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Dispositif pour la protection de traîna et de voies dans des installations ferroviaires.
La présente invention concerne un système pour la proteotion de trains et de voies dans des installations ferroviaires, dans lesquelles les trains équipés d'ins- tallations d'émission et de réoeption déterminent le point de passage sur la voie subdivisée en sections de voies, ou de lignes, par comptage d'impulsions de lieux de passage qui sont produites, au passage, en des pointe caractéristiques du point de vue électrique d'un conduc- teur mis en place le long de la voie et par lequel l'ap- pareil de voie associé à cette dernière sollicite des trains, périodiquement et successivement, l'émission d'informations qui sont nécessaires pour assurer la pro- tection des trains et des voies.
Ces informations peu- vent également être transmises électriquement à d'autres trains et y être traitées avec des informations qui con- cernent leur lieux de passage, leur vitesse et leur pou- voir de freinage pour maintenir la distance qui les sé- . pare de trains qui les précède. Les trains roulent alors !
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avec un "contrôle électrique au lieu. d'un "contrôle optique" ou dans une portion de voie prédéterminée et contrôlée par des signaux fixes.
On a déjà proposé un système de sécurité dans le- quel des informations sont transmises par un système multiplex combiné à division de temps et de fréquence.
A cet effet, il est nécessaire d'associer à chaque train qui pénètre dans un parcours une autre fréquence d'émis- sion et d'équiper l'appareil de voie associé à ce par- cours d'un nombre Correspondant de récepteurs. En outre, on a déjà proposé un système de signalisation de trains d dans lequel un émetteur central émet, en une suite cyc- lique, des signaux d'interrogation, associés soit aux différents trains ou aux différentes sections du par- cours. Dans ce cas, un mot code différent est nécessaire pour chaque train ou pour chaque section.
Le problème qui est à la base de l'invention est de transmettre et de traiter avec des moyens aussi sim- ples que possible les informations qui sont nécessaires pour assurer la sécurité ou la protection des trains et voies. Le demandeur a trouvé que pour résoudre ce pro- blème de sécurité, chaque train peut signaler chaque in- formation qui peut être importante du point de vue de la sécurité pour d'autres trains ou pour des installa- tions d'avertissement aux passages à niveau, en caracté- risant ou en particularisant en un point déterminé une section de voie ou de parcours.
Le système suivant l'in- vention est réalisé de telle manière que l'appareil de voie associé à cette dernière émet périodiquement des séries d'au moins autant d'impulsions d'interrogation qu'il existe de seotions de voies et que chaque train comporte un appareil qui compare constamment la somme des impulsions d'interrogation reçues depuis le début de la série, avec la valeur d'au moins un nombre qu'il
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détermine à partir des impulsions d'envoi de passage et qui est associé à une section de voie déterminée, et que l'appareil du train émet, lors de la concordance entre la somme des impulsions d'interrogation et la valeur dudit nombre, une impulsion de réponse à la réception de laquelle les autres trains examinent si la,
section de voie ainsi désignée est importante pour eux du point de vue de la sécurité.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et re- présenté au dessin annexé un système conforme à l'inven- tion pour la sécurité des trains et des voies.
La figure 1 montre schématiquement une section de voie de chemin de fer E avec un signal S, un aiguillage
A et un dispositif d'avertissement W pour un passage à niveau. Sur cette voie on a ind.iqué schématiquement deux trains désignés par les références ZLet Z2. Le long de la voie se trouve mis en place, entre les rails ou à coté de ces derniers, un conducteur double L qui est alimenté avec un courant permanent de fréquence porteuse fT par un appareil de voie EG associé à la voie E. Au conduc- teur double sont raccordés en outre les appareils de voie AG, SG et WG associés au dispositif de sécurité de voie fixe A, S et W.
Chaque train comporte un appareil, désigné ci-après par appareil de train ou appareil mo- bile, et qui est accouplé à l'aide d'une bobine d'émis- sion et de réception, inductivement au conducteur doubler
Les fils du conducteur double sont croisés à des interval. les constants.
De ce fait, se trouvent créés dans le câ- ble à deux conducteurs ou à deux fils des points remar- quables du point de vue électrique auxquels se produisent dans les appareils montés dans les trains au moment de leur passage au droit de ces points, par suite des varia- tions d'amplitude et de phase de la tension induite dans lesdits appareils par le courant de fréquence ft, les
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impulsions de point de passage'..Par ces points remarqua- bles du point de vue électrique, la voie se trouve sub- divisée en vingt seotions référencées de el à e20, En comptant les impulsions d'endroit ou de lieux de passage depuis son entrée dans cette voie ou ce parcours, chaque appareil monté,dans le train peut déterminer la section de voie dans laquelle se trouve le train considéré,
en d'autres termes déterminer son point de parcours. Tous les appareils raccordés ou accouplés au câble à deux conducteurs sont équipés,avec des installations d'émis- sion et de réception pour au moins une autre fréquence porteuse, qu'ils doivent émettre vers les autres appa- reils ou recevoir de ces derniers. L'appareil cE-voie EG comporte un émetteur pour la fréquence fi. Tous les autres appareils sont munis d'un émetteur pour cette fré- quence fi et d'un émetteur pour la fréquence fO. En outre, il peut être avantageux d'équiper chacun des ap- pareils montés sur le train avec un émetteur pour les fréquences fb et fw ainsi qu'un récepteur pour la fré- quence fb, et d'équiper l'appareil de voie WG avec un récepteur pour la fréquence fw.
