DE1917007A1

DE1917007A1 - Facility for the exchange of information between train and route

Info

Publication number: DE1917007A1
Application number: DE19691917007
Authority: DE
Inventors: Baehker Dipl-Ing Friedrich
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1969-04-02
Filing date: 1969-04-02
Publication date: 1970-10-08

Description

Einrichtung zum Informationsaustausch zwischen Zug und Strecke Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Informationsaustausch zwischen Zug und Strecke unter Verwendung von einer längs der Streckeverlegten Leitung, die mit an den Zügen vorgesehenen Spulen induktiv gekoppelt ist. Derartige Leitungen werden in der Literatur als "Linienleitung" bezeichnet und sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift Nr. 1 079 670 beschrieben. Derartige Linienleitungen werden als Doppelleitung ausgeführt, die zwischen den Schienen eines Gleises verlegt werden, vorzugsweise in den Schienenkehlen. An Markierungsstellen wechseln die beiden Leitungen die Gleisseiten, so daß Kreuzungsstellen entstehen. An diesen ändert sich die Peldverteilung der wechselstromgespeisten Linienleitung. Die Schienenfahrzeuge werden mit Empfangsspulen ausgerüstet, die mit der Linienleitung induktiv gekoppelt sind. Beim Passieren der Kreuzungsstellen ändern sich die Amplituden der in den Empfangsspulen induzierten Empfangsspannungen unterschiedlich. Hierdurch werden die Markierungsstellen auf den Zügen erkannt.Facility for the exchange of information between train and line Die The invention relates to a device for exchanging information between trains and route using a line laid along the route that is associated with is inductively coupled to the coils provided on the trains. Such lines are referred to in the literature as "Linienleitung" and are for example in the German U.S. Patent No. 1,079,670. Such line lines are called double lines executed, which are laid between the rails of a track, preferably in the rail grooves. At marking points, the two lines change the track sides, so that crossing points arise. The field distribution of the changes at these AC-fed line cable. The rail vehicles are equipped with receiving coils equipped, which are inductively coupled to the line cable. When passing the Crossing points change the amplitudes of those induced in the receiving coils Receiving voltages different. This causes the marking points to open recognized the trains.

Bei allen Verlegungsarten der Linienleitung, gleichgültig ob in den Schienenkehlen oder etwas von den Schienenkehlen entfernt, werden die Übertragungseigenschaften infolge mehr oder weniger starker Kopplung der Linienleitung mit den Schienen beeinträchtigt. Auf diese Art und Weise werden die elektrischen Eigenschaften der Schienen, der Schwellen und des Oberbaus auf die Linienleitung übertragen und rufen besonders in Verbindung mit den Achskurzschlüssen der Schienenfahrzeuge eine starke Bedämpfung der Informationsübertragung und in manchen Fällen sogar ein gefährliches t;bersprechen zu benachbarten trecken abschnitten sowie Parallelgleisen hervor. Außerdem gelangen die in den Schienen vorhandenen Störgrößen in die Linienleitung und somit auch zur Zentrale.With all types of laying of the line cable, regardless of whether in the Rail fillets or something removed from the rail fillets, the transmission properties impaired as a result of more or less strong coupling of the line with the rails. In this way the electrical properties of the rails, the The sleepers and the superstructure are transferred to the line and especially call in connection with the axle short-circuits of the rail vehicles a strong damping the transfer of information and in some cases even dangerous cross-talk to neighboring sections as well as parallel tracks. Also get the disturbance variables present in the rails in the line line and thus also to the Headquarters.

Eine gewisse Kompensation der zwischen den Schienen und der Linienleitung bestehenden unerwünschten Kopplung wird durch die gekreuzte Verlegungsart kompensiert. Auf jeden Fall bleibt jedoch immerhin noch eine gewisse Bedämpfung vorhanden, da die Linienleitung und die Schienen überwiegend parallel verlaufen und die Abstände zwischen den einzelnen Kreuzungsstellen nicht immer gleich lang gemacht werden können; dies gilt insbesondere für Weichengebiete.Some compensation between the rails and the line line Existing, undesired coupling is compensated for by the crossed routing method. In any case, there is still a certain amount of attenuation the line and the rails are mostly parallel and the distances between the individual crossing points cannot always be made the same length; this applies in particular to switch areas.

