DE1938511B2

DE1938511B2 - Einrichtung zum Ermitteln von SoU-Geschwindigkeitswerten für Nahverkehrsbahnen

Info

Publication number: DE1938511B2
Application number: DE1938511A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 3300 Braunschweig Kupper
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-07-29
Filing date: 1969-07-29
Publication date: 1978-09-07
Also published as: AT297093B; DE1938511A1; DE1938511C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ermitteln von Soll-Geschwindigkeitswerten für Nahverkehrsbahnen, bei der ein Rechner unter Berücksichtigung des Fahrplanes in Abhängigkeit von der jeweiligen Haltedauer eines Zuges an einer Haltestelle nur bei pünktlichem Erreichen der Haltestelle denjenigen Soll-Geschwindigkeitswert über eine Einrichtung zur ortsselektiven Zugbeeinflussung auf den Zug ausgibt, der bei der Fahrt des Zuges bis zur folgenden Haltestelle zwecks wirtschaftlicher Fahrweise nicht bis zu einer höchstzulässigen Geschwindigkeit überschritten werden soll.

Bei Nahverkehrsbahnen ist die Haltezeit an den Haltestellen im Gegensatz zu den Fernbahnen im Verhältnis zur Fahrzeit sehr groß. Die Haltezeit wird außerdem noch größer, wenn die Züge nur wenige Sekunden später an den Haltestellen ankommen als es der Fahrplan vorschreibt, da die Zahl der wartenden Fahrgäste, die diesen Zug benutzen wollen, sich weiter vergrößert hat Hinzu kommt noch, daß das Einsteigen in einen stärker besetzten Zug auch mehr Zeit in Anspruch nimmt Aus diesen Tatsachen ist zu erkennen, daß es von großer Wichtigkeit ist, daß die Züge mit sehr großer Genauigkeit den vorgeschriebenen Fahrplan einhalten, damit der Verkehr, insbesondere bei Strekkenvereinigungen, flüssig bleibt und die Züge wirtschaftlich fahren können.

Auf der anderen Seite soll bei diesen Nahverkehrsbahnen mit elektrischer Zugförderung die Fahrweise der Züge so sein, daß diese mit möglichst geringem Energieverbrauch auskommen. Es ist allgemein bekannt, daß verhältnismäßig viel Energie gespart werden

^2r> kann, wenn für die Züge keine hohe Spitzengeschwindigkeit vorgeschrieben wird. Dies ist ohnehin nicht zweckmäßig, weil bei derartigen Stadtschnellbahnen der Abstand zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Haltestellen nicht groß ist. Trotzdem muß die Geschwindigkeit so gewählt bzw. vorgeschrieben werden, daß der bestehende Fahrplan auch bei unterschiedlichen Haltedauern an den Haltestellen eingehalten werden kann.

In den Nachrichtentechnischen Fachberichten Band 34, 1967, Fernwirktechnik VII, Seite 89 bis 90, ist ein Verfahren zum wirtschaftlichen Fahren näher erläutert. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Züge stets fahrplanmäßig an einer Haltestelle ankommen. In Abhängigkeit vom Zeitraum zwischen dem fahrplanmä-

ßigen Ankunftszeitpunkt eines Zuges an der betreffenden Haltestelle und dem Abfahrtzeitpunkt, der im wesentlichen von der Zeitdauer des Ein- und Aussteigens abhängt, wird über ein Zugbeeinflussungssystem auf den Zug ein Wert derjenigen Geschwindigkeit

übertragen, die bis zur folgenden Haltestelle nicht überschritten werden soll. Wenn der Zug nur eine geringe Wartezeit hat, braucht er nur auf eine verhältnismäßig kleine Geschwindigkeit beschleunigt zu werden, mit der er dann weiterrollt und aus der er beim Erreichen der folgenden Haltestelle abgebremst wird. Hiermit läßt sich ein optimales wirtschaftliches Fahren erreichen.

Bei einem derartigen Verfahren ergeben sich jedoch dann Schwierigkeiten, wenn ein Zug nicht fahrplangerecht an einer Haltestelle ankommt, sondern sich um eine oder mehrere Zugfolgezeiten verspätet. In dem Fall erhält der Zug auch nur in Abhängigkeit von der Haltedauer an der Haltestelle seinen speziellen Geschwindigkeitswert für die wirtschaftliche Fahrweise, weil die Einrichtung zum Ausgeben der Geschwindigkeitswerte nicht unterscheiden kann zwischen einem fahrplanmäßig und einem um eine oder mehrere Zugfolgezeiten verspäteten Zug. Daraus resultiert, daß eine einmal aufgetretene Verspätung um zumindest eine Zugfolgäzeit nicht mehr aufgeholt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben, die Züge ermittelt, welche um eine oder mehrere Zugfolgezeiten verspätet an einer

Haltestelle ankommen und die ein diesbezügliches Kennzeichen bildet.

