Verfahren und Einrichtung zum kontinuierlichen Auswerten von Empfangssignalen in Eisenbahngleisstromkreisen

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Eisenbahngleisstromkreis. Eine Patentanmeldung für einen Eisenbahngleisstromkreis wurde beim europäischen Patentamt unter der Nummer 06 022 614.9 eingereich und vor der Veröttentlichung zunickgezogen.

[0002] Dort wird ein Verfahren und System zur Gleisfreimeldung eines Abschnitts einer Gleisstrecke vorgeschlagen, bei dem:

a) eine Länge des Abschnitts über einen an zwei Enden unterbrochenen Schienenstrang definiert wird;

b) an einem Ende des Schienenstranges eine Wechselspannung mit zwei alternierenden Frequenzen als Eingangssignal eingespeist wird;

c) an dem anderen Ende des Schienenstranges ein Ausgangssignal abgegriffen wird;

d) das abgegriffene Ausgangssignal hinsichtlich seiner Anteile in den beiden Frequenzen analysiert wird; und

e) in Abhängigkeit von der Analyse anhand von Grenzwertvergleichen entschieden wird, welchen Zustand der Gleisabschnitt aufweist.

Stand der Technik und Aufgabe

[0003] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Auswerten von Empfangssignalen in Eisenbahngleisstromkreisen. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Gleisfreimeldung unter der Verwendung von Gleisstromkreisen.

[0004] Für die Betriebsführung von Eisenbahnen ist die Information über die Belegung eines Gleisabschnitts durch ein Fahrzeug unbedingt erforderlich. Sie spielt beim Stellen und Auflösen von Fahrstrassen als eine sicherheitskritische Grösse eine wichtige Rolle. Für die Erkennung einer Belegung existieren zahlreiche verschiedene Techniken. Ausgangslage dieser Erfindung ist der weit verbreitete Gleisstromkreis mit dem klassischen technischen Ansatz des Stromkreises. Das Funktionsprinzip ist relativ einfach und wird kurz vorgestellt. Eine Schiene des zu überwachenden Gleisesabschnittes wird gegen den benachbarten Gleisabschnitt an einer Schiene oder beiden Schienen aufgetrennt und isoliert. Der Sender legt an einem Ende des isolierten Abschnitts eine Spannung an. Der Empfänger am anderen Abschnittsende wertet diese Spannung aus. Wenn ein Zug in den Abschnitt einfährt, schliessen seine Achsen die zwei gegeneinander isolierten Schienen des Gleises kurz und legen das Gleis an das gleiche Bahnerdpotential. Das Empfangssignal wird dadurch weitgehend unterdrückt. Die Auswertung nach dem Empfänger meldet dadurch den Abschnitt als belegt.

[0005] Auf diesem Grundprinzip aufbauend existiert eine Vielzahl von sehr unterschiedlichen Produkten. Sie unterscheiden sich wesentlich in Bezug auf das gewählte Sendesignal und die Auswertung im Empfangsteil. Es gibt auch so genannte stossfreie Gleisstromkreise. Diese haben jedoch eine gewisse Überlappung an den Grenzen zwischen zwei benachbarten Kreisen. Dadurch sind trennscharfe Belegungen, so zum Beispiel im Bereich von Weichen und Kreuzungen nicht möglich.

[0006] Eine im Stand der Technik bekannte Ausführungsform ist der klassische DC-Gleisstromkreis. Dieses Prinzip betreibt einen DC-Stromkreis am Gleisabschnitt und darin liegen seriell die zwei Schienen mit der variablen Grösse des Bettungswiderstandes. Der Achsnebenschluss bei einer Befahrung reduziert den Widerstand im Kreis. Das Prinzip arbeitet wie In der Figur 1 dargestellt. Die einfachste Lösung ist die Verwendung eines Relais als Empfänger seriell im Stromkreis für die Detektion der Belegung des Abschnittes.

[0007] Eine weitere bekannte Ausführungsform sieht die Speisung des GSK (Gleisstromkreises) mittels eines Drehstromnetzes vor. Dabei kommt es bei einer Befahrung zu einer Verstimmung einer Einrichtung einer Art von Differenzial-Transformator oder auch eine Art elektrischer Welle respektive Motor. Beim Hersteller Siemens wird ein solches Produkt als Motorrelais bezeichnet. Bei einer Befahrung kommt es zu einer Veränderung des Kreises bezüglich der folgenden Parameter, nämlich Frequenzspektrum, Phase, Leistung. Dabei wirkt die Masse des Motor-Rotors als ein Trägheitsfilter mit Anzugsverzögerung zum Unterdrücken von kurzzeitigen Störeinwirkungen.

[0008] Das Prinzip eines GSK betrieben mit einer Spannung über 100V AC (meist 230V) mit 50 Hz oder 60 Hz, im kontinuierlichen Betrieb oder im Pulsbetrieb ist ebenfalls bekannt. Die vergleichsweise hohe Spannung wird für das Aufbrechen der Isolationsschichten wie z.B. Rost auf den Schienenrollflächen bei nicht regelmässiger Befahrung eingesetzt. Durch die hohen Leistungen werden die erforderlichen Störabstände geschaffen. Solche GSK bilden jedoch auch infolge der Spannungshöhe eine potentielle Gefährdung für Mensch und Tier insbesondere im Bereich von Bahnübergängen.

[0009] Ausgehend von diesem Stand der Technik bleibt es daher dennoch wünschenswert, die Zuverlässigkeit von Gleisstromkreisen und ihre Robustheit verbessern zu können. Dabei sind die elektromagnetischen Störeinflüsse, verursacht durch die Traktion ein wichtiger Teil. Generell ist die Auswertung des Empfangssignals derart zu optimieren, dass weitest gehend die gesamte darin enthaltene implizite Information zur Belegung des überwachten Gleisabschnittes erfasst werden kann.

[0010] Hierzu werden durch die internationale Patentanmeldung WO 2008/052643 A2 ein System und ein Verfahren zur Gleisfreimeldung eines Abschnitts einer Gleisstrecke vorgeschlagen, bei denen:

a) eine Länge des Abschnitts über einen an zwei Enden vorzugsweise an einem Gleis unterbrochenen Schienenstrang definiert wird;

b) an einem Ende des Schienenstranges eine Wechselspannung mit zwei alternierenden Frequenzen als Eingangssignal eingespeist wird;

c) an dem anderen Ende des Schienenstranges ein Ausgangssignal abgegriffen wird;

d) das abgegriffene Ausgangssignal hinsichtlich seiner Eigenschaften im Bezug auf den Aufbau des Sendesignals analysiert wird; und

e) in Abhängigkeit von der Analyse anhand von Grenzwertvergleichen entschieden wird, welchen Zustand der Gleisabschnitt aufweist.

