DE19724190A1

DE19724190A1 - Railway train route safety system

Info

Publication number: DE19724190A1
Application number: DE19724190A
Authority: DE
Inventors: Karl-Albrecht Dipl Ing Klinge
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1998-12-03

Abstract

The system uses a distribution algorithm to allocate access to trains approaching track branch points. The trains at least indirectly provide information about operational efficiency aspects of their travel, originating in the achievement of non-achievement of their journey time requirements. When several trains request access, the information transmitted by the trains are evaluated only from the efficiency viewpoint using conflict resolution and the access distribution is regulated to achieve optimum efficiency for all trains in the region.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zugsicherungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a train protection system according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Zugsicherungssystem ist aus der DE 195 26 159 C1 bekannt. Dort stellen und überwachen die ei ne Strecke befahrenden Züge ihre Fahrwege selbst, indem sie bei den in ihrem Fahrweg liegenden Gleisverzweigungen Anfor derungen auf Zuteilung der Zugriffsberechtigung hinterlegen. Jede Gleisverzweigung kann eine solche Zugriffsberechtigung nur einem einzigen Zug erteilen. Andere Züge können danach für diese Gleisverzweigung allenfalls Anforderungen auf Zu teilung der Zugriffsberechtigung hinterlegen; diese Anforde rungen können später nach Rückgabe der erteilten Zugriffsbe rechtigung an die Gleisverzweigung durch einen dazu berech tigten Zug einzeln nacheinander zu einer Zuteilung der Zu griffsberechtigung an die anderen Züge führen.Such a train protection system is from the DE 195 26 159 C1 known. The egg is placed and monitored there ne trains traveling on their own routes by at the track junctions Anfor deposit changes to the allocation of access authorization. Each branch can have such an access authorization give only one move. Other trains can go after that for this track branching any requirements on Zu deposit sharing of access rights; this requirement rations can be made later after returning the granted access right to the track branch by a calculated train individually one after the other to allocate the allowances lead authorization to the other trains.

Wenn mehrere Züge Anforderungen auf Zuteilung einer Zugriffs berechtigung an eine Gleisverzweigung stellen, muß die Gleis verzweigung für sich entscheiden, welchem Zug sie die Zu griffsberechtigung erteilen will. Die Konfliktlösung wird mit Hilfe eines für die Gleisverzweigung hinterlegten Zuteilungs algorithmus gefunden. Dieser Zuteilungsalgorithmus kann vor sehen, die Zuordnung der Zugriffsberechtigung vom zeitlichen Rang der Hinterlegung der Anforderungen bei der betreffenden Gleisverzweigung abhängig zu machen. Es ist aber auch mög lich, den Zügen bestimmte Kennungen beizugeben und diese zu analysieren, wobei dann mit jeder neu anstehenden Zuteilung der Zugriffsberechtigung jeweils der Zug bedacht wird, dem augenblicklich die nach den beigegebenen Kennungen höchste Priorität zukommt. Ferner ist es auch möglich, daß ein Bahn bediensteter in das automatische Zuteilungsverfahren ein greift und bedarfsweise von Hand die Reihenfolge vorgibt, in der die Zugriffsberechtigung an die anfordernden Züge verge ben wird.When multiple trains request access allocation the track must provide authorization to a track junction Branch decide for yourself which train you want to take wants to grant grip authorization. The conflict resolution comes with Help with an allocation for the track branch algorithm found. This allocation algorithm can before see the assignment of access rights from the temporal Rank of filing of requirements with the concerned To make track branching dependent. But it is also possible to add certain identifiers to the trains and add them analyze, with each new assignment the access authorization, the train is considered, the currently the highest according to the identifiers added Priority. It is also possible that a web staff in the automatic allocation process engages and, if necessary, specifies the order by hand in who assigns the access authorization to the requesting trains will.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Zuordnung der Zugriffsbe rechtigung zu den anfordernden Zügen an die aktuellen Anfor derungen eines dezentralen Zugsicherungssystems anzupassen.The object of the invention is to assign the access Right to the requesting trains to the current requirements changes to a decentralized train protection system.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches l. Durch die Gewichtung der Vor- und Nachteile, die die Zuteilung der Zu griffsberechtigung an die anfordernden Züge mit sich bringt, ist es möglich, für die betrachteten Züge insgesamt ein opti males betriebswirtschaftliches Ergebnis zu erbringen; dabei wird nicht auf das wirtschaftliche Ergebnis eines einzelnen Zuges abgestellt sondern auf das wirtschaftliche Ergebnis al ler betrachteten Züge.The invention solves this problem by using the characteristic features of claim l. Through the Weighting the pros and cons of allocating the To grants access to the requesting trains, it is possible to opt for the considered trains to provide a males business result; there will not affect the economic outcome of an individual Turned off but on the economic result al considered trains.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfin dungsgemäßen Zugsicherungssystems sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of the inventions The train control system according to the invention is in the subclaims specified.

