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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Beförderungssystem, insbesondere
zu Vergnügungszwecken,
umfassend eine Fahrstrecke, und wenigstens zwei entlang der Fahrstrecke
bewegbare Fahrzeuge. Außerdem
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines derartigen
Beförderungssystems.
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STAND DER TECHNIK
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Beförderungssysteme
sind in unterschiedlichsten Ausführungen
bekannt. Sie können
der Beförderung
von Lasten und/oder Personen dienen. Bei bestimmten Beförderungssystemen,
so zum Beispiel bei Sommerrodelbahnen, werden Personen ausschließlich zu
Vergnügungszwecken
befördert.
Bei herkömmlichen
Sommerroderbahnen wird beispielsweise ein Bob, wie etwa ein Fahrzeug
in einer Achterbahn, durch Schienen geführt und durch die Schwerkraft
oder durch Antriebe von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt bewegt.
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Ein
wichtiges Grundprinzip bekannter Sommerrodelbahnen ist die interaktive
Steuerung der Bobgeschwindigkeit durch den Fahrgast. Insbesondere
kann der Fahrgast den Bob entlang der Strecke mehr oder weniger
stark abbremsen, um die Geschwindigkeit zu kontrollieren. Somit
ist der Fahrgast selbst verantwortlich für die Geschwindigkeit des Bobs
sowie für
seine eigene Sicherheit und die Sicherheit der vor ihm fahrenden
Fahrzeuge.
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Neben
der daraus resultierenden Sicherheitsproblematik kann die dem Fahrgast
alleine überlassene
Geschwindigkeitseinstellung zu Staus und Kapazitätsproblemen des Beförderungssystems
führen,
da besonders vorsichtige Fahrer durch langsames Fahren, bis hin
zum Stopp des Bobs, Staus verursachen und die Förderleistung des Gesamtsystems
drastisch reduzieren können.
Zudem wird der Fahrspaß der
hinter einem langsamen Fahrer fahrenden Benutzer stark vermindert.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Davon
ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
ein Beförderungssystem
zu Vergnügungszwecken
bereitzustellen, daß hohe
Sicherheit für
die Fahrgäste
und eine hohe Förderleistung
sicherstellt.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Beförderungssystem
gemäß dem Anspruch
1 und ein Verfahren zur Steuerung eines Beföderungssystems nach Anspruch
15. Vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Ein
erfindungsgemäßes Beförderungssystem,
insbesondere zu Vergnügungszwecken,
umfasst eine Fahrstrecke, und wenigstens zwei entlang der Fahrstrecke
bewegbare Fahrzeuge. Das Beförderungssystem
weist außerdem
eine zentrale Steuerung zur Ermittlung der Positionen der entlang
der Fahrstrecke bewegten Fahrzeuge und/oder eines Abstands zwischen
den entlang der Fahrstrecke bewegten Fahrzeugen auf.
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Mit
Hilfe der Erfindung werden die einzelnen, hintereinander bewegten
Fahrzeuge des Beförderungssystems über einen
zentralen Rechner überwacht
bzw. deren Bewegungsverhalten gesteuert. Die ermittelten Daten können beispielsweise
dazu verwendet werden, die Fahrzeuge in bestimmten Situationen automatisch
abzubremsen, beispielsweise. wenn der Abstand einen bestimmten Mindestabstand unterschreitet.
Auf diese Weise wird eine hohe Sicherheit beim Betrieb des Beförderungssystems
erreicht.
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Die
Ermittlung der Positionen bzw. eines Abstands zwischen den Fahrzeugen
soll im Rahmen der Erfindung auch die Ermittlung von Daten umfassen,
die Rückschlüsse auf
die Positionen bzw. den Abstand zwischen den Fahrzeugen zulassen.