[0011] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung nun mehr die Aufgabe zugrunde, für ein Verfahren gemäss der WO 2008/052643 A2 die Fehleroffenbarungszeiten in Gleisstromkreisen weiter zu verbessern.

[0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Verfahren zur Gleisfreimeldung eines Abschnitts einer Gleisstrecke durchgeführt wird, bei dem:

a) eine Länge des Abschnitts über einen an zwei Enden unterbrochenen Schienenstrang definiert wird;

b) an einem Ende des Schienenstranges eine Wechselspannung mit zwei alternierenden Arbeitsfrequenzen, die aus einer vorbestimmten Gruppe von drei Arbeitsfrequenzen ausgewählt werden, als Eingangssignal eingespeist wird;

c) an dem anderen Ende des Schienenstranges ein Ausgangssignal abgegriffen wird;

d1) das abgegriffene Ausgangssignal hinsichtlich seiner Eigenschaften im Bezug auf den Aufbau des Eingangssignals dreikanalig analysiert wird, wobei:

d2)

• in einem ersten Pfad bei eindeutigen Signalen in den beiden alternierend gesendeten Arbeitsfrequenzen anhand des summierten Signalpegels für beide verwendeten Arbeitsfrequenzen eine Bewertung des Ausgangssignals vorgenommen und daraus der Zustand des Gleisabschnitts ermittelt wird;
• in einem zweiten Pfad die Sendephasen und die Sendepausen der beiden alternierend gesendeten Arbeitsfrequenzen anhand einer Paketauswertung separat bewertet wer den um den Eintretenszeitpunkt eines betriebshemmenden Zustandes beim Auftreten einer störungsüberlagerten Arbeitsfrequenz zu verzögern; und
• in einem dritten Pfad ein Signalpegel auf der dritten nicht in den betrachteten, aber in einen Nachbarabschnitt eingespiesenen Arbeitsfrequenz bewertet wird und ein Stö
• rungszustand angenommen wird, wenn ein Signalpegel auf der dritten Arbeitsfrequenz detektiert wird; und

e) in Abhängigkeit von der Analyse anhand von Grenzwertvergleichen mittels einer Pfadumschaltungslogik laufend entschieden wird, welcher der drei Auswertungspfade die an ein Stellwerk auszugebende Belegungs- und Zustandsmeldung über den Zustand des Gleisabschnitts bestimmt.

[0013] Damit trägt die dreikanalige Auswertung zu einer verbesserten Ausfallerkennung mit verkürzten Fehleroffenbarungszeiten bei.

[0014] Das Verfahren kann weiter in einer Ausgestaltung der Erfindung dahingehend ertüchtigt werden, dass die sehr leistungsfähige Signalverarbeitung auf der Basis von mathematischer Berechnung von Prozessen genutzt wird. Die Verarbeitung erfolgt in Echtzeit mit einem für die Aufgabenstellung geeigneten Signal-Daten-Akquisitionsraster. Die digitalisierten Werte des Empfangssignals werden spezifisch den für die jeweilige Aufgabenstellung ausgebildeten Auswertekanälen zugeleitet.

[0015] Ein universeller Gleisstromkreis (UGSK) wird nachfolgend beschrieben. Das System besteht aus zwei Teilen: dem Teil "Aussenanlage", welche die physikalische Anbindung an die Infrastruktur, das heisst den Gleisabschnitt herstellt, und dem Teil "Innenanlage" im Stellwerk mit der zugehörigen Elektronik für die Signal-Generierung und die Signal-Auswertung für das Bestimmen des Belegungszustandes des zugehörigen Gleisabschnittes auf den Zustand Frei- resp. Belegt resp. gestört.

[0016] Der Teil "Aussenanlage" besteht im Wesentlichen aus den galvanischen Trennstellen meist in Form von Gleistransformatoren des Sende- und Empfangssignals mit den zugehörigen Filter-Beschaltungen an beiden Abschnittsenden des Kreises. Sie transformieren die gesendete hohe Spannung auf dem Kabel zum Stellwerk in eine für Gleisanlagen zulässige Kleinspannung von wenigen Volt. Sie sind zusätzlich mit einem Hochpassfilter ausgerüstet. Diese schützen die Elektronik des Senders und Empfängers vor den energiereichen Störeinwirkungen der Traktionsströme aus den 16,7 Hz resp. 50 Hz Traktionsnetzen der Bahnen.

[0017] Der Teil "Innenanlage" besteht in der Speisung aus zwei Varianten

Variante 1: Einer streng zweikanaligen Ausführung der Spannungsversorgung, (in Figur 2 dargestellt) oder einer

Variante 2: Einer einfachen jedoch streng überwachten Speisung auf Unter- und Überspannung und einer Entkopplung der daran liegenden Verbraucher nach dem Stand der Technik, beispielhaft mittels Drosseln.

[0018] Die Signalauswertung ist ein zweikanaliges System mit geeigneten Steuer- und Recheneinhelten für die differenzierte Ermittlung der Belegungszustände und deren Weitergabe an das Stellwerk. Eine Potentialtrennung der Sende- und Empfangsleitung ist realisiert. Vorteilhaft werden Sicher heitsrelais für die Zustandsausgabe eingesetzt. Sender und Empfänger befinden sich räumlich aus störbeeinflussungstechnischen nahe beieinander.
Die detaillierte Beschreibung des (Auswerte)Verfahrens und der Vorrichtung erfolgt in den nachfolgenden Kapiteln nach der Methode top-town".

1 Beschreibung des Systems, der Architektur, des Verfahrens und der Einnrichtung

1.1 Beschreibung der Systemstruktur

[0019] Die Figur 1 zeigt schematisch den Systemaufbau; die Figur 2 entsprechend den Hardware-Aufbau.

1.2 Grundsätze der Sicherheits-Architektur

[0020] Die Architektur ist so ausgelegt, dass sie den geforderten Sicherheitseigenschaften genügen kann. Die Sicherheitsarchitektur umfasst eine volle 2-Kanaligkeit, von den Sekundärwicklungen des Empfangstrafos bis zu den Melderelais. Für die Elektronik-Speisung sind Varianten möglich.

[0021] Die beiden Auswertekanäle sind in der bestimmungsgemässen Funktion der Signalauswertung identisch. Einer der Kanäle übernimmt noch Steueraufgaben wahr so z.B. Taktfrequenz-Generierung, Ansteuerung des Senders, Ansteuerung des Display, und allenfalls weitere Funktionen. Zudem synchronisiert er den zweiten Kanal bezüglich Datenerfassung und Verarbeitung. Eine solche Zuordnung ist vorteilhaft, aber nicht zwingend.

