DE29824583U1 - Einrichtung zur Überwachung der Zugvollständigkeit, sowie der Überprüfung der Bremsprobe bei lokbespannten Zügen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung der Zugvollständigkeit von lokbespannten Zügen sowie zur Überprüfung der Bremsprobe mittels Drucksensorik und Volumenstromüberwachung der Hauptluftleitung (HL). Zusätzlich unterstützt die Einrichtung Verfahren, die die Durchgängigkeit der HL überprüfen und damit gewährleisten, dass sich die Zugvollständigkeitsüberwachung auf den ganzen Zug bezieht.

Die Deutsche Bahn AG will - wie auch einige andere europäische Bahnen den zukünftigen Eisenbahnbetrieb durch weitere Automatisierung wirtschaftlieher durchführen. Im Rahmen dieser Bestrebungen wird auf europäischer Ebene ein neues „European Rail Traffic Management System (ERTMS)" konzipiert, als dessen Kern das Zugsicherungssystem „European Train Control System (ETCS)" geplant ist. Dieses und andere neue Betriebsleitsysteme gehen von einem weitgehend streckenunabhängigem Leit- und Sicherungssystem aus. Zur Absicherung der Strecke wird in diesen Systemen die Komponente „Zugvollständigkeitsüberwachungssystem (ZVS)" benötigt, mit der die Integrität des Zugverbandes überwacht werden kann.

Bei der derzeitigen Sicherungs- und Leittechnik der DB AG sind die Strecken in Blockabschnitte unterteilt. Dabei werden z.B. beim Einfahren in einen Blockabschnitt durch Achszähler die Achsen eines Zugverbandes gezählt, bei der Ausfahrt geschieht dies wieder. Ist die Achszahl identisch, wird der zurückliegende Abschnitt für den nachfolgenden Zug freigemeldet.

Durch dieses Verfahren ist zumindest eine punktuelle Überwachung des Zugverbandes sichergestellt, wodurch die Züge aber nur im Blockabstand fahren können. Dadurch wird keine optimale Auslastung der Strecke erreicht.

Im GM DE 297 09 702 U1 wird hierzu ein Lösungsansatz mit Meßeinrichtungen zur Ermittlung der Position und/oder der Geschwindigkeit vorgeschlagen. In der OS DE 44 13 114 A1 und in der europäischen Patentanmeldung 0 678 437 A2 wird eine interne Zugschlusserkennung - ebenfalls mit einer Meßvorrichtung zur Ermittlung der Geschwindigkeit - beschrieben. Die in der Patentanmeldung EP 0 526 482 beschriebene Lösung ist im wesentlichen zur Unterstützung von Bremssystemen bei Zugverbänden einzusetzen. Die beiden ersten Lösungen heben ausschließlich auf die Geschwindigkeit und Ortung ab und das einzige vorhandene durchgehende Medium jedes Zugverbandes, die Hauptluftleitung (HL), wird nicht in die Lösungsbetrachtungen mit einbezogen. Die dritte Lösung

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bezieht sich im wesentlichen auf die Verbesserung der Bremssysteme. Diese Überwachungssysteme sind unzureichend.

Bei der beschriebenen Erfindung erfolgt die Überwachung der Zugvollständigkeit im wesentlichen durch das ZVS-Fahrzeuggerät. Kann die Zugvollständigkeit auf dem Triebfahrzeug nicht eindeutig detektiert werden, wird der Druck am Zugschlußgerät abgefragt, um dadurch zu einer schnellen und sicheren Aussage zur Zugvollständigkeit zu kommen.

Zusätzlich wird durch diese Erfindung die Bremsprobe, die bisher nur im Verantwortungsbereich des Menschen durchgeführt wird, durch die Technik überprüft. Weiterhin kann eine Einrichtung zur Bestimmung der Länge (z.B. Laufzeitmessung) in das System integriert werden.

In einer Initialisierungsphase, die beispielsweise durch den Triebfahrzeugführer (Tf) eingestellt werden kann, registriert das ZVS-Fahrzeuggerät eine Druckschwankung in der HL, die vom Rangierpersonal durch das kurzfristige Öffnen und Schließen der HL am letzten Wagen oder durch Betätigen des Führerbremsventils auf dem Triebfahrzeug erzeugt werden kann.
Um sicherzustellen, dass das Öffnen der HL tatsächlich am letzten Wagen erfolgt, kann das ZVS-Fahrzeuggerät die Eingabe von betrieblichen Daten erwarten, z.B. der Nummer des letzten Wagens, die vom Rangierpersonal an den Tf gemeldet wird. Diese Daten werden mit unabhängig davon bereitgestellten Referenzdaten verglichen. Die Referenzdaten können beispielsweise von den Planungssystemen bereitgestellt und zum Triebfahrzeug (Tfz) übertragen werden.
Während des Betriebes wird in der HL durch Druck- und/oder Volumenstrommessung überwacht, ob eine Zugtrennung vorliegt. Dabei werden die Druckänderungen, der Volumenstrom, dessen Richtung und der Gradient dieser Änderungen sowie ggf. die Stellung des Führerbremsventiles ausgewertet. Kann die Zugvollständigkeit auf dem Triebfahrzeug nicht eindeutig erkannt werden - z.B. während des Lösens vom Bremssystem - wird der Drucksensor am Zugschlußgerät abgefragt.

