Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur rechnergestützten Kennzeichnung von Fahrstrassen in spurgeführten Transportsystemen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Übertragung von sich auf Fahrstrassen beziehenden Daten und ein hierfür geeignetes Kommunikationssystem.
In spurgeführten Transportsystemen werden häufig von den zur Verkehrssteuerung und -sicherung eingesetzten Rechnern Fahrstrassendaten bearbeitet. Bei diesen Fahrstrassendaten kann es sich beispielsweise um Signalbegriffe, Stellbefehle, Geschwindigkeitsbeschränkungen o. Ä. handeln, die für eine bestimme Fahrstrasse gelten. Als Fahrstrasse wird bei spurgebundenen Transportsystemen ein bestimmter Weg zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt bezeichnet, auf dem sich ein Fahrzeug in einer bestehenden Gleistopologie fortbewegen kann. Eine Fahrstrasse ist hinreichend genau durch die Solllage aller Weichen in der Gleistopologie gekennzeichnet. Daher ist es grundsätzlich möglich, Fahrstrassen durch Angabe der Solllagen aller Weichen in der Gleistopologie zu kennzeichnen.
Die Angabe der Solllagen aller Weichen ist jedoch insbesondere bei komplizierten Gleistopologien sehr umständlich. Wenn beispielsweise ein Rechner einem anderen Rechner Angaben zu einer bestimmten Fahrstrasse mitteilen möchte, so würde dies die Übermittlung aller Solllagen erfordern.
Daher geht man bei einer bekannten Lösung so vor, dass zunächst die Gleistopologie in einzelne, durch einen Start- und einen Zielpunkt begrenzte Abschnitte unterteilt wird. Anschliessend werden alle Fahrstrassen, die in einer Richtung innerhalb eines derartigen Abschnitts zwischen dem Start- und dem Zielpunkt möglich sind, ermittelt und die den Fahrstrassen entsprechenden Sollweichenlagen in einer Tabelle aufgelistet. In einem nächsten Schritt wird jeder Fahrstrasse in der Tabelle ein Index zugeordnet, der die Fahrstrasse kennzeichnet. Diese Tabelle wird in allen Rechnern gespeichert, in denen eine Verarbeitung der betreffenden Fahrstrassendaten stattfinden soll. Wenn einem Rechner ein Tabellenindex mitgeteilt wird, so kann er mit Hilfe der abgespeicherten Tabelle die zugehörige Fahrstrasse ermitteln.
Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, dass bei jeder Änderung der Gleistopologie die Tabelle neu erstellt und mit einem neuen Index versehen werden muss. Wegen des bisweilen erheblichen Umfangs der Tabellen ist der Aufwand hierbei entsprechend gross. Anschliessend werden die geänderten Tabellen in allen beteiligten Rechnern erneut hinterlegt. Aufgrund der Sicherheitsverantwortung dieser Rechner muss nun in einer längeren Testphase verifiziert werden, dass mit den Änderungen keine Fehler einhergegangen sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur rechnergestützten Kennzeichnung von Fahrstrassen anzugeben, die in einem spurgeführten Transportsystem zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt möglich sind und die in einem Speicher eines Rechners gespeichert sind. Das Verfahren soll bei ei ner Änderung von Gleistopologien nicht die Hinterlegung von Tabellen mit einem Tabellenindex bei allen betroffenen Rechnern erfordern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der in Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Erfindungsgemäss werden die einzelnen Fahrstrassen von einem Rechner nach einem festen schematischen Vorgehen (Algorithmus) in eine eindeutige Rangfolge gebracht. Eine bestimmte Gruppe von Fahrstrassen zwischen einem Start- und einem Zielpunkt wird somit von jedem Rechner, welcher über den Algorithmus verfügt, in die gleiche Rangfolge gebracht. Kommt es zu einer Änderung der Fahrstrassengruppe (etwa infolge des Einbaus einer Weiche, wodurch in der Regel zusätzliche Fahrstrassen möglich werden), so gilt dies weiterhin, d.h. alle Rechner bringen auch die geänderte Fahrstrassengruppe wieder unabhängig voneinander in eine übereinstimmende Rangfolge.
