DE2633089A1 - Automatic selective speed control system for locomotives - has train identification transponders with respective speed encoding and resonant circuits to identify class of locomotive - Google Patents
Automatic selective speed control system for locomotives - has train identification transponders with respective speed encoding and resonant circuits to identify class of locomotiveInfo
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Abstract
Description
Streckengebundene Geschwindigkeitssteuerung fUr fahrweg-Route-based speed control for route
gebundene Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine streckengebundene Geschwindigkeitssteuerung für fahrweggebundene Fahrzeuge, insbesondere elektrisch angetriebene Fahrzeuge, unter Verwendung von auf dem Fahrzeug und an der Strecke angeordneten Informationsgebern, denen auf dem Fahrzeug und an der Strecke Empfänger zugeordnet sind, wobei über den Empfänger auf dem Fahrzeug eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung beeinflußt wird.bound vehicles The invention relates to a route-bound vehicle Speed control for track-bound vehicles, in particular electric powered vehicles, using on the vehicle and on the track arranged information providers, which recipients on the vehicle and on the route are assigned, with a speed control device via the receiver on the vehicle being affected.
Zur selbsttätigen Steuerung der Geschwindigkeit elektrischer Triebfahrzeuge ist es bekannt (Siemens-Zeitschrift, Bd. 45, 1971, Beiheft "Bahntechnik", Seiten 86 bis 89), auf der Strecke Linienleiter anzuordnen, die in vorgegebenen gleichen Abständen überkreuzt sind und über welche Informationen und Befehle zwischen einer Leitstelle und den einzelnen Fahrzeugen ausgetauscht werden. Von der Leitstelle werden auch Zielgeschwindigkeitswerte vorgegeben. Dabei wird eine ständige Kommunikation zwischen der Leitstelle (zentralen Rechnerstelle) und dem Fahrzeug aufrechterhalten.For the automatic control of the speed of electric traction vehicles it is known (Siemens magazine, vol. 45, 1971, booklet "rail technology", pages 86 to 89), line cables must be arranged along the route that are identical to those specified Distances are crossed and what information and commands between a Control center and the individual vehicles. From the control center target speed values are also specified. There is constant communication between the control center (central computer center) and the vehicle.
Dieses System ermöglicht es, Fahrzeuge automatisch mit einer von der Leitstelle her geführten Geschwindigkeit zu steuern, so daß die Fahrzeuge die jeweils an den bestimmten Streckenabschnitten zulässigen Höchstgeschwindigkeiten nicht überschreiten und über eine automatische Fahr-Bremssteuerung auf dem Fahrzeug eine Sollgeschwindigkeit einhalten. Darüber hinaus ist das System in der Lage, bestimmten Fahrzeugen zeitlich begrenzt Sonderinformationen zu geben, beispielsweise um Verspätungen aufzuholen. Es ist jedoch erforderlich, die Fahrzeuge ständig mit einer zentralen Rechnerstelle in Verbindung zu halten, die über den Linienleiter das Fahrzeug zentral gesteuert erkennt und führt.This system makes it possible to use one of the vehicles automatically Control center to control the speed so that the vehicles each Do not exceed the maximum speed permitted on certain sections of the route and a target speed via an automatic travel brake control on the vehicle retain. In addition, that is System able to specific To give vehicles special information for a limited time, for example about delays to catch up. However, it is necessary to keep the vehicles constantly connected to a central Keeping the computer station connected, which is centrally controlled by the vehicle via the line cable controlled recognizes and leads.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung der Vorteile des vorgenannten Steuersystems eine streckengebundene Geschwindigkeitssteuerung zu schaffen, bei der man ohne zentrale Rechnerstelle und die erforderlichen streckenabschnittsgebundenen Kabel zuführungen zum Rechner auskommt.The object of the invention is, while maintaining the advantages of to create a route-based speed control system, in which one without a central computer station and the required route segment-bound Cable feeds to the computer get by.
