Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 43 08 237 A1 bekannt.
In der DE 43 08 237 A1 wird über ein Verfahren zum Betreiben einer Achszählanlage berichtet, bei dem an den Zählpunkten gebildete Achszählimpulse zur Frei- und Besetztmeldung angrenzender Gleisabschnitte an teilweise weit entfernte Achszählwerke übertragen werden. Die Achszählimpulse werden aus den Sensorsignalen gleisseitiger Sensoren gebildet, die auf das Vorüberlaufen von Fahrzeugrädern reagieren. Den Zählpunkten zugeordnete Vorverarbeitungseinrichtungen setzen dabei die Sensorsignale von paarweise zusammenwirkenden Radsensoren in fahrrichtungsabhängige Zählimpulse um. Die Übermittlung der Achszählimpulse an ein entferntes Zählwerk geschieht über Fernmeldeleitungen oder drahtlos mittels entsprechender Meldetelegramme. Nach der Lehre der DE 43 08 237 A1 sollen dem jeweils bewertenden Zählwerk die Achszählimpulse des fernen Zählpunktes nur dann übermittelt werden, wenn eine Zugfahrt über oder in den zugehörigen Gleisabschnitt bevorsteht oder zu berücksichtigen ist. Außerhalb dieser Zeiten ist die Datenübertragung zwischen dem Zählwerk und dem fernen Zählpunkt unterbrochen und der überwachte Gleisabschnitt wird besetzt gemeldet.
Bei dem aus der DE 43 08 237 A1 bekannten Verfahren ist keine ständige, sondern nurmehr eine bedarfsweise Datenübermittlung zwischen Zählwerk und fernem Zählpunkt vorgesehen. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei drahtloser Datenübertragung, weil dann kein ständig vorhandener Übertragungskanal vorgesehen sein muß; vielmehr können die Daten statt dessen über eine bedarfsweise aufzubauende Kommunikationsverbindung zwischen Zählwerk und fernem Zählpunkt übertragen werden. Diese Kommunikationsverbindung ist lediglich während der Beanspruchung des überwachten Gleisabschnittes durch eine Fahrstraße aufrechtzuerhalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so weiterzubilden, daß es zu einer noch weitergehenden zeitlichen Begrenzung der Informationsübertragung zwischen den Zählpunkten und den Zählwerken kommt. Dies hätte zur Folge, daß bei drahtloser Datenübertragung die Übertragungskosten nochmals gesenkt und darüber hinaus auch bei leitungsgebundener Datenübertragung wegen der insgesamt geringeren Menge an zu übertragenden Daten die Sicherheit der Datenübertragung angehoben werden könnte.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Danach sind für das Freiund Besetztmelden eines Gleisabschnittes von jedem Zählpunkt prinzipiell nurmehr zwei Datentelegramme an ein zugehöriges Zählwerk zu übermitteln, wobei das erste zum Besetztmelden und das zweite zum Freimelden des Abschnittes heranzuziehen ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik werden keine Achszahlen online an das Zählwerk übermittelt, sondern statt dessen neben einem Kennzeichen für die erste Achse eines Zuges ausschließlich die Achszahl des komplett am Zählpunkt vorbeigefahrenen Fahrzeugverbandes.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
Aus der DE 34 31 171 C2 ist es zwar ebenfalls bereits bekannt, von einer ständigen Datenübertragung zwischen einer zentralen Auswerteeinrichtung und einer Mehrzahl von Zählpunkten abzugehen. Statt dessen werden die von den Zählpunkten ermittelten Achszahlen an den Zählpunkten zwischengespeichert und bedarfsweise von der zentralen Auswerteeinrichtung abgerufen. Damit soll erreicht werden, daß für mehrere Zählpunkte nur eine einzige, für diese Zählpunkte gemeinsame zentrale Auswerteeinrichtung vorzusehen ist. Um ständig über die aktuelle Anzahl der an den Zählpunkten vorübergelaufenen Fahrzeugachsen Bescheid zu wissen, werden die jeweiligen Zählergebnisse zyklisch an die zentrale Auswerteeinrichtung übermittelt. Hierzu muß die zentrale Auswerteeinrichtung die Zählpunkte der von ihr überwachten Gleisabschnitte in möglichst kurzen zeitlichen Abständen zur Abgabe der von ihnen ermittelten Achszahlen aufrufen. Wegen der ständigen Aktualisierung der Achszahlen werden dabei insgesamt genauso viele Daten übertragen wie bei der Speisung auf individuelle Zählwerke. Eine Kostenreduzierung durch Datenreduktion findet nicht statt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in den
