DD229657A1

DD229657A1 - Verfahren zur anzahl- u. laengenermittlung bewegter eisenbahnfahrzeuge

Info

Publication number: DD229657A1
Application number: DD27082484A
Authority: DD
Inventors: Klaus Bochmann; Wolfgang Talke; Joerg Geyer; Klaus Wilde
Original assignee: Reichsbahn Forschungs U Entwic
Priority date: 1984-12-14
Filing date: 1984-12-14
Publication date: 1985-11-13
Also published as: DD229657B5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzahlermittlung und Laengenermittlung bewegter Eisenbahnfahrzeuge vorwiegend zur Anwendung in automatisch gesteuerten Schwerkraftablaufanlagen mit Rechnersteuerungen. Es ist das Ziel der Erfindung, die Anzahlermittlung und Laengenermittlung fuer Ablaeufe bewegter Eisenbahnfahrzeuge eindeutig und mit geringem technischen Aufwand durchzufuehren. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das mit zwei Gleisschaltmitteln und geeigneten Rechneranordnungen die Achszahl, die Fahrzeugzahl, die Achsabstaende, die Fahrzeuglaenge und die Gesamtlaenge von Fahrzeuggruppen eindeutig und in zuverlaessiger Betriebsweise sowie mit geringem technischen Aufwand bestimmt. Gemaess der Erfindung wird dies erreicht, indem zwei Gleisschaltmittel in einem kleineren Abstand zueinander angeordnet sind, als der kleinste Achsabstand in einem Drehgestell betraegt und dass der Abstand zwischen den Achsen aus dem Produkt der Mittelwerte der fuer die erste und zweite Achse bestimmten Geschwindigkeit und dem Mittelwert der Zeitabstaende der Ueberrollung der ersten zur zweiten Achse am ersten und zweiten Gleisschaltmittel zu bilden ist, wobei jeder erste so bestimmte Achsabstand eines Fahrzeuges mit mehreren festgelegten Laengen verglichen wird, die jeweils bei Ueber- oder Unterschreitung die Zuordnung zu bestimmten Fahrzeugtypen erlauben. Fig. 3

Description

-λ-

Verfahren zur Anzahlermittlung und Längenermittlung bewegter Eisenbahnfahrzeuge

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzahlermittlung und Längenermittlung bewegter Eisenbahnfahrzeuge, insbesondere Achszahlen, Fahrzeugzahlen, Achsabstände und Fahrzeuglängen sowie die Längen von Einzelabläufen und Gruppenabläufen ablaufender Fahrzeuge vorwiegend zur Anwendung in automatisch gesteuerten Schwerkraftablaufanlagen mit Rechnersteuerungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Es sind bereits eine Reihe von Verfahren zur Bestimmung von Fahrzeugzahlen und Ablauflängen bekannt, wobei allen gemeinsam ist, daß ein hoher Aufwand an technischen Mitteln in Form von Gleisschaltmitteln und Lichtschrankenanlagen anfällt. Bei einem Verfahren wird durch Aufsummierung von Achsimpulsen eines Gleisschaltmittels während der Zeit des durch die Fahrzeugkontur unterbrochenen Strahles einer Lichtschrankenanlage die Fahrzeuganzahl und die Achszahl bestimmt. Bei einer anderen Einrichtung werden mit zwei Gleisschaltmitteln, die in einem Abstand größer als zwei Achsen in einem festen Rahmen angeordnet sind mittels einer entsprechenden Auswerteschaltung die Fahrzeug-

s S 9

zahl eines Gruppenablaufes bestimmt, wobei dieses Verfahren einen Fahrzeugpark mit ausschließlich Drehgestellwagen voraussetzt. Das gilt auch für ein Verfahren zur Bestimmung der Ablauflänge durch ein der Achszahl entsprechendes Vielfaches eines statistisch gesicherten mittleren Achsabstandes des genannten Fahrzeugparkes. Ein inzwischen weit verbreitetes Verfahren beinhaltet die kombinierte Anwendung von Gleisschaltmitteln, Dopplerradaranlagen und Lichtschranken einschließlich der entsprechenden Auswertesohaltungen, wobei durch die Zuordnung von Achsdurchgängen, Achsgeschwindigkeiten und Frei-Besetztmeldung die Fahrzeugzahl in Gruppenabläufen hinreichend aber nicht eindeutig bestimmt werden. Sine andere Anordnung beinhaltet die Anwendung von drei Gleisschaltmitteln. Ss ist weiterhin ein Verfahren zur Identifikation der mittleren Achse eines z. B. dreiachsigen Eisenbahnfahrzeuges bekannt. Es ist auch ein Verfahren zur Bestimmung der Fahrzeugdaten im Zugverband bekannt, das mittels Gleisschaltmittel, Radkraftmeßeinrichtung und Lichtschranken in vertikal-schräger Anordnung die Pufferlücken, die Achszahlen, die Fahrzeugzahlen, die Beladung usw. bestimmt und über entsprechende Zuordnungskriterien die Fahrzeuggattung ermittelt .