Diese Aufgabe wird bei einer Geschwindigkeitssteuerung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Informationsgeber auf dem Fahrzeug zum Aussenden von die Art des Fahrzeuges kennzeichnenden Signalen ausgebildet ist und der Empfänger auf der Strecke diese Signale aufnimmt und über den Informationsgeber auf der Strecke Signale an den Empfänger des Fahrzeuges zurückgibt, die ein Maß sind für die dem Fahrzeug an der Strecke zugeordnete Geschwindigkeit.In the case of a speed control, this task is the one at the beginning mentioned type according to the invention solved in that the information transmitter on the Vehicle designed to emit signals characterizing the type of vehicle is and the receiver on the line picks up these signals and via the information transmitter on the route signals back to the receiver of the vehicle, which is a measure are for the speed assigned to the vehicle on the route.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Fahrstrecke, an der eine Geschwindigkeitssteuerung abhängig von der Fahrzeugart und dem Streckenort vorgenommen wird; Fig. 2 eine Sende-Empfangseinrichtung; Fig. 3 eine Darstellung eines Streckenabschnittes, bei dem zwei Frequenzen eines Zweifrequenzsignals von getrennten Orten zur Positionierung des Fahrzeuges abgestrahlt werden.Embodiments of the invention are shown in the drawing. 1 shows a schematic representation of a route along which a Speed control made depending on the type of vehicle and the route location will; 2 shows a transceiver device; 3 shows a representation of a route section, at the two frequencies of a two-frequency signal from separate locations for positioning of the vehicle are emitted.
In Fig. 1 ist mit F eine Fahrstrecke bezeichnet, auf der unterschiedliche Fahrzeuge und zwar Güterfahrzeuge G, Personenfahrzeuge P und Schnelltriebwagen IC eingesetzt sind. Auf den Fahrzeugen G, P und IC sind Informationsgeber S zum Aussenden von die Art der Fahrzeuge kennzeichnenden Signalen g bzw. p bzw. ic angeordnet. Ein Empfänger Es auf der Strecke nimmt diese Sig- nale auf und gibt die umgeformten Signale über einen Informationsgeber Ss auf der Strecke an einen Empfänger E des Fahrzeuges zurück. Die umgeformten Signale sind ein Maß für die dem Fahrzeug an der Strecke zugeordnete Geschwindigkeit, wobei über den Empfänger E auf dem Fahrzeug eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung V beeinflußt wird. Die Signale, die von dem an der Strecke angeordneten Informationsgeber Ss abgegeben werden, sind auf die an dieser Stelle für die verschiedenen Fahrzeugarten mögliche Geschwindigkeit abgestimmt.In Fig. 1, F denotes a route on which different Vehicles, namely goods vehicles G, passenger vehicles P and express railcars IC are used. On the vehicles G, P and IC there are information transmitters S to be sent out of the type of vehicle characterizing signals g or p or ic arranged. A receiver It on the line takes this sig- nale up and gives the converted signals via an information transmitter Ss on the route to a Receiver E of the vehicle back. The transformed signals are a measure of the The speed assigned to the vehicle on the route, whereby via the receiver E on the vehicle a speed control device V is influenced. the Signals emitted by the information transmitter Ss arranged on the route are possible at this point for the various vehicle types Speed matched.
Fährt das Güterfahrzeug G an der ihm gegenüberliegenden Informationseinheit 1 vorbei, so antwortet auf das Sendesignal g des Güterfahrzeuges G eine Teileinheit G 25 des Informationsgebers Ss und über die Geschwindigkeitsregeleinrichtung V wird dem Giiterfahrzeug G eine Geschwindigkeit von 25 km/h vorgegeben.If the goods vehicle G drives to the information unit opposite it 1 passes, a subunit responds to the transmission signal g of the goods vehicle G G 25 of the information transmitter Ss and the speed control device V is the Giiter vehicle G given a speed of 25 km / h.
