DE102004025514A1 - Vorrichtung zur Steuerung einer am Fahrweg eines spurgebundenen Fahrzeugs angeordneten Bahnsteigtür - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zur Steuerung einer am Fahrweg (1) eines Fahrzeugs (2) angeordneten Bahnsteigtür (14) beschrieben. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine am Fahrweg (1) angeordnete Sensoreinheit (17) zur Erfassung eines vorgewählten Zustands des Fahrzeugs (2) auf. Eine mit der Sensoreinheit (17) verbundene Auswerteeinrichtung (18) läßt nur dann ein Öffnen der Bahnsteigtür (14) zu, wenn sich das Fahrzeug (2) in dem vorgewählten Zustand befindet (Fig. 1).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
- Spurgebundene, automatisch gesteuerte Fahrzeugsysteme werden häufig auf Fahrwegen betrieben, die einige Meter über dem Erdboden auf vertikalen Trägern abgestützt sind. Im Bereich von Bahnhöfen müssen daher Bahnsteige vorgesehen werden, die in einer entsprechenden Höhe angeordnet sind. Dadurch besteht die Gefahr, daß Reisende, die in Abwesenheit eines Fahrzeugs zu nahe an die Bahnsteigkante herantreten, abstürzen und sich verletzen. Es ist daher bekannt, die Bahnsteige nach außen hin geschlossen auszubilden und dort, wo sich beim Halten eines Fahrzeugs im Bahnhof eine Fahrzeugtür befindet, eine dieser zugeordnete Bahnsteigtür vorzusehen. Dadurch wird bezweckt, den Personentransfer zwischen Fahrzeug und Bahnsteig auf ein System von Doppeltüren zu beschränken. Das setzt allerdings voraus, daß die Fahrzeug- und Bahnsteigtüren nur dann entriegelt und geöffnet werden dürfen, wenn sich entweder eine Fahrzeugtür und eine Bahnsteigtür unmittelbar gegenüber stehen oder wenn der Öffnungsvorgang zu dem Ergebnis führt, daß einer offenen Fahrzeugtür eine geschlossene Schutzwand des Bahnsteigs bzw. einer offenen Bahnsteigtür eine geschlossene Außenwand des Fahrzeugs gegenüber steht. Dagegen müssen Fälle, in denen eine offene Fahrzeugtür nicht im Bereich einer Schutzwand des Bahnsteigs oder eine offene Bahnsteigtür nicht einer Außenwand des Fahrzeugs gegenüber steht, vermieden werden.
- Bei bekannten Magnetschwebebahnen, die fahrerlos betrieben werden, erfolgt die Steuerung der Fahrzeuge von einer stationären Betriebszentrale aus mit Hilfe einer vollautomatisch arbeitenden Betriebsleittechnik. Zustands- und Steuersignale vom und zum Fahrzeug werden dabei überwiegend über Funk übertragen. Es wäre daher prinzipiell denkbar, auch eine Steuerung der Bahnsteigtüren über Funk von einer Betriebszentrale aus vorzunehmen und die Entriegelung der Bahnsteigtüren nur dann freizugeben, wenn das Fahrzeug nach dem Anhalten in einem Bahnhof eine genau vorgeschriebene Sollposition einnimmt.