2 Das Verfahren

2.1 Verfahren und Prüfungen zur Beherrschung des sicheren Zustandes

[0022] Die korrekte Arbeitsweise der beiden Kanäle wird zyklisch überprüft, indem die dafür benötigten Daten gegenseitig ausgetauscht und 2-kanalig verglichen werden. Dabei werden kleine Unterschiede, die sich aufgrund von Toleranzen des Analogteils ergeben, toleriert. Dies ist betrieblich insbesondere daher notwendig, weil die Melderelais der beiden Kanäle auch im Grenzbereich von Bewertungszonen (z.B. Frei - Gestört) immer denselben Zustand haben müssen.

[0023] Um sicherzustellen, dass die Störungsmelde-Relais S1; S2, die üblicherweise dauernd angezogen sind, ebenfalls in einen zyklischen Test mit einbezogen werden, ist in Betracht zu ziehen, diese am Ende einer Belegung jeweils kurz abfallen zu lassen und so zu prüfen.

[0024] Um sicherzustellen, dass ein Fehler im A/D-Wandler auch bei über lange Zeit konstantem Empfangssignal schnell aufgedeckt wird, werden die Pegelsignale der Senderspannung und Speisung im selben A/D-Wandler gewandelt, wie das Empfangs-Eingangssignal.

[0025] Das sich kontinuierlich ändernde Sinussignal der Senderspannung, sowie die konstante Speisespannung mit kleiner Variation, die mit Vorteil in die obere Hälfte des AD-Wandlerbereichs gelegt wird (Test des MSB) bewirken somit auch bezüglich Sicherheit einen vorteilhaften Beitrag.

[0026] Folgende Faktoren können die Gefährdungsrate unabhängig von der GSK- Funktionseinheit verschlechtern und sind daher nicht in die Kalkulation mit einzubeziehen:

• Zu tiefer Bettungswiderstand
• Vorschriftswidrige (zu hohe) Einstellung der Sendeleistung
• Schlechter (vorschriftswidriger) Achsnebenschluss (auch lange anhaltende Flatterachse)
• Extreme Störungen (wesentlich grössere, als die spezifizierten 4A Traktionsströme) über längere Zeit (>1s).

2.2 Die Sendesignale für die Einspeisung auf einer Seite des Gleisabschnittes.

[0027] Das Signal, welches auf dem Gleisabschnitt gesendet wird, besteht aus zwei kombinierten Arbeitsfrequenzen.

[0028] Die möglichen Frequenzkombinationen sind:

• Frequenzkombination 1:f_a1 = f_s1    f_a2 = f_s2    f_fr = f_s3
• Frequenzkombination 2:f_a1 = f_s2    f_a2 = f_s3    f_fr = f_s1
• Frequenzkombination 3:f_a1 = f_s1    f_a2 = f_s3    f_fr = f_s2

[0029] Die dritte Frequenz (Fremdfrequenz) ist für die Erzeugung des Sendesignals nicht relevant.

[0030] Jede Arbeitsfrequenz für sich wird nach dem "Sende-Pausen"-Verfahren gesendet. Das Sendesignal ist schematisch in Figur 3 gezeigt. Zueinander sind die Sende- und Pausenphasen der Arbeitsfrequenzen verschoben, so dass Frequenz 1 in der Pause der Frequenz 2 sendet und umgekehrt; Figur 3 illustriert das Sendesignal.

[0031] Die Sendedauer eines "Frequenzpaketes" liegt jeweils bei ca. 300ms. Damit besteht für die Filter die Möglichkeit, einzuschwingen.
Sie kann leicht variieren, da Phasensprünge beim Frequenzwechsel vermieden werden sollen (d.h. einzelne Perioden des Signals müssen zu Ende geführt werden).

[0032] Nachbar-Gleisstromkreise verfügen neben einer beliebigen Frequenz von f1 und f2 über die dritte Frequenz f3. Damit ist ein Übersprechen im Falle einer Isolierstörung durch Detektion erkennbar.

2.3 Grundsätzliche Festlegungen

[0033] Das vom Gleisabschnitt über die Trennstelle anliegende Empfangssignal wird mit einem AD-Konverter digitalisiert und an den Eingang des Filters angelegt. Die Trennstelle ist ausgestattet mit einem Transformator / Überträger und mit Filterelementen zur Eliminierung unerwünschter Traktionseinwirkungen.

[0034] Generell ist die gesamte Datenverarbeitung nach der Analog/Digital-Konvertierung des Empfangssignals bis zur Ausgabe des Belegungszustandes an das Stellwerk durchgehend rein digital. Das heisst, dass die analogen Signale mit der erforderlichen Auflösung diskretisiert sind.

[0035] Figur 4 zeigt die wichtigsten Auswertungspfade und Funktionsblöcke.

• Filterung des Eingangssignals (siehe oben Block "Filterung)
• Vorbearbeitung der gefilterten Sendefrequenzen (siehe oben Blöcke "Absolutwert" und "Signalpegel)
• Berechnung und Auswertung des gemeinsamen Signalpegels (siehe oben Blöcke "Pegeladdition", Pegelbewertung" und "Zustandserkennung")
• Auswertung der Sendephasen und Sendepausen der Arbeitsfrequenzen (siehe oben Blöcke " "Paketauswertung" und "Störungstabelle")
• Auswertung der Fremdfrequenz (siehe oben Block "Isolierstörung")
• Verknüpfung der Ergebnisse (pro Auswertungs-Pfad; Block "Pfadumschaltung)

2.4 Generelle Funktionsweise des Auswerte-Verfahrens

24.1 Die Funktions-Blockdiagramme

[0036] Figur 1 zeigt den Systemaufbau und die Position in der Stellwerk- sowie der Gleisanlage. Figur 2 zeigt die Hardware Achitektur allgemein und weiter gefasst die Unterteilung der Signalauswertung in verschiedene Auswertungspfade und deren Funktionsblöcke. Figur 4 zeigt die Unterteilung der Signalauswertung in Auswertungspfade und Funktionsblöcke. Hier ist für den Fachmann ersichtlich, wie der eigentlichen Signalauswertung die Filterung und Auswertung des Empfangssignals vorangeht.

2.4.2 Die zwei Funktionsblöcke Signal-Filterung und Signal-Auswertung

Signal-Filterung

[0037] In der Stufe Signal-Filterung wird das Empfangssignal in digitaler Form übernommen und die Weiterverarbeitung konditioniert. Dieses wird in die drei Arbeitsfrequenzen für das Verfahren festgelegten Arbeitsfrequenzen f1, f2 und f3 aufgeteilt. Das Verfahren ist so ausgelegt, dass der Rechenaufwand zweckmässig bleibt. Der Aufbau der Filterstruktur wird in Abschnitt 3.1 beschrieben.