Auf diese Weise entfällt die Notwendigkeit, nach einer Änderung der Gleistopologie Rangfolgen von Fahrstrassen neu festzulegen und die neuen Rangfolgen allen von der Änderung betroffenen Rechnern mitzuteilen. Folglich sind auch keine Testphasen notwendig, die normalerweise im Zusammenhang mit solchen Änderung durchgeführt werden müssen.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird für jede Fahrstrasse, die zwischen einem Start- und Zielpunkt möglich ist, ermittelt, in welcher Solllage die bei dieser Fahrstrasse spitz zu befahrenden Weichen sind. Die Solllage wird durch Buchstaben oder Zahlen dargestellt, so dass jede Fahrstasse durch eine aus mehreren Buchstaben oder Ziffern bestehende Zeichenfolge repräsentiert wird. Diese Zeichenfolgen werden mit Hilfe bekannter Sortieralgorithmen in einfacher Weise in eine eindeutige Rangfolge gebracht.
Ferner lässt sich mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens zur Kennzeichnung von Fahrstrassen eine einfache Möglichkeit realisieren, wie ein Rechner einem anderen Rechner eine bestimmte Fahrstrasse mitteilt. Dazu wird lediglich ein Start- und ein Zielpunkt sowie der nach dem erfindungsgemässen Verfahren ermittelte Rang übertragen. Bei Kenntnis aller möglichen Fahrstrassen kann der Empfänger diese anhand des vereinbarten Algorithmus selbst in die Rangfolge bringen, die auch der Sender bei der Ermittlung des Rangs verwendet hat. Der Empfänger kann dann den empfangenen Rang eindeutig einer bestimmten Fahrstrasse zuordnen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen eingehend erläutert. Es zeigen: Fig. 1: eine Gleistopologie GT mit Weichen W1 ... W6 zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 2: eine Gleistopologie GT mit Zwischenpunkten ZP1 ... ZP6 zur Erläuterung eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 3: ein erfindungsgemässes Kommunikationssystem KS mit einer Sendeeinheit SE und einer Empfangseinheit EE zur Übertragung von Daten, die von zur Steuerung oder Sicherung spurgeführter Transportsysteme eingesetzten Rechnern ermittelt worden sind.
Fig. 1 zeigt eine Gleistopologie GT, bei der zwischen einem Startpunkt SP und einem Zielpunkt ZP Weichen W1 ... W6 angeordnet sind. Für ein Schienenfahrzeug, welches vom Startpunkt SP aus zum Zielpunkt ZP in der durch den Pfeil FR angedeuteten Fahrtrichtung fährt, gibt es mehrere unterschiedliche Fahrstrassen. Jede Fahrstrasse ist eindeutig festgelegt durch die Solllage der spitz befahrenen Weichen. Dies sei am Beispiel der Fahrstrasse erläutert, die auf geradem Wege vom Startpunkt SP zum Zielpunkt ZP führt und auf die im Fol genden als FS1 Bezug genommen wird. Es sei jedoch bemerkt, dass die Bezeichnung FS1 vollkommen willkürlich ist, da diese Fahrstrasse in keiner Weise gegenüber den anderen möglichen Fahrstrassen auszeichnet ist. Für die Fahrstrasse FS1 muss die Lage der Weiche W1 "rechts" (gesehen in Fahrtrichtung) sein und die Lage der Weiche W4 "links".
Die Weichen W3, W5 und W6 werden nicht spitz befahren, d.h. an diesen Weichen gibt es keine Wahlmöglichkeit zwischen zwei Richtungen. Die Fahrstrasse FS1 kann somit durch den Ausdruck "W1=R, W4=L" dargestellt werden, wobei R für "rechts" und L für "links" steht.
