DD222253A1

DD222253A1 - Verfahren zum aufbau eines elektronischen zugfahrten-magazins

Info

Publication number: DD222253A1
Application number: DD25905483A
Authority: DD
Inventors: Sebastian Grosse; Axel Winkler; Wolfgang Rath
Original assignee: Zfi D Verkehrswesens D Ddr Zen
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Das "Verfahren zum Aufbau eines elektronischen Zugfahrten-Magazins" bezieht sich auf den Einsatz elektronischer Steuereinrichtungen zur Beeinflussung der Fahrstrategie im schienengebundenen Personennahverkehr. Die Erfindung zielt ab auf die Erstellung eines Konzepts zur systematischen Deponie grosser Mengen betriebs- und fahrstrategischer Informationen, zu denen auf der Basis eines einfachen, bedienerfreundlichen Eingabemodus ein schneller Zugriff durch beispielsweise einen Bordrechner moeglich ist. Es wurde ein Verfahren entwickelt, das bei Verwendung eines speziellen Verbindungsblocksystems auch unter besonderen betriebs- und verkehrsmaessigen Bedingungen diese Aufgabe realisiert. Dazu ist jeder relevanten, d. h. durch die elektronische Steuereinrichtung zu beeinflussenden Zugfahrt ein Verbindungsblock zugeordnet, der unter Beruecksichtigung unterschiedlicher Zug- und Fahrplanvarianten an bestimmten Verkehrstagen eine Wegweiserfunktion zu den aktuellen fahrstrategischen Informationen fuer die Erzeugung des Startzustandes hat. Die Einordnung nachfolgender fahrstrategischer Informationen erfolgt im Fahrtverlauf mittels zweier Markierer. Moegliche weitere Anwendungsgebiete werden gesehen im Zusammenhang mit der Steuerung von Fahrzeugen in Verkehrssystemen, die sich durch kurze Haltepunktabstaende und eine Vielzahl von Anfahr- und Bremsprozessen auszeichnen.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zum Aufbau eines elektronischen Zugfahrten-Magazins

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau eines Systems effektiv gespeicherter Betriebs- und Pahrstrategien in einem elektronischen Magazin. Auf dieser Grundlage ist aus einer Vielzahl gespeicherter Strategien die jeweils Aktuelle aufwandsminimal zu selektieren und für eine bordrechnergestützte, energiesparende Zugfahrtenführung bereitstellba'r. ι

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen .

Bekannt sind gemäß den WP 129 761 und WP 241 723 4 Verfahren zur Synthese energieoptimaler Fahrstrategien durch echtzeitgerechte Berechnung oder Vorprogrammierung der die Fahrregimephasen Anfahrt, Beharrungsfahrt, Auslauf und Bremsen definierenden geschwindigkeits- und wegabhängigen Umschaltpunkte auf der Basis funktionaler Zusammenhänge zur Fahrzeit. .

Die Speicherorganisation dieser Datenmengen erfolgt hierbei im wesentlichen in Anlehnung an die Netztopologie, wobei jede Zug- und Fahrplanvariante separat aufgeführt wird. Eine wiederholte Abspeicherung bestimmter konstanter oder mehrfach nutzbarer Daten ist unvermeidbar.

Die hierfür benötigten Datenspeicher sind bereits bei einfachen Verkehrsverhältnissen, wie sie z. B. in abgeschlossenen Linien bzw. Strecken des Stadt- und Vorortverkehrs existieren, außerordentlich umfangreich, so daß die praktische Realisierbarkeit

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der genannten Verfahren eingeschränkt wird. Denkbare Alternativen hierzu sind zumeist mit technologischen Komplikationen wie beispielsweise einem ausschließlich streckenbezogenen Fahrzeugbzw. Geräteeinsatz oder einem zugbezogenen Geräteeinsatz ver·^ bunden und daher außerordentlich nachteilig. Unter den Bedingungen weiträumig vermasehter Verkehrsnetze und deren Bedienung durch unterschiedlichste Zug- und Fahrplanvarianten sind diese Konzeptionen schließlich riich-t mehr vollständig vertretbar bzw. ungeeignet.

