan des Systems darstellt und Mittel (72,8) zum Senden von Nachrichten in regelmäßigen Zeitabständen umfaßt, die die Kennummern der im Verkehr befindlichen Züge enthalten, die die Erlaubnis haben, ihre Fahrtroute unter Berücksichtigung der Informationen über die Position, die die Leitstation (2) von diesen Zügen empfangen hat, sowie der Rahmenparameter der Geschwindigkeit, die in den Mitteln zur Speicherung (78) enthalten sind, weiter zu befahren, und dadurch, daß die in jedem Zug installierte Vorrichtung das Ausführungsorgan des Systems darstellt und Mittel (10) zur Erkennung der Kennummer des Zuges, dem sie zugeordnet ist, sowie Mittel (16) zur Steuerung des Halts des Zuges beim Fehlen der Kennummer in der Nachricht, die sie von der Leitstation (2) erhält, umfaßt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitstation (2) einen zentralen Computer (70) enthält, dessen Arbeitsspeicher die Mittel zur sofortigen Speicherung der relativen Positionen aller auf dem Netz befindlichen Züge und der in Parametern darstellbaren Elemente dieses Netzes darstellt, wobei der genannte zentrale Computer (70) über eine Interfaceschaltung (71) für „Sprechfunkdaten" an einen Sender—Empfänger (72) angeschlossen ist, der an eine Antenne (8) zur Kommunikation mit den Vorrichtungen, die an Bord der auf dem Netz verkehrenden Züge installiert sind, an einen Festplattenspeicher (78) zur Speicherung der Fahrwege eines jeden Zuges, der Kenndaten des Netzes, die mit der Rahmengeschwindigkeit und den Rahmenleistungen des im Dienst befindlichen rollenden Materials zusammenhängen, angeschlossen ist.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitstation (2) außerdem einen Interfacecomputer zur Steuerung (80), der an den zentralen Computer (70) angeschlossen ist, Leistungssteuerschaltkreise (81), die mit dem genannten Leistungssteuercomputer (80) verbunden sind, und eine Anzeigetafel (84) mit numerischen Anzeigen (85) enthält, die mit Signallampen (86) versehen ist, die eine grafische Wiedergabe des Netzes (87) markieren.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in jedem Zug installierte Vorrichtung einen Bordcomputer (10) umfaßt, der einerseits an einen Doppler-Radar (11) zur Ermittlung der Ortsveränderung des Zuges in bezug auf die von ihm befahrene Strecke, und andererseits an die Mittel zum Senden-Empfangen (13) über eine Interface-Schaltung zur Einfuhr ng modulierter numerischer Daten in einen Sprechfunkkanal (12) sowie an eine für den Triebfahrzeugführer bestimmte Sprechfunkausrüstung (14) angeschlossen ist.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppler-Radar (11) über eine Interface-Schaltung (18) zur Verarbeitung der Radarsignale und über eine parallele Interface-Schaltung (24) die auch mit dem Schaltkreis (16) zur Steuerung der Betriebsbremsung verbunden ist, an den Bordcomputer (10) angeschlossen ist.

6. System nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bordcomputer (10) durch einen Bus (29) mit einem Interface-Schaltkreis (30) zur Serienübertragung zu einem optischen Anzeigegerät (15), das für den Triebfahrzeugführer bestimmt ist, verbunden ist.

7. System nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Interface-Schaltkreis (18) zur Verarbeitung der Radarsignale einen ersten Eingang (19), der mit Hilfe eines Tiefpaßfilters (35) eines Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor (36) und eines Analog-Digital-Umwandlers (37) an einen Mikroprozessor (39) angeschlossen ist, und einen zweiten Eingang (20) umfaßt, der in bezug auf den ersten um 90° verschoben ist und der mit Hilfe eines Tiefpaßfilters (40), eines Verstärkers mit veränderbarem Verstärkungsfaktor (41) und eines Analog-Digital-Umwandlers (42) an den Mikroprozessor (39) gekoppelt ist, wobei sich die Busse zur Verbindung (38,43) des ersten Eingangs (19) und des zweiten Eingangs (20) mit dem Mikroprozessor (39) zu einem gemeinsamen Datenbus vereinigen, wobei der genannte Mikroprozessor (39) durch eine logische Unterbrecherschaltung (46) gesteuert wird, die mit einem