Besondere Schwierigkeiten treten bei Gleisen mit nicht voneinander isolierten Schienen auf. Hierbei würde unter Verwendung der bekannten Linienleitung der Empfangspegel auf den Schienenfahrzeugen so klein werden, daß eine gesicherte Informationsübertragung nicht gewährleistet ist.Particular difficulties arise with tracks that are not separated from each other insulated rails on. This would be done using the well-known line the reception level on the rail vehicles will be so small that a secured Information transfer is not guaranteed.

Um diese genannten Nachteile zu vermeiden, können die Linienleitungen zwecks besserer Entkopplung nicht in der Mitte zwischen den Schienen eines Gleises verlegt werden, weil eine derartige Verlegungsart von vielen Bahnverwaltungen aus oberbautechnischen Grünen abgelehnt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden.In order to avoid these disadvantages mentioned, the line cables for better decoupling not in the middle between the rails of a track be relocated because this type of relocation from many railway administrations superstructural Greens is rejected. The invention is based on the object to avoid the disadvantages indicated.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Leitung aus einer Wendelleitung nach Art einer langgezogenen einlagigen Spule besteht. Da das magnetische Feld dieser Leitung senkrecht auf demjenigen der Schienenströme steht, sind beide weitgehend voneinander entkoppelt, so daß die obengenannten störenden Einflüsse nicht auftreten können. Gleichzeitig sind bei Anwendung der Wendelleitung auch die an den Zügen vorhandenen Empfangsspulen von den Schienen entkoppelt.According to the invention this is achieved in that the line consists of a There is a helical cable in the manner of an elongated single-layer coil. Since the magnetic Field of this line is perpendicular to that of the rail currents, are both largely decoupled from one another, so that the above-mentioned disruptive influences cannot occur. At the same time, when the helical cable is used, the The receiving coils on the trains are decoupled from the rails.

Der Aufbau einer derartigen Leitung ist in verschiedenen vorteilhaften Formen denkbar. So kann im Innenraum der Leitung isoliert von derWendelleitung magnetisch leitendes Material vorgesehen werden, beispielsweise in Kunststoff eingebettetes Hochfrequenzeisen. Eine bevorzugte AusfUhrungsform sieht vor, daß im Innenraum der Leitung ebenfalls isoliert von der Wendelleitung ein Draht eingelagert ist.The structure of such a line is advantageous in various ways Forms conceivable. So in the interior of the line can be isolated from the helical line magnetically Conductive material can be provided, for example embedded in plastic High frequency iron. A preferred embodiment provides that in the interior of the Line is also insulated from the helical line with a wire embedded.

Dieser Draht dient vornehmlich als RUckleitung; er kann bei Verwendung eines ferromagnetischen Materials jedoch auch gleichzeitig zur Bündelung des magnetischen Feldes der Leitung dienen. Um die Wendelleitung wird eine Kunststoffumhüllung gelegt, die die Leitung mechanisch stabil macht und konstante elektrische Eigenschaften unabhängig von Witterungseinflüssen gewahrleistet.This wire serves primarily as a return line; he can when using but also of a ferromagnetic material at the same time for bundling serve the magnetic field of the line. A plastic sheath is placed around the helical cable which makes the cable mechanically stable and has constant electrical properties guaranteed regardless of weather conditions.

Zum Erzeugen von markanten Stellen, die von den Zügen "elektrisch erkannt" werden können, kann nach einer Weiterbildung der Erfindung der Wickelsinn der Wendelleitung in vorgegebenen Abständen geandert werden. Wenn die Empfangsspule eines Zuges die Stelle der Leitung passiert, an dem sich der Wickelsinn der Wendelleitung ändert, erfolgt eine Phasenumkehrung der Empfangsspannung auf dem Zuge, die eine Auswerteschaltung erkennt und ein dementsprechendes Kennzeichen zur Fahrortbestimmung an nachgeschaltete Einrichtungen ausgibt.For creating distinctive spots that are "electric" by the trains can be recognized "can, according to a further development of the invention, the winding direction the helical cable can be changed at specified intervals. When the receiving coil of a train passes the point of the line at which the winding direction of the helical line is changes, there is a phase reversal of the received voltage on the train, which one Evaluation circuit recognizes and a corresponding indicator for determining the driving location issues to downstream facilities.