Werden beispielsweise die Position des ersten Fahrzeugs und die
Position des zweiten Fahrzeugs ermittelt, und diese Positionen verglichen,
so entspricht dies wenigstens indirekt einer Abstandserfassung. Auch
die Ermittlung der Position wenigstens eines Fahrzeugs und eines
Zeitunterschieds zwischen dem Erreichen einer bestimmten Position
durch das zweite Fahrzeug bei bekannten Geschwindigkeiten entspricht
einer Abstandserfassung.
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Insbesondere
ist die zentrale Steuerung derart ausgebildet, dass der Abstand
zwischen den wenigstens zwei Fahrzeugen auf Basis der Position der Fahrzeuge
entlang der Fahrstrecke zu einem bestimmten Zeitpunkt ermittelt
wird. Die Ermittlung der Position der Fahrzeuge kann beispielsweise
durch Sensoren, wie Lichtschranken, Transponder, etc., erfolgen,
wobei eine Übermittlung
per Funk an die zentrale Steuerung (Zentralrechner) möglich ist.
Der Zentralrechner seinerseits kann mittels Funk das Bremsverhalten
bzw. die Geschwindigkeit der Fahrzeuge wenigstens beeinflussen bzw.
steuern.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung können
für verschiedene
Streckenabschnitte Geschwindigkeitsbereiche durch die zentrale Steuerung
(z. B. individuell in Abhängigkeit
von bestimmten Position- und Bewegungsparametern, oder fest vorgegeben)
bestimmt werden, die einen Mindestabstand zwischen den Fahrzeugen,
unabhängig
vom momentanen Abstand der Fahrzeuge, also praktisch indirekt, sicherstellen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die zentrale Steuerung derart ausgebildet, dass
beim Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestabstands eine Beeinflussung
der Geschwindigkeit beider Fahrzeuge einsetzt. So kann beispielsweise
eines der Fahrzeuge beschleunigt, das andere abgebremst werden.
Es können
auch beide Fahrzeuge abgebremst oder beschleunigt werden, eines
jedoch stärker
bzw. schneller als das andere.
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Der
vorgegebene Mindestabstand kann beispielsweise ortsabhängig festgelegt
werden. So kann beispielsweise in schnellen Passagen der Strecke ein
größerer Abstand
vorgegeben werden als in langsamen Passagen. Der Mindestabstand
kann jedoch auch in Abhängigkeit
von verschiedenen Parametern errechnet werden, beispielsweise ortsabhängig, auf Basis
der Momentangeschwindigkeit eines oder beider Fahrzeuge, auf Basis
von Daten, die sich auf das Streckenprofil beziehen, durch Voreinstellung
des Betreibers (z. B. langsamer für Kinder, schneller für Erwachsene),
oder auf Basis verschiedener Kombinationen von Parametern. Die zentrale
Steuerung kann derart ausgebildet sein, dass die Geschwindigkeit
der wenigstens zwei Fahrzeuge derart beeinflusst wird, dass ein
bestimmter Mindestabstand zwischen den Fahrzeugen nicht unterschritten
wird.
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Die
zentrale Steuerung kann derart ausgebildet sein, dass der Abstand
zwischen den wenigstens zwei Fahrzeugen mittels der Erfassung der
Position der Fahrzeuge entlang der Fahrstrecke zu einem bestimmten
Zeitpunkt ermittelt wird.
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Neben
der Messung des diskreten Abstandes beider Fahrzeuge ist auch denkbar,
dass erfasst wird, in welchem Streckenabschnitt sich die Fahrzeuge
befinden und sich daraus die geeignete Einstellung der Geschwindigkeitsbereiche
ermittlen lässt. Die
gesamte Strecke kann hierzu, wie bei einer herkömmlichen Achterbahn, in Abschnitte
eingeteilt werden. Die Regelung der Geschwindigkeitsbereiche könnte z.