Die Steuerung aller Einzelfahrten unter derartigen Bedingungen erfordert die Bevorratung sehr umfangreicher St.euerinformatiönen zur Synthetisierung der aktuellen Betriebs- und Fahrstrategien: aus einer Vielzahl von Möglichkeiten. Die Praktikabilitäi und breite Anwendbarkeit eines solchen Projektes bedingt wesentlich stärker, als es die genannten erfinderischen Lösungen ermöglichen, ein Verfahren, das einerseits bei der konzeptionellen Fahrtenplanung die maschinelle Erstellung derartiger Informationskomplexe zuläßt und andererseits im realen Fahrdienst auf der Mitteilung weniger, möglichst jedoch nur eines Ordnungsbegriffes oder Schlüsselsymbols, z. B. in Form einer Zugnummer, beruht und damit auf eine einfache Weise die automatische Bereitstellung der jeweils aktuellen Steuerinformationen für die gesamte Strecke ermöglicht.

Ziel der Erfindung .

Ziel der Erfindung ist es, den technischen und ökonomischen Aufwand für eine automatisierte und energiesparende Zugsteuerung zu vermindern und ein einheitliches sowie freizügig einsetzbares Verfahrenskonzept zu schaffen, das aufwandsminimal die Speicherung aller in einem Verkehrsnetz möglichen Variariten der Zug-, Fahrplan- und Liniengestaltung gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch weitestgehendes Nutzen eines im allgemeinen hohen Wiederholungsgrades der die unterschiedlichsten Zug-, Fahrplan- und Streckenvarianten in einem vermaschten Netz charakterisierenden Primärinformationen wie z." B. Zugmasse, Fahrzeuggattung, Fahr- und Aufenthaltszeiten, Haltepunktabstand, Streckenwiderstände und Geschwindigkeitsbeschränkungen eine minimale Redundanz der zu bevorratenden Informationen in einem Zugfahrten-Magazin zu erreichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die Fahrplan-, Strecken- und zugspezifischen Informationen sowie Ordnungsbegriffe als Schlüsselinformationen aller relevanten Fahrten komprimiert in das Zugfahrten-Magazin eingetragen werden. .

Für jede relevante Zugnummer existiert ein Verbindungsblock. Er enthält die betreffenden Verkehrstage für die Fahrt mit entsprechender Abfahrzeit amStartpunkt sowie Wegweiser zu den Plätzen im Zugfahrten-Magazin, an denen zugehörige Fahrplan- eowie fahrstrategische Informationen zu finden sind. Die Aneinanderreihung aller Verbindungsblöcke im Magazin ergibt die Verbindungsblockreihe. Bei der Fahrtvorbereitung sind im Rahmen eines Eingabedialogs ein Zugnummern- sowie ein Verkehrstageregister auszufüllen, Auf dieser Basis ermittelt ein Suchalgorithmus den adäquaten Verbindungsblock sowie die Verkehrstagezuordnung und schafft damit die Voraussetzung zum Laden der aktuellen Fahrstrategie. Verkehrstage mit betriebs- und verkehrsbedingt gleichwertiger Fahrstrategie nutzen gemeinsame Wegweiser. Nach der erfolgten Starteinstellung wird das Laden der jeweils aktuellen fahrstrategischen Informationen auf der Basis von den Informationen angehängten Wegweisern gesteuert. Die fahrstrategischen Informationen existieren in Form von Blöcken, die jeweils für einen Bereich des Fahrweges mit gleichbleibender Höchstgeschwindigkeit gelten. Sie beinhalten den funktionalen Zusammenhang zwischen der Fahrzeit in einem derartigen Bereich und den Umschaltpunkten zwischen den Fahrregimephasen Antrieb und Auslauf bzw. Antrieb, Beharrungsfahrt und Auslauf, die zulässige Streckenhöchstgeschwindigkeit, die Weglänge für die diese Höchstgeschwindigkeit gilt sowie eine Codierung für

