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Die Erfindung betrifft zum einen ein Verfahren zum Schwächen oder Trennen eines Fahrzeugverbandes aus mindestens zwei Einzelfahrzeugen, die durch eine zwischen den Einzelfahrzeugen wirkende, ohne mechanischen Kraftschluss arbeitende fernwirkende Kupplung miteinander zu dem Fahrzeugverband verbunden sind.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Stärken oder Zusammenstellen eines Fahrzeugverbandes aus mindestens zwei Einzelfahrzeugen, die im Fahrzeugverband durch eine zwischen den Einzelfahrzeugen wirkende, ohne mechanischen Kraftschluss arbeitende fernwirkende Kupplung miteinander verbunden sind.
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Aus der
US 5 295 551 A sind Verfahren gemäß der eingangs beschriebenen Art bekannt.
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Bei den bisherigen Verfahren erfolgt ein Schwächen oder Stärken des jeweiligen Fahrzeugverbandes im Stehen, in welchem die automatische oder mechanische Kupplung aktiviert wird, um dann den Fahrzeugverband, bestehend aus den Einzelfahrzeugen als solchen fortzubewegen.
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Ein derartiges Verfahren ist nachteilig und insbesondere sowohl apparativ als auch zeitlich aufwändig.
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Ferner ist es aus der
WO 2009/145552 A2 bekannt, die einzelnen Fahrzeuge eines Fahrzeugverbandes von außen durch ”zone controllers” einzeln zu steuern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schwächen eines Fahrzeugverbandes und ein Verfahren zum Stärken eines Fahrzeugverbandes zur Verfügung zu stellen, die zeitsparend und effizient arbeiten.
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Diese Aufgabe wird zunächst bei einem Verfahren zum Schwächen oder Trennen eines Fahrzeugverbandes aus mindestens zwei Einzelfahrzeugen, die durch eine zwischen den Einzelfahrzeugen wirkende, ohne mechanischen Kraftschluss arbeitende fernwirkende Kupplung miteinander zu dem Fahrzeugverband verbunden sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die fernwirkende Kupplung zwischen den mindestens zwei Einzelfahrzeugen vor Erreichen einer Verzweigungsstelle von einer Kupplungsfunktion auf eine eine Trennung der Einzelfahrzeuge an der Verbindungsstelle zulassende Trennungsfunktion umgestellt wird und dass beim Passieren der Verzweigungsstelle die Einzelfahrzeuge auf unterschiedliche Fahrwege geführt werden.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass somit während des Fahrens des Fahrzeugverbandes die Umstellung von der Kupplungsfunktion auf die Trennungsfunktion möglich ist und dann im Fahren die Verzweigungsstelle so passiert werden kann, dass die Einzelfahrzeuge auf unterschiedlichen Fahrwegen weiterverfahren.
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Besonders günstig ist es dabei, wenn die Trennungsfunktion spätestens an der Verzweigungsstelle kupplungsfrei zwischen den Einzelfahrzeugen wirkt.
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Ein derartiges kupplungsfreies Wirken der Trennungsfunktion hat den Vorteil, dass dann, wenn die Fahrzeuge nach der Verzweigungsstelle auf unterschiedliche Fahrwege fahren, keine Probleme mit der fernwirkenden Kupplung auftreten, da diese nicht mehr darauf abgestellt ist, die Einzelfahrzeuge in dem für den Fahrzeugverband vorgesehenen Fahrabstand zu halten, sondern ein Trennen zulässt.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Trennungsfunktion die Einzelfahrzeuge in einem geometrischen Trennungsabstand voneinander fahren lässt.
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Ein derartiger geometrischer Trennungsabstand ermöglicht dann in einfacher Weise an der Verzweigungsstelle die Trennung der Einzelfahrzeuge.
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Besonders günstig ist es dabei, wenn die Trennungsfunktion kupplungsfrei das Einhalten eines dem geometrischen Trennungsabstand entsprechenden Mindestabstandes sicherstellt. Das heißt, dass die fernwirkende Kupplung in der Trennungsfunktion nicht mehr so arbeitet, dass sie einen definierten geometrischen Abstand aufrecht erhält, sondern nur noch so arbeitet, dass sie das Einhalten eines geometrischen Mindestabstandes sicherstellt.
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Zweckmäßigerweise ist dann auch noch vorgesehen, dass der geometrische Trennungsabstand größer als ein Fahrabstand bei der Kupplungsfunktion der fernwirkenden Kupplung ist, so dass die Einzelfahrzeuge sicher die Verzweigungsstelle passieren können.
