DE60032112T2

DE60032112T2 - Zugintegritätsüberwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60032112T2
Application number: DE60032112T
Authority: DE
Inventors: H. William Melbourne EVERITT
Original assignee: GE Transportation Systems GmbH and Co KG
Current assignee: GE Transportation Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2020-01-26
Also published as: WO2000043249A1; EP1119483B1; EP1119483A1; ATE346783T1; DE19902777A1; DE60032112D1; AU2859900A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Anmeldung bezieht sich im allgemeinen auf eine Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges und insbesondere auf eine Überwachungsvorrichtung zum Erfassen der Integrität eines Eisenbahnzuges unter Berücksichtigung von Betriebsparametern der Wagen des Zuges.
Wichtige Teile der Ausrüstung eines Eisenbahnzuges (im folgenden einfach Zug genannt) beinhalten das Bremssystem mit der zugehörigen Steuerung, wobei, wenn das Gewicht des Zuges und die Fahrgeschwindigkeit des Zuges zunimmt, höhere Anforderungen an eine sichere Funktion des Bremssystems gestellt sind. Die Erfassung und Überwachung der Integrität des Zuges steht in enger Verbindung mit der Überwachung des Bremssystems, da sowohl eine Störung des Bremssystems als auch eine unerwünschte Trennung des Zuges (eine unerwünschte Trennung wenigstens eines Wagens vom Rest des Zuges) zu beträchtlichen Problemen und gefährlichen Betriebssituationen führen kann.
Bei einer Druckluftbremse, die bei modernen Eisenbahnsystemen Verwendung findet, ist eine Druckklufteinrichtung für die Erzeugung von Druckluft an einer Maschine (Lokomotive), die den Zug bewegt, vorgesehen, wobei sämtliche Wagen über eine zusammenhängende Luftleitung, die sogenannte Bremsleitung, verbunden sind. Zwischen den einzelnen Wagen des Zuges ist eine geeignete Verbindung der Bremsleitung getrennt von der mechanischen Kupplung vorgesehen, um die Zugkräfte zu übertragen.
Wird die Bremse betätigt, wird der Luftdruck in der Bremsleitung gesenkt, um eine Bremskraft durch die einzelnen Radbremsen jedes Wagens zu erzeugen. Um die Bremse zu lösen, muss der Luftdruck der Bremsleitung wieder in geeigneter Weise erhöht werden. Die Anweisung zur Betätigung der Bremsen (Bremsvorgang) oder um die Bremsen zu lösen, wird an einem Ort im Zug, normalerweise in der Lokomotive oder in einem in entsprechender Weise ausgerüsteten Steuerwagen, ausgegeben, wobei die Bremse im wesentlichen an einem beliebigen Ort im Zug aktiviert werden kann, wenn der Luftdruck in der Bremsleitung abgesenkt wird ("Notbremse").
Erfolgt eine unerwünschte Trennung des Zuges, wenn der Zug fährt, werden ebenfalls die Druckluftkupplungen der Bremsleitung zwischen den jeweiligen Wagen geöffnet, worauf der Luftdruck in der Bremsleitung plötzlich abfällt. Der schnelle Abfall des Luftdrucks in der Bremsleitung führt zu einem schnellen Stoppen sämtlicher Wagen, ähnlich der Notbremsung.
Abgesehen von dieser Auslösung eines schnellen Stopps durch das Bremssystem im Falle einer unerwünschten Trennung des Zuges, ist es notwendig, die Integrität des Zuges auch auf andere Art und Weise zu erfassen und zu überwachen.
In DE-C-197 11 772 ist eine Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges beschrieben, die über eine elektrische optische Leitung verfügt, die durch den gesamten Zug verläuft. Weiterhin beschreiben US-A-4.946.229, US-A-5.774.707 und US-A-5.747.685 Vorrichtungen zum Überwachen des Bremsverhaltens in einem Eisenbahnzug.
Aus dem deutschen Magazin: R. Heitmann "R. Ptok, "Systeme zur Zugvollständigkeitserfassung", Signal + Draht (89) 11, 97 ist ein System zur Überwachung der Integrität eines Zuges bekannt, bei dem vorbestimmte Betriebsparameter des Zuges erfasst und überwacht werden. Im Detail bezieht sich die Überwachung auf Betriebsparameter der Bremse, wie etwa den Druck der Druckluft der Bremse und die Luftmenge, die durch das Bremssystem fließt. Zum Erfassen und Bewerten der Betriebsparameter sind geeignete Einrichtungen an beiden Enden des Zuges vorgesehen, die miteinander zur Übertragung von Daten verbunden sind.