Ainsi que cela est indiqué dans la figure 2, l'ap- pareil de voie EG émet vers tous les autres appareils, avec la fréquence porteuse fi, périodiquement des sé- ries Hl, J2, Jx, Jy d'impulsions d'interrogation. Chaque série d'impulsions englobe au moins autant d'impulsions d'interrogation que la voie ou le parcours oomporte de sections, donc vingt impulsions il à i20. Tous les appa- reils déterminent dans chaque série d'impulsions la som- me de ces impulsions reçues depuis le début de la série, et comparsnt cette somme avec des valeurs de nombre qui sont toujours déterminées à nouveau par les appareils montés dans les trains ou véhicules mais qui,par oontre sont réglés une fois pour toutes dans les appareils fi.
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xes.
Les appareils montés dans les véhicules détermi- nent constamment la valeur du nombre de la section de voie ou de parcours occupée par le train considéré, et cela à l'aide d'un compteur d'impulsion d'endroit de passage qui compte les impulsions d'endroit de passage reçues depuis l'entrée du train dans cette voie ou dans ce paroours. Dans les endroits de passage visibles dune la figure 1 pour les trains Zl et Z2, dans la section e2 et e9, l'appareil correspondant monté dans le véhicule a déterminé, par ce compteur, lea nombres 2 et9.
En ou- tre, chaque appareil de véhicule détermine le nombre pour la fin de son chemin de freinage, donc pour celle dea sections de voie dans laquelle le train viendrait, à par- tir de sa vitesse considérée, à l'arrêt pour un freinage maximum possible, Le chemin de freinage ou la distance d'arrêt dépend de la vitesse et du pouvoir de freinage des différents trains et se trouve indiquée pour le train Zl par la flèche Bl et pour le train Z2 par la flèche B2.
L'appareil monté sur le véhicule ajoute à la somme d'im- pulsions de point de passage déterminée par le compteur d'impulsion d'endroit ou de point de passage, le nombre de sections de voies nécessaires pour le chemin de frei- et nage des trains associés/qui est respectivement de quatre sections pour le train Zl et de tois sections pour le train Z2. Il en résulte pour le train Zl qui roule dans la section e2 le nombre 6 de la section de voie e6, et pour le train Z2 qui roule dans la section e9 la valeur 12 de la section de voie e12.
Lors du contrôle par les trains d'installations d'avertissement pour des passagea à niveau ou d'emplacements occupés par des équipes d'ou- vriers, chaque appareil installé sur un véhicule déter- mine en outre la valeur du nombre de celle des sections de voies dans laquelle le train viendrait à rouler au bout d'un temps prédéterminé, par exemple de 30 secondes,
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sa vitesse étant supposée restée constante. On suppose que cette durée de 30 secondes est égale à celle dite de pré-avertissement et correspond 4 la durée nécessaire pour que soient mia en circuit les signaux d'avertisse- ment de l'installation d'avertissement W, avant qu'un train ne roule sur le passage à niveau.
La longueur de la voie parcourue par les trains Zl et Z2 pendant ce temps, et qui est désignée par distance d'avertissement, est indiquée dans le dessin par les flèches Wl et W2.
Par addition du nombre d'impulsions d'endroit de passage qui ont été comptées et du nombre de sections, dans le cas présent respectivement de trois et de quatre corres- pondant auxdites distances d'avertissement, on trouve pour le train Zl le nombre 5 de la section de voie e5 et pour le train Z2 le nombre 11 de la section da voie ell.
Les appareils montés sur les véhicules sont équi- pés avec un dispositif oomparateur qui compare les va- leurs des nombres déterminées pour le train correspondant dans chacune des séries des impulsions d'interrogation, avec la somme des impulsions d'interrogation, reçues de- puis le début de la série, et déclenche, s'il y a corres- pondance, l'émission d'une impulsion de réponse-.
Dans le lieu de passage désigné dans la figure 1 pour le train Zl dans la section e2, l'appareil monté sur le véhicule de ce train émet dans la série d'impulsions J1, à l'im- pulsion d'interrogation i2, une impulsion de réponse AZl de fréquence porteuse f0 qui est caractéristique pour cette section, ainsi qu'à l'impulsion d'interrogation i5, une impulsion de réponse wl avec la fréquence porteuse fw, ainsi qu'à l'impulsion d'interrogation 16, une impul-, sion de réponse bl avec la fréquence'porteuse fb.