In Tabelle 1 sind alle Fahrstrassen FS1 ... FS5 aufgeführt, die zwischen dem Startpunkt SP und dem Zielpunkt ZP in Richtung FR möglichen sind. Eine weitere, von der Fahrstrasse FS1 sich unterscheidende Fahrstrasse FS2 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Weiche W1 zwar auch auf "rechts" steht, die Weiche W4 jedoch nicht wie bei der Fahrstrasse FS1 auf "links", sondern auf "rechts". Dementsprechend ist in Tabelle 1 in Spalte 2 die Weichenlage für diese Fahrstrasse FS2 als "W1=R, W4=R" bezeichnet. Für die übrigen Fahrstrassen FS3 ... FS5 lassen sich diese Überlegungen in gleicher Weise durchführen, so dass sich die in Tabelle 1 dargestellte Übersicht ergibt. Tabelle 1: Rangbestimmung mit Hilfe der Weichenlage
<tb><TABLE> Columns = 4 <tb>Head Col 1: Fahrstrasse <tb>Head Col 2: Weichenlage (L=links, R=rechts) <tb>Head Col 3: Weichenlage (Zeichenfolge) <tb>Head Col 4: Rang <tb><SEP> FS1<SEP> W1=R, W4=L<SEP> RL<SEP> 4 <tb><SEP> FS2<SEP> W1=R, W4=R<SEP> RR<SEP> 5 <tb><SEP> FS3<SEP> W1=L, W2=L<SEP> LL<SEP> 1 <tb><SEP> FS4<SEP> W1=L, W2=R, W4=R<SEP> LRR<SEP> 3 <tb><SEP> FS5<SEP> W1=L, W2=R, W4=L<SEP> LRL<SEP> 2 <tb></TABLE>
In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun die Lage der spitz befahrenen Weichen als Zeichenfolge dargestellt. Die die Fahrstrassen repräsentierenden Zeichenfolgen ergeben sich aus den in Spalte 2 eingetragenen Ausdrücken für die Weichenlagen, und zwar durch Auslassen der Weichenbezeichnung (W1 ... W6). In Spalte 3 der Tabelle 1 sind für alle Fahrstrassen FS1 ... FS5 die sie repräsentierenden Zeichenfolgen aufgeführt. Die Länge der Zeichenfolgen hängt davon ab, wie viele Weichen spitz befahren werden. In diesem Ausführungsbeispiel werden nur die Buchstaben R und L verwendet. Es ist natürlich ebenso möglich, andere Buchstaben oder auch Ziffern zu verwenden, um die Lage der Weichen zu unterscheiden. Wie man in Tabelle 1 erkennt, unterscheiden sich die Zeichenfolgen untereinander und sind eindeutig einer bestimmten Fahrstrasse zugeordnet.
Daher ist es grundsätzlich möglich, die Zeichenfolge unmittelbar zur Kennzeichnung der Fahrstrassen zu verwenden. Auf die Fahrstrasse FS1 würde beispielsweise durch die Zeichenfolge "RL" Bezug genommen. Nachteilig ist jedoch, dass bei einer derartigen Kennzeichnung von Fahrstrassen die Zeichenfolgen u. U. recht lang werden.
Daher wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren die Eigenschaft der Zeichenfolgen ausgenutzt, dass sie durch einen Sortieralgorithmus in eine eindeutige Rangfolge gebracht werden können. Die meisten in Programm-Bibliotheken abgelegten Sortieralgorithmen für Zeichenfolgen sortieren so, dass der Buchstabe L gegenüber dem Buchstaben R höherwertig ist. Der Sortiervorgang beginnt beim ersten Buchstaben; bei Buchstabengleichheit entscheidet der folgende Buchstaben usw. Bei Verwendung eines solchen Sortieralgorithmus kommt man zu der in Spalte 4 der Tabelle angegebenen Rangfolge.