In 2 ist eine derartige Anordnung dargestellt, bei der in einer Lokomotive 1, die über angekoppelte Wagen 2 und 3 (letzter Wagen) verfügt, ein Kompressor 4 vorgesehen ist, der eine Bremsleitung 5, die durch den gesamten Zug verläuft, mit Druckluft versorgt. Eine Überwachungseinrichtung 6, die im letzten Wagen 3 des Zuges angeordnet ist, erfasst den Luftdruck der Bremsleitung 5 und sendet eine entsprechende Information, die die erfassten Daten betrifft, zu einer Steuereinrichtung 7, die sich in der Lokomotive 1 befindet, zur Bewertung der Daten und zur Anzeige etwaiger Unregelmäßigkeiten und Probleme. Die Steuereinrichtung 7 in der Lokomotive 1 bewertet im Detail die erfassten Aktionen des Lokführers, die Daten, die in der Lokomotive an sich erzeugt werden, wie auch die Daten, die von der Überwachungseinrichtung 6 am Ende des Zuges erfasst und gesendet werden.
Eine Drahtlossendeinrichtung in Gestalt einer Ultraschallsendeeinrichtung oder einer Funksendeeinrichtung ist beim vorliegenden Stand der Technik zur Sendung der Daten von der Überwachungseinrichtung 6 am Ende des Zuges zur Steuereinrichtung 7 in der Maschine 1 vorgesehen. Zur vollständigen Kommunikation zwischen der Überwachungseinrichtung 6 am Ende des Zuges und der Steuereinrichtung 7 in der Lokomotive 1 sind Sender und Empfänger entsprechend der gewählten Sendeart am Ende des Zuges und in der Lokomotive vorgesehen. Es ist jedoch wenigstens ein Sender in der Überwachungseinrichtung 7 und ein Empfänger in der Lokomotive 1 vorgesehen.
Die Verwendung einer wechselseitigen Kommunikation zwischen der Lokomotive 1 und der Überwachungseinrichtung 6 im letzten Wagen 3 ist jedoch äußerst störungsanfällig, insbesondere dann, wenn eine derartige Vorrichtung auf Tunnelstrecken und insbesondere auf kurvigen Tunnelstrecken betrieben wird.
Gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik kann eine Leitungsverbindung für die Datensendung von der Überwachungseinrichtung 6 am Ende des Zuges zur Steuereinrichtung 7 in der Lokomotive 1 vorgesehen sein, wobei die Datensendung durch Einrichtungen der normalerweise multipolaren Sendeleitung (UIC-Leitung) erfolgt. Ein Sendesystem dieser Art ist nicht den Störungen ausgesetzt, die bei Funk- oder Ultraschallverbindungen auftreten, wobei jedoch spezielle Probleme an den Verbindungskupplungen der Leitungen zwischen den einzelnen Wagen auftreten können, wenn die Kupplungen häufig getrennt werden müssen und die Kontaktsicherheit der multipolaren Leitung durch Ansammlung von Schmutz beeinträchtigt wird.
Zudem wird vorgeschlagen ein Glasfaserkabel, das durch den gesamten Zug verläuft, zur Datensendung zu verwenden, wobei jedoch, abgesehen von der grundsätzlichen Unanfälligkeit dieses Systems gegenüber Störungen, Probleme an den Verbindungspunkten zwischen den einzelnen Wagen in derselben Weise auftreten können, wie wenn die multipolare Leitung Verwendung findet. Faseroptische Lichtleiter können nur dann in zweckmäßiger Art verwendet werden, wenn die vorbestimmte Zugverbindung, die aus einer Vielzahl von Wagen besteht, nicht oder nur sehr selten getrennt wird, da in diesem Fall eine Schmutzansammlung an den Verbindungspunkten weitgehend vermieden wird (wie etwa beim Fall des ICE-Triebwagens der Deutsche Bahn AG). In diesem Fall dient die multipolare Leitung der Glasfaserverbindung ebenfalls als Datenbus des gesamten Zuges.
Die Verwendung der Überwachungseinrichtung 6 am Ende des Zuges erfordert jedoch die Möglichkeit der Zufuhr elektrischen Stroms zur Überwachungseinrichtung 6, um einen fortlaufenden Betrieb sicherzustellen. Für den Fall von Passagierwagen ist normalerweise eine elektrische Stromversorgung vorgesehen, da jeder Wagen mit elektrischem Strom für die Beleuchtung und die Heizung von der Lokomotive mit Hilfe einer Verteilerschiene versorgt ist, die durch den gesamten Zug verläuft. Diese elektrische Stromversorgung kann für die Speisung der Überwachungseinrichtung 6 verwendet werden, die sich am Ende des Zuges befindet.
