DE102011011536A1 - Method for operating train for transporting people or goods, involves using vehicles independent of schedules and signals such that vehicles follow junction of preceding driving unit and evade succeeding driving unit at branching unit - Google Patents
Method for operating train for transporting people or goods, involves using vehicles independent of schedules and signals such that vehicles follow junction of preceding driving unit and evade succeeding driving unit at branching unit Download PDFInfo
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Abstract
Description
Transportsysteme haben die Aufgabe, Personen oder Güter von einem Ort A zu einem Ort B zu befördern. Dazu werden nicht nur Tranportmittel(Fahrzeuge) und Transportanlagen(Fahrwege) benötigt. Ganz wesentlich ist, wie Fahrzeuge und Fahrwege genutzt und betrieben werden. Das Betriebsverfahren legt fest, welches Fahrzeug auf welcher Strecke, wann und wie schnell fahren soll. Das Betriebsverfahren ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit und die Attraktivität eines Transportsystems.Transport systems have the task to transport people or goods from a place A to a place B. This not only means of transport (vehicles) and transport systems (routes) are needed. It is very important how vehicles and infrastructure are used and operated. The operating procedure determines which vehicle should travel on which route, when and how fast. The operating procedure is decisive for the efficiency and attractiveness of a transport system.
Stand der TechnikState of the art
Es ist bekannt, daß die Eisenbahnen den Betrieb fahrwegseitig verwalten. Sie weisen Fahrzeugen zwingend im vorhinein bestimmte Gleisabschnitte für bestimmte Zeitintervalle zu. Die Orts-u. Zeit-Bindung wird Fahrplan genannt. Der Fahrplan ist ein Steuerprogramm. Steuerungen haben keine Rückkopplung. Sie gehen davon aus, daß eingestellte Größen tatsächlich auch den gewünschten Zustand im System bewirken. In Wirklichkeit lassen sich Unregelmäßigkeiten nicht vermeiden. Der sich ergebende Zustand ist ein anderer als der gewünschte Zustand. Zum Ausgleich werden im Steuerprogramm(Fahrplan) Zeit- u. Raumreserven eingeplant.It is known that the railways manage the operation of the roadside. They obligatorily assign vehicles certain track sections in advance for certain time intervals. The place u. Time-binding is called timetable. The timetable is a control program. Controls have no feedback. They assume that set values actually cause the desired state in the system. In fact, irregularities can not be avoided. The resulting condition is other than the desired condition. To compensate in the control program (timetable) time u. Space reserves scheduled.
Das fahrwegseitig- und fahrplangesteuerte Betriebsverfahren gilt in der Fachwelt als unumstößliche und systembedingte Notwendigkeit der Betriebsführung von Eisenbahnen. Es wird dogmatisch verteidigt. (
In der Mathematik werden schnelle Verfahren für äußerst komplexe Aufgaben z. B. der Kombinatorik entwickelt. Sie vereinfachen die Probleme und lösen sie im Prinzip auf umgekehrtem Weg vom gewünschten Ergebnis her. (
Kritik des Standes der TechnikCriticism of the prior art
Durch Zeit- und Raumreserven werden Fahrwege unnötig blockiert. Es entstehen ungenutzte Lücken im Betriebsablauf. Bei normalem, fahrplanmässig geplantem Betriebsablauf sind die Betriebslücken gleich lang und gleichmäßig verteilt. Bei unregelmäßigem Betriebsablauf verändern sich Längen und Lagen der Betriebslücken. Betriebslücken verlängern sich vor einer verspäteten Fahrt; sie verkürzen sich hinter einer verspäteten Fahrt. Betriebslücken sind verschenkte Zeit. Sie mindern die Kapazität und die Attraktivität eines Systems.Time and space reserves unnecessarily block routes. There are unused gaps in the operation. In normal, timetable scheduled operation, the operating gaps are the same length and evenly distributed. In the case of irregular operation, lengths and locations of the operational gaps change. Operational gaps extend before a delayed journey; they shorten themselves behind a delayed ride. Company gaps are wasted time. They reduce the capacity and attractiveness of a system.
