DE19526816C2 - Verfahren zum Erkennen einer Fehlmeldung bei einer abschnittsweisen Achszählung - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Achszählung, insbeson­ dere bei der automatisierten Zugauflösung in Ablaufanlagen und betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Fehlmeldung bei einer abschnittsweisen Achszählung in einer Ablaufanlage, in der ein Fahrzeug oder eine Fahrzeuggruppe mehrere aufeinan­ derfolgende Abschnitte passiert, die durch bei Überfahrt signalgebende Zähleinrichtungen separiert sind.

In Ablaufanlagen erfolgt eine Weichenfrei- oder Besetztmel­ dung in Abhängigkeit von den Zählergebnissen einzelner Achs­ zählkreise. Dazu sind die Gleisstrecken der Ablaufanlage durch beabstandet angeordnete Zähleinrichtungen in aufeinan­ derfolgende von jeweils zwei Zähleinrichtungen begrenzte Ab­ schnitte separiert. Die Zähleinrichtungen können bekannterma­ ßen Kontakte umfassen, die von den Achsen der ablaufenden Fahrzeuge oder Fahrzeuggruppen betätigbar sind. Es kann je­ doch (z. B. durch herabhängende Ladungsteile) gelegentlich zu einer Kontaktgabe kommen, ohne daß tatsächlich eine Fahrzeug­ achse die jeweilige Zähleinrichtung passiert hat; dies wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Fehlmeldung oder Phantomimpuls bezeichnet.

Bislang können derartige Fehlmeldungen nur erkannt werden, wenn diese nicht im Zusammenhang mit einer Fahrzeugbewegung auftreten. Aus dem Aufsatz "Verfahren zur Korrektur von Achs­ zählkreisen auf Basis des Mehrabschnitts-Achszählers", SIGNAL + DRAHT, 87 (1995) 5, Seiten 156-162 ist ein kombi­ niertes Verfahren zur Erkennung und Korrektur von Zähl­ punktausfällen und Fehlmeldungen (Phantomimpulsen) bekannt. Das bekannte Verfahren basiert auf der Auswertung benachbar­ ter Zählabschnitte, um Zählfehler und Korrekturbedingungen erkennen zu können. Das Verfahren erfordert jedoch einerseits freie Gleisabschnitte und birgt bei mehreren fehlerhaften Zähleinrichtungen durch die im Rahmen der Korrektur vorge­ nommene Gleisfreimeldung erhebliches Gefahrenpotential.

Aus der DE 32 36 367 C2 ist es prinzipiell bekannt, Achszähl­ einrichtungen zur Geschwindigkeitsmessung heranzuziehen, wozu die Längen der durch die Achszählpunkte begrenzten Gleisabschnitte bekannt sein müssen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens, das mit vergleichsweise geringem Aufwand auch bei einer mehrfachen Störung der Zähleinrichtungen und bei besetzten Abschnitten eine zuverlässige Erkennung einer Fehl­ meldung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst,

• - daß aus den Zeitpunkten der zähleinrichtungsindividuellen Signalabgabe die Fahrzeugachsenlaufzeiten zwischen den Zähleinrichtungen ermittelt werden,
• - daß aus den Laufzeiten zumindest zweier Fahrzeugachsen zwischen den Zähleinrichtungen, die einen in Fahrtrichtung ersten Abschnitt begrenzen, und dem Abstand der Zählein­ richtungen eine mittlere Geschwindigkeit bestimmt wird,
• - daß von der mittleren Geschwindigkeit ausgehend unter Annahme einer von der Topologie eines in Fahrtrichtung zweiten Abschnitts abhängigen maximalen Fahrzeug­ beschleunigung aus der Laufzeit der mindestens zwei Achsen zwischen den Zähleinrichtungen, die den zweiten Abschnitt begrenzen, eine zu erwartende Maximalgeschwindigkeit oder Mindestdurchlaufzeit der Achsen bestimmt wird und
• - daß auf eine Fehlmeldung erkannt wird, wenn von einer der Achsen die zu erwartende Maximalgeschwindigkeit überschritten oder die Mindestdurchlaufzeit unterschritten worden ist.

Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in der Erkenntnis, daß alle auf einer Ablaufanlage laufende Fahrzeuge eine bestimmte, abschätzbare maximale Beschleu­ nigung innerhalb der Verteilzone nicht überschreiten. Durch die Berücksichtigung der mittleren Geschwindigkeit des vor­ hergehenden Abschnitts wird in vorteilhafter Weise die bisherige Ablaufhistorie der Fahrzeuge berücksichtigt und dadurch ein durch die Beschleunigungsprognose bedingter Unsicherheitsbereich erheblich reduziert. Durch die Betrach­ tung (Plausibilitätsprüfung) der ermittelten Laufzeit oder Geschwindigkeit in dem zweiten Abschnitt im Vergleich zu der vorab bestimmten zu erwartenden Mindestdurchlaufzeit oder Ma­ ximalgeschwindigkeit wird in jedem Fall eine Fehlmeldung zu­ verlässig erkannt.

Die Verfahrensgenauigkeit läßt sich nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch weiter steigern, daß durch Auswertung der Änderungen der jeweils ermittelten mitt­ leren Geschwindigkeiten und der jeweiligen Laufzeiten die Werte für die jeweils anzunehmenden maximalen Fahrzeugbe­ schleunigungen aktualisiert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand einer Zeichnung weiter erläutert, die verschiedene Zustände auf ei­ nem Ausschnitt einer automatisierten Ablaufanlage und zugehö­ rige Zähleinrichtungsmeldungen zeigt.

Der in verschiedenen Situationen (a) bis (e) dargestellte Ausschnitt einer Ablaufanlage ABL umfaßt drei aufeinander­ folgende Abschnitte A12, A23, A34. Die Abschnitte sind durch achsbetätigte Zähleinrichtungen K1, K2, K3, K4 begrenzt. Die Zähleinrichtungen sind als Gleiskontakte ausgebildet, die beim Passieren einer Achse a, b eines Fahrzeugs FZ einen Zählimpuls abgeben. Die Zähleinrichtungen sind mit bekannten Entfernungen s12, s23, s34 zueinander angeordnet. In der Si­ tuation (a) passiert die Achse a die Zähleinrichtung K1, so daß diese einen Meldeimpuls 1a zum Zeitpunkt tk1a abgibt. Die nachfolgende Fahrzeugachse b bewirkt in entsprechender Weise einen Meldeimpuls 1b zum Zeitpunkt tk1b (dargestellt erst in Situation (b)), wobei zwischen den Zeitpunkten tk1a und tk1b eine für den Achsabstand und die Fahrzeuggeschwindigkeit cha­ rakteristische Zeitdifferenz Δtab liegt. In der Situation (b) hat das Fahrzeug FZ mit seiner Achse a die Zähleinrichtung K2 erreicht, so daß diese einen Meldeimpuls 2a zum Zeitpunkt tk2a ausgibt. Anschließend überfährt auch die Achse b die Zähleinrichtung K2, die daraufhin den Meldeimpuls 2b zum Zeitpunkt tk2b (vgl. Situation (c)) ausgibt.

Wie die Situation (c) weiter zeigt, ergibt sich damit für die jeweilige Fahrzeugachse a, b jeweils eine Laufzeit Δt12a bzw. Δt12b für die Passage der Entfernung s12 zwischen den Zähl­ einrichtungen K1 und K2. Aus dem Abstand s12 zwischen den Zähleinrichtungen K1, K2 und den ermittelten Laufzeiten wird eine aktuelle mittlere Achsgeschwindigkeit akt12a bzw. akt12b der Achsen a, b gemäß der Gleichung

bestimmt.