Darüber hinaus fahren eine Große Zahl von Personenzügen mit Wagen in einer festen Verbindung, wobei die einzelnen Wagen voneinander nur selten getrennt werden. Dasselbe trifft für den Personenzugbetrieb mit Triebwagenzügen zu, so dass sich in diesem Fall die Verwendung von Datenleitungen in Gestalt elektrischer Leitungen oder von Glasfaserverbindung empfiehlt.
Wenn jedoch Güterzüge in ähnlicher Weise in der Überwachung zu Integrität des Zuges enthalten sein sollen, ist es nicht möglich, die Integrität des Zuges mit Hilfe durchgehender elektrischer Leitungen oder Glasfaserverbindungen zu überwachen, da Güterwagen nicht mit der geeigneten Einrichtung ausgestattet sind und uneingeschränkt in sich fortwährend ändernden Zügen verwendet werden. Zudem sind Güterwagen nicht mit einer elektrischen Stromversorgung ausgestattet, da bei einem herkömmlichen Betrieb lediglich Personenwagen eine Stromversorgung über die Verteilerschiene des Zuges enthalten oder mit einer eingebauten Stromversorgung durch einen Generator und eine Batterie ausgestattet sind.
Wenn ein derartiger Güterzug in der Überwachung der Integrität eines Zuges enthalten ist, so ist es nach dem Stand der Technik notwendig, dass die entsprechende Überwachungseinrichtung am Ende des Zuges angeordnet ist und weiterhin eine zuverlässige elektrische Stromversorgung für die Überwachungseinrichtung vorgesehen ist. Die Erfassung von Daten für die Überwachung der Integrität eines Zuges einschließlich der Einrichtungen, die an der Vorderseite und dem Ende des Zuges angeordnet sind, verlangt somit einen beträchtlichen Aufwand an technischem Gerät. Weiterhin muss bei einem uneingeschränkten Wechsel der Güterwagen zwischen unterschiedlichen Zügen, wie es normalerweise bei Güterwagen der Fall ist, darauf geachtet werden, dass der letzte Güterwagen eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Integrität des Zuges enthält, und dass die Überwachungseinrichtung 6 entfernt oder abgeschaltet wird, wenn der entsprechende Güterwagen nicht länger als letzter Wagen in einem neuen Zugsystem angehängt ist. Somit sind Logistikeinrichtungen für die Bereitstellung der entsprechenden Überwachungseinrichtung, für die Wartung und Versorgung der Überwachungseinrichtung und für eine sinnvolle Verwendung der Überwachungseinrichtung im jeweiligen Güterzug erforderlich.
Abgesehen von der Einrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges, die im Zug an sich angebracht ist, gibt es hier und da stationäre Überwachungseinrichtungen in Gestalt von Achszähleinrichtungen entlang spezieller Streckenabschnitte, die die Achsen eines vorbeifahrenden Zuges zählen und entsprechende Informationen einem zentralen Steuerendgerät zuführen. Stationäre Achszähleinrichtungen dieser Art sind lediglich dazu eingerichtet, die Integrität des Zuges an bestimmten Stellen im Streckennetz einer Eisenbahngesellschaft zu überwachen, so dass, abgesehen vom beträchtlichen Aufwand des technischen Gerätes, die geringe Flexibilität einer derartigen Einrichtung einen Nachteil darstellt.
KURZE ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
Bei einer Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 und 6 beschrieben ist, wird die sichere Überwachung der Integrität eines Zuges auf einfache Art und Weise mit einem deutlich reduzierten Aufwand an technischem Gerät selbst im Fall wahlweise zusammengestellter Züge und unabhängig von den Wagen sichergestellt, die im Zug verwendet werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist wenigstens eine Sensoreinrichtung in der Einrichtung zur Überwachung der Integrität eines Zuges vorgesehen, die Betriebsparameter der enthaltenen Wagen, wie etwa der Lokomotive und der angehängten Personen- oder Güterwagen, erfasst. Die Sensoreinrichtung ist mit der Steuereinrichtung verbunden, um die Informationen, die von der Sensoreinrichtung erzeugt werden, zur Steuereinrichtung zu senden. Die Steuereinrichtung führt die Integritätsüberwachung des Zuges aus, wobei die Betriebsparameter, die von der Sensoreinrichtung erfasst werden, mit vorbestimmten Werten derartiger Betriebsparameter verglichen werden und die Integrität des Zuges aus den Vergleichsergebnissen abgeleitet wird.