Darüberhinaus erfordern die technischen Einrichtungen der fahrwegseitigen Steuerung – als da sind Stellwerke, Signale, örtliche und zentrale Planungs- und Dispositionsstellen- einen erheblichen Investitions- und Betriebsaufwand. Wo diese Einrichtungen nur zum Teil installiert sind oder fehlen, ist nur eingschänkter Betrieb bei vergleichsweise niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und erheblicher Kapazitätseinbuße möglich.In addition, require the technical facilities of the lane-side control - as there are interlockings, signals, local and central planning and Dispositionsstellen- a considerable investment and operating costs. Where these facilities are only partially installed or missing, only eingschänkter operation at relatively low speeds and considerable capacity loss is possible.
Aufgabenstellungtask
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die prinzipbedingten Nachteile des fahrweggestützten und fahrplangesteuerten Betriebsverfahrens zu beseitigen.The invention has for its object to eliminate the inherent disadvantages of the route-based and timetable-controlled operating method.
Lösungsolution
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß selbstangetriebene, selbstorganisierende autonome Fahrzeuge, insbesondere Einzelwagen des Güterverkehrs, Betriebslücken ohne Störung des konventionellen fahrplangeteuerten Betriebes nutzen, indem sie der vorausfahrenden Fahreinheit an einer Verknüpfung(Einfahrt) sobald und so schnell wie möglich folgen und der nachfolgenden Fahreinheit, ohne deren Fahrtablauf zu behindern, an einer geeigneten Verzweigung (Ausfahrt) ausweichen.The object is achieved in that self-propelled, self-organizing autonomous vehicles, especially individual wagons of freight traffic, use gaps without disturbing the conventional timetable-controlled operation by the lead vehicle driving at a shortcut (entrance) as soon as possible and follow as soon as possible and the subsequent drive unit , without hindering their journey, dodge at a suitable junction (exit).
Die der Erfindung zugrundeliegenden Ideen und Überlegungen werden über die Zwischenschritte Idee-Logik-Algorithmus-Rechenprogramm in von Rechnern anwendbare Form transfomiert.The ideas and considerations on which the invention is based are transformed via the intermediate steps idea-logic-algorithm-computation program into a form applicable by computers.
Logik ist die auf ein Ziel orientierte, auf Ausführbarkeit geprüfte und in eindeutige Festlegungen überführte Abfolge.Logic is the goal-oriented, feasibility-tested, and unambiguous sequence.
Algorithmus bezeichnet einen Satz mathematischer Formeln, die alle Einflüsse berücksichtigen.Algorithm is a set of mathematical formulas that takes into account all influences.
Das Rechenprogramm ist die Anweisung für maschinell sich selbstausführende und beliebig oft wiederholende Rechenvorgänge nach dem im Algorithmus festgelegten Schema.The calculation program is the instruction for automatically self-executing and arbitrarily often repeated computations according to the scheme defined in the algorithm.
Die in der Anwendung von Rechnern auf den Fahrzeugen kontinuierlich erzeugten Rechenergebnisse bestimmen fahrzeug-, orts-, zeit- und situationsabhägig wann, wo, wie schnell und wie weit selbsttätig, automatisch ohne menschliche Mitwirkung gefahren wird.The calculation results continuously generated in the application of computers on the vehicles determine when, where, how fast and how far automatically automatically without human participation, depending on the vehicle, location, time and situation.
Das neue Betriebssystem wird mit den Begriffen 'Behinderungsfreie Betriebslückennutzung BBN' im 'Selbstorganisierenden Güterverkehr SOG' beschrieben.The new operating system is described by the terms 'Disability-free operational utilization BBN' in 'Self-Organizing Freight SOG'.
Erzielbare Vorteile Achievable benefits
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vielfältig. Durch die Verlagerung der Betriebsführung vom Fahrweg auf selbsttätige, autonome Fahrzeuge ist am Fahrweg nur minimale streckenseitige betriebstechnische Ausrüstung erfoderlich und Eisenbahnbetrieb höchsten Anspruchs möglich.The achievable with the invention advantages are many. Due to the relocation of the management of the infrastructure on autonomous vehicles, only minimal trackside operating equipment is erfoderlich on the track and railway operation highest claim possible.
