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Dokumentenidentifikation DE19828906C1 04.05.2000
Titel Verfahren zur fahrzeugautonomen Feststellung und Überprüfung der Vollständigkeit eines Zuges ohne durchgehende elektrische Leitung
Anmelder ABB Daimler-Benz Transportation (Technology) GmbH, 13627 Berlin, DE
Erfinder Eckert, Gerhard, 55276 Dienheim, DE;
Himmelstein, Günther, 61440 Oberursel, DE;
Ott, Norbert, 63456 Hanau, DE;
Vogel, Richard, 63110 Rodgau, DE;
Kalberlah, Henning, 38176 Wendeburg, DE
Vertreter Lindner-Vogt, K., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 70499 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 18.06.1998
DE-Aktenzeichen 19828906
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.05.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.05.2000
IPC-Hauptklasse B61L 15/00
IPC-Nebenklasse B60T 17/22   
Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zur fahrzeugautonomen Feststellung und Überprüfung der Vollständigkeit eines Zuges durch Beobachtung von Zustandsgrößen einer durch den gesamten Zug sich erstreckenden Hauptluftleitung angegeben, das ohne Umbaumaßnahmen am Wagenpark, ohne eine elektrische Leitung zwischen den Wagen und ohne Inanspruchnahme von Streckeninstallationen auskommt. Zu diesem Zweck werden als Zustandsgrößen Druck und Volumenstrom in der Hauptluftleitung beobachtet. In einer ersten Phase nach Bildung des Zuges, aber vor der Fahrt, werden von einer Überwachungseinheit im den Zug führenden Fahrzeug Signale durch die Hauptluftleitung ausgesandt, von einer Erkennungs- und Kommunikationseinheit an einem Formhaken am freien Zughaken des letzten Wagens erkannt und mit einem Quittungssignal durch die Hauptluftleitung automatisch bestätigt. In einer zweiten Phase werden durch Korrelation der beobachteten Druck- und Strömungswerte in der Hauptluftleitung mit Fahrzuständen und Bedienhandlungen des Führers im den Zug führenden Fahrzeugs (Triebfahrzeugführers) ungewollte Zugtrennungen erfaßt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um die Kosten des Schienenverkehrs in Regionen mit niedrigem Verkehrsaufkommen zu senken, ist die Abkehr von aufwendigen Streckeninstallationen wie ortsfesten Signalen und der Ersatz durch eine funkbasierte Signalisierung direkt auf die Fahrzeuge vorgesehen; erste Implementierungen auf ausgewählten Erprobungsstrecken sind im Gange. Eine Voraussetzung für den sicheren Bahnbetrieb auf derartigen (Teil-)Schienennetzen ist die fahrzeugseitige Feststellung der Vollständigkeit des betreffenden Zugs.

Aus dem Artikel "Systeme zur Zugvollständigkeitsüberwachung" von R. Heitmann und F.-B. Ptok, Signal und Draht, 1997, Heft 11, Seiten 22 bis 25 ist ein Verfahren zur fahrzeugautonomen Feststellung und Überprüfung der Vollständigkeit eines Zuges durch Beobachtung von Zustandsgrößen einer durch den gesamten Zug sich erstreckenden Hauptluftleitung bekannt, bei dem als Zustandsgrößen Druck und Volumenstrom in der Hauptluftleitung beobachtet werden und durch Korrelation der beobachteten Zug- und Strömungswerte in der Hauptluftleitung mit Fahrzuständen und Bedienhandlungen des Führers in dem Zug führenden Fahrzeug ungewollte Zugtrennungen erfaßt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit der Zugvollständigkeitserkennung zu optimieren.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs angegebenen Verfahren durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Das Verfahren nach der Erfindung soll anhand der Zeichnungsfigur für ein Beispiel erläutert werden.

Die Zeichnungsfigur zeigt einen Zug aus einem den Zug führenden Fahrzeug 1 (das eine Triebfahrzeugführerkabine aufweist) und vier weitere Wagen 2a bis 2d. Mit 3 sind die Bremskupplungen zwischen den Wagen bezeichnet. An diesen Bremskupplungen sind Meßgeräte an die zugdurchgängige Hauptluftleitung anschließbar.

Das den Zug führende Fahrzeug 1 besitzt ein Führerbremsventil 4. Zwischen Fahrzeug 1 und dem Wagen 2a ist eine Überwachungseinheit 5 an die Hauptluftleitung gelegt. Diese Überwachungseinheit 5 besteht aus einem regelbaren Pneumatikventil 6 in Reihe mit einem Druckmeßgerät 7 und einem Volumenstrom-Meßgerät 8. Wahlweise ist ein Mikrophon 9 vorgesehen.

Am Ende des Zuges befindet sich am freien Zughaken des letzten Wagens 2d ein Formhaken, der ein Druckmeßgerät 10, ein regelbares Entlüftungsventil 11 und wahlweise einen Lautsprecher 12 aufweist, die zusammengefaßt als Erkennungs- und Kommunikationseinheit 13 bezeichnet werden.