Par les impulsions de réponse zl et wl, le train Zl signale que la fin de sa distance d'avertissement se situe dans
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la section e5 et la fin de son chemin de freinage dans la section e6. D'une manière analogue le train Z2 qui roule dans la section e9 envoie dans la série d'impul- sion Jl, pour les impulsions d'interrogation 19, ill et i12 respectivement, une impulsion de réponse z2,w2, b2 par lesquelles se trouvent désignée la section e9 (lieu de passage), ef2, (fin de la distance d'avertissement) et el2 (fin du chemin de freinage).
Dans la série d'im- pulsions i2 on suppose que le train Zl roule entretempa, avec une vitesse qui n'a pas diminué, dans la section e3 et émet par conséquent une impulsion de réponse pour chacune des impulsions d'interrogation 13, 16 et i7.
Dans l'appareil de voie SG du signal S est réglée la valeur du nombre 13 pour la section de voie e13 dans laquelle est disposé le signal S. De même, on a réglé dans l'appareil AG de l'aiguillage A la valeur du nombre 16 pour la section de voie e16, et dans l'appareil WG du dispositif d'avertissement W la valeur du nombre 19 pour la section de voie e 19. Ces appareils comparent, dans chaque série d'impulsions, la valeur du nombre ré- glé avec la somme des impulsions d'interrogation qu'ils ont comptés depuis le début de la série, et émettent, s' il y a concordance, une impulsion de réponse à la fréquen- ce porteuse f0, si dans l'état dans laquelle se trouve l'installation de sécurité, la section de voie corres- pondante ne doit pas être traversée par un train qui s'ap- proche.
Par exemple, l'appareil SG émet, à l'impulsion d'interrogation i13, une impulsion de réponse si le signal S fait apparaître l'indication qui correspond à l'arrêt. L'appareil AG émet, à l'impulsion d'interrogation i16, une impulsion de réponse a si l'aiguillage A n'est pas verrouillé dans l'une ou l'autre de ces deux posi- tions extrêmes, et l'appareil WG émet, à l'impulsion d'interrogation i19, une impulsion de réponse " si l'ins-
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lallation d'avertissement n'est pas mise en service.
- ,
De cette manière tous les trains, qui circulent sur cette voie ainsi que toutes les installations fixes de sécurité de celle-ci sont sollicitées, dans l'ordre qu'ils ont dans cette voie, dans chaque série d'impulsio@ ,et successivement les uns après les autres, pour envoyer des impulsions de réponse par lesquelles les sections de voie déterminée sont caractérisées. Il en résulte que ou les autres appareils qui sont raccordés/accouplés au les conducteur à deux,fils L, reçoivent/informations qui sont nécessaires pour assurer la sécurité du train et de la voie.
Ils peuvent donc contrôler si une section'de voie caractérisée par une impulsion de réponse d'un au- tre appareil constitue pour eux une information ayant un oertain intérêt du point de vue de la sécurité. Par exemple l'appareil mobile monté sur le train Zl peut examiner si le train Zl peut sans inconvénient continuer à rouler sans diminuer sa vitesse ou bien a'il doit être freiné afin qu'il soit immobilisé avant de pénétrer dans une section de voie caractérisée par le train Z2 qui le précède.
Dans un système de protection ou de couverture des trains pour les installations de chemin de fer, dans les.- quellas les trains doivent rouler sur la ligne l'un derr re l'autre, avec au moins une distance prescrite minima les séparant l'un de l'autre de par exemple huit sections chaque train contrôle si la distance qui le sépare du train qui le précède est plus grande ou égale ou plus petite que la distance prescrite.
A cet effet, l'appareil mobile du train Zl détermine par exemple, dans chaque série d'impulsions, par un compteur "start-stop" le nom- bre d'impulsions d'interrogation qu'il reçoit, après émis- sion de sa propre impulsion de réponse Zl de fréquence fO , jusqu'à réception de l'impulsion de réponse de fréquence f0 envoyée par le train qui le précède Z2, et compare ce !
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nombre avec la valeur du nombre huit préréglé pour la distance de séparation prescrite de huit sections. Si le nombre d'impulsions d'interrogation est supérieur à la valeur du nombre qui est préréglé, alors le train Zl peut continuer sans freiner.
Mais si ce nombre est égal ou plus petit, alors le freinage qui est nécessaire pour le train Zl se trouve déclenché soit automatiquement, soit indiqué par un signal d'abri ou "cab-signal".
Dans le cas où les trains roulent aveo des distan- ces entre eux qui correspondent à la distance de freinage, la distance du train Zl à la section de voie dans laquel- le le train précédent Z2 s'arrêterait le plus tôt lors de son freinage doit au moins être égale à la longueur de la distance de freinage du train Zl. Dans ce cas, les appareils mobiles montés sur les véhicules sur rails sont équipés d'un émetteur et d'un récepteur pour la fré- quence fb.