In der CH-PS 4 57 537 ist eine Einrichtung zum Senken des Energieverbrauchs bei Nahverkehrsbahnen in Verbindung mit einem Zugbeeinflussungssystem beschrieben. Die Problematik des Auflösens von Stauungen wird nicht behandelt

Die DE-Zeitschrift »BBC-Nachrichten« 1964, Mai, S. 232, rechte Spalte, beschreibt in den Absätzen 1 bis 4 nur die Fahrweise, die Streckenbelegung sowie die Betriebs- ι ο überwachung bei Stadtschnellbahnen und U-Bahnen. Es sind keine Hinweise oder Anregungen enthalten, wie Züge erkannt werden können, die um eine oder mehrere Zugfolgezeiten verspätet an einer Haltestelle ankommen, ι^r·

Die Zugfolge- und Fahrzeitregelung bei sämtlichen Zügen einer Nahverkehrsstrecke ohne und mit Zweigstrecken sind in der DE-Zeitschrift »Glasers Annalen«, 1968, H. 7/8, S. 258, 259 näher beschrieben. Voraussetzung für die genannten Regelungsaufgaben ist jedoch eine zugselektive Überwachung, die bei der in der Einleitung zitierten Einrichtung nicht vorausgesetzt wird. Das Auflösen von Stauungen bei Nahverkehrsbahnen ist nicht beschrieben.

Eine Einrichtung zum Lösen der obengenannten 2^r> Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der von einem Fahrplangeber für eine Haltestelle von einem vorgegebenen Zeitpunkt an markierten Zugfahrten mit der Zahl der seit dem Zeitpunkt an der Haltestelle gewesenen Züge vergli- ic chen wird.

Da die für den Vergleich bereitszustellenden Informationen vorhanden bzw. leicht zu erstellen sind, bietet sich mit der obengenannten Einrichtung eine ausgezeichnete Möglichkeit, verspätet an einer Haltestelle ;> ankommende Züge ohne manuelles Eingreifen wieder in den Fahrplan einzugliedern, so daß nach dem Passieren einer oder mehrerer Haltestellen der Zug wieder fahrplangerecht fährt.

Eine zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung ίο der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Haltestelle zwei Zählwerke mit gleichem Zählvolumen zugeordnet sind, von denen das eine Zählwerk durch alle für die betreffende Haltestelle vorgesehenen Markierungsimpulse des allen Haltestellen gemeinsa- c; men Fahrplangebers und das andere Zählwerk jeweils bei einem Kennzeichen fortschaltbar ist, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird und daß an die einzelnen gleichwertigen Zählerstufen der beiden Zählwerke je ein Vergleicher angeschlossen ist, ίο die mit einer ersten logischen Schaltung zum Ausgeben des Soll-Geschwindigkeitswertes bei Übereinstimmung der Stellungen zweier eingestellter, gleichwertiger Zählerstufen und einer zweiten logischen Schaltung zum Ausgeben des höchstzulässigen Geschwindigkeits- π wertes bei Nichtübereinstimmung verbunden sind.

Das Zählvolumen der beiden Zählwerke bestimmt, bis zu welcher Verspätung die Anlage korrekt arbeitet. Wenn angenommen wird, das Verspätungen von maximal drei Zugfolgezeiten vorkommen können, w) reichen Zählwerke mit maximal drei Zählerstufen aus. Hieraus ist zu erkennen, daß der zusätzliche Aufwand durch die Zählwerke gering bleibt.

Der Aufwand kann jedoch noch weiter verringert werden durch eine andere vorteilhafte Ausgestaltung, h"> die dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Haltestelle ein vor- und rückwärts fortschaltbares Zählwerk zugeordnet ist, das für die eine Fortschaltrichtung alle für die betreffende Haltestelle vorgesehenen Markierungsimpulse des allen Haltestellen gemeinsamen Fahrplangebers und für die andere Fortschaltrichtung jeweils ein Kennzeichen erhält, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird und daß an eine bei Grundstellung des Zählwerkes eingestellte Zählerstufe eine erste logische Schaltung zum Ausgeben des Soll-Geschwindigkeitswertes angeschlossen sowie eine zweite logische Schaltung vorgesehen ist, die bei außerhalb der Grundstellung befindlichem Zählwerk den höchstzulässigen Geschwindigkeitswert ausgibt.

