專利名稱：將第一鐵路安全系統(tǒng)切換到第二鐵路安全系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到將第一鐵路安全系統(tǒng)切換到第二鐵路安全系統(tǒng)的方法和切換裝置。
背景技術(shù)：
作為鐵路安全系統(tǒng)已知一種電感式鐵路安全系統(tǒng)(Indusi)，目前在德國鐵路股份公司DB AG使用的電感式鐵路安全系統(tǒng)的名稱是PZB90。這種鐵路安全系統(tǒng)是由車輛裝置和路段裝置組成的。當顯示停車信號時將其用于監(jiān)控司機或監(jiān)控速度和監(jiān)控走過的路段。
歐洲鐵路控制系統(tǒng)ETCS(歐洲鐵路控制系統(tǒng))是在歐洲使用的與Indusi/PZB 90無關(guān)的鐵路安全系統(tǒng)。
如果存在兩個鐵路安全系統(tǒng)，必須確保在兩個中只有一個是激活的，于是鐵路安全系統(tǒng)不會相互影響。此外當車輛或火車頭駛?cè)胫谎b備有Indusi/PZB 90的軌道區(qū)域時，必須可以切換到鐵路安全系統(tǒng)Indusi/PZB 90。
已知，在國家邊界將鐵路安全系統(tǒng)Indusi切換到各個其他國家的鐵路安全系統(tǒng)。
本發(fā)明的任務是提供一種方法和一種裝置，用它們可以確保自動切換和符合技術(shù)條件的切換。

發(fā)明內(nèi)容
此任務是通過將第一鐵路安全系統(tǒng)切換到第二鐵路安全系統(tǒng)的方法解決的，其中根據(jù)由第一鐵路安全系統(tǒng)發(fā)出的信號，通過切換裝置產(chǎn)生控制第二鐵路安全系統(tǒng)的信號，當控制信號關(guān)閉或停止時，將第二鐵路安全系統(tǒng)激活。這意味著，如果產(chǎn)生控制信號，第二鐵路安全系統(tǒng)通過控制信號保持不激活，以及如果不產(chǎn)生或者不存在控制信號，將第二鐵路安全系統(tǒng)激活。可以想象的是，不同于根據(jù)存在控制信號使第二鐵路安全系統(tǒng)激活或者不激活，而產(chǎn)生具有第一和第二信號電平的控制信號，此時根據(jù)信號電平將第二鐵路安全系統(tǒng)保持不激活或激活。
可以安排，只要切換裝置檢測有功能作用的第一鐵路安全系統(tǒng)的信號，或者將這種信號無故障地接收或無故障地處理，將第二鐵路安全系統(tǒng)經(jīng)過控制信號保持不激活(主從原則)，以及只要切換裝置沒有檢測有功能作用的第一鐵路安全系統(tǒng)的信號，或者接收有故障的信號或有故障地處理信號，將第二鐵路安全系統(tǒng)激活。這意味著，如果對第一鐵路安全系統(tǒng)的無故障功能方式，或?qū)o故障數(shù)據(jù)傳輸存在懷疑時，將第二鐵路安全系統(tǒng)自動激活。此外可以想象，如果在第一鐵路安全系統(tǒng)中，由于運行條件原因，將切換裝置的信號關(guān)閉，而沒有產(chǎn)生控制信號，于是通過切換裝置沒有接收來自第一鐵路安全系統(tǒng)發(fā)送的信號。因此可以將第一鐵路安全系統(tǒng)有目的地符合運行條件地切換到第二鐵路安全系統(tǒng)。這意味著，將第一鐵路安全系統(tǒng)使用作為主導，以及將第二鐵路安全系統(tǒng)使用作為從屬。如果將控制信號中斷，于是只將第二鐵路安全系統(tǒng)激活。這意味著，只有在特別特殊的情況下可能將兩個鐵路安全系統(tǒng)同時激活。此外第二鐵路安全系統(tǒng)代表了鐵路連續(xù)的安全性，因為當?shù)谝昏F路安全系統(tǒng)中斷時，還可以使用一個鐵路安全系統(tǒng)。因為第二鐵路安全系統(tǒng)可以被第一鐵路安全系統(tǒng)通過切換裝置控制，可以安排，在第二鐵路安全系統(tǒng)的控制路段，即特別是當?shù)谝昏F路安全系統(tǒng)，信號傳輸裝置或切換裝置的一個部件中斷時，將第二鐵路安全系統(tǒng)激活。這就避免了火車司機的干擾。