Die Überwachungseinrichtung und die Erfassung der Betriebsparameter der enthaltenen Wagen sind ausschließlich an einem Ende des Zuges, vorzugsweise in der Lokomotive am vorderen Ende des Zuges vorgesehen, so dass der Aufwand des technischen Gerätes deutlich verringert ist, da keine Überwachungseinrichtungen in Verbindung mit Sende- und Empfangseinrichtungen am Ende des Zuges erforderlich sind. Die Betriebsparameter, die von der Sensoreinrichtung erfasst werden, werden im Bezug auf vorbestimmte Werte derartiger Betriebsparameter bewertet, so dass ein spezieller Zustand des Bremssystems des Zuges aus dem Vergleich der vorbestimmten Werte mit den momentan gemessenen Werten abgeleitet werden kann, wobei auf dieser Basis die Integrität des Zuges weiter bestimmt wird.
Auf diese Weise ist ein hohes Sicherheitsniveau der Überwachung der Integrität eines Zuges garantiert, während gleichzeitig eine einfache Handhabung und ein geringer Aufwand an Gerätschaften sichergestellt sind. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in beliebigen Wagen verwendet werden, sofern die entsprechenden Sensoren und die Steuereinrichtung zentral in einem Wagen angebracht sind. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet zuverlässig, wobei die Genauigkeit der Erfassung nicht durch beeinträchtigte Funkverbindungen oder durch eine unzulängliche Funk- oder Ultraschallverbindung in einem Tunnel beeinträchtigt wird. Darüber hinaus ist die uneingeschränkte Verwendung der Wagen unabhängig davon sichergestellt, ob Personenwagen und Güterwagen betroffen sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Anordnung eines Zuges, der eine Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges enthält, die an einem Ende des Zuges angeordnet ist; und
2 zeigt eine Zuganordnung, die eine Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges enthält, die gemäß dem Stand der Technik auf beide Enden des Zuges verteilt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt eine Zuganordnung, bei der die Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges verwendet wird. Teile derselben Art sind mit denselben Bezugszeichen in 1 und 2 versehen.
Eine Bremsleitung 5 wird mit Druckluft durch einen Kompressor 4 versorgt, der in einer Lokomotive 1 angeordnet ist. Die Bremsleitung 5 verläuft durch den gesamten Zug von der Lokomotive 1 über angehängte Wagen 2 zu einem letzten Wagen 3. In der Lokomotive 1 befindet sich weiterhin eine Sensoreinrichtung 6, die als Überwachungseinrichtung dient, wie auch eine Steuereinrichtung 7, die mit der Sensoreinrichtung 6 verbunden ist, und die die Daten empfängt und verarbeitet, die von der Sensoreinrichtung 6 zugeführt werden.
Somit ist die gesamte Vorrichtung zur Überwachung der Integrität eines Zuges in einem Wagen des Zuges, vorzugsweise in der Lokomotive 1 als erstem Wagen angebracht, so dass auf entsprechende zusätzliche Einrichtungen, wie etwa weitere Sensoren an Orten im Zug, d.h. in anderen Wagen, verzichtet werden kann. Auf diese Weise entsteht nicht das Problem insbesondere im Fall von Güterwagen, die nicht mit einer unabhängigen Stromversorgung ausgestattet sind, um eine getrennte Stromversorgung bereitzustellen, die der jeweiligen Sensor- oder Überwachungseinrichtung zugewiesen ist.
Die Steuereinrichtung 7, die sich in der Lokomotive 1 befindet, führt die Überwachung der Integrität des Zuges auf der Basis der Sensorsignale aus, die von der Sensoreinrichtung 6 über die Betriebsparameter der Lokomotive 1 und des gesamten Zuges zugeführt werden.
Im Detail verarbeitet die Steuereinrichtung 7 auf der Basis der Informationen, die von der Sensoreinrichtung 6 zugeführt werden, sämtliche Tätigkeiten des Lokführers, wie etwa das Befüllen der Bremsleitung 5 des Bremssystems des Zuges mit Druckluft, das Lösen der Bremse, unterschiedliche Bremsvorgänge, um den Zug zu bremsen oder die Geschwindigkeit weiter zu verringern, bis der Zug anhält, die Fahrtgeschwindigkeit des Zuges und die Zahl der angehängten Wagen 2, 3.