Signal-Auswertung

[0038] Im ersten Pfad der Signalauswertung erfolgt die Verarbeitung der gefilterten Sendefrequenzen f1, f2, f3 mit der fortlaufenden Berechnung des Signalpegels für die drei Arbeitsfrequenzen. An diesem Punkt steht somit die Rohinformation der Gleisbelegung, d.h. frei ohne einen Achskurzschluss oder belegt durch einen Achskurzschluss für die weitere Verarbeitung bereit. Situativ können auch durch Traktionsprozesse verursachte und damit dem Sendesignal überlagernde Störgrössen die zwei Nutzsignale beeinträchtigen.

[0039] Die weitere Verarbeitung des Signalpegelverlaufs erfolgt in erfindungswesentlicher Weise parallel auf drei Pfaden. Jeder dieser drei Pfade hat ein spezifisches Signalverarbeitungsverfahren für drei Betriebszustände (Regelbetrieb, gestörter Betrieb und Isolierstörung durch Störeinwirkung benachbarter Kreise) implementiert.

[0040] Diese drei Verarbeitungsverfahren sind nachfolgend beschrieben.

[0041] Im ersten Pfad ist das Verfahren so angelegt, dass bei eindeutigen, nicht oder nur gering mit Störgrössen überlagerten Signalen der Arbeitsfrequenzen anhand des summierten Signalpegels für beide ver wendeten Arbeitsfrequenzen eine Bewertung des Empfangssignals vorgenommen und daraus der Zustand (Frei, Belegt, Störung) des Gleisabschnittes ermittelt wird.
Dieser Pfad erlaubt eine schnelle Auswertung bei Zustandsänderungen der Belegung, weil sich ein Befahrungsereignis im Gleisabschnitt bei einem f1 und f2 gemeinsamen summierten Signalpegel schneller auswirkt, als dies bei einer separaten Bewertung der beiden Frequenzpakete f1 und f2 der Fall wäre.

[0042] Im zweiten Pfad werden die Sendephasen und Sendepausen der beiden Arbeitsfrequenzen separat bewertet. Diese Methode ist zeitaufwändiger, als diejenige des ersten Pfades.
Die Auswertung der einzelnen Zeitabschnitte ist ein Verfahren zum Erreichen einer Verzögerung des Eintretenszeitpunktes des betriebshemmenden Zustandes "Störung" beim Auftreten einer störungsüberlagerten Arbeitsfrequenz.

[0043] Der dritte Pfad schliesslich dient zur Erkennung einer Isolierstossüberbrückung des betrachteten Gleisabschnittes mit einem Nachbarabschnitt. Wird bei der dritten Arbeitsfrequenz in der betrachteten Einheit ein Signalpegel detektiert (verursacht durch einwirkende Störeinflüsse oder eine der Sendefrequenzen eines Nachbarabschnittes der durch die hier betrachtete Einrichtung nicht gesendet wird), so wird der Störungszustand eingenommen.

[0044] Die Auswerteeinheit (Einfliessen der drei Pfade). Die laufenden Belegungsergebnisse der drei Auswerte-Pfade werden entsprechend ihrer Zustände nach einer zweckmässigen Logik verknüpft.

[0045] Im Funktionsblock "Pfad-Umschaltung" wird laufend entschieden, welcher Auswertungspfad die an das Stellwerk auszugebende Belegungs- und Zustandsmeldung mittels Relais bestimmt. Mit dieser Entscheidungslogik ist ein dynamisches Verhalten beim Verfolgen des Momentanzustandes der Auswertungsdaten möglich, so dass die Bewertung stets auf den aktuell im Empfangssignal enthaltenen Belegungszustand unter Berücksichtigung der bahntechnischen Zeitskala optimiert ist.

3 Die Funktionsblöcke im Detail

3.1 Signal-Filterung

[0046] Die auf einem Gleisabschnitt zur Überwachung der Belegung gesendeten Grundfrequenzen sind: f1 = 208.75 Hz, f2 = 225.45 Hz oder f3 = 242.15 Hz.
Andere Frequenz-Tripel, abgeglichen auf Zwischenwerte von der Grundwelle und den Harmonischen der Traktionsspeisung sind beliebig möglich.

[0047] Kernziel der Auswertung ist das Herausfiltern dieser Nutzfrequenzen und damit die Unterdrückung anderer störender Frequenzen im Empfangssignal.
Vorabklärungen bezüglich einer Auswertung mittels FFT haben ergeben, dass hier die Sperrdämpfung (neben den Nutzfrequenzen) zu gering ist.
Als Alternative mit besserer Sperrdämpfung bieten sich für die einzelnen Nutzfrequenzen spezifische Filterstrukturen an - (schmalbandige) Bandpassfilter.

[0048] Figur 5 zeigt die Struktur des digitalen Filtersystems. Die Abbildung stellt das digitale Filtersystem zur Auswertung der drei Nutzfrequenzen dar. Das Eingangssignal für das Auswertesystem bildet das Ausgangs-Datenwort der Analog-Digital-Konverterstufe (in der Abbildung nicht dargestellt).
Dieses Datenwort liegt mit der Frequenz f_sample am Auswertesystem an.

[0049] In einem ersten Schritt der Auswertung wird das Eingangssignal auf ein Antialiasing-Filter (LP0) geführt. Das Signal ist danach für die Bandpassfilterung bereit. Damit der Rechenaufwand in diesen Filtern nicht übermässig gross wird, muss mit dem LP0-Ausgangssignal ein Down-Sampling (DS) durchgeführt werden: Es wird somit nur jedes achte Datenwort auf die nächste Verarbeitungsstufe die Filterung geführt.

[0050] In dieser zweiten Stufe mit Bandpässen (BP1, BP2 und BP3) werden die drei Nutzsignale aus dem Eingangssignal herausgefiltert. Für das Filtern wird vorteilhaft das FIR- Filter eingesetzt, die Signalverarbeitung ist generell digital. Die verwendete Ordnung des Filters ist zweckmässig hoch und für den Fachmann bestimmbar.

[0051] In der letzten Filterstufe erfolgt das Up-Sampling auf die ursprüngliche Frequenz f_sample; die Tiefpassfilter LP1, LP2 und LP3 an den Ausgängen unterdrücken Harmonische der Nutzfrequenzen entstanden durch die Überabtastung.