Zusätzliche Markierungen lassen sich an der Leitung dadurch anbringen, daß die Steigung der Wendelleitung in vorgegebenen Abständen geändert wird. Hierdurch ergibt sich eine Leitung, deren Wendel eine mehr oder weniger dichte Windungsfolge aufweist. Unter der Voraussetzung, daß die Leitung von einem Strom durchflossen ist,- entstehen in den Empfangsspulen auf den Zügen Empfangsspannungen mit unterschiedlich hohem Pegel.Additional markings can be made on the line by that the slope of the helical cable is changed at predetermined intervals. Through this the result is a line whose helix has a more or less dense winding sequence having. Provided that the line has a current flowing through it is, - receive voltages with different levels arise in the receiving coils on the trains high level.

Die Fahrortbestimmung der Züge muß nicht unbedingt durch Zählen der markanten Leitungsstellen erfolgen. Vielmehr ist es nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch möglich, daß dies in bekannter Weise durch Vergleich unterschiedlich langer Laufzeiten von Impulsen erfolgt, die einerseite über die Wendelleitung und andererseits über mindestens eine Schiene gegeben werden.The location of the trains does not necessarily have to be determined by counting the distinctive management points. Rather, it's after another further education the invention also possible that this is different in a known manner by comparison long runtimes of impulses takes place on the one hand via the helical cable and on the other hand, be given via at least one rail.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise noch kurz erläutert.The invention will be explained briefly, for example, with reference to the drawing.

Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig. 1 eine schematische Daratellung der erfindungsgemäßen Leitung, Fig.- 2 eine Einrichtung zur Fahrortbestimmung und Fig. 3 ein Diagramm, das die Laufzeit von Impulsen in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg darstellt.The figures show in detail: FIG. 1 a schematic representation the line according to the invention, Fig. 2 shows a device for determining the driving location and FIG. 3 is a diagram showing the transit time of pulses as a function of the distance traveled Way represents.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Gleis 1, an dem eine Leitung 2 verlegt ist, die aus einer Wendelleitung 21 besteht, in dessen Innenraum ein Draht 22 als Rückleitung vorgesehen ist.Fig. 1 shows schematically a track 1 on which a line 2 is laid is, which consists of a helical cable 21, in the interior of which a wire 22 as Return line is provided.

Die Leitung 2, die auch zwischen den Schienen, vorzugsweise in der Gleismitte, verlegt werden kann, ist an eine Zentrale 3 angeschlossen, die entsprechend den auf einen Zug zu übertragenden Informationen codierte Ströme auf die Leitung 2 abgibt, die am Ende mit einem Widerstand 4 abgeschlossen ist. Da das magnetische Feld der Wendelleitung unabhängig von der Verlegungsart die Schienen nicht schneidet, ist eine ausgezeichnete Entkopplung gegeben. Die-Steigung der Wendelleitung 21 wird so groß gewählt, daß diese eine langgezogene einlagige Spule bildet, die ein ausreichendes Streufeld aufweist, das von den Empfangsspulen (nicht dargestellt) an den Zügen abgetastet wird. Wenn die Wendelleitung 21 unmittelbar an einer Schiene verlegt werden soll, ist es zweckmäßig, die Rückleitung zwecks besserer Entkopplung entweder in der Gleismitte oder außerhalb des Gleises anzuordnen.The line 2, which is also between the rails, preferably in the The center of the track, which can be laid, is connected to a central 3, which accordingly the information to be transmitted on a train coded streams on the line 2 outputs, which is terminated at the end with a resistor 4. Since the magnetic The field of the helical cable does not intersect the rails regardless of the type of installation, excellent decoupling is given. The slope of the helical line 21 is chosen so large that this forms an elongated single-layer coil, which is a sufficient Has stray field from the receiving coils (not shown) on the trains is scanned. When the helical cable 21 is laid directly on a rail is to be, it is appropriate to either the return line for the purpose of better decoupling to be arranged in the center of the track or outside the track.

