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Stand der Technik
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Beim Zusammenstellen von Zügen, die aus mehreren Wagen, insbesondere Güterwagen, gebildet werden, kommt häufig ein Verfahren zum Einsatz, bei dem einzelne Wagen auf das jeweils zugeordnete Gleis einer Zugbildungsanlage verbracht werden, wo sie entweder durch Ausrollen zum Stehen kommen oder durch Rangiermitarbeiter mittels eines Hemmschuhs gebremst werden. Die Wagen werden beim Verbringen im Regelfall nicht von Rangierloks geschoben, sondern rollen selbsttätig. Den hierfür benötigten Anfangsimpuls erhalten die Wagen entweder durch Anschieben mit einer Rangierlok, oder indem sie einen Ablaufberg hinunterrollen. Reicht der Anfangsimpuls der Wagen nicht aus um eine vorgesehene Endposition auf dem entsprechenden Gleis der Zugbildungsanlage zu erreichen, entstehen Lücken zwischen den einzelnen Wagen, die einen Wagenverband bilden sollen. Lücken entstehen ebenfalls, wenn einzelne Wagen auf bereits auf dem Gleis befindliche Wagen auffahren und in Folge der Impulserhaltung die bereits stehenden Wagen nach vorne bewegt werden. Durch Stauchen und Wiederausdehnung der Puffer wird eine Beherrschung der Lückenbildung zusätzlich erschwert.
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Es ist daher gängige Praxis, die auf einem Gleis befindlichen Wagen zusammenzuschieben, bevor durch Verbinden der Kupplungen unter den Wagen der Wagenverband gebildet werden kann. Für einen Lokführer einer hierfür verwendeten Rangierlok ist vom Führerstand der Rangierlok nicht einsehbar, wie weit er den ersten Wagen des späteren Wagenverbandes, also den Wagen, der direkt an die Rangierlok anschließt, nach vorne schieben muss um alle Wagen des Wagenverbandes derart zusammenzuschieben, dass sie Puffer an Puffer zum Stehen kommen. Das Zusammenschieben benötigt also Unterstützung von Rangierern, die überprüfen, ob alle Wagen in gewünschter Position stehen. Eine Automatisierung der Zugbildung ist ausgehend von diesem Verfahren nicht möglich.
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Es besteht daher bedarf, ein Verfahren zum Anordnen von Wagen auf einem Gleisabschnitt bereitzustellen, dass eine automatisierte Zugbildung zuverlässig ermöglicht.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Anordnen von Wagen auf einem Gleisabschnitt hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Rangierlok die Wagen in Abhängigkeit eines Signals eines Fernwirkungssensors bewegt, wobei der Fernwirkungssensor ortsfest derart angeordnet ist, dass er den Gleisabschnitt überwacht. Die ortsfeste Anordnung des Fernwirkungssensors hat insbesondere den Vorteil, dass Positionen der Wagen erfasst werden könne, ohne dass die Erfassbarkeit der Positionen davon abhängt, dass eine Sichtbeziehung zwischen der Rangierlok und den Wagen gegeben sein muss.
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Unter Fernwikungssensor sei im Folgenden jeder Sensor verstanden, der Objekte, die sich in einem Sichtfeld des Fernwirkungssensors befinden erkennen kann, indem er akustische oder elektromagnetische Wellen erfasst, die von den Objekten emittiert werden. Insbesondere kann es sich bei dem Fernwirkungssensor um einen Sensor handeln, der die akustischen oder elektromagnetischen Wellen aktiv aussendet und Reflexionen der akustischen oder elektromagnetischen Wellen erfasst.
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Vorteilhafterweise findet das erfindungsgemäße Verfahren Anwendung, wenn sich die Wagen bereits auf dem Gleisabschnitt befinden, bevor die Rangierlok die Wagen bewegt.
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Vorteilhaft ist, wenn die Wagen mittels eines Ablaufberges oder eines Stoßvorgangs auf den Gleisabschnitt verbracht werden.