Wenn die Betriebsparameter insbesondere des Bremssystems des Zuges erfasst werden, werden der Luftdruck, der in der Bremsleitung 5 herrscht, das Luftvolumen, das für den gesamten Zug erforderlich ist, um die Bremse zu lösen, der Luftverlust infolge unvermeidlicher Undichtigkeiten des Bremssystems (insbesondere der Druckluftkupplungen zum Verbinden der Bremsleitung zwischen den einzelnen Wagen), die Bremsanweisungen, die vom Lokführer gegeben werden, und die entsprechenden Zeitpunkte zum Senken oder Anheben des Luftdrucks der Bremsleitung erfasst.
Die Betriebsparameter des Zuges, die während des Anhaltens oder des Fahrens des Zuges erfasst werden und insbesondere die Betriebsparameter des Bremssystems werden mit vorbestimmten Werten derartiger Betriebsparameter im Bezug auf eine Bewertung zur Ermittlung von Informationen über die Integrität des Zuges verglichen. Die Größe der Abweichungen, die aus dem Vergleich der jeweils tatsächlich gemessenen Betriebsparameter eines speziellen Betriebszustandes mit den vorbestimmen Werten derartiger Betriebsparameter derselben Betriebszustände abgeleitet werden, gestattet eine Feststellung darüber, ob eine unerwünschte Trennung des Zuges, eine Betriebsstörung (Beeinträchtigung des Betriebs) oder ein normaler Betrieb (problemloser Betrieb) vorliegt.
Eine Trennung des Zuges verursacht beispielsweise ein Lösen der Druckluftkupplungen der Bremsleitung zwischen den Wagen, so dass der Luftdruck der Bremsleitung rapide abfällt. Dasselbe trifft auf einen rapiden Stopp zu, der durch den Lokführer in der Lokomotive 1 ausgelöst wird, während der Zug fährt. Im letztgenannten Fall jedoch, wird die Steuereinrichtung 7 der Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges mit der zusätzlichen Information versorgt, dass der rapide Stopp durch eine Maßnahme ausgelöst wurde, die vom Lokführer ergriffen wurde, so dass keine unerwünschte Trennung des Zuges angenommen wird.
Fällt der Luftdruck der Bremsleitung während eines problemlosen Betriebs, d.h. während einer problemlosen Fahrt des Zuges, langsam ab, wird das Vorhandensein einer geringfügigen Undichtigkeit des Bremssystems des Zuges daraus abgeleitet und der Kompressor 4, der sich in der Lokomotive 1 befindet, in geeigneter Weise gesteuert, um die Bremsleitung zusätzlich mit Druckluft zu versorgen, damit der Luftdruck erreicht wird, der für einen Fahrbetrieb erforderlich ist. Der Luftdruck wird derart geregelt, dass er den Pegel erreicht, der für den Fahrbetrieb notwendig ist.
Die vorbestimmten Werte der Betriebsparameter sind im voraus durch Versuche oder durch Berechnung unter Berücksichtigung entsprechender Betriebsbedingungen des Zuges (störungsfreier oder gestörter Betriebs) festgelegt und vorzugsweise im voraus in Gestalt einer Datenbank oder eines Kennfeldes in der Lokomotive 1 in einem geeigneten Speicher gespeichert, oder es besteht die Möglichkeit der Sendung eines vollständigen und aktualisierten Datensatzes von einem stationären zentralen Steuerendgerät zur Steuereinrichtung 7 in der Lokomotive 1.
Die Werte der Betriebsparameter, die im voraus gespeichert sind, können zusätzlich aktualisiert und/oder korrigiert und durch entsprechende Eingaben des Lokführers ergänzt werden.
Somit ist eine vollständige Datenbank für die Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges im Hinblick auf die Betriebsparameter des Zuges und insbesondere die Charakteristikkurven zum Einsetzen und Lösen der Wagenbremsen (Zeiten die für das Einsetzen des Bremssystems erforderlich sind) verfügbar. Wenn die vorbestimmten Werte der Betriebsparameter verglichen werden, werden die momentan zugeführten Betriebsbedingungen des Zuges in die Bestimmung der Integrität des Zuges eingeschlossen. Im Detail kann sich dies beispielsweise auf die Werte der Fahrgeschwindigkeit, die Führung der zu befahrenden Strecke und das Zuggewicht beziehen. Es ist notwendig, die Fahrgeschwindigkeit des Zuges zu berücksichtigen, da die Bremseigenschaften (Geschwindigkeit der Reaktion der Bremsen und Ausmaß der Bremskraft) wenigstens teilweise an den einzelnen Radbremsen der Wagen in Abhängigkeit der Geschwindigkeit beeinflusst werden.