Jedem Abschnitt A12, A23, A34 wird aus Erfahrungswerten eine maximale Fahrzeugbeschleunigung bmax12, bmax23, bmax34 zuge­ ordnet, die von der Topologie (insbesondere dem Gefälle) des jeweiligen Abschnitts A12, A23, A34 abhängt. Im vorliegenden Beispiel wird die Fahrzeugbeschleunigung bmax23 für den in Fahrtrichtung FR zweiten Abschnitt A23 herangezogen. Je nach Streckentopologie sind Werte von ca. 0,4 m/s² bis 1 m/s² für die maximale Fahrzeugbeschleunigung bmax anzusetzen. Aus den Zeitpunkten der von der Zähleinrichtung K3 gelieferten Mel­ designale 3a, 3b (Situationen (d) bzw. (e)) beim Überfahren durch die Achsen a, b wird die Laufzeit Δt23a = tk3a - tk2a bzw. Δt23b = tk3b - tk2b bestimmt. Daraus läßt sich ausgehend von der mittleren Achsgeschwindigkeit akt12a bzw. akt12b und der maximalen Fahrzeugbeschleunigung bmax23 eine zu er­ wartende Maximalgeschwindigkeit vmax23a bzw. vmax23b für die Achsen a, b im Abschnitt A23

berechnen.

In Kenntnis des Abstands s23 ergibt sich eine Mindestdurch­ laufzeit Δtmin23a bzw. Δtmin23b

Solange die Zähleinrichtungen fehlerfrei arbeiten, sind die ermittelten Laufzeiten Δt23a(=tk3a-tk2a); Δt23b(=tk3b- tk2b) gemäß Situation (d) gleich oder länger als die vorher bestimmte Mindestdurchlaufzeit Δtmin23a; Δtmin23b bzw. die tatsächliche Geschwindigkeit

im Abschnitt A23 gleich oder kleiner als vmax23a bzw. vmax23b. In diesem Fall wird auf eine korrekte Achszählung erkannt.

Nachfolgend soll eine fehlerhafte Funktion der Zähleinrich­ tungen beschrieben werden: Wie in den Situationen (c) und (d) gestrichelt angedeutet, soll zur weiteren Erläuterung ange­ nommen werden, daß die Zähleinrichtung K3 ohne Beeinflussung durch das Fahrzeug FZ eine Fehlmeldung (Phantomimpuls) 3f zum Zeitpunkt tk3f abgibt. Je nach Zeitpunkt tk3f des Phantomim­ pulses sind zwei Situationen zu unterscheiden: In der Situa­ tion (c) bzw. (d) wird davon ausgegangen, daß der Phantomim­ puls 3f nach einer Zeit Δt23a′ nach dem Meldeimpuls 2a auf­ tritt. Die Zeitspanne Δt23a′ ist geringer als die vorbe­ stimmte Mindestdurchlaufzeit Δtmin23a. Da der Phantomimpuls 3f fälschlicherweise für einen durch die Fahrzeugachse a her­ vorgerufenen Meldeimpuls (3a′) gehalten wird, wird eine Lauf­ zeit Δt23a′ für die Achse a zwischen den Zähleinrichtungen K2, K3 bestimmt, die geringer als die zuvor berechnete Min­ destdurchlaufzeit Δtmin23a ist. Demgemäß wird auf eine Fehl­ meldung erkannt.

In der Situation (e) soll der Phantomimpuls 3f′′ zu einem Zeitpunkt tk3f′′ auftreten, der unmittelbar vor dem Zeitpunkt liegt, zu dem die Achse a tatsächlich die Zähleinrichtung K3 überfährt. Die sich daraus für die Achse a scheinbar erge­ bende Durchlaufzeit Δt23a′′ ist in diesem Fall größer als die zu erwartende Mindestdurchlaufzeit Δtmin23a. Der zum Zeit­ punkt tk3a nachfolgende, tatsächlich durch die Achse a her­ vorgerufene Meldeimpuls 3a wird jedoch - da der Phantomimpuls 3f′′ fälschlicherweise als Meldeimpuls 3a′ der Achse a interpretiert worden ist - als Meldeimpuls (3b′) der Achse b interpretiert. Die damit bestimmte scheinbare Laufzeit Δt23b′ der Achse b liegt dadurch unterhalb der Mindestdurch­ laufzeit Δtmin23b. Dadurch wird auch in diesem Fall eine Fehlmeldung erkannt. Nach dem gleichen Prinzip könnte auch jeweils ein Vergleich der zu erwartenden Maximalgeschwindig­ keit (vgl. Gleichung (2)) mit den in Kenntnis der Entfernung s23 achsenindividuell bestimmbaren Geschwindigkeiten akt23a bzw. akt23b der Achsen a, b zur Erkennung von Fehlmeldungen erfolgen.