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Beispielsweise ist dabei vorgesehen, dass die Verzweigungsstelle, nachdem das erste Einzelfahrzeug diese passiert hat, von dem ersten Fahrweg auf den zweiten Fahrweg umgestellt wird.
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In diesem Fall ist vorzugsweise sicherzustellen, dass der geometrische Trennungsabstand so groß gewählt wird, dass an der Verzweigungsstelle nach Passieren des ersten Einzelfahrzeugs ausreichend Zeit besteht, um diese von dem ersten Fahrweg auf den zweiten Fahrweg umzustellen.
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Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Fahrweg ein Schienenweg ist und wenn die Verzweigungsstelle eine Weiche ist, da bei einer Weiche ausreichend Zeit zum Umstellen zwischen zwei möglichen Fahrwegen erforderlich ist.
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Um mit variierenden Geschwindigkeiten die Verzweigungsstelle überfahren zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der geometrische Trennungsabstand zwischen den Einzelfahrzeugen geschwindigkeitsabhängig ist, um sicherzustellen, dass jeweils an der Verzweigungsstelle ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um diese von dem ersten Fahrweg auf den zweiten Fahrweg umzustellen.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn der geometrische Trennungsabstand von einer Masse der Einzelfahrzeuge abhängig ist, um auch variierende Massen, beispielsweise bedingt durch die Beladung, zu berücksichtigen.
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Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der geometrische Trennungsabstand von einem maximalen Bremsvermögen der Einzelfahrzeuge abhängig ist, um auch unterschiedliche Ausbauvarianten der Einzelfahrzeuge berücksichtigen zu können.
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Insbesondere ist eine Abhängigkeit des Trennungsabstandes von einer oder mehreren der vorstehend erläuterten Parameter von Vorteil, um sicherzustellen, dass auch bei einem fehlerhaften Zustand oder einer fehlerhaften Stellung der Verzweigungsstelle ein sicheres Halten des zweiten Einzelfahrzeugs noch vor dieser gewährleistet wird.
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Alternativ zu einem geometrischen Trennungsabstand besteht auch die Möglichkeit, einen zeitlichen Trennungsabstand vorzugeben, der dann auf einen Referenzpunkt des Fahrwegs bezogen werden muss.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner bei einem Verfahren zum Stärken oder Zusammenstellen eines Fahrzeugverbandes aus mindestens zwei Einzelfahrzeugen, die im Fahrzeugverband durch eine zwischen den Einzelfahrzeugen wirkende, – ohne mechanischen Kraftschluss arbeitende fernwirkende Kupplung miteinander verbunden ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mindestens zwei Einzelfahrzeuge vor Erreichen der Verbindungsstelle auf unterschiedlichen Fahrwegen in einer Verbindungsfunktion der fernwirkenden Kupplung fahren, dass die Verbindungsfunktion ein Erreichen der Verbindungsstelle durch die Einzelfahrzeuge in einem zeitlichen Verbindungsabstand bewirkt, dass die mindestens zwei Einzelfahrzeuge an der Verbindungsstelle von den unterschiedlichen Fahrwegen auf einen gemeinsamen Fahrweg geführt werden und dass die fernwirkende Kupplung nach der Verbindungsstelle auf eine Kupplungsfunktion umgestellt wird.
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Der zeitliche Verbindungsabstand entspricht der Differenz zwischen der Zeit zu der das eine Einzelfahrzeug die Verbindungsstelle erreicht und der Zeit zu der das andere Einzelfahrzeug die Verbindungsstelle erreicht.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ebenfalls darin zu sehen, dass damit die Möglichkeit besteht, den Fahrzeugverband in einfacher Weise, zumindest bei teilweisem Fahrbetrieb, zusammenzustellen.
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Besonders günstig ist es, wenn die fernwirkende Kupplung in der Verbindungsfunktion die Einzelfahrzeuge in dem zeitlichen Verbindungsabstand fahren lässt.
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Ein derartiger zeitlicher Verbindungsabstand hat den Vorteil, dass sich auch beim Fahrbetrieb beider Einzelfahrzeuge an der Verbindungsstelle keine Kollision ereignet.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die fernwirkende Kupplung in der Verbindungsfunktion einen dem zeitlichen Verbindungsabstand entsprechenden zeitlichen Mindestabstand zwischen den Einzelfahrzeugen sicherstellt, so dass der tatsächliche zeitliche Abstand größer als der zeitliche Verbindungsabstand sein kann.
