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Dokumentenidentifikation DE4032722A1 16.04.1992
Titel Verfahren zur Vorgabe von Fahrgeschwindigkeiten an Lichtsignalen
Anmelder Siemens AG, 8000 München, DE
Erfinder Bothe, Peter, Dipl.-Ing., 3300 Braunschweig, DE
DE-Anmeldedatum 15.10.1990
DE-Aktenzeichen 4032722
Offenlegungstag 16.04.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.04.1992
IPC-Hauptklasse B61L 23/08
IPC-Nebenklasse B61L 3/02   
Zusammenfassung Aufgrund der Streckentopographie ergeben sich für alle an einem Lichtsignal (D) anschaltbaren Geschwindigkeitsbegriffe höchstzulässige Geschwindigkeitsbegriffe für die entgegen der Fahrrichtung direkt folgenden Lichtsignale (B, C). Diese Geschwindigkeitszuordnungen sind in Tabellen abgelegt. Aus der Kenntnis des jeweiligen Fahrweges und aus der am Gleisabschnittsende einzuhaltenden Geschwindigkeit wird die jeweils geltende Tabelle und aus dieser die der Ausfahrgeschwindigkeit aus dem Abschnitt entsprechende Einfahrgeschwindigkeit in den Abschnitt entnommen und für die Signalisierung herangezogen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Um zu verhindern, daß sich die gleiche Strecke befahrende Bahnfahrzeuge gefährlich nahekommen, werden die Gleise der Bahnanlage üblicherweise in Abschnitte unterteilt, die von jeweils nur einem einzigen Fahrzeugverband befahren werden dürfen. Hierzu werden die Abschnitte vorzugsweise durch Gleisstromkreise oder Achszähler auf ihren Frei- und Besetztzustand überwacht. Optische Signale zeigen einem anrückenden Fahrzeugverband, ob er in einen folgenden Abschnitt vorrücken darf oder nicht. Die Vorgabe möglichst hoher Fahrgeschwindigkeiten und kurzer Zugfolgezeiten machen es nötig, den Fahrzeugverbänden neben einem Halt- und einem Fahrtbegriff zusätzliche Informationen über beim Vorrücken zulässige Höchstgeschwindigkeiten zu machen. Dies geschieht z. B. über sogenannte Zusatzanzeiger; das sind Digitalanzeiger zur großflächigen optischen Darstellung alpanumerischer Zeichen. Je größer der Abstand zwischen zwei einander folgenden Fahrzeugverbänden ist, um so größer darf die für den Folgezug vorzugebende Vorrückgeschwindigkeit sein. Der Aufwand für die Bereitstellung derartiger Geschwindigkeitsinformationen ist relativ groß und zwar sowohl bei Relaisstellwerken als auch bei elektronischen Stellwerken. Dort belastet die möglichst feinstufige Vorgabe von Geschwindigkeitswerten die für die Stellwerkssteuerung eingesetzten Rechner nicht unwesentlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, das geeignet ist, die für die Bereitstellung und Vorgabe von Geschwindigkeitswerten durch optische Signale erforderliche Verarbeitungszeit von Rechnern auf ein Mindestmaß zu beschränken. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 den Lageplan eines kleineren Bahnhofes,

Fig. 2 Tabellen, wie sie für die Vorgabe von Geschwindigkeitswerten verwendet sind,

Fig. 3 Verweise auf die einzelnen Tabellen in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten Fahrstraße und

Fig. 4 Zahlenbeispiele für die Vorgabe von Geschwindigkeitswerten.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Gleisanlage mit zwei in der gleichen Fahrrichtung befahrbaren Gleisen. Die Gleise sind in Gleisabschnitte unterteilt, die durch Lichtsignale A bis D gedeckt sind. Es ist angenommen, daß eine Zugfahrt vom Signal A als Startpunkt S einer Fahrstraße über das Signal B zum Signal D als Zielpunkt Z eingestellt wurde. Nach dem Einlaufen der Fahrstraße soll nun die Signalbegriffswahl stattfinden, durch die den auf das Startsignal A verrückenden Fahrzeugen oder Fahrzeugverbänden im Sinne einer möglichst raschen Räumung der Gleise an den Lichtsignalen möglichst hohe Fahrgeschwindigkeiten zugewiesen werden, die aber im Sinne der Sicherung von vorausfahrenden, durch das Zielsignal D gedeckten Fahrzeugen jeweils nur so hoch sein dürfen, daß der anrückende Fahrzeugverband das Zielsignal nicht mit einer zu hohen Fahrgeschwindkeit passiert. Es ist angenommen, daß der Fahrzeugverband am Zielsignal D anhalten soll, daß dieses Zielsignal also den Haltbegriff anzeigt; dies ist in Fig. 4 mit der Bezeichnung D: V=0 graphisch verdeutlicht.

