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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines Elementverbindungsplans
für ein
Stellwerk und zur Prüfung
eines Elementverbindungsplans eines Stellwerks gemäß den Oberbegriffen
der Ansprüche
1 und 7.
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Stellwerke
sind allgemein bekannt. Für
ihre Funktion wird die Gleistopologie mit Hilfe von Fahrwegelementen
abgebildet. Diese Abbildung der Gleistopologie soll im Folgenden
als Elementverbindungsplan bezeichnet werden. Ein Elementverbindungsplan
besteht dabei jeweils aus mehreren miteinander verbundenen Fahrwegelementen
und umfasst deren Anordnungsmöglichkeiten.
Aus sicherheitstechnischen Gründen
muss die Anordnung des speziellen Elementverbindungsplans des Stellwerks zulässig sein,
d. h. den verkehrs- und sicherheitstechnischen Anforderungen genügen. Die
Zulässigkeit
muss jeweils im Einzelfall geprüft
werden, wobei die Prüfung
bei komplexen Stellwerken sehr aufwendig ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erstellung und Prüfung eines
Elementverbindungsplans eines Stellwerks als auch zur Erstellung von
Lageplan-Normalen vorzuschlagen, das mittels eines Rechners ausführbar ist
und bei dem sichergestellt ist, dass der Elementverbindungsplan
des Stellwerks zulässig
ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und
7 gelöst;
die Unteransprüche
beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen.
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Die
Lösung
sieht bezogen auf das Verfahren zur Prüfung eines Elementverbindungsplans
eines Stellwerks vor, dass Lageplan-Normale vorgegeben sind und die Prüfung eines
Elementverbindungsplans jeweils anhand eines ausgewählter Lageplan-Normals
erfolgt, dass jedes Lageplan-Normal Repräsentanten umfasst, die jeweils
mindestens ein ausgewähltes
Fahrwegelement und/oder zumindest ein Lageplan-Normal aufweisen,
wobei die Repräsentanten
jeweils mit zumindest einem Anschlusselement versehen und über die
Anschlusselemente miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungen Einfach-,
Verschiebe- und Überlappungsverbindungen
umfassen, dass ein Lageplan-Normal alle Elementverbindungspläne umfasst,
bei denen die mittels Verschiebeverbindungen verbundenen Repräsentanten
innerhalb des Lageplan-Normals über
einen oder mehrere Repräsentanten
hinweg verschoben sind und/oder mehrfach auftreten, dass die mit dem
Anschlusselement unmittelbar verbundenen Fahrwegelemente zweier
mittels Überlappungsverbindung
verbundener Repräsentanten
zu einem einzigen Fahrwegelement zusammenzufassen sind, wenn diese
beiden Fahrwegelemente gleich sind, und dass das Zusammenwirken
der Repräsentanten des
Lageplan-Normals durch Fahrwegelement übergreifende/unabhängige Konfigurationsbedingungen beschrieben
wird, wobei der zu prüfende
Elementverbindungsplan zulässig
ist, wenn die Konfigurationsbedingungen erfüllt sind. Die Prüfung erfolgt
hierbei also anhand von Lageplan-Normalen, die zulässig sind
und die jeweils eine Gruppe von ableitbaren Lageplänen umfassen,
wobei anstelle von Fahrwegelementen innerhalb eines Lageplan-Normals
auch weitere Lageplan-Normale auftreten können. Die Verwendung von Lageplan-Normalen
vereinfacht damit wesentlich die Prüfung der Zulässigkeit
der Elementverbindungspläne
des Stellwerks, da nur die jeweiligen Konfigurationsbedingungen
zu prüfen
sind.
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Das
Verfahren vereinfacht sich, wenn die Auswahl des Lageplan-Normals
anhand einer Mustererkennung erfolgt.
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Zur
weiteren Vereinfachung der Mustererkennung sind für jedes
Lageplan-Normal einzelne Repräsentanten
vorgegeben, wobei die Mustererkennung durch Identifizierung dieser
vorgegebenen Repräsentanten
erfolgt.
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Eine
weitere Vereinfachung ergibt sich, wenn die Konfigurationsbedingungen
in Form von den Repräsentanten
zugeordneten Variablen beschrieben sind, wobei der zu prüfende Elementverbindungsplan zulässig ist,
wenn die Variablen vorgegebene Werte aufweisen.
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Zweckmäßigerweise
geben die Konfigurationsbedingungen vor, welche Verbindungen zwischen den
Elementen vorliegen müssen
und ob für
einen Repräsentanten
des Lageplan-Normals eine Verschiebeverbindung vorliegt und wenn
ja, wie oft ein Repräsentant
maximal auftreten darf.
