[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein System und einen Zug für eine Zugintegritätsüberwachung.
[0002] Es ist bekannt, einzelne Schienenfahrzeuge (insbesondere Lokomotiven, Wagen und/oder
Triebwägen) miteinander mechanisch zu einem Zug zu kuppeln. Ein Zug kann mehrere Zugteile
aufweisen, welche wiederum aus einer Mehrzahl von einzelnen Wagen bestehen können.
Durch Kuppeln mehrerer Zugteile aneinander sind unterschiedliche Zuglängen bereitstellbar.
Auch im Rahmen der vorliegenden Offenbarung können sämtliche dieser Varianten von
Schienenfahrzeugen und Zügen vorgesehen sein.
[0003] Für einen sicheren Betrieb von Zügen ist es bekannt, die sogenannte Zugintegrität
zu überwachen. Dies betrifft eine Überwachung dahingehend, ob sämtliche zum Ausbilden
des Zuges aneinander gekuppelten Schienenfahrzeuge bzw. Wagen und/oder Zugteile noch
miteinander gekuppelt sind. Löst sich eine Kupplung und kommt es zum Abreißen einzelner
Wagen, können diese als Hindernis auf der Strecke verbleiben und die Betriebssicherheit
gefährden.
[0004] Bisher wird die Zugintegrität hauptsächlich durch streckenseitige Vorrichtungen überprüft,
die eine Länge und/oder Achsanzahl eines vorbeifahrenden Zuges erfassen. Derartige
streckenseitige Vorrichtungen sind kostenanfällig und ermöglichen nur im Moment der
Vorbeifahrt eine Überwachung der Zugintegrität.
[0005] Es sind auch Lösungen bekannt, die mittels Steuersystemen die Zugintegrität überprüfen.
Hierbei können insbesondere Steuersysteme der einzelnen Wagen miteinander kooperieren
und genauer gesagt über die gesamte Zuglänge miteinander kommunizieren. Diese Steuersysteme
können Bestandteil eines sogenannten TCMS sein (Train Control and Management System).
Die Kommunikation kann in bekannter Weise durch Verbinden von Datenleitungen der Steuersysteme
über die Kupplungen der einzelnen Schienenfahrzeuge erfolgen.
[0006] Erfindungsgemäß wurde aber erkannt, dass sich mit einer Zugintegritätsüberwachung
mittels der geschilderten Steuersysteme und insbesondere per TCMS nicht immer ein
ausreichend hohes Sicherheitsniveau erreichen lässt.
[0007] Eine Aufgabe der Erfindung besteht folglich darin, das Sicherheitsniveau der Überwachung
der Zugintegrität zu verbessern.
[0008] Diese Aufgabe wird durch die beigefügten unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0009] Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Zugintegritätsüberwachung per TCMS oder
vergleichbarer Steuersysteme ein begrenztes Sicherheitsniveau aufweist, da die hierfür
standardmäßig verwendeten Computereinrichtungen (beispielsweise herkömmliche TCMS-Rechner)
hinsichtlich ihrer Fehlerfreiheit begrenzt sind.
[0010] Genauer gesagt ist mit diesen Lösungen meist nur ein Sicherheitsniveau in Form eines
Sicherheit-Integritätslevels (SIL) von 2 erreichbar. Dies wird insbesondere für einen
zunehmend autonomen Betrieb von Schienenfahrzeugen als zu gering eingestuft. Wünschenswert
wäre ein höheres Sicherheit-Integritätslevels (SIL) von zum Beispiel 4.
[0011] Die Erfindung stellt zur Erhöhung des Sicherheitsniveaus eine Lösung bereit, mit
der bei Verbinden der einzelnen Schienenfahrzeuge eines Zuges bevorzugt eine Art geschlossener
Überwachungsstromkreis (oder auch eine Überwachungsschleife) gebildet wird. Die Lösung
weist bevorzugt wenigstens einen Hauptleiter je Wagen auf, der in zumindest einem
der Wagen mit einer Spannungsquelle verbunden ist. Vorzugsweise ist der Hauptleiter
in einem (in Fahrtrichtung vorne oder hinten im Zug angeordneten) Zugteil mit der
Spannungsquelle verbunden. Die Hauptleiter werden bei einem Kuppeln mit benachbarten
Wagen vorteilhafterweise leitend miteinander verbunden. In einem der Schienenfahrzeuge,
d.h. der Zugteile, welches vorzugsweise ein Zugende oder einen Zuganfang bildet, kann
überprüft werden, ob an dem dortigen und bevorzugt nicht anderweitig gespeisten Hauptleiter
ein erwartetes Spannungsniveau anliegt. Insbesondere kann überprüft werden, ob die
elektrische Verbindung zu dem an die Spannungsquelle angeschlossenen Hauptleiter des
anderen Schienenfahrzeugs besteht, welches bevorzugt eine Zugspitze bildet. Vorteilhafterweise
kann diese Überprüfung über mehrere dazwischen positionierte Schienenfahrzeuge des
Zuges hinweg erfolgen. Liegt das Spannungsniveau an, liegt die Zugintegrität vor.
Andernfalls kann diese als nicht vorhanden detektiert werden.
[0012] Vorzugsweise aber optional wird die Überwachung der Zugintegrität jedoch nicht allein
auf Basis zumindest einer Hauptleitung durchgeführt, sondern wird zusätzlich auch
überwacht, ob zumindest eine weitere Leitung, die sich über die Kupplungsverbindungen
in dem Zug hinweg erstreckt, und die ggfs. für die Kommunikation zwischen den softwaregesteuerten
Einrichtungen jedes Zugteils genutzt wird, unbeabsichtigt unterbrochen worden ist.
Ist dies der Fall, wird eine Verletzung der Zugintegrität festgestellt.
[0013] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können je Wagen wenigstens zwei Hauptleiter
vorgesehen sein, von denen einer in einem Schienenfahrzeug (bevorzugt an der Zugspitze)
mit einer Spannungsquelle verbunden ist. Die Hauptleiter in einem anderen der Schienenfahrzeuge
(bevorzugt am Zugende) können zum Ausbilden einer Überwachungsschleife miteinander
verbindbar sein. Von dort ausgehend kann einer der Hauptleiter einen Strom zu dem
Schienenfahrzeug an bevorzugt der entfernten Zugspitze rückführen.
[0014] Wird festgestellt, dass ein Hauptleiter (insbesondere der rückführende Hauptleiter
in einem der Schienenfahrzeuge) eine gewünschte elektrische Eigenschaft und insbesondere
eine elektrische Größe mit einem bestimmten Wert nicht aufweist (beispielsweise eine
zu geringe oder auch keine Spannung oder einen zu geringen oder keinen Stromfluss),
kann darauf geschlossen werden, dass die Überwachungsschleife und/oder dass allgemein
die Verbindung zu dem Hauptleiter eines anderen Schienenfahrzeugs unterbrochen ist.
Mit überwiegender Wahrscheinlichkeit ist hierfür ein Lösen von wenigstens einer Kupplung
und somit ein Verlust der durchgehenden Verbindung der benachbarten Hauptleiter innerhalb
des Zuges verantwortlich, wobei ein solches Kupplungslösen einen Verlust der Zugintegrität
bedeutet.
[0015] Insbesondere wird die Spannung als Gleichspannung an die Hauptleitung angelegt und
wird daher zur Überwachung der Zugintegrität geprüft, ob die Spannung an der Hauptleitung
ein ausreichendes Spannungsniveau hat, dass auf eine ununterbrochene Hauptleitung
oder ununterbrochene Kette von Hauptleitungen schließen lässt.
[0016] Alternativ zum Anlegen und Überprüfen einer Gleichspannung kann ein Gleichstrom in
die Hauptleitung eingespeist werden und kann überwacht werden, ob der Strom mit einer
ausreichenden Stromstärke durch die Leitung fließt.
[0017] Alternativ kann, ohne dass es einer Überwachung auf bestimmte Signalformen bedarf,
eine zeitlich konstante Wechselspannung an die Hauptleitung angelegt werden oder ein
zeitlich konstanter Wechselstrom. Schwankungen der beiden jeweiligen Wechselgröße,
die typischerweise in der Praxis vorkommen können, führen nach der Erfassung der Spannung
bzw. des Stromes vorzugsweise nicht dazu, dass dies bereits deshalb als Abriss einer
Kupplungsverbindung interpretiert wird.
[0018] Alle vier Lösungen (Nutzung von Gleichspannung und Nutzung von Gleichstrom, Nutzung
von zeitlich konstanter Wechselspannung und Nutzung von zeitlich konstantem Wechselstrom)
zeichnen sich durch ihre Robustheit aus. Auch sind diese Lösungen auf einfache Weise
realisierbar. Insbesondere sind keine Abschlusswiderstände zwischen parallelen Hauptleitungen
erforderlich und müssen keine Signale mit vorgegebenen Signalformen auf die Hauptleitung
gegeben und dann auch erkannt werden.
[0019] Prinzipiell könnte die hierin vorgestellte Lösung alleinstehend für eine ZugintegritätsÜberwachung
verwendet werden. Ein Sicherheitsniveau kann z.B. dadurch verbessert werden, dass
die Zugintegrität elektrisch überwacht wird, wobei die hierfür überwachten Signale
und/oder Größen entsprechend zuverlässig erfassbar sind. Ein angestrebtes Sicherheitsintegritätslevel
von 4 ist für Stromschleifen (z.B. in Form des hierin offenbarten Überwachungsstromkreises)
insbesondere dann zuverlässig zu erreichen, wenn getaktete Signale genutzt werden,
d.h. die Stromschleife in regelmäßigen Abständen ihr Potential oder die Polung ändert
und diese Änderung an anderer Stelle (z.B. einer überwachenden Einheit) gleich getaktet
erkannt wird. Dabei kommt dem sicheren Taktgeber als auch der sicheren getakteten
Detektion das gleiche Sicherheitsniveau (SIL 4) zu. Diese Art der Realisierung ist
unter Umständen technisch komplex, aber dennoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung
möglich, wie zum Abschluss der Figurenbeschreibung beispielhaft erläutert.
[0020] Die Sicherheit lässt sich aber besonders dann deutlich verbessern, wenn die offenbarte
Lösung (dann vorteilhafterweise bevorzugt ohne obige Taktung) zusätzlich zu weiteren
Ansätzen der Zugintegritätsüberwachung und insbesondere zusätzlich zu einer Zugintegritätsüberwachung
mittels obiger Steuersysteme bzw. TCMS verwendet wird, was die Erfindung gemäß Ausführungsbeispielen
vorsieht. Anders ausgedrückt kann die hier vorgestellte Lösung redundant zu weiteren
Überwachungen verwendet werden, insbesondere um das gewünschte Sicherheitsintegritätslevel
von wenigstens 4 zu erreichen.
[0021] Insbesondere wird ein Verfahren zur Überwachung einer Zugintegrität eines Zuges mit
mehreren aneinander gekuppelten Schienenfahrzeugen vorgeschlagen, wobei die Schienenfahrzeuge
jeweils eine elektrische Anordnung mit wenigstens einem Hauptleiter umfassen, und
die Hauptleiter miteinander gekuppelter Schienenfahrzeuge elektrisch leitend miteinander
verbunden sind,
wobei das Verfahren umfasst:
- Verbinden, in wenigstens einem ersten Schienenfahrzeug, eines dortigen Hauptleiters
mit einem ersten (insbesondere hohen) Spannungsniveau; und
- Ermitteln eines Zugintegritätszustandes des Zuges in Abhängigkeit einer elektrischen
Größe wenigstens eines Hauptleiters in einem (bevorzugt anderem) der Schienenfahrzeuge
(bevorzugt am anderen Zugende).
[0022] Die elektrische Größe des Hauptleiters kann direkt an diesem gemessen werden oder
an einem hiermit verbundenen weiteren Leiter (d.h. kann mittelbar gemessen werden).
Bevorzugt wird die elektrische Größe an einem Hauptleiter eines anderen (zweiten)
Schienenfahrzeugs gemessen, insbesondere an einem entfernten Zugende oder einer entfernten
Zugspitze. Der Hauptleiter kann in dem anderen (zweiten) Schienenfahrzeug mit einem
zweiten (insbesondere niedrigen Spannungsniveau) verbunden sein. Bleibt also ein Stromfluss
aus oder erfolgt ein Spannungsabfall insbesondere an diesem Hauptleiter, kann darauf
geschlossen werden, dass die Verbindung dieses Hauptleiters zu dem Hauptleiter des
ersten Schienenfahrzeugs unterbrochen ist. Eine rückführende elektrische Verbindung
zu dem ersten Schienenfahrzeug z.B. mittels nachstehender rückführender Hauptleiter
kann bei dieser Ausführungsform unterbleiben. Stattdessen kann gemäß dieser Variante
eine einsträngige elektrische Verbindung zwischen den Schienenfahrzeugen an bevorzugt
entfernten Enden eines Zuges durch Verbinden der jeweiligen (bevorzugt einzigen) Hauptleiter
miteinander und mit den geschilderten Spannungsniveaus erfolgen.
[0023] In Rahmen dieses ersten Ausführungsbeispiels ist es nicht zwingend erforderlich,
eine Art Überwachungs-Stromschleife und insbesondere einen Überwachungsstromkreis
der hierin offenbarten Art auszubilden, die durch den gesamten Zug verläuft (insbesondere
ausgehend von einem Schienenfahrzeug und bis zu diesem zurück). Sofern nicht anders
ersichtlich, können aber sämtliche nachstehenden und im Kontext des Überwachungsstromkreises
erläuterten Varianten und Weiterbildungen auch für die vorangehende Lösung Gültigkeit
besitzen und dort optional ebenfalls vorgesehen sein.
[0024] Ferner insbesondere wird ein Verfahren zur Überwachung einer Zugintegrität eines
Zuges mit (oder, mit anderen Worten, aus) mehreren aneinander gekuppelten Schienenfahrzeugen
vorgeschlagen, wobei die Schienenfahrzeuge jeweils eine elektrische Anordnung mit
einem speisenden Hauptleiter und einem rückführenden Hauptleiter umfassen (die dem
wenigstens einen Hauptleiter obiger Ausführungsform entsprechen), und die jeweiligen
speisenden und rückführenden Hauptleiter miteinander gekuppelter Schienenfahrzeuge
elektrisch leitend miteinander verbunden sind (also ein speisender Hauptleiter eines
ersten Schienenfahrzeugs mit einem speisenden Hauptleiter eines weiteren, hiermit
gekuppelten, Schienenfahrzeugs und ein rückführender Hauptleiter des ersten Schienenfahrzeugs
mit dem rückführenden Hauptleiter des weiteren Schienenfahrzeugs).
[0025] Das Verfahren umfasst:
- Bereitstellen bzw. Ausbilden eines Überwachungsstromkreises durch Verbinden, in einem
ersten Schienenfahrzeug, des dortigen speisenden Hauptleiters mit einem ersten (bevorzugt
höheren) Spannungsniveau und des dortigen rückführenden Hauptleiters mit einem zweiten
(bevorzugt niedrigeren) Spannungsniveau und durch Verbinden, in einem zweiten Schienenfahrzeug
(welches das andere Schienenfahrzeug der obigen Ausführungsform sein kann), des dortigen
speisenden Hauptleiters mit dem dortigen rückführenden Hauptleiter; und
- Ermitteln eines Zugintegritätszustandes des Zuges in Abhängigkeit einer elektrischen
Größe des Überwachungsstromkreises und insbesondere eines rückführenden Hauptleiters
von wenigstens einem der Schienenfahrzeuge.
[0026] Es versteht sich, dass unter einem Verbinden elektrischer Bauteile hierin allgemein
ein elektrisch leitendes Verbinden verstanden werden kann oder, mit anderen Worten,
ein Anschließen aneinander, sodass eine elektrisch leitende Verbindung entsteht.
[0027] Bei dieser Varianten kann folglich ausgehend von dem ersten Schienenfahrzeug eine
sich bis zu bevorzugt einem entfernten Zugende und wieder bis in das erste Schienenfahrzeug
zurück erstreckende elektrische Leitungsanordnung bereitgestellt werden, was eine
besonders zuverlässige Zugintegritätsüberwachung ermöglicht.
