CN1259914A - 控制铁路道口的装置 - Google Patents

Abstract

一种控制铁路道口的装置,对一铁路道口(BU)的控制由多个结构相同的模块,即所谓的进路目标(X1～X5)所组成。对于铁路道口具有与经过它可调节的不同进路(1～5)数量相同的进路目标。经一由简单标准逻辑连接(Vo,Vu,Vn,Vv,Va)所组成的单个连接逻辑(VL),使得过程控制外设(P)各自仅仅能连接到相应的进路目标,该进路目标被分配给一定的进路。该进路目标本身又可经单个的分配将监视报告也仅仅传递给一与有关进路相配置的监视信号机(US1,US2)。切断过程同样经连接逻辑完全根据进路地来进行。对铁路道口的安全部件(S)的控制来说具有一共同的分配组件(Z),它从各进路目标收到其控制指令且进一步将监视报告传递给进路目标。控制与不同的地形情况和不同的功能要求相匹配是完全经连接逻辑来实现的。

Description

控制铁路道口的装置

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的装置。这类装置从《信号和导线》84(1962)第6期第166～171页(Signal+Draht 84(1962)Heft 6，Seiten 166～171)中可知。

铁路道口由于经过它的众多的轨道、为确保横向交通安全所使用的开关装置、该开关装置所要求的开关性能、以及有关对铁路道口的监视措施等因素，在其地形布置上的变化是多种多样的，此外还要区分：对铁路道口的接通，亦即对其安全部件的激励，是采取机车控制式地由轨道开关装置来实施还是由一信号所或一其它的控制站来进行。可能的话也必须使一铁路道口暂时或持续地适应新的情况。为此在一计算机控制的铁路道口技术中要首先有一种相应的控制软件，该软件能考虑到各种规划情况且可能的话还要能适应新的条件。规划参数通常由一合适的输入装置，优选地由一计算机存放到铁路道口的一中央软件存储器中。由于铁路道口地形布置的多样性，计算机控制的铁路道口的控制软件根据不同的情况也多少有较大的变化。每一种新的铁路道口和对一业已存在的铁路道口的每一点改变均要求几乎完全重新编制控制软件以及由此所产生的对模拟、试验、以及最终还出具一安全证明等方面的要求。相应的情况同样适用于非计算机控制的、完全或主要由硬件控制的铁路道口。

本发明的目的在于提供一种如权利要求1前序部分所述的装置，用该装置能使一铁路道口的控制软件以简单明了的方式来适应各个给定的地形要求，其中对这样所生成的铁路道口专用的控制软件来说，恰恰由于其明了性因此可只提供费用很少的安全性证明。

本发明的目的是通过权利要求1所述的特征来实现的。为此，控制由原则上任意多数目的可相互串联的模块组成，即所谓的进路目标，它们被做成完全相同的型式且对于一个一次性提供的安全性证明能够始终重新被使用。对铁路道口安全部件的接通是由模块控制的一共用分配组件所实现的，对它也同样只需要一次地提供一安全性证明。对一具体铁路道口的由多个模块和分配组件所组成的控制器，它对各种地形情况的适配则是通过各单个的连接逻辑来发生的，该连接逻辑则是由一系列简单的连接组件所组成。只不过这种连接逻辑对每一种新的铁路道口均要重新组织，其中通过将控制过程元件分配给根据本发明所提供的面向进路的模块(进路目标)则可明了地、易于理解地来确定连接参数。

本发明装置具有优越性的扩展布置和改进设计由从属权利要求给出。这样根据权利要求2的内容，根据本发明所提供的连接逻辑可分别由多个标准连接元件所组成，其中这些标准连接元件的数目被比如限制在5个不同的连接组件。

根据权利要求3，进路目标及其模块和分配组件组成一计算机或计算机系统的一部分，该计算机系统执行对一个铁路道口或多个铁路道口的控制。

促使对一铁路道口的安全部件接通或切断以及对它们监控的中央分配组件根据权利要求4的教导应具有一存储器，在其中由一铁路道口的地形所预定的铁路道口的过程控制外设与安全部件的相互作用功能被存储。由此则可将一统一的分配组件应用于不同的铁路道口且按如下方法来将该分配组件适配到一具体的铁路道口，即：为铁路道口所提供的模块被分配给分配组件的完全确定的输入端以及分配组件的完全确定的地址区。