Der in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Streckenteil besteht aus den Gleisabschnitten 1 bis 3; er wird durch einen Zug Z befahren. Die Gleisabschnitte werden durch Zählpunkte ZP1 bis ZP4 begrenzt, deren Gleisschaltmittel in bekannter Weise durch jeweils zwei örtlich versetzte Radsensoren gebildet werden. Die Radsensoren sprechen auf vorüberlaufende Fahrzeugräder an und geben dabei sich zeitlich überlappende Sensorsignale an den Zählpunkten zugeordnete Vorverarbeitungseinrichtungen VV1 bis VV4 ab. Diese Vorverarbeitungseinrichtungen setzen die ihnen zugeführten Sensorsignale in fahrrichtungsabhängige Zählimpulse für zugeordnete Auswerteeinrichtungen A1 bis A3 um. Entsprechend der Annahme, daß die Fahrzeuge des Zuges Z die in der Zeichnung angenommenen vier Achsen aufweisen, hat die Vorverarbeitungseinrichtung VV1 in Fig.1 vier Achsen mehr gezählt als die Vorverarbeitungseinrichtung VV3; die jeweils ermittelte Achszahl ist zur Verdeutlichung der Abläufe beim Vorrücken des Zuges in die Symbole für die Vorverarbeitungseinrichtungen eingetragen worden.
In Figur 1 ist angenommen, daß der Zug Z mit seiner ersten Achse gerade den Zählpunkt ZP2 befährt. Mit dem Erkennen der ersten Beeinflussung eines der beiden Sensoren oder mit dem Erkennen der ersten Achse des Zuges durch gleichzeitiges Beeinflussen beider Sensoren des Zählpunktes ZP2 veranlaßt die Vorverarbeitungseinrichtung VV2 die Abgabe eines Meldetelegrammes T2 an die Auswerteeinrichtung A3 des folgenden Gleisabschnittes 2, die daraufhin die Besetztmeldung dieses Gleisabschnittes veranlaßt. In Abhängigkeit vom Typ des Telgramms [a) erste Beeinflussung, b) erste Achse] kann das Telegramm T2 potentiell auch an den zurückliegenden Abschnitt gesendet werden. Dies ist dann der Fall, wenn dem Ereignis zum Auslösen des Telegramms T2 keine Fahrrichtung zugeordnet werden kann. Ein besetzt gemeldeter Gleisabschnitt wird in der Zeichnung durch den Großbuchstaben B unterhalb des betreffenden Gleisabschnittes, eine Freimeldung durch den Großbuchstaben F verdeutlicht.
Die Übermittlung des Meldetelegrammes kann, wie in Figur 1 angenommen, über vorhandene Daten- oder Versorgungsleitungen zwischen den Zählpunkten und den Auswerteeinrichtungen oder aber auch über ein gesondertes Bussystem stattfinden. Desgleichen ist es möglich, Meldetelegramme drahtlos über eine bedarfsweise zwischen einem Zählpunkt und einer fernen Auswerteeinrichtung aufzubauende Kommunikationsverbindung zu übertragen. Dabei wird die Kommunikationsverbindung nach der aus Gründen der Sicherheit gegebenenfalls erforderlichen Mehrfachübertragung eines Meldetelegrammes wieder abgebaut.
Alternativ kann auch eine telegrammorientierte Kommunikation ohne Verbindungsauf- und -abbau vorgesehen sein, zum Beispiel über eine ständig vorhandene Funkverbindung oder durch vorübergehende Belegung eines von mehreren offenen Funkkanälen. Wenn die Verarbeitung der Radsignale und die Frei- und Besetztmeldung der Gleisabschnitte in gemeinsamen Einrichtungen in Gleisnähe geschieht, ist eine gesonderte Informationsübertragung an einen fernen Achszähler überhaupt nicht erforderlich.