B. dann einsetzen, wenn sich der Abstand der beiden Fahrzeuge auf
eine bestimmte Anzahl, nur noch auf einen (oder auch keinen) Streckenabschnitt
verringert.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die zentrale Steuerung derart ausgebildet, dass
bei der Erfassung eines Unterschreitens des vorgegebenen Mindestabstands durch
die wenigstens zwei Fahrzeuge eine Mindestgeschwindigkeit für das vordere
Fahrzeug vorgegeben wird, die das vordere Fahrzeug für eine bestimmte
Zeitspanne und/oder bis zu einem bestimmten Streckenpunkt nicht
unterschreiten darf. Dies kann beispielsweise durch ein Beschleunigen
des vorderen Fahrzeugs, durch ein Beibehalten der Geschwindigkeit,
oder durch ein Abbremsen des vorderen Fahrzeugs mit einer vorgegebenen
maximalen Bremskraft bewerkstelligt werden.
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Vorzugsweise
ist die zentrale Steuerung derart ausgebildet, dass bei der Erfassung
eines Unterschreitens des vorgegebenen Mindestabstands durch die
wenigstens zwei Fahrzeuge eine maximale Geschwindigkeit für das hintere
Fahrzeug vorgegeben wird, die das hintere Fahrzeug für eine bestimmte
Zeitspanne und/oder bis zu einem bestimmten Streckenpunkt nicht überschreiten
darf. Dies kann beispielsweise durch ein Begrenzen der Beschleunigung,
oder durch ein Abbremsen mit einer Mindestbremskraft bewerkstelligt
werden.
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Insgesamt
muss die Geschwindigkeit des vorderen Fahrzeugs relativ zum hinteren
Fahrzeug erhöht
oder zumindest auf dem bestehenden Niveau gehalten werden, um den
Mindestabstand nicht zu unterschreiten. Durch ein derartiges automatisches, gesteuertes
Abbremsen des hinteren Fahrzeugs wird die Sicherheitsproblematik
gelöst.
Durch die Beeinflussung der Geschwindigkeit des vorderen Fahrzeugs
wird verhindert, dass aufgrund von Staus oder langsamem Fahren Kapazitätsprobleme
sowie ein verminderter Fahrspaß für die nachfolgenden
Fahrzeuge auftreten. Die Kombination der Geschwindigkeitsbeeinflussung
des vorderen und des hinteren Fahrzeugs führt somit zu einem System,
das sämtlichen
Anforderungen an ein zu Vergnügungszwecken bestimmtes
Beförderungssystem
gerecht wird.
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Die
Steuerung erfolgt nicht durch ein bloßes Abbremsen des hinteren
Fahrzeugs, sondern durch eine gezielte Einschränkung der Geschwindigkeitsbereiche,
die am vorderen und am hinteren Fahrzeug eingestellt werden können. Erkennt
also der Zentralrechner ein Unterschreiten eines Mindestabstands zwischen
zwei Fahrzeugen, wird ein Signal an das erste, beispielsweise das
vordere Fahrzeug gesendet, das ein Abbremsen in einen zu niedrigen
Geschwindigkeitsbereich verhindert. Zudem wird ein weiteres Signal
an das zweite, beispielsweise das hintere Fahrzeug gesendet, das
die Fahrt in einem zu hohen Geschwindigkeitsbereich verhindert.
Folglich kann das vordere Fahrzeug nicht so langsam fahren, wie
unter Umständen
gewünscht,
und das hintere Fahrzeug kann nicht so schnell fahren, wie unter
Umständen
gewünscht.
Durch diese Konzeption wird die Gesamtkapazität gegenüber bekannten Systemen deutlich
erhöht.
Die Gesamtkapazität
kann außerdem
vom Betreiber des Beförderungssystems
beeinflusst werden, beispielsweise durch die Festlegung der jeweils
vom System anzuwendenden Geschwindigkeitsbereiche. Darüber hinaus
wird der Fahrgast im hinteren Fahrzeug die Einschränkung seiner
Geschwindigkeit weniger deutlich bemerken als bei bekannten Systemen,
da die Einschränkung
auf das Herunterbremsen auf eine geringere Relativgeschwindigkeit
zum ersten Fahrzeug beschränkt
ist, wobei das erste Fahrzeug wenigstens mit einer Minimalgeschwindigkeit
fährt.