die Bezeichnung des Zielpunktes. Diese Daten charakterisieren ausreichend eine Zug- und eine Streckenvariante. Die betriebsstrategischen Informationen sind gleichfalls in Form von Blökken organisiert und beinhalten die Variante der optimalen Fahrzeitvorgabe, der Aufenthaltszeit sowie einen Faktor zur fahrzeitabhängigen Kennzeichnung des Energieaufwandes für jeden Streckenabschnitt. Für eine aktuelle Betriebs- und Fahrstrategie werden die jeweils benötigten Blöcke nach einer festgelegten Zuordnungsvorschrift selektiert und verbunden. Entsprechend den Erfordernissen lassen sich damit beliebige Kombinationen zwischen Zug- und Fahrplanvärianten realisieren. Die zu Streckenabschnitten oder Teilabschnitten gehörenden Blöcke werden ,im Zugfahrten-Magazin so aneinandergereiht, wie sie im Verlauf der Zugfahrt benötigt werden. Hierbei existieren für den· jeweils ersten Geschwindigkeitsbereich der Fahrt zwischen zwei Haltepunkten ein Grundblock und für weitere, sich anschließende Geschwindigkeitsbereiche, Folgeblöcke. Im Sinne der Speicherplatzökonomie wird zwischen "kompletten Folgeblöcken" für Bereiche oberhalb einer verkehrssystembedingten Geschwindigkeitsfestlegung (Vs) und "reduzierten Folgeblöcken" für Bereiche mit niedrigeren Geschwindigkeiten unterschieden. Der Grundblock entspricht in Aufbau und Struktur einem kompletten Folgeblock, der durch die Zielpunktcodierung ergänzt wird.

Die Informationen zur Betriebs— und Fahrstrategie enthalten darüber hinaus definierte Markierungen zur Indentifikation des unmittelbar vorausliegenden Geschwindigkeitsbereichs. Diese Identifikationen werden durch spezielle, auf die Struktur der Informationen zugeschnittene, Filterverfahren ausgeführt.

Ausführungsbeispiel ,

In der Figur 1 ist ein Auszug der die Erfindung charakterisierenden Verbindungsblockreihe dargestellt.

Die Zugnummer (1) - wird durch Vergleich mit dem Zugnummernregister gefunden und präsentiert einen Fahrtverlauf, der an den Verkehrstagen 1, 5, 6, 7 und 8 erfolgt, wobei aufgrund betriebs- und verkehrsb'edingter Umstände beispielsweise 3 unterschiedliche

Fahrstrategien in Abhängigkeit von den Verkehrstagen (2.1) bis (2.8) erforderlich sind. Durch Vergleich des Verkehrstageregister's mit den Informationen (2), (4) und (6) des Zugfahrten-Magazins, die eine gemeinsame, nur für (2) ausgewiesene Struktur besitzen, wird obiger Zugnummer für die Verkehrstage 1 und 5 eine Fahrstrategie über den Wegweiser (3), für den Verkehrstag über den Wegweiser (5) und für die Verkehrstage 7 und 8 über den Wegweiser (7), zugeordnet.

Aus Figur 2 ist der technologische Ablauf 'der Bereitstellung fahrstrategischer Informationen aus dem Zugfahrten-Magazin für die Erlangung des Startzustandes verdeutlicht.

Im Rahmen des Eingabedialogs (1) wird ein Ordnungsbegriff, bestehend aus Zugnummer und Verkehrstag, mitgeteilt und in separate Register (2), (3), eingetragen. Im Verlaufe eines automatischen Suchprozesses in der Verbindungsblockreihe (4) läßt sich der.relevante Verbindungsblock (5) durch zyklische Identitätsprüfung mit dem Zugnummernregister (2) ermitteln. Innerhalb des Verbindungsblocks erfolgt mit Hilfe des Verkehrstageregisters (3) wiederum eine zyklische Identitätsprüfung zur Auswahl des gemäß Eingabedialog festgelegten Verkehrstags aus bis zu 8 Möglichkeiten und damit Erhalt des Wegweisers (6) zu den aktuellen fahrstrategischen Informationen. Der Wegweiser setzt sich aus der Speicheradresse (7) des 1. Blocks (8) mit fahrstrategischen Informationen sowie der Adresse (9) des 1. Blocks mit betriebsstrategischen Informationen (10) zusammen. Beide Blöcke^werden auf einen definierten Bereich im Zugfahrten-Magazin umgeladen und liegen damit als aktueller Informationskomplex (11) vor.

Figur 3 verdeutlicht die Zuordnung des Grundblocks (1) zum jeweils 1. Fahrwegbereich eines Streckenabschnitts, eines reduzierten Folgeblocks (2) zum sich beispielsweise anschließenden Bereich mit einer Geschwindigkeitsbeschränkung unterhalb Vs sowie eines kompletten Folgeblocks (3) mit einer Geschwindigkeitsbeschränkung oberhalb der Festlegung. In Figur 3 ist darüber hinaus die Wirkungsweise der Markierungen für die Identifikation der jeweils unmittelbar vorausliegenden Geschwindigkeitsbereiche aufgezeigt. Zu diesem Zweck werden die zwei Markierer (4) und (5),

unterschieden. Nimmt Markierer (4) den Binärzustand 1 an, folgt noch mindestens ein Geschwindigkeitsbereich vor dem nächsten Haltepunkt. Im Falle VmaxäcVs ist Markierer (5) gleich 1 ; bei Vmax "^as= Vs ist Markierer (5) gleich 0.