Würde an dieser Stelle ein Personenfahrzeug P vorbeifahren, so würde auf dessen Sendesignal p die Teileinheit P 80 des Informationsgebers Ss der Informationseinheit 1 antworten und hiermit dem Personenfahrzeug P über dessen Geschwindigkeitssteuereinrichtung V eine Geschwindigkeit von 80 km/h vorgeben.If a passenger vehicle P were to pass this point, it would on its transmission signal p the sub-unit P 80 of the information transmitter Ss of the information unit 1 answer and hereby the passenger vehicle P via its speed control device V specify a speed of 80 km / h.
In analoger Weise würde einem Schnelltriebwagen IC an der gleichen Stelle über die Teileinheit IC 180 eine Geschwindigkeit von 180 km/h vorgegeben werden.In an analogous way, an IC express railcar would be connected to the same Set a speed of 180 km / h via the subunit IC 180 will.
Im Bahnhof B ist durch die Informationseinheit 2 vorgegeben, daß das Güterfahrzeug G mit einer Geschwindigkeit von 25 km/h passieren darf, der Schnelltriebwagen IC mit 120 km/h, während das Personenfahrzeug P entsprechend der Vorgabe aus der Informationsteileinheit P O im Bahnhof B zum Halten gebracht wird.In station B it is specified by the information unit 2 that the Freight vehicle G is allowed to pass at a speed of 25 km / h, the express railcar IC with 120 km / h, while the passenger vehicle P according to the specification from the Information subunit P O is brought to a halt in station B.
An der Informationseinheit 3 gibt ein Schnelltriebwagen IC ein Sendesignal ic ab und erhält von der Teileinheit IC 50 wegen der zu befahrenden Kurve die für ihn zutreffende Antwort von -50 km/h.At the information unit 3, an express railcar IC emits a transmission signal ic and receives from subunit IC 50 the for his correct answer of -50 km / h.
Von der Informationseinheit 4 erhalten die unterschiedlichen Fahrzeuge ebenfalls die für sie jeweils zutreffenden Geschwindigkeitsinformationen.The information unit 4 receives the different vehicles also the speed information that applies to them.
Die Informationseinheit 5 befindet sich vor einer Baustelle (Langsamfahrstelle) L, die für alle Fahrzeuge mit maximal 10 km/h befahren werden darf.The information unit 5 is located in front of a construction site (speed limit stop) L, which all vehicles can drive at a maximum of 10 km / h.
Passiert ein Fahrzeug, beispielsweise ein Personenfahrzeug P diese Stelle, so sendet es die Abfrageinformation p aus und erhält als Antwort über die Teil einheit P 10 die Information 10 km/h. Würde ein Güterfahrzeug G diese Stelle passieren, so würde die Teileinheit G 10 antworten und ebenfalls die Geschwindigkeit von 10 km/h vorgeben. Für den Schnelltriebwagen IC antwortet die zugehörige Teil einheit IC 10 ebenfalls mit 10 km/h als zulässige Sollgeschwindigkeit.If a vehicle, for example a passenger vehicle P, passes it Place, it sends the query information p and receives the response via the Sub-unit P 10 the information 10 km / h. Would a goods vehicle G this point happen, then the sub-unit G 10 would answer and likewise the speed of 10 km / h. The corresponding part answers for the express railcar IC IC 10 unit also with 10 km / h as the permissible set speed.
Nach Verlassen der Baustelle L werden von der Informationseinheit 6 wiederum entsprechend den Informationen in den Teileinheiten G 25 bzw. P 80 bzw. IC 150 für die einzelnen Fahrzeuge verschiedene Geschwindigkeitsinformationen vorgegeben.After leaving the construction site L, the information unit 6 again according to the information in the sub-units G 25 or P 80 or IC 150 is given different speed information for the individual vehicles.
In Fig. 2 ist am Fahrzeug 7 eine Induktionsspule 8 (oder mehrere) angeordnet, die mit verschiedenen Frequenzen aus einem Frequenzgeber 9 gespeist wird. An der Strecke F sind an den Stellen, die für die Geschwindigkeitsinformation wichtig sind, Empfangsresonanzkreise 10 angeordnet, die auf eine oder mehrere Frequenzen ansprechen.In Fig. 2, an induction coil 8 (or more) is on the vehicle 7. arranged, which are fed with different frequencies from a frequency generator 9 will. On the route F are at the points that are for the speed information are important, receiving resonance circuits 10 arranged on one or more frequencies speak to.
