-
-
Einrichtung zur Übermittlung von Informationstele-
-
grammen zwischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten Steuerstelle
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Übermittlung von Informationstelegrammen
zwischen Schienenfahrzeugen und einer ortsfesten Steuerstelle für eine Strecke mit
zwei benachbarten Gleisen, in denen mit Sende- und Empfangsteilen der Steuerstelle
verbundene Linienleitungen verlegt sind, die mit an den Schienenfahrzeugen angebrachten
Antennen strahlungsgekoppelt sind, wobei jedes Kommandotelegramm der Steuerstelle
unmittelbar vom gerufenen Schienenfahrzeug ein Meldetelegramm zur Folge hat und
alle Informationstelegramme mit einem fest codierten Startschritt beginnen und mit
einem Codeprüfblock enden und nur dann zur weiteren Verarbeitung freigegeben werden,
wenn mindestens eine CodepItfung positiv verlaufen ist.
-
derartige bekannte Einrichtungen sind beispielsweise in der DE-PS
1 455 416 mit dem Titel "Zugsicherungssystem mit linienförmiger Informationsübertragung
zwischen den Zügen und Streckenzentralen" näher beschrieben. Bei diesen Zugsicherungssystemen
erfolgt die grobe Fahrortbestimmung der Züge und der Informationsaustausch zwischen
diesen und einer ortsfesten Steuerstelle über eine längs der Strecke verlegte Linienleitung,
die in regelmäßigen Abständen mit Markierungsstellen versehen.Diese Linienleitung
wird von der ortsfesten Steuerstelle aus ständig mit Wechselstrom in Form von Kommandotelegrammen
versorgt, derart, daß einerseits eine Art Ruhestrombetrieb erzielt wird
und
andererseits die Markierungsstellen der Linienleitung für die mit Empfangsantennen
ausgerüsteten Schienenfahrzeuge erkennbar werden. Durch Zählen und Abspeichern des
Zählergebnisses ist den Schienenfahrzeugen der jeweilige Fahrort bekannt und kann
u.a. jeweils im Anschluß an ein Kommandotelegramm an die ortsfeste Steuerstelle
übertragen werden. Die in dieser in einem Zugdatenspeicher enthaltenen Informationen
aller im Bereich dieser ortsfesten Steuerstelle sich befindenden Schienenfahrzeuge
werden mit weiteren Informationen verarbeitet zu neuen Steuerbefehlen, die dann
zyklisch im Rahmen von weiteren Kommandotelegrammen an die einzelnen Schienenfahrzeuge
gesandt werden.
-
Zur Sicherung des ordnungsgerechten Betriebes einer derartigen Anlage
sind nun verschiedene Vorkehrungen getroffen, die nachstehend kurz erläutert werden.
Die auf den Schienenfahrzeugen zum Empfangen und Auswerten der von der ortsfesten
Steuerstelle ausgegebenen Befehle sind so ausgebildet, daß bereits eine kurzzeitige
UnterbreeXhnw3g in der Informationsvibertra£ung als Störung erkannt wird und beispielsweise
zu einer Zwangsbremsung führt. Durch eine derartige Maßnahme ist sichergestellt,
daß ein fahrende Zug, der durch die beschriebenen Einrichtungen zur linienförmigen
Zugbeeinflussung gesteuert wird, zu jeder Zeit über Anderungen der Betriebssituation
durch die ortsfeste Steuerstelle informiert werden kann.
-
Bei der Übertragung der Informationstelegramme, also der Kommandotelegramme
von der ortsfesten Steuerstelle auf die Schienenfahrzeuge bzw. von Meldetelegrammen
von den Schienenfahrzeugen zur Steuerstelle, wird mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit
eine Verfälschung von Informationselementen, also einzelner Bitstellen
des
Telegrammes gerechnet. Maßnahmen, die zur Erkennung derartiger Verfälschungen führen,
sind daher unerläßlich. Zu dem Zweck werden in den Informationstelegrammen zusätzliche
Zeichen vorgesehen, die bei spielsweise als Prüfblock am Ende jedes der Informationstelegramme
liegen. Zur Erreichung des für die Ubertragung zwischen der Strecke und den Schienenfahrzeugen
vorgeschriebenen Hamming-Abstandes D = 4 wird eine sogenannte Gesamtblocksicherung
vorgesehen, welche den sechsten Wirkungsgrad der Codierung und den besten Schutz
gegen die vorkommende Art der Störungen gewährleistet. Zu dem Zweck wird aus der
zu übertragenden Nachricht mit Hilfe eines sogenannten Generatorpolynoms die Redundanz
abgeleitet und als Codeprüfblock an das ungesicherte Informationstelegramm angehängt.