[0028] Um die speisenden Hauptleiter und die rückführenden Hauptleiter miteinander zu verbinden,
können in den Kupplungen der Schienenfahrzeuge entsprechende elektrische Kontaktstellen
und/oder Anschlüsse vorgesehen sein. Prinzipiell ist es bekannt, Kupplungen von Schienenfahrzeugen
mit derartigen elektrischen Anschlussbereichen auszubilden, die bei einem Kuppeln
mit einer Kupplung eines anderen Schienenfahrzeugs in elektrisch leitenden Kontakt
mit einem dortigen Anschluss- oder Kontaktbereich treten. Zusätzlich können die Kupplungen
auch das bekannte Herstellen einer pneumatischen und/oder datenübertragenden Verbindung
zwischen den Schienenfahrzeugen ermöglichen. Auch hierfür können entsprechende Anschlüsse
in den Kupplungen vorgesehen sein.
[0029] Allgemein kann es sich bei den Kupplungen um automatische Kupplungen handeln, die
z.B. keine manuellen Eingriffe zum Herstellen eines Kuppelns erfordern oder zumindest
keine entsprechenden Eingriffe an den Kupplungsbauteilen selbst (beispielsweise allenfalls
manuelle Bedienungen in oder an einem Führerstand des Zuges). Vorzugsweise handelt
es sich um Kupplungen, die zum Variieren einer Zuglänge für ein häufiges Kuppeln und
Entkuppeln vorgesehen sind, beispielsweise um zwei Triebwagen, zwei Zugteile und/oder
zwei Wagen mit jeweils einem Führerstand miteinander zu verbinden. Hiervon unterschieden
werden können sogenannte Wagenkupplungen, mit denen Wagen eines Schienenfahrzeugs
zu einer im Regelfall und insbesondere im Normalbetrieb nicht ohne Weiteres auflösbaren
Einheit zusammengefasst sind. Derartige Kupplungen können z.B. lediglich manuell öffnen-
und/oder sind manuell schließbar und/oder als sogenannte Hackenkupplungen ausgebildet
sein.
[0030] Das Zusammenstellen von Kompositionen aus verschiedenen Wagen wird bei Wagen- bzw.
Hackenkupplung typischerweise an jeder Kupplungsstelle manuell hergestellt oder wieder
aufgelöst. Dabei werden neben der mechanischen Verbindung bevorzugt auch pneumatische
Verbindungen über Schläuche und elektrische Verbindungen über Kabelpeitschen, zum
großen Teil über genormte Verbindungen (siehe entsprechende UIC 558 und parallele
Normen), hergestellt. Die hier für die Lösung aufgeführten zusätzlichen Leitungen
bzw. Hauptleiter können über zusätzliche Kabel an der Kupplungsstelle zwischen den
Wagen geführt werden. An einem Zugende kann die Kabelpeitsche nicht an den nächsten,
nicht vorhandenen Wagen, geführt werden, sondern wieder an den gleichen Wagen zurück,
um den spannungsführenden Hauptleiter mit dem rückführenden Hauptleiter dieses Wagens
zu verbinden. Diese Verbindung ist bevorzugt nur am Zugende mit einem nicht aktiven
Führerstand durchzuführen. Ein entsprechendes Kurzschließen direkt an der Zugspitze
mit der Speisung der Schleife würde hingegen keine Funktion besitzen.
[0031] Auch bei den genannten Wagenkupplungen ist es möglich, Anschlüsse, Kontakte oder
anderweitige elektrische Verbindungen bereitzustellen, um die Hauptleiterabschnitte
benachbarter Schienenfahrzeuge elektrisch miteinander zu verbinden. Auch ein Abreißen
aneinander gekuppelter Wagenkupplungen ist mit der offenbarten Lösung bevorzugt detektierbar.
[0032] Bei den Hauptleitern kann es sich allgemein um Kabel handeln. Die Begriffe "speisend"
und "rückführend" bezeichnen dabei Funktionen, die diese Hauptleiter im Überwachungsstromkreis
einnehmen können. Insbesondere kann aus Sicht der optional lediglich selektiv herstellbaren
Verbindung dieser Hauptleiter in einem der Schienenfahrzeuge und insbesondere in einem
das Zugende bildenden Schienenfahrzeug eine entsprechende speisende und rückführende
Funktion dieser Hauptleiter vorliegen. Alternativ kann auch von einem ersten Hauptleiter
und zweiten Hauptleiter gesprochen werden.
[0033] Zum Verbinden mit den unterschiedlichen Spannungsniveaus kann das erste Schienenfahrzeug
eine Fahrzeugbatterie aufweisen. Der erste bzw. der speisende Hauptleiter kann an
einem ersten Pol der Batterie angeschlossen und/oder mittelbar über weitere Leiter
mit diesem verbunden werden. Der zweite bzw. der rückführende Hauptleiter kann an
den entsprechenden anderen Pol der Spannungsquelle angeschlossen und/oder mittelbar
hiermit verbunden sein. Letzteres kann insbesondere dadurch erfolgen, dass eine Masseleitung
existiert, an die sowohl der rückführende Hauptleiter als auch der entsprechende andere
Pol der Spannungsquelle angeschlossen sind.
[0034] Die elektrische Größe kann insbesondere eine von dem Überwachungsstromkreis und insbesondere
von einem rückführenden Hauptleiter geführten Strom oder eine daran anliegende Spannung
betreffen. Sie kann direkt erfasst werden oder auch lediglich mittelbar, z.B. durch
Erfassen einer mit dem Überwachungsstromkreis oder rückführenden Hauptleiter verbundenen
elektrischen Einheit, deren Zustand von der elektrischen Größe des Überwachungsstromkreises
bzw. dieses Hauptleiters abhängt. Beispielsweise kann es sich bei dieser Einheit um
ein Schaltelement und insbesondere um ein Relais handeln, dessen Betriebszustand sich
in Abhängigkeit von Werten der elektrischen Größe ändern kann. In diesem Zusammenhang
ist es auch nicht erforderlich, die elektrische Größe als solche zu erfassen und/oder
zu quantifizieren. Stattdessen können Zustände des Hauptleiters und/oder hiermit verbundener
Elemente der geschilderten Art erfasst werden, die einen definierten Zusammenhang
zu dieser elektrischen Größe aufweisen.
[0035] Zusammengefasst sieht eine Variante vor, dass der Zustand wenigstens eines elektrischen
Elements und/oder einer elektrischen Einheit, insbesondere eines Relais, ermittelt
wird, dessen/deren Zustand sich in definierter Weise und in Abhängigkeit von Werten
der elektrischen Größe des Überwachungsstromkreises oder rückführenden Hauptleiters
ändert, und dass darauf basierend ein Zugintegritätszustand des Zuges ermittelt wird.
[0036] Allgemein kann vorgesehen sein, dass bei einer Spannung oder einem Strom (oder allgemein
einem Wert der elektrischen Größe) des Überwachungsstromkreises unterhalb eines definierten
Schwellenwertes eine fehlende Zugintegrität detektiert wird. Insbesondere kann der
Schwellenwert null betragen, kann also bei ausbleibender Spannung oder ausbleibendem
Strom auf eine fehlende Zugintegrität geschlossen werden. Dann kann beispielsweise
eine mit dem Überwachungsstromkreis verbundene elektrische Einheit ihren Zustand verändern
und/oder einen definierten Schaltvorgang durchführen, was zum Ermitteln des Zugintegritätszustandes
erfasst werden kann.
[0037] Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass in Abhängigkeit dieser Zustandsänderung
wenigstens ein weiteres elektrisches Element und insbesondere ein Schaltelement innerhalb
der elektrischen Anordnung des betroffenen Schienenfahrzeugs betätigt wird. Mit diesem
Schaltelement kann beispielsweise eine Warneinrichtung bestromt werden, die einem
Zugführer oder auch einer anderen technischen Einheit des Zuges die Detektion einer
fehlenden Zugintegrität signalisiert. Die Warneinrichtung kann beispielsweise dazu
eingerichtet sein, akustische oder optische Warnsignale auszugeben. Bei der weiteren
technischen Einheit kann es sich insbesondere um einen Steuercomputer oder eine anderweitige
Steuereinrichtung des Zuges und insbesondere desjenigen Schienenfahrzeugs mit dem
Hauptleiter handeln, dessen elektrischen Größe erfasst wird.
[0038] Beispielsweise kann diese Steuereinrichtung eingerichtet sein, einen Status der Zugintegrität
und insbesondere die fehlende Zugintegrität an eine externe Einrichtung und insbesondere
an eine Leitstelle zu übermitteln. Beispielsweise kann es sich bei der Steuereinrichtung
um eine ETCS-Fahrzeugeinrichtung oder einen Bestandteil hiervon handeln (European
Train Control System). Insbesondere kann es sich um einen sogenannten EVC handeln
(European Vital Computer). Dieser oder allgemein die ETCS-Fahrzeugeinrichtung kann
dazu eingerichtet sein, mit einem sogenannten Radio Block Center (RBC) oder auch einer
ETCS-Streckenzentrale zu kommunizieren und an diese den Status der Zugintegrität zu
übermitteln.
[0039] Bevorzugt bildet das erste Schienenfahrzeug eine Zugspitze und das zweite Schienenfahrzeug
ein Zugende. Zwischen den beiden beschriebenen Schienenfahrzeugen können beliebig
viele weitere Schienenfahrzeuge gekuppelt sein, die die Hauptleiter weiterführen.
Sie können für den Überwachungsstromkreis keine notwendige Funktion bereitstellen
(diesen z.B. nicht speisen oder schließen). Ihre Kuppelstellen können aber in der
Überwachung eingeschlossen sein. Hierdurch wird ermöglicht, dass sich die Hauptleiter
durch sämtliche Schienenfahrzeuge des Zuges erstrecken können und bevorzugt erst am
Zugende miteinander elektrisch verbunden sind. Somit können an beliebigen anderen
Stellen insbesondere über die Gesamtzuglänge und über sämtliche von dessen Kupplungen
hinweg Störungen im Überwachungsstromkreis detektiert werden.
[0040] Es versteht sich, dass je nach Wahl der Fahrtrichtung die Zugspitze und das Zugende
variabel sind, also ein und dasselbe Schienenfahrzeug je nach Fahrtrichtung sowohl
eine Zugspitze als auch ein Zugende bilden kann. Bevorzugt ist vorgesehen, dass dasjenige
Schienenfahrzeug, dessen Führerpult aktiviert ist, die Zugspitze bildet.
[0041] Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die elektrische Größe von dem
rückführenden Hauptleiter des ersten Schienenfahrzeugs erfasst wird. Da in diesem
ersten Schienenfahrzeug bevorzugt auch der speisende Hauptleiter mit der Spannungsquelle
verbunden wird, kann somit der Überwachungsstromkreis nach Art einer Überwachungsschleife
von dem ersten Schienenfahrzeug aus durch die weiteren Schienenfahrzeuge und bevorzugt
durch sämtliche weiteren Schienenfahrzeuge des Schienenfahrzeugs verlaufen und bis
zu dem ersten Schienenfahrzeug zurück. Wird dort z.B. die elektrische Größe des rückführenden
Hauptleiters erfasst, können sämtliche in den anderen Schienenfahrzeugen auftretenden
Störungen des Überwachungsstromkreises und somit auch sämtliche etwaigen Abrisse gekuppelter
Kupplungen, durch die der Überwachungsstromkreis durch dortiges Verbinden der Hauptleiter
geführt wird, des Zuges detektiert werden.
[0042] Unter Erzielung vergleichbarer Vorteile sieht eine Weiterbildung vor, dass wenigstens
ein weiteres Schienenfahrzeug existiert, das zwischen dem ersten und dem zweiten Schienenfahrzeug
positioniert ist, wobei in dem weiteren Schienenfahrzeug keine elektrische Verbindung
des dortigen speisenden Hauptleiters und des dortigen rückführenden Hauptleiters hergestellt
wird. Bevorzugt gilt gleiches für sämtliche Schienenfahrzeuge, die zwischen dem ersten
und dem zweiten Schienenfahrzeug positioniert sind. Dies ermöglicht, dass die elektrische
Verbindung erst am Zugende bzw. in dem zweiten Schienenfahrzeug hergestellt wird,
was die Störungserfassung über eine entsprechend große Zuglänge und hohe Anzahl von
Kupplungen hinweg ermöglicht.
[0043] Gemäß einer Weiterbildung wird die elektrische Verbindung in dem zweiten Schienenfahrzeug
hergestellt (und insbesondere auch aufrechterhalten), wenn das zweite Schienenfahrzeug
über eine definierte Kupplungseinrichtung nicht mit einem weiteren Schienenfahrzeug
gekuppelt ist. Bei der definierten Kupplungseinrichtung kann es sich um eine automatische
Kupplung handeln. Es handelt sich aber bevorzugt nicht um eine Wagenkupplung der vorstehend
genannten Art. Beispielsweise kann die elektrische Verbindung wenigstens ein ansteuerbares
Element und insbesondere ein Schaltelement umfassen, dessen Zustand sich nach Maßgabe
eines Kupplungszustandes der definierten Kupplungseinrichtung ändert. Liegt ein Kuppeln
vor, was beispielsweise über bekannte Diagnosesysteme des Zuges und/oder der Kupplungseinrichtung
feststellbar ist, kann das Element z.B. öffnen und die Verbindung unterbrechen. Liegt
hingegen keine Kupplung vor, kann es die Verbindung schließen.
[0044] Insbesondere kann hierdurch ermöglicht werden, dass die beiden Hauptleiter zum Ausbilden
des Überwachungsstromkreises selektiv verbindbar sind, obwohl sie sich bevorzugt in
die Kupplungseinrichtung hineinerstrecken bzw. mit dieser verbunden sind, um hierüber
an ein unter Umständen folgendes weiteres Schienenfahrzeug angeschlossen zu werden.
[0045] Zusätzlich oder alternativ sieht eine Variante das automatische Aufheben der elektrischen
Verbindung in dem zweiten Schienenfahrzeug vor, wenn das zweite Schienenfahrzeug über
eine definierte Kupplungseinrichtung (insbesondere der vorstehend geschilderten Art
und insbesondere in Form einer automatischen Kupplung) mit einem weiteren Schienenfahrzeug
gekuppelt ist. Erneut kann hierfür ein elektrisches Element und insbesondere Schaltelement
in der vorstehend geschilderten Weise angesteuert werden bzw. betriebszustandsabhängig
öffnen und/oder schließen.
[0046] Gemäß einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass die Verbindung zwischen dem ersten
und zweiten Hauptleiter über einen Leiterabschnitt herstellbar ist, der wenigstens
eines der folgenden Schaltelemente umfasst:
- Ein Schaltelement, das nach Maßgabe der Aktivierung eines Führerpults des zweiten
Schienenfahrzeugs betätigbar ist und insbesondere geschlossen ist, wenn keine solche
Aktivierung vorliegt. Als ein allgemeiner Aspekt ist vorzugsweise vorgesehen, dass
nur solche Führerpulte von Schienenfahrzeugen aktivierbar sind, bei denen keine Kupplung
mit einem weiteren Schienenfahrzeug vorliegt. In dem Fall, dass das eigene Führerpult
des betrachteten (zweiten) Schienenfahrzeugs aktiv ist, erfolgt bevorzugt dort auch
die Anbindung an die Spannungsquelle. Entsprechend soll dort keine elektrische Verbindung
zwischen den Hauptleitern hergestellt werden, sondern vorzugsweise erst an einem entfernten
Zugende.
- Ein Schaltelement, das in Abhängigkeit eines vorliegenden elektrischen Kuppelns (über
die definierte Kupplungseinrichtung) mit einem weiteren Schienenfahrzeug betätigbar
ist. Insbesondere kann dieses öffnen, wenn ein solches Kuppeln detektiert wird (beispielsweise
da dann eine Verbindung der Hauptleiter mit den entsprechenden Hauptleitern des angekoppelten
weiteren Schienenfahrzeugs bevorzugt wird und nicht eine Verbindung der Hauptleiter
untereinander in dem zweiten Schienenfahrzeug).
- Ein Schaltelement, das in Abhängigkeit eines festgestellten mechanischen Kuppelns
(über die definierte Kupplungseinrichtung) mit einem weiteren Schienenfahrzeug betätigbar
ist. Insbesondere kann dieses öffnen, wenn ein solches Kuppeln festgestellt wird.
Es ergeben sich die gleichen Vorteile, wie zum vorangehenden Schaltelement betreffend
das elektrische Kuppeln erläutert.
- Ein Schaltelement, das in Abhängigkeit davon betätigbar ist, ob ein vorliegender Kupplungszustand
der definierten Kupplungseinrichtung gespeichert ist oder nicht. Insbesondere kann
dieses öffnen, wenn ein solcher Kupplungszustand (d.h. das Vorliegen eines Kuppelns)
gespeichert ist. Auch in diesem Fall ergeben sich die gleichen Vorteile, wie vorliegend
zu den Schaltelementen betreffend das elektrische und mechanische Kuppeln erläutert.