3.2 Signalauswertung

[0052] Entsprechend der projektierten Frequenzkombination von zwei Frequenzen des Gleisabschnittes werden die Sendefrequenzen auf die jeweiligen Arbeits-, bzw. Fremdfrequenz geführt:

• Frequenzkombination 1: f_a1 = f_s1    f_a2 = f_s2    f_fr = f_s3
• Frequenzkombination 2: f_a1 = f_s2    f_a2 = f_s3    f_fr = f_s1
• Frequenzkombination 3: f_a1 = f_s1    f_a2 = f_s3    f_fr = f_s2

[0053] Nachdem die Arbeits- und Fremdfrequenz des Abschnittes zugewiesen sind, werden sie gleichgerichtet, bzw. es wird der Absolutwert daraus gebildet. Dabei werden die Eingangssignale von 12bit/signed (-2048 bis +2047) auf 11 bit/unsigned (0 bis 2047) begrenzt.

• Signalpegel

[0054] Aus den gleichgerichteten Arbeits- und Fremdfrequenzen werden die Spitzenwerte ermittelt; die Spitzenwerte stellen den Signalpegel dar.

[0055] Figur 6 zeigt ein grundsätzliches Vorgehen zur Ermittlung des Signalpegels.

[0056] Es wird jeweils der letzte Wert einer Arbeits- oder Fremdfrequenz mit dem vorhergehenden Wert ver glichen. Je nach aktuellem und künftigem Zustand bezüglich des Amplitudenwertes liegt ein Spitzenwert vor. In der Figur 6 sind dies die Übergänge von "Plateau" nach "fallend" und von "steigend" nach "fallend" (gestrichelte Übergänge).

Angleichung der Signalpegel

[0057] Die Arbeitsfrequenzen können durch die Frequenzabhängigkeit der Übertragungsstrecke des Gleisstromkreises (Trafos, Gleis etc.) unterschiedlich gedämpft werden. Dies kann zu Schwankungen des Signalpegels führen.
Die Angleichung der Arbeitsfrequenzen, bzw. deren Signalpegel, kompensiert die unterschiedlichen Dämpfungen; die empfangenen Arbeitsfrequenzen werden entsprechend verstärkt.
Das Mass der Angleichung wird anhand der Paketwerte in der Frei-Zone ermittelt. Anschliessend werden die Arbeitsfrequenzen symmetrisch angeglichen. Für das Angleichen muss ein maximaler Fangbereich festgelegt werden (vgl. Figur 7).

[0058] Aus den Signalpegeln der Arbeitsfrequenzen 1 und 2 wird laufend die Summe gebildet.
Über eine für das Verarbeitungsverfahren geeignete Zahl von der jeweils letzten Summenwerte wird ebenfalls laufend ein Mittelwert berechnet; das so entstehende Resultat wird als "gemeinsamer Signalpegel" bezeichnet und weiter der Pegelbewertung zugeführt.

[0059] Der berechnete gemeinsame Signalpegel wird nun in die Zonen "Übersteuert", "Frei", "Gestört" und "Belegt" eingeteilt.
Dabei wird beispielhaft die Hälfte des Wertebereichs als Störungs- und Übersteuerungsreserve genutzt (entspricht 1 MSB). Der übrige Teil - der Nutzbereich - wird zusätzlich in die Stufen "0" bis "F" unterteilt (Hex-Darstellung des Funktionsindikators). Die Übersteuerung selbst wird durch die Stufe "F." dargestellt. Diskrete Werte in der Tabelle unten richten sich an den jeweiligen Eigenschaften der Gleisanlage und Eigenschaften der Stromkreise und sind somit nicht numerisch angegeben.

Tabelle 1: Zoneneinteilung für die Pegelbewertung

Zone	von...	bis...
Übersteuerung (Ü)
Störung 2 (S)
Frei (F)
Störung 1 (S)
Belegt (B)

[0060] Eine detaillierte Einteilung der Pegelbereiche und deren Limiten wird durch die Charakteristik der Verstärker bestimmt.
Anmerkung: Hysterese-Grenzen zwischen den Zonen sind nicht notwendig, da Grenzfälle durch die nachfolgenden Auswertungsstufen berücksichtigt werden.

[0061] Der Funktionsblock "Zustandserkennung" untersucht den zeitlichen Verlauf des gemeinsamen Signalpegels und ermittelt daraus den Betriebszustand Frei, Belegt oder Störung.

[0062] Der Betriebszustand wird anhand zweier Relais-Steuersignale ausgegeben:

• FMa (Freimeldung),
• STa (Störungsmeldung).

[0063] Deren Bedeutung dabei ist:

FMa = 0 = belegt	STa = 0 = gestört
FMa = 1 = frei	STa = 1 = nicht gestört

[0064] Figur 8 zeigt das entsprechende State-Diagramm zur Zustandserkennung.

[0065] Nebst der Auswertung des gemeinsamen Signalpegels werden die beiden Arbeitsfrequenzen auch jeweils einzeln während der Sendephase und der Sendepause bewertet. Die Bewertung der Arbeitsfrequenzen erfolgt in der Sendephase und während der Sendepause unterschiedlich. In der Sendephase ist sie gemäss Figur 8 identisch zur Bewertung des gemeinsamen Signalpegels.

[0066] In der Sendepause wird der Pegel in drei anderen Stufen quantifiziert:

Tabelle 2: Einteilung des Wertebereichs Sendepausen

Bereich	von...	bis...
p2 = stark gestört
p1 = gestört
p0 = ungestört

[0067] Die diskreten Werte richten sich an der realen Eigenschaften eines Schienennetz eines Betreibers.

[0068] Die Herleitung zur Einteilung der Pegelbereiche wird gestützt auf die Anlagendaten vorgenommen. Ein Sendephasen-, bzw. Sendepausen-Wert kann nach folgendem Muster beispielhaft ermittelt werden:

• Beginn der Sendephase/-pause abwarten (Synchronisation auf Paketmitte)
• 8 Werte je Arbeitsfrequenz einlesen
• Werte mitteln und runden
• Werte bewerten (gem. Tabelle 1: Zoneneinteilung für die Pegelbewertung und Tabelle 2: Einteilung des Wertebereichs Sendepausen)

Paketauswertung bei einer (1) gestörten Arbeitsfrequenz

[0069] Wird gemäss der Störungstabelle 1 gestörte Arbeitsfrequenz ermittelt, so muss anhand der zweiten, noch ungestörten Arbeitsfrequenz, der Zustand des Gleisabschnittes ermittelt werden.