Im Bezug auf die Streckenführung ist die Verwendung sehr langer Gradientenlinien relevant, während das Zuggewicht, d.h. das Gewicht jedes einzelnen Wagens, die Bremseigenschaften des gesamten Zuges beeinflusst.
Die oben erwähnten beeinflussenden Faktoren können bei den vorbestimmten Werten der Betriebsparameter bedarfsabhängig berücksichtigt werden, so dass die vorbestimmten Werte der Betriebsparameter in geeigneter Weise für den gegebenen Vergleichsvorgang gewählt, eingestellt oder korrigiert werden können, und werden in Verbindung mit den Anweisungen des Lokführers zum Einsetzen oder Lösen der Bremse verwendet, um das Luftströmungsvolumen und das zu erwartenden Luftvolumen zu bestimmen, das fortwährend der Bremsleitung zugeführt werden muss. Somit wird die Integrität des Zuges im wesentlichen auf der Basis des Luftvolumens bestimmt, das während des Betriebs des Zuges für unterschiedliche Bremsvorgänge verwendet wird.
Vor der Abfahrt eines Zuges ist es jedoch erforderlich, die Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges derart zu kalibrieren, dass die Vorrichtung mit den aktuellen Daten versorgt wird, die den Betriebszustand des Zuges betreffen.
Dies erfolgt mit einem sogenannten Bremstest, der nach jeder Zugzusammenstellung und nach jedem Wagentausch (größere oder kleinere Anzahl von Wagen) vor der Abfahrt ausgeführt werden muss.
Bei einer Anweisung durch den Lokführer wird die Bremsleitung 5 des gesamten Zuges mit Hilfe des Kompressors 4 gefüllt, der sich in der Lokomotive 1 befindet, wobei vom Zugpersonal optisch geprüft wird, ob sämtliche Bremsen des Zuges angeschlossen sind, sämtliche Wagen des Zuges ordnungsgemäß mit der Bremsleitung verbunden sind und sämtliche einzelnen Radbremsen der Wagen gelöst sind. Der Bremstest dient insbesondere zur Bestimmung, ob die Druckluft ungehindert zum Ende des Zuges gelangt, ob sämtliche Bremsen auf diese Weise durch den Lokführer betätigt werden können und ob die Bremsen der einzelnen Wagen ordnungsgemäß arbeiten.
Während des Bremstestes mit einer vollständig gefüllten Bremsleitung 5 erfasst die Steuereinrichtung 7 in der Lokomotive 1 das Luftvolumen, das für den gesamten Zug erforderlich ist, um die Bremse zu lösen, und die Luftverlustrate infolge unvermeidlicher geringer Undichtigkeiten.
Der Bremstest umfasst weiterhin das Aktivieren der Bremsen, d.h. das Betätigen der Bremsen durch geeignetes Verringern des Luftdrucks in der Bremsleitung 5. In derselben Weise wie beim Lösen der Bremsen, prüft das Zugpersonal optisch, ob sämtliche Bremsen ordnungsgemäß betätigt sind. Durch diese Maßnahme erfasst die Steuereinrichtung 7 die Geschwindigkeit des Druckabfalls in der Bremsleitung 5, wenn ein rapider Stopp eingeleitet wird.
Nach dem oben beschriebenen Bremstest, den die Eisenbahngesellschaften unabhängig von zusätzlichen Inspektionen des Bremssystems aus Sicherheitsgründen ausführen, wird die Vorrichtung zur Überwachung der Integrität eines Zuges mit den entsprechenden Aktualisierungen versorgt, so dass die Integrität des Zuges zuverlässig in Übereinstimmung mit den Veränderungen des Luftdrucks, der in der Bremsleitung erfasst wird, und der zugeführten und abgelassenen Druckluft bestimmt werden kann.
Die tatsächlichen Betriebsparameter, die während eines Stopps des Zuges erfasst werden, insbesondere die des Bremssystems, dienen als Basis der Bestimmung der Integrität des Zuges, wenn der Zug fährt, und bilden die Verarbeitungsgrundlage für Datenverarbeitungsvorgänge, die von der Steuereinrichtung 7 in der Lokomotive 1 ausgeführt werden.
Während der Fahrt können die aktuellen Werte fortwährend oder in kurzen Intervallen erfasst werden, wobei die jeweiligen Zeitintervalle in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Zuges, insbesondere in Abhängigkeit der Fahrtgeschwindigkeit bestimmt werden.