以下根据附图中所示的一用于计算机控制的铁路道口的实施例来详细说明本发明。

附图上部示出在两平行轨道G1和G2区域中的一铁路道口B，两根轨道经道岔W1和W2相连。铁路道口左方示出有接通触点AzE1和AzE2，经它们在一火车接近时可接通铁路道口B。在本实施例情况下，由一软件承担铁路道口的安全，其中该软件比如接通一图中未示出的灯光信号设备和/或降下图中同样未示出的道口杆。由通过铁路道口的火车经切断触点AzA2或AzA4来切断铁路道口。只要切断触点在一预给的时间间隔中一直被触发着，铁路道口的安全部件便始终起作用，亦即灯光信号设备阻断横越过铁路道口且所提供的道口杆便一直保持被降下状态。仅当切断触点在被触发之后不再进一步被触发时，在经过一预定的延迟时间之后铁路道口才被切断而铁路道口则对横向交通开放。切断铁路道口的前提条件在其中仍然是：各所属的接近轨道在切断时刻无车辆在上面行驶。

对相反方向没有接通触点。这里更多地则是假定：对铁路道口的接通HpE1，HpE2根据需要是由一图中未示出的信号所来实行。对铁路道口的切断来说在行驶方向从右向左位于铁路道口的后面提供有切断触点AzA1和AzA3，它们起着类似于切断触点AzA2和AzA4的作用。

如果铁路道口已被接通且因此由铁路道口的安全部件承担了铁路道口的安全，一相应的监视报告则导致接通一监视信号S1和S2并且将一相应的监视报告输出到信号所。监视信号S1和S2的闪光告诉一正在驶近的火车上的司机：铁路道口B已确保阻断横向跨越，与之相应地由信号所根据铁路道口的监视报告所接入的路段信号Hp1和Hp2则放行火车行驶去往铁路道口方向。如果对铁路道口的监视没有完成，则信号S1，S2，Hp1和Hp2阻断火车向铁路道口的进一步推进。一正在靠近的火车的机车司机于是便要开始刹车，其中可以通过另外的轨道开关装置来开始这一刹车过程也可以按强制的方式来达到。通过预先给出相应的行驶速度以及按给定的距铁路道口的间距配置信号机则可确保一列正在接近的火车在监视报告未到达的情况下仍能及时地在铁路道口之前停下来。

根据一列火车是从哪一侧和在哪一条轨道上接近一铁路道口，接通不同的监视信号或区间信号，对切断铁路道口来说则也取决于对完全确定的切断触点的触发。在地形布置花费大的铁路道口也可以根据一列火车在哪一条轨道上接近铁路道口来接通在铁路道口上的不同的安全部件。所有这些可因铁路道口的不同而有所不同，且也不是无条件地单独地取决于一列火车在哪条轨道上驶向铁路道口。出现这样的情况例如是：当一列火车从左向右经接通触点AzE2行驶在轨道G2上时，相应的监视报告则接通监视信号S2。而当该同一列火车经道岔W1和W2行驶在轨道G1上并驶往铁路道口时，相应的监视报告则应接通监视信号S1。这表示：对一铁路道口的安全部件的控制包括将监控报告用信号方式传递给正接近的火车极大地依赖于铁路道口的信号技术环境。各不同的依赖性必须单个地被确定且以合适的方式在控制软件中加以执行，其中在一单个的安全证明中需要证明：铁路道口的安全性在所有能想像到的允许的通行行驶中可得到保证。用于控制和监视一铁路道口的软件尤其对技术人员来说是摸不着头绪的，同样对纯粹的编程员来说要探测铁路道口的各工程部件间的相互作用并转换成相应的控制软件也有着许多的困难。

本发明使得一铁路道口的规划软件对所有的参与工作者，亦即不仅对技术人员而且也对编程员均是十分明了且好理解，这样便尤其也减轻了对控制软件所要的对每个铁路道口始终要提供的安全性证明的要求。

根据本发明，将一铁路道口的控制软件分成标准化的软件模块并将其按进路方式加以组织。相对于附图上部所示的铁路道口有5条不同的进路，这些进路用轨道旁的箭头加以标明且带有数字1～5。这5条可能的进路在控制软件中被分配5个模块，即所谓的进路目标X1～X5。所有进路目标被布置成相同类型且与每三个同样以相同类型形成的软件模块E相同作用，E用于接通，A用于切断而用于对铁路道口的监视。在用1所标记的进路中应用了进路目标X1且在有一要求接通该进路的接通指令的情况下，通过一用于所有进路目标的共同分配组件Z来使之接通铁路道口的确定的安全部件S。在假定的铁路道口的状况下，要接通的安全部件始终是相同的，且与哪条进路对铁路道口提出要求无关，具体来说亦即，与在一接通信号接收端(软件模块E)与之有关的进路目标比如X1经分配组件Z和图中仅仅概括性表示的用于控制和监视铁路道口灯光信号和道口杆的软件模块Li和Schr如何作用于它们并激励它们无关。对具有花费甚大的地形情况的铁路道口，比如具有三条或更多轨道且在轨道间有岛区的铁路道口，同样也可设想：不同的进路目标经分配组件作用于铁路道口的不同安全部件S，比如作用于安装在不同地点的灯光信号机和/或不同的道口杆设备，其中比如对道口杆设备的降下则可以熟知的方式根据如下的情况来进行，即确定的危险区域在降下道口杆时必须有线路可以通行的信号显示，这样便不会导致封锁相互共同起作用的两个道口杆间的横向交通。