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Vorteilhaft ist, wenn durch das Bewegen der Wagen durch die Rangierlok die Wagen in eine Position verbracht werden, die es erlaubt, die Wagen durch Kuppeln jeweils zweier benachbarter Wagen zu einem Wagenverband zu verbinden. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn je zwei benachbarte Wagen derart dicht stehen, dass sich ihre Puffer berühren. Kupplungen von Güterwagen sind typischerweise so dimensioniert, dass in einem solchen Fall die Kupplungen zweier benachbarter Wagen verbunden werden können.
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Vorteilhaft ist, wenn mittels des Fernwirkungssensors vor oder während des Bewegens der Wagen durch die Rangierlok ein Stauchweg ermittelt wird, den die Rangierlok zurücklegen muss um die Wagen in eine Position zu verbringen, die es erlaubt, die Wagen durch Kuppeln jeweils zweier benachbarter Wagen zu einem Wagenverband zu verbinden. Unter Stauchweg ist dabei diejenige Strecke zu verstehen, die die auf die Wagen zufahrende Rangierlok nach Berührung des von ihr aus gesehen ersten Wagens noch zurücklegen muss, bis alle Wagen auf dem Gleisabschnitt derart positioniert sind, dass sich die Puffer von je zwei benachbarten Wagen berühren. Näherungsweise ergibt sich der Stauchweg also als Summe der Abstände zwischen je zwei benachbarten Wagen auf dem Gleisabschnitt. Eine Ermittlung des Stauchweges vor Bewegen der Wagen durch die Rangierlok ermöglicht eine besonders genaue Bestimmung des Stauchweges, da zum Zeitpunkt der Bestimmung die Wagen in Ruhe sind. Eine Ermittlung des Stauchweges während der Bewegung der Wagen durch die Rangierlok eröffnet die Möglichkeit einen Reststauchweg zu ermitteln, der zu jedem Zeitpunkt angibt, wie weit die Rangierlok noch fahren muss um alle Wagen in die zum Kuppeln benötigte Position zu verbringen.
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Vorteilhaft ist, wenn nach Zurücklegen des Stauchweges durch die Rangierlok mittels des Fernwirkungssensors überprüft wird, ob sich die Wagen in einer Position befinden, die es erlaubt, alle Wagen, die sich auf dem Gleisabschnitt befinden, durch Kuppeln jeweils zweier benachbarter Wagen zu einem Wagenverband zu verbinden. Insbesondere kann mittels des Fernwirkungssensors überprüft werden, ob sich ein von der Rangierlok maximal entfernt befindlicher Wagen, also der Wagen, der das Ende des Wagenverbands bilden soll, nach Kontakt von dessen Puffern und den Puffern des unmittelbar benachbarten Wagens in Bewegung setzt, sodass zwischen dem von der Rangierlok maximal entfernten Wagen und dem unmittelbar benachbarten Wagen erneut eine Lücke entsteht.
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Vorteilhaft ist, wenn mittels des Fernwirkungssensors ein Korrekturstauchweg ermittelt wird, den die Rangierlok zurücklegen muss um alle Wagen, die sich auf dem Gleisabschnitt befinden, in eine Position zu verbringen, die es erlaubt, die Wagen durch Kuppeln jeweils zweier benachbarter Wagen zu einem Wagenverband zu verbinden, Wobei die Ermittlung des Korrekturstauchwegs erfolgt, nachdem die Rangierlok den Stauchweg zurückgelegt hat. Die Ermittlung des Korrekturstauchwegs erfolgt dabei bevorzugter Weise anhand dergleichen Vorgehensweise wie die Ermittlung des Stauchwegs. In vorteilhafter Weiterbildung wird der Korrekturstauchweg wiederholt, also iterativ, gebildet.
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Vorteilhaft ist, wenn eine Geschwindigkeit der Rangierlok beim Zurücklegen des Korrekturstauchwegs auf einen Wert begrenzt ist, der unterhalb einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit der Rangierlok für das Zurücklegen des Stauchweges liegt. Der Korrekturstauchweg wird von der Rangierlok in Richtung der Wagen zurückgelegt. Durch eine Begrenzung der Geschwindigkeit der Rangierlok beim Zurücklegen des Korrekturstauchwegs wird verhindert, dass sich der letzte Wagen des Wagenverbands erneut nach einem Pufferkontakt von den restlichen auf dem Gleisabschnitt befindlichen Wagen löst. Vorteilhafterweise wird der Wert auf den die Geschwindigkeit begrenzt wird, experimentell ermittelt.