Das dem Zielsignal D entgegen der Fahrrichtung vorgelagerte Signal B, über das die Fahrstraße zum Zielsignal führt, befindet sich in einem ganz bestimmten Abstand vom Zielsignal. Dieser Abstand, ggf. modifiziert um weitere Parameter, auf die später noch eingegangen wird, bestimmt, um wieviel höher die am Signal B zulässige Geschwindigkeit liegen darf als die für das Zielsignal D geltende Geschwindigkeit. Je höher die Zielgeschwindigkeit liegt, um so höher darf auch die am Signal B zu signalisierende Geschwindigkeit sein. Die zahlenmäßigen Abhängigkeiten zwischen den an den beiden Signalen zulässigen Fahrgeschwindigkeiten sind in Fig. 2 in Tabelle 3 aufgelistet. Diese Tabelle stellt auf der rechten Seite als Eingangsparameter für verschiedene am Zielsignal des jeweils betrachteten Abschnittes einzuhaltende Zielgeschwindigkeiten auf der linken Seite als Ausgangsparameter entsprechende Einfahrgeschwindigkeiten in den betreffenden Abschnitt gegenüber. Für das angenommene Beispiel, an dem das Zielsignal D den Haltbegriff zeigen soll, ist am Signal B eine Fahrgeschwindigkeit von 40 km/h zulässig. Diese Fahrgeschwindigkeit ist am Signal B darzustellen. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, für das Signal B einen Verweis auf die Tabelle 3 zu hinterlegen, die zur Anwendung kommt, wenn vom Signal B zum Signal D gefahren werden soll. Im angenommenen Beispiel ist für das Signal B nur dieser eine Verweis auf die Tabelle 3 zu hinterlegen, weil vom Signal D aus in der betrachteten Fahrrichtung kein anderes Signal direkt erreicht werden kann; beim Signal A hingegen sind über unterschiedliche Fahrwege die Signale B und C erreichbar, so daß dort zwei Verweise auf ggf. unterschiedliche Tabellen zu hinterlegen sind, die dann fahrwegorientiert aufgerufen werden. Dies geschieht dadurch, daß dem betreffenden Startsignal des betrachteten Abschnittes mitgeteilt wird, welches das abschnittsspezifische Zielsignal ist, wobei aufgrund der in Fig. 3 angegebenen Gesetzmäßigkeiten dann gezielt der Verweis auf eine ganz bestimmte Tabelle aufgerufen wird, z. B. bei Fahrt über das Signal B zum Signal D: B → D: Tabelle 3.

Neben der Kenntnis des jeweiligen abschnittsspezifischen Zielsignales ist für die Bestimmung des am Startsignal des betreffenden Abschnittes zulässigen Geschwindigkeitswertes noch die Kenntnis des am jeweiligen Zielsignal zulässigen Geschwindigkeitswertes erforderlich, im angenommenen Beispiel also die Zielgeschwindigkeit O für das Zielsignal D. Nachdem die am Signal B zulässige Fahrgeschwindigkeit von im Beispiel 40 km/h aus Tabelle 3 ermittelt und zur Anzeige gebracht ist, erfolgt die Ermittlung des entgegen der Fahrrichtung vorausliegenden nächsten Lichtsignales, im Beispiel des Signales A. Für den vom Signal A gedeckten Abschnitt bildet das Signal B das abschnittsspezifische Zielsignal. Aufgrund des Abstandes zwischen diesen beiden Signalen sind die Start- und die Zielgeschwindigkeit gemäß Fig. 3, Zeile 3, durch die Tabelle 1 bestimmt. Beim Aufgriff des entsprechenden Verweises wird diese Tabelle aufgerufen und für die geltende Zielgeschwindigkeit von 40 km/h als Eingangsparameter die zugehörige Einfahrgeschwindigkeit von 80 km/h als Ausgangsparameter entnommen und am Signal A zur Darstellung gebracht. Diese Zusammenhänge sind in Fig. 4, linke Spalte, in Zeile 2 und 4 graphisch verdeutlicht.