在一種優(yōu)選的方法變型中，如果將第一鐵路安全系統(tǒng)的第一和第二釋放信號進行處理時，產(chǎn)生控制第二鐵路安全系統(tǒng)的信號。必須明確地和無可指責地確定，是否第一鐵路安全系統(tǒng)發(fā)送有故障的信號或在傳輸期間將信號篡改。因此優(yōu)選的是使用兩個信號。如果沒有接收第一或第二釋放信號，這就意味著，或者鐵路安全系統(tǒng)(例如ETCS設(shè)備)出現(xiàn)故障，或者傳輸釋放信號所經(jīng)過的數(shù)據(jù)導線有故障。因為數(shù)據(jù)導線可以是第一鐵路安全系統(tǒng)的組成部分，以及對第一鐵路安全系統(tǒng)無可指責的功能是必須的，在這種情況下也必須將第二鐵路安全系統(tǒng)激活。然而例如由于數(shù)據(jù)導線，切換裝置或控制信號出現(xiàn)故障，如果兩個鐵路安全系統(tǒng)被激活，以及引起運行的強制制動，系統(tǒng)反應到“安全”方面，也就是說，在任何情況下進行車輛或火車頭的強制制動。優(yōu)選的是，兩個系統(tǒng)的強制制動控制是相互無關(guān)的。
在方法的擴展結(jié)構(gòu)中可以安排，第一釋放信號將特別是第一監(jiān)察部件的第一監(jiān)控裝置，以及第二釋放信號將特別是第二監(jiān)察部件的第二監(jiān)控裝置釋放，監(jiān)控裝置的輸出信號是邏輯組合的和對應于邏輯組合的結(jié)果，也就是說當邏輯組合預定的事件時，產(chǎn)生控制信號。通過第一釋放信號將第一監(jiān)控裝置復位。通過第二釋放信號將第二監(jiān)控裝置復位。將兩個監(jiān)控裝置的輸出信號例如通過與運算器相互連接。由于這個連接產(chǎn)生控制信號，優(yōu)選的是脈寬調(diào)制(PBM)信號，將其傳輸給第二鐵路安全系統(tǒng)。第二鐵路安全系統(tǒng)檢測這個信號和將其切換為不激活。此時監(jiān)控裝置代表限時元件，必須通過釋放信號按照相等的距離將限時元件復位。有規(guī)律地復位表示第一鐵路安全系統(tǒng)是激活的和準備激活的。如果沒有將監(jiān)控裝置中的一個復位，這意味著第一鐵路安全系統(tǒng)有故障，特別是在第一鐵路安全設(shè)備上，或在第一鐵路安全設(shè)備和切換裝置之間的數(shù)據(jù)導線上有故障。在這種情況下，邏輯組合的事件改變和不會產(chǎn)生控制信號。如果出現(xiàn)這種狀況，將第二鐵路安全系統(tǒng)激活。
在優(yōu)選的方法變型中安排第一監(jiān)控裝置激活第二監(jiān)控裝置。這意味著，如果第一監(jiān)控裝置已經(jīng)復位，才能夠?qū)⒌诙O(jiān)控裝置復位。通過這個措施進一步提高了切換裝置的可靠性。
特別優(yōu)選的是，如果當邏輯組合事件改變時，控制信號以預定的時間間隔進行跟蹤。因為，如果第二監(jiān)控裝置已經(jīng)被第一監(jiān)控裝置激活，它才可以復位，在第一監(jiān)控裝置和第二監(jiān)控裝置復位之間過去一些時間間隔。在這個時間間隔期間，邏輯組合事件有可能短時間的改變。然而不允許導致控制信號的改變和將第二鐵路安全系統(tǒng)激活。因此安排控制信號以預定的時間間隔進行跟蹤。優(yōu)選的是，這個時間間隔大約對應于第一監(jiān)控裝置和第二監(jiān)控裝置復位之間的時間延遲。
此外，此任務是通過切換裝置解決的，切換裝置是與第一和第二鐵路安全系統(tǒng)數(shù)據(jù)技術(shù)連接的，并且具有用于監(jiān)控第一鐵路安全系統(tǒng)信號的監(jiān)控裝置和在預定的事件時激活第二鐵路安全系統(tǒng)。其中，第一鐵路安全系統(tǒng)至少部分地包括連接到切換裝置的數(shù)據(jù)導線。特別是可以將數(shù)據(jù)導線構(gòu)成為數(shù)據(jù)總線，優(yōu)選的是構(gòu)成為MVB(多功能傳遞總線)或西門子公司開發(fā)的現(xiàn)場總線。作為事件是指在第一鐵路安全系統(tǒng)上出現(xiàn)的故障，在信號傳遞中出現(xiàn)的故障或者信號處理中出現(xiàn)的故障或符合運行條件控制關(guān)閉切換裝置的信號。如果在第一鐵路安全系統(tǒng)或者在數(shù)據(jù)傳輸上出現(xiàn)故障，將直到這個時間點只處于等待模式的第二鐵路安全系統(tǒng)激活。這意味著返回到安全狀態(tài)，特別是這意味著，可以將火車可靠地通過第一鐵路安全系統(tǒng)強制制動(故障反應)，以及將第二鐵路安全系統(tǒng)切換為主動的。