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Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung eines Signals einer Vielzahl von Fernwirkungssensoren ausgeführt. Durch eine Vielzahl von Fernwirkungssensoren kann der Gleisabschnitt lückenlos überwacht werden, insbesondere dann, wenn die Vielzahl der Fernwirkungssensoren derart angeordnet ist, dass sich die einzelnen Sichtfelder der Fernwirkungssensoren im Bereich des Gleisabschnitts überlappen.
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Vorteilhaft ist eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
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Vorteilhaft ist, wenn die Vorrichtung derart beschaffen ist, dass es sich bei dem Fernwirkungssensor um einen Radarsensor oder einen Videosensor oder einen Lidarsensor handelt.
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Vorteilhaft ist eine Vorrichtung, bei der der Fernwirkungssensor neben dem Gleisabschnitt angeordnet ist. Aus dieser Position ist eine besonders effiziente und robuste Überwachung des zu überwachenden Gleisabschnitts möglich.
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Vorteilhaft ist eine Vorrichtung, die eine Vielzahl von Fernwirkungssensoren umfasst, die ortsfest derart angeordnet sind, dass sie den Gleisabschnitt überwachen. Besonders vorteilhaft ist dabei, die Vielzahl von Fernwirkungssensoren derart anzuordnen, dass sich die Sichtbereiche der Fernwirkungssensoren im Bereich des Gleisabschnitts überlappen. Somit kann eine lückenlose Überwachung einer gesamten Fahrstraße gewährleistet werden.
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Vorteilhaft sind außerdem ein Computerprogramm, das eingerichtet ist, jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen sowie ein Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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Figurenliste
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- 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, die eingerichtet ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Rangierlok (10), die sich zusammen mit Wagen (20, 21, 22) auf einem Gleisabschnitt (30) befindet. Zwischen jeweils zwei benachbarten Wagen (20, 21, 22) befindet sich je ein Abstand (28, 29) in Form einer Lücke. Die Rangierlok (10) umfasst eine Steuereinheit (12), die wiederum ein Speichermedium (14) umfasst. Die Rangierlok (10) umfasst ferner eine Empfangseinheit (16), die über eine Signalleitung mit der Steuereinheit (12) in Verbindung steht.
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1 zeigt außerdem eine ortsfeste Vorrichtung, die eingerichtet ist, einen Gleisabschnitt (30) zu überwachen. Die Vorrichtung umfasst eine Sendeeinheit (45), die mit einer Vielzahl von Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) über eine Signalleitung verbunden ist. Die Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) sind derart angeordnet, dass ihr jeweiliges Sichtfeld (46) in Richtung des Gleisabschnitts (30) zeigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das Sichtfeld (46) in 1 nur im Falle des Fernwirkungssensors 42 explizit mit Bezugszeichen angegeben.
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Mittels der Empfangseinheit (16) und der Sendeeinheit (45) kann eine Verbindung zwischen der Steuereinheit (12) und den Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) hergestellt werden.
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In bevorzugter Weiterbildung handelt es sich bei den Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) um Radarsensoren.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Die in 1 dargestellte Situation entspricht der Situation zu Beginn des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In einem ersten Schritt wird mittels der Signale der Fernwirkungssensoren (41, 42, 43) der Gleisabschnitt (30) abgetastet und die Position und Größe der Wagen (20, 21, 22) ermittelt. Der erste Schritt findet entweder zu einem Zeitpunkt statt, zu dem die Rangierlok (10) sich nicht im Sichtfeld (46) eines der Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) befindet, oder die die Rangierlok (10) wird anhand einer spezifischen Rückstreuung als Rangierlok (10) erkannt. Die Rangierlok (10) wird somit insbesondere nicht als Wagen aufgefasst.