Beim Vorüberlaufen der folgenden Fahrzeugachsen des Zuges Z am Zählpunkt ZP2 bestimmt die Vorverarbeitungseinrichtung VV2 zwar aufgrund der ihr zugeführten Sensorsignale laufend die Anzahl der vorbeigefahrenen Achsen und auch die Fahrrichtung dieser Achsen; diese Angaben werden jedoch nicht an die zur Gleisüberwachung vorgesehenen Auswerteeinrichtungen A1 und A3 übermittelt. Die Vorverarbeitungseinrichtung VV2 ermittelt neben der Achsenzahl der den Zählpunkt ZP2 passierenden Züge und ihrer Fahrrichtung auch, wie groß der zeitliche Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Fahrzeugachsen ist. Durch Vergleich mit einem hinterlegten Zeitwert, der für den größten zulässigen Abstandwert zwischen aufeinanderfolgenden Fahrzeugachsen der Fahrzeuge des langsamsten Zuges gilt, kann die Vorverarbeitungseinrichtung VV2 den Zeitpunkt bestimmen, an dem zu erwarten steht, daß der Zug Z den Zählpunkt ZP2 vollständig passiert hat. Dieser Fall ist in Figur 2 dargestellt. Ein langsam fahrender Zug kann aufgrund des Zeitkriteriums in mehrere logische Achsverbünde zerlegt werden. Dies kann zu mehr als zwei Telegrammen pro Zug führen, jedoch ist die zeitliche Dichte dieser Telegramme durch den hinterlegten Zeitwert begrenzt.
Mit dem Erkennen der vollständigen Vorbeifahrt des Zuges Z übermittelt die Vorverarbeitungseinrichtung der Auswerteeinrichtung A1 des zurückliegenden Gleisabschnittes 1 ein Meldetelegramm T2*, in dem es ihr die festgestellte Achszahl übermittelt. Die Auswerteeinrichtung A1 vergleicht diese Achszahl mit der vom Zählpunkt ZP1 ermittelten Achszahl. Wenn die beiden von den Vorverarbeitungseinrichtungen ermittelten Achszahlen übereinstimmen, veranlaßt die Auswerteeinrichtung A1 die Freimeldung F des Gleisabschnittes 1.
Die Besetztmeldung B des folgenden Gleisabschnittes 2 bleibt bestehen, weil die Vorverarbeitungseinrichtungen VV2 und VV3 der den Gleisabschnitt 2 begrenzenden Zählpunkte ZP2 und ZP3 unterschiedliche Achszahlen gespeichert haben. Für die späteren Freimeldung des Gleisabschnittes 2 übermittelt die Vorverarbeitungseinrichtung VV2 den von ihr nach dem Vorbeifahren des Zuges Z ermittelten Zählwert mit einem Meldetelegramm T2*an die Auswerteeinrichtung A3. Wann das geschieht, ist prinzipiell gleichgültig. So kann die festgestellte Achszahl zunächst in der Vorverarbeitungseinrichtung VV2 gespeichert werden und dann später auf Veranlassung der Auswerteeinrichtung A3 an diese übertragen werden oder aber das Achszählergebnis kann bereits zu einem früheren Zeitpunkt an die Auswerteeinrichtung A3 übermittelt und dort zwischengespeichert werden.
In Figur 3 ist der Zug weiter vorgerückt und befährt mit seiner ersten Achsen den Zählpunkt ZP3. Die zugehörige Vorverarbeitungseinrichtung VV3 erkennt dies und gibt ein diesbezügliches Meldetelegramm T3 an die Auswerteeinrichtung A3 zum Überwachen des vorausliegenden Gleisabschnittes 3. Die Auswerteeinrichtung A3 veranlaßt daraufhin die Besetztmeldung des vorausliegenden Gleisabschnittes 3, wobei es unerheblich ist, ob sie dies aufgrund des Meldetelegramminhaltes macht, oder aufgrund des Vergleichs der von den Vorverarbeitungseinrichtungen VV3 und VV4 gespeicherten Achszahlen. Die Besetztmeldung B des zurückliegenden Gleisabschnittes 2 bleibt bestehen.