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Die Übersichtlichkeit
wird erhöht,
wenn zur Beschreibung jedes Lageplan-Normals grafisch darstellbare
Repräsentanten
verwendet werden und die Einfach-, Verschiebe- und Überlappungsverbindungen
graphisch als Linien dargestellt sind.
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Die
Erfindung sieht bezogen auf das Verfahren zur Erstellung eines Elementverbindungsplans für ein Stellwerk
vor, dass Lageplan-Normale vorgegeben sind und die Erstellung des
Elementverbindungsplans jeweils anhand von zumindest einem ausgewählten Lageplan-Normal
erfolgt, wobei das Lageplan-Normal grafisch darstellbare Repräsentanten
aufweist, die jeweils mindestens ein ausgewähltes Fahrwegelement und/oder
zumindest ein Lageplan-Normal umfassen, wobei die Repräsentanten jeweils
zumindest ein Anschlusselement aufweisen und über die Anschlusselemente verbunden
sind, wobei die Verbindungen Einfach-, Verschiebe- und Überlappungsverbindungen
umfassen, wobei die mittels Verschiebeverbindungen verbundenen Repräsentanten
zur Erstellung des Elementverbindungsplans innerhalb des ausgewählten Lageplan-Normals über einen
oder mehrere Repräsentanten
hinweg verschoben und vervielfacht werden können und die mit dem Anschlusselement
unmittelbar verbundenen Fahrwegelemente zweier mittels Überlappungsverbindung
verbundener Repräsentanten zu
einem einzigen Fahrwegelement zusammengefasst werden, wenn diese
beiden Fahrwegelemente gleich sind, und wobei das Zusammenwirken
der Repräsentanten
des Lageplan-Normals durch Fahrwegelement übergreifende/unabhängige Konfigurationsbedingungen
beschrieben wird, und dass anhand des Lageplan-Normals ein vorhandener
Elementverbindungsplan als zulässig
betrachtet wird, wenn die Konfigurationsbedingungen zutreffen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 ein
erstes Inselgleis eines Stellwerks,
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2 ein
zweite Inselgleis,
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3 die
Erkennungsmustertabelle für
ein Inselgleis und damit für
die gemäß 1 und 2,
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4 das
Lageplan-Normal eines Inselgleises,
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5 die
Prüftabelle
des Lageplan-Normals gemäß 4,
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6 das
Lageplan-Normal mit einem Inselgleis als Repräsentant,
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7 die
Erkennungsmustertabelle des Lageplan-Normals gemäß 6,
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8 die
Prüftabelle
des Lageplan-Normals gemäß 6,
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9 die
Verbindung zweier Lageplan-Normale, bei denen eine Überlappungsverbindung
vorliegt und
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10 eine
schematische Darstellung der Überlappungsverbindung
gemäß 9.
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1 zeigt
ein Inselgleis eines Stellwerks (selbst nicht gezeigt) in einer
schematischen Darstellung, das als Halteplatz von Zug- oder Rangierfahrten dient.
Inselgleise findet man deshalb beispielsweise im Umfeld von Bahnsteigen.
Das Inselgleis in 1 besteht aus mehreren Fahrwegelementen 1 (speziell die
Elemente STOS, FSZ, VF, GA, GFM) und bildet einen Teil des Elementverbindungsplans
des Stellwerks.
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Am
Anfang und am Ende ist das Inselgleis durch je ein Element STOS
begrenzt. Zwischen den Elementen STOS liegen weiter ein Element FSZ(Start
und Ziel), das beispielsweise ein Hauptsperrsignal des Signalsystems
repräsentiert. Das
Element FSZ ist bezogen auf 1 links
mit dem Element STOS verbunden. Analog ist auch auf der rechten
Seite in 1 ein Element FSZ mit dem dortigen
Element STOS verbunden. Zwischen den Elementen FSZ finden sich weiter
die Elemente VF, welches ein Vorsignal darstellt, ein Element GA,
welches ein Gleisabschnittselement repräsentiert, und ein Element GFM,
bei dem es sich um ein Gleisfreimeldeelement handelt, das einen
Gleisabschnitt mit Informationen versorgt (z.B. frei und besetzt).
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2 zeigt
im Unterschied zu 1 ein weiteres Element VF, wobei
die beiden Elemente VF die Elemente GA und GFM einschließen.
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3 zeigt
die Erkennungsmustertabelle, anhand der den Inselgleisen gemäß 1 und 2 das
Lageplan-Normal 100 (s. 4) für ein Inselgleis zugeordnet
wird, da die beiden Inselgleise das gekennzeichnete (fett umrandete)
Element SZ1 (s. 4) aufweisen und die Konfigurationsbedingungen
ID, V, H, S; Z der Erkennungsmustertabelle erfüllt sind.