[0047] Eine Weiterbildung sieht vor, dass ein gezieltes Entkuppeln von wenigstens zwei Schienenfahrzeugen
des Zuges ermittelt wird und in Reaktion darauf die elektrische Verbindung in wenigstens
einem dieser Schienenfahrzeuge, deren Kupplungseinrichtungen entkuppelt werden sollen,
von dem dortigen speisenden Hauptleiter und dem dortigen rückführenden Hauptleiter
hergestellt wird. Wird keine solche Verbindung hergestellt, kann es zu einem Spannungsabfall
in dem Überwachungsstromkreis kommen und insbesondere an dem rückführenden Hauptleiter.
Daraufhin kann eine fehlende Zugintegrität fälschlicherweise detektiert werden, obwohl
die Zuglänge und somit -integrität durch das Entkoppeln bewusst und kontrolliert verändert
wird. Bevorzugt wird diese Fehldetektion dadurch verhindert, dass ein gezielter Entkuppelwunsch
erfasst und infolgedessen die elektrische Hauptleiter-Verbindung in zumindest einem
der Schienenfahrzeuge hergestellt wird, deren Kupplungseinrichtungen entkuppelt werden
sollen. Dass ein solcher Entkuppelwunsch vorliegt, kann beispielsweise an einer entsprechenden
Fahrereingabe und/oder Steuervorgabe an die Kupplungseinrichtungen erkannt werden.
Insbesondere können Entkuppelventile herkömmlicher Kupplungseinrichtungen gezielt
angesteuert werden, um eine kontrollierte Entkupplung einzuleiten, was als entsprechender
Entkuppelwunsch erfassbar ist.
[0048] Gemäß einer Variante ist zum Bereitstellen der vorstehenden Funktionalität bei einem
gezielten Entkuppeln vorgesehen, dass wenigstens ein Schaltelement in einen die Hauptleiter
verbindenden Leiterabschnitt (insbesondere der vorstehend geschilderten Art) in Abhängigkeit
eines detektierten Entkuppelwunsches betätigbar ist. Liegt dieser Wunsch vor, kann
es schließen und somit die Verbindung ermöglichen. Andernfalls kann das Schaltelement
geöffnet sein und die Verbindung trennen. Bei diesem Schaltelement kann es sich insbesondere
um das vorstehend erläuterte Schaltelement handeln, das in Abhängigkeit eines gespeicherten
Kupplungszustandes betätigbar ist.
[0049] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die elektrische Anordnung bevorzugt eines
jeden Schienenfahrzeugs wenigstens ein Relais (Kupplungsspeicherrelais) umfasst. Dieses
kann vorzugsweise seinen Zustand in Abhängigkeit davon ändern, ob ein gekuppelter
Zustand gespeichert ist bzw. werden soll oder nicht. Diese Zustandsänderung kann durch
Anlegen unterschiedlicher Spannungen erreicht werden und insbesondere dem gezielten
Spannungsfrei-Schalten oder dem Anlegen einer Spannung mit einem Mindestwert. Diese
Spannungswechsel können durch wenigstens eine Schalteranordnung erreicht werden, die
nach Maßgabe von Betriebs- und/oder Systemzuständen des Schienenfahrzeugs und/oder
der elektrischen Anordnung betätigbar ist. Grundsätzlich, nicht nur in Bezug auf die
hier beschriebene Ausführungsform und nicht nur bezogen auf die Speicherung des Kupplungszustandes,
wird es bevorzugt, dass zur Speicherung des jeweiligen Zustands eine durch Hardware
realisierte digitale Speichereinrichtung verwendet wird. Der Zustand wird daher nicht
lediglich durch Software gespeichert. Außer Speicherrelais kommen andere elektrische,
elektromechanische und/oder elektronische Einrichtungen infrage, wie zum Beispiel
bistabile Kippstufen, oder als Hardware programmierbare Einrichtungen wie FPGAs oder
andere Anordnungen oder Einrichtungen mit programmierbaren logischen Gattern. Hardware-Lösungen
haben den Vorteil, dass ein gewünschtes Sicherheitslevel einfacher herzustellen ist
und nicht wie bei der Aktualisierung von Software erneut eine Zulassung beantragt
werden muss bzw. eine Zertifizierung stattfinden muss. Es ist hervorzuheben, dass
der Kuppelzustand vorzugsweise mit der Aktivierung einer Kabine im Zug automatisch
ermittelt wird, ohne dass eine manuelle Einrichtung oder Konfiguration notwendig ist.
Weiterhin wird der Kuppelzustand vorzugsweise auch beim Stärken (hinzufügen von Zugteilen)
oder Schwächen (Entkuppeln an der automatischen Kupplung und Entfernen von Zugteilen)
des Zuges automatisch gepflegt, ohne dass es gesonderter Maßnahmen bedarf, um die
Überwachung zu rekonfigurieren.
[0050] Beispielsweise kann eine Schalteranordnung dann das Kupplungsspeicherrelais spannungsführend
schalten, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:
- ein eigenes Führerpult ist inaktiv (und bevorzugt zusätzlich),
- es liegt kein Stillstand vor oder kein Entkuppelwunsch (und bevorzugt zusätzlich),
- es ist aktuell ein Kupplungszustand gespeichert.
[0051] In umgekehrter Weise kann das Kupplungsspeicherrelais spannungsfrei geschaltet werden,
wenn ein eigenes Führerpult aktiv ist oder ein Stillstand und zusätzlich ein Entkuppelwunsch
vorliegt oder aktuell kein eingekuppelter Zustand gespeichert ist.
[0052] Zusätzlich oder alternativ zu dieser Schalteranordnung kann eine weitere Schalteranordnung
vorgesehen sein, mittels derer das bevorzugt selbe Kupplungsspeicherrelais ebenfalls
betriebszustandsabhängig spannungsführend oder spannungsfrei geschaltet werden kann.
Diese Schalteranordnung kann zu der vorstehend genannten Schalteranordnung bevorzugt
parallelgeschaltet sein. Somit kann es ausreichend sein, wenn lediglich eine der Schalteranordnungen
stromleitend ist, um das Kupplungsspeicherrelais zu bestromen. Andererseits sind bevorzugt
beide Schalteranordnungen in einen nichtstromführenden Zustand zu versetzen, um auch
das Kupplungsspeicherrelais nicht zu bestromen.
[0053] Diese weitere Schalteranordnung kann dann stromleitend sein, wenn ein Führerpult
in einem der gekuppelten Schienenfahrzeuge aktiv ist und entweder ein elektrisches
Kuppeln oder ein mechanisches Kuppeln registriert wird. Ein nichtstromleitender Zustand
ist dann erreichbar, wenn entweder kein aktives Führerpult innerhalb des Zuges vorliegt
oder sowohl keine elektrische Kupplung als auch keine mechanische Kupplung festgestellt
wird. Diese Schalteranordnung ermöglicht insbesondere eine automatische Rekonfiguration
der elektrischen Anordnung und/oder des Kupplungsspeicherrelais. Wird an ein aktuell
nichtgekuppeltes Schienenfahrzeug ein weiteres angekuppelt, kann diese Schalteranordnung
aufgrund des Ankuppelns eines aktiven Schienenfahrzeugs sowie des dann festgestellten
elektrischen und/oder mechanischen Kuppelns in einen stromführenden Zustand versetzt
werden und kann daraufhin das Kupplungsspeicherrelais bestromt werden und somit seinen
Zustand ändern. Insbesondere kann es dann einen gekuppelten Zustand anzeigen. Daraufhin
kann, sofern vorher geschlossen, eine etwaige Verbindung zwischen den Hauptleitern
insbesondere über ein nach Maßgabe des gespeicherten Kupplungszustandes betätigbares
Schaltelement geöffnet werden.
[0054] Andererseits kann dann, wenn ein unerwarteter Zugabriss und somit Zugintegritätsverlust
bei gespeichertem gekuppelten Zustand erfolgt, das Kupplungsspeicherrelais allgemein
weiter aktiv sein und insbesondere bestromt werden. Dies kann dadurch erfolgen, dass
die vorstehend erläuterte erste Schalteranordnung aufgrund des dann nicht vorliegenden
Entkuppelwunsches und des nach wie vor als gekuppelt gespeicherten Zustandes stromleitend
ist. Die optionale weitere Schalteranordnung kann aufgrund des Kupplungsverlustes
hingegen öffnen, was jedoch bei der bevorzugten Parallelschaltung keinen Einfluss
auf die an dem Kupplungsspeicherrelais anliegende Spannung hat. Da das Kupplungsspeicherrelais
also bei einem Zugabriss auf diese Weise weiter aktiv gehalten wird, wird dann bevorzugt
auch die Verbindung zwischen den Hauptleitern in diesem Schienenfahrzeug nicht geschlossen.
Insbesondere kann das vorstehend erläuterte und nach Maßgabe des gespeicherten Kupplungszustandes
betätigbare Schaltelement in dieser Verbindung/diesem Leiterabschnitt aufgrund der
nach wie vor vorliegenden Speicherung geöffnet bleiben. Dies führt allerdings zu einem
Spannungsabfall in dem rückführenden Hauptleiter, was als Zugintegritätsverlust detektierbar
ist.
[0055] Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Spannungsversorgung insbesondere im Rahmen
eines Funktionstests oder als ein Funktionstest gezielt unterbrechbar ist und wenigstens
eine elektrische Größe des Überwachungsstromkreises daraufhin erfasst wird. Auf Basis
dieser Größe wird vorzugsweise die Funktionsfähigkeit des Überwachungsstromkreises
ermittelt. Insbesondere kann es sich bei dieser Größe um eine an dem Überwachungsstromkreis
anliegende Spannung und/oder einen hiervon geführten Strom handeln. Insbesondere dann,
wenn detektiert wird, dass diese elektrische Größe unzulässig hohe Werte annimmt,
obwohl die Spannungsversorgung unterbrochen ist, kann darauf geschlossen werden, dass
es zu einer unerwünschten Fremdeinspeisung in den Überwachungsstromkreis kommt. Dies
kann bedeuten, dass infolge einer Zugintegrität entstehende Spannungsabfälle durch
die Fremdeinspeisung zumindest teilweise kompensiert werden. Folglich kann ein Zugintegritätsverlust
unter Umständen nicht mehr zuverlässig erfassbar sein.
[0056] Das vorstehend geschilderte Unterbrechen der Spannungsversorgung kann im Rahmen eines
gesonderten Testverfahrens durchführbar sein. Dieses kann manuell (z.B. per Betätigung
eines Schalters im Führerstand) oder automatisch und beispielsweise in regelmäßigen
Abständen durchgeführt werden. Bei korrekter Funktionsweise des Überwachungsstromkreises
müsste infolge der unterbrochenen Spannungsversorgung ein Verlust der Zugintegrität
angezeigt werden.
[0057] Wie bereits erwähnt, sind die hierin offenbarten Lösungen auf Basis eines Überwachungsstromkreises
(oder der elektrischen Größe des wenigstens einen Hauptleiters in einem der Schienenfahrzeuge)
bevorzugt zusätzlich zu anderweitigen Ansätzen der Zugintegritätsüberwachung vorgesehen
und/oder redundant hierzu. Folglich sieht eine Weiterbildung vor, dass die Zugintegrität
mittels wenigstens eines weiteren Systems überwacht wird und die Zugintegrität auf
Basis von sowohl mit dem weiteren System als auch mit der elektrischen Anordnung gewonnenen
Überwachungsergebnissen ermittelt wird.
[0058] Insbesondere kann dann, wenn eines dieser Überwachungsergebnisse einen Zugintegritätsverlust
anzeigt, insgesamt die Zugintegrität als nicht vorhanden bewertet werden. Auf diese
Weise wird die Wahrscheinlichkeit von ausbleibenden Erkennungen eines Zugintegritätsverlustes
verringert. Weisen beispielsweise die überwachenden Systeme jeweils ein Sicherheits-Integritätslevel
von 2 auf, kann sich in der Summe ein Sicherheits-Integritätslevel von 4 ergeben,
was vorliegend bevorzugt wird.
[0059] Die Erfindung betrifft außerdem ein System zum Überwachen der Zugintegrität für einen
Zug mit mehreren aneinander gekuppelten oder aneinander kuppelbaren Schienenfahrzeugen,
wobei das System aufweist:
- eine erste elektrische Anordnung, die in einem ersten Schienenfahrzeug anordenbar
oder angeordnet ist;
- eine zweite elektrische Anordnung, die in einem zweiten Schienenfahrzeug anordenbar
oder angeordnet ist;
wobei die erste und zweite elektrische Anordnung jeweils wenigstens einen Hauptleiter
umfassen;
wobei zumindest die erste elektrische Anordnung an eine Spannungsversorgung anschließbar
ist und mit einem Hauptleiter der zweiten Anordnung verbindbar ist;
wobei das System eingerichtet ist, einen Zugintegritätszustand des Zuges in Abhängigkeit
einer elektrischen Größe von wenigstens einem der Hauptleiter (bevorzugt im miteinander
verbundenen Zustand der Hauptleiter und ferner bevorzugt von einem Hauptleiter der
zweiten Anordnung) zu ermitteln.
[0060] Die Erfindung betrifft auch ein System zum Überwachen der Zugintegrität für einen
Zug mit mehreren aneinander gekuppelten Schienenfahrzeugen, wobei das System aufweist:
- eine erste elektrische Anordnung, die in einem ersten Schienenfahrzeug anordenbar
oder angeordnet ist;
- eine zweite elektrische Anordnung, die in einem zweiten Schienenfahrzeug anordenbar
oder angeordnet ist;
wobei die erste und zweite elektrische Anordnung jeweils einen speisenden Hauptleiter
und einen rückführenden Hauptleiter umfassen und die jeweiligen speisenden Hauptleiter
und die jeweiligen rückführenden Hauptleiter der Anordnungen miteinander verbunden
oder verbindbar sind;
wobei ein Überwachungsstromkreis herstellbar ist durch Anschließen zumindest der ersten
elektrischen Anordnung an eine Spannungsversorgung und durch elektrisch leitendes
Verbinden, innerhalb der zweiten Anordnung, des dortigen speisenden Hauptleiters und
des dortigen rückführenden Hauptleiters;
wobei das System eingerichtet ist, einen Zugintegritätszustand (z.B. eine vorliegende
oder fehlende Zugintegrität) des Zuges in Abhängigkeit einer elektrischen Größe des
Überwachungsstromkreises und insbesondere eines rückführenden Hauptleiters von wenigstens
einem der Schienenfahrzeuge zu ermitteln.
[0061] Allgemein kann das System dazu eingerichtet sein, ein Verfahren gemäß jeglichen der
hierin offenbarten Varianten auszuführen. Hierfür kann es sämtliche weiteren Einheiten,
Bauteile, Schaltelemente und Leitungen aufweisen, die vorstehend im Kontext des Verfahrens
erläutert wurden und/oder die erforderlich sind, um die hierin geschilderten Schritte
und/oder Effekte des Verfahrens bereitzustellen. Sämtliche Erläuterungen zu und Weiterbildungen
von Merkmalen des Verfahrens können auf die gleichlautenden Systemmerkmale ebenso
zutreffen bzw. bei diesen vorgesehen sein.
[0062] Allgemein können die miteinander gekuppelten Schienenfahrzeuge elektrische Anordnungen
vergleichbarer und insbesondere identischer Art umfassen. Die Identität kann sich
dabei auf die hierin offenbarten Elemente, Einheiten, Schalteranordnungen, Leiterführungen
und -verbindungen, Funktionen und dergleichen beziehen. Es ist nicht zwingend erforderlich,
dass derartige Einheiten oder die Anordnungen insgesamt identisch in den Schienenfahrzeugen
angeordnet bzw. positioniert sind. Anders ausgedrückt kann die Identität insbesondere
die Art der verwendeten Komponenten und/oder den Hardware-Aufbau der Anordnung und/oder
die hiermit erzielbaren Funktionalitäten oder Betriebszustände betreffen und/oder
darauf beschränkt sein.
