DE3124068C2 - "Device for location and data transmission from and / or to vehicles" - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ortung und zur Datenübertragung von und/oder zu Fahrzeugen auf geometrisch und topologisch unregelmäßig verlaufenden in Abschnitte unterteilten Strecken. Bei dieser Einrichtung sind an den Enden der Abschnitte Sekundär-Radar-Sende- und Empfangsstationen und auf den Fahrzeugen mindestens je ein Antwortgerät vorgesehen. Außer Radarsignalen können zu und von den Antwortgeräten auch Daten übertragen werden. Die Sende- und Empfangsstationen sind koordiniert, und die Meßergebnisse können vergleichend und/oder interpolierend ausgewertet werden. Die HF-Signale werden entweder kontinuierlich über Schlitzkabel, Leckkabel oder Schlitzhohlleiter oder quasikontinuierlich über Antennen in kurzen Abständen abgestrahlt. Zur Zugsschlußkontrolle kann im letzten Fahrzeug des Zuges ein vereinfachtes Antwortgerät installiert werden.The invention relates to a device for locating and for data transmission from and / or to vehicles on geometrically and topologically irregularly running routes divided into sections. In this device, secondary radar transmitting and receiving stations are provided at the ends of the sections and at least one transponder each is provided on the vehicles. In addition to radar signals, data can also be transmitted to and from the transponders. The transmitting and receiving stations are coordinated, and the measurement results can be evaluated comparatively and / or interpolated. The HF signals are emitted either continuously via slotted cables, leaky cables or slotted waveguides or quasi-continuously via antennas at short intervals. A simplified answering device can be installed in the last vehicle of the train to monitor the end of the train.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Es ist bereits bekannt, schienengebundene Fahrzeuge mit Hilfe von Linienleitern zu orten und über diese Daten zwischen Fahrzeug und Streckengeräten zu übertragen. Es ist auch bereits bekannt, hierfür Funk zu verwenden. Beim Linienleitersystem ist es ein gewisser Nachteil, daß bei einem Spannungsausfall oder bei einem anderen Fehler eine Normierung vorgenommen werden muß, während bei der Verwendung von Funk keine Ortung möglich ist.It is already known to locate rail-bound vehicles with the help of line conductors and via them Transferring data between the vehicle and track devices. It is also already known to use radio for this use. With the line cable system it is a certain disadvantage that in the event of a power failure or when Another error a normalization must be made while using radio no location is possible.
Es ist ferner ein Mikrowellen-Sende- und Empfangssystem zur Ortung und zur Datenübertragung von Fahrzeugen (Güterwagen) bekannt, das jeweils im in Abschnitte unterteilten Gleisbereich angeordnet ist und Sendeleistung in Richtung der Güterwagen abstrahlt. Die Güterwagen enthalten je ein Antwortgerät, das beim Auftreffen des Sendestrahls Daten überträgt, die zur Weiterverarbeitung im Empfänger bereitstehen. (Siemens-Zeitschrift 44 [1970], Heft 2, Seite 55 bis 60). Ebenso ist ein Sekundär-Radarsystem zur automatischen Lesung von Güterwagennummern bekannt, bei dem an bestimmten Übertragungspunkten der Strecke (z. B. an den Enden von Streckenabschnitten) Abfragegeräte angeordnet sind, die beim Vorüberfahren von Güterwagen Abfragesignale aussenden. Diese Abfragesignale werden von an den Fahrzeugen angebrachten to Antwortgeräten empfangen und mit dem Aussenden von Informationen über das jeweilige Fahrzeug beantwortet, wodurch eine Ortung der einzelnen Fahrzeuge im Streckenabschnitt erfolgt (DE-OS 26 22 645).It is also a microwave transmission and reception system for the location and data transmission of vehicles (freight wagons) known, each in the in Sections subdivided track area is arranged and radiates transmission power in the direction of the freight wagons. The freight wagons each contain a transponder that transmits data when the transmission beam hits are available for further processing in the recipient. (Siemens magazine 44 [1970], issue 2, pages 55 to 60). A secondary radar system for the automatic reading of freight car numbers is also known at the interrogation devices at certain transmission points along the route (e.g. at the ends of route sections) are arranged, which send out query signals when goods wagons drive past. These interrogation signals are attached to the vehicles by to Receiving answering devices and sending out information about the respective vehicle answered, whereby a location of the individual vehicles in the route section takes place (DE-OS 26 22 645).
