DE19653728A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Betriebsüberwachung eines spurgeführten Fahrzeugs - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Betriebsüberwachung eines spurgeführten FahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Betriebs
überwachung eines spurgeführten Fahrzeugs, insbesondere eines
Schwebefahrzeugs. Sie richtet sich weiter auf eine Vorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens. Unter Schwebefahrzeug
wird hierbei insbesondere eine Magnetschwebebahn verstanden.
Bei einem spurgeführten oder spurgebundenen Schwebefahrzeug,
insbesondere bei einer Magnetschwebebahn, ist üblicherweise
dessen Antrieb fahrstreckenseitig angeordnet, während eine
Not- oder Zusatzbremse auf dem Fahrzeug vorgesehen ist. Zur
Sicherung und Steuerung sowohl des Fahrzeugs als auch des
Fahrweges und zu deren Betriebsüberwachung ist ein vorzugs
weise automatisiertes Betriebsleitsystem vorgesehen. Inner
halb des Betriebsleitsystems erfolgt durch z. B. digitale
Funkdatenübertragung über eine Koppelstrecke eine Datenüber
tragung zwischen fahrzeugseitigen wachenden Einrichtungen und
fahrwegseitigen ausführenden Einrichtungen.
Dabei wird das Fahrprofil des Schwebefahrzeugs durch eine Ge
fahrenpunktüberwachung und eine Geschwindigkeitsüberwachung
gesichert. Bei Verletzung eines überwachten Fahr- und Ge
schwindigkeitsprofils beginnt die Betriebsüberwachung im An
schluß an eine Antriebsabschaltung mit einer Zwangsbremsung
zum aktuellen Haltepunkt.
Um bei einem Ausfall oder bei einer Störung der Koppelstrecke
zwischen einer Überwachungseinrichtung und einer Ausführungs
einrichtung eine Geschwindigkeitsüberschreitung des Fahrzeugs
sicher zu vermeiden, wird unter bestimmten Voraussetzungen
vorbeugend eine Sicherheitsreaktion mit einer Antriebsab
schaltung und gegebenenfalls einem Zwangshalt ausgelöst.
Dabei wird üblicherweise bei jeder Störung, die eine festge
legte Dauer überschreitet, eine derartige Sicherheitsreaktion
ausgelöst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Betriebsüberwachung eines spurgeführten Fahrzeugs, insbeson
dere eines Schwebefahrzeugs, anzugeben, mit dem bei gleich
zeitiger Gewährleistung eines sicheren Fahrbetriebs eine un
nötige Sicherheitsreaktion aufgrund einer Störung oder eines
Ausfalls der Koppelstrecke vermieden wird. Dies soll mit ei
ner zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung
mit einfachen Mitteln erreicht werden.
Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfin
dungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dabei
wird zusätzlich zu zwischen einer fahrzeugseitigen Überwa
chungseinrichtung und einer fahrwegseitigen Ausführungsein
richtung für eine Sicherheitsreaktion übertragenen Daten über
dieselbe Koppelstrecke eine veränderbare Überwachungszeit
übertragen. Erst nach Ablauf dieser zweckmäßigerweise aus ak
tuellen Betriebsdaten abgeleiteten Überwachungszeit wird ein
Freigabesignal an die Ausführungseinrichtung abgegeben und
eine Sicherheitsreaktion ausgelöst.
Dazu wird zweckmäßigerweise die Überwachungszeit anhand eines
Vergleichs zwischen Grenzdaten und Ist-Daten der Fahrzeugge
schwindigkeit ermittelt. Dabei wird die Überwachungszeit der
art bemessen oder berechnet, daß erst nach Ablauf dieser Zeit
mit einer gefährlichen Geschwindigkeitsüberschreitung zu
rechnen ist. Grundlage für die Zeitberechnung sind dabei die
jeweils aktuellen Zustandsdaten oder Zustandsgrößen des Fahr
zeugs und des Fahrweges. Mit anderen Worten: Für die Berech
nung der zulässigen Dauer einer Kopplungsstörung oder eines
Kopplungsausfalls werden die zur Sicherung und Steuerung des
Fahrzeugs und des Fahrweges vorhandenen Daten verwendet. In
einem z. B. in einem Zeittakt von 100 ms übertragenen Funk
telegrammen sind dann nicht nur die jeweiligen Zustands
größen, sondern auch eine prognostizierte Überwachungszeit,
vorzugsweise in Form eines Triggersignals, bis zur Antriebs
abschaltung enthalten.