[0063] Auf diese Weise ist gewährleistet, dass auch bei beliebigen Zusammenstellungen eines
Zuges mit Schienenfahrzeugen in beliebiger Reihenfolge ein Überwachungsstromkreis
der hierin geschilderten Art und mit den hierin geschilderten Eigenschaften bereitstellbar
ist. Vorteilhaft sind in diesem Zusammenhang insbesondere die vorstehend erläuterten
Möglichkeiten zum Herstellen einer automatischen Rekonfigurierbarkeit eines Kupplungsspeicherrelais
bei Herstellen einer Kupplung und/oder das nur selektive Herstellen und insbesondere
automatische Herstellen der Verbindung der beiden Hauptleiter insbesondere nur in
einem der Schienenfahrzeuge mittels jeglicher der hierin geschilderten Schaltelemente.
[0064] Ebenso richtet sich die Erfindung auf einen Zug mit mehreren aneinander gekuppelten
Schienenfahrzeugen, wobei dieser Zug ein System nach jeglichem hierin offenbarten
Aspekt aufweist.
[0065] Die folgenden Ausgestaltungen können optional eines der Merkmale oder eine beliebige
Kombination der Merkmale aufweisen, die zuvor beschrieben wurden und/oder die später
in der Beschreibung der Figuren beschrieben werden.
[0066] Diese Ausgestaltungen beziehen sich auf Züge, die jeweils eine Mehrzahl von Zugteilen
(im Folgenden auch als Schienenfahrzeuge bezeichnet) aufweisen. Die Zugteile sind
jeweils über eine automatische Kupplung miteinander gekuppelt. Dies schließt nicht
aus, dass innerhalb zumindest eines Zugteils Wagen oder andere Schienenfahrzeuge über
eine nicht automatische Kupplung miteinander gekoppelt sind.
[0067] Da jeweils zwei Zugteile automatisch miteinander gekuppelt oder gekuppelte Zugteile
automatisch voneinander abgekuppelt werden, um eine Zugkonfiguration herzustellen
oder zu verändern, wird vorgeschlagen, die für die Zugintegritätsüberwachung genutzten
Einrichtungen automatisch dann zu konfigurieren, wenn eine Zugkonfiguration vorgenommen
wurde. Spätestens mit Aktivierung des Führerpultes durch den Triebfahrzeugführer,
ggfs. inklusive Bestätigung der Zugkonfiguration durch den Triebfahrzeugführer, bevor
der Zug nach dem Start sich das erste Mal in Bewegung setzt, muss die Konfiguration
der Zugintegritätsüberwachung abgeschlossen sein, da ja gerade während der Fahrt die
Vollständigkeit des Zuges überwacht werden soll. Ein ruhendes Fahrzeug kann nicht
auseinandergerissen werden, da keine ausreichende Kräfte wirken. Insbesondere wird
vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Konfigurieren einer Anordnung zur Überwachung einer
Zugintegrität eines Zuges mit mehreren aneinander gekuppelten Schienenfahrzeugen,
wobei die Schienenfahrzeuge jeweils über automatische Kupplungen miteinander kuppelbar
und/oder entkuppelbar sind, wobei die Schienenfahrzeuge jeweils eine elektrische Anordnung
mit wenigstens einem Hauptleiter umfassen, und die Hauptleiter miteinander gekuppelter
Schienenfahrzeuge elektrisch leitend miteinander verbunden sind,
wobei nach einer Betätigung zumindest einer der automatischen Kupplungen zur Herstellung
oder Lösung einer Verbindung zwischen zwei Schienenfahrzeugen, automatisch von jeweils
einer Ermittlungseinrichtung in jedem der beiden Schienenfahrzeuge ein Schienenfahrzeug-Zustand
des Schienenfahrzeugs ermittelt wird und eine entsprechende Zustands-Information erhalten/hergestellt
wird, wobei der Schienenfahrzeug-Zustand bestimmt ist
- zumindest durch einen durch die Betätigung der zumindest einen der automatischen Kupplungen
entstandenen Kupplungs-Zustand
- und optional, bei einer anderen Ausgestaltung, auch durch einen bezüglich des Führens
des gesamten Zuges passiven oder aktiven Zustand eines Führerstandes in dem Schienenfahrzeug,
wobei gemäß einer für jedes Schienenfahrzeug des Zuges vorgegebenen Zuordnung zwischen
- dem Schienenfahrzeug-Zustand und
- der Aktivierung oder Nicht-Aktivierung einer elektrischen Versorgung des Hauptleiters
oder eines der Hauptleiter und/oder
der Aktivierung oder Nicht-Aktivierung einer Hauptleiter-Erfassungseinrichtung zur
Erfassung eines elektrischen Zustandes des Hauptleiters oder eines der Hauptleiter
und/oder
der Aktivierung und/oder nicht-Aktivierung einer elektrischen Verbindung zwischen
zwei Hauptleitern,
unter Berücksichtigung der Zustands-Information gemäß der vorgegebenen Zuordnung die
elektrische Versorgung des Hauptleiters oder eines der Hauptleiter in dem jeweiligen
Schienenfahrzeug aktiviert wird oder nicht aktiviert wird und/oder
die Hauptleiter-Erfassungseinrichtung aktiviert wird oder nicht aktiviert wird und/oder
die elektrische Verbindung zwischen den zwei Hauptleiter in dem jeweiligen Schienenfahrzeug
aktiviert wird oder nicht aktiviert wird. In Bezug auf die elektrische Versorgung
und die Hauptleiter-Erfassungseinrichtung bedeutet die Aktivierung, dass der aktivierte
Zustand beibehalten wird oder hergestellt wird. In Bezug auf die Nicht-Aktivierung
bedeutet dies, dass der nicht aktivierte Zustand beibehalten wird oder hergestellt
wird. In Bezug auf die elektrische Verbindung der zwei Hauptleiter bedeutet die Aktivierung,
dass die elektrische Verbindung hergestellt wird oder bestehen bleibt. Die Nicht-Aktivierung
bedeutet dagegen, dass die nicht bestehende elektrische Verbindung getrennt bleibt
oder die bestehende elektrische Verbindung getrennt wird.
[0068] Wie bereits erwähnt, gibt es in Bezug auf die Anzahl der Hauptleiter zwei Ausgestaltungen
der elektrischen Anordnung des Schienenfahrzeugs hinsichtlich der Überwachung der
Zugintegrität. Entweder erstreckt sich ein eigenständig für die Überwachung genutzter
Hauptleiter durch sämtliche Schienenfahrzeuge des Zuges, die mittels zumindest einer
automatischen Kupplung mit einem weiteren Schienenfahrzeug gekuppelt werden können.
Alternativ erstreckt sich mehr als ein Hauptleiter durch diese Schienenfahrzeuge des
Zuges, insbesondere zwei Hauptleiter, wobei sich auch mehr als zwei Hauptleiter durch
diese Schienenfahrzeuge des Zuges erstrecken können. Diese Hauptleiter werden so für
die Überwachung der Zugintegrität genutzt, während die zwei Hauptleiter eine einzige
elektrische Verbindung im gesamten Zug aufweisen bzw. die mehr als zwei Hauptleiter
aufgrund einer einzigen elektrischen Verbindung im gesamten Zug jeweils zwischen zwei
der Hauptleiter eine sich mehrfach durch den Zug erstreckende Hauptleiter-Kette bilden.
[0069] Wenn sich lediglich ein Hauptleiter zur Überwachung der Zugintegrität durch die mittels
zumindest einer automatischen Kupplung mit einem weiteren Schienenfahrzeug gekuppelten
Zugteile (Schienenfahrzeuge) erstreckt (oder wenn ein Hauptleiter eigenständig ohne
Nutzung weiterer Hauptleiter für die Überwachung der Zugintegrität genutzt wird),
dann ist der Hauptleiter an dem einen Ende des Zuges an die elektrische Versorgung
anzuschließen und an dem anderen Ende des Zuges ist der elektrische Zustand des Hauptleiter
zu erfassen. Unter einem Ende des Zuges wird hier und im Folgenden verstanden, dass
sich das Ende in dem letzten oder ersten Schienenfahrzeug befindet, d.h. an diesem
Ende des Zuges ist kein weiteres Fahrzeug an der (automatischen) Kupplung angekuppelt
und bildet eine weitere Verlängerung des Hauptleiters über diese Kupplung hinaus.
Mit dem Schienenfahrzeug am Ende des Zuges kann aber noch zum Beispiel ein Wagen oder
eine Lokomotive manuell gekoppelt sein/werden, welche(r) jedoch nicht im Bezug auf
die Zugvollständigkeit relevant ist, da diese keinen Hauptleiter weiterführen.
[0070] In manchen Fällen kann bei einem Hauptleiter unabhängig von der Anzahl der Zugteile
des Zuges immer ein bestimmter Zugteil vorhanden sein, wie zum Beispiel eine Lokomotive,
und kann in diesem Zugteil immer die elektrische Versorgung des Hauptleiters oder
die Hauptleiter-Erfassungseinrichtung aktiviert sein. Da dieser Zugteil immer vorhanden
ist, ist es nicht erforderlich, nach Ankuppeln oder Abkuppeln eines anderen Zugteils
den Aktivierungszustand dieser immer aktivierten Einrichtung zu prüfen oder zu ändern.
Diese (in dieser Ausgestaltung) immer aktivierte Einrichtung ist daher auch nicht
von der vorgegebenen Zuordnung abhängig, sodass die vorgegebene Zuordnung auch nicht
diese immer aktivierte Einrichtung betrifft. Wie auch bei mehreren Hauptleitern gibt
es aber auch Ausgestaltungen, bei denen kein Zugteil bei jeder Anzahl von einander
automatisch gekuppelten Zugteile immer die aktive elektrische Versorgung oder die
aktive Hauptleiter-Erfassungseinrichtung aufweist.
[0071] Wenn dagegen zum Beispiel genau zwei Hauptleiter sich parallel durch diese automatisch
miteinander gekuppelten Zugteile erstrecken, sind diese Hauptleiter an dem einen Ende
des Zuges elektrisch miteinander zu verbinden oder sind dauerhaft elektrisch miteinander
verbunden und ist einer der Hauptleiter an dem entgegengesetzten Ende des Zuges an
die elektrische Versorgung anzuschließen oder dauerhaft daran angeschlossen. In diesem
Fall kann die Erfassung des elektrischen Zustandes des anderen Hauptleiters grundsätzlich
an jeder Stelle des anderen Hauptleiters stattfinden, da dadurch die Integrität der
elektrischen Verbindung des einen Hauptleiters ermittelbar ist. Es wird jedoch bevorzugt,
dass der elektrische Zustand des anderen Hauptleiters an demselben Ende des Zuges
erfasst wird, an dem auch die elektrische Versorgung stattfindet.
[0072] Auch in dem Fall von mehr als zwei Hauptleitern, die für die Überwachung der Zugintegrität
genutzt werden, kann optional ein Schienenfahrzeug immer vorhanden sein und können
sich in diesem Schienenfahrzeug z. B. immer die aktivierte elektrische Versorgung
der Hauptleiter und die aktivierte Hauptleiter-Erfassungseinrichtung befinden. Im
Fall von mehr als zwei Hauptleitern kann sich dort auch eine elektrische Verbindung
zwischen zwei der Hauptleiter befinden. Alternativ kann sich in diesem Schienenfahrzeug
immer die elektrische Verbindung zwischen den zwei Hauptleitern oder zwischen zwei
der mehreren Hauptleiter befinden, aber nicht die elektrische Versorgung der Hauptleiter
und zum Beispiel auch nicht die Hauptleiter-Erfassungseinrichtung.
[0073] Bezüglich der vorgegebenen Zuordnung kann in beiden Fällen, einem eigenständig (ohne
weitere Hauptleiter) für die Überwachung der Zugintegrität genutzten Hauptleiter und
mehr als einem Hauptleiter, der Schienenfahrzeug-Zustand lediglich von dem Kupplungs-Zustand
abhängen oder zusätzlich auch von dem aktiven oder passiven Führerstand in dem Schienenfahrzeug
abhängen. Wenn allerdings an beiden Enden eines Zuges Zugteile (d. h. Schienenfahrzeuge)
über automatische Kupplungen angekuppelt und abgekuppelt werden können, dann wird
es bevorzugt, dass der Schienenfahrzeug-Zustand auch von dem aktiven oder passiven
Zustand des Führerstandes in dem jeweiligen Schienenfahrzeug abhängt und dass diese
Information auch von der vorgegebenen Zuordnung berücksichtigt wird. Auch wenn nur
an einem Ende des Zuges Schienenfahrzeuge angekuppelt und abgekuppelt werden können,
kann der Schienenfahrzeug-Zustand auch von dem aktiven oder passiven Zustand des Führerstandes
in dem jeweiligen Schienenfahrzeug abhängen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll,
wenn ein Zug sowohl in eine Richtung als auch die entgegengesetzte Richtung fahren
kann und abhängig davon ein Führerstand an dem einen Ende des Zuges oder dem anderen
Ende des Zuges aktiv ist. Allerdings ist es auch in diesem Fall möglich, dass die
Aktivierung oder Nicht-Aktivierung der jeweiligen Einrichtung oder Einrichtungen unabhängig
von der Frage ist, welcher von mehreren Führerständen in dem Zug aktiv ist. Insbesondere
hängen der Schienenfahrzeug-Zustand und die vorgegebene Zuordnung nicht von der Frage
ab, ob ein Führerstand in dem jeweiligen Schienenfahrzeug aktiv oder passiv ist, wenn
nur ein Führerstand in dem Schienenfahrzeug vorhanden ist. Dies ist der triviale Fall.
Aber auch wenn mehr als ein Führerstand in dem Zug vorhanden ist und nur an einem
Ende des Zuges Schienenfahrzeuge angekuppelt oder abgekuppelt werden können, kann
es sinnvoll sein, den Schienenfahrzeug-Zustand unabhängig von einem aktiven oder passiven
Führerstand zu ermitteln und die vorgegebene Zuordnung entsprechend auszugestalten.
Zum Beispiel kann dann eine Aktivierung oder Nicht-Aktivierung zumindest einer der
drei genannten Einrichtungen an dem Ende des Zuges, an dem Schienenfahrzeuge automatisch
angekuppelt werden können, aus dem Kupplungs-Zustand an beiden Enden des Schienenfahrzeugs
oder aus dem Kupplungs-Zustand an einem eindeutig am Ende des Zuges liegenden Ende
des Schienenfahrzeugs ermittelt werden. Auch diese Information über den Kupplungs-Zustand
bedeutet eindeutig, dass sich das Schienenfahrzeug am Ende des Bezuges oder nicht
am Ende des Zuges befindet.
[0074] Die genannte vorgegebene Zuordnung berücksichtigt in jedem Fall die jeweilige Ausgestaltung
bezüglich der Anzahl der Hauptleiter und berücksichtigt im Fall von mehr als einem
Hauptleiter optional eine Vorgabe bezüglich des Ortes der Erfassung des elektrischen
Zustandes.
[0075] Außerdem berücksichtigt die genannte vorgegebene Zuordnung den Schienenfahrzeug-Zustand
(je nach Ausgestaltung bestimmt durch den Kupplungs-Zustand und optional auch bestimmt
durch den passiven oder aktiven Zustand des Führerstandes in dem Schienenfahrzeug)
und ordnet dem Schienenfahrzeug-Zustand je nach Ausgestaltung die Aktivierung oder
Nicht-Aktivierung einer, zweier oder aller drei der zuvor genannten Einrichtungen
(elektrische Versorgung des Hauptleiters, Hauptleiter-Erfassungseinrichtung und elektrische
Verbindung zwischen zwei Hauptleitern) zu. Wie noch näher ausgeführt wird, kann die
vorgegebene Zuordnung für den Schienenfahrzeug-Zustand jeweils an beiden Enden eines
Schienenfahrzeugs definiert sein. In diesem Fall kann dem Schienenfahrzeug-Zustand
an dem jeweiligen Ende je nach Ausgestaltung die Aktivierung oder Nicht-Aktivierung
einer, zweier oder aller drei der zuvor genannten Einrichtungen zugeordnet sein.
[0076] Wenn nun über zumindest eine automatische Kupplung ein gekuppelter Zustand zwischen
zwei Schienenfahrzeugen hergestellt oder gelöst wird, ist zumindest diese Änderung
des Kupplungs-Zustandes in jedem dieser beiden Schienenfahrzeuge zu ermitteln. Wenn
infolge der Änderung des Kupplungs-Zustandes auch ein anderer Führerstand in dem Zug
als zuvor aktiviert wird, kann dies je nach Ausgestaltung auch ermittelt werden, gegebenenfalls
auch in einem solchen Schienenfahrzeug des Zuges, das an dem Kupplungsvorgang nicht
beteiligt ist. Die Änderung der Zugkonfiguration durch automatisches Ankuppeln oder
automatisches Abkuppeln eines Schienenfahrzeugs führt daher je nach Ausgestaltung
dazu, dass in jedem Schienenfahrzeug des neu konfigurierten Zuges ermittelt wird,
ob ein Führerstand des Schienenfahrzeugs aktiv ist oder passiv ist. Diese Ermittlung
kann auch dadurch ausgeführt werden, dass wie bevorzugt eine Information über den
aktiven bzw. nicht aktiven Zustand des Führerstandes in dem jeweiligen Schienenfahrzeug
gespeichert ist und sich dieser nicht ändert. Zum Beispiel kann vor der Zusammenstellung
eines Zuges mittels automatischer Kupplung einer Mehrzahl von Schienenfahrzeugen in
jedem der Schienenfahrzeuge gespeichert sein, dass der Führerstand nicht aktiv ist.