Vorzugsweise wird nun der Rang in dieser Rangfolge zur Kennzeichnung der Fahrstrassen verwendet. Dies hat gegenüber der oben genannten Möglichkeit, bei der die Fahrstrassen mit Hilfe von Zeichenfolgen gekennzeichnet werden, den Vorteil, dass die Fahrstrassen mit einer positiven ganzen Zahl gekennzeichnet werden können, die nicht grösser ist als die Gesamtzahl der möglichen Fahrstrassen. Dies sei an einem einfachen Beispiel erläutert. Angenommen, eine Gleistopologie ermögliche 500 verschiedene Fahrstrassen zwischen einem Start- und einem Zielpunkt. Darunter sei wenigstens eine Fahrstrasse, bei der 30 Weichen spitz befahren werden. Bei einer Kennzeichnung der Fahrstrassen mit Zeichenfolgen wären in diesem Fall Zeichenfolgen mit einer Länge von bis zu 30 Buchstaben erforderlich.
Wird hingegen der Rang innerhalb einer Rangfolge zur Kennzeichnung verwendet, so treten nur ganze Zahlen von 1 bis 500 auf, d. h. zur Kennzeichnung werden - bei dezimaler Schreibweise - lediglich 3 Stellen benötigt. Dies ist vor allem vorteilhaft, wenn fahrstrassenbezogene Daten zwischen mehreren Rechnern in Form von Datenpaketen ausgetauscht werden. Werden in den Datenpaketen z.B. 16 Bits für die Kennzeichnung der Fahrstrassen vorgesehen, so können damit bis zu 65536 Fahrstrassen unterschieden werden.
Im Gegensatz zu Verfahren, bei denen die Fahrstrassen willkürlich durchnummeriert werden, gelangt man bei der Erfindung auf schematische Weise (Algorithmus) zu einer Rangfolge. Insbesondere kommt jeder beliebige Rechner, der über diesen Algorithmus verfügt, bei Vorgabe der in Spalte 2 der Tabelle 1 angegebenen Weichenlage zur gleichen Rangfolge. Als Folge davon entfällt die Notwendigkeit, nach einer Änderung der Gleistopologie die Rangfolge der Fahrstrassen neu festzulegen und von der Änderung betroffenen Rechnern mitzuteilen.
Bekannt sind ausserdem Verfahren, bei denen einem Rechner die Gleistopologie vorgegeben wird und dieser selbständig alle möglichen Fahrstrassen ermittelt. Meist werden dabei die Fahrstrassen, genau wie in Spalte 2 der Tabelle 1, durch die Soll-Weichenlage der spitz befahrenen Weichen angegeben. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens kann nun in einem nächsten Schritt jede Fahrstrasse durch eine einfache Ziffer in eindeutiger Weise gekennzeichnet werden. Bei einer Änderung der Gleistopologie erstellt somit automatisch der Rechner oder ein geeignetes Projektierungstool eine neue Tabelle mit Fahrstrassen und den sie kennzeichnenden Ziffern.
Ob die Weichenlagen durch Buchstaben, Ziffern oder andere Symbole gekennzeichnet werden, ist nicht von Bedeutung. Es muss lediglich sichergestellt werden, dass den Zeichenfolgen eine Wertigkeit zugewiesen werden kann, auf deren Grundlage ein Sortieralgorithmus sortiert werden kann. Auch die Sortierkriterien (z.B. aufsteigend oder abnehmend) spielen keine Rolle; wichtig ist allein, dass alle Rechner nach denselben Kriterien sortieren. Ebenso ist es natürlich möglich, den Rang innerhalb der Rangfolge durch andere Symbole als durch Zahlen anzugeben.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden die Fahrstrassen nicht mit Hilfe der Lage der spitz befahrenen Weichen, sondern durch Angabe von Zwischenpunkten charakterisiert. Fig. 2 zeigt die gleiche Gleistopologie GT wie Fig. 1, jedoch sind hier nicht die Weichen, sondern stattdessen Zwischenpunkte zwischen den Weichen durch Bezugszeichen ZP1 ... ZP5 gekennzeichnet. Jede Fahrstrasse lässt sich durch eine Folge von Zwischenpunkten eindeutig charakterisieren. So ist die oben bereits angesprochene Fahrstrasse, die auf geradem Wege vom Startpunkt SP zum Zielpunkt ZP führt, durch die Zwischenpunkte ZP3 und ZP4 eindeutig festgelegt. Keine andere bei dieser Gleistopologie mögliche Fahrstrasse kreuzt diese beiden Zwischenpunkte. In Tabelle 2 sind die möglichen Fahrstrassen durch die sie charakterisierenden Zwischen punkte aufgeführt.