- Eine derartige Steuerung der Bahnsteigtüren wäre nicht frei von Mängeln. Zunächst ist beachtlich, daß eine Freigabe zur Öffnung der Bahnsteigtüren frühestens erteilt werden dürfte, nachdem die Betriebszentrale festgestellt hat, daß sich das Fahrzeug in der gewünschten Sollposition befindet. Hierzu ist es erforderlich, den Fahrzeugort mit Hilfe von am Fahrweg angebrachten Informationsgebern und diesen zugeordneten, im Fahrzeug befindlichen Erfassungseinheiten zu ermitteln, die ermittelten Ortssignale an die Betriebszentrale zu übertragen und dann in einem Fahrtrechner der Betriebszentrale einen Vergleich zwischen einer vorgegebenen Sollposition und den übertragenen Ortssignalen durchzuführen. Wenn sicher feststeht, daß das Fahrzeug die Sollposition erreicht hat und sich im Stillstand befindet, muß dies wiederum der Betriebszentrale mitgeteilt werden, worauf diese nach Überprüfung schließlich eine Freigabe der Bahnsteigtüren erteilen könnte. Dabei ergeben sich Zeitverzögerungen durch Laufzeiten und Verarbeitungszeiten für die Signale. Nachteilig ist ferner, daß die bei positivem Ausgang der Überprüfung erzeugten Freigabesignale über Funk einem im jeweiligen Bahnhof befindlichen Empfänger zugeführt und von diesem aus an die Türöffnungs- bzw. -schließmechanismen weitergeleitet werden müssen, was mit einem nicht unbeachtlichen Kostenaufwand verbunden wäre. Das gilt insbesondere dann, wenn eine hohe Redundanz und damit Sicherheit gefordert ist und notwendige Kosten für einen Sicherungsrechner und die Bereitstellung und Sicherheitsüberprüfung der zugehörigen Software eingerechnet werden.
- Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, die Vorrichtung der eingangs bzeichneten Gattung so auszubilden, daß sie einfach und sicher herstellbar ist und keine Signalübertragungen über Funk erfordert.
- Zur Lösung dieses Problems dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
- Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die Freigabe für eine Türöffnung allein von der Lage des Fahrzeugs relativ zur Bahnsteigtür abhängig gemacht wird. Damit ist die Türsteuerung unabhängig von einer entfernten Betriebszentrale. Ein Umweg von Meß- und Steuersignalen über die Betriebszentrale ist nicht erforderlich. Außerdem ist die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach, mit wenigen Bauelementen realisierbar und daher sicher im Betrieb.
- Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine grob schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung am Beispiel eines Magnetschwebefahrzeugs und -
2 eine schematische, teilweise geschnittene Vorderansicht eines Magnetschwebefahrzeugs im Bereich eines Bahnsteigs. -
1 und2 zeigen schematisch einen Fahrweg1 einer spurgebundenen Magnetschwebebahn. Ein Fahrzeug2 der Magnetschwebebahn ist an einer Unterseite mit in Fahrtrichtung (Pfeil v in1 ) hintereinander angeordneten Gleitkufen3 versehen. Das Fahrzeug2 wird in bekannter Weise z. B. mit einem Langstator-Linearmotor angetrieben, der am Fahrweg1 einen in Fahrtrichtung erstreckten Langstator4 mit in diesem verlegten Wechselstromwicklungen und am Fahrzeug2 mehrere, in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Tragmagnete5 aufweist. Der Antrieb des Fahrzeugs2 erfolgt dadurch, daß einerseits ein elektrischer Drehstrom unterschiedlicher Amplitude und Frequenz in die Wechselstromwicklungen eingespeist wird, andererseits die Wicklungen der Tragmagnete5 mit einem elektrischen Gleichstrom beaufschlagt werden. Dadurch heben die Tragmagnete5 das Fahrzeug2 um einen definierten Betrag vom Fahrweg1 ab, um den charakteristischen Schwebezustand herzustellen, und liefern gleichzeitig das Erregerfeld des Langstator-Linearmotors, so daß das Fahrzeug2 mit der Frequenz des in die Langstator-Wicklungen eingespeisten Stroms fortbewegt wird. Wird das Fahrzeug2 zum Ein- und Aussteigen von Passagieren in einem Bahnhof6 (2 ) od. dgl. zum Stillstand gebracht, werden gleichzeitig die Tragmagnete5 entregt, wodurch das Fahrzeug2 wieder auf die Fahrbahn1 abgesenkt wird. Dies erfolgt in der Regel dadurch, daß die Gleitkufen3 auf Gleitleisten7 abgesetzt werden, die auf der Oberseite des Fahrwegs1 angebracht sind. - Magnetschwebebahnen dieser Art sind allgemein bekannt (z. B.