Der Fahrspaß für sämtliche
Fahrgäste
bleibt demnach erhalten.
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Die
Steuerung kann vorzugsweise derart ausgebildet sein, das bei einer
Ermittlung des Unterschreitens des vorgegebenen Mindestabstands
zwischen den Fahrzeugen ein Geschwindigkeitsbereich für das vordere
Fahrzeug und/oder das hintere Fahrzeug vorgegeben wird, der jeweils
durch eine positive untere Geschwindigkeit (v3u, v4u) und eine positive obere
Geschwindigkeit (v3o, v4o) begrenzt ist, wobei v3u < v3o und v4u < v4o, und die Fahrzeuge
so gesteuert sind, dass die Fahrtgeschwindigkeit (v1, v2) jedes
der Fahrzeuge den jeweiligen Geschwindigkeitsbereich für eine bestimmte
Zeitspanne und/oder bis zum Erreichen eines bestimmten Streckenpunkts nicht
verlasst.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die Fahrstrecke wenigstens einen Abschnitt mit
einem Gefälle
auf, und die Fahrzeuge sind wenigstens durch die Schwerkraft entlang
dieses Abschnitts der Fahrstrecke bewegbar. Dieses Prinzip entspricht
einer typischen Sommerrodelbahn, die im Wesentlichen entlang eines
Gefälles
angeordnet ist. Die Bobs weisen jeweils Bremsen auf, die erfindungsgemäß unter
bestimmten Bedingungen von der zentralen Steuerung beeinflusst werden.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung weist das Fahrgeschäft wenigstens einen Antrieb
auf, durch den die wenigstens zwei Fahrzeuge unabhängig voneinander
antreibbar sind. Die Erfindung kann prinzipiell auf durch die Schwerkraft
angetriebene Fahrzeuge und auf motorgetriebene Fahrzeuge angewendet
werden.
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Insbesondere
können
die wenigstens zwei Fahrzeuge jeweils einen Antrieb aufweisen.
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Vorzugsweise
können
der oder die Antriebe durch die zentrale Steuerung derart beeinflussbar sein,
dass die Antriebskraft nach oben und/oder nach unten hin für eine bestimmte
Zeitspanne und/oder bis zu einem bestimmten Streckenpunkt begrenzt
wird. Der im Fahrzeug aufgenommene Fahrgast kann zwar die Antriebskraft
interaktiv selbst bestimmen, sobald die zentrale Steuerung einsetzt
sind jedoch der Einflussnahme auf die Geschwindigkeit durch den
Benutzer bestimmte Grenzen gesetzt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weisen die wenigstens zwei Fahrzeuge jeweils eine Bremse auf, wobei
jede der Bremsen durch den im Fahrzeug aufgenommenen Fahrgast individuell betätigbar ist.
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Insbesondere
kann die Bremse durch die zentrale Steuerung derart beeinflussbar
sein, dass die Bremskraft nach oben und/oder nach unten hin für eine bestimmte
Zeitspanne und/oder bis zu einem bestimmten Streckenpunkt, d. h.
in einem bestimmten Streckenabschnitt, begrenzt wird.
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Vorzugsweise
kann die Fahrstrecke wenigstens ein Schienensystem aufweisen, entlang
dem die wenigstens zwei Fahrzeuge während ihrer Bewegung geführt werden.
Bei einer typischen Sommerrodelbahn werden schienengebundene Fahrzeuge
hintereinander entlang der Fahrstrecke bewegt. Die Erfindung einer
zentralen Steuerung soll jedoch für alle Arten von Beförderungssystemen
geschützt
sein, beispielsweise für
oberhalb einer Schiene fahrende Fahrzeuge, für Hängebahnen mit unter einem Führungselement
geführten
Fahrzeugen, etc.