在優(yōu)選的實施形式中可以安排，監(jiān)控裝置包括第一和第二監(jiān)控裝置，它們分別被第一鐵路安全系統(tǒng)的第一和第二釋放信號控制，此時輸出信號或監(jiān)控裝置是通過邏輯運算器連接的。通過邏輯運算器的連接建立了多余信息，于是在任何情況下，如果預定的事件出現(xiàn)，將第二鐵路安全系統(tǒng)及時地和完全地激活。
特別優(yōu)選的是，如果將信號產(chǎn)生裝置連接在邏輯運算器上。原則上可以想象，將邏輯運算器的輸出信號直接使用在第二鐵路安全系統(tǒng)的激活或者去激活上。然而使用信號產(chǎn)生裝置的優(yōu)點是可以產(chǎn)生具有信號跟蹤的信號。這意味著，即使邏輯運算器的輸出信號改變，也還需要一些時間才能夠得到信號。也可以將信號產(chǎn)生裝置構(gòu)成為集成電路(IC)。
特別優(yōu)選的是，如果第一和第二監(jiān)控裝置處于相互連接時，其中第一監(jiān)控裝置與接收第一釋放信號時間延遲地將激活信號傳送給第二監(jiān)控裝置。通過這個措施，對第二監(jiān)控裝置的監(jiān)控通過第一監(jiān)控裝置實現(xiàn)。如果沒有接收一個或兩個釋放信號，邏輯運算器的輸出信號改變和因此控制信號或許時間延遲。因此一個或兩個釋放信號出現(xiàn)故障是預定的事件，這個事件導致激活第二鐵路安全系統(tǒng)。
優(yōu)選的是，第一鐵路安全系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)總線，以及切換裝置經(jīng)過接口可以連接在數(shù)據(jù)總線上。這意味著，可以將切換裝置連接在數(shù)據(jù)總線的不同地方，或者可以連接在第一鐵路安全系統(tǒng)上。特別是可以安排，將第一鐵路安全系統(tǒng)構(gòu)成為ETCS-系統(tǒng)并具有數(shù)據(jù)總線，以及將第二鐵路安全系統(tǒng)構(gòu)成為連接在切換裝置上的Indusi，切換裝置又經(jīng)過接口與ETCS-系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線連接。按照本發(fā)明的切換裝置保證了當Indusi控制路段上的部件中斷時，可以構(gòu)成為PBM-信號的控制信號中斷和將Indusi激活。這意味著返回到安全狀態(tài)。此時不需要新開發(fā)和準許就可以使用標準的-Indusi。用很少的開發(fā)費用可以實現(xiàn)切換裝置。它可以毫無問題地經(jīng)過標準接口與數(shù)據(jù)總線連接。優(yōu)選的是ETCS-系統(tǒng)作為主導和Indusi作為從屬。其中通過ETCS設(shè)備經(jīng)過切換裝置將Indusi的控制借助于沒有調(diào)制的PBM-信號作為控制信號。如果將PBM信號接通(可用)，Indusi是被動的。如果將PBM-信號關(guān)閉(也就是說，如果它丟失)，Indusi被切換為主動。
特別優(yōu)選的是，已經(jīng)將脈寬調(diào)制信號的處理集成在Indusi/PZB90上。因此可以使用按照本發(fā)明的切換裝置，不需要在Indusi/PZB90上進行改動或重新準許。
從本發(fā)明下面的實施例的說明中，借助于顯示本發(fā)明重要細節(jié)的附圖和從本權(quán)利要求中得出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點。各個特征可以在本發(fā)明變型中單獨地或多個任意組合地實現(xiàn)。


在附圖中表示了和在下面的說明中敘述的實施例，其中圖1非常簡化地表示兩個鐵路安全系統(tǒng)和一個切換裝置；圖2示出圖1的簡圖和切換裝置的詳細圖；圖3示出切換裝置的輸入和輸出信號的示意圖。
具體實施例方式
圖1表示了第一鐵路安全系統(tǒng)1，第一鐵路安全系統(tǒng)包括構(gòu)成為總線的數(shù)據(jù)導線2。經(jīng)過接口3至5將各種設(shè)備6至8連接在數(shù)據(jù)導線2上，其中設(shè)備可以是火車控制裝置、顯示裝置或類似的裝置。連接在接口5上的設(shè)備8構(gòu)成為切換裝置，這個切換裝置將監(jiān)察觸發(fā)的PBM信號作為控制信號輸出。在其上連接了具有處理PBM信號軟件的第二鐵路安全系統(tǒng)9。第二鐵路安全系統(tǒng)9構(gòu)成為Indusi和具有接收PBM信號的組件Indea10。