-
Auf der jeweiligen Empfangsseite des so gesicherten Informationstelegrammes
wird nach demselben Prüfpolynom aus der empfangenen Nachricht die Redundanz abgeleitet
und diese mit dem empfangenen Codeprüfblock verglichen.
-
Mindestens diese Codeprüfung muß positiv verlaufes sein, wenn die
übertragenen Informationen als ordnungsgerecht klassifiziert und weiterverarbeitet
werden sollen.
-
Eine andere Problematik liegt in der Synchronisierung des Telegrammverkehrs.
Zur zeitlichen Festlegung der einzelnen Telegrammschritte jeweils auf der Sende
seite und der Abtastung der empfangenen Telegramme jeweils auf der Empfangsseite
sind Taktgeber erforderlich, die einerseits sehr frequenzstabil und andererseits
miteinander synchronisiert sind, damit keine Abweichungen der Zeitlagen der Telegrammschritte
in der Steuerstelle bzw. auf den Schienenfahrzeugen auftreten, die zu Telegrammverfälschungen
führen würden. Zur Synchronisierung der auf den Schienenfahrzeugen vorgesehenen
Einrichtungen weisen die Kommandotelegramme einen Synchronisierungskopf
auf,
der auf mehreren Telegrammschritten aus einer charakteristischen Codierung besteht.
-
Alle Informationstelegramme, also Kommando- und Meldetelegramme, weisen
ferner am Anfang einen Startschritt in Verbindung mit dem Barkercode auf, nach dessen
ordnungsgerechtem Empfang in der ortsfesten Steuer stelle die Aufnahme des restlichen
Meldetelegrammes zugelassen wird.
-
Oft hat eine ortsfeste Steuerstelle die Aufgabe, nicht nur die Linienleitung
in einem einzigen Gleis mit Informationen zu versorgen, sondern zwei Linienleitungen
für zwei parallelliegende Hauptgleise oder auch zwei Überholgleise. Damit bei einem
derartigen Betrieb ein störungsfreies Funktionieren des Telegrammverkehrs möglich
ist, muß eine ausreichende gegenseitige Entkopplung der den beiden benachbarten
Gleisen zugeordneten Ubertragungs- und Auswerteeinrichtungen gegeben sein. Ist dies
nicht der Fall, muß beispielsweise eine Anderung am Schienenoberbau durchgeführt
werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
genannten Gattung so auszubilden, daß ohne Änderungen am Schienenoberbau und ohne
besonderen zusätzlichen elektronischen Aufwand in der ortsfesten Steuerstelle eine
ausreichende Sicherheit gegen die Auswertung von durch Übersprechen vorhandenen
"falschen" Meldetelegrammen erzielt wird.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Steuerstelle
für das Abgeben der den im einen bzw. anderen Gleis befindlichen Schienenfahrzeuge
zugeordneten Kommandotelegramme zwei gesonderte Schaltungsteile enthalten sind,
die im Bruchteil einer Kommandotelegrammlänge zeitlich versetzt arbeiten.
-
Diese überraschend einfache Maßnahme hat praktisch eine logische Entkopplung
zur Folge, die darin besteht, daß die infolge des Übersprechens im falschen Empfangskanal
vorliegenden Meldetelegramme aufgrund der Auswertung des Codeprüfblockes gesperrt
werden.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß in
jedem der beiden gesonderten Schaltungsteile ein mit einem jeweiligen Sende speicher
verbundener Parallel-Serienumsetzer vorgesehen ist mit einer dem Informationsvolurn:a:reines
Kommando- oder Leertelegrammes entsprechenden Schrittzahl und einem Ausgang beim
einen Parallel-Serienumsetzer für ein Steuersignal beim Erreichen eines vorgegebenen
Schrittes eines jeden der Telegramme zum Starten des anderen Parallel-Serienumsetzers.
-
An Hand dieser Ausführungsform, die nachfolgend noch näher beschrieben
wird, ist zu erkennen, daß sich der Erfindungsgedanke praktisch in einer speziellen
Beschaltung der beiden Parallel-Serienumsetzer der ortsfesten Steuerstelle auswirkt,
so daß der erforderliche elektronische Aufwand tatsächlich minimal ist.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird nachstehend näher erläutert.