programmierbaren Zeitgeber (45) kombiniert ist, der mit dem Datenbus (44) verbunden ist und durch seine Ausgänge an einen ersten Interface-Schaltkreis (53) zur Erzeugung eines digitalisierten Doppler-Signals (S.DOP) und an einen zweiten Interface-Schaltkreis (55) zur Erzeugung eines Richtungssignals des Zuges angeschlossen ist.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Interface-Schaltkreis (18) zur Verarbeitung der Radarsignale des weiteren einen Kanal (48,49,50) enthält, der an den zweiten Eingang (20) der Schaltung angeschlossen ist und der dazu bestimmt ist, ein Signal (SDI) zu liefern, das das Radarsignal ist, das von den Elementen der passiven, am Gleis angebrachten Baken (11-1) reflektiert wird und das in ein Rechtecksignal umgewandelt wird, das jedem passierten Bakenelement entspricht.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bakenelemente von Diedern bzw. Winkeln gebildet werden, die am Gleis angebracht sind und die die Radarsignale reflektieren.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven Baken aus Gruppen von Winkeln bestehen, die entlang der Strecke in der Leitstation bekannten Abständen angeordnet sind und deren Anzahl und Abstand von dem Grad der Radargenauigkeit (11) und der gewünschten Präzision abhängt.

11. System nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bake zur

Beseitigung der Unbestimmtheit und zur Neupositionierung (11-1) an jedem Abzweig einer jeden Weiche des Netzes angebracht ist, Baken zur Neupositionierung lediglich entlang einer jeden Strecke in regelmäßigen Abständen von mehreren Kilometern voneinander angeordnet sind und die Bewehrungsbaken eines räumlichen Kanals bei der Durchfahrt eines jeden Tunnels und einer jeden Funkschattenzcne angeordnet sind.

12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (10) der in jedem Zug installierten Ausrüstung ein Programm (13) zur Verarbeitung der Signale enthält, die von den Baken (11-1) zum Zweck der Übermittlung der Kennummern derselben an die Leitstation zur genauen geografischen Neupositionierung des Zuges erhalten werden, ein Programm (Figur 14) zur Erfassung und Erkennung der Identifizierungsinformationen, die von den am Boden installierten, winkelförmigen Baken geliefert werden, ein Programm zur vom Mikroprozessor (39) gestützten Verarbeitung der Doppler-Radarsignale (Figur 4) mit dem Ziel der Bildung eines von der Zentraleinheit (10) auswertbaren Dopplersignals und der Erkennung der Fahrtrichtung, ein Programm (Figur 15) zur Verarbeitung des Signals des Dopplerradars (11) mit dem Ziel der Messung des von dem Zug ab der letzten, passierten Bake durchfahrenen und des zur Leitstation übertragenen Raumes sowie der Berechnung der tatsächlichen Geschwindigkeit, die dem optischen Anzeigegerät (15) (Figur 2) des Triebfahrzeugführers übermittelt wird und ein Programm (Figur 16) zur Verarbeitung der von der Leitstation (2) stammenden Nachrichten, welches es möglich macht, die „objektive" Geschwindigkeit zum optischen Anzeigegerät (15) (Figur 2) des Triebfahrzeugführers zu übertragen und die Fahrgenehmigung des Zuges am Ausgang (AM 1) des Zeitkanals der im Zug installierten Ausrüstung (Figur 18) aufrechtzuerhalten oder nicht.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Zentraleinheit (10) des weiteren ein Programm „Überwachungszeitgeber" (Figur 17) enthält, das dazu bestimmt ist, die Betriebsbremsungsschaltung (16) nur nach Erhalt von zwei aufeinanderfolgenden Nachrichten aus der Leitstation, die nicht die Nummer des betreffenden Zuges enthalten, oder infolge des Ausbleibens der von der Leitstation kommenden Nachricht während zwei aufeinanderfolgender Zyklen zu betätigen.

14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitstation (2) von den in den Zügen installierten Ausrüstungen lediglich eine Information zur Lokalisierung erhält, die ausreicht, um ausgehend von ihrer eigenen Zeitbasis die Geschwindigkeiten eines jeden Zuges zu ermitteln, und dadurch, daß die Leitstation (2) jeglichen Fehler bei der Messung des durchfahrenen Raumes durch die Vorrichtung (11) zur Positionsermittlung eines jeden Zuges aufgrund ständiger Kohärenzkontrollen der erhaltenen Nachrichten in bezug auf die früheren Nachrichten und auf die Daten feststellen kann, die in den Mitteln (78) zur Speicherung der Fahrwege eines jeden Zuges und der Kennwerte des Netzes, die mit der Rahmengeschwindigkeit zusammenhängen, gespeichert sind.

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15 Seiten Zeichnungen