[0070] Der Funktionsblock wird wie folgt beschrieben:

• bei einer gestörten Arbeitsfrequenz bestimmt der Paketwert der ungestörten Arbeitsfrequenz unverzögert den Zustand Frei oder Belegt (Tabelle 1)
• bei einer gestörten Arbeitsfrequenz erfolgt aus Belegt kein Übergang nach Frei; für diesen Übergang werden 2 ungestörte Arbeitsfrequenzen vorausgesetzt
• im Falle zweier gestörter / ungestörter Arbeitsfrequenzen lauten die Relaismeldungen (FMb/STb) dieses Auswertungspfades ,0' (die endgültigen Relaismeldungen (FM/ST) werden durch die nachfolgenden Funktionsblöcke bestimmt.

[0071] Figur 9 zeigt die Paketauswertung bei einer gestörten Arbeitsfrequenz. In Figur 9 ist zu erkennen, dass die Übergänge zwischen den Zuständen unverzögert erfolgen. Der Funktionsblock erzeugt die Signale FMb und STb also laufend. Nachfolgende Funktionsblöcke berücksichtigen danach allfällige Timeouts oder Übergangsmuster.

Anmerkung:

[0072] bei einer gestörten Arbeitsfrequenz wird der Paketwert der ungestörten Frequenz nur noch in den Zuständen Frei oder Belegt unterschieden. Liegt der Paketwert im Bereich Störung oder Übersteuerung, so gilt dies gemäss Tabelle 3 als Störung beider Arbeitsfrequenzen und wird in nachfolgenden Funktionsblöcken bewertet.

[0073] Anhand der ermittelten Sendephasen- und -Pausenwerte wird nun auch in diesem Auswertungspfad der Systemzustand ermittelt.
Wichtig dabei sind die Übergänge und deren Bedeutung wie sie in Tabelle 3 dargestellt werden.

Tabelle 3: Störungstabelle

fa1 Sendepha se	fa1 Sendepau se	fa2 Sendephase	fa2 Sendepau se	Zustand der Paketauswertung
F/S/B/Ü	p0	F/S/B/Ü	p0	Beide Arbeitsfrequenzen ungestört
	p1		p1	Beide Arbeitsfrequenzen qestört
	p2			Beide Arbeitsfrequenzen gestört
			p2	Beide Arbeitsfrequenzen gestört
	p1	S / Ü		Beide Arbeitsfrequenzen gestört
S / Ü			p1	Beide Arbeitsfrequenzen gestört
übrige Fälle				eine Arbeitsfrequenz qestört
(leere Felder = X = don't care)

[0074] Zur Erkennung von Störungen durch Isolierstossüberbrückungen wird die dritte Arbeitsfrequenz verwendet (Fremdfrequenz). Überschreitet der Signalpegel der Fremdfrequenz den Wert 100 (entspricht dem Signalpegel p0), so wird anhand verschiedener Zeitkriterien ermittelt, ob eine Isolierstörung vorliegt. Figur 10 zeigt das entsprechende State-Diagramm zur Isolierstörung.

[0075] Die Auswertung der Isolierstörung muss zwei Fälle berücksichtigen:

• eine gewöhnliche Isolierstörung (die Fremdfrequenz tritt paketweise auf), und
• ein dauerhafter Störer auf der Fremdfrequenz.

[0076] Tritt, ausgehend vom Zustand "Fremdfrequenz ungestört", einer dieser Störfälle auf, so wird innerhalb von max. 1.5 Sekunden in den Zwischenzustand "Isolierstörung vorgemerkt" gewechselt. Damit werden im Falle der gewöhnlichen Isolierstörung min. zwei aufeinanderfolgende Pakete detektiert, bevor der Übergang erfolgt. Die Rücknahme der vorgemerkten Störung erfolgt unter der strengeren Bedingung, dass während 1.5 Sekunden kein Signalpegel ≥100 auftreten darf. Andernfalls wird nach spätestens 3.5 Sekunden der Zustand "Isolierstörung" eingenommen. Insgesamt muss eine Isolierstörung mit einer Verzögerung von max. 5 Sekunden erkannt werden. Die Unterteilung dieser Verzögerung in die ,Zwischenzeiten' 1.5 / 3.5 Sekunden stellen eine getroffene Wahl dar.

Zusammenführung der Auswertungspfade

[0077] Um die Steuersignale der Meldungsrelais zu erzeugen, werden die "Zwischensignale" der verschiedenen Auswertungspfade zusammengeführt:

Auswertungspfad "gemeinsamer Signalpegel"	FMa	STa
Auswertungspfad "Paketauswertung"	FMb	STb
Auswertungspfad "Isolierstörung"	FMc	STc
Steuersignale der Melderelais	FM	ST

[0078] Die Auswertungspfade "gemeinsamer Signalpegel" und "Paketauswertung" erzeugen dabei jeweils die Steuersignale für die Frei- und Störungsrelais (FMa/b bzw STa/b).
Der nachfolgend beschriebene Funktionsblock "Pfadumschaltung" entscheidet, welcher Auswertungspfad die effektiven Steuersignale bestimmt; er schaltet also gewissermassen zwischen den beiden Pfaden. Figur 11 zeigt die Zusammenführung der Auswertungspfade.

Anmerkung:

[0079] "tab" der vorangehenden Abbildung bezeichnet den Zustand der Paketauswertung gemäss Tabelle 3.

[0080] Der Auswertungspfad "Isolierstörung" erzeugt lediglich ein Steuersignal für das Störungsrelais (STc). Dieses Steuersignal dominiert die Steuersignale der "Pfadumschaltung"; ist eine Isolierstörung erkannt, bewirkt das Steuersignal die Relaismeldung "belegt und gestört".

Tabelle 4: Verknüpfung der Auswertungspfade

FMab	ST	FM		STab	STc	ST
0	0	0		0	0	0
0	1	0		0	1	0
1	0	0		1	0	0
1	1	1		1	1	1
FM... = 0 = belegt				ST... = 0 = gestört
FM... = 1 = frei				ST... = 1 = nicht gestört

[0081] Tabelle 4 verdeutlicht, wie zur Ausgabe der Meldung "frei und ungestört" (FM=1 und ST=1) alle Auswertepfade ungestört sein müssen.

Pfadumschaltung

[0082] Der Funktionsblock "Pfadumschaltung" verhält sich gemäss den folgenden Kriterien:

• sind beide Arbeitsfrequenzen ungestört¹, erfolgt die Relaismeldung entsprechend der Auswertung des gemeinsamen Signalpegels (FMa, STa),
• ist eine der beiden Arbeitsfrequenzen gestört, erfolgt die Relaismeldung entsprechend der noch ungestörten Arbeitsfrequenz (FMb, STb),
• sind beide Arbeitsfrequenzen gestört, oder
• ist mindestens eine Arbeitsfrequenz stark gestört, oder
• 1 Arbeitsfrequenz zu lange gestört ist, hat die Relaismeldung "Störung" zu lauten.