Der in Echtzeit in Sekundenbruchteilen sich wiederholende Abgleich von Fahrzuständen des jeweils vor- und nachfahrenden Fahrzeugs mit den eigenen Fahrzustandsdaten durch das Betriebssystem an Bord autonomer Fahrzeuge macht Planung, Ablauf und Sicherung des Eisenbahnbetriebs praktisch zu synchronen Vorgängen. Damit sind Fahrplan, Ablauf und Sicherung identisch. Eine einzige Technik zur Regelung des Ablaufs ersetzt den gesamten Aufwand für Planung und Sicherung. Jederzeitiger Fahrtbeginn, kurze Beföderunsdauern, große Fahrtenhäufigkeit und hohe Leistungsfähigkeit auf Hauptstrecken, Nebenstrecken und von und zu Gleisanschlüssen sind möglich.The real-time in fractions of a second repetitive adjustment of driving conditions of each leading and trailing vehicle with its own driving condition data by the operating system on board autonomous vehicles makes planning, running and securing the railway operation practically synchronous operations. This means that the timetable, sequence and backup are identical. A single technique to control the process replaces the entire planning and backup effort. Any start of the journey, short duration of service, large number of journeys and high performance on main lines, secondary routes and to and from railway sidings are possible.
Wegen der mit dem Gegenstand der Erfindung erzielbaren Vorteile ist der autonome selbstorganisierende Güterverkehr für den Einzelwagenladungsverkehr der Eisenbahnen attraktiv und wettbewerbsfähig und Angeboten anderer Verkehrssysteme u. U. sogar weit überlegen.Because of the achievable with the object of the invention advantages of autonomous self-organizing freight transport for rail car freight traffic of the railways is attractive and competitive and offers other transport systems u. U. even far superior.
Ausführungsbeispieleembodiments
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below.
Das Betriebssystem
Der kürzeste Sicherheitsabstand von Fahrzeug
Mit diesen Vorkenntnissen kann das Betriebssystem
Der Sicherheitsabstand des Fahrzeugs
Während der Fahrdauer dAB, in der Fahrzeug
Im selben Zeitinterval dAB duchfährt das nachfolgende Fahrzeug
Für die weitere Betrachtung ist eine Zeitzählung hilfreich.For further consideration, a time counting is helpful.
Die Zeitzählung beginnt zum Zeitpunkt T0, zu dem am Startort A von Fahrzeug
Fahrzeug
Fahrzeug
Fahrzeug
Zum Zeitpunkt T = T0 darf
Fahrzeug
Analog zum entwickelten Beispiel lassen sich alle anderen im Eisenbahnbetrieb vorkommenden Betriebsfälle lösen.Analogous to the example developed, all other operating cases occurring in railway operations can be solved.