Die von dem jeweiligen Zielsignal an das Startsignal eines Abschnittes übermittelten Geschwindigkeiten dienen dort nicht nur zur Bestimmung der jeweils zulässigen Einfahrgeschwindigkeit, sondern können in vorteilhafter Weise als Vorsignalbegriffe für die in der Fahrstraße folgenden Signale dargestellt werden. So ist am Signal B neben dem Hauptsignalbegriff VH = 40 der Vorsignalbegriff VV = 0 und am Einfahrsignal A neben dem Hauptsignalbegriff VH= 80 der Vorsignalbegriff VV= 40 anzuzeigen.

Für die Auswahl der einen oder anderen Tabelle nach Fig. 2 ist vorstehend allein der Abstand (Variable x, y, z) zwischen aufeinanderfolgenden Lichtsignalen ausschlaggebend gewesen. Es ist jedoch auch möglich, zusätzlich andere Parameter in die Abhängigkeiten zwischen Ein- und Ausfahrgeschwindigkeiten aus den einzelnen Abschnitten einzubeziehen, beispielsweise unterschiedliche Neigungen bzw. Steigungen der Strecke zwischen den Signalen und/oder unterschiedliche Bremsvermögen der Züge. Bei Streckenneigungen sind geringere Einfahrgeschwindigkeiten in einen Abschnitt als bei ebenem Gleis zulässig, bei Steigungen entsprechend höhere Einfahrgeschwindigkeiten. Bei einem Zug mit hohem Bremsvermögen können höhere Einfahrgeschwindigkeiten zugelassen werden als bei einem Zug mit niedrigeren Bremshundertsteln. Die Einbeziehung der Bremseigenschaften von Fahrzeugen oder Fahrzeugverbänden macht es erforderlich, für die Abschnitte jeweils entsprechend mehr Verweise auf unterschiedliche Tabellen zu hinterlegen und diese abhängig von der Zugart individuell aufzurufen. Als Mittel zur Steuerung dieses Aufrufes kann z. B. ein in der Zugnummer enthaltenes Kennzeichen für das Bremsvermögen des Zuges verwendet sein oder ein beim Passieren von ortsfesten Übertragungseinrichtungen durch einen Zug ausgelöstes Kennzeichen.

Anzustreben ist die Verwendung von jeweils möglichst wenigen, möglichst universell verwendbaren Tabellen zur Vorgabe unterschiedlicher Einfahrgeschwindigkeiten auf unterschiedliche Zielgeschwindigkeiten. In die tatsächlich signalisierten Geschwindigkeiten ist außer dem Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Signalen und ggf. der Streckenneigung bzw. -steigung und/oder dem Bremsvermögen eines Zuges auch noch einzubeziehen eine innerhalb der einzelnen Abschnitte zulässige streckenabhängige Höchstgeschwindigkeit. Solche Streckenhöchstgeschwindigkeiten führen regelmäßig zur Verminderung der aus den Tabellen entnehmbaren Einfahrgeschwindigkeitswerte, sofern diese über der Streckenhöchstgeschwindigkeit liegen. Niedrige Streckenhöchstgeschwindigkeiten können beispielsweise durch Langsamfahrstellen oder durch Weichen bedingt sein, die über ihren abzweigenden Strang befahren werden. Zwar ist es möglich, diese Abhängigkeit mindestens bei Weichen und ständig vorhandenen Langsamfahrstellen durch Verweise auf entsprechend gestaltete Tabellen zu berücksichtigen; vorteilhafter erscheint es jedoch, auf diese zusätzlichen Tabellen zu verzichten und statt dessen die jeweils aus den den Abstand, die Neigung und/oder das Bremsvermögen eines Zuges berücksichtigenden Tabellen entnommenen Geschwindigkeitswerte vor ihrer Anerkennung zu vergleichen mit der auf dem betreffenden Abschnitt zulässigen Streckenhöchstgeschwindigkeit und den jeweils niedrigeren Geschwindigkeitswert für das jeweilige Einfahrsignal vorzugeben. Diese Geschwindigkeit stellt dann die Zielgeschwindigkeit für das Einfahrsignal des Abschnittes dar. Dieser Zusammenhang ist in Fig. 4, rechte Spalte verdeutlicht. Es ist angenommen, daß der vom Signal B gedeckte Abschnitt nur mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h befahren werden darf. Der aus Tabelle 3 entnommene Geschwindigkeitswert 40 ist daher auf den Wert VH* = 20 abzuwerten. Hieraus folgt für das Signal A eine Einfahrgeschwindigkeit VH* von 60 und eine Vorsignalgeschwindigkeit VV* von 20.