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Im
Rahmen der Erfindung sollen Abzweigungen, Weichen, etc. das System
variabel und erlebnisreich für
den Fahrgast gestalten. Vorzugsweise kann das Beförderungssystem
ein vom Fahrgast bedienbares Element umfassen, wobei die Geschwindigkeit eines
Fahrzeugs des Beförderungssystems
durch die Art der Betätigung
des Elements beeinflussbar ist. Die Geschwindigkeitssteuerung kann
beispielsweise die Geschicklichkeit eines Fahrgasts fordern. Sie
kann ein Lenkrad umfassen, bei dem durch nicht exaktes Lenken Bremsen
des Fahrzeugs aktiviert werden. Der Fahrgast, der am geschicktesten
lenkt, erreicht somit die höchste
Geschwindigkeit. Eine zusätzliche
Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs durch den Fahrgast ist somit
möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die am Betätigungselement
eingestellten Zustände
in Form von Daten erfasst und elektronisch, beispielsweise durch
Funk, an das Bremssystem des Fahrzeugs bzw. an die zentrale Steuerung
weitergeleitet, die eine entsprechende Beeinflussung der Bremsen des
Fahrzeugs vornimmt.
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Erfindungsgemäß umfasst
ein Verfahren zur Steuerung eines Beförderungssystems wie oben beschrieben
die Schritte: a) Ermittlung der Positionen des vorderen Fahrzeugs
und des hinteren Fahrzeugs und/oder des Abstands zwischen dem vorderen Fahrzeug
und dem hinteren Fahrzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt und/oder
an einem bestimmten Streckenabschnitt; und b) Beeinflussung der
Geschwindigkeit des vorderen Fahrzeugs und/oder des hinteren Fahrzeugs
durch die zentrale Steuerung beim Unterschreiten eines vorgegebenen
Mindestabstands zwischen den Fahrzeugen derart, dass die Geschwindigkeit
des vorderen Fahrzeugs eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit nicht
unterschreitet und/oder die Geschwindigkeit des hinteren Fahrzeugs
eine vorgegebene Höchstgeschwindigkeit nicht überschreitet.
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Vorzugsweise
kann bei einer Ermittlung des Unterschreitens des vorgegebenen Mindestabstands zwischen
den Fahrzeugen im Schritt b) ein Geschwindigkeitsbereich für das vordere
Fahrzeug und/oder das hintere Fahrzeug vorgegeben werden, der jeweils
durch eine positive untere Geschwindigkeit (v3u, v4u) und eine positive
obere Geschwindigkeit (v3o, v4o) begrenzt wird, wobei v3u < v3o und v4u < v4o, und die Fahrzeuge
so gesteuert werden, dass die Fahrtgeschwindigkeit (v1, v2) jedes
der Fahrzeuge den jeweiligen Geschwindigkeitsbereich für eine bestimmte
Zeitspanne und/oder bis zum Erreichen eines bestimmten Streckenpunkts
nicht verlässt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Ermittlung des Abstands zwischen dem vorderen
Fahrzeug und dem hinteren Fahrzeug die Ermittlung der Position des
vorderen Fahrzeugs und des hinteren Fahrzeugs.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Ermittlung des Abstands zwischen dem vorderen
Fahrzeug und dem hinteren Fahrzeug die Ermittlung der Geschwindigkeit
des vorderen Fahrzeugs und/oder des hinteren Fahrzeugs.
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Vorzugsweise
wird der im Schritt b) vorgegebene Mindestabstand in Abhängigkeit
von Parametern bestimmt, die fest vorgegeben werden und/oder aus
dem System ermittelte Zustandsparameter sind und/oder aus Zustandsparametern
des Systems berechnet werden.
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Vorzugsweise
sind die Parameter ortsabhängig
und/oder von der Geschwindigkeit eines oder mehrerer Fahrzeuge abhängig und/oder
von Voreinstellungen abhängig.
