DE3124068C2

DE3124068C2 - "Einrichtung zur Ortung und zur Datenübertragung von und/oder zu Fahrzeugen"

Info

Publication number: DE3124068C2
Application number: DE19813124068
Authority: DE
Inventors: Andreas Ing.-grad. 1000 Berlin Schneider
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1983-07-21
Also published as: DE3124068A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ortung und zur Datenübertragung von und/oder zu Fahrzeugen auf geometrisch und topologisch unregelmäßig verlaufenden in Abschnitte unterteilten Strecken. Bei dieser Einrichtung sind an den Enden der Abschnitte Sekundär-Radar-Sende- und Empfangsstationen und auf den Fahrzeugen mindestens je ein Antwortgerät vorgesehen. Außer Radarsignalen können zu und von den Antwortgeräten auch Daten übertragen werden. Die Sende- und Empfangsstationen sind koordiniert, und die Meßergebnisse können vergleichend und/oder interpolierend ausgewertet werden. Die HF-Signale werden entweder kontinuierlich über Schlitzkabel, Leckkabel oder Schlitzhohlleiter oder quasikontinuierlich über Antennen in kurzen Abständen abgestrahlt. Zur Zugsschlußkontrolle kann im letzten Fahrzeug des Zuges ein vereinfachtes Antwortgerät installiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits bekannt, schienengebundene Fahrzeuge mit Hilfe von Linienleitern zu orten und über diese Daten zwischen Fahrzeug und Streckengeräten zu übertragen. Es ist auch bereits bekannt, hierfür Funk zu verwenden. Beim Linienleitersystem ist es ein gewisser Nachteil, daß bei einem Spannungsausfall oder bei einem anderen Fehler eine Normierung vorgenommen werden muß, während bei der Verwendung von Funk keine Ortung möglich ist.

Es ist ferner ein Mikrowellen-Sende- und Empfangssystem zur Ortung und zur Datenübertragung von Fahrzeugen (Güterwagen) bekannt, das jeweils im in Abschnitte unterteilten Gleisbereich angeordnet ist und Sendeleistung in Richtung der Güterwagen abstrahlt. Die Güterwagen enthalten je ein Antwortgerät, das beim Auftreffen des Sendestrahls Daten überträgt, die zur Weiterverarbeitung im Empfänger bereitstehen. (Siemens-Zeitschrift 44 [1970], Heft 2, Seite 55 bis 60). Ebenso ist ein Sekundär-Radarsystem zur automatischen Lesung von Güterwagennummern bekannt, bei dem an bestimmten Übertragungspunkten der Strecke (z. B. an den Enden von Streckenabschnitten) Abfragegeräte angeordnet sind, die beim Vorüberfahren von Güterwagen Abfragesignale aussenden. Diese Abfragesignale werden von an den Fahrzeugen angebrachten to Antwortgeräten empfangen und mit dem Aussenden von Informationen über das jeweilige Fahrzeug beantwortet, wodurch eine Ortung der einzelnen Fahrzeuge im Streckenabschnitt erfolgt (DE-OS 26 22 645).

In der Luftfahrt hat sich zum Zwecke der Ortung und Identifikation von Luftfahrzeugen das Sekundärradar bewährt. Eine Messung hiermit ist jedoch nur über gerade Strecken möglich. Im schienengebundenen Verkehr sind jedoch die Strecken geometrisch und topologisch unregelmäßig.

Die Aufgabe besteht daher darin, eine Einrichtung zur Ortung und zur Datenübertragung von umi/oder zu Fahrzeugen auf geometrisch und topologisch unregelmäßig verlaufenden in Abschnitte unterteilten Strecken zu schaffen, die eine signaltechnisch sichere und hochgenaue Ortung von Schienenfahrzeugen erlaubt und eine wechselseitige Datenübertragung zwischen Strecke und Fahrzeug ermöglicht Ferner soll eine Zugschlußmeldung ermöglicht werden. Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch die in den Patentansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert

in F i g. 1 ist ein unregelmäßig verlaufender Abschnitt

I einer Strecke dargestellt An den Enden des Abschnitts sind Sekundärradar-Sende- und Empfangsstationen A und B angeordnet Diese werden im folgenden abgekürzt als SSE-Stationen bezeichnet Auf einem Fahrzeug 5 ist ein Antwortgerät 3 angeordnet, das mit einer Antenne 4 verbunden ist