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Das
gekennzeichnete Fahrwegelement 1 mit der Identitätsbezeichnung
SZ1 steht für
das Erkennungsmuster eines Inselgleises, das nach der Konfigurationsbedingung
Z (zulässige
Fahrwegelemente 1) ein Element FSZ oder FSRS sein muss.
Die Identitätsbezeichnung
ist mit ID abgekürzt.
Nach der Konfigurationsbedingung H (Häufigkeit) muss dieses Element
SZ1 genau einmal vorhanden sein, wobei gemäß der Konfigurationsbedingung
S (Verschiebung erlaubt? bzw. Anordnung beliebig?) keine beliebige Anordnung
möglich
ist (deshalb „falsch"), was in 1 und 2 erfüllt ist.
Schließlich
muss die Variable V der zusätzlichen
Konfigurationsbedingung PINSG = 1 genügen, was ein Signalelement
kennzeichnet, das die für
Inselgleise relevanten Funktionseigenschaften aufweist, was in 1 und 2 der
Fall ist.
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4 zeigt
ein Lageplan-Normal 100 eines Inselgleises, welches auch
die beiden Lagepläne
gemäß 1 und 2 mit
umfasst, da die Konfigurationsbedingungen der Erkennungsmustertabelle
dieses Lageplan-Normals 100 gemäß 3 erfüllt sind.
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Das
Lageplan-Normal 100 für
ein Inselgleis zeigt mehrere Repräsentanten 2, bei denen
es sich in 4 ausschließlich um Fahrwegelemente 1 handelt.
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Jeder
Repräsentant 2 in 4 ist
mit zwei Anschlusselementen 3 versehen und die Repräsentanten 2 sind über die
Anschlusselemente 3 miteinander verbunden. Die Buchstaben
a, b dienen der Anzeige der Richtungsorientierung der Fahrwegelemente 2,
wobei die miteinander verbundenen Anschlusselemente 3 der
Fahrwegelemente 2 in 4 darstellen,
welche An schlüsse
des einen Fahrwegelementes 2 mit welchem Anschlusselement
des anderen Fahrwegelements verbunden werden dürfen. Für das Beispiel in der 4 bedeutet
das für
die Elemente FZDW1 und GA_INSG, dass der Anschluss b des Elements
FZDW1 mit einem Anschluss a oder b des Elements GA_INSG verbunden
werden kann. Für
das Element STOS1 und SZ1 bedeutet es, dass der rechtsseitige Anschluss
von Element STOS1 ein Anschluss a oder b sein kann und dann ein
Element SZ1 mit genau einem Anschluss a folgen muss.
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In 4 gibt
es Verbindungen, welche durch eine einfache Linie 4 und
solche, welche durch eine Doppellinie 5 dargestellt sind.
Bei den durch eine einfache Linie 4 dargestellten Verbindungen
handelt es sich um Einfachverbindungen, während die Doppellinien 5 Verschiebeverbindungen
darstellen. Verschiebeverbindungen 5 zeichnen sich dadurch
aus, dass die Repräsentanten 2 innerhalb
des Lageplan-Normals 100 entlang der Doppellinien 5 (Verschiebeverbindungen) über einen
oder mehrere Repräsentanten 2 hinweg
verschoben werden können.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
verschiedene Ausprägungen
von Inselgleisen mittels eines solchen Lageplan-Normals 100 darstellen
zu können.
Die in 4 nach außen
führenden
Verbindungen a, b sind ebenfalls einfache Verbindungen 4 mit
den Richtungsorientierungen a bzw. b.
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Aus 4 ergibt
sich, dass die Repräsentanten
SZ1 und SZ2 bezogen auf 4 links bzw. rechts jeweils
mit einem Repräsentanten
Stos 1 und Stos 2 verbunden sind und nicht verschoben werden
dürfen. Dagegen
können
alle zwischen den Repräsentanten SZ1
und SZ2 liegenden Repräsentanten 2 an
beliebige Stellen zwischen SZ1 und SZ2 verschoben werden. Verschiebeverbindungen
zeichnen sich aber auch dadurch aus, dass die Repräsentanten 2 mehrfach
auftreten können.
Somit führt die
Verwendung von Einfachverbindungen 4 und von Verschiebeverbindungen 5 auch
in dieser Hinsicht zu einer vereinfachten grafischen Darstellung
des Lageplan-Normals 100 in 4.