Wenn der Zug dann zusammengestellt ist kann automatisch ermittelt oder manuell vorgegeben
werden, welcher Führerstand in dem Zug aktiviert wird. Dann muss die gespeicherte
Information lediglich in demjenigen Schienenfahrzeug, in dem sich der aktivierte oder
zu aktivierende Führerstand befindet, in "Führerstand aktiv" geändert werden. Grundsätzlich
kommt für die Feststellung, ob ein Führerstand aktiv oder passiv ist, der Empfang
eines von einer Person erzeugten Signals infrage und/oder die automatische Feststellung
anhand eines Betriebs des Führerstandes. Zum Beispiel kann ein Fahrzeugführer einen
Führerstand aktivieren, indem ein Schlüssel in ein Schloss am Führerstand eingeführt
wird und um eine Drehachse in die Stellung "Führerstand Ein" gedreht wird. Auch kontaktlos
verwendbare Schlüssel können zum Einschalten des Führerstandes genutzt werden. Alternativ
oder zusätzlich kann der Betrieb des Führerstandes automatisch festgestellt werden,
zum Beispiel wenn Teile des Führerstandes vom Fahrzeugführer genutzt werden, wie zum
Beispiel eine Steuerung zum Aufrüsten eines Schienenfahrzeugs.
[0077] Optional kann außerdem in zumindest einem der Schienenfahrzeuge und in diesem Fall
vorzugsweise aber in allen der Schienenfahrzeuge eines Zuges für beide Enden des Schienenfahrzeugs
ermittelt werden, ob das Ende des Schienenfahrzeugs über zumindest eine automatische
Kupplung mit einem anderen Schienenfahrzeug gekuppelt ist und/oder ob das Ende des
Schienenfahrzeugs einen aktiven oder nicht aktiven Führerstand aufweist. Zum Beispiel
wenn an beiden Enden eines Schienenfahrzeugs eine Verbindung eines Hauptleiters zu
der elektrischen Versorgung (oder zu der Hauptleiter-Erfassungseinrichtung) hergestellt
werden kann, ist diese Feststellung sinnvoll und kann dann gemäß der vorgegebenen
Zuordnung die Verbindung zu der elektrischen Versorgung hergestellt werden oder nicht
hergestellt werden (oder die Hauptleiter-Erfassungseinrichtung aktiviert werden).
Dabei kann das Ergebnis der vorgegebenen Zuordnung optional auch davon abhängen, welcher
Führerstand in dem Schienenfahrzeug aktiv ist oder ob beide Führerstände in dem Schienenfahrzeug
passiv sind. Generell gilt, dass in aller Regel nur ein Führerstand in einem Zug aktiv
sein darf.
[0078] Die Information über den Kupplungs-Zustand wird vorzugsweise in dem Schienenfahrzeug
gespeichert. Dies hat den Vorteil, dass die gespeicherte Information zur Konfiguration
der Anordnung zur Prüfung der Zugintegrität jederzeit genutzt werden kann. Ferner
muss die Information nicht wiederholt neu ermittelt werden, auch wenn eine gelegentliche
Überprüfung bevorzugt wird. Zusätzlich kann eine Information über den passiven oder
aktiven Zustand des Führerstandes in dem jeweiligen Schienenfahrzeug gespeichert werden,
optional separat für jedes Ende des Schienenfahrzeugs. Auch dies hat den Vorteil,
dass die gespeicherte Information auf einfache Weise zur Konfiguration der Anordnung
genutzt werden kann. Insbesondere die Speicherung der Information über den Kupplungs-Zustand
hat während des Betriebes des Zuges noch den Vorteil, dass ein unbeabsichtigter Abriss
der Verbindung zwischen zwei Zugteilen nicht fälschlicherweise als beabsichtigtes
Entkuppeln aufgefasst wird. Insbesondere kann daher die Durchführung der Konfiguration
der Einrichtungen des Zuges, die der Überwachung der Zugintegrität dienen, davon abhängen,
dass ein Signal empfangen wird, welches den Wunsch zur Konfiguration oder zumindest
die Möglichkeit zur Konfiguration anzeigt. Das Signal kann manuell zum Beispiel von
einem Fahrzeugführer innerhalb des Zuges oder von einer Leitstelle außerhalb des Zuges
erzeugt werden oder es kann automatisch erzeugt werden. Zum Beispiel kann es für die
automatische Erzeugung des Signals erforderlich sein, dass der Zug stillsteht. Das
automatisch erzeugte Signal kann aber noch von weiteren Bedingungen abhängen, wie
zum Beispiel dem vorgegebenen Ablauf eines Prozesses beim automatischen Entkuppeln
zweier Schienenfahrzeuge.
[0079] Nach Ermittlung der jeweiligen Information über den Kupplungs-Zustand bzw. optional
über den aktiven oder passiven Führerstand kann diese Information in einer Speichereinrichtung
des Schienenfahrzeugs gespeichert werden. Wie an anderer Stelle in dieser Beschreibung
in Bezug auf konkrete Ausgestaltungen beschrieben, wird die Verwendung von Hardware-Speichereinrichtungen
bevorzugt.
[0080] Insbesondere kann die Speichereinrichtung den Zustand in der Weise speichern, dass
eine elektrische Verbindung zwischen zwei Anschlusskontakten je nach Zustand entweder
hergestellt oder getrennt ist. Dies ist zum Beispiel bei den an anderer Stelle in
dieser Beschreibung erwähnten Speicherrelais der Fall. Auch andere Hardware-Speichereinrichtungen
können so verwendet werden, dass abhängig von ihrem Speicherzustand eine elektrische
Verbindung entweder hergestellt oder getrennt ist. Die von dem jeweiligen Zustand
abhängige Konfiguration der Anordnung zur Prüfung der Zugintegrität kann daher vorgenommen
werden, indem die elektrische Verbindung zwischen den zwei Anschlusskontakten oder
die elektrische Trennung der zwei Anschlusskontakte die Konfiguration herbeiführt
oder dazu beiträgt. Insbesondere kann eine Speichereinrichtung oder können zwei oder
mehrere Speichereinrichtungen vorgesehen sein (wie zum Beispiel die Speichereinrichtung
zur Speicherung der Information über den Kupplungs-Zustand und die Speichereinrichtung
zur Speicherung der Information über den aktiven oder passiven Zustand des Führerstandes)
und kann dementsprechend eine elektrische Verbindung zwischen einem ersten und einem
zweiten Anschlusskontakt sowie eine elektrische Verbindung zwischen einem dritten
und einem vierten Anschlusskontakt jeweils hergestellt oder getrennt sein. Dabei ist
der zweite Anschlusskontakt dauerhaft mit dem dritten Anschlusskontakt elektrisch
verbunden. Die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Anschlusskontakt und dem
vierten Anschlusskontakt ist daher nur vorhanden, wenn die Zustände beider Speichereinrichtungen
entsprechend sind und daher sowohl die elektrische Verbindung zwischen dem ersten
und dem zweiten Anschlusskontakt (gemäß dem Zustand der ersten Speichereinrichtung)
hergestellt ist als auch die elektrische Verbindung zwischen dem dritten und vierten
Anschlusskontakt (gemäß dem Zustand der zweiten Speichereinrichtung) hergestellt ist.
Ändert sich auch nur der Zustand einer der beiden Speichereinrichtungen, ist die elektrische
Verbindung zwischen dem ersten Anschlusskontakt und dem vierten Anschlusskontakt nicht
hergestellt.
[0081] Die jeweilige elektrische Verbindung zwischen den Anschlusskontakten kann unmittelbar
zur Aktivierung oder Nicht-Aktivierung zumindest einer der genannten drei Einrichtungen
führen. Insbesondere im Fall der elektrischen Verbindung zwischen zwei Hauptleitern
ist dies offensichtlich. Die elektrische Verbindung zwischen den zwei Anschlusskontakten
kann Teil der elektrischen Verbindung zwischen den zwei Hauptleitern sein. Entsprechendes
gilt für die elektrische Versorgung des Hauptleiters. Aber auch bei Aktivierung der
Hauptleiter-Erfassungseinrichtung kann die elektrische Verbindung zwischen den Anschlusskontakten
als elektrische Leitung genutzt werden, die für den Betrieb selbst genutzt wird, wie
zum Beispiel eine Stromversorgung der Hauptleiter-Erfassungseinrichtung.
[0082] Die Tatsache, dass sich in jedem der über zumindest eine automatische Kupplung mit
einem anderen Schienenfahrzeug des Zuges gekuppelten Schienenfahrzeug zumindest eine
Ermittlungseinrichtung befindet, die den Kupplungs-Zustand ermittelt und die optional
auch den aktiven oder passiven Zustand des Führerstandes ermittelt, hat den Vorteil,
dass vor Ort in jedem der Schienenfahrzeuge automatisch und auf zuverlässige Weise
derjenige Teil der Konfiguration der Anordnung zur Überwachung der Zugintegrität ausgeführt
werden kann, der vor Ort auszuführen ist. Es bedarf keiner zentralen Steuerung der
Konfiguration für den gesamten Zug. Außerdem ist jeder Zugteil austauschbar oder entfernbar.
Würde bei einer zentralen Steuerung der Konfiguration das Schienenfahrzeug mit der
zentralen Steuerungseinrichtung entfernt, wäre die Funktion nicht mehr gegeben. Alternativ
müsste eine zentrale Steuerung mit allen erforderlichen elektrischen Verbindungen
zu allen anderen Schienenfahrzeugen des Zuges in allen Schienenfahrzeugen vorhanden
sein. Gemäß der Erfindung wird zur Konfiguration der Anordnung zur Überwachung der
Zugintegrität in jedem Schienenfahrzeug lediglich die genannte vorgegebene Zuordnung
benötigt.
[0083] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten schematischen
Figuren erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine schematisch stark vereinfachte Darstellung eines Schienenfahrzeugs mit
einem System gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- Fig. 2
- zeigt einen Zug, der aus zu Fig. 1 analogen Schienenfahrzeugen zusammengesetzt ist.
- Fig. 3
- zeigt einen Zug gemäß einer alternativen Ausführungsform.
- Fig. 4
- zweigt eine gegenüber Fig. 1 noch weiter vereinfachte elektrische Schaltungsanordnung
zur Überwachung der Zugintegrität.
- Fig. 5
- zeigt zwei Schienenfahrzeuge, die zu einem Zug gekuppelt sind, wobei zwei Hauptleitungen
vorgesehen sind.
- Fig. 6
- zeigt zwei Schienenfahrzeuge, die zu einem Zug gekuppelt sind, wobei eine Hauptleitung
vorgesehen ist.
[0084] Anhand der Figuren 1 und 2 werden zunächst Varianten mit einem Überwachungsstromkreis
samt speisenden und rückführenden Hauptleitern in jedem Wagen eines Zuges erläutert.
Anhand von Figur 3 wird eine alternative Variante mit einer einsträngigen Leitungsanordnung
in jedem Wagen eines Zuges und ohne Rückführung zum Ausbilden eines Überwachungsstromkreises
erläutert.
[0085] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung von Teilen eines Schienenfahrzeugs in
Form eines Wagens 81. Dieser ist Bestandteil eines nachstehend anhand von Figur 2
erläuterten Zuges 1. Insbesondere ist eine elektrische Anordnung 2 gezeigt, mit der
eine Zugintegrität überwachbar ist.
[0086] Der Wagen 81, der in einer Art schematisch freigeschnittenen Draufsicht abgebildet
ist, weist eine automatische Kupplung 12 herkömmlicher Bauart auf. Diese umfasst zwei
Kupplungselemente 13, die mit korrespondierend ausgebildeten Kupplungselementen 13
eines anderen Schienenfahrzeugs automatisch mechanisch und elektrisch verbindbar bzw.
kuppelbar sind. Dies erfolgt unter Herstellung sämtlicher gewünschten Leitungsverbindungen
zu dem anderen Schienenfahrzeug, insbesondere unter Herstellung pneumatischer Verbindungen,
datenübertragender Verbindungen und elektrischer Verbindungen.
[0087] An einem gegenüberliegenden Ende weist der Wagen 81 eine herkömmliche Wagenkupplung
10 zu einem benachbarten Wagen 82 auf (siehe nachstehende Figur 2). Im Unterschied
zur automatischen Kupplung 12 handelt es sich hierbei um eine im Normalbetrieb dauerhaft
aufrechterhaltene und bevorzugt nicht automatisch betätigbare Kupplung. Mittels der
Wagenkupplung 10 kann eine Art integrierter oder, mit anderen Worten, zusammenhängender
Zugteil 8 aus den Wagen 81, 82 gebildet werden. Dieser Zugteil 8 ist mit einer beliebigen
Anzahl weiterer Zugteile kuppelbar, um einen Zug mit einer gewünschten Länge auszubilden.
[0088] Gezeigt ist auch eine Spannungsversorgung 24. Hierbei kann es sich zum Beispiel um
eine herkömmliche Spannungsquelle und insbesondere um eine Wagenbatterie handeln.
Ein Pol der Spannungsversorgung 24 ist beispielhaft mit der Fahrzeugmasse 25 verbunden
(sh. DC 0V). Von einem anderen Pol der Spannungsversorgung 24 (sh. DC 110V) erstreckt
sich ein erster spannungsführender Leiterabschnitt 27. Darauf hinzuweisen ist, dass
die Höhe der Spannung auch anders gewählt sein kann. Sie ist derart gewählt, dass
die Schaltelemente zuverlässig gesteuert werden können, sie über alle Kupplungen und
Verbindungen sicher geführt und trotz Leitungswiderständen sicher über die gesamte
Schleife detektiert werden kann.
[0089] Der Leiterabschnitt 27 ist an einem Einspeisepunkt 28 mit einem ersten Hauptleiter
20 verbunden (speisender Hauptleiter). Der Leiterabschnitt 27 weist eine Mehrzahl
von in Reihe geschalteten elektrischen Schaltelementen 101-103 auf.
[0090] Das Schaltelement 101 wird geöffnet (d.h. nicht leitend), wenn der Überwachungsstromkreis
4 getestet werden soll, entweder über einen mechanischem Schalter 152 oder über Ansteuerung
durch ein TCMS mittels Anschlüssen 207, 208, d.h. wenn ein Test-aktiv Relay 150 aktiviert
wurde. Dies wird nachstehend noch erläutert.
[0091] Ebenso wird das Schaltelement 102 geöffnet, wenn über ein Schaltelement 110 ein gekuppelter
Zustand als gespeichert vermerkt ist, d.h. ein nachfolgend erläutertes Kupplungsspeicherrelais
110 aktiv ist, siehe unten.
[0092] Weiter öffnet das Schaltelement 103 wenn das eigene Führerpult des Wagens 81 als
inaktiv gespeichert ist. Da drei Schaltelemente 101-103 in Reihe geschaltet sind,
wird wenn kein Test durchgeführt wird, und da die Kuppelstelle 12 des Wagens 81 nicht
als gekuppelt gespeichert und das eigene Führerpult aktiv ist (oder das letzte aktive
Führerpult war) der zuführende Hauptleiter 20 über den Leiterabschnitt 27 mit Spannung
versorgt. Da sich dieser Zustand bevorzugt nur an einer nicht gekuppelten Zugfront
mit aktivem oder zuletzt aktivem Führerpult herstellen lässt, ist sichergestellt,
dass der Überwachungsstromkreis 4 vorteilhafterweise nur an einem Punkt gespeist wird.