So sollen gemäß Anspruch 2 bestimmte örtlich oder zeitlich näher definierte Züge in die Konfliktlösung einbezogen wer den, wobei durch eine geeignete Strategie erreicht wird, daß nicht nur die jeweils ersten auf eine Gleisverzweigung zulau fenden Züge, sondern alle innerhalb des definierten Rahmens betrachteten Züge an der Konfliktlösung beteiligt werden.Thus, according to claim 2, certain location or time defined traits included in conflict resolution by means of an appropriate strategy that not only the first in each case for a track junction trains, but all within the defined framework considered trains to be involved in conflict resolution.

Anspruch 3 benennt zwei Alternativen für den Datenverkehr zwischen den Zügen und den Gleisverzweigungen sowie anderen relevanten Zügen. Dieser Datenverkehr ist gemäß Anspruch 4 vorteilhaft entweder über eine Zentrale abzuwickeln oder ge mäß Anspruch 5 direkt, wobei die Gleisverzweigungen gegebe nenfalls als Relaisstationen wirken können.Claim 3 names two alternatives for data traffic between the trains and the track branches as well as others relevant trains. This data traffic is according to claim 4 advantageous either through a central or ge according to claim 5 directly, where the track branches can also act as relay stations.

Gemäß Anspruch 6 sollen die Elemente auch die Dynamik der be trachteten Züge in die Ermittlung der Zugriffsberechtigung einbeziehen. Hierdurch sollen die kostenmäßigen Einflüsse durch Abbremsen und späteres Wiederbeschleunigen eines Zuges berücksichtigt werden.According to claim 6, the elements should also be the dynamics of be sought trains in the determination of the access authorization include. As a result, the cost influences by braking and later re-accelerating a train be taken into account.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below with reference to an in the Drawing illustrated embodiment explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt eine als Weiche W ausgebildete Gleisver zweigung mit mehreren jeweils von der stumpfen Seite in glei cher Fahrrichtung auf die Gleisverzweigung vorrückenden Zügen Z1 bis Z5; jeder Zug besteht aus einem einzigen Fahrzeug oder mehreren zu einer Garnitur zusammengeschlossenen Fahrzeugen. Es ist angenommen, daß dem Zug Z1 die Berechtigung zum Zu griff auf die Weiche W erteilt worden ist; an der einmal er teilten Zugriffsberechtigung sollen die übrigen die Zugriffs berechtigung anfordernden Züge nichts mehr ändern können. Theoretisch wäre es aber auch möglich, mindestens dann, wenn der räumliche oder zeitliche Abstand des Zuges Z1 zur Weiche noch relativ groß ist, den Zug Z1 dazu zu bringen, seine Zu griffsberechtigung an die Weiche zurückzugeben, damit diese die Zugriffsberechtigung einem anderen anfordernden Zug zu weisen kann. Dazu bedarf es eines entsprechenden Datenaustau sches zwischen den Fahrzeugen und der Gleisverzweigung.The drawing shows a track switch designed as a turnout W. branch with several each from the blunt side in glei The direction of travel on the trains advancing to the junction Z1 to Z5; each train consists of a single vehicle or several vehicles combined into a set. It is assumed that the train Z1 has the right to close resorted to the switch W has been issued; at once he shared access authorization should the rest of the access trains that request authorization can no longer change. In theory, it would also be possible, at least if the spatial or temporal distance of the train Z1 to the switch is still relatively large to get train Z1 to close return the handle to the switch so that it can the access authorization to another requesting train can point. This requires an appropriate data exchange between the vehicles and the track junction.