DE 33 03 961 C2 ,DE 38 07 919 C2 ,DE 39 17 058 C1 ) und brauchen dem Fachmann daher nicht näher erläutert werden. - Ist der Fahrweg
1 entsprechend2 mit Hilfe von Trägern8 in einer großen Höhe über einem schematisch angedeuteten Erdboden9 angeordnet, muß ein Bahnsteig10 des Bahnhofs6 in einer entsprechenden Höhe angeordnet werden, um ein ebenerdiges Betreten bzw. Verlassen des Fahrzeugs2 zu ermöglichen. Die Bahnsteigkante ist daher nach außen hin auf ihrer ganzen Länge durch eine Schutzwand12 abgesperrt, um das Abstürzen der Passagiere von der Bahnsteigkante zu verhindern, so lange sich kein Fahrzeug1 im Bahnhof6 befindet. In der Schutzwand12 sind jedoch Bahnsteigtüren14 vorhanden, die so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie genau auf Fahrzeugtüren15 ausgerichtet sind, wenn das Fahrzeug2 , in Fahrtrichtung betrachtet, eine genau festgelegte Sollposition relativ zum Bahnsteig10 einnimmt. - Die Zahl der in der Schutzwand
12 vorgesehenen Bahnsteigtüren14 braucht nicht mit der Zahl der Fahrzeugtüren15 übereinstimmen. Wichtig ist nur, daß sich die Schutzwand12 über die ganze Länge des Fahrzeugs2 bzw. eines aus mehreren solchen Fahrzeugen gebildeten Zuges erstreckt. Außerdem sind die Abstände der Bahnsteigtüren14 zweckmäßig so gewählt, daß zumindest einige der Fahrzeugtüren15 je einer Bahnsteigtür14 gegenüber stehen, wenn das Fahrzeug2 im Bahnhof6 seine Sollposition einnimmt. Abgesehen davon ist dafür zu sorgen, daß irgendeine Bahnsteigtür14 nur dann geöffnet werden kann, wenn ihr entweder eine Fahrzeugtür11 genau gegenüber steht, wobei die Angabe "genau" so zu verstehen ist, daß die beiden Türen11 ,14 bis auf zulässige Toleranzen von einigen Zentimetern aufeinander ausgerichtet sind, oder wenn sich vor der Bahnsteigtür14 wenigstens ein geschlossener Teil der Außenwand des Fahrzeugs2 befindet, der selbst bei geöffneter Bahnsteigtür14 ein Passieren derselben durch die Fahrgäste verhindern würde. - Zur automatischen Sicherstellung derartiger Verhältnisse ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgesehen, die ein Öffnen irgendeiner Bahnsteigtür
14 nur zuläßt, wenn das Fahrzeug2 einen vorgewählten Zustand einnimmt. Im Falle eines Magnetschwebefahrzeugs bedeutet das zum einen, daß das Fahrzeug2 mit den Gleitkufen3 auf die Gleitleisten7 abgesetzt worden sein muß und sich daher in einem antriebslosen Zustand befindet. Zum anderen muß wenigstens eine der betreffenden Bahnsteigtür14 fest zugeordnete und in deren Nähe angeordnete Senoreinheit17 entsprechend1 von einer Gleitkufe3 zur Erzeugung des Signals "Gleitkufe3 abgesetzt" veranlaßt worden sein. Dieses Signal wird dann und nur dann abgegeben, wenn die Gleitkufe3 , wie in1 durch eine gestrichelte Stellung3a angedeutet ist, die Sensoreinheit17 berührt oder ihr zumindest ausreichend nahe gekommen ist. Dabei kann die Sensoreinheit17 z. B. einen oder mehrere, digital oder analog arbeitende Näherungsschalter aufweisen, die den Zustand der Gleitkufe3 und damit des Fahrzeugs2 (= angehoben oder abgesenkt) mit induktiven, kapazitiven, mechanischen oder anderen, an sich bekannten Mitteln sicher erkennen können. - Wie