-
Das Blockschaltbild zeigt nur grundsätzliche Einrichtungen einer ortsfesten
Steuerstelle zur Übermittlung von Kommandotelegrammen an Schienenfahrzeuge, die
sich auf benachbarten Gleisen einer durch die ortsfeste Steuerstelle betreuten Strecke
mit einer bekannten, gekreuzten Linienleitung L1 bzw. L2 befinden. Weiterhin sind
wesentliche Einrichtungen dargestellt, die zum Empfangen, Prüfen und Speichern von
Informationen von Meldetelegrammen geeignet sind, die aufgrund von
Kommandotelegrammen
im Anschluß an diese von den jeweils angesprochenen Schienenfahrzeugen an die ortsfeste
Steuer stelle über die Linienleitung L1 bzw. L2 abgegeben wurden. Die über die Linienleitung
L1 bzw.
-
L2 auf die im zugeordneten Streckenbereich befindlichen Schienenfahrzeuge
zu übertragenden Informationen sind in einem Sendespeicher SSR1 bzw. SSR2 enthalten.
-
Diese Informationen werden von mindestens einer Datenverarbeitungsanlage
(nicht dargestellt) aus den in einem Zugdatenspeicher ZR1 bzw. ZR2 enthaltenen Informationen
der Schienenfahrzeuge und weiterer Informationen ermittelt und zu gegebener Zeit
in den einen bzw. anderen Sendespeicher SSR1 bzw. SSR2 eingegeben.
-
Zur Bildung eines Kommandotelegrammes, welches beispielsweise aus
80 Einzelschritten besteht, die Jeweils mit logisch 1 oder 0 belegt sein können,
ist ein Parallel-Serienumsetzer PSR1 bzw. PSR2 eingangsseitig über ein zugeordnetes
UND-Glied UD1 bzw. UD2 an den zugehörigen Sende speicher SSR1 bzw. SSR2 angeschlossen.
-
Zu jedem der beiden Parallel-Serienumsetzer PSR1 bzw.
-
PSR2 geht eine Steuerbaugruppe SBE1 bzw. SBE2, welche die Aufg>be
hat, die für die Telegrammbildung erforderlichen Schiebeimpulse zeitgerecht abzugeben
und überhaupt die Abgabe des jeweiligen Kommandotelegrammes zu starten . Zu dem
Zweck ist eine Steuerleitung STG1 bzw. STG2 der Steuerbaugruppe SBE1 bzw. SBE2 mit
einem Steuereingang des jeweiligen Parallel-Serienumsetzers PSR1 bzw.PSR2 und dem
zugeordneten UND-Glled UD1 bzw. UD2 verbunden. Über diese Steuerleitung STG1 bzw.
STG2 erfolgt der bereits erwähnte Start. Eine weitere Steuerleitung STG3 bzw. STG4
führt nach dem Start die für die Parallel-Serienumsetzung erforderlichen Schiebeimpulse.
An den Parallel-Serienumsetzer PSR1 bzw. PSR2 ist schließlich ein Sender SR1 bzw.
SR2 angeschlossen, der die zu sendenden Kommandotelegramme über eine Gabelschaltung
GG1 bzw. GG2 auf die zu-
gehörige Linienleitung Ll bzw. L2 überträgt.
Die Gabelschaltung GG1 bzw. GG2 hat die Aufgabe einer sende-und empfangsseitigen
Entkopplung der hierfür erforderlichen Baugruppen.
-
Unter der Annahme, daß die auf die Schienenfahrzeuge zu übertragenden
Kommandotelegramme einschließlich aller für die Synchronisation und die Sicherheit
erforderlichen Hilfsinformationen beispielsweise 80 Schritte umfaßt, wird die Steuerbaugruppe
SBE1 jeweils im Anschluß an den letzten, also 80., Schritt des vom Parallel-Serienumsetzer
PSR1 abgegebene Kommandotelegrammes aktiviert, und zwar über die Steuerleitung STG5.Bezüglich
dieser Steuerleitung besteht nun zu den auf der rechten Seite des Blockschaltbildes
oben dargestellten Einrichtungen ein wesentlicher Unterschied, denn die beiden Parallel-Serienumsetzer
PSR1 und PSR2 arbeiten nicht zeitlich exakt übereinstimmend, sondern um einen Bruchteil
einer Koamandotelegrammlänge zeitlich versetzt. Dies wird dadurch erreicht, daß
an den Parallel-Serienumsetzer PSR1 ene weitere Steuerleitung STG6 angeschlossen
ist, derart, daß beispielsweise beim Erreichen des 60. Schrittes des vom Parallel-Serienumsetzer
PSR1 erstellten Kommandotelegrammes über diese Steuerleitung STG6 ein Startsignal
auf die Steuerbaugruppe SBE2 gegeben wird. Dieses hat dann die bereits oben erläuterten
Vorgänge auf den Steuerleitungen STG2 und STG4 und damit die Bildung des Kommandotelegrammes
über den Parallel-Serienumsetzer PSR2 zur Folge einschließlich der Übertragung über
die Linienleitung L2.