L'appareil mobile monté sur le train Zl déter- mine alors dans chaque série d'impulsions, par un oomp- teur "start-stop" , le nombre de signaux d'interrogation qu'il reçoit après émission de sa propre impulsion de réponse bl de fréquence fb jusqu'à .L'impulsion de répon- se b2 du train précédent Z2, et déolenohe le freinage si ce nombre est égal à 0.
Si les appareils fixes sur la voie SG, AG et WG sont équipés d'installations de réception pour la fré- quence fi et d'installations d'émission pour la fréquence fo, on peut alors inclure dans le système de sécurité leurs impulsions de réponse s, a et w. Ces impulsions de réponse peuvent alors être prises en considération par un train qui s'approche, de la même manière qu'un train arrêté sur la section correspondante tient compte de ces impulsions de réponse. Dans la série d'impulsion
Gx on a supposé par exemple que les trains Zl et Z2 sont entre-temps arrivés dans les sections de voies e4
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et elO et émettent une impulsion de réponse zl et z2 pour l'impulsion d'interrogation i4 et i10.
La fin de la distance de freinage B2 du train Z2 se situe mainte- nant dans la section e13 comportant le signal S, auquel est associée l'impulsion d'interrogation i13, De plus, on suppose que l'aiguillage A de la section e16 a été fermé et que de ce fait l'appareil de voie AG n'émet plus de signal de réponse a pour une impulsion d'inter- rogation i16, mais que le signal S montre encore le si- gne d'arrêt et que pour cette raison l'appareil de voie SG émet une impulsion de réponse a à la suite d'une im- pulsion d'interrogation i13.
Etant donné que le nombre d'impulsions d'interrogation, depuis l'impulsion de ré- ponse z2 du train Z2 jusqu'à l'impulsion de réponse s, est égal au nombre de seotions de voies pour la distanoe de freinage B2, le freinage est déclenché sur le train Z2. Dans la série d'impulsions Jy on suppose que le si- gnal S a changé et fait apparaître le signe de voie li- bre, de sorte que l'appareil de voie SG n'émet plus d'im- pulsions de réponse à la suite d'une impulsion d'inter- rogation 113. Il en résulte que le frein peut être des- serré sur le train Z2.
Il est également possible de simuler par les im- pulsions de réponse d'un appareil de voie des trains qui circuleraient avec une vitesse limitée.. Ceoi permet d'ob- liger des trains s'approchant d'un point de roulement à faible vitesse, à diminuer leur vitesse à la valeur dé- sirée. A ceteffet, on associe par exemple à chaque point de ralentissement un appareil de voie qui comporte tout comme les appareils montés sur les trains des récepteurs pour les fréquences fi, fO et fb, un émetteur pour la fréquence fO, un compteur d'impulsions de point de passa- ge, un compteur pour les impulsions d'interrogation et un dispositif pour comparer les positions de comptage
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de ces deux compteurs.
En outre, l'appareil de voie est équipé d'un générateur d'impulsions qui simule des im- pulsions de point de passage pour le compteur d'impul- sions de point de passage. La fréquence séquentielle de ces impulsions de point de passage est donnée à l'avanoe par la distance entre les points remarquables du point de vue électrique pour les différentes sections du point de ralentissement et par la vitesse maxima qui est admi- se. Avant l'approche d'un train d'un point de ralentis- sement, l'appareil de voie de ce dernier émet, lors d'une impulsion d'interrogation pour cette section dans laquelle commence le point de ralentissement, une impul- sion de réponse de fréquence fO et à l'aide de laquelle est simulé un train qui serait arrêté sur cette section.
Si l'appareil de voie reçoit, pour cette impulsion d'in- terrogation, une impulsion de réponse de fréquence fb d'un train qui s'approche, le compteur de position se trouve actionné à partir de la position associée à la section initiale du point de ralentissement, par les impulsions simulées du point de passage. L'installation de comparaison de l'appareil de voie compare dans chaque série d'impulsions la somme des impulsions d'interroga- tions reçues depuis le début de la série avec la valeur du nombre pour chaque position de son compteur de posi- tion. S'il y a concordance, l'appareil de voie émet une impulsion de réponse de fréquence fO, Les impulsions de réponse dans les séries d'impulsions successives,, simu- lent de cette manière un train qui passerait le point de ralentissement avec la vitesse maxima admissible.
Sur le train qui s'approche, la distance à ce train "fantô- me" est contrôlée par l'appareil mobile monté sur le train et la vitesse du train se trouve réglée de telle manière que depuis le début jusqu'à la fin du point de ralentissement, elle ne dépasse pas la vitesse maxima
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prédéterminée pour le train "fantôme". Si le train a pénétré dans la section qui se situe derrière le point de ralentissement, le compteur d'impulsions de point de passage de l'appareil de voie se trouve ramené dans sa position initiale par l'impulsion de réponse de fréquence fO émise par le train pour cette section, à la suite d'une impulsion d'interrogation.