In
Zum Ausweichen muß das selbstorganisierende Fahrzeug
Bis zum Zeitpunkt T = T0 + dAC hat
Fahrzeug
darf sich der Weiche
allowed the
Zum Zeitpunkt T = T0 darf
Fahrzeug
Fahrzeug
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- vorfahrendes Fahrzeugmoving vehicle
- 22
- nachfahrendes Fahrzeugfollowing vehicle
- 2.12.1
-
Anfahrstrecke Fzg
2 Approach Fzg 2 - 2.22.2
-
Bremsstrecke Fzg
2 Braking distance Fzg 2 - 2.102.10
-
Fahrstrecke Fzg
2 während Weiche10 umstelltDrivingdistance vehicle 2 while soft10 surrounded - 33
- selbstorganisierendes Fahrzeugself-organizing vehicle
- 3.13.1
-
Anfahrstrecke Fzg
3 Approach Fzg 3 - 3.23.2
-
Bremsstrecke Fzg
3 Braking distance Fzg 3 - 3.103.10
-
Fahrstrecke Fzg
3 während Weiche10 umstelltDrivingdistance vehicle 3 while soft10 surrounded - 44
- Betriebssystemoperating system
- 55
- (Verknüpfungs-)WeicheUp (shortcut) Soft
- 5.15.1
- Weichenlänge StammgleisTurnout trunk track
- 5.25.2
- Weichenlänge ZweiggleisTurnout branch track
- 5/105.10
-
Entfernung Weiche
5 bis Weiche10 Distance switch 5 to soft10 - 5/115/11
-
Entfernung Weiche
5 bis Weiche11 Distance switch 5 to soft11 - 66
- Grenzzeichenboundary markers
- 77
- Funksignalradio signal
- 88th
-
Fahrort Fzg
1 Location Fzg 1 - 99
-
Fahrort Fzg
2 Location Fzg 2 - 1010
- (Verzweigungs-)Weiche(Branching) Soft
- 10.110.1
- Weichenlänge StammgleisTurnout trunk track
- 10.210.2
- Weichenläge ZweiggleisTurnouts branch track
- 1111
- (Verknüpfungs-)WeicheUp (shortcut) Soft
- 11.111.1
- Weichenlänge StammgleisTurnout trunk track
- 11.211.2
- Weichenlänge ZweiggleisTurnout branch track
- AA
-
Startort A Fzg
3 Starting point AFzg 3 - BB
-
B Ausweich-(Ziel-)ort B Fzg
3 B Dodge (destination)location B Fzg 3 - CC
-
C Ausweich-(Ziel-)ort C Fzg
3 C alternate (destination)location C veh 3 - dABd AB
-
Fahrdauer Fzg
3 von A nach BDuration ofvehicle 3 from a to B - dACdAC
-
Fahrdauer Fzg
3 von A nach CDuration ofvehicle 3 from A to C - s1s1
-
Fahrstrecke Fzg
1 während dAB oder dACDrivingdistance vehicle 1 while dAB or dAC - s2s2
-
Fahrstrecke Fzg
2 während dAB oder dAC T Zeitpunkt (Uhrzeit)Drivingdistance vehicle 2 during dAB or dAC T time (time) - T0T0
-
Startzeitpunkt Fzg
3 in AStarttime Fzg 3 in A
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
-
Zeitschrift Eisenbahntechn. Rdsch. Jahrg. 59 2010) Heft 10, S. 669 [0003] Journal Eisenbahntechn. Rdsch. Jahrg. 59 2010)
Issue 10, p. 669 [0003] - FAZ Nr. 33, 04. Mrz. 2009, S. N2 [0004] FAZ No. 33, 04. Mar. 2009, p. N2 [0004]
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201110011536 DE102011011536A1 (en) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | Method for operating train for transporting people or goods, involves using vehicles independent of schedules and signals such that vehicles follow junction of preceding driving unit and evade succeeding driving unit at branching unit |
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DE201110011536 DE102011011536A1 (en) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | Method for operating train for transporting people or goods, involves using vehicles independent of schedules and signals such that vehicles follow junction of preceding driving unit and evade succeeding driving unit at branching unit |
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DE102011011536A1 true DE102011011536A1 (en) | 2012-08-23 |
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DE201110011536 Withdrawn DE102011011536A1 (en) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | Method for operating train for transporting people or goods, involves using vehicles independent of schedules and signals such that vehicles follow junction of preceding driving unit and evade succeeding driving unit at branching unit |
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Country | Link |
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DE (1) | DE102011011536A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108819990A (en) * | 2018-05-28 | 2018-11-16 | 丁昆 | Yard integrated control system |
-
2011
- 2011-02-17 DE DE201110011536 patent/DE102011011536A1/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
FAZ Nr. 33, 04. Mrz. 2009, S. N2 |
Zeitschrift Eisenbahntechn. Rdsch. Jahrg. 59 2010) Heft 10, S. 669 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108819990A (en) * | 2018-05-28 | 2018-11-16 | 丁昆 | Yard integrated control system |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20130903 |