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Die
im Verfahrensschritt b) vorgegebene Mindestgeschwindigkeit und/oder
Höchstgeschwindigkeit
können
berechnet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
anhand der beigefügten
Figur deutlich. Die Figur zeigt einen Abschnitt eines Beförderungssystems
gemäß der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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In
der Figur ist ein Abschnitt 1 eines Beförderungssystems zu Vergnügungszwecken,
beispielsweise einer Sommerrodelbahn, dargestellt. Das Beförderungssystem
umfasst eine Fahrstrecke, die durch ein Schienensystem 2 festgelegt
ist. Entlang des Schienensystems 2 bewegen sich wenigstens ein
vorderes Fahrzeug 3 mit einer Geschwindigkeit v1 und ein hinteres Fahrzeug 4 mit
einer Geschwindigkeit v2. Die Fahrzeuge 3 und 4 werden
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aufgrund der Schwerkraft, abgebremst durch die individuelle Betätigung einer Bremse
durch den jeweiligen Fahrer, mit einer durch den Fahrer gewählten Geschwindigkeit
entlang der Fahrstrecke 2 bewegt.
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Das
Beförderungssystem
weist außerdem eine
zentrale Steuerung 5 auf, die beispielsweise über Funk
mit den Fahrzeugen 3 und 4 Daten austauschen kann.
Die zentrale Steuerung 5 erfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel über Funk
eine Position A des vorderen Fahrzeugs 3 und eine Position
B des hinteren Fahrzeugs 4 sowie die Geschwindigkeit v1 des vorderen Fahrzeugs 3 und die
Geschwindigkeit v2 des hinteren Fahrzeugs 4.
Aus den Positionen A und B wird der Abstand der Fahrzeuge 3 und 4 berechnet.
Außerdem
wird, unter Berücksichtigung
der Geschwindigkeiten v1 und v2 sowie
ortsabhängigen Parametern,
wie dem durchschnittlichen Gefälle
des Abschnitts 1 des Beförderungssystems, ein Mindestabstand
berechnet, der zwischen den Fahrzeugen 3 und 4 wenigstens
eingehalten werden muss. Unterschreitet der tatsächliche Abstand zwischen den Fahrzeugen 3 und 4 diesen
Mindestabstand oder nähert
er sich dem Mindestabstand an, so setzt die zentrale Steuerung 5 ein,
indem sie für
das vordere Fahrzeug 3 eine Mindestgeschwindigkeit vorgibt,
die nicht unterschritten werden darf, und für das hintere Fahrzeug eine
Maximalgeschwindigkeit vorgibt, die nicht überschritten werden darf, um
den Abstand zwischen den Fahrzeugen zu erhöhen oder in einem zulässigen Bereich
zu halten. Entsprechend steuert die zentrale Steuerung 5 die
Bremsen des vorderen Fahrzeugs 3 so, dass die Mindestgeschwindigkeit
nicht unterschritten wird, und die Bremsen des hinteren Fahrzeugs 4 so,
dass die Maximalgeschwindigkeit nicht überschritten wird. Damit beeinflusst
die zentrale Steuerung 5 das Bremsverhalten der Fahrer,
sofern der Fahrer 3 zu stark abbremsen will bzw. der Fahrer
des Fahrzeugs 4 zu wenig abbremsen will.
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Die Übertragung
von Daten von den Fahrzeugen 3, 4 zur zentralen
Steuerung 5 und umgekehrt kann durch Funk erfolgen.
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Auf
diese Weise wird gewährleistet,
dass der vordere Fahrer nicht zu langsam fahren kann, der hintere
Fahrer gleichzeitig nicht so schnell, dass ein Mindestabstand zwischen
den Fahrzeugen 3 und 4 unterschritten wird. Dadurch
wird die Sicherheit des Systems 1 gewährleistet. Außerdem wird
ein Stau verhindert, der die Kapazität des Beförderungssystems beschränken und
den Fahrspaß für die hinteren Fahrzeuge
verringern würde.