In Spalte 3 sind die Zwischenpunkte als aus Ziffern bestehende Zeichenfolge dargestellt. Durch einfaches Sortieren der Zeichenfolgen nach der Grösse ergibt sich die in Spalte 4 angegebene Rangfolge. Tabelle 2: Rangbestimmung mit Hilfe von Zwischenpunkten
<tb><TABLE> Columns = 4 <tb>Head Col 1: Fahrstrasse <tb>Head Col 2: Zwischenpunkte <tb>Head Col 3: Zwischenpunkte (Zeichenfolge) <tb>Head Col 4: Rang <tb><SEP> FS1<SEP> ZP3, ZP4<SEP> 34<SEP> 4 <tb><SEP> FS2<SEP> ZP3, ZP5<SEP> 35<SEP> 5 <tb><SEP> FS3<SEP> ZP1, ZP2<SEP> 12<SEP> 1 <tb><SEP> FS4<SEP> ZP1, ZP5<SEP> 15<SEP> 3 <tb><SEP> FS5<SEP> ZP1, ZP4<SEP> 14<SEP> 2 <tb></TABLE>
Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemässes Kommunikationssystem KS, welches eine Sendeeinheit SE und eine Empfangseinheit EE zur Übertragung von Daten hat, die von einem zur Steuerung oder Sicherung spurgeführter Transportsysteme eingesetzten Rechner ermittelt worden sind. Die Sendeeinheit SE kann in diesen Rechner integriert sein; ebenso kann auch die Empfangseinheit EE in einen Rechner integriert sein, der die empfangenen Daten auswertet. Sowohl die Sendeeinheit SE als auch die Empfangseinheit EE hat eine Fahrstrassen-Speichereinheit FSSE1 bzw. FSSE2, in der zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt mögliche Fahrstrassen gespeichert sind. Diese Fahrstrassen können beispielsweise in der in Tabelle 1 in Spalte 2 angegebenen Weise in den Fahrstrassen-Speichereinheiten abgelegt sein.
Die Sendeeinheit SE und die Empfangseinheit EE verfügen ferner über jeweils eine Fahrstrassenrang-Ermittlungseinheit FSEE1 bzw. FSEE2. Die Fahrstrassenrang-Ermittlungseinheit FSEE1 bringt die in der Fahrstrassen-Speichereinheit FSSE1 gespeicherten Fahrstrassen nach einem vorgegebenen Kriterium in eindeutiger Weise in eine Rangfolge. Gleiches geschieht entsprechend in der Empfangseinheit EE. Wenn nun die Sendeeinheit SE Daten, die sich auf Fahrstrassen beziehen, an die Empfangseinheit EE überträgt, so verwendet die Sendeeinheit SE zur Kennzeichnung der betreffenden Fahrstrasse den ermittelten Rang innerhalb dieser Rangfolge.
Falls Fahrstrassen aus mehreren Fahrstrassengruppen gekennzeichnet werden sollen, so überträgt die Sendeeinheit SE auch Informationen, aus denen die Empfangseinheit EE erkennen kann, auf welche Fahrstrassengruppe sich der angegebene Rang bezieht. Diese Informationen können beispielsweise aus einem Start- und einem Zielpunkt bestehen. Da auch die Empfangseinheit EE für die angegebene Fahrstrassengruppe diese Rangfolge ermittelt hat, kann sie den empfangenen Rang eindeutig einer bestimmten Fahrstrasse zuordnen.
Bei den Fahrstrassenrang-Ermittlungseinheiten FSREE1 und FSREE2 kann es sich um unabhängige Schaltungen oder auch um geeignet programmierte Prozessoren handeln. Falls die Sende- und Empfangseinheit SE bzw. EE in Rechner integriert sind, so können auch deren Speicher und Prozessoren für die Ermittlung des Fahrstrassenrangs mitbenutzt werden.