1 zeigt, hat eine Gleitkufe3 in Fahrtrichtung (Pfeil v eine Länge, die mit z. B. ca. 400 mm wesentlich größer als die Länge oder Breite üblicher Näherungsschalter ist. Daher definiert die Länge der Kufe3 relativ zu der in derselben Richtung gemessenen Ausdehnung der Sensoreinheit17 das Toleranzfeld, innerhalb dessen die Gleitkufe3 in1 nach rechts oder links bewegt werden kann, ohne daß diese beim Absetzen auf die Gleitleiste7 den Wirkungsbereich der Sensoreinheit17 verläßt und dadurch ein Signal "Gleitkufe3 nicht abgesenkt" bewirkt. - Die Gleitkufen
3 sind bei üblichen Magnetschwebefahrzeugen2 gleichzeitig ein Maß für die Lage der Fahrzeugtüren15 . In Längsrichtung des Fahrzeugs2 folgen die Fahrzeugtüren15 und die Gleitkufen3 mit einem bestimmten Rasterabstand aufeinander, der z. B. 3 m für die Gleitkufen3 und 12 m für die Fahrzeugtüren15 beträgt. Der Abstand der Bahnsteigtüren14 wird zweckmäßig ebenfalls mit 12 m bemessen. Diese Anordnung wird erfindungsgemäß dazu genutzt, die Sensoreinheit17 einer Bahnsteigtür14 möglichst in deren unmittelbarer Nähe und insbesondere so im Fahrweg1 zu positionieren, daß die Bahnsteigtür14 für den Fall, daß sich eine der Gleitkufen3 im Wirkungsbereich der Sensoreinheit17 befindet, entweder irgendeiner der Fahrzeugtüren15 oder der Außenwand des Fahrzeugs2 gegenüber steht. Außerdem wird die Anordnung so getroffen, daß unabhängig davon, von welcher Gleitkufe3 des Fahrzeugs2 bei irgendeiner Sensoreinheit17 das Signal "Gleitkufe3 abgesetzt" ausgelöst wird, die dieser Sensoreinheit17 zugeordnete Bahnsteigtür14 niemals einem leeren Fahrwegabschnitt gegenüber stehen kann. Für den mittleren Bereich des Fahrzeugs2 stellt dies kein Problem dar. An den Enden des Bahnsteigs10 muß jedoch darauf geachtet werden, daß auch die Betätigung einer dort befindlichen Sensoreinheit17 durch irgendeine Gleitkufe3 des Fahrzeugs2 nicht zu einem unerwünschten Öffnungszustand der zugeordneten Bahnsteigtür14 führen kann. - Die Sensoreinheit
17 ist gemäß1 mit einer Auswerteschaltung18 verbunden, die je nach Art und Zahl der verwendeten Sensoren an einem Ausgang19 ein vorzugsweise statisches Freigabesignal abgibt. Der Ausgang19 ist mit einer Türsteuerung20 verbunden, die beispielsweise einen Antriebsmotor zum Öffnen bzw. Schließen der zugeordneten Bahnsteigtür14 enthält. Diese Türsteuerung20 ist so ausgebildet, daß ein Öffnen der betreffenden Bahnsteigtür14 nur möglich ist, wenn über die Leitung19 das Freigabesignal übermittelt wird. Dabei ist gleichgültig, ob das Freigabesignal unmittelbar eine automatische Öffnung der Bahnsteigtür14 durchführt oder einleitet, indem z. B. der Antriebsmotor für die Bahnsteigtür14 eingeschaltet wird, oder ob mittels des Freigabesignals nur eine Entriegelung einer Sperre aufgehoben wird, die dann ein manuelles Öffnen oder auf einen manuell bewirkten Knopfdruck hin ein automatisches Öffnen der Bahnsteigtür14 ermöglicht. - Liegt das Freigabesignal an der Leitung
19 nicht an, kann die Fahrzeugtür14 auf keine Weise geöffnet werden, da entweder der Antriebsmotor nicht einschaltbar oder eine Verriegelung eingerastet ist. Verschwindet dagegen das Freigabesignal, nachdem es zunächst ein Öffnen der Fahrzeugtür14 ermöglicht oder bewirkt hat, weil beispielsweise das Fahrzeug2 für die Weiterfahrt wieder in den Schwebezustand angehoben wird, dann hat das über die Türsteuerung20 automatisch zur Folge, daß ein nicht dargestellter Zwangsantrieb ein Schließen der Bahnsteigtür14 bewirkt und eine ggf. vorhandene Verriegelung wieder hergestellt wird. - Die Sensoreinheiten