Zweckmäßigerweise wird diejenige Überwachungszeit übertragen,
die für eine nachfolgende Störungsdauer prognostiziert worden
ist. Es wird somit stets diejenige Überwachungszeit übermit
telt, die bei Ausbleiben des nachfolgenden Funktelegramms die
Dauer bis zur aktuellen Auslösung einer Sicherheitsreaktion
angibt. Dadurch wird erreicht, daß der Ausführungseinrichtung
auch bei einer vorübergehenden Störung der Koppelstrecke,
z. B. bei einem Funkausfall, stets ein aktueller Zeitrahmen
vorliegt, innerhalb dessen keine vorbeugende Auslösung einer
Sicherheitsreaktion erfolgen soll.
Bezüglich der Vorrichtung zur Betriebsüberwachung eines spur
geführten Fahrzeugs, insbesondere eines Schwebefahrzeugs,
wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die
Merkmale des Anspruchs 5. Dabei ist einer über eine Koppel
strecke zur Datenübertragung mit einer fahrzeugseitigen Über
wachungseinrichtung in Verbindung stehende fahrwegseitige
Ausführungseinrichtung für eine Sicherheitsreaktion ein nach
triggerbares Zeitglied vorgeschaltet.
Vorzugsweise ist das Zeitglied mit variabler Überwachungszeit
in unmittelbarer Nähe der Ausführungseinrichtung installiert.
Das vorzugsweise sichere und hoch verfügbare Zeitglied wird
über die störanfällige Koppelstrecke in einem bestimmten
Periodentakt von der Überwachungseinrichtung mit einer an den
aktuellen Fahrzeugzustand, insbesondere im Hinblick auf des
sen Geschwindigkeit, angepaßten und damit flexiblen Überwa
chungszeit nachgetriggert. Dazu ist dem Zeitglied über die
Koppelstrecke zweckmäßigerweise ein veränderliches Trigger
signal zuführbar.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson
dere darin, daß durch Einführung eines nachtriggerbaren Zeit
gliedes zwischen einer Überwachungseinrichtung mit nachfol
gender störanfälliger Kopplungsstrecke und einer Ausführungs
einrichtung für eine Sicherheitsreaktion eine veränderbare
und damit flexible Überwachungszeit übertragen werden kann.
Durch eine derartige störungstolerante Auslösung von Sicher
heitsreaktionen, insbesondere bei der Geschwindigkeitsüber
wachung, ist in vielen Betriebssituationen bei einer vorüber
gehenden Störung der Kopplungsstrecke eine unnötige Auslösung
einer Sicherheitsreaktion vermieden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 schematisch Komponenten einer Vorrichtung zur Be
triebsüberwachung eines Schwebefahrzeugs,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der Funktion des fahrzeugseitigen
Endgeräts der Übertragungsstrecke,
Fig. 3 ein Geschwindigkeits/Weg-Diagramm mit extrapolierter
Fahrzeugbewegung und
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm der Funktion des fahrwegseitigen
Endgeräts der Übertragungsstrecke.