Um sicherzustellen, daß keine Wagen ohne Bremsprobe an den Zug angekuppelt werden, kann weiterhin durch Achszähler die Anzahl der Achsen des Zuges ermittelt und mit der Anzahl der Achsen aus den betrieblichen Unterlagen (z.B. Bremszettel) verglichen werden. Je nach Ausprägung des Systems kann dieser Vergleich in dem ZVS-Fahrzeuggerät oder durch streckenseitige Systeme erfolgen. Die dazu verwendeten Achszähler sind streckenspezifisch zu projektieren

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und können beispielsweise an den Stellen installiert werden, an denen planmäßig Züge gebildet werden, oder aber sporadisch im Netz verteilt sein.
Eine mögliche Ausprägung des Systems ist die Integration der Zuglängenmessung durch GPS in der Initialisierungsphase. Dabei werden der Ort des Rangierers und des Tfz durch GPS-Ortung ermittelt.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Prinzipskizze eines lokbespannten Zuges
Fig. 2 Zugschlussgerät
Fig. 3 Lokgerät

Das Zugschlussgerät (1) beinhaltet einen Sensor zur Bestimmung des Luftdruckes (6) der Hauptluftleitung (18) des Zuges, optional einen Sensor zur Be-Stimmung des freien Abstandes nach hinten (20), einen Prozessor (4) zur geeigneten Vorverarbeitung und Kompression der Meßdaten, eine nachladbare, akkugepufferte Stromversorgung (8) sowie eine Sendeeinrichtung (2) zur Clbermittlung der Meßdaten an die Lok.
Die durch eine Empfangseinrichtung (12) in der Lok erhaltenen Werte vom Zugschlußgerät (1) werden mit den in der Lok aus einem Druckluftsensor (15) an der Haupluftleitung (18) sowie einem Sensor zur Bestimmung des Luftvolumens und der Luftrichtung gewonnenen Werten mittels eines Prozessors (13) hisichtlich der Pegel und Verläufe verglichen und zusammen mit Zustandsinformationen aus der Fahrzeugsteuerung (16) - wie Stellung des Führerbremsventils oder des Fahrhebels - verarbeitet und daraus eine Meldung über den Zustand des Zugverbandes erzeugt.

Zur sicheren Erkennung des Zugendes wird ein Abstanssensor (20) oder ein Blickierhaken in der Kupplung des letzten Wagens vorgeschlagen. Die Übertragung der Informationen kann über Funk oder vorhandene elektrische oder optisehe Verbindungsleitungen (19) stattfinden.

Das Zugschlussgerät (1) soll lösbar und starr an der Befestigung der Zugschlussscheibe angebracht oder im Zughaken des letzten Fahrzeuges befestigt werden. Es beinhaltet ein Ladegerät(10), sowie einen Akku (9).
Zwischen Zugschlussgerät (1) und Lokauswertesystem (17) besteht die Möglichkeit, mit der Empfangseinrichtung Zugschlussgerät (3), sowie Sendeein-

richtung (11) vom Lokgerät Daten zur Steuerung und Kommunikation zu übertragen.

Bezugszeichenliste:

1 Zugschlussgerät

2 Sendeeinrichtung Zugschlussgerät

3 Empfangseinrichtung Zugschlussgerät

4 Prozessor zur Datenauswertung am Zugende

6 Sensor zur Bestimmung des Druckes innerhalb der Hauptluftleitung

8 Stromversorgung

9 Akku

10 Ladegerät

11 Sendeeinrichtung Lokgerät

12 Empfangseinrichtung Lokgerät

13 Prozessor zur Datenauswertung auf der Lok

14 Sensor zur Bestimmung von Volumenstrom und evtl. -richtung

15 Sensor zur Bestimmung des Druckes innerhalb der Hauptluftleitung 16 Fahrzeugsteuerung

17 Lokauswertesystem

18 Hauptluftleitung

19 Elektrische oder optische Verbindungsleitung

20 Abstandssensor 25

Claims (8)

1. Einrichtung zur Erkennung der Zugvollständigkeit bei lokbespannten Zügen dadurch gekennzeichnet, dass ein Gerät auf dem Triebfahrzeug (17), das mit Prozessor zur Datenauswertung (13) sowie einer Stromversorgung mit Batteriepufferung, optional mit Akku (9) und Ladegerät (10), ausgerüstet ist, mit Hilfe eines Druckluftsensors (15) und eines Volumenstrommessers (14) in der Hauptluftleitung (18) eine Meldung über den Zustand des Zugverbandes abgibt, wobei zusätzlich die Stellung des Führerbremsventils (16) mit zur Auswertung herangezogen werden kann, und welches, wenn mit dieser Anordnung keine eindeutige Aussage über den Zustand des Zugverbandes möglich ist, über die Sendeeinrichtung (11) die Empfangseinrichtung (3) im Zugschlussgerät (1) anspricht, um den Druck in der Hauptluftleitung (18) am Ende des Zuges mit Hilfe des Druckluftsensors (6) und der Datenauswertung (4) abzufragen und über die Sendeeinrichtung (2) zum Lokauswertesystem (17) zu übertragen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schluss des Zugverbandes durch einen Abstandssensor (20) auf Ultraschallbasis, mittels Radar oder optisch erfolgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schluss des Zugverbandes durch eine geeignete Blockierung der Anhängevorrichtung bzw. der Kupplung des letzten Wagens sichergestellt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung über eine elektrische oder optische Verbindungsleitung (19) im Zug erfolgt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische oder optische Verbindungsleitung (19) im Zug als Teil der Zugvollständigkeitserkennung genutzt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische oder optische Verbindungsleitung (19) im Zug zur Energieversorgung (8) mit Ladegerät (10) und Akku (9) des Zugschlussgerätes genutzt wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugschlussgerät unter Nutzung der Befestigung der Zugschlussscheibe am Zugende lösbar und starr angebracht wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugschlussgerät in Form und Farbgebung so gestaltet ist, dass es das Zugschlusssignal des letzten Wagens ersetzen kann.