17 sind gemäß1 im Falle eines Magnetschwebefahrzeugs2 vorzugsweise in der zugehörigen Gleitleiste7 derart versenkt angeordnet, daß ihre Meßflächen bündig mit der Gleitleiste7 oder knapp unter dieser angeordnet sind. Dadurch werden Beschädigungen durch die Gleitkufen3 und ein Ausbau bzw. eine Zerstörung durch Unbefugte erschwert bzw. verhindert. - Bei Bedarf kann die beschriebene Erfassung des Fahrzeugzustandes mit so vielen Sensoreinheiten
17 vorgenommen werden, wie Gleitkufen3 vorhanden sind, um eine hohe Redundanz zu erhalten. In diesem Fall werden zweckmäßig alle Sensoreinheiten17 mit einer gemeinsamen Auswerteschaltung18 verbunden, die ein Freigabesignal für alle Bahnsteigtüren14 abgibt, wenn sich das Fahrzeug2 genau in einer vorgegebenen Sollposition befindet. - Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird es nicht als Nachteil empfunden, wenn Bahnsteigtüren
14 geöffnet werden, die einem Fahrzeugabschnitt gegenüber stehen, der keine Fahrzeugtür15 aufweist, weil in diesem Fall ein Personentransfer zwischen dem Fahrzeug2 und dem Bahnsteig10 nicht möglich ist. Abgesehen davon werden die Fahrzeugtüren15 von der Betriebszentrale ohnehin nur dann zur Öffnung freigegeben, wenn das Fahrzeug2 innerhalb des Bahnhofs6 die vorgewählte Sollposition einnimmt, in der alle Fahrzeugtüren15 konstruktionsbedingt einer Bahnsteigtür14 gegenüber stehen, so daß die beschriebene Steuerung keinen Schaden anrichten oder Verletzungen herbeiführen kann. Außerdem führt die erfindungsgemäße Steuerung zu dem Vorteil der Unabhängigkeit von einem zentralen Leitstand und der trotz einfacher Mittel sicheren Funktion. - Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das auf vielfache Weise abgewandelt werden kann. Was am Beispiel eines Magnetschwebefahrzeugs beschrieben wurde, läßt sich ohne weiteres auch auf andere Fahrzeuge übertragen. Falls bei diesen keine Schwebefunktion vorhanden ist, werden die Sensoreinheiten
17 in anderer Weise angeordnet und so mit geeigneten Fahrzeugteilen zur Wechselwirkung gebracht, daß keine geöffnete Bahnsteigtür zu ernsthaften Verletzungen der Fahrgäste führen kann. Weiter wäre es zur Erhöhung der Sicherheit bei der Erfassung der Sensorsignale möglich, jede Sensoreinheit17 mit nach unterschiedlichen Verfahren arbeitenden Sensoren zu versehen und eine Freigabe nur zu erteilen, wenn die Mehrzahl der Sensoren ein Signal "Gleitkufe3 abgesetzt" abgibt. Dadurch können auch Fehler ausgeschaltet werden, die durch Schäden an den Gleitkufen3 und insbesondere dadurch entstehen, daß diese aufgrund eines Defekts nicht bzw. nicht mehr zum Ansprechen einer zugeordneten Sensoreinheit führen. Weiterhin soll die Bezeichnung "Freigabe" alle möglichen passiven und aktiven Arten der Türbetätigung und/oder Türverriegelung einschließen. Ferner kann die Auswerteschaltung18 zusätzlich an solche Zustandssensoren angeschlossen werden, mittels derer überprüft wird, ob sich das Fahrzeug2 tatsächlich bereits im Stillstand befindet, damit das Freigabesignal nur abgegeben wird, wenn der Stillstand des Fahrzeugs2 sicher eingetreten ist. Schließlich versteht sich, daß die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten Kombinationen angewendet werden können.