In der Luftfahrt hat sich zum Zwecke der Ortung und Identifikation von Luftfahrzeugen das Sekundärradar bewährt. Eine Messung hiermit ist jedoch nur über gerade Strecken möglich. Im schienengebundenen Verkehr sind jedoch die Strecken geometrisch und topologisch unregelmäßig.In aviation, the secondary radar has been used for the purpose of locating and identifying aircraft proven. A measurement with this, however, is only possible over straight stretches. In the rail-bound However, the routes are geometrically and topologically irregular.
Die Aufgabe besteht daher darin, eine Einrichtung zur Ortung und zur Datenübertragung von umi/oder zu Fahrzeugen auf geometrisch und topologisch unregelmäßig verlaufenden in Abschnitte unterteilten Strecken zu schaffen, die eine signaltechnisch sichere und hochgenaue Ortung von Schienenfahrzeugen erlaubt und eine wechselseitige Datenübertragung zwischen Strecke und Fahrzeug ermöglicht Ferner soll eine Zugschlußmeldung ermöglicht werden. Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch die in den Patentansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöstThe task is therefore to provide a facility for Positioning and data transmission from umi / or to vehicles on geometrically and topologically irregular running routes divided into sections, which are signal-technically safe and high-precision locating of rail vehicles and a two-way data transmission between Route and vehicle enabled Furthermore, a train tail message should be enabled. The task is achieved according to the invention by the measures specified in the claims
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutertThe invention is explained in more detail with reference to drawings of an exemplary embodiment
in F i g. 1 ist ein unregelmäßig verlaufender Abschnittin Fig. 1 is an irregular section
I einer Strecke dargestellt An den Enden des Abschnitts sind Sekundärradar-Sende- und Empfangsstationen A und B angeordnet Diese werden im folgenden abgekürzt als SSE-Stationen bezeichnet Auf einem Fahrzeug 5 ist ein Antwortgerät 3 angeordnet, das mit einer Antenne 4 verbunden istSecondary radar transmitting and receiving stations A and B are arranged at the ends of the section. These are hereinafter referred to as SSE stations for short
F i g. 2 zeigt die Anordnung an der Grenze zwischen zwei Abschnitten und an der Grenze zwischen einer mit der Einrichtung ausgerüsteten und nichtausgerüsteten Strecke. Die SSE-Stationen am Ende des Abschnitts 1 und am Anfang des Abschnitts 2 sind mit einem Rechner 6 verbunden. Die SSE-Station B 2 am Ende des Abschnitts 2 ist mit einem weiteren Rechner 7 verbunden. Die Rechner 6, 7 können entweder direkt miteinander korrespondieren oder über die Streckenverbindung und die SSE-Geräte A 2, B2. Nähert sich ein Fahrzeug im Abschnitt 1, so wird dies im Rechner 6 über das SSE-Gerät B1 beobachtet und danach an den Abschnitt 2 übergeben. Ein Übergang auf eine nichtausgerüstete Strecke wird ein kurzes Stück vor dem Ende des Abschnitts als Abmeldestrecke (Anmeldestrecke) definiert, auf der Fahrzeuge vom Rechner 7 aufgenommen bzw. gelöscht werden. Die Abmeldebzw. Anmeldestrecke ist in der Zeichnung durch gestrichelte Linien angedeutet.F i g. Fig. 2 shows the arrangement at the boundary between two sections and at the boundary between a line equipped with the device and a non-equipped line. The SSE stations at the end of section 1 and at the beginning of section 2 are connected to a computer 6. The SSE station B 2 at the end of section 2 is connected to a further computer 7. The computers 6, 7 can either correspond directly with one another or via the link and the SSE devices A 2, B2. If a vehicle approaches in section 1, this is observed in computer 6 via SSE device B 1 and then transferred to section 2. A transition to a non-equipped route is defined a short distance before the end of the section as a deregistration route (registration route) on which vehicles are recorded or deleted by the computer 7. The deregistration or Registration route is indicated in the drawing by dashed lines.