[0093] Ein weiterer rückführender Hauptleiter 22 ist mit einem Rückführverbindungspunkt
30 verbunden. Auch besteht eine elektrische Verbindung zu einem Zugintegritätsrelais
100, das ferner mit der Masseleitung 25 verbunden ist. Statt eines Relais 100 wäre
auch ein andersartig ausgebildetes Schaltelement verwendbar. Führt dieser Hauptleiter
22 eine Spannung (insbesondere oberhalb eines definierten Mindestwertes) schaltet
das Zugintegritätsrelais 100 in einen ersten (bevorzugt aktiven) Zustand. Führt der
Hauptleiter 22 keine Spannung, schaltet das Zugintegritätsrelais 100 hingegen in einen
zweiten (bevorzugt inaktiven) Zustand.
[0094] Die Hauptleiter 20, 22 erstrecken sich jeweils in die Kupplungsteile 13 der automatischen
Kupplung 12 hinein. Bei dem Ankoppeln eines weiteren Wagens mit analog ausgebildeten
Kupplungsteilen 13 und Hauptleitern 20, 22 werden die Hauptleiter 20, 22 der gekoppelten
Wagen elektrisch leitend miteinander verbunden (siehe auch nachstehende Figur 2).
Gleiches gilt für miteinander gekuppelte Wagenkupplungen 10, in die sich die Hauptleiter
20, 22 auch jeweils hinein erstrecken.
[0095] Die Hauptleiter 20, 22 und im gezeigten Beispiel deren Verbindungspunkte 28, 30 sind
über einen zweiten Leiterabschnitt 32 miteinander verbunden. Auch dieser umfasst eine
Mehrzahl von nachstehend erläuterten Schaltelementen 104-107.
[0096] Der Leiterabschnitt 27 und die Masseverbindung 25 sind über parallel geschaltete
Schalteranordnungen 40, 42 verbunden. In Reihe mit diesen Schalteranordnungen 40,
42 ist ein Kupplungsspeicherrelais 110 geschaltet. Letzteres kann einen gemerkten
oder gespeicherten Zustand der automatischen Kupplung 12 anzeigen und insbesondere,
ob diese aktuell mit einer Kupplung eines weiteren Wagens gekuppelt ist (oder zuletzt
war) oder nicht.
[0097] Die erste Schalteranordnung 40 befindet sich allgemein dann in einem spannungsführenden
bzw. stromleitenden Zustand, wenn eine elektrische oder mechanische Kupplung zu einem
anderen Schienenfahrzeug vorhanden ist und ein beliebiges Führerpult des Zuges, in
den der Wagen 81 eingebunden ist, aktiv ist. Hierfür weist die Schalteranordnung 40
ein Schaltelement 112 auf, das in Abhängigkeit davon schaltet und insbesondere schließt,
ob ein beliebiges Führerpult des Zuges aktiv ist oder nicht. In Reihe hierzu sind
zwei parallele weitere Schaltelemente 113, 115 geschaltet, wobei das Schaltelement
113 in Abhängigkeit davon schaltet, ob eine elektrische Kupplung bzw. eine elektrische
Verbindung über die automatische Kupplung 12 des Wagens 81 zu einem benachbarten Wagen
festgestellt wird oder nicht. Das Schaltelement 115 schaltet hingegen in Abhängigkeit
davon, ob eine mechanische Kupplung über diese automatische Kupplung 13 festgestellt
wird oder nicht. In dem gezeigten Beispiel sind alle Schaltelemente 112-115 der ersten
Schaltanordnung 40 Schließer bzw. normal geöffnete Schaltelemente (NO).
[0098] Mittels der ersten Schalteranordnung 40 können erfolgte Ankupplungen registriert
werden und kann daraufhin das Kupplungsspeicherrelais 110 in einen Zustand versetzt
werden, der das Vorliegen eines Ankuppelns repräsentiert.
[0099] Die zweite Schalteranordnung 42 umfasst Schaltelemente 116-119. Sie befindet sich
allgemein dann in einem spannungsführenden bzw. stromleitenden Zustand, wenn das eigene
Führerpult (dieses Wagens 81 und/oder an der Schienenfahrzeugseite mit der betrachteten
automatischen Kupplung 12) inaktiv ist (Schaltelement 116); und kein Entkuppelvorgang
registriert wird oder angefordert ist (z.B. durch Generieren entsprechender Steuersignalen
für Kuppelventile der automatischen Kupplung 12, sh. Schaltelement 117) oder kein
Stillstand registriert wird (Schaltelement 118); und wenn aktuell ein gekuppelter
Zustand (Schaltelement 119) gespeichert ist. Folglich sind die Schaltelemente 118,
117 parallel zueinander geschalt und in Reihe mit den Schaltelementen 116, 119. Hierdurch
können insbesondere Fehldetektionen einer vermeintlich fehlenden Zugintegrität vermieden
werden, wenn der Wagen 81 bewusst von einem anderen entkuppelt werden soll. Eine gültige
Ansteuerung zur Öffnung der automatischen Kupplung 12 darf vorliegend vorteilhafterweise
nur im Fahrzeugstillstand erfolgen.
[0100] Zurückkommend auf den zweiten Leiterabschnitt 32 weist dieser beispielhaft als Öffner
ausgebildete und in Reihe geschaltete Schaltelemente 104-107 auf (normal geschlossen,
NC). Diese sind ebenfalls betriebszustandsabhängig schaltbar. Insbesondere kann hierüber
eine Verbindung der Hauptleiter 20, 22 geschlossen werden, wenn sich der Wagen 81
an einem Zugende befindet (und somit das aktive Führerpult an der gegenüberliegenden
Zugseite bzw. der Zugspritze). Wie anhand von Fig. 2 erläutert, kann hierdurch ein
Überwachungsstromkreis geschlossen werden.
[0101] Die Schaltelemente 104-107 schalten in einen nicht-leitenden Zustand, wenn das eigene
Führerpult des Wagens 81 als aktiv gespeichert ist (Schaltelement 104), wenn ein elektrisch
gekuppelter Zustand (Schaltelement 105) und auch wenn ein mechanisch gekuppelter Zustand
(Schaltelement 106) der automatischen Kupplung 12 vorliegt sowie wenn das Kupplungsspeicherrelais
110 einen gekuppelten Zustand (Schaltelement 107) registriert hat.
[0102] Das vorliegende Beispiel sieht dabei vorzugweise vor, dass der Zustand "lokales bzw.
eigenes Führerpult aktiv" als eine Weiterführung des letzten aktiven Zustandes gespeichert
wird. D.h. selbst wenn dieses Führerpult wieder de-aktiviert und kein neues/anderes
Führerpult eines Zuges aktiviert wurde, wird der Ort oder Wagen des letzten aktiven
Führerpults gespeichert. Die Verbindung der Hauptleiter 20 und 22 über den Leiterabschnitt
32 an einem Zugende bleibt also über die Zeitdauer der (eigenen) Führerpultaktivierung
aktiv, ebenso die Einspeisung über das Schaltelement 103 des Leiterabschnitts 27 an
der Zugspitze, siehe oben.
[0103] An einem Zugende ist das Führerpult eines dortigen Wagens inaktiv und es liegt keine
elektrische/mechanische Kupplung vor. Auch ist kein gekuppelter Zustand einer dortigen
automatischen Kupplung gespeichert (sh. Fig. 2). Folglich ist ein dortiger zweiter
Leiterabschnitt 32 geschlossen und stromleitend.
[0104] An einem Zuganfang (mit anderen Worten Zugspitze) ist jedoch das Führerpult eines
dortigen Wagens 81 aktiv, sodass der zweite Leiterabschnitt 32 geöffnet und nicht
stromleitend ist. Dies ist gewünscht, damit die Hauptleiter 20, 22 ohne unmittelbare
elektrische Verbindung miteinander durch den gesamten Zug bis zu dessen Zugende führbar
sind und sämtliche Kupplungen des Zuges in den Überwachungsstromkreis einbinden.
[0105] Ein zu dem ersten und zweiten Leiterabschnitt 27, 32 paralleler dritter Leiterabschnitt
44 umfasst ein Schaltelement 130 (beispielhaft einen Öffner), mittels dem der dritte
Leiterabschnitt 44 stromführend schaltbar ist, wenn die Zugintegrität ausbleibt bzw.
inaktiv ist. Dieser Schaltvorgang erfolgt in Abhängigkeit des Zustands des Zugintegritätsrelais
100. Ist dieses inaktiv, da der rückführende Hauptleiter 22 einen Spannungsverlust
erleidet, schließt das Schaltelement 130. Dies aktiviert eine optionale Signallampe
136 oder eine andersartige Warneinrichtung. Nicht gesondert gezeigt ist, dass dann
auch z.B. über das Zugintegritätsrelais 100 oder den digitalen Anschluss bzw. Eingang
200 Signale an eine Steuereinrichtung des Wagens 81 übermittelbar sind und/oder an
ein Steuersystem des Zuges.
[0106] Als ein optionales Merkmal sind mehrere digitale Anschlüsse 200-208 vorgesehen. Hierüber
erhält ein Steuersystem, insbesondere in Form eines TCMS, Zugang zu Statusinformationen
von Schaltelementen der elektrischen Anordnung 2 sowie einzelner Leitungsabschnitte
zwecks Fehlerdiagnose und Überwachung. Die Anschlüsse 200-206 sind von dem Steuersystem
lesbare digitale Eingänge (zur Diagnose) und die Anschlüsse 207, 208 sind von dem
Steuersystem beschreibbare digitale Ausgänge (zur Aktivierung des Schleifentests).
[0107] Mit einem ersten digitalen Anschluss 200 ist überwachbar, ob der rückführende Hauptleiter
22 spannungsführend ist oder nicht. Den digitalen Anschlüssen 201-206 sind jeweils
Schaltelemente vorgeschaltet, die in gleichen Zuständen wie bereits diskutierte Schaltelemente
schalten. Für diese Schaltelemente werden daher analoge Bezugszeichen wie in den bereits
diskutierten Fällen verwendet. Folglich dienen die Anschlüssen 201-202 der Überwachung,
ob ein gekuppelter oder ein nicht-gekuppelter Zustand gespeichert ist, d.h. sie spiegeln
den Zustand des Kupplungsspeicherrelais 110 über Kontakte bzw. Schaltelemente 107
und 119 wieder, wobei im Zustand "gekuppelt gespeichert" das Schaltelement 107 öffnet
und das Schaltelement 119 schließt.
[0108] Die Anschlüsse 203-204 dienen zur Überwachung, ob eine Zugintegrität detektiert wird
oder nicht (entsprechend Zugintegritätsrelais 100), wobei das Schaltelement 132 bei
detektierter bzw. aktiver Zugintegrität schließt und das Schaltelement 130 öffnet.
[0109] Mit den Anschlüssen 205-206 wird überwacht, ob ein nachstehend erläuterter Testbetrieb
aktiviert ist. Das Schaltelement 101 öffnet entsprechend, wenn dies der Fall ist,
wohingegen das Schaltelement 134 schließt.
[0110] Mittels der gegenläufig schaltenden Schaltelemente vor den Anschlüssen 201-206, die
eine Art antivalente Ansteuerung dieser Anschlüsse 201-206 ermöglichen, kann sichergestellt
werden, dass der jeweils abzubildende Zustand eindeutig erkannt wird. Ein Einfachfehler
ist mit dieser Art der Schaltung von der lesenden Einheit (insbesondere dem TCMS)
zuverlässig erfassbar, insbesondere da sowohl eine Fremdbestromung als auch ein Kabelbruch
detektierbar sind. Die zum Schalten dieser Schaltelemente gelesenen Relais 100, 110
haben vorteilhafterweise zwangsgeführte Kontakte bzw. Schaltelemente, so dass bei
deren Schaltung eines Schaltelements sichergestellt ist, dass der Kontakte bzw. das
andere Schaltelement vor dem dazugehörigen Anschluss 201-206 ebenso geschaltet haben.
[0111] Gemäß einem weiteren optionalen Merkmal weist die Anordnung 2 eine Testfunktion auf.
Hierdurch kann der speisende Hauptleiter 20 gezielt von der Spannungsversorgung 24
getrennt werden. Bei korrekter Funktion des Überwachungsstromkreises sollte daraufhin
eine fehlende Zugintegrität detektiert werden. Ist dies nicht der Fall, deutet dies
auf eine unerwünschte Fremdeinspeisung z.B. infolge eines Kabelbruches hin, die eine
solche Detektion unmöglich macht.
[0112] Die Testfunktion wird mittels des bereits erwähnten Schalters 101 realisiert, der
den ersten Leiterabschnitt 27 und insbesondere dessen Verbindung zum Einspeisepunkt
28 öffnet, wenn der Test durchgeführt werden soll. Letzteres kann mittels eines Testrelais
150 detektiert werden, dessen Zustand durch Betätigen eines manuellen Schalters 152
oder der Ansteuerung der Anschlüsse 207, 208 durch TCMS veränderbar ist. Die gezeigte
optionale Mehrzahl und insbesondere Reihenschaltung der Anschlüsse 207, 208 verbessert
die Zuverlässigkeit. Nur wenn beide Anschlüsse 207, 208 ansteuerbar sind, ist die
Testfunktion aktivierbar. Der Ausfall von einem der Anschlüsse 207, 208 in der Art,
dass dieser durchgeschaltet bleibt, obwohl nicht länger angesteuert, ermöglicht keine
unbeabsichtigte Aktivierung der Testfunktion.
[0113] Figur 2 zeigt ein Schienenfahrzeugverbund in Form eines Zuges 1 mit zwei Zugteilen
8, 9. Jeder Zugteil 8, 9 weist zwei einzelne Wagen 81, 82, 91, 92 auf. Die Wagen 81,
82, 91, 92 eines Zugteils 8, 9 sind untereinander mittels einer Wagenkupplung 10 gekuppelt.
Die Zugteile 8, 9 sind miteinander über die einander zugewandten automatischen Kupplungen
12 der benachbarten Wagen 82, 91 der Zugteile 8, 9 gekuppelt. Dies umfasst auch das
Schließen sämtlicher zwischen den Zugteilen 8, 9 verlaufender Leitungen, insbesondere
elektrischer Leitungen, Datenleitungen und pneumatischer Leitungen.
[0114] Der in Fig. 2 am weitesten links positionierte Wagen 81 entspricht demjenigen aus
Fig. 1 und bildet die Zugspitze. Das Führerpult dieses Wagens 81 ist in der folgenden
Diskussion als eingeschaltet betrachtet. Es gilt bevorzugt die Regel, dass nur solche
Wagen 81-92 ein aktives Führerpult aufweisen können, deren automatische Kupplung 12
nicht mit einem anderen Wagen 81-92 verbunden ist. Die Führerpulte sämtlicher weiteren
Wagen 82-92 sind inaktiv. Der in Fig. 2 am weitesten rechts positionierte Wagen 92
bildet in der folgenden Diskussion ein Zugende.
[0115] Die Wagen 81-92 weisen jeweils eine gleichartige elektrische Anordnung 2 auf, wie
sie für den Wagen 81 anhand von Figur 1 erläutert wurde. Die Anordnungen 2 bilden
gemeinsam ein (Überwachungs-) System 3 zur Zugintegritätsüberwachung. Insbesondere
bilden sie einen Überwachungsstromkreis 4 der nachstehend geschilderten Art.
[0116] Die Ausrichtungen der elektrischen Anordnung 2 in den einzelnen Wagen 81-92 richten
sich jeweils nach der Position der automatischen Kupplung 12. Entsprechend weisen
die Wagen 81, 91 eine Ausrichtung der elektrischen Anordnung 2 gemäß Figur 1 auf und
die Wagen 82, 92 eine hierzu gespiegelte Ausrichtung. Dies ist aber nicht zwingend.
Allgemein können sich die Ausrichtungen einzelner Komponenten und Verläufe von Leitungen
der Anordnungen 2 innerhalb der Wagen 81, 92 unterscheiden. Bevorzugt ermöglichen
sie aber identische Funktionalitäten, wie dies vorstehend anhand von Figur 1 erläutert
wurde. Dies ermöglicht, dass prinzipiell jeder Wagen 81-92 ein Zugende mit geschlossener
Verbindung 32 zwischen den dortigen Hauptleitern 20, 22, eine Zugspitze mit Verbindung
der dortigen Leiter 20, 22 mit einer Spannungsversorgung 24 oder einen Wagen 82-91
zwischen der Zugspitze und dem Zugende bilden kann, den die Hauptleiter 20, 22 ohne
gezielte Änderung ihres jeweiligen Spannungsniveaus und/oder Verbindung miteinander
durchlaufen.