Die vom Sender S abgestrahlte und von den Resonanzkreisen 10 aufgenommene Energie wird Umsetzern 11 zugeführt. Hierbei wird die aufgenommene Energie kurzzeitig zwischengespeichert und dann über ein codiertes Signal vom Informationsgeber Ss abgestrahlt. Dieses vom Informationsgeber Ss abgestrahlte Signal wird auf dem Fahrzeug 7 vom Empfänger E empfangen und ist ein Maß für die vom Fahrzeug 7 zu fahrende Sollgeschwindigkeit.The one emitted by the transmitter S and recorded by the resonance circuits 10 Energy is supplied to converters 11. Here the absorbed energy is briefly cached and then via a coded signal from the information transmitter Ss radiated. This signal emitted by the information transmitter Ss is transmitted to the vehicle 7 received by the receiver E and is a measure of the target speed to be driven by the vehicle 7.
Das vom Empfänger E aufgenommene Signal wird in der Geschwindigkeitsregeleinrichtung V verarbeitet und zur Steuerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs herangezogen.The signal picked up by the receiver E is used in the speed control device V processed and used to control the speed of the vehicle.
Für die vom Frequenzgeber 9 am Fahrzeug 7 abgegebene Signalenergie eignen sich insbesondere niedrige Frequenzen im Bereich der Tonfrequenzen, wobei beispielsweise folgende Zuordnung angewendet wird: 60 Hz Kennsignal eines Güterfahrzeuges G, 90 Hz Kennsignal eines Personenfahrzeuges P, 130 Hz Kennsignal eines Schnelltriebwagens IC, 170 Hz Kennsignal für Sonderabfragen, z.B. "Verspätung aufholen".For the signal energy emitted by the frequency generator 9 on the vehicle 7 low frequencies in the range of audio frequencies are particularly suitable, with For example, the following assignment is used: 60 Hz identification signal of a goods vehicle G, 90 Hz identification signal of a passenger vehicle P, 130 Hz identification signal of a high-speed railcar IC, 170 Hz identification signal for special queries, e.g. "catch up on delay".
FUr die Signalabstrahlung des Informationsgebers Ss am Fahrzeug 7 eignen sich Ein- oder Mehrfrequenzsignale höherer Frequenz, vorzugsweise Zweifrequenzsignale im 10 bis 20 kHz-Bereich, wobei die zwei Frequenzen, wie z.B. bei Garagentoröffnungsautomatiken an sich bekannt, von einem Multivibrator 12 periodisch mit etwa 10 ms Dauer umgeschaltet und über einen Ferritstab 13 abgestrahlt werden.For the signal emission of the information transmitter Ss on the vehicle 7 Single or multi-frequency signals of a higher frequency, preferably two-frequency signals, are suitable in the 10 to 20 kHz range, with the two frequencies, e.g. for automatic garage door openers known per se, switched by a multivibrator 12 periodically with a duration of about 10 ms and emitted via a ferrite rod 13.
Am Fahrzeug 7 befindet sich ein (oder mehrere) Empfänger E, der auf die Kombination zweier bestimmter oder mehrerer Frequenzen anspricht, woraus ein Fahrbefehl für die Geschwindigkeitsregeleinrichtung V abgeleitet wird. Dabei kann z.B. folgende Zuordnung gewählt werden: 10,5 + 11,3 kHz bedeutet eine Sollgeschwindigkeit von 80 km/h, 10,2 + 11,0 kHz bedeutet eine Sollgeschwindigkeit von 25 km/h, 9,8 + 10,6 klfz bedeutet eine Sollgeschwindigkeit von 10 km/h, 9,2 + 10,0 kHz bedeutet eine Sollgeschwindigkeit von 2 km/h, 9,2 + 11,0 kHz bedeutet eine Sollgeschwindigkeit von 180 km/h.On the vehicle 7 there is one (or more) receivers E, which are based on the combination of two specific or more frequencies responds, from which a Travel command for the speed control device V is derived. Here can E.g. the following assignment can be selected: 10.5 + 11.3 kHz means a setpoint speed of 80 km / h, 10.2 + 11.0 kHz means a target speed of 25 km / h, 9.8 + 10.6 klfz means a target speed of 10 km / h, 9.2 + 10.0 kHz means a target speed of 2 km / h, 9.2 + 11.0 kHz means a target speed from 180 km / h.