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Vorzugsweise ist der zeitliche Verbindungsabstand so groß, dass dieser einem geometrischen Abstand der Einzelfahrzeuge entspricht, der größer als der Fahrabstand in der Kupplungsfunktion der fernwirkenden Kupplung ist.
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Generell ist bei der erfindungsgemäßen Lösung vorzugsweise vorgesehen, dass ein als Führungsfahrzeug dienendes Einzelfahrzeug die Funktionen der fernwirkenden Kupplung vorgibt.
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Zweckmäßigerweise ist dieses Führungsfahrzeug das erste Einzelfahrzeug eines gebildeten oder sich bildenden Fahrzeugverbandes.
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Rein prinzipiell könnte der Fahrweg auch eine Straße sein und der Fahrzeugverband ein Verband aus einzelnen Förderfahrzeugen oder einzelnen Kraftfahrzeugen, beispielsweise einzelnen Lastkraftfahrzeugen, oder ein Schiffeverband.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dann, wenn der Fahrweg ein Schienenweg ist und die Einzelfahrzeuge Schienenfahrzeuge sind.
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Ferner ist vorzugsweise in diesem Fall vorgesehen, dass die Verzweigungsstelle und die Verbindungsstelle als Weichen ausgebildet sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbandes;
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2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Schwächen oder Trennen eines derartigen Fahrzeugverbandes und
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3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Stärken oder Zusammenstellen eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbandes.
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Ein in 1 dargestellter und als Ganzes mit 10 bezeichneter Fahrzeugverband umfasst zwei Einzelfahrzeuge 12 und 14, die sich auf einem Fahrweg 16 bewegen, wobei die Einzelfahrzeuge 12 und 14 durch eine als Ganzes mit 20 bezeichnete fernwirkende Kupplung miteinander verbunden sind.
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Eine derartige fernwirkende Kupplung 20 ist eine ohne mechanischen Kraftschluss zwischen den Einzelfahrzeugen 12 und 14 wirkende Kupplung, die in ihrer Kupplungsfunktion beispielsweise mit berührungslosen Erfassungseinheiten 22 bzw. 24 einen Abstand A zwischen den Einzelfahrzeugen 12 und 14 erfasst und über eine Steuerungseinheit 32 bzw. 34 einen Antrieb 36 bzw. 38 so regelt, dass die beiden Einzelfahrzeuge 12, 14 in einem Fahrabstand FA, der im Wesentlichen konstant ist, sich längs des Fahrwegs 16 bewegen.
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Beispielsweise lässt sich die fernwirkende Kupplung 20 zwischen den Einzelfahrzeugen 12 und 14 so realisieren, dass in dem dargestellten Fahrzeugverband 10 das erste Einzelfahrzeug 12 das Führungsfahrzeug darstellt, bei welchem die Erfassungseinheit 22 und die Steuerungseinheit 32 inaktiv sind, sondern der Antrieb 36 durch eine Fahrzeugverbandsteuerung 40 steuerbar ist, die entsprechend den für den Fahrzeugverband vorgesehenen Fahrzuständen das Führungsfahrzeug 12 betreibt und hierzu insbesondere den Antrieb 36 ansteuert.
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Ferner sind bei dem auf das Führungsfahrzeug 12 folgenden Einzelfahrzeug 14 die Erfassungseinheit 24, die Steuerungseinheit 34 aktiv, welche den Antrieb 38 des Einzelfahrzeugs 14 derart ansteuern, dass dieser dem Führungsfahrzeug 12 mit einem vorgegebenen Abstand A, welcher in diesem Fall der Fahrabstand FA ist, folgt.
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Beispielsweise arbeiten die Erfassungseinheiten
22 und
24 berührungslos, wie beispielsweise in der
DE 101 09 052 A1 oder der
DE 10 2007 050 937 A1 beschrieben. Hierzu werden berührungslose Abstandssensoren eingesetzt, die den Abstand zwischen den Einzelfahrzeugen
12 und
14 mit den verschiedensten Messprinzipien erfassen können.
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Der bislang beschriebene einfachste Fall einer fernwirkenden Kupplung lässt sich aber beispielsweise dadurch verbessern, dass auch die Erfassungseinheiten 22 und die Steuerungseinheit 32 aktiv sind, um zumindest sicherzustellen, dass die Regelung des Abstandes A seitens der Erfassungseinheit 24 und der Steuerungseinheit 34 zuverlässig arbeitet und – zumindest in einem Notfall – indem die Erfassungseinheit 24 und/oder die Steuerungseinheit 34 nicht zuverlässig arbeiten, kollisionsverhindernde Maßnahmen einzuleiten.