Gemäß der oben erfolgen Beschreibung ist die Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges vorzugsweise im ersten Wagen des Zuges, d.h. in der Lokomotive, angeordnet. Die vorliegende Ausführungsform der Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, da Bestandteile der Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges auch in einem Wagen angebracht sein können, der sich direkt hinter der Lokomotive befindet, sofern ein derartiger Wagen mit einer geeigneten elektrischen Stromversorgung ausgestattet und mit der Lokomotive zur Datensendung vorzugsweise über eine elektrische Leitung verbunden ist.
Eine derartige Anordnung der Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges in einem Wagen des Zuges, vorzugsweise in der Lokomotive 1, kann auch verwendet werden, wenn der Typ des Zuges ein Wendezug ist, bei dem sich die Lokomotive nicht am Anfang des Zuges sondern an einem beliebigen Ort im Zug oder am Ende des Zuges befindet. Wenngleich eine Trennung des Zuges, der von der Lokomotive geschoben wird, unwahrscheinlich ist, dienen Wendezüge der Änderung der Fahrtrichtung ohne Entfernen der Lokomotive in einer Endstation, so dass im Falte eines Wendezuges ebenfalls sehr häufig die Situation auftritt, dass sich die Lokomotive am vorderen Ende des Zuges befindet.
Die Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges kann ebenfalls in einem Fahrzeugsteuersystem enthalten sein und auf Anfrage oder in bestimmten Zeitintervallen Ergebnisse der Erfassung, die die Integrität des Zuges betreffen, zu einem zentralen Steuerendgerät für die Streckenbestimmung beispielsweise mit Hilfe einer Funksendeleitung senden.
Die Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges gemäß der vorherigen Beschreibung bietet den Vorteil für den Betriebsablauf, dass die Integrität des Zuges in einfacher Art und Weise und mit geringem Aufwand an technischem Gerät erfasst werden kann, wobei der Zug relativ schnell nach dem Rangieren von Güterwagen in einem Rangierbahnhof abgefertigt werden kann.
Die Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges bietet Betriebsvorteile in Verbindung mit Güterzügen, bei denen die einzelnen Wagen fortwährend neu rangiert werden. Die Ausführung des Bremstests zum Kalibrieren der Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges und zum Erfassen der grundlegenden Betriebsparameter des jeweiligen Zuges stellt keinen Nachteil dar, da der Bremstest vor der Abfahrt in jedem Fall in der beschriebenen Art und Weise für jeden Zug unabhängig seines Rangierens ohne Rücksicht auf die Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eine Zuges oder zusätzlicher Maßnahmen ausgeführt werden muss. Für den Fall der oben beschriebenen Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges müssen keine teueren Überwachungseinrichtungen für eine Anordnung am Ende des Zuges vorgesehen werden, wodurch die möglichen Probleme, die damit verbunden sind, wenn der Zug einen Tunnel durchfährt, vermieden werden.
Zudem kann eine defekte Bremse entdeckt werden, wobei die Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges für den Fall anschließender Änderungen des Bremssystems bei einem vorbestimmten Rangieren des Zuges – wenn etwa infolge einer Fehlfunktion ein Teil der Wagen nicht länger mit der Bremsleitung verbunden ist und somit nicht mehr gebremst werden kann – in der Lage ist, diesen Fehler ausfindig zu machen, da sämtliche grundlegenden Daten (Ausgangswerte der Betriebsparameter) für das spezielle Rangieren des Zuges während des unerlässlichen Bremstestes vor der Abfahrt des Zuges gesammelt wurden und die ursprüngliche Zahl der Wagen des Zuges in die Steuereinrichtung 7 eingegeben wurde.
Darüber hinaus ist es möglich, Aktualisierungen, die die Geschwindigkeit des Zuges, mit der dieser fahren muss, und die zu befahrende Strecke betreffen, insbesondere für den Fall eine Streckenänderung infolge von technischen Problemen oder Betriebsproblemen zu einer anderen Strecke, die ursprünglich nicht geplant war, automatisch oder auf Anfrage vom zentralen Steuerendgerät zur Steuereinrichtung zu senden, die sich in der Lokomotive befindet, so dass auf diese Weise die Daten, die in der Steuereinrichtung gespeichert sind, geändert, korrigiert und/oder ergänzt werden können.