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In einem zweiten Schritt werden die Abstände (28, 29) zwischen den Wagen (20, 21, 22) bestimmt, indem ausgehend von den Signalen der Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) die lateralen Abstände zwischen den als Wagen (20, 21, 22) erkannten Strukturen ermittelt werden.
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In einem dritten Schritt wird ein Stauchweg berechnet, indem die Abstände (28, 29) zwischen je zwei benachbarten Wagen (20, 21, 22) aufsummiert werden. In einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Stauchweg anschließend um einen empirisch Korrekturwert korrigiert, der beispielsweise empirisch ermittelt werden kann und der Tatsache Rechnung trägt, dass Puffer der Wagen (20, 21, 22) gestaucht werden können, sodass sich eine Länge der Wagen (20, 21, 22) effektiv verkürzt, falls zumindest ein Teil der Wagen (20, 21, 22) von der Rangierlok (10) geschoben wird.
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In einem vierten Schritt startet die Rangierlok (10) eine Bewegung in Richtung der Wagen (20, 21, 22). Sobald die Rangierlok (10) einen Kontakt zum ersten Wagen (20) hergestellt hat, setzt sie ihre Fahrt in gleicher Richtung fort und legt eine Strecke zurück, die dem Stauchweg entspricht. Das Herstellen des Kontakts zum ersten Wagen (20) kann beispielsweise durch einen Erschütterungssensor, der sich an der Rangierlok (10) befindet erfasst werden. Alternativ kann das Herstellen des Kontakts auch mittels der Signale der Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) erfasst werden.
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Nachdem die Rangierlok (10) den ersten Wagen (20) um den Stauchweg in Richtung der weiteren Wagen (21, 22) verschoben hat, wird die Bewegung der Rangierlok (10) beendet. In einem fünften Schritt wird mittels der Signale der Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) erfasst, ob sich die Wagen (20, 21, 22) in einer Position befinden, die ein Kuppeln der Wagen (20, 21, 22) zu einem Wagenverband erlaubt. Hierfür kann vorteilhafterweise bestimmt werden, ob sich die Puffer der Wagen (20, 21, 22) berühren. Wird im fünften Schritt ermittelt, dass sich die Wagen (20, 21, 22) nicht in einer Position befinden, die ein Kuppeln der Wagen (20, 21, 22) zu einem Wagenverband erlaubt, wird ein sechster Schritt ausgeführt. Andernfalls endet das Verfahren.
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Im sechsten Schritt wird mittels der Signale der Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) ein Korrekturstauchweg ermittelt. Hierfür wird das Vorgehen des dritten Schritts wiederholt.
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In einem siebten Schritt startet die Rangierlok (10) erneut eine Bewegung in Richtung der Wagen (20, 21, 22) gemäß Schritt vier, wobei die Geschwindigkeit der Rangierlok (10) auf einen Wert begrenzt ist, der unterhalb einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit der Rangierlok für das Zurücklegen des Stauchweges liegt. Nach Zurücklegen des Korrekturstauchwegs wird die Bewegung der Rangierlok (10) beendet.
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Anschließend wird erneut der fünfte Schritt ausgeführt. Endet das Verfahren, weil mittels der Signale der Fernwirkungssensoren (40, 41, 42) erkannt wurde, dass sich die Wagen (20, 21, 22) in eine Position befinden, die es erlaubt, die Wagen (20, 21, 22) durch Kuppeln jeweils zweier benachbarter Wagen (20, 21, 22) zu einem Wagenverband zu verbinden, werden die Wagen (20, 21, 22) zu einem Wagenverband gekuppelt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise durch die Steuereinheit (12) der Rangierlok (10) ausgeführt werden, indem ein entsprechend eingerichtetes Computerprogramm auf der Steuereinheit (12) abläuft. Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren durch eine Recheneinheit ausgeführt werden, die einen Teil der Sendeeinheit (45) bildet. Weiterhin alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren durch eine externe Recheneinheit ausgeführt werden, bei der es sich insbesondere um eine Recheneinheit einer Leitstelle handeln kann, indem ein entsprechend eingerichtetes Computerprogramm auf der externen Recheneinheit abläuft.