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Zur Realisierung der erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die fernwirkende Kupplung 20 berührungslose Datentransfereinheiten 42 und 44 zwischen den einzelnen Fahrzeugen 12 und 14 eine ständige Datentransferverbindung 50 aufrechterhalten, über welche die Erfassungseinheiten 22 und 24 und die Steuerungseinheiten 32 und 34 zu einem zusammenwirkenden System zusammengefasst werden können, das in einer Kupplungsfunktion und einer Verbindungsfunktion arbeiten kann.
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Um nun die Möglichkeit zu haben, einen derartigen Fahrzeugverband 10, wie er in 1 dargestellt ist, zu trennen oder zu ”schwächen”, und zwar im Bereich einer Verzweigungsstelle 56 des Fahrwegs 16, wie er beispielsweise in 2 dargestellt ist, in welchem sich der Fahrweg 16 in einen ersten Fahrweg 16 1 und in einen zweiten Fahrweg 16 2 aufteilt, wird wie nachfolgend beschrieben vorgegangen:
Zunächst bewegt sich der Fahrzeugverband 10 bei in der Kupplungsfunktion arbeitender fernwirkender Kupplung 20 auf dem Fahrweg 16 in Richtung der Verzweigungsstelle 56, wobei die fernwirkende Kupplung 20 die Einzelfahrzeuge 12 und 14 in dem im Wesentlichen konstant gehaltenen Fahrabstand FA fahren lässt.
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Erreicht der Fahrzeugverband 10 allerdings eine in Fahrtrichtung vor der Verzweigungsstelle 56 liegende Verzweigungsvorbereitungszone VZ so wird die Funktionsweise der fernwirkenden Kupplung 20 von der Kupplungsfunktion in eine Trennungsfunktion geändert, in welcher die fernwirkende Kupplung 20 dafür sorgt, dass die Einzelfahrzeuge 12 und 14 sich mit einem geometrischen Trennungsabstand TA voneinander bewegen, wobei der Trennungsabstand TA ein Mindestabstand der Einzelfahrzeuge 12 und 14 ist. Ferner ist der geometrische Trennungsabstand TA größer als der Fahrabstand FA um an der Verzweigungsstelle die Einzelfahrzeuge 12 und 14 trennen zu können.
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Darüber hinaus ist vorzugsweise vorgesehen, dass in der Trennungsfunktion der fernwirkenden Kupplung 20 diese so arbeitet, dass die Erfassungseinheit 22 mit der Steuerungseinheit 32 und die Erfassungseinheit 24 mit der Steuerungseinheit 34 zusammenwirken und den Trennungsabstand TA als Mindestabstand aufrecht erhalten, jedoch keine Kupplungsfunktion mehr ausüben, das heißt dass der Abstand der Einzelfahrzeuge 12 und 14 auch größer als der geometrische Trennungsabstand TA sein kann und beim Einzelfahrzeug 14 keine Regelung mehr auf einen konstanten Abstand zum Führungsfahrzeug 12 erfolgt.
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Vorzugsweise ist der geometrische Trennungsabstand TA von der Trennungsfunktion so groß gewählt, dass die Einzelfahrzeuge 12 und 14 die Verzweigungsstelle 56 in einem zeitlichen Abstand erreichen, der ausreicht, um am Ort der Verzweigungsstelle das Einzelfahrzeug 12 1 zunächst auf den ersten Fahrweg 16 1 zu führen und dann die Verzweigungsstelle 56 umzustellen, um das zweite Fahrzeug 14 auf den zweiten Fahrweg 16 2 zu führen. Dies erfolgt durch Erfassung der Geschwindigkeit der Einzelfahrzeuge 12, 14 durch die Steuereinheiten 32 und 34 über die von diesen gesteuerten Antriebe 36, 38 über die aus dem Trennungsabstand auch der zeitliche Abstand ermittelt werden kann.
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Sind beispielsweise die Einzelfahrzeuge 12 und 14 Schienenfahrzeuge und ist der Fahrweg 16 ein Schienenweg, so ist die Verzweigungsstelle 56 als Weiche ausgebildet, die eine Zeitdauer benötigt, um von dem ersten Fahrweg 16 1 auf den zweiten Fahrweg 16 2 umzustellen, so muss diese Zeitdauer kleiner sein als der zeitliche Abstand, mit welchem die Einzelfahrzeuge 12 und 14 die Verzweigungsstelle 56 erreichen.