Jusqu'ici on a supposé que la longueur des trains était petite par rapport à la longueur des sections de voies et que chaque train ne détermine que le point de passage de la tête ou pointe du train. Dans le réglage de l'espacement des trains on peut toutefois tenir éga- lement compte des longueurs des trains. Ceci est par exemple possible en munissant la queue du train, donc le dernier véhicule de chaque train,d'un appareil qui émet dans chaque série d'impulsions une impulsion de réponse qui caractérise son point de passage ou la fin de sa distance de freinage.
En outre, il est possible de tenir oompte de la longueur du train dans l'appareil monté sur la première voiture de la tête du train, par un préréglage fixe du compteur pour les impulsions d'in- terrogation, et cela de telle manière que les impulsions de réponse de fréquence fO et fb soient émises pour une impulsion d'interrogation qui serait associée à une sec- tion de voie située en amont d'une longueur égale à oelle du train.
Les installations d'avertissement pour les passa- ges à niveau et/ou les points de la voie occupés par des équipes d'ouvriers sont mis en oircuit par les trains, à l'aide des impulsions de réponse de fréquence fw. Les appareils de voie des installations d'avertisse- ment comportent à cet effet un récepteur pour la fréquen- ce fw. Ainsi par exemple l'installation d'avertissement W est mise en circuit par l'appareil de voie WG lorsque ce
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dernier reçoit, dans une série d'impulsions, à l'impul- sion d'interrogation i19 associée à la section de voie e19 comportant le passage à niveau, une impulsion de ré- ponse de fréquence fw d'un train en voie d'approche et par laquelle le train caractérise cette section de voie.
Dans les systèmes décrits jusqu'ici les impulsions de réponse de fréquence fO et fb à envoyer de certains trains vers d'autres trains, sont amorties aussi bien dans l'intervalle qui existe entre la bobine émettrioe du train émetteur et le conducteur L que dans l'interval- le qui existe entre ce dernier et la bobine réceptrice du train récepteur. Afin de garantir la sécurité nécessaire, dans l'exploitation ferroviaire, il est plus avantageux d'utiliser, au moins pour ces impulsions de réponse , l'appareil de voie EG comme station de relais. L'appareil de voie EG oomporte alors une mémoire dans laquelle à chaque impulsion d'interrogation d'une série d'Impulsions est associée une cellule de mémoire pour ces impulsions de réponse.
Cette mémoire est ensuite interrogée lors de la série d'impulsions suivante, les impulsions de répon- se emmagasinées étant émises avec une autre fréquence porteuse vers les trains. Dans l'appareil de voie on peut en outre contrôler que la leoture d'une cellule de mémoi- re dans laquelle une impulsion de réponse a été enregis- trée, et la réoeption de l'impulsion de réponse oorres- pondante de la série d'impulsions suivantes, se font pour la même impulsion d'interrogation ou au plus pour l'im- pulsion d'interrogation suivante. Ce dernier cas ister- vient lorsque le train envisagé sera entre-temps passé devant un point remarquable du point de vue électrique.
Il est à cet effet nécessaire que la fréquenoe séquentiel- le des séries d'impulsions d'interrogation soit ou telle- ment élevée que les valeurs des nombres qui déolenohent une impulsion de réponse puissent se modifier au plus
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d'une impulsion d'interrogation dans une série d'impul- sions d'interrogation.
Par ailleurs il n'est pas nécessaire d'associer les appareils SG, AG et WG ainsi que les appareils pour les points de ralentissement, le long de la voie, à l'installation de sécurité correspondante de cette der- nière. Ces appareils peuvent être prévus dans l'appareil de voie associé à la voie E. Dans ce cas, un compteur d'impulsions d'interrogation oommun suffit pour tous ces appareils.
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Device for the protection of train and tracks in railway installations.
The present invention relates to a system for the protection of trains and tracks in railway installations, in which trains equipped with transmitting and receiving installations determine the crossing point on the track subdivided into track sections, or of lines, by counting passing point pulses which are produced, in passing, at points characteristic of the electrical point of view of a conductor placed along the track and by which the apparatus associated with the latter, periodically and successively, trains request the transmission of information which is necessary to ensure the protection of trains and tracks.
This information can also be transmitted electrically to other trains and be processed there with information concerning their passage places, their speed and their braking power in order to maintain the distance behind them. parade of trains in front of them. The trains then roll!
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with "electrical control instead of" optical control "or in a predetermined portion of track and controlled by fixed signals.
A security system has already been proposed in which information is transmitted by a combined time and frequency division multiplex system.
To this end, it is necessary to associate each train which enters a route with another transmission frequency and to equip the switchgear associated with this route with a corresponding number of receivers. In addition, a system for signaling trains d has already been proposed in which a central transmitter transmits, in a cyclical sequence, interrogation signals, associated either with the different trains or with the various sections of the route. In this case, a different code word is required for each train or for each section.