Ein Zahlenbeispiel für die Situation (d) könnte lauten:
Ermittelte aktuelle mittlere Geschwindigkeit im Abschnitt A12

angenommene maximale Beschleunigung für den Abschnitt A23 bmax23 = 0,9 m/s²; Laufzeit Δt23a = 1s; s23 = 12 m; vmax23 = 6 m/s + 0,9 m/s² · 1 s = 6,9 m/s

Die aus den jeweils tatsächlich gemessenen Laufzeiten und den bekannten Abständen s12, s23, s34 berechneten mittleren Ge­ schwindigkeiten akt können zur Nachführung der angenommenen Werte für die maximalen Beschleunigungen herangezogen werden. Dazu werden die jeweiligen Änderungen der mittleren Geschwin­ digkeiten in bezug auf die Laufzeiten gemäß der Gleichung

herangezogen.

Claims (2)

1. Verfahren zum Erkennen einer Fehlmeldung bei einer ab­ schnittsweisen Achszählung in einer Ablaufanlage (ABL), in der ein Fahrzeug (FZ) oder eine Fahrzeuggruppe mehrere aufeinanderfolgende Abschnitte (A12, A23, A34) passiert, die durch bei Überfahrt signalgebende Zähleinrichtungen (K1 bis K4) separiert sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß aus den Zeitpunkten (tk1a, tk1b; tk2a, tk2b) der zählein­ richtungsindividuellen Signalabgabe die Fahrzeugachsenlauf­ zeiten (Δt12a, Δt12b) zwischen den Zähleinrichtungen (K1, K2) ermittelt werden,
• - daß aus den Laufzeiten (Δt12a, Δt12b) zumindest zweier Fahrzeugachsen (a,b) zwischen den Zähleinrichtungen (K1, K2), die einen in Fahrtrichtung (FR) ersten Abschnitt (A12) be­ grenzen, und dem Abstand (s12) der Zähleinrichtungen (K1,K2) eine mittlere Geschwindigkeit (akt12) bestimmt wird,
• - daß von der mittleren Geschwindigkeit (akt12) ausgehend unter Annahme einer von der Topologie eines in Fahrtrichtung (FR) zweiten Abschnitts (A23) abhängigen maximalen Fahrzeug­ beschleunigung (bmax23) aus der Laufzeit (Δt23a, Δt23b) der mindestens zwei Achsen (a,b) zwischen den Zähleinrichtungen (K2, K3), die den zweiten Abschnitt (A23) begrenzen, eine zu erwartende Maximalgeschwindigkeit (vmax23) oder Mindest­ durchlaufzeit (Δtmin23) der Achsen (a,b) bestimmt wird und
• - daß auf eine Fehlmeldung (3f) erkannt wird, wenn von einer der Achsen (a,b) die zu erwartende Maximalgeschwindigkeit (vmax23) überschritten oder die Mindestdurchlaufzeit (Δtmin23) unterschritten worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auswertung der Änderungen der jeweils ermittelten mittleren Geschwindigkeiten (akt) und der jeweiligen Lauf­ zeiten (Δt) die Werte für die jeweils anzunehmenden maximalen Fahrzeugbeschleunigungen (bmax12, bmax23, bmax34) aktualisiert werden.