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In 5 sind
für das
Inselgleislageplan-Normal 100 von 4 die zugehörigen Konfigurationsbedingungen
analog zur Erkennungsmustertabelle als Prüftabelle dargestellt. In der
ersten Spalte der Prüftabelle
sind die Repräsentanten
mit ihrer Identitätskennung
ID aufgelistet. In der letzten Spalte findet man die bereits aus 1 und 2 bekannten Fahrwegelemente
STOS, GA, GFM, FSZ und VF, wobei die letzte Spalte jeweils angibt,
welche konkreten Fahrwegelemente 1 oder Lageplan-Normale 100 für den in
der ersten Spalte genannten Repräsentanten 2 zulässig sind
(Z = zulässige
Fahrwegelemente 1). Auf die einzelne Bedeutung der dort
genannten übrigen
Fahrwegelemente 1 soll hier nicht weiter eingegangen werden.
Die Prüftabelle
in 5 enthält
in der dritten Spalte von links wieder die beiden Konfigurationsbedingungen
H (Häufigkeit)
und S (Verschiebung erlaubt? bzw. Anordnung beliebig?) Wie in der
Erkennungsmustertabelle findet man auch hier für den Repräsentanten SZ2 in der zweiten
Spalte von links die Vorgabe für
die Variable PINSG, die hier gleich 1 gesetzt sein muss (s. oben).
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Sind
die Bedingungen gemäß der Erkennungsmustertabelle
nach 3, die der Prüftabelle nach 5 und
die des Lageplan-Normals gemäß 4 erfüllt, so
ist das anhand des Lageplan-Normals 100 zu prüfende Inselgleis
zulässig.
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Dies
kann und muss insbesondere bei komplizierten Stellwerken und Elementverbindungsplänen mittels
eines Rechners durchgeführt
werden, wofür
sich die beschriebene Struktur mit Lageplan-Normalen 100,
Erkennungsmustertabellen und Prüftabellen aufgrund
von technischen Überlegungen
als geeignet und notwendig herausgestellt hat.
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6 zeigt
beispielhaft ein weiteres Lageplan-Normal 100, bei dem
es sich wieder um ein Inselgleis handelt, allerdings mit außen liegendem Streckschutz.
Man erkennt, dass dieses Lageplan-Normal 100 neben Repräsentanten 2,
die Fahrwegelemente 1 repräsentieren, auch ein Repräsentant 2,
nämlich
der Repräsentant
INSG, ein Inselgleis gemäß 4,
also ein Lageplan-Normal 100, enthält. Auch hierzu gibt es in 7 eine
Erkennungsmustertabelle, d. h. es liegt ein Inselgleis mit außen liegenden
Streckschutz vor, wenn die Bedingungen gemäß 7 erfüllt sind,
d. h. wenn zumindest die beiden Repräsentanten 2 (die deshalb
in 6 fett umrandet gezeichnet sind) ein Fahrwegelement
GA STRS und ein Lageplan-Normal
INSG enthalten, die deshalb in 7 fett umrandet
gezeichnet sind. Das Fahrwegelement GA STRS steht dabei für Gleisabschnittselement
mit Streckschutzfunktion (Streckschutz: Schutz des Profilraumes
einer Weiche vor insbesondere Güterzügen, die
sich nach dem Bremsen und Lösen
der Bremsen strecken). Weiter müssen
auch die in der Erkennungsmustertabelle vorgegebenen Bedingungen
ID, V, H, S, Z erfüllt
sind, wenn das reale Inselgleis mit außen liegendem Streckenschutz
zulässig
sein soll.
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In 9 ist
eine spezielle Situation gezeigt, in der die mit dem Anschlusselement 3 unmittelbar miteinander
verbundenen Fahrwegelemente STOS (durch eine gestrichelte Linie 200 verdeutlicht,
die kein Bestandteil des Beschreibungsmittels ist) zu einem Widerspruch
führen
würden,
weil unzulässigerweise
zwei Elemente STOS miteinander verbunden werden müssten. Dies
ist nicht möglich,
weshalb diese beiden Fahrwegelemente STOS zu einem einzigen zusammengefasst
werden müssen.
Dies ist in 10 durch eine unterbrochene
Linie 6 (Über lappungsverbindung)
schematisch dargestellt. Damit bieten Überlappungsverbindungen die
Möglichkeit, beliebige
Lageplan-Normale 100 miteinander
zu verbinden, ohne dass es zu dem erläuterten Widerspruch kommt.
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Bei
der Erstellung eines Stellwerks und dessen Elementverbindungsplan
wird so vorgegangen, dass Repräsentanten 2 (Lageplan-Normale 100, Fahrwegelemente 1)
verwendet werden, wodurch auf relativ einfache Art und Weise zulässige Elementverbindungspläne von Stellwerken
mit sehr komplizierter Struktur projektiert und geprüft werden
können.