The problem which is the basis of the invention is to transmit and process with the simplest possible means the information which is necessary to ensure the safety or protection of trains and tracks. The applicant has found that to solve this safety problem, each train can report any information which may be important from a safety point of view for other trains or for warning installations at crossings. level, by characterizing or particularizing at a determined point a section of track or route.
The system according to the invention is produced in such a way that the track apparatus associated with the latter periodically emits series of at least as many interrogation pulses as there are sections of tracks and that each train has a device that constantly compares the sum of the polling pulses received since the start of the series, with the value of at least one number that it
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determines from the passage sending pulses and which is associated with a determined section of track, and that the device of the train emits, when the sum of the interrogation pulses and the value of said number match, a pulse response on receipt of which the other trains examine whether the,
The so-called section of track is important to them from a safety point of view.
By way of example, a system according to the invention for the safety of trains and tracks has been described below and shown in the accompanying drawing.
Figure 1 shows schematically a section of railway track E with a signal S, a switch
A and a warning device W for a level crossing. On this track we have schematically indicated two trains designated by the references ZLet Z2. Along the track is placed, between the rails or next to them, a double L conductor which is supplied with a permanent current of carrier frequency fT by a switchgear EG associated with track E. To the conduc - double switch are also connected to the switches AG, SG and WG associated with the fixed track safety device A, S and W.
Each train comprises a device, hereinafter referred to as a train device or mobile device, and which is coupled with the aid of a transmission and reception coil, inductively to the driver doubler
The wires of the double conductor are crossed at intervals. the constants.
As a result, there are created in the two-conductor or two-wire cable remarkable points from an electrical point of view, which occur in the devices mounted in trains when they pass through these points, as a result of the variations in amplitude and phase of the voltage induced in said devices by the current of frequency ft, the
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crossing point impulses' .. By these remarkable points from the electrical point of view, the track is subdivided into twenty segments referenced from el to e20, counting the place or passage impulses from its When entering this track or route, each device mounted in the train can determine the section of track in which the train in question is located,
in other words, determine its point of travel. All devices connected or coupled to the two-conductor cable are equipped with transmitting and receiving installations for at least one other carrier frequency, which they must transmit to or receive from the other devices. The cE-channel EG device has a transmitter for frequency fi. All the other devices are fitted with a transmitter for this frequency fi and a transmitter for the frequency fO. In addition, it may be advantageous to equip each of the devices mounted on the train with a transmitter for the frequencies fb and fw as well as a receiver for the frequency fb, and to equip the WG switchgear. with a receiver for the frequency fw.
As indicated in FIG. 2, the channel device EG transmits to all the other devices, with the carrier frequency fi, periodically series H1, J2, Jx, Jy of interrogation pulses. Each series of pulses includes at least as many interrogation pulses as the track or path has sections, so twenty pulses 11 to i20. All the devices determine in each series of pulses the sum of those pulses received since the start of the series, and compare this sum with number values which are always determined again by the devices mounted in the trains or vehicles but which, on the other hand, are set once and for all in the fi devices.
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xes.
The devices mounted in the vehicles constantly determine the value of the number of the section of track or route occupied by the train in question, and this with the aid of a passage place impulse counter which counts the impulses. transit point received from the train entrance in this track or in this path. In the places of passage visible in FIG. 1 for trains Zl and Z2, in section e2 and e9, the corresponding device mounted in the vehicle has determined, by this counter, the numbers 2 and 9.
In addition, each vehicle device determines the number for the end of its braking path, therefore for that of the track sections in which the train would come, from its considered speed, to a stop for braking. maximum possible, The braking path or the stopping distance depends on the speed and the braking power of the different trains and is indicated for the train Zl by the arrow Bl and for the train Z2 by the arrow B2.
The vehicle mounted device adds to the sum of waypoint pulses determined by the place or waypoint pulse counter, the number of track sections required for the braking path and swimming of associated trains / which is respectively four sections for train Z1 and three sections for train Z2. This results in the number 6 of the track section e6 for the train Z1 which rolls in section e2, and for the train Z2 which rolls in section e9 the value 12 of the track section e12.
When trains check for warning installations for level crossings or places occupied by teams of workers, each device installed on a vehicle also determines the value of the number of sections. of tracks in which the train would run after a predetermined time, for example 30 seconds,
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its speed being assumed to have remained constant. It is assumed that this duration of 30 seconds is equal to the so-called pre-warning time and corresponds to the time necessary for the warning signals of the warning installation W to be switched on, before a train does not drive over the level crossing.
The length of the track traveled by trains Z1 and Z2 during this time, and which is designated by the warning distance, is indicated in the drawing by arrows W1 and W2.
By adding the number of passing point pulses which have been counted and the number of sections, in the present case respectively three and four corresponding to said warning distances, we find for the train Zl the number 5 of the track section e5 and for the train Z2 the number 11 of the track section ell.