-
Wie bereits in der Beschreibungseinleitung erläutert wurde, hat jedes
der per Adresse auf die Schienenfahrzeuge übertragenen Kommandotelegramme unverzüglich
ein Meldete-
legramm zur Folge, welches über die Linienleitung
L1 bzw. L2, die Gabelschaltung GG1 bzw. GG2 und einen Verstärker VR1 bzw. VR2 auf
eine Prüfschaltung PG1 bzw.
-
PG2 gegeben wird. Die Prüfschaltung PG1 bzw. PG2 hat die Aufgabe zu
testen, ob das eingelaufene Meldetelegramm ordnungsgerecht mit dem fest codierten
Startschritt, also auch mit ordnungsgerechtem Barkercode beginnt. Nach positiver
Prüfung wird der der PrUfschaltung PG1 bzw.PG2 nachgeordnete elektronisch steuerbare
Schalter SS10 bzw. SS20 geschlossen, so daß dann die Voraussetzung zur weiteren
Übernahme der empfangenen anschließenden Teile des Meldetelegrammes vorbereitet
ist. Diese Teile können bei sogenannten Leertelegrammen auch ohne besonderen Informationsinhalt
sein. Eine weitere Voraussetzung zur Übernahme der besagten Information ist die,
daß das huber die Steuerleitung STG5 bzw. die im anderen Kanal mit STG50 bezeichnete
Steuerleitung im Anschluß an das im Parallel-Serienumsetzer PSR1 bzw. PSR2 beendete
Kommandotelegramm ausgelöste Signal den Serien-Parallelumsetzer SPR1 bzw. SPR2 erreicht
hat. Durch diesen Einschaltvorgang huber die Steuerleitung STG5 bzw. STG50 bleibt
der Serien-Parallelumsetzer SPR1 bzw. SPR2 jeweils für den Empfang und die Umsetzung
eines Meldetelegrammes aktiviert. An den Serien-Parallelumsetzer SPR1 bzw. SPR2
ist über einen weiteren elektronisch steuerbaren Schalter SS11 bzw. SS21 der Zugdatenspeicher
ZR1 bzw. ZR2 angeschlossen. Der elektronisch steuerbare Schalter SS11 bzw. SS21
ist mit Hilfe einer Schaltung zur Codewertung CG1 bzw.CG2 steuerbar in der Weise,
daß der Schalter nur dann geschlossen ist, wenn das empfangene Meldetelegramm aufgrund
des mitgeführten Codeprüfblockes als richtig erkannt wurde.
-
Wenn nun über die Linienleitung L1 nach der Aussendung eines Leertelegrammes
kein Meldetelegramm mit Informa-
tionsinhalt empfangen wird, werden
die empfangsseltigen Einrichtungen dieses Meldekanala PG1, SS10 und SPR1 trotzdem
aktiviert, und zwar aufgrund des als richtig erkannten Barkercodes am Anfang des
ordnungsgerechten Leertelegrammes in diesem Übertragungskanal.
-
In dieser Situation können die aufgrund von Ubersprechen vom Nachbarkanal,
also von der Linienleitung L2, in die Linienleitung Ll in unerwünschter Weise übertragenen
Informationen eines dortigen Meldetelegrammes nicht auch in den Zugdatenspeicher
ZR1 gelangen, denn durch das zeitlich versetzte Arbeiten der beiden Parallel-Serienumsetzer
PSR1 und PSR2 wird vom aktivierten Serien-Parallelumsetzer SPR1 nur ein Bruchteil
des durch Übersprechen vorliegenden, zeitversetzten Meldetelegrammes aus dem Übertragungskanal
mit der Linienleitung L2 Ubernommen, so daß die Schaltung zur Codebewertung CG1
den Schalter SS11 nicht schließt. Somit gelangen die Meldeinformationen, die ausschließlich
für den Zugdatenspeicher ZR2 vorgesehen waren, auch nur in diesen Speicher.
-
Die obige Sicherheitsbetrachtung gilt selbstverständlich auch bezüglich
des anderen Empfangskanals, der auf keinen Fall Meldetelegramme auswerten darf,
die durch Übersprechen aus der Linienleitung L7 stammen.
-
Wie gezeigt werden konnte, ist durch die erfindungsgemäße Maßnahme
das unerwünschte Ubersprechen zwar nicht unterbunden, jedoch aber deren Ausbreitung
mit Hilfe logisch-elektronischer Mittel begrenzt.
-
1 Figur 2 Patentansprüche