Auf einer geraden Strecke wird an einer betrachteten Stelle (Fig. 1 bei Informationseinheit 1) z.B. folgende Zuordnung (Umsetzung) der Frequenzen erfolgen: 60 Hz wird umgesetzt in 10,2 + 11,0 kHz entsprechend 25 km/h, 90 Hz wird umgesetzt in 10,5 + 11,3 kHz entsprechend 80 km/h, 130 Hz wird umgesetzt in 9,2 + 11,0 kHz entsprechend 180 km/h.On a straight stretch, at a point under consideration (Fig. 1 for information unit 1) e.g. the following assignment (conversion) of the frequencies take place: 60 Hz is converted into 10.2 + 11.0 kHz corresponding to 25 km / h, 90 Hz becomes converted into 10.5 + 11.3 kHz corresponding to 80 km / h, 130 Hz is converted into 9.2 + 11.0 kHz corresponding to 180 km / h.
Daraus ergibt sich folgendes Verhalten verschiedener Züge: Sendet ein vorbeifahrender Zug, z.B. Güterzug G ein 60 Hz-Signal aus, so gibt die Strecke an dieser Stelle den Fahrbefehl aus "25 km/h einhalten". Sendet ein vorbeifahrender Zug ein 130 Hz-Signal aus, so wird der Geschwindigkeitsregelung der Befehl 180 km/h einhalten" gegeben.This results in the following behavior of different trains: Sends a passing train, e.g. freight train G emits a 60 Hz signal, the route outputs at this point the command from "comply with 25 km / h". Sends a passing vehicle If a 130 Hz signal is emitted, the cruise control will command 180 km / h adhere to "given.
Vor einer engen Kurve oder Langsamfahrstelle (Fig. 1 bei Informationseinheit 5) wird die Frequenzumsetzung entsprechend anders vorgenommen, z.3. wie folgt: 60 Hz wird umgesetzt in 9,8 + 10,6 kHz entsprechend 10 km/h, 90 Hz wird umgesetzt in 9,8 + 10,6 kHz entsprechend 10 km/h, 130 Hz wird umgesetzt in 9,8 + 10,6 kHz entsprechend 10 km/h.Before a tight bend or a slow speed point (Fig. 1 for information unit 5) the frequency conversion is carried out differently, e.g. 3. as follows: 60 Hz is converted into 9.8 + 10.6 kHz corresponding to 10 km / h, 90 Hz is converted into 9.8 + 10.6 kHz corresponding to 10 km / h, 130 Hz is converted into 9.8 + 10.6 kHz accordingly 10 km / h.
Hieraus erkennt man, daß an dieser Langsamfahrstelle L alle Fahrzeuge den Fahrbefehl 10 km/h erhalten, unabhängig davon, ob es sich um ein Personen- oder Güterfahrzeug handelt oder ob Verspätung aufgeholt werden muß oder nicht.From this it can be seen that all vehicles at this slow travel point L receive the command to drive 10 km / h, regardless of whether it is a passenger or a Freight vehicle deals or whether the delay has to be made up or not.