圖2表示了切換裝置8的細節(jié)。經(jīng)過接口5構(gòu)成為監(jiān)察元件的第一監(jiān)控裝置20得到第一釋放信號和構(gòu)成為監(jiān)察元件的第二監(jiān)控裝置21得到第二釋放信號。第一和第二監(jiān)控裝置20和21是經(jīng)過激活導線22連接的，通過第一監(jiān)控裝置20可以激活第二監(jiān)控裝置21。將第一和第二監(jiān)控裝置20、21的輸出信號傳遞給構(gòu)成為“與”門的邏輯運算器23，邏輯運算器23控制信號產(chǎn)生裝置24。通過邏輯運算器23的邏輯組合得出邏輯“1”，通過信號產(chǎn)生裝置24產(chǎn)生PBM信號，將其傳遞給組件Indea10。此外將PBM信號返回接口5。而且用箭頭25表示的第二鐵路安全系統(tǒng)9經(jīng)過接口5與第一鐵路安全裝置1連接。如果通過第二鐵路安全系統(tǒng)9接收這樣的PBM信號，第二鐵路安全系統(tǒng)處于等待模式，也就是說沒有激活。如果邏輯運算器23的輸出信號是邏輯“0”，則不產(chǎn)生PBM信號，以及因此第二鐵路安全系統(tǒng)處于激活狀態(tài)。
在圖3上表示了切換裝置8的功能方式。在三角30上由于被接收的第一釋放信號將監(jiān)控裝置20復位。將監(jiān)控裝置20的復位狀態(tài)用粗線31表示。第二監(jiān)控裝置21也接收第二釋放信號。然而第二監(jiān)控裝置21的復位在第一監(jiān)控裝置20復位后延遲一段時間才進行，這是通過三角32表示的。只有在這個時間點上，第二監(jiān)控裝置21才被第一監(jiān)控裝置20激活。第二監(jiān)控裝置的復位狀態(tài)是通過粗線33表示的。在第二監(jiān)控裝置20復位的時間點上，在邏輯運算器23上有兩個“高”電平信號。因此邏輯運算器23輸出端同樣是在“高”邏輯電平上，以及通過信號產(chǎn)生裝置24生成由參考數(shù)字34表示的PBM-信號。如果第一鐵路安全系統(tǒng)1是主動的，則將第一和第二釋放信號用相等的距離傳輸。因此將第一監(jiān)控裝置20在地點35和將第二監(jiān)控裝置21在地點36復位。為了避免改變控制第二鐵路安全系統(tǒng)9的PBM-信號，安排了信號跟蹤，這是通過線37表示的。如果沒有接收第一釋放信號，例如因為第一鐵路安全系統(tǒng)故障或數(shù)據(jù)導線故障沒有生成釋放信號，沒有將第一監(jiān)控裝置20復位，這是通過三角38表示的。因此第二監(jiān)控裝置沒有復位，這是通過三角39表示的。因此在信號40過去之后，也將PBM信號在位置41處關(guān)閉，于是第二鐵路安全系統(tǒng)9被激活。如果附加地或有選擇地將第二釋放信號中斷，也有可能發(fā)生這種情況。
在將第一鐵路安全系統(tǒng)切換到第二鐵路安全系統(tǒng)方法時，其中根據(jù)由第一鐵路安全系統(tǒng)生成的信號通過切換裝置8產(chǎn)生控制第二鐵路安全系統(tǒng)的信號34，經(jīng)過控制信號34將第二鐵路安全系統(tǒng)保持被動。將第二鐵路安全系統(tǒng)激活。如果切換裝置沒有檢測到由第一鐵路安全系統(tǒng)發(fā)送的信號。因此可能符合運行條件地通過第一鐵路安全系統(tǒng)發(fā)生信號的中斷，或甚至當?shù)谝昏F路安全系統(tǒng)出現(xiàn)故障或當傳輸路線出現(xiàn)故障時發(fā)生信號的中斷。因此在符合運行條件時，也就是說外部控制有目的的切換也保證了，不是兩個鐵路安全系統(tǒng)同時主動，以及在出現(xiàn)故障情況下將整個系統(tǒng)(第一和第二鐵路安全系統(tǒng))激活為“安全”。在傳輸路線出現(xiàn)故障或信號處理出現(xiàn)故障時有可能兩個鐵路安全系統(tǒng)是主動的，如果兩個系統(tǒng)是不同的，沒有耦合地接入到強制制動(主空氣管路)上，在避免觸發(fā)強制制動的意義上不可能有相互影響。為此故障識別是通過火車司機(駕駛臺上的顯示)給出的，以及有可能指導運行反應(駕駛服務規(guī)范)。