The devices mounted on the vehicles are equipped with a comparator device which compares the values of the numbers determined for the corresponding train in each of the series of interrogation pulses, with the sum of the interrogation pulses received since then. the start of the series, and triggers, if there is a match, the emission of a response pulse.
In the crossing point designated in figure 1 for the train Zl in section e2, the device mounted on the vehicle of this train emits in the series of pulses J1, at the interrogation pulse i2, a response pulse AZ1 with carrier frequency f0 which is characteristic for this section, as well as at the interrogation pulse i5, a response pulse wl with the carrier frequency fw, as well as at the interrogation pulse 16, a response pulse b1 with the carrier frequency fb.
By response pulses zl and wl, train Zl signals that the end of its warning distance is within
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section e5 and the end of its braking path in section e6. In a similar way, the train Z2 which runs in section e9 sends in the series of pulses Jl, for the interrogation pulses 19, ill and i12 respectively, a response pulse z2, w2, b2 by which find section e9 (crossing point), ef2, (end of warning distance) and el2 (end of braking path) designated.
In the series of pulses i2, it is assumed that the train Zl runs at the same time, with a speed which has not decreased, in section e3 and consequently emits a response pulse for each of the interrogation pulses 13, 16 and i7.
In the track apparatus SG of the signal S is set the value of the number 13 for the section of track e13 in which the signal S is arranged. Similarly, in the apparatus AG of the turnout A the value of the number 16 for the section of track e16, and in the device WG of the warning device W the value of the number 19 for the section of track e 19. These devices compare, in each series of pulses, the value of the number re - set with the sum of the interrogation pulses which they have counted since the start of the series, and emit, if there is agreement, a response pulse at the carrier frequency f0, if in the state in which is the safety installation, the corresponding section of track must not be crossed by an approaching train.
For example, the apparatus SG emits, at the interrogation pulse i13, a response pulse if the signal S shows the indication which corresponds to the stop. The device AG issues, at the interrogation pulse i16, a response pulse a if the turnout A is not locked in either of these two extreme positions, and the device WG emits, at the interrogation pulse i19, a response pulse "if the ins-
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The warning system is not put into operation.
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In this way all the trains, which circulate on this track as well as all the fixed safety installations of this one are requested, in the order that they have in this track, in each series of impulsio @, and successively the one after the other, to send response pulses by which the determined track sections are characterized. As a result, or the other devices which are connected / coupled to the two-wire conductors, L wires, receive / information which is necessary to ensure the safety of the train and the track.
They can therefore check whether a section of track characterized by a response pulse from another device constitutes for them information of a certain interest from a safety point of view. For example, the mobile device mounted on the train Zl can examine whether the train Zl can without inconvenience continue to run without reducing its speed or else it must be braked so that it is immobilized before entering a characterized section of track. by the Z2 train which precedes it.
In a train protection or cover system for railway installations, where the trains must run on the line one behind the other, with at least a minimum prescribed distance separating them. one from the other of for example eight sections each train checks whether the distance which separates it from the train which precedes it is greater or equal or less than the prescribed distance.
To this end, the mobile device of the train Zl determines for example, in each series of pulses, by a "start-stop" counter the number of interrogation pulses that it receives, after transmission of its own response pulse Z1 of frequency fO, until reception of the response pulse of frequency f0 sent by the train which precedes it Z2, and compare this!
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number with the value of the number eight preset for the prescribed separation distance of eight sections. If the number of interrogation pulses is greater than the value of the number which is preset, then the train Z1 can continue without braking.
But if this number is equal or smaller, then the braking which is necessary for the train Z1 is triggered either automatically or indicated by a shelter signal or "cab-signal".
In the event that the trains run with distances between them which correspond to the braking distance, the distance from the train Zl to the section of track in which the preceding train Z2 would stop earlier when braking must be at least equal to the length of the braking distance of the train Zl. In this case, mobile devices mounted on rail vehicles are equipped with a transmitter and a receiver for the frequency fb.
The mobile device mounted on the train Zl then determines in each series of pulses, by a "start-stop" counter, the number of interrogation signals which it receives after sending its own response pulse. bl of frequency fb up to. The response pulse b2 of the preceding train Z2, and deolenohe braking if this number is equal to 0.
If the devices fixed on the SG, AG and WG track are equipped with reception installations for the frequency fi and transmission installations for the frequency fo, then their response pulses can be included in the safety system. s, a and w. These response pulses can then be taken into account by an approaching train, in the same way that a train stopped on the corresponding section takes account of these response pulses. In the pulse series
Gx for example, we have assumed that trains Zl and Z2 have meanwhile arrived in track sections e4
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and el0 and emit a response pulse z1 and z2 for the interrogation pulse i4 and i10.