F i g. 2 zeigt die Anordnung an der Grenze zwischen zwei Abschnitten und an der Grenze zwischen einer mit der Einrichtung ausgerüsteten und nichtausgerüsteten Strecke. Die SSE-Stationen am Ende des Abschnitts 1 und am Anfang des Abschnitts 2 sind mit einem Rechner 6 verbunden. Die SSE-Station B 2 am Ende des Abschnitts 2 ist mit einem weiteren Rechner 7 verbunden. Die Rechner 6, 7 können entweder direkt miteinander korrespondieren oder über die Streckenverbindung und die SSE-Geräte A 2, B2. Nähert sich ein Fahrzeug im Abschnitt 1, so wird dies im Rechner 6 über das SSE-Gerät B1 beobachtet und danach an den Abschnitt 2 übergeben. Ein Übergang auf eine nichtausgerüstete Strecke wird ein kurzes Stück vor dem Ende des Abschnitts als Abmeldestrecke (Anmeldestrecke) definiert, auf der Fahrzeuge vom Rechner 7 aufgenommen bzw. gelöscht werden. Die Abmeldebzw. Anmeldestrecke ist in der Zeichnung durch gestrichelte Linien angedeutet.

In F i g. 3 ist der Vorgang der Identifikation der Datenübertragung und der Ortung des Fahrzeuges sowie seine Antwort im Prinzip dargestellt Es bedeuten:

fO = Beginn eines Zyklus mit der Identifikation des zu ortenden Fahrzeuges

I1 = Beginn des Datenblockes
r2 = Radarimpuls

f3 = Radarantwortimpuls

/4 = Identifikation des antwortenden Fahrzeuges

/5 = Datenblock des Fahrzeuges

f6 = Ende des Zyklus

(R = Antwortverzögerung + Laufzeit auf der aktiven Seite

Antwortverzögerung auf der passiven Seite

Für den Einsatz bei streckengebundenen Fahrzeugen wird das Radarsignal in einer Leitung längs der Strecke, die gewöhnlich in Abschnitte unterteilt ist, geführt und kann deshalb den Standort eines Antwortgerätes

unabhängig vom geometrischen und topologischen Verlauf der Strecke z. B. in Streckenkilcmetem messen.

Der Signalaustausch zwischen Leitung und Antwortgerät wird entweder durch eine kontinuierliche Abstrahlung über z. B. Schlitzkabel, Leckkabel, Schlitzhohlleiter oder durch eine quasikontinuierliche Abstrahlung z.B. über Antennen in kurzen Abständen vorgenommen. Bei den Antennen ist eine Teilenergieabstrahlung des in der Leitung laufenden Signals wie auch eine Steuerung eines örtlichen Senders/Empfängers z. B. über Lichtleiter möglich.

Die Sekundärradar-Sende- und Empfangsstationen an den Enden eines Abschnitts koordinieren ihre Arbeit durch besondere Signale, die sie ebenfalls über diese Leitung austauschen. Ebenso vergleichen sie auf diesem is Weg ihre Ergebnisse.

Zur Überprüfung ihrer Fbnktionsfähigkeit führen sie in hinreichend kurzen Zeitabständen eine Messung der Gesamtstrecke durch, indem wechselweise eine der SSE-Stationen die Funktion eines Antwortgerätes übernimmt. Die Ergebnisse werden verglichen und führen bei entsprechender Abweichung zu einer Störmeldung. Die beiden SSE-Stationen sind gleichberechtigt und auch einzeln in der Lage ihre Aufgabe auszuführen, dann jedoch nicht mit den besonderen Kontrollmöglichkeiten.