In einer abgewandelten Ausführungsform ist der Block 12 (Fig. 2) als Impulskettengeber ausgebildet, so daß die Information als Binärcode mit Impulsen übertragen wird, deren zeitliche Zuordnung z.B. von der Netzfrequenz synchronisiert wird. Die ueber tragung einer Impulskette auf das Fahrzeug kann elektromagnetisch aber eine entsprechende Sende- oder Empfangseinrichtung oder optisch z.B. mit Hilfe von infrarotem Licht, das von Leuchtdioden ausgestrahlt wird, erfolgen.In a modified embodiment, the block 12 (Fig. 2) is as Pulse chain transmitter designed so that the information as a binary code with pulses whose time allocation is synchronized e.g. by the network frequency will. The transmission of a pulse chain to the vehicle can be electromagnetic but a corresponding transmitting or receiving device or optically e.g. with the help by infrared light, which is emitted by light-emitting diodes.
In Fig. 3 ist ein Abschnitt der Strecke F gezeigt, die zum Positionieren des Fahrzeuges 7 z.B. an einer Station vorgesehen ist.In Fig. 3, a portion of the route F is shown, which is used for positioning of the vehicle 7 is provided e.g. at a station.
Von Teilsendern (15a, 15b) des Streckeninformationsgebers Ss wird jeweils eine Frequenz eines Zweifrequenzsignals abgestrahlt, das der Fahrzeugempfänger als Steuerbefehl kennt.From partial transmitters (15a, 15b) of the route information transmitter Ss each emitted a frequency of a two-frequency signal that the vehicle receiver knows as a control command.
In einer Amplitudenvergleichseinheit 14 werden die MEiplituden der Teilfrequenzen miteinander verglichen und die Fahrzeug steuerung V steuert das Fahrzeug 7 so, daß beide Amplituden einen festgelegten Wert zueinander bilden, vorzugsweise gleich groß sind. Aus dem Aplitudenvergleich wird der exakte Haltepunkt ermittelt.In an amplitude comparison unit 14, the Mplitudes of the Partial frequencies compared with each other and the vehicle steering V controls the vehicle 7 in such a way that the two amplitudes have a fixed value relative to one another form, are preferably the same size. The aplitude comparison becomes the exact one Breakpoint determined.
In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, die fahrbahnseitigen Einrichtungen mit stationärer Hilfsenergie zu versorgen. Dem Fahrzeugsender kommt dann nur die Aktivierung des Fahrbahnsenders zu.In some cases it can be advantageous to use the roadside facilities to be supplied with stationary auxiliary energy. The vehicle transmitter then only receives the Activation of the lane transmitter too.
Die Funktion nverspätung aufholen" oder "langsnmer" kann vom Fahrzeug selbst gesteuert werden, wenn die Informationseinheiten 1 bis 6 (Fig. 1) auf der Strecke in vorgegebenen Abständen angeordnet und Istzeit-Sollzeitvergleiche vorgesehen sind. Die Istzeit-Sollzeitvergleiche können aus dem einzelnen der Streckeninformationen abgeleitet werden und wenn diese in genügend kurzen konstanten Abständen angebracht sind, kann hiermit auch die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden.The function "catch up delay" or "slower" can be performed by the vehicle even be controlled when the information units 1 to 6 (Fig. 1) on the Route arranged at predetermined intervals and actual time-target time comparisons provided are. The actual time-target time comparisons can be made from the individual route information and if these are attached at sufficiently short constant intervals the vehicle speed can also be determined with this.
Zur Energieauskopplung auf den Empfänger Es läßt sich insbesondere bei einem durch einen Linearmotor angetriebenen Fahrzeug auch das Streufeld eines Linearmotors verwenden. In diesem Fall wird nur die selektive Fahrbefehlanforderung - wie bereits beschrieben - über den Informationsgeber S des Fahrzeuges 7 über dessen Sendespule 8 erfolgen.In particular, it can be used for coupling out energy to the receiver in the case of a vehicle driven by a linear motor, also the stray field of a Use linear motor. In this case, only the selective travel command request is made - As already described - via the information transmitter S of the vehicle 7 via its Transmission coil 8 take place.
2 Patentansprüche 3 Figuren2 claims 3 figures
Claims (2)
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