若一进路目标经分配组件已激励了铁路道口的安全部件，这样便有一个相应的经分配组件监视安全部件的报告传到被触发的进路目标。该进路目标于是经其软件模块来促使接通监视信号，根据该信号使被通知的列车向前行驶，或者该列车促使输出一相应的监视报告到信号所，该信号所则允许火车行驶经过铁路道口，对该火车来说铁路道口已被接通。

分配给各进路目标的软件模块E、A和与铁路道口的过程控制外设P以及告知正在接近的火车铁路道口接通状态的信号机的连接是经控制软件模块和铁路道口外设间的一连接逻辑VL来实现的。该连接逻辑分别由“与”、“或”、“非”、“分配”或“连接”函数的一个或多个标准逻辑连接所组成，在图下方给出的说明部分标出了各标准逻辑连接的函数。

在所假设的进路1中，一在轨道G2上由左向右接近铁路道口的机车通过触发接通触点AzE2来将一接通指令下达至分配给进路1的进路目标X1。这是经一产生于接通触点AzE2的接通信号与用于位于进路中的道岔W1的道岔状态标记+“与”连接Vu来实现的。这两个条件，即接通触点的触发以及具体道岔的(转换)位置的预先规定，明确描述了经过铁路道口的进路且由此也明确确定了用于显示的监视报告应交付给哪个信号机。监视信号S2是固定分配给进路1且由此也固定分配给进路目标X1的。进路目标X1完全不可能在满足对铁路道口的安全要求时将溜放经过该铁路道口的监视报告经其软件模块进一步传给另一个信号机，而只能将其传给由进路1所要求的监视信号机S2。

对进路3来说，在一接近铁路道口的火车情况下虽然同样也触发接通触点AzE2，但道岔W1的位置要求却与前面假定进路1时有所不同。为此，产生对铁路道口的接通则是经进路目标X3根据接通触点触发AzE2以及道岔位置W1+的“非”的“与”逻辑Vu来实现的，“非”逻辑的实现是经一非门Vn来实现的。由于不仅对进路目标X1也对进路目标X3的加载多次使用了接通触点触发以及道岔W1的道岔位置标志，因此对这两目标的接通软件模块E的控制是经标准逻辑连接Va来实现的，以用于将行车消息和道岔位置要求解耦地分配到两进路目标上，标准逻辑连接Va和Vu被配置成级联式的。

如果进路目标X3基于经过接通触点AzE2而触发的接通信号经分配组件Z将铁路道口接通，且铁路道口的安全部件S因此承担道口的安全时，则经该分配组件有一相应的反馈传至进路目标X3。而进路目标X3于是经其软件模块在进一步经过进路3的过程中促使接通监视信号机S1。

由于该监视信号机在列车处于进路2中时也会被接通，因此在监视信号前接上一“或”逻辑Vo，这样两进路目标X2和X3的监视指令被逻辑连接起来。

对铁路道口的切断(对其安全部件去激励)是采取车辆控制的方式通过触发切断触点AzA4(进路1)或AzA2(进路2和3)来实现的。对于将切断脉冲传给进路目标X1～X5的各切断软件模块A是在图中简化标出的切断功能A2和A1，它们在线路上视不同的行驶方向包括对切断触点AzA3和AzA4或AzA1和AzA2的触发以及用于切断过程的一预定的延时过程。对铁路道口的切断应该不仅取决于对切断触点的触发而且也取决于预定延时的过程，切断过程应当仅仅在由所涉及的进路所预定的通向铁路道口的进路区段被报告为可以通行时才允许发生。因此要加以阻止的是；一铁路道口经第一列火车被切断，而同时在该同一进路上紧接着的一列火车对所接近的铁路道口却没有设置任何新的接通指令。接通触点AzE1或AzE2以及切断触点AzA1或AzA3之间的有关驶入路段可以通行的报告在图中是用外设报告E1和E2来表示的。

对进路1来说，切断除取决于切断功能Az(比如切断触点AzA4被触发而延时过程已结束)之外还取决于可以通行的报告E2的存在，该两个外设的报告是经标准逻辑连接Vu采取“与”方式连系在一起的。当切断条件存在时，进路目标X1的切断软件模块A经分配组件Z来将铁路道口安全部件去激励。有关对安全部件去激励的报告状态的相应反馈促使进路目标X1工作，经其监视软件模块来切断监视信号S2。