Fig. 2 zeigt eine Einrichtung mit der erfindungsgemäßen Leitung ohne besondere markante Stellen, die nicht nur zur Informationsübertragung zwischen Zug und Strecke dient, sondern gleichzeitig auch noch zur Fahrortbestimmung durch Vergleich unterschiedlicher Laufzeiten von Impulsen.Fig. 2 shows a device with the line according to the invention without special distinctive spots that are not only used to transfer information between trains and route, but at the same time also to determine the driving location by comparison different runtimes of impulses.

Hierbei ist davon ausgegangen, daß aufgrund des speziellen Aufbaus der Leitung 2 ähnliche Eigenschaften vorhanden sind, wie sie eine Verzögerungsleitung aufweist.It is assumed that due to the special structure properties of line 2 are similar to those of a delay line having.

Die Zentrale 3 gibt einerseits auf die Schiene 11 und andererseite auf die Wendelleitung 21 impulsförmige Informationen, die über die Widerstände 4 und 5 über den im Inneren der Leitung 2 befindlichen Draht 22 zur Zentrale zurückgeführt werden. Die Rückleitung kann auch über einen gesonderten Draht erfolgen.The control center 3 gives on the one hand to the rail 11 and on the other hand on the helical line 21 pulse-shaped information which is transmitted via the resistors 4 and 5 are returned to the control center via the wire 22 located inside the line 2 will. The return line can also be made via a separate wire.

Die Fahrzeuge werden mit zwei Empfangs spulen (nicht dargestellt) ausgerüstet, von denen die eine mit der Schiene 11 und die andere mit der Leitung 2 gekoppelt ist. Da beide Empfangsspulen jeden von der Zentrale ausgegebenen Impuls aufgrund der unterschiedlichen Laufzeiten in der Schiene 11 bzw. in der Leitung 2 zu verschiedenen Zeiten empfangen, kann eine auf dem Zuge vorgesehene Auswerteschaltung aus der Differenz der Impulslaufzeiten die Entfernung zwischen dem jeweiligen Fahrort und der Zentrale 3 errechnen.The vehicles are equipped with two receiving coils (not shown) equipped, one of which with the rail 11 and the other with the line 2 is coupled. Since both receiving coils each pulse emitted by the control center due to the different transit times in the rail 11 and in the line 2 received at different times, an evaluation circuit provided on the train can from the difference in the pulse transit times, the distance between the respective driving location and the central 3 calculate.

Fig. 3 zeigt hierzu schematisch ein Diagramm, in dem die Laufzeit T über dem Weg S aufgetragen ist. Die Laufzeitdifferenz am Streckenpunkt S1 beträgt ß T1. Beim Streckenpunkt S2, der von der Zentrale weiter entfert ist, ist die Laufzeitdifferenz größer und hat den Betrag 4 T2.Fig. 3 shows this schematically a diagram in which the transit time T is plotted over the path S. The transit time difference at route point S1 is ß T1. The transit time difference is at route point S2, which is further away from the control center greater and has the amount 4 T2.

Claims

Patent claims:

1) Facility for the exchange of information between train and line using a line laid along the route that is attached to the trains provided coils is inductively coupled, d a d u r c n g e k e n n -z e i c h n e t that the line (2) consists of a helical line (21) in the manner of an elongated one consists of a single layer coil.

2. Device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the interior of the line isolated from the helical line (21) magnetically conductive material is provided.

3. Device according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z E i c h n e t that in the interior of the line isolated from or helical line (213 a wire (22) is embedded.

4.- Device according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the winding direction of the helical cable (21) is predetermined Intervals is changed.

5. Device according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e it is not indicated that the incline of the helical cable is not uniform.

6. Device according to at least one of claims 1 to 5, for determining the driving location on the trains by measuring time differences, -z e i c h n e t that the helical cable (21) and at least one rail (11) at the same time used as a transmitting antenna and two separate receiving coils are provided on the trains are.