¹beide Pausenwerte im Bereich p0

[0083] In Figur 11 wird die 'schaltende' Funktion als Blockdiagramm bereits dargestellt. Figur 12 zeigt dieselbe Funktion als Zustandsdiagramm.

Hierarchie der Auswertungspfade

[0084] Die drei Auswertungspfade beeinflussen sich gegenseitig (hierarchisch).
Damit wird insbesondere erreicht, dass der Zustand Frei nach einer Belegung oder Störung durch alle Auswerte-pfade ,genehmigt' werden muss.
Andererseits werden dadurch die Funktionen Glättungsfahrt oder Störungsrücknahme an einer Stelle (im Auswertungspfad "gemeinsamer Signalpegel") realisiert.

[0085] Es gilt folgende Hierarchie (1 = zuoberst):

1. eine Störung im Auswertungspfad "Isolierstörung" führt zum

o Störungszustand des Auswertungspfades "Paketauswertung"

o Störungszustand des Auswertungspfades "gemeinsamer Signalpegel"

2. eine Störung im Auswertungspfad "Paketauswertung" führt zum

o Störungszustand des Auswertungspfades "gemeinsamer Signalpegel"

3. die Rücknahme des Zustandes "Vorstörung" im Auswertungspfad "Paketauswertung" führt zum

o Vorstörungszustand des Auswertungspfades "gemeinsamer Signalpegel"

Glättungsfahrt und Störungsrücknahme

[0086] Gemäss der vorangehenden Beschreibung befindet sich der Auswertungspfad "gemeinsamer Signalpegel" im Zustand Störung, solange ein anderer Auswertungspfad den Störungszustand eingenommen hat.
Werden keine Störungen mehr empfangen, befindet der Auswertungspfad "gemeinsamer Signalpegel" als letzter über den Übergang in den Zustand Frei; die Funktionen Glättungsfahrt und Störungsrücknahme sind dort implementiert.

Vorstörung bei Paketauswertung

[0087] Analog zum Auswertungspfad "gemeinsamer Signalpegel" kann auch im Auswertungspfad "Paketauswertung" der Zustand Vorstörung eingenommen werden.

[0088] Wechselt die Paketauswertung vom Zustand Vorstörung zurück in Ungestört, muss der Auswertungspfad "gemeinsamer Signalpegel" neu initialisiert werden, indem dort ebenfalls der Zustand Vorstörung eingenommen wird. Dabei sind die Relaiszustände der Paketauswertung zu übernehmen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Gleisfreimeldung eines Abschnitts einer Gleisstrecke, bei dem:

a) eine Länge des Abschnitts über einen an zwei Enden unterbrochenen Schienenstrang definiert wird;

b) an einem Ende des Schienenstranges eine Wechselspannung mit zwei alternierenden Arbeitsfrequenzen, die aus einer vorbestimmten Gruppe von drei Arbeitsfrequenzen ausgewählt werden, als Eingangssignal eingespeist wird;

c) an dem anderen Ende des Schienenstranges ein Ausgangssignal abgegriffen wird;

d1) das abgegriffene Ausgangssignal hinsichtlich seiner Eigenschaften im Bezug auf den Aufbau des Eingangssignals dreikanalig analysiert wird, wobei:

d2)

- in einem ersten Pfad bei eindeutigen Signalen in den beiden alternierend gesendeten Arbeitsfrequenzen anhand des summierten Signalpegels für beide verwendeten Arbeitsfrequenzen eine Bewertung des Ausgangssignals vorgenommen und daraus der Zustand des Gleisabschnitts ermittelt wird;

- in einem zweiten Pfad die Sendephasen und die Sendepausen der beiden alternierend gesendeten Arbeitsfrequenzen anhand einer Paketauswertung separat bewertet werden um den Eintretenszeitpunkt eines betriebshemmenden Zustandes beim Auftreten einer störungsüberlagerten Arbeitsfrequenz zu verzögern; und

- in einem dritten Pfad ein Signalpegel auf der dritten nicht in den betrachteten, aber in einen Nachbarabschnitt eingespiesenen Arbeitsfrequenz bewertet wird und ein Störungszustand angenommen wird, wenn ein Signalpegel auf der dritten Arbeitsfrequenz detektiert wird; und

e) in Abhängigkeit von der Analyse anhand von Grenzwertvergleichen mittels einer Pfadumschaltungslogik laufend entschieden wird, welcher der drei Auswertungspfade die an ein Stellwerk auszugebende Belegungs- und Zustandsmeldung über den Zustand des Gleisabschnitts bestimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Belegungs- und Zustandsmeldung mittels Relais bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Eingangssignal und das Ausgangssignal in demselben A/D-Wandler gewandelt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, beim dem das Ausgangssignal zumindest in zwei Kanälen Bandpass-gefiltert wird, wobei die Durchlassfrequenzen der Bandpässe den beiden Arbeitsfrequenzen des Eingangssignals im Wesentlichen entsprechen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Gleisfreimeldung von zwei benachbarten Abschnitten einer Gleisstrecke in den beiden Abschnitten nur eine Frequenz des Eingangssignals übereinstimmt und die jeweils andere Frequenz voneinander abweicht, wobei die jeweils gerade gesendete Frequenz in den benachbarten Abschnitten ebenfalls voneinander abweichend eingestellt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich die Pfadumschaltungslogik wie folgt verhält:

a) sind beide Arbeitsfrequenzen als ungestört erkannt, erfolgt die Belegungs- und Zustandsmeldung entsprechend der Auswertung des gemeinsamen Signalpegels gemäss dem ersten Pfad über das jeweils erste Relais zur Freimeldung (FMa) und das erste Relais zur Störungsmeldung (STa);

b) ist eine der beiden Arbeitsfrequenzen als gestört erkannt, erfolgt die Belegungs- und Zustandsmeldung entsprechend der Paketauswertung gemäss des zweiten Pfades auf der Basis der noch ungestörten Arbeitsfrequenz über das jeweils zweite Relais zur Freimeldung (FMb) und das zweite Relais zur Störungsmeldung (STb);

c) sind beide Arbeitsfrequenzen als gestört erkannt, oder ist mindestens eine Arbeitsfrequenz als stark gestört erkannt, wird der Zustand "Störung" an das Stellwerk gemeldet.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die folgende Hierarchi der drei Pfade vorgesehen ist:

a) eine Störung im dritten Pfad führt zu einem Störungszustand des ersten Pfades und des zweiten Pfades;

b) eine Störung des zweiten Pfades führt zu einem Störungszustand des ersten Pfades; und

c) eine Rücknahme eines als Vorstörung bezeichneten Zustandes im zweiten Pfad führt zu einem Vorstörungszustand des ersten Pfades.