Claims

7 Erfindungsansprüche

1.1. Verfahren zum Aufbau eines elektronischen Zugfahrten-Magazins, gekennzeichnet dadurch, daß die Primärinformationen zur Bildung der unterschiedlichsten Zug-, Fahrplan- und Strecke'nvarianten für die Steuerung von Zugfahrten in einem stark vermaschten Netz mit einer minimalen Redundanz deponiert sind, so daß die jeweils aktuelle Betriebs- und Fahr-,Strategie aus einer Vielzahl von bevorrateten Strategien •\ auswählbar ist. Entsprechend festgelegter Zuordnungsvorschriften wird die Nutzung fahrplan- oder fahrstrategiebezogener Primärinformationen für die jeweiligen Zug-, Fahr- . plan und Streckenvarianten geregelt.
1.2. Verfahren nach Punkt 1.1., gekennzeichnet dadurch, daß durch Mitteilung nur eines Ordnungsbegriffes die Selektion der benötigten Primärdaten sowie die Synthetisierung aller notwendigen Dätenmengen zur Realisierung der aktuellen Betriebs- und Fahrstrategie erfolgt.
1.3. Verfahren nach Punkt 1.1. und 1.2., gekennzeichnet dadurch, daß zur Berücksichtigung weitergehender spezieller betrieblicher öder verkehrlicher Erfordernisse der Ordnungsbegriff durch eine spezifizierende Information erweitert wird, und dem Ordnungsbegriff eine Verkehrstageinformation hinzugefügt wird.
1.4. Verfahren nach Punkt 1.1. bis 1.3·., gekennzeichnet dadurch, daß das Magazin für jede relevante Zugfahrt einen Verbin- dungsblock enthält, dessen Inhalt sich neben dem Ordnüngsbegriff aus den. Kombinationen der Verkehrstage und Abfahrzeiten mit den Wegweisern zu den fahrstrategischen Informationen zusammensetzt.
1.5. Verfahren nach Punkt· 1.1. bis 1.4., gekennzeichnet dadurch, daß die Informationen zur aktuellen Betriebs- und Fahr- ': Strategie zwischen zwei Haltepunkten in abgeschlossene Blöcke aufgeteilt sind, die jeweils für Fahrwegbereiche

·. -' mit gleichbleibender zulässiger Höchstgeschwindigkeit gelten. Hierbei wird unterschieden zwischen den durch den Grundblock repräsentierten ersten Fahrabschnitt nach einem Haltepunkt und gegebenenfalls weiteren Fahrabscnitten die durch Folgeblöcke repräsentiert werden. Der Grundblock enthält dabei gegenüber den Folgeblöcken zusätzlich eine Codierung für die Bezeichnung des Zielpunktes.
1.6, Verfahren nach Punkt 1.1. bis 1.5.,.gekennzeichnet dadurch, daß eine effektive Speichernutzung erreicht wird, indem für Fahrwegbereiche mit einer Geschwindigkeitsbeschränkung oberhalb einer verkehrssystembedingten Festlegung komplette Folgeblöcke gespeichert werden und für Fahrwegbereiche unterhalb dieser reduzierte Folgeblöcke zum Einsatz gelangen.
1.7- Verfahren nach Punkt 1.1. bis 1.6. , gekennzeichnet dadurch, daß sich die fahrwegbezogene folgerichtige Informationsbereitstellung nach der Erlangung des Startzustandes gemäß dem Ablauf der Zugfahrt aus blockinternen Markierern, die als Steuerkennzeichen fungieren, ergibt.

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1.8. Verfahren nach Punkt 1.1. bis 1.7., gekennzeichnet dadurch, daß mit dem Ziel einer redundanzarmen Speicherung die Fahrplan- und' fahrstrategischen Informationen in separaten Blök; ken aufbewahrt werden und damit für die Kombination verschiedener Fahrplanvarianten mit mehreren Zugvarianten nutzbar sind, wobei diese' Blöcke durch Anfangsadressen und Blocklängen definiert werden.

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