Ziel der Erfindung:

Es ist das Ziel der Erfindung, mittels eines Verfahrens die Anzahlermittlung und Längenermittlung für beliebige Einzelabläufe und Gruppenabläufe bewegter Eisenbahnfahrzeuge eindeutig und mit hinreichender Genauigkeit sowie mit geringem technischen Aufwand durchzuführen.

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren' zur Anzahlermittlung und Längenermittlung bewegter Eisenbahnfahrzeuge zu schaffen, das mit zwei punktförmigen Gleisschaltmitteln und geeigneten Rechneranordnungen die Achszahl, die Fahrzeugzahl innerhalb von Gruppen bewegter Fahrzeuge, die Achsabstände, die Fahrzeuglänge und die Gesamtlänge von Gruppen bewegter Fahrzeuge eindeutig und in zuverlässiger Betriebsweise sowie mit geringem technischen Aufwand bestimmt.

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht, indem mittels zweier Gleisschaltmittel mit genau reproduzierbarem Schaltpunkt in einem Abstand kleiner als der kleinste Achsabstand im Drehgestell und mittels geeigneter Rechneranordnungen die für jede Achsüberrollung bestimmte Geschwindigkeit und deren Zeitpunkt benutzt werden, den Abstand zwischen zwei Achsen aus dem Produkt der Mittelwerte der für die erste und die zweite Achse bestimmten Geschwindigkeit und dem Mittelwert der Zeitabstände der Überrollung der ersten zur zweiten Achse am ersten und am zweiten Gleisschaltmittel . zu bilden, wobei jeder erste so bestimmte Achsabstand eines Fahrzeuges mit mehreren nacheinander kleineren festgelegten Längen verglichen wird, die bei Überschreitung die Zuordnung zu bestimmten Fahrzeugtypen, bei Unterschreitung den Vergleich mit der jeweils kleineren Länge und bei Unterschreitung der kleinsten Länge die Zuordnung zu dem dafür festgelegten Fahrzeugtyp erlauben aber die für dem letzten Fahrzeug folgende Achse dann und nur dann als zum Ablauf gehörend definiert wird, wenn diese in einem Abstand folgt, der kleiner als der größte Achsabstand zwischen zwei gekuppelten Fahrzeugen ist und bei Überschreitung dieses Abstandes das Ende der gekuppelten Fahrzeuggruppe festgelegt ist und alle so ermittelten

Achs zahlen

Fahrzeugzahl en

Achsabstände

Fahrzeuglängen und

Längen gekuppelter Fahrzeuggruppen der jeweils betreffenden Fahrzeuggruppe zugeordnet werden.

Außerdem wurde gefunden, daß durch die Summe aus den bestimmten Achsabständen und aus einem vorgegebenen mittleren Achsabstand zwischen zwei gekuppelten Fahrzeugen die Länge eines Einzelfahrzeuges zu bilden ist, daß diese für Gruppen mit gerader Fahrzeugzahl aus der Summe der Längen jeweils zwei aufeinanderfolgender Fahrzeuge gebildet wird und die Länge von Gruppen mit ungerader Fahrzeugzahl aus der Summe der Länge des geradzahligen Teiles und der Länge eines Einzelfahrzeuges zu bestimmen ist, wobei die Länge eines Einzelfahrzeuges auch angenähert durch die Summe der dem geradzahligen Teil folgenden Achsabstände gebildet wird. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die Länge eines Einzelfahrzeuges aus der Zuordnung von Achszahl und Achsabständen zu vorgegebenen Achszahlen und Achsabständen bestimmter Fahrzeuggattungen ermittelt wird. Für geringere Anforderungen an die Genauigkeit wurde gefunden, daß Achsabstände aus dem Produkt der Geschwindigkeit der ersten oder zweiten Achse und aus dem Zeitabstand der Achsüberrollung der ersten zur zweiten Achse jeweils am ersten oder zweiten Gleisschaltmittel oder aus dem Produkt der Mittelwerte der Geschwindigkeiten der ersten und zweiten Achse und aus dem Mittelwert des Zeitabstandes der Achsüberrollung der ersten zur zweiten Achse am ersten und zweiten Gleisschaltmittel zu bilden sind. Die Anwendung dieser vereinfachten Achsabstandsermiti lung kann zweckmäßig auch ersatzweise für die genauere erfindungsgemäße Achsabstandsermittlung angewandt werden, wenn z. B. die Geschwindigkeiten in einem-engen Bereich liegen oder nur einige spezielle Fahrzeugtypen unterschieden werden müssen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß mittels mehrerer im Laufweg von Fahrzeugen oder Fahrzeuggruppen installierten Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch den Vergleich der jeweils ermittelten Achszahlen, Fahrzeugzahlen, Achsabstände, Fahrzeuglängen und der Länge gekuppelter Fahrzeuge Einzelabläufe oder Gruppenabläufe identifiziert werden.