Die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt bei einem nach dem Bereichsrechnerprinzip organisierten elekronischen Stellwerk in vorteilhafter Weise dergestalt, daß die Tabellen in den Bereichsrechnern abgelegt sind, die auch über die am Ende der einzelnen Abschnitte einzuhaltenden Zielgeschwindigkeiten orientiert sind. Die Verweise zum Auswählen der einen oder anderen Tabelle können in den den Signalen zugeordneten Stellrechnern oder auch in den zur Steuerung dieser Stellrechner vorgesehenen Bereichsrechnern hinterlegt sein. Hierzu sind den einzelnen Lichtsignalen Kennungen beispielsweise in Form von Nummern zuzuordnen, unter denen die diesen zugeordneten Verweise für die jeweils auszuwählenden Tabellen im Stellrechner oder in einem Bereichsrechner abgespeichert sind.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Vorgabe zulässiger Fahrgeschwindigkeiten für Bahnfahrzeuge auf in Abschnitte unterteilten und durch Lichtsignale geschützten Bahnanlagen, dadurch gekennzeichnet,
    1. - daß es mehrere Tabellen gibt, in denen in Abhängigkeit mindestens vom Abstand eines ersten Lichtsignales (A) von einem in Fahrrichtung direkt folgenden zweiten Lichtsignal (B) Geschwindigkeitswerte für Fahrgeschwindigkeiten (Ausgangsparameter) abgelegt sind, die am ersten Lichtsignal einzuhalten sind, wenn am zweiten Lichtsignal eine bestimmte Geschwindigkeit (Eingangsparameter) zugelassen ist,
    2. - daß für jedes erste Lichtsignal (A) so viele Verweise auf Tabellen gespeichert sind wie Fahrstraßen über in Fahrrichtung folgende zweite Lichtsignale (B, C) stellbar sind, wobei diese Verweise jeweils diejenigen Tabellen bezeichnen, die für den jeweiligen Abstand zum folgenden zweiten Lichtsignal gelten,
    3. - daß, ausgehend vom Fahrstraßenziel, das im Fahrweg jeweils zurückliegende erste Lichtsignal (B) aufgegriffen und über den für dieses hinterlegten Verweis auf diejenige Tabelle zugegriffen wird, die für den Abstand zum in der Fahrstraße folgenden zweiten Lichtsignal (D) gilt,
    4. - daß die für dieses zweite Lichtsignal zulässige Geschwindigkeit ermittelt wird,
    5. - daß aus der durch den Verweis bezeichneten Tabelle diejenige Geschwindigkeit (Ausgangsparameter) entnommen und am ersten Lichtsignal zur Darstellung gebracht wird, die der am folgenden zweiten Lichtsignal (D) einzuhaltenden Geschwindigkeit (Eingangsparameter) zugeordnet ist, und
    6. - daß anschließend für die übrigen zum Start folgenden Lichtsignale (A) nach der gleichen Weise verfahren wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    1. - daß die in den Tabellen hinterlegten Geschwindigkeitswerte außer vom Abstand aufeinander folgender Lichtsignale auch abhängig sind von der Neigung bzw. Steigung der Strecke zwischen aufeinander folgenden Lichtsignalen und/oder idealisiertem oder tatsächlichem Bremsvermögen eines Zuges.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    1. - daß die Geschwindigkeiten der jeweils zweiten Lichtsignale (z. B. D) für die zugehörigen ersten Lichtsignale (B) als Vorsignalgeschwindigkeiten hinterlegt und angezeigt werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
    1. - daß die aus den Tabellen entnommenen, zum Vorrücken auf die in den Fahrstraßen jeweils folgenden Lichtsignale geltenden Geschwindigkeitswerte vor ihrer Anerkennung verglichen werden mit höchstzulässigen Fahrgeschwindigkeiten für Fahrwegelemente zwischen dem betreffenden ersten Lichtsignal und dem in Fahrrichtung jeweils folgenden zweiten Lichtsignal und daß der jeweils niedrigere Geschwindigkeitswert als für das betreffende erste Lichtsignal geltende Geschwindigkeit anerkannt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    1. - daß den einzelnen Lichtsignalen Kennungen zugeordnet sind, unter denen die für die Lichtsignale hinterlegten Verweise für die jeweils zur Anwendung kommenden Tabellen abgespeichert sind.






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