Die Vorrichtung 1 zur Betriebsüberwachung ist Teil eines
automatisierten Betriebsleitsystems eines spurgeführten
Schwebefahrzeugs 2, z. B. einer Magnetschwebebahn, mit fahr
zeugseitig einer Überwachungseinrichtung 3 und fahrwegseitig
einer Ausführungseinrichtung 4 für Sicherheitsreaktionen. Die
Überwachungseinrichtung 3 und die Ausführungseinrichtung 4
bilden die Endgeräte einer Übertragungs- oder Koppelstrec
ke 5. In der Überwachungseinrichtung 3 werden das Fahrzeug 2
betreffende Grenz- oder Soll-Daten FD, insbesondere Geschwin
digkeitsgrenzdaten, mit aktuell erfaßten Betriebsdaten oder
Ist-Daten ID des Fahrzeugs 2 verglichen. Daraus abgeleitete
Zustandsgrößen oder Zustandsdaten ZD werden in Form von Funk
telegrammen FT durch Funkdatenübertragung über die Koppel
strecke 5 und über ein Zeitglied 6 an die fahrwegseitig vor
gesehene Ausführungseinrichtung 4 übermittelt.
Das Zeitglied 6 ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der
Ausführungseinrichtung 4 für Sicherheitsreaktionen instal
liert und als sicheres und hoch verfügbares Zeitglied 6 mit
variabler Überwachungszeit ausgebildet. Das Zeitglied 6 wird
über die üblicherweise störanfällige Koppelstrecke 5 regel
mäßig von der Überwachungseinrichtung 3 mit einer veränder
lichen Zeit oder Überwachungszeit in Form eines Triggersig
nals TS nachgetriggert, das in dem jeweiligen Funktele
gramm FT enthalten ist.
Fig. 2 zeigt den Funktionsablauf innerhalb der fahrzeug- oder
sendeseitigen Überwachungseinrichtung 3, in der die zulässige
Ausfallzeit der Koppelstrecke 5 ermittelt wird. Während oder
nach einer Wartezeit von z. B. 100 ms als Zeitabstand zwi
schen zwei von der Überwachungseinrichtung 3 über die Koppel
strecke 5 gesendeten Funktelegrammen FT werden die aktuellen
Betriebsdaten, d. h. die Ist-Daten ID des Fahrzeugs 2 erfaßt.
Anhand dieser Daten ID wird die zulässige Ausfallzeit progno
stiziert, die als Triggersignal TS anschließend zusammen mit
den Nutzdaten oder Zustandsdaten ZD im Funktelegramm FT über
tragen wird.
Die Vorgehensweise zur Ermittlung der tolerierbaren Dauer ei
ner Kopplungsstörung und damit der zulässigen Ausfallzeit ist
in Fig. 3 veranschaulicht. Dabei repräsentiert ein Punkt FID
in dem dargestellten Geschwindigkeits/Weg-Diagramm v(x) bei
spielhaft die aktuellen Ist- oder Betriebsdaten ID des Fahr
zeugs 2 innerhalb eines erlaubten Fahrprofils FP, das sich
aus einer die Grenz- oder Soll-Daten FD repräsentierenden
konstanten Grenzgeschwindigkeit vmax und einer Bremskurve BK
zu einem Haltepunkt zusammensetzt. Ausgehend vom die aktuel
len Betriebsdaten ID charakterisierenden Punkt FID wird die
unter Annahme der ungünstigsten dynamischen Werte mögliche
Fahrzeugbewegung extrapoliert. Dabei wird der Schnitt
punkt SFK der sich daraus ergebenden ungünstigsten anzuneh
menden Fahrkurve FK mit dem erlaubten Fahrprofil FP
ermittelt.
Anschließend wird die für diese ungünstigste anzunehmende
Fahrkurve FK notwendige Zeit ermittelt, der dann die tole
rierbare Zeit für eine Kopplungsstörung entspricht. Diese von
dem Triggersignal TS repräsentierte Überwachungs- oder Aus
fallzeit ist somit derart bemessen, daß erst nach deren
Ablauf von einer gefährlichen Geschwindigkeitsüberschreitung
des Fahrzeugs 2 auszugehen ist.
Fig. 4 zeigt den Funktionsablauf innerhalb der fahrweg- oder
empfangsseitigen Ausführungseinrichtung 4 für eine Sicher
heitsreaktion. Erst nach Ablauf der Überwachungszeit - ge
gebenenfalls unter Berücksichtigung von Totzeiten oder son
stigen Sicherheitsabschlägen - wird von dem nachtriggerbaren
Zeitglied 6 ein Freigabesignal FS an die Ausführungseinrich
tung 4 übermittelt. Mit dem Empfang dieses Freigabesignals FS
von dem nachtriggerbaren Zeitglied 6 löst die Ausführungsein
richtung 4 eine Sicherheitsreaktion aus, z. B. eine Abschal
tung eines Fahrzeugantriebs 7.