Bei dieser Ausführungsform ist also nur ein Zählwerk vorgesehen, wodurch sich die bei der obengenannten Einrichtung erforderlichen Vergleicher erübrigen.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Einrichtung mit zwei Zählwerken und diesen nachgeschalteten Vergleichern und logischen Schaltungen, und

F i g. 2 eine Einrichtung mit nur einem Zählwerk und diesem nachgeschalteten logischen Schaltungen — jeweils für eine Haltestelle —.

Die Einrichtung nach F i g. 1 zeigt im wesentlichen diejenigen Bestandteile, die jeder Haltestelle zugeordnet werden. Davon ausgenommen ist ein allen Haltestellen gemeinsamer Fahrplangeber 1, der für eine Haltestelle dann einen Markierungsimpuls über die Leitung L1 abgibt, wenn gemäß Fahrplan an dieser Haltestelle ein Zug eintreffen muß. Über die anderen angedeute\en Leitungen werden für nicht weiter dargestellte Einrichtungen anderer Haltestellen Markierungsimpulse ausgegeben. Die über die Leitung L 1 gegebenen Markierungsimpulse steuern einen Rechner 2, der die Aufgabe hat, in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeitdauer nach der Eingabe eines Markierungsimpulses Soll-Geschwindigkeitswerte zu ermitteln. Jeder dieser Werte wird über die Leitung L 2 sowie ein Und-Glied 6 auf einen gegebenenfalls an der betreffenden Haltestelle wartenden Zug übertragen. Wenn der Zug die Haltestelle verläßt, darf beim Fahren bis zur nächsten Haltestelle der zuletzt übertragene Soll-Geschwindigkeitswert zwecks wirtschaftlicher Fahrweise nicht überschritten werden. Die Art und Weise wie die Soll-Geschwindigkeitswerte durch den Rechner 2 ermittelt werden und die Übertragung auf die Züge sowie die Verarbeitung auf diesen sind nicht Gegenstand der Anmeldung und sollen daher nicht näher erläutert werden.

Weiterhin sind zwei Zählwerke 3 und 4, z. B. in Ring geschaltete elektronische Zähler vorhanden, die beide gleichzeitig über die Leitung L 3 in eine Grundstellung einstellbar sind. Das Zählwerk 3 wird durch jeden vom Fahrplangeber 1 für die Haltestelle vorgesehenen Markierungsimpuls forgeschaltet. Das zweite Zählwerk 4 erhält über die Leitung L 4 zum Fortschalten je ein Kennzeichen, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird. Die Quelle dieser Kennzeichen kann beliebiger Art sein, z. B. eine Gleisfreimeldeanlage. Wesentlich ist jedoch, daß das Kennzeichen über die Leitung L 4 dann ausgelöst sein muß, wenn der zu behandelnde Zug die Haltestelle verläßt, damit noch ein eindeutiger Soll-Geschwindigkeitswert ausgewählt und auf den Zug übertragen werden kann. An die einzelnen gleichwertigen Zählerstufen der beiden Zählwerke 3 und 4 ist je ein Vergleicher in Form eines Und-Gliedes Vl, V2, K3 bzw. V4 angeschlossen. Die Ausgänge der Und-Glieder

sind über ein Oder-Glied 5 geführt, dessen Ausgang mit einem Negator 7 und dem zweiten Eingang des Und-Gliedes 6 verbunden ist.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Bei der Inbetriebnahme der gesamten Anlage werden ■; die beiden Zählwerke 3 und 4 über die Leitung L 3 in eine Grundstellung eingestellt. Dann gibt keine der Zählerstufen der beiden Zählwerke 3 und 4 ein Ausgangssignal ab. Wenn laut Fahrplan der erste Zug an der Haltestelle erwartet wird, gibt der Fahrplangeber 1 über die Leitung L1 einen ersten Markierungsimpuls an den Rechner 2 und das Zählwerk 3. Von diesem Zeitpunkt ab überträgt der Rechner 2 über die Leitung L 2 die errechneten Soll-Geschwindigkeitswerte. Der letzte vom Rechner 2 ausgegebene Soll-Geschwindig- i^r> keitswert nach einem vorgegebenen Zeitraum des Vorhandenseins des ersten Markierungsimpulses ist identisch mit der höchstzulässigen Geschwindigkeit, die auf der Strecke gefahren werden darf.