In F i g. 3 ist der Vorgang der Identifikation der Datenübertragung und der Ortung des Fahrzeuges sowie seine Antwort im Prinzip dargestellt Es bedeuten:In Fig. 3 is the process of identifying the data transmission and locating the vehicle as well as his answer presented in principle It means:
fO = Beginn eines Zyklus mit der Identifikation des zu ortenden FahrzeugesfO = start of a cycle with the identification of the vehicle to be located
I1 = Beginn des Datenblockes
r2 = Radarimpuls I 1 = start of the data block
r2 = radar pulse
f3 = Radarantwortimpulsf3 = radar response pulse
/4 = Identifikation des antwortenden Fahrzeuges/ 4 = Identification of the responding vehicle
/5 = Datenblock des Fahrzeuges/ 5 = data block of the vehicle
f6 = Ende des Zyklusf6 = end of cycle
(R = Antwortverzögerung + Laufzeit auf der aktiven Seite (R = response delay + running time on the active side
Antwortverzögerung auf der passiven SeiteResponse delay on the passive side
Für den Einsatz bei streckengebundenen Fahrzeugen wird das Radarsignal in einer Leitung längs der Strecke, die gewöhnlich in Abschnitte unterteilt ist, geführt und kann deshalb den Standort eines AntwortgerätesFor use with route-bound vehicles, the radar signal is transmitted in a line along the route, which is usually divided into sections, and can therefore identify the location of a transponder
unabhängig vom geometrischen und topologischen Verlauf der Strecke z. B. in Streckenkilcmetem messen.regardless of the geometric and topological course of the route z. B. measure in distance kilometers.
Der Signalaustausch zwischen Leitung und Antwortgerät wird entweder durch eine kontinuierliche Abstrahlung über z. B. Schlitzkabel, Leckkabel, Schlitzhohlleiter oder durch eine quasikontinuierliche Abstrahlung z.B. über Antennen in kurzen Abständen vorgenommen. Bei den Antennen ist eine Teilenergieabstrahlung des in der Leitung laufenden Signals wie auch eine Steuerung eines örtlichen Senders/Empfängers z. B. über Lichtleiter möglich.The exchange of signals between the line and the responder is either continuous Radiation via z. B. slotted cables, leaky cables, slotted waveguides or by a quasi-continuous radiation e.g. carried out via antennas at short intervals. In the case of the antennas, there is a partial radiation of energy of the signal running in the line as well as a control of a local transmitter / receiver z. B. possible via fiber optics.
Die Sekundärradar-Sende- und Empfangsstationen an den Enden eines Abschnitts koordinieren ihre Arbeit durch besondere Signale, die sie ebenfalls über diese Leitung austauschen. Ebenso vergleichen sie auf diesem is Weg ihre Ergebnisse.The secondary radar transmitting and receiving stations at the ends of a section coordinate their work by special signals that they also exchange over this line. Likewise, compare them on this is Way their results.
Zur Überprüfung ihrer Fbnktionsfähigkeit führen sie in hinreichend kurzen Zeitabständen eine Messung der Gesamtstrecke durch, indem wechselweise eine der SSE-Stationen die Funktion eines Antwortgerätes übernimmt. Die Ergebnisse werden verglichen und führen bei entsprechender Abweichung zu einer Störmeldung. Die beiden SSE-Stationen sind gleichberechtigt und auch einzeln in der Lage ihre Aufgabe auszuführen, dann jedoch nicht mit den besonderen Kontrollmöglichkeiten.They lead to a check of their functionality in sufficiently short time intervals a measurement of the total distance by alternately one of the SSE stations take on the function of a response device. The results are compared and lead to a fault message in the event of a corresponding deviation. The two SSE stations have equal rights and also individually able to carry out their task, but then not with the special ones Control options.