- 5 Ausführungsbeispiel :

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die bei der Ermittlung der Geschwindigkeiten und Zeitpunkte vorhandenen Stellungen eines ablaufenden Fahrzeuge s

Fig. 2 eine Darstellung der Zuordnungskriterien für Achsabstände und Fahrzeugtypen

Fig. 3 eine Zusammenstellung von Fahrzeuggruppen und die zugehörigen Achsabstände und Wagenlängenteile.

Es wird eine Anwendung des Verfahrens bei der Zugauflösung in einer Schwerkraftablaufanlage dargestellt. Dabei sind zur energetisch optimalen Steuerung der Abläufe unter anderem die Bereitstellung der Zahl der Fahrzeuge in einem Ablauf und dessen Länge erforderlich, so daß sich Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens zweckmäßig an einem Ablaufberg vor Einlauf in die ersten Gleisbremsen befinden müssen. Ein über den Ablaufberg geschobenes Einzel fahrzeug 1 oder eine Fahrzeuggruppe 2 überrollen gemäß Figur eins im freien Lauf ein Gleisschaltmittel 3 und ein Gleisschaltmittel 4, deren Abstand s kleiner als der kleinste Achsabstand von Fahrzeugen ist. Damit ist für jede Achse ohne besondere Vorkehrungen die Geschwindigkeit in an sich bekannter Weise zu bestimmen. Wird mit jeder Achsüberrollung auch deren Zeitpunkt t bestimmt und der zeitliche Abstand zur jeweils letzten Achse bereitgestellt, so ist ebenfalls in an sich bekannter Weise der Abstand 1 der beiden Achsen unter der Voraussetzung gleichförmig beschleunigter Bewegung zu bestimmen. Für die Geschwindigkeit Vp der zweiten Achse gilt dann

V₂ = V_{1 +} Q . t₂₂ [m/s] und für den ersten Achsabstand 1 eines Ablaufes gilt dann

^V1

Für 1 =0 (eine nullte Achse existiert nicht) gilt dann nach einigen Umfassungen

^V1 ^{+ V}

1 2 · '22 Dies ist eine Bestimmungsgleichung für den ersten Achsabstand

Da aber durch eine ganze Reihe von Einflüssen die Beschleunigung des Ablaufes nicht konstant ist, wird erfindungsgemäß mit besserer Genauigkeit der erste Achsabstand 1 nach der Gleichung bestimmt

t ) ^άά ' - ' II

[ ]

Die allgemeine Form der Gleichung II lautet

⁾ F] III

Fm]

Mit dieser Gleichung III ist jeder aufeinanderfolgende Achsabstand 1 eines Fahrzeuges 1 bzw. einer Fahrzeuggruppe 2 zu bestimmen. Zur Bestimmung der Fahrzeugzahl eines Ablaufes wird der jeweils erste Achsabstand 1. eines Wagens nach Zuordnungskriterien in Form festgelegter Längen bewertet. Diese Längen sind im Ausführungsbeispiel durch die tatsächlichen Achsabstände 1 des Fahrzeugparks des normalspurigen europäischen Güterwagenparks bestimmt worden. In der Figur zwei wird der Ablauf des erfindungsgemäßen Zuordnungsverfahrens dargestellt. Ist der erste Achsabstand 1 eines Fahrzeuges 1 größer als 3,9 Meter, so wird diesem ein zweiachsiges Fahrzeug zugeordnet und das Fahrzeugende bestimmt. Erst der übernächste Achsabstand wird dann wieder nach den Zuordnungskriterien bewertet. Unterschreitet der erste Achsabstand I₁ die Länge von.3,9 Meter, folgt das nächste Kriterium mit einer Länge von 2,65 Metern. Die Überschreitung kennzeichnet ein dreiachsiges Fahrzeug, so daß erst der nachfolgende dritte Achsabstand wieder zu bewerten ist. Bei einer Unterschreitung

folgt die nächste Länge mit 1,65 Metern. Die Überschreitung signalisiert ein vierachsiges Fahrzeug und es wird erst der fünfte folgende Achsabstand wieder als erster des folgenden Fahrzeuges bewertet. Die Unterschreitung bestimmt das Fahrzeug als sechsachsig. Als erster Achsabstand des folgenden Fahrzeuges gilt somit erst der siebente Achsabstand.

Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Verfahren ist das dem Ende eines Fahrzeuges folgende Ablaufendkriterium, das durch den größten Abstand zwischen zwei gekuppelten Fahrzeugen von 7,2 Metern definiert ist. Unterschreitet ein dem Fahrzeugende folgender Achsabstand diese Länge, dann folgt ein nächstes Fahrzeug im Ablauf. Wird die Länge überschritten, wird auf Ablaufende erkannt. Die Achszahl, die eermittelte Fahrzeugzahl und die durch Summierung der Achsabstände bestimmte Ablauflänge v/erden diesem Ablauf zugeordnet.

Die genauere Bestimmung der Ablauflänge gemäß Figur drei erfolgt unter Berücksichtigung des Pufferüberhanges a für Einzelfahrzeuge näherungsweise durch die Summierung der Einzelachsabstände und eines mittleren Achsabstandes zwischen zwei gekuppelten Fahrzeugen von ca. 3,7 Metern. Genau ist die Länge eines Einzelablaufes erfindungsgemäß durch die Identifikation von Achszahl und Achsabständen mit vorgegebenen Achszahlen und Achsabständen zu bestimmen. Nahezu exakt kann die Ablauflänge von Abläufen mit gerader Fahrzeugzahl bestimmt werden. Nach Figur drei wird für eine Fahrzeuggruppe 2, bestehend aus zwei Fahrzeugen, die Ablauflänge 1 folgendermaßen berechnet

1 = a + 1„ + 1„ + 1_ + b

da aber 1_ = a + b ist, folgt die exakte Ablauflänge mit

1 - I_{1 +} 2 I_{2 +}

[ ]

Erfindungsgemäß wird nur die Ablauflänge von Abläufen mit gerader Fahrzeugzahl aus der Summe der Längen jeweils zwei aufeinanderfolgender Fahrzeuge gebildet und die Ablauflänge von Abläufen mit ungerader Fahrzeugzahl aus der Summe der Länge des geradzahligen Teiles und der Länge zweckmäßig des ersten oder letzten Fahrzeuges bestimmt.

Gemäß Figur drei folgt für eine Fahrzeuggruppe 2, bestehend aus drei Fahrzeugen

1 = a + 1. +1+1+b+c+l+c da aber l_p = a + b ist, folgt

1 = I₁ + 2 I₂ + I₃ + I₅ + 2 c

L-]

[ ]

d.. h. , die Größe 2 c muß wie für ein Einzelfahrzeug näherungsweise oder durch Zuordnung oder angenähert nach der Gleichung

2 ο ·« b + ο = 1,

bestimmt werden.

Für eine Fahrzeuggruppe 2, bestehend aus vier Fahrzeugen, gilt die Gleichung

1 = a + I₁ + I₂ + I₃ + b + c + I₅ + I₆ + I₇ + d da aber 1_ = a + b und 1, = c + d ist, folgt 1-1 j-9 1 +1 4-1 4.01 +I

[m]

Diese Ablauflänge 1 ist nur für Fahrzeuge mit ungleichen Pufferüberhängen nicht genau. Da in der Praxis die Anzahl dieser Fahrzeuge unter einem Prozent liegt, ist die Ablauflängenbestimmung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nahezu exakt.

Eine Vereinfachung des Verfahrens wird erfindungsgemäß erreicht, wenn anstelle der Mittelwerte der Geschwindigkeiten und Zeitabstände nur die Geschwindigkeiten der ersten oder zweiten Achse und die Zeitabstände der Achsen an nur einem Gleisschaltmittel ( 3, 4) zur Bestimmung der Achsabstände benutzt werden.