Wenngleich die Erfindung im Zusammenhang mit unterschiedlichen speziellen Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass die Erfindung mit Abänderungen innerhalb des Geltungsbereiches der Ansprüche, wie er durch die Ansprüche 1 und 6 definiert ist, in Praxis umgesetzt werden kann.

Claims

Vorrichtung zum Überwachen der Integrität eines Zuges, die umfasst: wenigsten eine Sensoreinrichtung (6) zum Erfassen von Betriebparametern von Wagen (2, 3) eines Zuges; und eine Steuereinrichtung (7), die mit der Sensoreinrichtung (6) verbunden und an einem Ende des Zuges angeordnet ist, um Überwachung der Integrität des Zuges zu steuern, wobei die Steuereinrichtung die durch die Sensoreinrichtung (6) erfassten Betriebparameter mit vorgegebenen Werten der Betriebsparameter vergleicht und die Integrität in Reaktion auf das Ergebnis des Vergleichs herleitet, und die Sensoreinrichtung (6) die vorgegebenen Werte der Betriebparameter erfasst, wenn ein Bremstest für den gesamten Zug ausgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinrichtung (6) Betriebsparameter einer Bremsleitung (5) erfasst, die durch den gesamten Zug verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Betriebsparameter wenigstens einen Luftdruck der Bremsleitung (5) an einem entsprechenden Ende des Zuges, eine Luftmenge, die in die Bremsleitung strömt, um ein Bremssystem auszulösen, eine Luftverlustrate, jeweilige Zeiten des Verringerns oder Erhöhens von Luftdruck der Bremsleitung (5) und alle von einem Zugführer gegebenen Befehle umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sensoreinrichtung die Betriebsparameter von einer einzelnen Position des Zuges erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Sensoreinrichtung (6) zum Erfassen der Betriebsparameter in der Lokomotive (1) oder in einem Wagen (2) ange ordnet ist, der direkt hinter der Lokomotive (1) fährt und mit der Lokomotive (1) verbunden ist.
Verfahren zum Überwachen der Integrität eines Zuges, das umfasst: Erfassen von Betriebsparametern von Wagen (2, 3) eines Zuges durch wenigstens eine Sensoreinrichtung (6); und Steuern der Überwachung der Integrität des Zuges mit einer Steuereinrichtung (7), die mit der Sensoreinrichtung (6) verbunden und an einem Ende des Zuges angeordnet ist, wobei die Betriebsparameter, die durch die Sensoreinrichtung (6) erfasst werden, mit vorgegebenen Werten der Betriebsparameter verglichen werden, die vorgegebenen Werte der Betriebsparameter durch die Sensoreinrichtung (6) erfasst werden, wenn ein Bremstest für den gesamten Zug ausgeführt wird und die Integrität des Zuges in Reaktion auf das Ergebnis des Vergleichs hergeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erfassten Betriebsparameter und die Informationen über die Integrität des Zuges automatisch oder auf Anforderung zu einer zentralen Steuerstation gesendet werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine Fahrtgeschwindigkeit des Zuges und Informationen bezüglich einer Eisenbahnstrecke, die zu benutzen ist, in den gespeicherten Parametern berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei eine zentrale Steuerstation aktuelle Informationen bezüglich der zu benutzenden Eisenbahnstrecke automatisch oder auf Anforderung zu der Steuereinrichtung (7) sendet.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Betriebsparameter kontinuierlich an einer einzelnen Position des Zuges in vorgegebenen Zeitintervallen automatisch oder auf Befehl des Lokführers erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die vorgegebenen Zeitintervalle zum Erfassen der Betriebsparameter durch die Sensoreinrichtung (6) in Reaktion auf die Fahrtgeschwindigkeit und den Typ des Zuges oder in Reaktion auf die Befehle eines Zugführers reguliert werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die durch die Sensoreinrichtung (6) erfassten Betriebsparameter mit den jeweiligen vorgegebenen Werten der Betriebsparameter für entsprechende Betriebsbedingungen des Zuges verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Bestimmung der Integrität des Zuges in Reaktion auf Mengen von Luft durchgeführt wird, die in die Bremsleitung (5) hinein und aus ihr heraus strömen, wenn der Zug betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei Daten bezüglich einer Betriebskennlinie des Bremssystems beim Anziehen und Lösen der Bremsen in den gespeicherten vorgegebenen Werten der Betriebsparameter berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei im Zusammenhang mit dem Bremstest der Zugführer Daten bezüglich des Zuges in die Steuereinrichtung (7) eingibt oder diese Daten von der zentralen Steuerstation zu der Steuereinrichtung (7) gesendet werden.