In Figur 4 hat der Zug Z den Zählpunkt ZP3 vollständig passiert. Mit dem Ausbleiben weiterer Zählimpulse veranlaßt die Vorverarbeitungseinrichtung VV3 die Ausgabe eines Meldetelegrammes T3* an die Auswerteeinrichtung A3. Diese vergleicht nun die Zählergebnisse der den zurückliegenden Gleisabschnitt 2 begrenzenden Zählpunkte ZP2 und ZP3. Annahmegemäß sollen diese von den zugehörigen Vorverarbeitungseinrichtungen ermittelten Achszahler übereinstimmen. Die Auswerteeinrichtung A3 veranlaßt daraufhin die Freimeldung F des zurückliegenden Gleisabschnittes 2. Die Besetztmeldung B des vorausliegenden Gleisabschnittes 3 bleibt bestehen, bis der Zug den Zählpunkt ZP4 vollständig passiert hat und die Auswerteeinrichtung A3 übereinstimmende Zählergebnisse der Vorverarbeitungseinrichtungen VV3 und VV4 festgestellt hat.
Hätte der Zug Z den Zählpunkt ZP3 nicht vollständig passiert, sondern wäre über dem Zählpunkt zum Stillstand gekommen, so hätte die Vorverarbeitungseinrichtung VV3 zwar beim Ausbleiben weiterer Sensorsignale oder Zählimpulse ein das dann ermittelte Achszählergebnis präsentierendes Meldetelegramm T2* an die Auswerteeinrichtung A3 übermittelt. Die Freimeldung des zurückliegenden Gleisabschnittes 2 wäre aber ausgeblieben, weil der Auswerteeinrichtung A3 von den Vorverarbeitungseinrichtungen VV2 und VV3 unterschiedliche Achszahlen zugeführt worden wären. Würde sich der Zug Z wieder in Bewegung setzen, so würde die Vorverarbeitungseinrichtung VV3 erneut ein Meldetelegramm T2 ausgeben. Dies wäre jedoch ohne Bedeutung, weil die beiden Gleisabschnitte 2 und 3 nach wie vor besetzt gemeldet sind. Hat der Zug schließlich mit seinen restlichen Achsen den Zählpunkt ZP3 passiert, so würde die Vorverarbeitungseinrichtung VV3 ein weiteres Meldetelegramm T2* an die Auswerteeinrichtung A3 übermitteln, die nun für den Fall, daß die Vorverarbeitungseinrichtungen VV2 und VV3 übereinstimmende Achszahlen festgestellt haben, den zurückliegenden Gleisabschnitt 2 freimelden würde.
Hätte sich der über dem Zählpunkt ZP3 zum Stillstand gekommene Zug Z in Gegenrichtung in Bewegung gesetzt, so würde ebenfalls zunächst das Meldetelegramm T2 für die Besetztmeldung der Abschnitte 2 und 3 ausgegeben werden. Mit dem vollständigen Passieren des Zählpunktes ZP3 würde die Vorverarbeitungseinrichtung VV3 der Auswerteeinrichtung A3 das Meldetelegramm T2* zuführen. Diese vergleicht nun die ihr von den Vorverarbeitungseinrichtungen VV3 und VV4 übermittelten Achszählergebnisse und veranlaßt bei übereinstimmenden Zählergebnissen die Freimeldung des in Fahrrichtung zurückliegenden Gleisabschnittes 3. Die Freimeldung des Gleisabschnittes 2 kann frühestens dann erfolgen, wenn der Zug beim weiteren Vorrücken den Zählpunkt ZP2 vollständig passiert hat und die Vorverarbeitungseinrichtung VV2 zum gleichen Zählergebnis gekommen ist wie die Vorverarbeitungseinrichtung VV3.
In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist angenommen worden, daß die Radsensoren jedes Zählpunktes auf eine ihnen zugeordnete Vorverarbeitungseinrichtung wirken. Es ist jedoch auch denkbar, mehrere Zählpunkte auf eine gemeinsame Vorverarbeitungseinrichtung wirken zu lassen, nämlich vorzugsweise dann, wenn diese Zählpunkte dicht beieinander angeordnet sind. Dies kann z. B. bei mehrgleisigen Strecken der Fall sein. Die Vorverarbeitungseinrichtungen sind dann so auszugestalten, daß sie in der Lage sind, die von dem einen oder anderen Zählpunkt stammenden Zählergebnisse an jeweils diejenige Auswerteeinrichtung weiterzugeben, die denjenigen Gleisabschnitt überwacht, zu dem der betreffende Zählpunkt gehört.