Im angenommenen Ausführungsbeispiel ist die erteilte Zu griffsberechtigung im Speicher S eines der Weiche zugeordne ten Elementes durch das in Spalte 2 für den Zug Z1 vermerkte Symbol * gekennzeichnet. Aufgabe dieses Elementes ist es, den Datenverkehr mit den Zügen und einer eventuellen Zentrale ab zuwickeln, die Zugriffsvorgabe zu handeln sowie das Stellen und Überwachen der Weiche zu veranlassen. Für die übrigen Zü ge Z2 bis Z5 sind in einer Spalte 3 prognostizierte Verspä tungszeiten gegenüber einer Soll-Fahrzeit bis zum Erreichen ihres jeweiligen Zieles eingetragen. Außerdem sind in Spalte 4 für die einzelnen Züge Informationen über ihre Zugfahrt be treffende betriebswirtschaftliche Aspekte hinterlegt, so z. B. für den Zug Z2, daß seine Verspätung schon so groß ist, daß sie nicht mehr abbaubar ist und daß es sich wirtschaft lich auch nicht mehr lohnt, die Verspätung verringern zu wol len. Der Grund hierfür kann darin liegen, daß es auf den Zeitpunkt, an dem der Zug Z2 sein Ziel erreicht, nicht oder nicht mehr ankommt, weil die nicht mehr abbaubare Verspätung ohnehin zur Zahlung einer Konventionalstrafe führen wird. Für den Zug Z3 ist hinterlegt, daß seine Anschlußtermine auf je den Fall gehalten werden sollen; dieser Zug hat also eine re lativ hohe Priorität im Hinblick auf die Reihenfolge der Zu teilung der Zugriffsberechtigung auf die Weiche W. Der Zug Z4 soll u. a. verderbliche Güter geladen haben oder aber Güter, die bei Verspätung besonderen Gefahren ausgesetzt werden. Die Verspätung des Zuges Z5 soll bis zum Erreichen seines Zieles noch abbaubar sein. Vereinfachend ist angenommen, daß jeder Zug die Weiche mit jeweils zehn Zeiteinheiten belegt, so daß sich mit Festlegung der Reihenfolge für die Zuteilung der Zu griffsberechtigung die in Spalte 5 aufgeführten Zeiten bis zum Räumen der Weiche ergeben.In the assumed exemplary embodiment, the granted access authorization in the memory S of one of the points assigned to the element is identified by the symbol * noted in column 2 for the train Z1. The task of this element is to handle the data traffic with the trains and a possible central office, to act on the access requirements and to set and monitor the points. For the other trains Z2 to Z5, predicted delay times are entered in column 3 compared to a target travel time until they reach their respective destination. In addition, column 4 contains information about the business aspects relating to their train journey, e.g. B. for the train Z2 that its delay is already so great that it is no longer degradable and that it is also economically not worthwhile to reduce the delay to len len. The reason for this may be that the time at which train Z2 reaches its destination is irrelevant or no longer important, because the delay, which can no longer be reduced, will in any case lead to the payment of a contractual penalty. For the train Z3 it is deposited that its follow-up dates should be kept in each case; This train therefore has a relatively high priority with regard to the order in which the access authorization is assigned to the turnout W. The train Z4 is said to have loaded perishable goods or goods that are particularly vulnerable in the event of delay. The delay of the Z5 train should be able to be reduced until it reaches its destination. To simplify matters, it is assumed that each train occupies the switch with ten time units each, so that the times listed in column 5 for clearing the switch result when the sequence for the assignment of the access authorization is determined.