Claims

1. Method for track vacancy detection for a track section in which:

a) a length of the section is defined via a rail section interrupted at two ends;

b) an alternating voltage with two alternating working frequencies which are selected from a pre-specified group of three working frequencies is injected as an input signal at one end of the rail section;

c) an output signal is tapped off at the other end of the rail section;

d1) the tapped-off output signal is analysed over three channels in respect of its properties in relation to the structure of the input signal, with:

d2)

- in a first path, for unique signals in the two alternately sent working frequencies, an evaluation of the output signal is undertaken on the basis of the summed signal level for both working frequencies used and the status of the track section is determined from this;

- in a second path the send phases and the send pauses of the two alternately sent working frequencies are evaluated separately on the basis of a package evaluation, in order to delay the onset point of a status which restricts operation if a fault-overlaid working frequency occurs; and

- in a third path a signal level on the third working frequency not being considered but injected into an adjacent section is evaluated and a fault status is assumed if a signal level is detected at the third working frequency; and

e) depending on the analysis, an ongoing decision is made on the basis of threshold value comparisons by means of a path switchover logic as to which of the three evaluation paths defines the occupancy and status message to be output to a signal box about the status of the track section.

2. Method according to claim 1, in which the occupancy and status message is determined by means of relays.

3. Method according to claim 1 or 2, with the input signal and the output signal being converted in the same A/D converter.

4. Method according to one of claims 1 to 3, in which the output signal is bandpass filtered at least in two channels, with the filter frequencies essentially corresponding to the two working frequencies of the input signal.

5. Method according to one of the preceding claims, in which for track vacancy detection of two neighbouring track sections, only one frequency of the input signal matches in the two sections and the respective other frequency differs, with the respective frequency just sent likewise being set different from one another in the neighbouring sections.

6. Method according to one of the preceding claims, in which the path switchover logic behaves as follows:

a) if both working frequencies are recognized as undisturbed, the occupancy and status message is produced in accordance with the evaluation of the common signal level in accordance with the first path via the first relay in each case for vacancy notification (FMa) and the first relay for fault notification (STa);

b) if one of the two working frequencies is recognised as being disturbed, the occupancy and status message is produced in accordance with the packet evaluation according to second path on the basis of the still undisturbed working frequency via the respective second relay for vacancy notification (FMb) and the second relay for fault notification (STb);

c) if both working frequencies are recognized as disturbed, or if at least one working frequency is recognized as heavily disturbed, the status "Fault" is notified to the signal box.

7. Method according to one of the preceding claims, in which the following hierarchy of the three paths is provided

a) a fault in the third path leads to a fault status of the first path and of the second path;

b) a fault in the second path leads to a fault status of the first path; and

c) a withdrawal of a status designated as preliminary fault in the second path leads to a preliminary fault status of the first path.

Revendications

1. Procédé de contrôle de libération de voie d'un tronçon d'une section de ligne, dans lequel :

a) on définit une longueur du tronçon par une file de rail interrompue aux deux extrémités ;

b) on injecte, comme signal d'entrée à une extrémité de la file de rail, une tension alternative ayant deux fréquences de travail en alternance, qui sont choisies dans un groupe déterminé à l'avance de trois fréquences de travail ;

c) on prélève un signal de sortie à l'autre extrémité de la file de rail ;

d1) on analyse en trois canaux le signal de sortie prélevé en ce qui concerne ses propriétés en rapport à la structure du signal d'entrée, dans lequel :

d2)

- dans un premier trajet, on effectue, pour des signaux clairs dans les deux fréquences de travail envoyées en alternance au moyen du niveau de signal sommé pour les deux fréquences de travail utilisées, une évaluation du signal de sortie et on en détermine l'état du tronçon de voie ;

- dans un deuxième trajet, on évalue séparément les phases d'envoi et les pauses d'envoi des deux fréquences de travail envoyées en alternance au moyen d'une exploitation par paquet, pour retarder, à l'apparition d'une fréquence de travail superposée à un dysfonctionnement, l'instant d'entrée dans un état s'opposant au fonctionnement ; et

- dans un troisième trajet, on évalue un niveau de signal sur la troisième fréquence de travail qui n'a pas été injectée dans le tronçon considéré mais dans un tronçon voisin et on présume d'un état de dysfonctionnement, si on détecte un niveau de signal sur la troisième fréquence de travail ; et

e) en fonction de l'analyse au moyen de comparaisons de valeur limite à l'aide d'une logique de commutation de trajet, on décide en continu celui des trois trajets d'exploitation qui détermine un message d'occupation et d'état, sur l'état du tronçon de voie, à envoyer à un poste de conduite.

2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel on détermine le message d'occupation et d'état au moyen de relais.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel on transforme le signal d'entrée et le signal de sortie dans le même convertisseur A/N.

4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on filtre en passe-bande le signal de sortie au moins dans deux canaux, les fréquences passantes correspondant sensiblement aux bandes passantes des deux fréquences de travail du signal d'entrée.

5. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel, pour le contrôle de libération de voie de deux tronçons voisins d'une section de ligne, seulement une fréquence du signal d'entrée coïncide dans les deux tronçons et les autres fréquences s'écartent l'une de l'autre, les fréquences envoyées précisément dans les tronçons voisins étant réglées de manière à s'écarter également l'une de l'autre.

6. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel la logique de commutation de trajet se comporte de la manière suivante :

a) si deux fréquences de travail sont détectées comme non perturbées, le message d'occupation et d'état s'effectue conformément à l'exploitation du niveau de signal commun suivant le premier trajet, en passant par le premier relais pour le contrôle de libération de voie ( FMa et par le premier relais pour le message de dysfonctionnement ( STa ) ;

b) si l'une des deux fréquences de travail est détectée comme perturbée, le message d'occupation et d'état s'effectue conformément à l'exploitation par paquet suivant le deuxième trajet sur la base de la fréquence de travail qui n'est pas encore perturbée, en passant par le deuxième relais pour le contrôle de libération de voie ( FMb ) et par le deuxième relais pour le message de dysfonctionnement ( STb ) ;

c) si les deux fréquences de travail sont détectées comme perturbées ou si au moins une fréquence de travail est détectée comme étant fortement perturbée, l'état "dysfonctionnement" est annoncé au poste de conduite.

7. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel il est prévu la hiérarchie suivante des trois trajets :

a) une perturbation dans le troisième trajet entraîne un état de perturbation du premier trajet et du deuxième trajet ;

b) une perturbation du deuxième trajet entraîne un état de perturbation du premier trajet ; et

c) un retour d'un état, désigné comme étant une préperturbation, dans le deuxième trajet entraîne un état de préperturbation du premier trajet.

Zeichnung