權(quán)利要求
1.一種將第一鐵路安全系統(tǒng)切換到第二鐵路安全系統(tǒng)(1，9)的方法，其中根據(jù)由第一鐵路安全系統(tǒng)(1)發(fā)送的信號，通過切換裝置(8)產(chǎn)生控制第二鐵路安全系統(tǒng)(9)的信號(34)，其中當所述控制信號(34)關(guān)閉或中斷時，激活第二鐵路安全系統(tǒng)(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在對第一鐵路安全系統(tǒng)(1)的第一和第二釋放信號進行求值時，產(chǎn)生控制信號(34)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，第一釋放信號將切換裝置(8)的第一監(jiān)控裝置(20)復位，以及第二釋放信號將切換裝置(8)的第二監(jiān)控裝置(21)復位，根據(jù)監(jiān)控裝置(20，21)的輸出信號的邏輯組合和對應于邏輯組合的結(jié)果，產(chǎn)生控制信號(34)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，第一監(jiān)控裝置(20)激活第二監(jiān)控裝置(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，當所述邏輯組合改變時，使得控制信號(34)滯后給定時間段。
6.一種切換裝置(8)，其與采用數(shù)據(jù)技術(shù)的第一和第二鐵路安全系統(tǒng)(1，9)相結(jié)合，并且具有監(jiān)控裝置，用于監(jiān)控第一鐵路安全系統(tǒng)(1)發(fā)出的信號，并且在出現(xiàn)預定事件時激活第二鐵路安全系統(tǒng)(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的切換裝置，其特征在于，所述監(jiān)控裝置包括第一和第二監(jiān)控裝置(20，21)，它們各自被第一鐵路安全系統(tǒng)(1)的第一和第二釋放信號控制，其中監(jiān)控裝置(20，21)的輸出信號是通過邏輯運算器(23)組合的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的切換裝置，其特征在于，信號產(chǎn)生裝置(24)連接到邏輯運算器(23)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的切換裝置，其特征在于，第一和第二監(jiān)控裝置(20，21)是相互連接的，其中第一監(jiān)控裝置(20)接收第一釋放信號后，延遲地將激活信號傳送給第二監(jiān)控裝置(21)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的切換裝置，其特征在于，第一鐵路安全系統(tǒng)(1)具有一個數(shù)據(jù)總線(2)，以及切換裝置(8)經(jīng)過接口(5)連接到該數(shù)據(jù)總線(2)。
全文摘要
一種將第一鐵路安全系統(tǒng)切換到第二鐵路安全系統(tǒng)的方法，根據(jù)由第一鐵路安全系統(tǒng)生成的信號，通過切換裝置(8)產(chǎn)生控制第二鐵路安全系統(tǒng)的信號，通過控制信號將第二鐵路安全系統(tǒng)保持被動。如果切換裝置沒有檢測由第一鐵路安全系統(tǒng)發(fā)送的信號，將第二鐵路安全系統(tǒng)激活?？赡茉诜线\行條件時通過第一鐵路安全系統(tǒng)發(fā)生信號中斷，或也可能在第一鐵路安全系統(tǒng)出現(xiàn)故障或傳輸路線出現(xiàn)故障時發(fā)生信號中斷。因此當符合運行條件進行切換時保證了不同時激活兩個鐵路安全系統(tǒng)，以及為了“安全”起見，在出現(xiàn)故障情況時整個系統(tǒng)被激活。當傳輸路線或信號處理出現(xiàn)故障時，有可能兩個鐵路安全系統(tǒng)被激活。
文檔編號B61L23/00GK1718487SQ200510082908
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者埃哈德·克拉夫特 申請人:阿爾卡特公司