[0117] In Figur 2 sind die elektrischen Anordnungen 2 der Wagen 81-92 jeweils schematisch
vereinfacht dargestellt, sodass insbesondere nicht sämtliche Schaltelemente, Relais
und optionalen digitalen Anschlüsse dort eingetragen sind. Die Schaltung in Wagen
81-82 oder 91-92 kann auch in einem Wagen (ohne Kupplung 10), z.B. einer Lokomotive
mit zwei Führerständen an jedem Fahrzeugende, realisiert werden.
[0118] Zunächst ausgehend von dem Zustand einer vorliegenden Zugintegrität wird ein Überwachungsstromkreis
4 dadurch ausgebildet, dass benachbarte speisenden Hauptleiter 20 als auch rückführende
Hauptleiter 22 einer jeden elektrischen Anordnung 2 der Wagen 81-92 über die Kupplungen
10, 13 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Ferner erfolgt eine nachstehend
geschilderte elektrisch leitende Verbindung der Hauptleiter 20, 22 im letzten Wagen
92 über den dortigen zweiten Leiterabschnitt 32.
[0119] Im Wagen 81 (Zugspitze) wird der speisende Hauptleiter 20 mit einem hohen Spannungsniveau
aufweisenden Pol der dortigen Spannungsquelle 24 und der rückführende Hauptleiter
20 mit der Masseleitung 25 (niedriges Spannungsniveau) verbunden. Der zweite Leiterabschnitt
32 ist jedoch im Wagen 81 und auch in den folgenden Wägen 82, 91 jeweils geöffnet
bzw. nicht stromleitend. Im Fall von Figur 1 ist hierfür insbesondere ursächlich,
dass das eigene Führerpult aktiv ist, also das Schaltelement 104 aus Figur 1 öffnet.
Im Fall der Wagen 82 und 91 sind hingegen die Schalter 105, 106 aufgrund der hergestellten
elektrischen und mechanischen Kupplung geöffnet.
[0120] Im Wagen 92 (Zugende) bleibt, analog wie beim Wagen 81, eine Kupplung über die dortige
automatische Kupplung aus. Allerdings ist in diesem Fall nicht das eigene Führerpult
aktiv und ist ferner keine vorliegende Kupplung gespeichert. Sämtliche Schalter 104-107
(nicht gezeigt in Figur 2) des Leiterabschnitts 32 sind daher geschlossen. Dies ermöglicht
eine stromleitende Verbindung des speisenden Hauptleiters 20 in den rückführenden
Hauptleiter 22 über diesen Leiterabschnitt 32.
[0121] Da der Hauptleiter 22 von Wagen 92 mit den rückführenden Hauptleitern 22 der benachbarten
Wagen 81, 91 elektrisch leitend verbunden ist, liegt auch an dem Zugintegritätsrelais
100 des ersten Wagens 81 eine Spannung an. Die Zugintegrität wird folglich festgestellt
und sämtliche Schalter 130 in den jeweiligen dritten Leiterabschnitten 44 verbleiben,
wie dargestellt, in geöffnetem Zustand.
[0122] Darauf hinzuweisen ist, dass in den Wagen 82-91 der dortige erste Hauptleiter 20
jeweils nicht mit der Spannungsversorgung 24 verbunden ist, da der Schalter 103 im
ersten Leitabschnitt 27 aufgrund eines dort jeweils inaktiven eigenen Führerpults
geöffnet ist.
[0123] Bezüglich der Schaltanordnungen 40, 42 gilt in den einzelnen Wagen 81-92 folgendes:
Im Wagen 81 sind keine dieser Schalteranordnungen 40, 42 stromführend, insbesondere
da das eigene Führerpult aktiv geschaltet ist (betrifft Schaltelement 116) und keine
mechanische/elektrische Kupplung vorliegt (betrifft Schaltelemente 113, 115). Das
Kupplungsspeicherrelais 110 ist daher unbestromt und inaktiv und es wird kein gekuppelter
Zustand angezeigt bzw. gespeichert.
[0124] In den Wagen 82, 91 sind hingegen beide dieser Schalteranordnungen 40, 42 stromführend,
insbesondere da das eigene Führerpult nicht aktiv geschaltet ist (betrifft Schaltelement
116), kein Entkoppeln angefordert ist (betrifft Schaltelemente 117), innerhalb des
Zuges 1 ein anderes Führerpult aktiv ist (von Wagen 81, betrifft Schaltelemente 112)
und eine mechanische/elektrische Kupplung vorliegt (betrifft Schaltelemente 113, 115).
Folglich liegt an dem Kupplungsspeicherrelais 110 jeweils eine Spannung an und das
Kuppeln wird als vorhanden gespeichert.
[0125] Im Wagen 92 gilt hingegen analoges zum Wagen 81, wobei jedoch das Schaltelement 116
geschlossen, dafür aber mangels vorhandener Kupplung das Schaltelement 119 geöffnet
ist. Folglich wird hier, wie auch im Wagen 81, kein Vorhandensein eines Kuppelns durch
das Kupplungsspeicherrelais 110 registriert.
[0126] Im Folgenden wird der Fall geschildert, dass die Zugintegrität aufgrund einer sich
unbeabsichtigt lösenden Verbindung der automatischen Kupplungen 12 der Wagen 82, 91
verlorengeht. Hierdurch wird auch die elektrisch leitende Verbindung zwischen den
speisenden Hauptleitern 20 und somit auch die Verbindung mit den rückführenden Hauptleitern
22 aufgehoben, selbst wenn der Leiterabschnitt 32 des Wagens 92 geschlossen bleibt.
Im Wagen 81 erfolgt daraufhin ein Spannungsverlust an dem Zugintegritätsrelais 100.
Daraufhin schließt der dortige Schalter 130 und wird über den dritten Leiterabschnitt
44 der Verbraucher (Warneinrichtung) 136 bestromt.
[0127] In Fig. 2 ist auch schematisch ein Zugsteuersystem 300 gezeigt. Dieses besteht aus
einer Mehrzahl von TCMS-Steuereinrichtungen 301 bekannter Bauart in jedem der Wagen
81-92. Die TCMS-Steuereinrichtungen 301 kommunizieren untereinander über gestrichelt
angedeutete Datenverbindungen, welche auch über die Kupplungen 12, 10 hergestellt
werden können. Die Datenverbindungen können zum Beispiel als Ethernet- oder MVB/WTB-Verbindungen
realisiert sein (MVB: Multifunction Vehicle Bus; WTB: Wire Train Bus).
[0128] Eine Zugintegritätsprüfung kann durch das Zugsteuersystem 300 in der Weise erfolgen,
dass überprüft wird, ob sämtliche TCMS-Steuereinrichtungen 301 miteinander kommunizieren
können. Ist dies nicht der Fall, ist die Datenverbindung unterbrochen, wofür mit hoher
Wahrscheinlichkeit ein Lösen von einer der Kupplungen 12, 10 ursächlich ist.
[0129] Nicht gesondert in Figur 2 dargestellt ist, dass mittels der TCMS-Steuereinrichtungen
301 sämtliche der Anschlüsse 200-208 (siehe Figur 1) eines jeweils zugeordneten Wagens
81-92 auslesbar bzw. beschreibbar sind.
[0130] Angedeutet ist auch ein Zugsteuerrechner 302, beispielsweise in Form eines bekannten
European Vital Computers. Dieser ist beispielhaft nur für den ersten Wagen 81 eingetragen,
der die Zugspitze bildet. Der Zugsteuerrechner 302 erhält sowohl von dem Zugsteuersystem
300 als auch von dem durch die elektrischen Anordnungen 2 gebildeten Überwachungsstromkreis
4 bzw. dem entsprechenden Überwachungs-System 3 die Ergebnisse der jeweiligen Integritätsüberwachung.
Beispielhaft ist hierfür eine Verbindung zwischen der Warneinrichtung 136 zumindest
des ersten Wagens 81 und dem Zugsteuerrechner 302 gezeigt.
[0131] Bevorzugt sobald einer von Zugsteuersystem 300 und Überwachungs-System 3 einen Zugintegritätsverlust
ermittelt, kann der Zugsteuerrechner 302 eine vorbestimmte Gegenmaßnahme ergreifen.
Insbesondere kann er den Zugintegritätsverlust an eine streckenseitige und/oder externe
Einrichtungen kommunizieren.
[0132] Vorteilhaft ist die gezeigte Lösung insbesondere dahingehend, als dass das Zugsteuersystem
300 aufgrund der begrenzten Fähigkeiten standardgemäß verwendeter TCMS-Steuereinrichtungen
301 nur ein Sicherheits-Integritätslevel von SIL 2 erreichen kann. Auch das Überwachung-System
3 kann aber ein Sicherheits-Integritätslevel von wenigstens SIL 2 erreichen. Da beide
Überwachungsergebnisse in der vorstehend geschilderten Weise berücksichtigt werden,
ergibt sich für die Überwachung der Zugintegrität insgesamt ein Sicherheits-Integritätslevel
von 4.
[0133] Unter Nutzung der Option einer getakteten Bestromung und Auswertung des Taktes an
z.B. der Auswerteeinrichtung 100, wie nachstehend erläutert, reicht die Weiterleitung
der Zustandsinformation aus dem Überwachungs-System 3, bevorzugt jeweils getrennt
für jede nachstehende Zähleinrichtung, an den Zugsteuerrechner 302 um den notwendigen
Sicherheits-Integritätslevel von 4 zur Auswertung zu erlangen.
[0134] Beispielsweise kann für eine solche getaktete Bestromung am Punkt Einspeisepunkt
28 aus Figur 1 ein Taktgeber in einem festen Takt den speisende Hauptleiter 20 von
0 nach 1 und zurück oder von logisch -1 auf +1, z.B. +110V zu -110V, umschalten. Auf
der Empfängerseite z.B. bei dem Relais 100 kann eine Logik mit bspw. vier Zählern
vorgesehen sein, die mit einem festen eigenen Takt herunter gezählt werden, bspw.
von einem Startwert bis 0 oder, im Fall eines aufwärts Zählens, von 0 bis zu einem
Grenzwert zählen. Solange der Takt des Taktgebers erkannt wird, wird die Zugintegrität
gemeldet. Jeweils zwei Zähler werden neu gestartet, wenn der empfangene Pegel von
0 nach 1 oder alternativ von logisch -1 auf +1 wechselt und die anderen beiden Zähler,
wenn der gegenläufige Pegelwechsel stattfindet, d.h. von 1 nach 0 oder alternativ
von logisch +1 nach -1. Der kürzere Zähler, der geringfügig schneller ausläuft als
der Taktwechsel, unterdrückt die Erkennung des Taktwechsels solange er noch nicht
abgelaufen ist. Der zweite Zähler ist länger als die Taktwechselzeit des Taktgebers
und führt, wenn er ausläuft, zur Anzeige des Verlustes der Zugintegrität. Die Toleranzbereiche
der Zähler können entsprechend großzügig gewählt werden, um Schwankungen des Taktgebers
zu tolerieren. Sollte während der erste kürzere Zähler noch läuft ein Pegel oder Wechsel
des Logik-Wertes erkennt werden, so ist zwar kein Verlust der Zugintegrität direkt
zu erwarten, aber die Schaltung erscheint korrumpiert und nicht mehr zuverlässig,
daher sollte auch in diesem Fall der Verlust der Zugintegrität oder ein parallel gemeldeter
Fehler an die auszuwertenden Einheiten weitergegeben werden. Neben den angedachten
4 Zählern sind auch Schaltungen mit 2 Zählern denkbar, wenn für jeden Logik-Zustand
(0 oder 1, -1 oder +1) immer das gleiche Zählerpaar gestartet wird. Neben dem Wechsel
der Pegel können die Zähler auch abhängig vom Pegel direkt laufen, d.h. ein Zähler-Paar
läuft mit Pegel 0 oder -1 und das andere Paar bei 1 oder +1. Alternativ zu Pegel können
auch verschiedene Frequenzen oder Amplituden den Logikzustand anzeigen. Alternativ
zu Zählern mit einem Takt können auch andere zeitabhängige Logikbausteine, z.B. Zeitrelais,
Zeitabhängige Flip-Flop, Frequenzgeneratoren ähnlich dem generierenden Model, Logikschaltungen
mit zeitabhängig geladenen Kapazitäten, usw. zur Messung der abgelesenen Frequenz-,
Amplituden- oder Pegel -Wechsel genutzt werden. Der Takt der Zähler kann auch von
dem Pegel oder Phase der gelesenen Information der Auswerteeinrichtung abgeleitet
werden und mit einem Referenztakt verglichen werden, z.B. Vergleich zweier Zähler
oder Zeiteinheiten aus Referenztakt und gelesenem Takt.
[0135] Es gibt noch eine Variante der Schaltung, in der der speisenden Hauptleiter (20)
entfällt und das Element 103 schließt wenn das eigene Führerpult des Wagens als inaktiv
gespeichert ist. Damit wird immer am Wagenende mit nicht aktivem (gespeichertem) Führerpult
die verbleibende Zugsteuerleitung (rückführende Hauptleiter 22) gespeist und es kann
am Wagenende mit aktivem Führerpult (am Punkt 30 bzw. Schaltelement 100) die Zugintegrität
erkannt werden. Diese Schaltung erspart eine Zugsteuerleitung, limitiert die Erkennung
der Vollständigkeit des Zuges auf die Elemente des Wagens mit aktivem Führerpult,
da die anderen Wagen nur den Zustand von der speisenden Stelle (Zugende ohne aktivem
Führerpult) bis zur eigenen Position im Wagenverband erkennen können. Weiterhin ist
die Prüfung der Zugsteuerleitung auf Fremdbestromung erschwert, da die Auslösung des
Tests auf der speisenden Seite erfolgen muss und die Erkennung am anderen Wagenende
erfolgt. Sollte manuell durch mechanischem Schalter 152 der Test ausgelöst werden,
so ist das Ergebnis, z.B. durch Anzeige der Informationen des TCMS, der testenden
Person anzuzeigen. Bei Aktivierung über Schaltelement 207 und 208 auf dem Zugende
ohne aktivem Führerpult kann das TCMS das Ergebnis am anderen Zugende ermitteln, da
es über Kommunikation zwischen den Wagen verfügt. Alternativ ist eine Zugsteuerleitung
für die Übertragung des Zustands der Zugintegrität über den gesamten Zug zurück an
das andere Zugende zu führen, um den Zustand der Zugintegrität vom aktiven Führerpult
im gesamten Zug zu verbreiten oder den Test an nicht gekuppelten Zugende ohne aktivem
Führerpult zu starten, so dass die aktivierende Person am aktiven Führerpult das Ergebnis
des Tests direkt ablesen kann.
[0136] Fig. 3 zeigt eine zu Fig. 2 prinzipiell analoge Ansicht, wobei jedoch die elektrischen
Anordnungen 2 der Wagen 81-92 gemäß einer anderen Ausführungsform ausgebildet sind.
Mit Ausnahme nachstehend erläuterter Abweichungen sind die elektrischen Anordnungen
2 jedoch bevorzugt analog zur Varianten aus Fig.1 aufgebaut, sodass auf die Fig. 1
im Folgenden ebenfalls Bezug genommen wird. Es kann aber auch eine vereinfachte oder
allgemein abweichende Konfiguration zu Fig. 1 vorgesehen sein, die insbesondere nicht
sämtliche Schaltelemente und/oder Schalteranordnungen 40, 42 aus Figur 1 aufweist.
[0137] Fig. 3 zeigt, dass der speisenden Hauptleiter 20 der vorigen Variante nicht vorhanden
ist. Stattdessen ist nur der vormals die Funktion des rückführenden Hauptleiters 22
bereitstellende Hauptleiter 22 vorgesehen. Zudem ist der Schalter 103, der analog
zu Fig. 1 vorgesehen aber in der vereinfachten Darstellung von Fig. 3 nicht gesondert
gezeigt ist, andersartig betreibbar. So schließt dieser in jedem Wagen 81-92 dann,
wenn das eigene Führerpult eines jeweiligen Wagens 81-92 inaktiv ist und insbesondere
als inaktiv gespeichert ist.
[0138] Dies führt dazu, dass am Zugende (d.h. im Wagen 92) der einzig verbleibende Hauptleiter
22 der Anordnung 2 mit der Spannungsquelle 24 (und insbesondere deren hohem Spannungsniveau)
verbunden ist und von dieser gespeist wird. In den beiden darauffolgenden Wage 82,
91 sind aufgrund der bestehenden Kupplung der automatischen Kupplungen 12 hingegen
die Schaltelementen 105, 106 geöffnet (sh. Fig. 1), sodass eine zusätzliche Speisung
des dortigen Hauptleiters 22 unterbleibt. Gleiches gilt für den Wagen 81 an der Zugspitze,
bei dem das Schaltelement 103 aufgrund des dortigen aktiven Führerpults geöffnet ist.