Auf der Strecke können sich gleichzeitig mehrere Antwortgeräte befinden (dies ist z. B. bei mehrgleisigen Strecken, aber auch bei verkürzten Abständen vorzusehen), die durch ein geeignetes Verfahren den SSE-Sta- :» tionen bei Eintritt in die Strecke mitgeteilt werden. Diese Mitteilung erfolgt vorzugsweise automatisch z. B. dadurch, daß sich ein Antwortgerät, das eine gewisse Zeit nicht angesprochen wurde, selbständig meldet, oder durch das bereits beschriebene Übergabeverfahren. n

Ein Antwortgerät verläßt einen Streckenabschnitt, indem es im nächsten Streckenabschnitt erkannt wird oder, falls dort ein anderes Sicherungsverfahren angewendet wird, indem es einen letzten Meldepunkt passiert. ⁴"

Solchermaßen den SSE-Stationen eines Abschnitts bekannt gewordene Antwortgeräte werden zyklisch selektiv angesprochen, indem die Identifikation, zusätzliche Daten und der Radarimpuls übermittelt werden.

Das Antwortgerät des Schienenfahrzeugs gibt entweder nach hinreichend kurzer oder bekannter konstanter Zeit ein Antwortsignal beginnend mit dem Radarantwortimpuls, dem ggf. Identifikation und/oder Daten folgen.

Der Radarantwortimpuls wird von beiden SSE-Stationen aufgefangen, jedoch verschieden ausgewertet. Während die sendende Station aus der Laufzeit (ggf. unter Berücksichtigung der Antwortverzögerung) die Entfernung bestimmt, prüft die passive Station die Antwortverzögerung (Zeit zwischen Radarimpuls und Radarantwortimpuls), um Defekte am Antwortgerät zu erkennen. Das Prüfungsergebnis kann unter gewissen Voraussetzungen zur Korrektur des Ortungsergebnisses herangezogen werden.

Im nächsten Zyklus tauschen die Endgeräte die Rollen, d. h. das zuvor sendende Gerät wird passiv und umgekehrt

Die solchermaßen in zwei ZyV.. en gewonnenen Ergebnisse werden auf folgende Piausibsii'ät geprüft:

Laufzeit Stat. A - Fahrzeug + Laufzeit Stat. B Fahrzeug = Laufzeit A-B.

Hierbei werden geringe Fehler gemittelt, bei größere·" Fehlern das Ergebnis verworfen und bei Fehlerwiederholung durch einen Vergleich mit noch früheren Zyklen der defekte Anlagenteil bestimmt.

Mit der beschriebenen Einrichtung läßt sich zusätzlich auf einfachste Weise eine ZugschlußkomroHe durchführen, indem das letzte Fahrzeug eines Zuges mit einem weiteren Antwortgerät ausgerüstet wird, zu dem allerdings keine Daten übertragen werden müssen. Dieses vereinfachte Gerät kann ebenfalls auf die Identifikation des Zuges eingestellt werden, spricht jedoch nur an, wenn diese um einen Zugendecode erweitert ist. Eine Zugtrennung kann entweder am Ortungsergebnis festgestellt werden oder dadurch, daß dieses Antwortgerät über einen Druckschalter von der Bremsleitung eingeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Ortung und zur Datenübertragung von und/öder zu Fahrzeugen auf geometrisch und topologisch unregelmäßig verlaufenden Strekken mit Sekundär-Radar-Sende- und Empfangsstationen (A,B,...), dadurch gekennzeichnet, daß das Radarsignal in einer Leitung längs der Strecke, die in Abschnitte (t, 2) unterteilt ist, geführt wird, die Fahrzeuge (5) Antwortgeräte (3) enthalten, die über Antennen (4) die Radarsignale aus der Leitung aufnehmen und Antwortsignale wieder über eine Antenne (4) in die Leitung abstrahlen und die sendende Station (A B, ...) aus der Laufzeit die 1 -. Entfernung der Fahrzeuge (5) bestimmt

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Signale kontinuierlich über Schlitzkabel, Leckkabel oder Schlitzhohlleiter abgestrahlt werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Signale quasikoniinuierSich über in kurzen Abständen entlang der Strecke angeordneten Antennen (4) abgestrahlt werden.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zugschlußkontrolle im letzten Fahrzeug eines Zuges ein Antwortgerät (3) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu und von den Antwortgeräten (3) jo auch Daten übertragbar sind, die Sende- und Empfangssutionen (A, B, ...) koordiniert sind und die Meßergebnisse vergleichend und/oder interpolierend ausgewertet werden.

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