The end of the braking distance B2 of the train Z2 is now located in the section e13 comprising the signal S, with which the interrogation pulse i13 is associated. Moreover, it is assumed that the switch A of the section e16 has been closed and therefore the switchgear AG no longer emits a response signal a for an interrogation pulse i16, but the signal S still shows the stop sign and for for this reason the SG track set emits a response pulse a after an interrogation pulse i13.
Since the number of interrogation pulses, from the response pulse z2 of train Z2 to the response pulse s, is equal to the number of track segments for braking distance B2, the braking is triggered on train Z2. In the series of pulses Jy it is assumed that the signal S has changed and shows the sign of free pathway, so that the pathway device SG no longer emits response pulses to the following an interrogation pulse 113. As a result, the brake can be released on train Z2.
It is also possible to simulate, by means of the response pulses of a switchgear, trains which run at a limited speed. Ceoi makes it possible to obstruct trains approaching a running point at low speed. , to reduce their speed to the desired value. To this end, we associate for example with each deceleration point a switchgear which comprises, like the devices mounted on the trains, receivers for the frequencies fi, fO and fb, a transmitter for the frequency fO, a pulse counter of point, a counter for the interrogation pulses and a device for comparing the count positions
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of these two counters.
In addition, the switchgear is equipped with a pulse generator which simulates waypoint pulses for the waypoint pulse counter. The sequential frequency of these waypoint pulses is given to the avanoe by the distance between the electrically remarkable points for the different sections of the deceleration point and by the maximum speed which is allowed. Before a train approaches a slowing point, the latter's switchgear transmits, during an interrogation pulse for that section in which the slowing point begins, a pulse frequency response fO and with the help of which a train is simulated which would be stopped on this section.
If the switchgear receives a frequency response pulse fb from an approaching train for this interrogation pulse, the position counter is actuated from the position associated with the initial section. of the deceleration point, by the simulated pulses of the crossing point. The switchgear comparison installation compares in each series of pulses the sum of the interrogation pulses received since the start of the series with the value of the number for each position of its position counter. If there is a match, the switchgear emits a frequency response pulse fO. The response pulses in successive series of pulses,, in this way simulate a train passing the deceleration point with the maximum admissible speed.
On the approaching train, the distance to this "ghost" train is controlled by the mobile device mounted on the train and the speed of the train is set in such a way that from the start to the end of the train. slowing point, it does not exceed the maximum speed
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predetermined for the "ghost" train. If the train has entered the section behind the deceleration point, the crossing point pulse counter of the switchgear is returned to its initial position by the frequency response pulse fO emitted by the train for that section, following an interrogation pulse.
Until now it has been assumed that the length of the trains is small compared to the length of the track sections and that each train only determines the point of passage of the head or tip of the train. When setting the train spacing, however, the train lengths can also be taken into account. This is for example possible by providing the tail of the train, therefore the last vehicle of each train, with a device which emits in each series of pulses a response pulse which characterizes its crossing point or the end of its braking distance. .
In addition, it is possible to take the length of the train into account in the device mounted on the first car of the head of the train, by a fixed presetting of the counter for the interrogation pulses, and this in such a way that the frequency response pulses f0 and fb are emitted for an interrogation pulse which would be associated with a section of track situated upstream of a length equal to that of the train.
The warning systems for level crossings and / or points on the track occupied by teams of workers are activated by the trains, using the frequency response pulses fw. The points and crossings of warning systems include a receiver for the frequency fw for this purpose. Thus, for example, the warning system W is switched on by the switch WG when this
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The latter receives, in a series of pulses, at the interrogation pulse i19 associated with the section of track e19 comprising the level crossing, a response pulse of frequency fw from a train underway. approach and by which the train characterizes this section of track.
In the systems described so far, the frequency response pulses f0 and fb to be sent from certain trains to other trains are damped both in the interval which exists between the emitting coil of the emitting train and the conductor L and in the gap that exists between the latter and the receiving coil of the receiving train. In order to ensure the necessary safety, in railway operation, it is more advantageous to use, at least for these response pulses, the switchgear EG as a relay station. The EG track apparatus then has a memory in which each interrogation pulse of a series of pulses is associated with a memory cell for these response pulses.
This memory is then interrogated during the next series of pulses, the stored response pulses being transmitted with another carrier frequency to the trains. In the switchgear it is also possible to check that the size of a memory cell in which a response pulse has been recorded, and the reception of the corresponding response pulse of the series of The following pulses take place for the same interrogation pulse or at most for the next interrogation pulse. This last case occurs when the planned train has meanwhile passed in front of an electrically remarkable point.
To this end, it is necessary that the sequential frequency of the series of interrogation pulses be or so high that the values of the numbers which deolene a response pulse can change at most.
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from one polling pulse to a series of polling pulses.
Furthermore, it is not necessary to associate the SG, AG and WG devices as well as the devices for the slowdown points along the track with the corresponding safety installation of the latter. These devices can be provided in the switchgear associated with track E. In this case, a common interrogation pulse counter is sufficient for all these devices.