Auf der Strecke können sich gleichzeitig mehrere Antwortgeräte befinden (dies ist z. B. bei mehrgleisigen Strecken, aber auch bei verkürzten Abständen vorzusehen), die durch ein geeignetes Verfahren den SSE-Sta- :» tionen bei Eintritt in die Strecke mitgeteilt werden. Diese Mitteilung erfolgt vorzugsweise automatisch z. B. dadurch, daß sich ein Antwortgerät, das eine gewisse Zeit nicht angesprochen wurde, selbständig meldet, oder durch das bereits beschriebene Übergabeverfahren. nSeveral transponders can be located on the route at the same time (this is e.g. with multi-track Routes, but also to be provided for shortened distances), which the SSE-Sta-: » information on entry to the route. This notification is preferably made automatically z. B. in that an answering device that has not been addressed for a certain period of time reports itself automatically, or through the handover procedure already described. n
Ein Antwortgerät verläßt einen Streckenabschnitt, indem es im nächsten Streckenabschnitt erkannt wird oder, falls dort ein anderes Sicherungsverfahren angewendet wird, indem es einen letzten Meldepunkt passiert. 4"A transponder leaves a route section by being recognized in the next route section or, if another security method is used there, by passing a last reporting point. 4 "
Solchermaßen den SSE-Stationen eines Abschnitts bekannt gewordene Antwortgeräte werden zyklisch selektiv angesprochen, indem die Identifikation, zusätzliche Daten und der Radarimpuls übermittelt werden.Transmitters that have become known to the SSE stations of a section in this way become cyclical selectively addressed by transmitting the identification, additional data and the radar pulse.
Das Antwortgerät des Schienenfahrzeugs gibt entweder nach hinreichend kurzer oder bekannter konstanter Zeit ein Antwortsignal beginnend mit dem Radarantwortimpuls, dem ggf. Identifikation und/oder Daten folgen.The response device of the rail vehicle gives either a sufficiently short or a known constant Time a response signal starting with the radar response pulse, the identification and / or data, if applicable follow.
Der Radarantwortimpuls wird von beiden SSE-Stationen aufgefangen, jedoch verschieden ausgewertet. Während die sendende Station aus der Laufzeit (ggf. unter Berücksichtigung der Antwortverzögerung) die Entfernung bestimmt, prüft die passive Station die Antwortverzögerung (Zeit zwischen Radarimpuls und Radarantwortimpuls), um Defekte am Antwortgerät zu erkennen. Das Prüfungsergebnis kann unter gewissen Voraussetzungen zur Korrektur des Ortungsergebnisses herangezogen werden.The radar response pulse is from both SSE stations intercepted, but evaluated differently. While the sending station is out of the runtime (possibly taking into account the response delay) determines the distance, the passive station checks the Response delay (time between radar pulse and radar response pulse) in order to detect defects in the transponder recognize. The test result can be used to correct the location result under certain conditions can be used.
Im nächsten Zyklus tauschen die Endgeräte die Rollen, d. h. das zuvor sendende Gerät wird passiv und umgekehrtIn the next cycle, the terminals change roles, i. H. the previously sending device becomes passive and vice versa
Die solchermaßen in zwei ZyV.. en gewonnenen Ergebnisse werden auf folgende Piausibsii'ät geprüft:Those won in two cycles The results are checked for the following piausibsii'ät:
Laufzeit Stat. A - Fahrzeug + Laufzeit Stat. B Fahrzeug = Laufzeit A-B. Runtime stat. A - vehicle + runtime stat. B vehicle = running time AB.
Hierbei werden geringe Fehler gemittelt, bei größere·" Fehlern das Ergebnis verworfen und bei Fehlerwiederholung durch einen Vergleich mit noch früheren Zyklen der defekte Anlagenteil bestimmt.Small errors are averaged, with larger errors the result is discarded and with Error repetition determined by a comparison with even earlier cycles of the defective system part.
Mit der beschriebenen Einrichtung läßt sich zusätzlich auf einfachste Weise eine ZugschlußkomroHe durchführen, indem das letzte Fahrzeug eines Zuges mit einem weiteren Antwortgerät ausgerüstet wird, zu dem allerdings keine Daten übertragen werden müssen. Dieses vereinfachte Gerät kann ebenfalls auf die Identifikation des Zuges eingestellt werden, spricht jedoch nur an, wenn diese um einen Zugendecode erweitert ist. Eine Zugtrennung kann entweder am Ortungsergebnis festgestellt werden oder dadurch, daß dieses Antwortgerät über einen Druckschalter von der Bremsleitung eingeschaltet wird.With the device described can also carry out a train closing comro in the simplest way, by equipping the last vehicle of a train with another answering device to the however, no data has to be transferred. This simplified device can also be applied to the Identification of the train can be set, but only responds if this is a train end code is expanded. A train separation can either be determined by the locating result or by the fact that this response device is switched on via a pressure switch from the brake line.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (5)
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