对进路2来说，对铁路道口的切断除取决于存在有外设报告A1(比如AzA2被触发，延时过程已结束)外还取决于由进路2所要求的通向铁路道口的驶入轨道可以通行的报告。只要接通触点AzE1和切断触点AzAl之间的驶入轨道被报告为可以通行，相应的外设报告E1与其余的切断条件一起促使对铁路道口的切断。切断条件的共同作用是通过相应外设信号的“与”逻辑来实现的，这些信号各自与标准连接逻辑相级联用于无反作用地分配相应的报告，以切断经另外的进路所接通的铁路道口。

对进路3来说，切断条件为存在有切断功能A1(比如切断触点AzA2被列车驶过触发，延时期间已结束)以及在接通触点AzE2和切断触点AzA1之间驶入轨道可以通行的报告(外设报告E1)。相应地相互经“与”逻辑所连接的外设报告促动进路目标X3的切断软件模块A，来去激励铁路道口的安全部件。这些安全部件的报告状态经分配组件反馈至进路目标X3，使之在那里能经监视软件模块来切断监视信号S1。

对进路4和5来说，铁路道口的切断单独取决于切断功能A1或A2的存在。对驶入轨道的开通状态附加所要求的监视是通过控制信号所以及另外一个开关装置来进行的。

原则上也可通过专门的线路空闲表示装置来通报驶入轨道可以通行和/或限制要监视轨道的长度。

接通、切断以及监视软件模块以及进路目标软件模块与用于控制和监视安全部件的软件模块以及分配组件一起组成一计算机或计算机系统R的控制软件，以用于控制和监视一个或多个铁路道口。上述软件模块始终被设计成具有相同构造，仅仅进路目标数以及因此也有用于接通、切断和监视铁路道口的软件模块数还有用于控制和监视安全部件的软件模块数可根据不同情况而有所变化。因此便有了用于控制铁路道口的一个统一的软件，该软件仅仅一次性地被编制成且也仅仅是一次性地需提供一安全证明，该软件与各个要控制的铁路道口的地形的匹配完全是经连接逻辑来进行的，该逻辑本身又由少量的一些标准逻辑连接来组成。哪些标准逻辑连接要加以应用，是容易推导出来的且因此对安全证明来说也是容易理解的。在给出两个不同输入量间的关系的地方要用到一个“与”逻辑，在有选择地从一个或另一个进路目标连接到外设的地方要用到一“或”逻辑，在多于一个进路目标的状态起作用的地方要用到一分配器Va，而在一个要取反的地方则要用到一非门。

一个与前述根据一计算机控制的铁路道口所加以说明的相同类型控制功能也可具有优点地用于硬件控制的铁路道口或者用于软、硬件混合控制的铁路道口。同样在那里通过控制元件的模块结构形式和根据铁路道口的地形将这些元件在输入端进行逻辑连接则可得到一种明了的铁路道口控制结构。

Claims (4)

1.一种控制铁路道口的装置，该装置由控制站或由车辆所控制、由路段侧的过程控制元件所接通并由车辆所控制、由路段侧的过程控制元件所切断，其中一用于根据地形将接通和切断信号转换成控制指令的规划软件用于控制铁路道口的安全部件，其特征在于：用于各铁路道口(B)的控制由相应于经该道口可调的进路(1～5)数目的相同结构的模块之一、即所谓的进路目标(X1至X5)所组成，这些目标中的每一个均含有一用于处理铁路道口接通(E)、切断(A)和监视()的模块，其中这些模块具有用于连接过程控制外设(P)的一些相同结构的接口，所有进路目标经统一的接口与一共同的分配组件(Z)相连接，该分配组件(Z)将从一进路目标输给它的接通或切断信号经其它的模块(Li，Schr)转换成为分配组件所要求的铁路道口安全部件(Li，Schr)所用的接通或切断指令，在一具体的铁路道口的过程控制外设和所属进路目标(X1～X5)的模块之间提供有一连接逻辑(VL)，在该逻辑(VL)中经铁路道口的过程控制元件被存放有对各模块的进路要求，且该连接逻辑(VL)这样来设计，即，通过它能实现过程控制外设(P)与进路目标(X1～X5)的模块(A，E，)的相应联接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述用于一进路目标的各模块的连接逻辑(VL)通过一个或多个级联的、“分配”、“与”、“或”、“非”或“连接”函数的标准逻辑连接(Va、Vu、Vo、Vn、Vv)来表示。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：对每个铁路道口分配有一计算机或计算机系统，在其中至少执行共同分配组件(Z)的功能以及进路目标(X1～X5)及模块(A，E，)的功能。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述计算机或计算机系统具有一存储器(Z)，在其中存放有由铁路道口地形所预定的铁路道口过程控制元件与铁路道口安全部件(S)的共同作用。

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