Figur 5 zeigt eine Anordnung von Zählpunkten ZP5 bis ZP8 an einer viergleisigen Strecke 11, 12, 13, 14. Während die Zählpunkte ZP5 und ZP8 auf ihnen individuell zugeordnete Vorverarbeitungseinrichtungen VV5 und VV8 wirken, wirken die Zählpunkte ZP6 und ZP7 auf eine gemeinsame Vorverarbeitungseinrichtung VV6/7. Theoretisch hätten auch noch die Zählpunkte ZP5 und ZP8 auf die Vorverarbeitungseinrichtung VV6/7 geführt sein können; dies ist jedoch unterblieben, weil dann die Zuleitungen von den Radsensoren der Zählpunkte ZP5 und ZP8 unter den Gleisen hindurch auf die gemeinsame Vorverarbeitungseinrichtung VV6/7 hätten geführt werden müssen. Um insbesondere bei der Nachrüstung oder Umrüstung einer bestehenden Anlage solche Arbeiten am Gleisbett zu verhindern, gibt es für die Zählpunkte ZP5 und ZP8 in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 eigene Vorverarbeitungseinrichtungen.
In Figur 5 ist angenommen, daß die Vorverarbeitungseinrichtungen mit den nicht dargestellten Auswerteeinrichtungen zum Überwachen der Gleisabschnitte auf dem Funkweg kommunizieren, wobei zur Übermittlung der Meldetelegramme jeweils nur kurzzeitig eine Kommunikationsverbindung mit der jeweils zugehörigen Auswerteeinrichtung aufzubauen ist. Welche und wieviel Zählpunkte jeweils auf eine gemeinsame Vorverarbeitungseinrichtung zu führen sind, wird im wesentlichen durch die Konfiguration der Bahnanlage und die Anordnung der Zählpunkte an den Gleisen vorgegeben.
Insbesondere dann, wenn die von den Vorverarbeitungseinrichtungen zur Verfügung gestellten Zählergebnisse auf dem Funkweg übertragen werden sollen, ist es von Vorteil, den jeweils zu übermittelnden Daten Zusatzinformationen beizugeben, die es der jeweils empfangenden Auswerteeinrichtung ermöglichen, eindeutig zu erkennen, daß die übermittelten Daten für sie bestimmt sind und von wem sie stammen. Den zu übermittelnden Daten sind dann Kennungen für die jeweilige Datenquelle und für die jeweilige Datensenke beizuordnen. Die jeweils übermittelten Daten sind dann in der Auswerteeinrichtung vorzugsweise zusammen mit der jeweiligen Adressatenkennung abzuspeichern. Um für die Freimeldung eines Gleisabschnittes stets die richtigen Achszahlen miteinander zu vergleichen, ist es ferner von Vorteil, die Daten mit einer fortlaufenden Nummer und/oder einem Zeitstempel zu versehen, aus dem erkennbar ist, wann sie von der Vorverarbeitungseinrichtung eines Zählpunktes an eine Auswerteeinrichtung übermittelt und/oder von dieser empfangen wurden. Mit solchen Zeitstempeln ist zu gewährleisten, daß in einer Auswerteeinrichtung nicht versehentlich auf alte, nicht mehr aktuelle Achszahlen zurückgegriffen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich überall dort mit Vorteil anwenden, wo Strecken durch Achszählkreise auf ihren Frei- und Besetztzustand überwacht werden sollen. Es bietet sich insbesondere dort an, wo die Übermittlung von Achszahlen auf funktechnischem Wege vorgenommen werden soll, weil nach der Lehre der Erfindung nur eine sehr kurzzeitige Datenübertragung erforderlich ist. Eine kurzzeitige Datenübertragung läßt sich auch energiemäßig kostengünstiger realisieren als eine ständige Datenübertragung, was insbesondere bei solarbetriebenen Übertragungseinrichtungen von Vorteil ist. Die Erfindung ist aber vorteilhaft auch dort anwendbar, wo die Zählpunkte über Versorgungs- oder Busleitungen mit den Auswerteeinrichtungen verbunden sind. Dort müssen dann nicht mehr wie bisher in kürzester Zeit eine Vielzahl von den jeweils aktuellen Zählerstand repräsentierenden Daten an die Auswerteeinrichtungen übermittelt werden, sondern lediglich noch die Daten, die der ersten und der letzten Achse eines Zuges zuzuordnen sind. Das bedeutet, daß diese Daten mit geringer Datenrate (relativ schmalbandig) und zeitlich gedehnt übermittelt werden können, was sich günstig auf die Übertragungssicherheit auswirkt.