[0139] An den jeweiligen Zugintegritätsrelais 100 der Wagen 81-92 liegt somit jeweils eine
Spannung an und genauer gesagt das Spannungsniveau des dortigen und ausgehend von
dem Zugende gespeisten Hauptleiters 22 gegenüber der Masseleitung 25.
[0140] Fällt die Spannung am Zugintegritätsrelais 100 insbesondere des Wagens 81 ab, deutet
dies darauf hin, dass infolge eines Zugintegritätsverlustes die Verbindung zu den
weiteren Hauptleitern 22 anderer Wagen 82-92 und insbesondere des speisenden Wagens
92 am Zugende unterbrochen ist. Es können daraufhin dieselben Maßnahmen ergriffen
werden, wie zu Fig. 1 erläutert.
[0141] Allgemein kann erneut eine zusätzliche Überwachung der Zugintegrität mittels des
Zugsteuersystems 300 erfolgen.
[0142] Bei der Variante von Fig. 3 erfolgt die Zugüberwachung vorteilhafterweise mittels
des Zugintegritätsrelais 100 des Wagens 81 an der Zugspitze, um Zugintegritätsverluste
über die gesamte Zuglänge detektieren zu können. Zum Erzielen besonders aussagekräftiger
Testergebnisse sollte die Speisung am Wagenende (Wagen 92) unterbrochen werden (z.B.
mittels einem der Elemente 207-208, 152). Am entfernten Ende (Wagen 81) sollte daraufhin
der Spannungsabfall am Zugintegritätsrelais 100 registriert werden, um eine Fremdspeisung
auszuschließen. Hierfür kann z.B. vorgesehen sein, das Testergebnis per TCMS oder
einem anderen Kommunikationsweg (z.B. einer gesonderten Zugsteuerleitung) zwischen
den Wagen 81-92 des Zuges auszutauschen. So kann einer Person, die den Schalter 152
am Zugende betätigt, das an der Zuspitze ermittelte Testergebnis übermittelt und/oder
angezeigt werden. Zusätzlich oder alternativ möglich ist auch, ggf. per gesonderter
Zugsteuerleitung, das Unterbrechen der Speisung am Zugende von dem aktiven Führerpult
der Zugspitze aus.
[0143] Fig. 4 zeigt in noch weiter vereinfachter Form als bei der in Fig. 1 dargestellten
Ausgestaltung eine Anordnung mit einer Einrichtung 405, die bei der Konfiguration
zur Vorbereitung der Überwachung der Zugintegrität aktiviert werden kann. Die Einrichtung
405 ist elektrisch mit einem von zwei einander gegenüberliegenden Kontaktpunkten 407,
408 einer elektrischen Verbindung verbunden, nämlich mit dem zweiten Kontaktpunkt
408. Der erste Kontaktpunkt 407 ist mit einer Stromversorgung 424 verbunden.
[0144] Die elektrische Verbindung weist in dem Ausführungsbeispiel zwei elektrische Schaltelemente
402, 403 auf, die insbesondere Speicherrelais sein können und die beispielsweise die
Funktion entsprechend den in Fig. 1 dargestellten elektrischen Schaltelementen 102,
103 haben. Daher ist zum Beispiel das elektrische Schaltelement 402 geschlossen, wenn
in dem Schienenfahrzeug eine zugeordnete Kupplungsverbindung zu einem benachbarten
Schienenfahrzeug nicht hergestellt ist, nämlich wenn die automatische Kupplung nicht
mit einer anderen Kupplung verbunden ist, d.h. kein anderes Fahrzeug gekuppelt ist.
Das elektrische Schaltelement 403 ist geschlossen, wenn in dem Schienenfahrzeug ein
zugeordneter Führerstand aktiv ist. Bei einer anderen Ausgestaltung kann das elektrische
Schaltelement 403 nicht vorhanden sein, wenn es für die Konfiguration nicht auf den
aktiven oder passiven Zustand des Führerstandes ankommt.
[0145] Da die beiden elektrischen Schaltelemente 402, 403 die beiden einander gegenüberliegenden
Kontaktpunkte 407, 408 elektrisch miteinander verbinden, wenn sie beide geschlossen
sind, ist die elektrische Verbindung in diesem Fall hergestellt und wird die Einrichtung
405 mit elektrischem Strom aus der Stromquelle 424 versorgt. Beispielsweise handelt
es sich bei der Einrichtung 405 um die oben erwähnte Hauptleiter-Erfassungseinrichtung,
die zum Beispiel die an dem Hauptleiter anliegende Spannung misst, um die Zugintegrität
zu überwachen. Alternativ könnte die elektrische Verbindung zwischen den beiden Kontaktpunkten
407, 408 Teil der Einrichtung 405 sein. In diesem Fall kann die Einrichtung 405 zum
Beispiel die elektrische Verbindung zwischen zwei Hauptleitern oder die elektrische
Versorgung eines Hauptleiters sein.
[0146] Fig. 5 zeigt schematisch zwei Schienenfahrzeuge 410, 411, die über eine automatische
Kupplung 412 miteinander gekuppelt sind. Der mechanische Teil der Kupplung ist nicht
dargestellt, jedoch ist der elektrische Teil der durch die bestehende Kupplungsverbindung
hergestellten elektrischen Verbindungen dargestellt. Auf mittlerer Höhe der Fig. 5
sind zwei elektrische Verbindungen dargestellt, jeweils eine zwischen einem der Hauptleiter
420, 422, die sich aufgrund der elektrischen Verbindung durchgehend durch die beiden
Schienenfahrzeuge 410, 411 erstrecken. Im oberen Teil der Fig. 5 ist eine elektrische
Verbindung zwischen Leitungsabschnitten einer elektrischen Versorgungsleitung 423
dargestellt. In jedem der beiden Schienenfahrzeuge 410, 411 befindet sich ein Leitungsabschnitt
der Versorgungsleitung 423. Ferner befindet sich in dem links in Fig. 5 dargestellten
Schienenfahrzeug 410 eine Spannungsquelle 424.
[0147] Oberhalb des ersten Hauptleiters 420 ist in Fig. 5 an jedem Ende von jedem der beiden
Schienenfahrzeuge 410, 411 eine Schalteinrichtung 440 dargestellt. Im durchgeschalteten,
elektrisch verbundenen Zustand stellt die jeweilige Schalteinrichtung 440 die elektrische
Verbindung zwischen dem ersten Hauptleiter 420 und der elektrischen Versorgungsleitung
423 her. Dadurch wird der erste Hauptleiter 420 am Ort der durchgeschalteten Schalteinrichtung
440 über die elektrische Versorgungsleitung an die Spannungsquelle 423 angeschlossen.
In dem in Fig. 5 dargestellten Zustand ist die am weitesten links dargestellte Schalteinrichtung
440 durchgeschaltet. Alle anderen Schalteinrichtungen 440 sind nicht durchgeschaltet.
[0148] Am anderen Ende des durch die beiden Schienenfahrzeuge 410, 411 gebildeten Zuges,
nämlich am rechts in Fig. 5 dargestellten Ende des Schienenfahrzeugs 411, ist die
einzige elektrische Verbindung 450 zwischen dem ersten Hauptleiter 420 und dem zweiten
Hauptleiter 422 hergestellt. Auf diese Weise ist eine Hauptleiter-Kette vom Kontaktpunkt
des ersten Hauptleiters 420 zu der links in Fig. 5 dargestellten Schalteinrichtung
440 über die elektrische Verbindung 450 zu dem links in Fig. 5 dargestellten Ende
des zweiten Hauptleiters 422 hergestellt. Die elektrische Verbindung 450 wird ebenso
durch ein (vorzugsweise speicherndes) Schaltelement 451 realisiert, das in Fig. 5
schematisch als rechteckiger Block dargestellt ist. Wie die Schalteinrichtungen 440,
die die Versorgungspannung 424 aus Leitung 423 nach Hauptleiter 420 durchschalten,
wenn die Schalteinrichtung aktiv ist, existiert an jedem Schienenfahrzeug, nahe jeder
automatischen Kupplung, ein solches Schaltelement 451, das zwischen dem ersten Hauptleiter
420 und dem zweiten Hauptleiter 422 bei geschlossenem Schaltelement eine elektrische
Verbindung herstellt. Diese anderen Schaltelemente 451 sind jedoch in dem in Fig.
5 dargestellten Zustand geöffnet.
[0149] Unterhalb der beiden Hauptleiter 420, 422 ist in Fig. 5 an jedem Ende von jedem der
beiden Schienenfahrzeuge 410, 411 eine zweite Schalteinrichtung 441 dargestellt. Jede
dieser Schalteinrichtungen 441 verbindet den zweiten Hauptleiter 422 im durchgeschalteten
Zustand mit einer Signalleitung 425. In jedem der Schienenfahrzeuge 410, 411 befindet
sich ein Leitungsabschnitt der Signalleitung 425. Durch die hergestellte Kupplungsverbindung
sind diese beiden Leitungsabschnitte miteinander verbunden. Die Signalleitung 425
ist mit einer nicht dargestellte Spannungs- und/oder Strom-Messeinrichtung verbunden.
Optional kann sich auch in jedem der Schienenfahrzeuge 410, 411 eine solche Messeinrichtung
befinden. In diesem Fall kann auch die Verbindung der Leitungsabschnitte der Signalleitung
425 an der Kupplungsverbindung entfallen. Da bereits die zweiten Schalteinrichtungen
441 als Teil der Hauptleiter-Erfassungseinrichtung aufgefasst werden können, ist die
Hauptleiter-Erfassungseinrichtung an der jeweiligen Stelle mit der Signalleitung 425
verbunden, an der die zweite Schalteinrichtung 441 durchgeschaltet ist. Wie durch
eine Schraffur dargestellt ist, ist die am links in Fig. 5 dargestellten Ende des
Schienenfahrzeugs 410 angeordnete zweite Schalteinrichtung 441 als einzige dieser
zweiten Schalteinrichtungen durchgeschaltet. Die elektrische Spannung der Versorgungsleitung
423 liegt daher an demselben Ende des Zuges an dem ersten Hauptleiter 420 an, an dem
auch die Hauptleiter-Erfassungseinrichtung mit dem zweiten Hauptleiter 422 verbunden
ist. Weiterhin könnte sogar die Schalteinrichtung 441 entfallen und die Messeinrichtung
in jedem Schienenfahrzeug oder an jedem Ende eines Schienenfahrzeugs 410, 411 permanent
mit dem Hauptleiter 422 verbunden werden (in diesem Fall kann 441 als Messeinrichtung
interpretiert werden).
[0150] Nicht dargestellt aber vorhanden ist an jedem Ende von jedem der Schienenfahrzeuge
eine Erfassungseinrichtung, die den dortigen Kupplungszustand erfasst und vorzugsweise
auch erfasst, ob an diesem Ende des Schienenfahrzeugs 410, 411 ein Führerstand aktiv
oder passiv ist. In der dargestellten Ausführungsform ist beispielsweise der Führerstand
am links in Fig. 5 dargestellten Ende des Schienenfahrzeugs 410 aktiv. Dagegen sind
alle anderen Führerstände an den anderen Enden der Schienenfahrzeuge 410, 411 passiv.
[0151] Gemäß einer vorgegebenen Zuordnung wird die erste Schalteinrichtung 440 an demjenigen
Ende des jeweiligen Schienenfahrzeugs 410, 411 durchgeschaltet, an dem der einzige
aktive Führerstand des Zuges liegt. Ferner wird an diesem Ende des Schienenfahrzeugs
410, 411 auch die Hauptleiter-Erfassungseinrichtung an den anderen Hauptleiter 422
angeschlossen, indem die entsprechende zweite Schalteinrichtung 441 durchgeschaltet
wird. Außerdem wird gemäß der vorgegebenen Zuordnung an dem entgegengesetzten Ende
des Zuges, in diesem Fall das rechts in Fig. 5 dargestellte Ende des Schienenfahrzeugs
111, die elektrische Verbindung zwischen den beiden Hauptleitern 420, 422 über das
Schaltelement 451 automatisch hergestellt. Durch die vorgegebene Zuordnung ist dementsprechend
beispielsweise definiert, dass sich an diesem Ende kein aktiver Führerstand befinden
darf und an diesem Ende keine Kupplungsverbindung über eine automatische Kupplung
zu einem weiteren Schienenfahrzeug bestehen darf. Dagegen definiert die vorgegebene
Zuordnung für die weiteren Enden von Schienenfahrzeugen des Zuges, dass bei Bestehen
einer automatisch erzeugten Kupplungsverbindung an dem Ende keine elektrische Verbindung
zwischen den beiden Hauptleiter 420, 422 hergestellt werden darf und auch keine der
ersten und zweiten Schalteinrichtungen 440, 441 durchgeschaltet werden darf.
[0152] Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird nun anhand von Fig. 6 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in Fig. 5 dargestellten dadurch, dass lediglich eine Hauptleitung
420 vorhanden ist. Diese Hauptleitung 420 ist somit eine eigenständig für die Überwachung
der Zugintegrität genutzte Hauptleitung. Sie wird in keinem Betriebszustand mit einer
weiteren sich durch den Zug erstreckenden Hauptleitung elektrisch verbunden.
[0153] Alle Bezugszeichen, die in den Figuren 5 und 6 übereinstimmen, haben die gleiche
Bedeutung und werden im Folgenden nicht näher erläutert.
[0154] Da jedoch nur eine Hauptleitung 420 vorhanden ist, sind sowohl die ersten als auch
die zweiten Schalteinrichtungen 440, 441 mit derselben Hauptleitung 420 verbunden.
[0155] Die Konfiguration der Anordnung zur Überwachung der Zugintegrität gemäß der vorgegebenen
Zuordnung unterscheidet sich daher von der im Fall der Fig. 5. Die vorgegebene Zuordnung
definiert in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6, dass an dem Zugende mit dem aktiven
Führerstand (zum Beispiel wiederum das links in der Figur dargestellte Ende des Schienenfahrzeugs
410) die zweite Schalteinrichtung 441 durchgeschaltet ist, welche die Verbindung der
Hauptleitung 420 zu der Signalleitung 425 herstellt. Im Unterschied zu Fig. 5 ist
jedoch gemäß der vorgegebenen Zuordnung im Fall der Fig. 6 definiert, dass an dem
aktiven Führerstand entgegengesetzten Ende des Zuges die dortige erste Schalteinrichtung
440 zu aktivieren ist. Auf diese Weise wird dort die elektrische Spannung an die Hauptleitung
angelegt. Im Ergebnis trägt die gesamte Hauptleitung 420, welche sich durch den gesamten
Zug erstreckt, zu der Überwachung der Zugintegrität bei.
[0156] Auch wenn nicht bevorzugt, könnte von den zuvor erläuterten Vorgehensweisen abgewichen
werden, und zwar sowohl im Fall der Fig. 5 bei Vorhandensein zweier Hauptleitungen
als auch im Fall der Fig. 6 bei Vorhandensein einer einzigen Hauptleitung. Jedenfalls
in den Schienenfahrzeugen an den Enden des Zuges (in den vereinfachten Ausführungsbeispielen
der Fig. 5 und Fig. 6 sind lediglich solche Schienenfahrzeuge vorhanden) kann die
Verbindung zur Versorgungsleitung 423 und auch die Verbindung zur Signalleitung 425
an irgendeiner Stelle in dem Schienenfahrzeug hergestellt werden, da es für die Überwachung
des unbeabsichtigten Abrisses zweier miteinander gekuppelter Schienenfahrzeuge des
Zuges nur auf die elektrische Verbindung der Hauptleitung oder die elektrischen Verbindungen
der Hauptleitungen an den Kupplungsverbindungen ankommt.
[0157] Die in Fig. 5 und Fig. 6 beschriebene Zuordnung der Speisung und Auswerteeinheit
zum Ende des Schienenfahrzeugs mit dem aktiven Führerstand ist als Beispiel zu verstehen
und nicht zwingend, die Anordnung kann auch vertauscht werden, d.h. die Verbindung
zwischen Hauptleiter 420 und 422 in Fig. 5 kann auch am Schienfahrzeugende mit dem
aktiven Führerstand geschaltet werden (links in Fig. 5) und die Speisung auf der Seite
(rechts) ohne aktivem Führerstand. Gleiches gilt für Fig. 6, in dem die Speisung des
Hauptleiters 420 und die Lokalität der Auswerteeinrichtung zu den beiden Fahrzeugenden
vertauscht konfiguriert werden kann.