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Da die fernwirkende Kupplung bereits vor Erreichen der Verzweigungsstelle 56 von der Kupplungsfunktion auf die Trennungsfunktion umgeschaltet wurde, ist es für das nachfolgende Fahrzeug 14 unerheblich, wenn das im Fahrzeugverband 10 als Führungsfahrzeug geltende Einzelfahrzeug 12 sich nach der Verzweigungsstelle 56 auf einem anderen Fahrweg, nämlich dem Fahrweg 16 1, bewegt, während das zweite Einzelfahrzeug 14 an der Verzweigungsstelle 56 auf den zweiten Fahrweg 16 2 geführt wird, da bereits vor Erreichen der Verzweigungsstelle 56 von der Erfassungseinheit 24 und der Steuerungseinheit 34 lediglich der geometrische Trennungsabstand TA als Mindestabstand eingehalten wurde, jedoch beim zweiten Fahrzeug 14 keine Regelung mehr dahingehend erfolgt ist, dass der Abstand A zwischen den Einzelfahrzeugen 12 und 14 konstant gehalten werden soll.
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Nach der Verzweigungsstelle 56 bewegen sich die beiden Einzelfahrzeuge 12 und 14 völlig unabhängig voneinander auf den Fahrwegen 16 1 bzw. 16 2 und die in der Trennungsfunktion arbeitende fernwirkende Kupplung 20 ist unwirksam, da die Erfassungseinheiten 22 bzw. 24 das jeweils andere Einzelfahrzeug 14 bzw. 12 nicht mehr erfassen können, was jedoch deren Weiterfahren nicht beeinträchtigt. Die fernwirkende Kupplung 20 wird dann ausgelöst durch das Passieren der Verzweigungsstelle 56 abgeschaltet.
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Soll wie in 3 dargestellt, aus Einzelfahrzeugen 12 und 14 der Fahrzeugverband 10 zusammengestellt werden, so bewegen sich zunächst die Einzelfahrzeuge 12 und 14 auf den Fahrwegen 16 1 und 16 2 auf die Verbindungsstelle 66 zu, die beide Fahrwege 16 1 und 16 2 zu einem einzigen Fahrweg 16 vereinigt.
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Bei Annäherung an die Verbindungsstelle 66 erreichen die Einzelfahrzeuge 12 und 14 eine Verbindungsvorbereitungszone VVZ, in welcher die Einzelfahrzeuge 12 und 14 über die Datentransferverbindung 50 der fernwirkenden Kupplung 20 bereits miteinander kommunizieren und in welcher sich die Einzelfahrzeuge 12 und 14 so auf die Verbindungsstelle 66 zu bewegen, dass die fernwirkende Kupplung 20 über die Datentransferverbindung 50 in einer Verbindungsfunktion arbeiten kann, in welcher die fernwirkende Kupplung 20 durch die Steuereinheiten 32 und 34, welcher die Geschwindigkeit der Einzelfahrzeuge 12, 14 über die von diesen angesteuerten Antriebe 36 und 38 und die Entfernung der Einzelfahrzeuge 12 und 14 von der Verbindungsstelle beispielsweise über ein GPS-System ermitteln können, bewirkt, dass die Einzelfahrzeuge 12 und 14 in einem zeitlichen Verbindungsabstand VA die Verbindungsstelle 66 erreichen, wobei der zeitliche Verbindungsabstand VA so groß gewählt ist, dass die Einzelfahrzeuge 12 und 14 kollisionsfrei die Verbindungsstelle 66 passieren können und außerdem die Verbindungsstelle 66 noch von einer ersten Stellung, in welcher sie das erste Einzelfahrzeug 12 von dem Fahrweg 16 1 auf den Fahrweg 16 führt, in eine zweite Stellung umgestellt werden kann, in welcher diese das zweite Fahrzeug 14 von dem zweiten Fahrweg 16 2 auf den gemeinsamen Fahrweg 16 führt.
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Nach Passieren der Verbindungsstelle 66 bewegen sich die Einzelfahrzeuge 12 und 14 noch zunächst mit einem Abstand A voneinander, der nach einem durch das Passieren der Verbindungsstelle 66 ausgelösten Umschalten der fernwirkenden Kupplung 20 auf die Kupplungsfunktion auf den geometrischen Fahrabstand FA reduziert wird, wie er in dem Fahrzeugverband 10 vorliegen soll.
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Hierbei arbeitet dann die fernwirkende Kupplung 20 in gleicher Weise wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben.