Andernfalls werden sowohl die Zustandsdaten ZD als auch das
Triggersignal TS empfangen. Mittels des Triggersignals TS
wird das Zeitglied 6 auf die prognostizierte Ausfallzeit ein
gestellt. Dabei gibt das in dem jeweiligen Funktelegramm FT
enthaltene und anhand der ermittelten Überwachungszeit
erzeugte Triggersignal TS den prognostizierten Zeitraum für
eine erlaubte Totzeit bis zum Eintreffen des nächsten
Funktelegramms FT an. Erst nach Ablauf dieses Zeitraums, das
heißt nach Ablauf der Überwachungszeit, ist mit einer Grenz
wertverletzung zu rechnen.
Diese flexible Überwachungszeit ermöglicht somit eine stö
rungstolerante Auslösung von Sicherheitsreaktionen bei der
Geschwindigkeitsüberwachung, indem durch Setzen des Freigabe
signals FS unabhängig vom Eintreffen oder Ausbleiben des
nächsten Funktelegramms FT aufgrund einer Störung der Koppel
strecke 5 erst dann eine Auslösung erfolgt, wenn die Stö
rungsdauer oder Unterbrechung der Koppelstrecke 5 die Über
wachungszeit überschreitet.
Claims (7)
1. Verfahren zur Betriebsüberwachung eines spurgeführten
Fahrzeugs (2), insbesondere eines Schwebefahrzeugs, bei dem
über eine Koppelstrecke (5) Daten (TS, ZD) zwischen einer
fahrzeugseitigen Überwachungseinrichtung (3) und einer fahr
wegseitigen Ausführungseinrichtung (4) für eine Sicherheits
reaktion übertragen werden, wobei die Ausführungseinrichtung
(4) erst bei Überschreiten einer veränderbaren Überwachungs
zeit (TS) freigegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Überwachungszeit
fahrzeugseitig anhand eines Vergleichs zwischen Grenzdaten
(FD) und Ist-Daten (ID), insbesondere der Fahrzeuggeschwin
digkeit, ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Überwachungs
zeit als Triggersignal (TS) in einem Funktelegramm (FT) über
tragen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die
übertragene Überwachungszeit für eine nachfolgende erlaubte
Störungsdauer der Koppelstrecke (5) prognostiziert wird.
5. Vorrichtung zur Betriebsüberwachung eines spurgeführten
Fahrzeugs (2), insbesondere eines Schwebefahrzeugs, mit einer
Koppelstrecke (5) zur Datenübertragung zwischen einer fahr
zeugseitigen Überwachungseinrichtung (3) und einer fahrweg
seitigen Ausführungseinrichtung (4) für eine Sicherheits
reaktion, wobei der Ausführungseinrichtung (4) ein nach
triggerbares Zeitglied (6) vorgeschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Zeitglied (6) in
unmittelbarer Nähe der Ausführungseinrichtung (4) angeordnet
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei dem Zeit
glied (6) ein von der Überwachungseinrichtung (3) ermitteltes
Triggersignal (TS) zuführbar ist.
Priority Applications (1)
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DE19653728A DE19653728A1 (de) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Verfahren und Vorrichtung zur Betriebsüberwachung eines spurgeführten Fahrzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE19653728A1 true DE19653728A1 (de) | 1998-06-18 |
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DE19653728A Ceased DE19653728A1 (de) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Verfahren und Vorrichtung zur Betriebsüberwachung eines spurgeführten Fahrzeugs |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19653728A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7289891B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-10-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for operating a vehicle of a magnetic levitation railway |
-
1996
- 1996-12-11 DE DE19653728A patent/DE19653728A1/de not_active Ceased
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