Die Hauptluftleitung wird mit ihren Eigenschaften Luftdruck und Volumenstrom als Prüfgegenstand sowie als Kommunikationsmedium herangezogen. Das Verfahren zum Betrieb des fahrzeugautonomen Zugvollständigkeitssystems besteht aus zwei Phasen:

In der ersten Phase nach Bildung des Zugs, aber vor Beginn der Zugfahrt, wird zusammen mit der Anbringung des Zugendesignals die Erkennungs- und Kommunikationseinheit 13 auf den freien Zughaken des letzten Wagens 2d aufgesetzt und mit der Hauptluftleitung verbunden. Dieser verhindert nicht nur das ungeplante weitere Stärken des Zugs, sondern ist mit der Druckmeßgerät 10 dergestalt ausgestattet, daß vordefinierte Muster von Luftdruckschwankungen, wie Druckanstiegs-, -halte- und -senkungsmuster, in der Hauptluftleitung erkannt werden, worauf der Formhaken durch die Hauptluftleitung ein Quittungssignal sendet. Dieses wird von der Überwachungseinheit 5 auf dem führenden Fahrzeug 1 aufgenommen, womit die Durchgängigkeit der Hauptluftleitung und damit der Zustand "Zugvollständig" festgestellt ist.

In der zweiten Phase nach Beginn der Zugfahrt werden allein durch die Überwachungseinheit 5 auf dem führenden Fahrzeug 1 Druck und Volumenstrom in der Hauptluftleitung beobachtet. Durch Korrelation mit Fahrzuständen und Betriebshandlungen des Triebfahrzeugführers werden tolerable Zustände von einer plötzlichen Leckage der Hauptluftleitung ("Wagenabriß") klar unterschieden.

Der Vorteil der Benutzung der durchgängigen Hauptluftleitung des Zugs als Übertragungsmedium - neben ihrer Funktion als Meßstrecke - liegt darin, daß keine Identifikation von "Sender" und "Empfänger" der Kommunikation erforderlich ist. Es kann ein beliebiger, aber baugleicher Formhaken verwendet werden; eine aufwendige Logistik entfällt somit.

Mit der Vorgabe und der Wiedererkennung definierter Muster von Luftdruckschwankungen in der Hauptluftleitung, beispielsweise von Druckanstiegs-, -halte- und -senkungsmustern, ist erst eine zuverlässige Zugvollständigkeitsüberwachung gewährleistet.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur fahrzeugautonomen Feststellung und Überprüfung der Vollständigkeit eines Zuges durch Beobachtung von Zustandsgrößen einer durch den gesamten Zug sich erstreckenden Hauptluftleitung, bei dem als Zustandsgrößen Druck (7) und Volumenstrom (8) in der Hauptluftleitung beobachtet werden und in einer ersten Phase nach Bildung des Zuges, aber vor der Fahrt, von einer Überwachungseinheit (5) im den Zug führenden Fahrzeug (1) Signale durch die Hauptluftleitung ausgesandt, von einer Erkennungs- und Kommunikationseinheit (13) an einem Formhaken am freien Zughaken des letzten Wagens (2d) erkannt und mit einem Quittungssignal durch die Hauptluftleitung automatisch bestätigt werden, sowie in einer zweiten Phase nach Beginn der Zugfahrt durch Korrelation der beobachteten Druck- und Strömungswerte in der Hauptluftleitung mit Fahrzuständen und Bedienhandlungen des Führers im den Zug führenden Fahrzeug (1) ungewollte Zugtrennungen erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Phase von der Überwachungseinheit (5) auf dem den Zug führenden Fahrzeug (1) ein vordefiniertes Druckanstiegs-, -halte- und -senkungsmuster ausgesandt wird, das von einem Druckmeßgerät (10) in der Erkennungs- und Kommunikationseinheit (13) registriert und ausgewertet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungs- und Kommunikationseinheit (13) das Registrieren des Druckmusters durch Aussenden eines Druck- signals durch die Hauptluftleitung quittiert, wozu ein mit dem Druckmeßgerät (10) verbundenes steuerbares Entlüftungsventil (11) kurzzeitig geöffnet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungs- und Kommunikationseinheit (13) das Registrieren des Druckmusters durch Aussenden eines akustischen Signals durch die Hauptluftleitung quittiert, wozu durch einen mit der Erkennungs- und Kommunikationseinheit (13) verbundenen druckfesten Lautsprecher (12) ein niederfrequentes Schallsignal definierter Frequenz ausgesandt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungs- und Kommunikationseinheit (13) des Formhakens während der ersten Phase entweder aus Akkumulatoren versorgt oder durch Zapfluft aus der Hauptluftleitung gespeist wird, während der zweiten Phase jedoch ohne Energieversorgung bleibt.






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