- 9 Die allgemeine Gleichung lautet dann

i ^t22(i +

ml oder

^Vi + 1 " ^t22(i + i) [^m\ ^oder

^V · ^{+ V}

¹⁺ ^ L °^der

1 1 i+1 _t Γ 1

i + 1 2 ^# 22(i + 1 ) m oder

^{+ t}22(i+1) Γ Ι m oder

^{+ t}22(i+i) Γ 1

— L^mJ

Die Ergebnisse dieser Gleichung sind ungenauer als nach Gleichung III. Bei geringerer Anforderung an die Genauigkeit oder wenn etwa konstante Geschwindigkeiten oder die Zeitabstände geringfügig schwanken bzw. in wenigen bestimmten engen Bereichen liegen, kann diese Form der Verfahren vorteilhaft zur Anwendung gelangen. Beim Ausfall von Verarbeitungssehritten oder Impulsfehlern können diese vereinfachten Verfahrens sehritte in Form sogenannter Rückfallebenen wirken.

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Anzahl- und Längenermittlung bewegter Eisen" bahnfahrzeuge, das mittels zweier punktförmiger Gleisschaltmittel aus den Achsimpulsen bestimmte Geschwindigkeiten und Zeitpunkte und geeignete Rechneranordnungen vorauss_etzt , dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gleisschaltmittel (3; 4) in einem kleineren Abstand zueinander angeordnet sind, als der kleinste Achsabstand in einem Drehgestell beträgt und daß der Abstand zwischen den Achsen aus dem Produkt der Kittelwerte d.er für die erste und die zweite Achse bestimmten Geschwindigkeit und dem Mittelwert der Zeitabstände der Überrollung der ersten zur zweiten Achse am ersten Gleisschaltmittel (3) und am zweiten Gleisschaltmittel (4) zu bilden ist, wobei jeder erste so bestimmte Achsabstand eines Fahrzeuges mit mehreren festgelegten Längen verglichen wird, die jeweils bei Überschreitung die Zuordnung zu bestimmten Pahrzeugtypen, bei Unterschreitung den Vergleich mit der jeweils kleineren Länge und bei Unterschreitung der kleinsten Länge die Zuordnung zu dem dafür festgelegten Fahrzeugtyp erlauben aber für die dem letzten Fahrzeug folgende Achse dann und nur dann als zur gekuppelten Fahrzeuggruppe gehörend definiert wird, wenn diese in einem Abstand folgt, der kleiner als der größte Achsabstand zwischen zwei gekuppelten Fahrzeugen ist und bei Überschreitung dieses Abstandes das Ende der gekuppelten Fahrzeuggruppe festgelegt ist und alle so ermittelten Zahlen und Längen der jeweiligen Fahrzeuggruppe zugeordnet werden.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge über die Puffer für ein Einzelfahrzeug (1) durch die Summe der bestimmten Achsabstände und einen mittleren Achsabstand zwischen zwei gekuppelten Fahrzeugen, für Abläufe mit gerader Fahrzeugzahl aus der Summe der Längen zwei aufeinanderfolgender Fahrzeuge und die Länge für Fahrzeuggruppen mit ungerader Fahrzeugzahl aus der Summe der Länge des geradzahligen Anteils und der Länge eines Einzelfahrzeuges (1) zu bestimmen ist .
3. Verfahren nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge eines Einzelfahrzeuges (1) aus der Zuordnung von Achszahl und Achsabständen zu vorgegebenen Längen erfolgt.
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsabstände aus dem Produkt der Gechwindigkeit der ersten oder zweiten Achse und aus dem Zeitabstand der Achsüberrollung der ersten zur zweiten Achse jeweils am ersten Gleisschaltmittel (3) oder zweiten Gleisschaltmittel (4) oder aus dem Produkt der Mittelwerte der Geschwindigkeiten der ersten und zweiten Achse und aus dem Zeitabstand der Achsüberrollung der ersten zur zweiten Achse jeweils am ersten Gleisschaltmittel (3) oder zweiten Gleisschaltmittel (4) oder aus dem Produkt der Geschwindigkeiten der ersten oder zweiten Achse und aus dem Mittelwert des Zeitabstandes der Achsüberrollung der ersten zur zweiten Achse am ersten und zweiten Gleisschaltmittel (4) zu bilden sind.
5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels mehrerer an verschiedenen Punkten im Laufweg von Fahrzeugen (1) oder Fahrzeuggruppen (2) installierter Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens durch Vergleich der jeweils ermittelten Achszahlen, Fahrzeugzahlen, Achsabstände, Fahrzeuglängen und der Längen gekuppelter Fahrzeuge Einzelfahrzeuge (1) oder Fahrzeuggruppen (2) identifiziert werden.

Hierzu JL. Seiten Zeichnungen