Weiterhin wird angenommen, daß der an der 2» Haltestelle erwartete Zug fahrplanmäßig, also nicht verspätet, ankommt Dann wird über die Leitung L 4 das Kennzeichen zum Fortschalten des Zählwerkes 4 übertragen. Dann sind beide Zählwerke 3 und 4 in ihrer ersten Zählerstufe 31 bzw. 41 eingestellt, und die von 2ί den genannten Zählerstufen ausgehenden Signale werden im Und-Glied Vl verglichen, das seinerseits ein Signal über das Oder-Glied 5 auf die beiden Verknüpfungsglieder 6 und 7 gibt. Hierdurch werden die vom Rechner 2 ermittelten Soll-Geschwindigkeitswerte so durch das Und-Glied 6 weitergeleitet. Dagegen gibt der Negator 7 kein Ausgangssignal ab. Wenn der Zug nach einer mittleren Haltezeit die Haltestelle wieder verläßt, gilt für ihn und die Fahrt bis zur nächsten Haltestelle ein Soll-Geschwindigkeitswert, der unterhalb der höchstzulässigen Geschwindigkeit liegt. Beim nächsten durch den Fahrplangeber 1 ausgelösten Markierungsimpuls beginnt der Rechner 2 wieder von neuem, Soll-Geschwindigkeitswerte auszugeben.

Wenn angenommen wird, daß zwischen zwei vom ⁴" Fahrplangeber 1 ausgelösten Markierungsimpulsen kein Zug an der betreffenden Haltestelle angekommen ist, daß also eine Verspätung von mindestens einer Zugfolgezeit vorliegt, ist das Zählwerk 3 — wieder ausgehend von der Grundstellung — in seiner zweiten ⁴"' Zählerstufe 32 und das Zählwerk 4 in keiner seiner Zählerstufen eingestellt. Somit hat keines der Und-Glieder KJ bis V4 Durchgang, wodurch der Negator 7 für einen zu erwartenden Zug ein Ausgangssignal ausgibt, das den höchstzulässigen Geschwindigkeitswert vor- ■'> <> schreibt. Das Und-Glied 6 ist gesperrt. Wenn anschließend an der Haltestelle ein Zug ankommt und das Zählwerk 4 in seiner ersten Zählerstufe 41 eingestellt wird, ändert sich an der Informationsausgabe des Negators 7 nichts. Das Und-Glied 6 bleibt weiterhin ">"> gesperrt. Somit muß der die Haltestelle verlassende Zug bis zur nächsten Haltestelle mit der höchstzulässigen Geschwindigkeit fahren, damit die Verspätung wieder aufgeholt werden kann. Ohne diese Einrichtung wäre der Zug nicht mit der höchstzulässigen Geschwindigkeit gefahren, sondern mit einer von der Haltedauer abhängigen geringeren Geschwindigkeit, da die Verspätung von einer Zufolgezeit durch den Rechner 2 nicht berücksichtigt werden kann.