Claims (11)
- Vorrichtung zur Steuerung einer am Fahrweg (
1 ) eines spurgebundenen Fahrzeugs (2 ) angeordneten Bahnsteigtür (14 ), dadurch gekennzeichnet, daß sie eine am Fahrweg (1 ) angeordnete, zur Erfassung eines vorgewählten Zustands des Fahrzeugs (2 ) bestimmte Sensoreinheit (17 ) und eine mit dieser verbundene Auswerteeinrichtung (18 ) aufweist, die ein Öffnen der Bahnsteigtür (11 ) nur zuläßt, wenn sich das Fahrzeug (2 ) in dem vorgewählten Zustand befindet. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (
17 ) wenigstens einen, mit wenigstens einem zugeordneten Fahrzeugteil (3 ) zusammenwirkenden Näherungsschalter aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (
17 ) wenigstens einen in den Fahrweg (1 ) eingebauten Sensor enthält. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (
18 ) ein statisches Freigabesignal abgibt, solange sich das Fahrzeug (2 ) in dem vorgewählten Zustand befindet. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabeschaltung (
18 ) so eingerichtet ist, daß sie beim Vorliegen des vorgewählten Zustands eine automatische Öffnung der Bahnsteigtür (14 ) freigibt oder bewirkt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (
17 ) wenigstens drei Sensoren aufweist und die Auswerteeinrichtung (18 ) nur dann ein Öffnen der Bahnsteigtür (14 ) zuläßt, wenn wenigstens zwei Sensoren den vorgewählten Zustand des Fahrzeugs (2 ) anzeigen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (
2 ) ein mit wenigstens einer Gleitkufe (3 ) versehenes Magnetschwebefahrzeug ist, der Fahrweg (1 ) eine zum Absetzen der Gleitkufe (3 ) bestimmte Gleitleiste (7 ) aufweist und die Sensoreinheit (17 ) so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie auf einen vorgewählten Abstand der Gleitkufe (3 ) von der Gleitleiste (7 ) anspricht. - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (
17 ) in die Gleitleiste (7 ) eingebaut ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrweg (
1 ) mehrere Bahnsteigtüren (14 ) vorgesehen sind und jeder Bahnsteigtür (14 ) eine Sensoreinheit (14 ) mit angeschlossener Auswerteeinrichtung (18 ) zugeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum automatischen Schließen oder Geschlossenhalten der Bahnsteigtüren) (
14 ) für den Fall aufweist, daß ein einmal erschienenes Freigabesignal wieder verschwindet oder kein Freigabesignal vorliegt. - Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie für jede Gleitkufe (
3 ) je eine Sensoreinheit (17 ) aufweist, alle Sensoreinheiten (17 ) an eine gemeinsame Auswerteschaltung (18 ) angeschlossen sind und diese ein Freigabesignal nur dann und so lange abgibt, wie der vorgewählte Zustand des Fahrzeugs (2 ) von allen Sensoreinheiten (17 ) gleichzeitig erfaßt wird.
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