Wenn anschließend, also bevor der dritte Markierungsimpuls vom Fahrplangeber 1 ausgegeben wird, der folgende Zug an der Haltestelle ankommt, wird das Zählwerk 4 in seiner zweiten Zählerstufe 42 eingestellt. Dann gibt das Und-Glied Vl über das Oder-Glied 5 ein Signal an die beiden Verknüpfungsglieder 6 und 7. Hierdurch wird der Negator 7 für die Ausgabe des höchstzulässigen Geschwindigkeitswertes gesperrt und das Und-Glied 6 für die Ausgabe eines Soll-Geschwindigkeitswertes vom Rechner 2 durchlässig. Wenn die Verspätung des Zuges und dessen Haltezeit nicht zu groß sind, wird dieser Zug bereits mit einer Geschwindigkeit fahren dürfen, die unterhalb der hochstzulässigen Geschwindigkeit liegt. Überschreitet jedoch der Zeitraum, der zwischen dem Auslösen des zweiter Markierungsimpulses und dem Abfahrtzeitpunkt liegt einen vorgegebenen Wert, so ist der vom Rechner 1 ermittelte Soll-Geschwindigkeitswert identisch mit dem Wert der höchstzulässigen Geschwindigkeit. Der Zug fährt also in dem Fall bis zur nächsten Haltestelle auch noch mit der höchstzulässigen Geschwindigkeit, um die Verspätung wieder aufzuholen.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind für bereits beschriebene Baugruppen und Einrichtungen dieselben Bezugszeichen verwendet und werden daher nicht noch einmal näher erläutert. Der wesentliche Bestandteil dei Einrichtung nach F i g. 2 ist ein vorwärts und rückwärts fortschaltbares Zählwerk 8 mit einer über die Leitung L 3 einstellbaren Grundstellung für die Zählerstufe 81 Bei einem Markierungsimpuls des Fahrplangebers 1 wird das Zählwerk 8 vorwärts fortgeschaltet, so daC dann dessen Zählerstufe 82 eingestellt ist. Wenn anschließend ein Zug an der zugeordneten Haltestellte eintrifft, schaltet dessen über die Leitung L 4 gegebenes Kennzeichen das Zählwerk 8 wieder zurück in die Grundstellung. Von der Zählerstufe 81 wird dann wie nach dem Einstellen der Grundstellung ein Ausgangssignal für die logischen Schaltungen 6 und 7 abgegeben Diese Arbeitsweise ist der Normalfa!!, bei dem die vom Rechner 2 ermittelten Soll-Geschwindigkeitswerte über das Und-Glied 6 auf den Zug übertragen werden. Be den Verspätungen um eine oder mehrere Zugfolgezeiten ist entweder die Zählerstufe 82 bzw. 83 oder eine dei folgenden Zählerstufen eingestellt, wenn über die Leitung L 4 das Kennzeichen zum Rückwärtsschalter des Zählwerkes 8 gegeben wird. Wie aus der Zeichnung leicht zu erkennen ist, wird dabei nicht wieder die Grundstellung erreicht, so daß das Und-Glied 6 gesperrt bleibt und über den Negator 7 die Information für die höchstzulässige Geschwindigkeit ausgegeben wird. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispieles liegt darin, daß dei Aufwand besonders niedrig ist.

Hierzu 1 Blnlt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Ermitteln von Soll-Geschwindigkeitswerten für Nahverkehrsbahnen, bei der ein Rechner unter Berücksichtigung des Fahrplanes in Abhängigkeit von der jeweiligen Haltedauer eines Zuges an einer Haltestelle nur bei pünktlichem Erreichen der Haltestelle denjenigen Soll-Geschwindigkeitswert über eine Einrichtung zur ortsselektiven Zugbeeinflussung auf den Zug ausgibt, der bei der Fahrt des Zuges bis zur folgenden Haltestelle zwecks wirtschaftlicher Fahrweise nicht bis zu einer hochstzulässigen Geschwindigkeit überschritten werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der von einem Fahrplangeber für eine Haltestelle von einem vorgegebenen Zeitpunkt an markierten Zugfahrten mit der Zahl der seit dem Zeitpunkt an der Haltestelle gewesenen Züge verglichen wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Haltestelle zwei Zählwerke (3,4) mit gleichem Zählvolumen zugeordnet sind, von denen das eine Zählwerk (3) durch alle für die betreffende Haltestelle vorgesehenen Markierungsimpulse des allen Haltestellen gemeinsamen Fahrplangebers (1) und das andere Zählwerk (4) jeweils bei einem Kennzeichen fortschaltbar ist, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird und daß an die einzelnen gleichwertigen Zählerstufen (31 bzw. 41, 32 bzw. 42) der beiden Zählwerke (3, 4) je ein Vergleicher (Vi, V2) angeschlossen ist, die mit einer ersten logischen Schaltung (6) zum Ausgeben des Soll-Geschwindigkeitswertes bei Übereinstimmung der Stellungen zweier eingestellter, gleichwertiger Zählerstufen (31, 41) und einer zweiten logischen Schaltung (7) zum Ausgeben des höchtszulässigen Geschwindigkeitswertes bei Nichtübereinstimmung verbunden sind (Fig. 1).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Haltestelle ein vor- und rückwärts fortschaltbares Zählwerk (8) zugeordnet ist, das für die eine Fortschaltrichtung alle für die betreffende Haltestelle vorgesehenen Markierungsimpulse des allen Haltestellen gemeinsamen Fahrplangebers (1) und für die andere Fortschaltrichtung jeweils ein Kennzeichen erhält, das durch einen an der Haltestelle befindlichen Zug ausgelöst wird und daß an eine bei Grundstellung des Zählwerkes (8) eingestellte Zählerstufe (81) eine erste logische Schaltung (6) zum Ausgeben des Soll-Geschwindigkeitswertes angeschlossen sowie eine zweite logische Schaltung (7) vorgesehen ist, die bei außerhalb der Grundstellung befindlichem Zählwerk (8) den höchstzulässigen Geschwindigkeitswert ausgibt (F ig. 2).