Obgleich der Zug Z2 von allen betrachteten Zügen die gering ste Priorität hinsichtlich der Reihenfolge der Zuteilung der Zugriffsberechtigung hat, soll er dennoch die Weiche W als erster belegen. Der Grund liegt darin, daß der ihm nachfol gende Zug Z3 auf jeden Fall seine Anschlüsse halten und zu diesem Zweck die Weiche möglichst rasch passieren soll. Als dritter Zug soll dann der Zug Z5 auf die Weiche zugreifen und als letzter der Zug 4. Die Reihenfolge, in der den sich der Weiche nähernden Zügen von dieser die Zugriffsberechtigung erteilt wird, ist in Spalte 2 des Speicherfeldes S eingetra gen.Although the train Z2 has the lowest priority of all trains considered with regard to the order in which the access authorization is allocated, it should nevertheless occupy the switch W first. The reason is that the train Z3 following him in any case keep its connections and for this purpose the switch should pass as quickly as possible. The third train will then be train Z5 and the last train 4 . The order in which the trains approaching the switch are granted access authorization is entered in column 2 of the memory field S.

Die Gründe für die Zuteilung der Zugriffsberechtigung an den einen oder anderen Zug sind in dem dargestellten Ausführungs beispiel nur beispielhaft und keineswegs abschließend angege ben. Bei der Bewertung der betriebswirtschaftlichen Aspekte der Zuteilung können beliebige durch Zugverspätungen bewirkte Nachteile sowie Gewinne und Verluste durch vorzeitiges oder zu spätes Erreichen eines Zielortes berücksichtigt werden. Wichtig ist, daß die einzelnen Züge und die ihnen zugeordne ten betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkte nicht isoliert voneinander betrachtet werden, sondern aus ganzheitlicher Sicht für alle betrachteten Züge insgesamt. Die die einzelnen Zugfahrten betreffenden, die Zugriffsreihenfolge auf die Wei che festlegenden kostenimmanenten Parameter können jeweils fest vorgegeben sein wie z. B. beim Zug Z2. Sie können aber auch wie beim Zug Z1 aus der Bewertung mehrerer Einflußgrößen abgeleitet sein, so z. B. der Frage, ob die Verkürzung einer bislang absehbaren Verspätung überhaupt noch einen verspä tungsbedingten betriebswirtschaftlichen Nachteil verringern oder kompensieren kann, oder ob dem Zug ein Zug folgt, der seine Soll-Fahrzeit möglichst einhalten soll.The reasons for granting access to the one or the other train are in the embodiment shown example only as an example and in no way conclusive ben. When evaluating the business aspects Allocation can be caused by train delays Disadvantages as well as gains and losses due to premature or reaching a destination too late. It is important that the individual trains and those assigned to them business aspects are not isolated viewed from each other, but from a more holistic perspective Overall view of all considered trains. The individual Train journeys, the order of access to the Wei The defining cost-inherent parameters can each be fixed such. B. the train Z2. But you can also as for train Z1 from the evaluation of several influencing factors be derived, e.g. B. the question of whether shortening a a delay that was foreseeable until now reduce the business-related disadvantage or can compensate, or whether the train is followed by a train that should keep to its target travel time as far as possible.

Das der Weiche W zugeordnete Element bewertet die für die einzelnen Züge hinterlegten Anforderungen nach ihrer wirt schaftlichen Auswirkung auf die an dem Anforderungsvorgang direkt und die über diese indirekt betroffenen Züge, indem sie durch mehrfaches Verändern einer angenommenen Reihenfolge der Zugriffszuteilung die Lösung bestimmt, die die größten wirtschaftlichen Vorteile bzw. die kleinsten wirtschaftlichen Nachteile für den Bahnbetrieb insgesamt mit sich bringt. Dazu werden den Zügen tatsächliche oder fiktive, durch Zugverspä tungen bedingte Kosten zugewiesen und für jede Zugriffsfolge der Züge addiert. Die Lösung, die zu dem geringsten Verlust führt, führt dann zur Zuteilung der Zugriffsberechtigung an den an erster Stelle der Reihenfolge aufgeführten Zug. Die Reihenfolge der übrigen Züge liegt solange fest als keine an deren Züge auf die betrachtete Weiche zuzugreifen versuchen; dann muß ggf. ein neuer Durchlauf zum Ermitteln neuer Priori täten stattfinden.The element assigned to the switch W evaluates that for the individual trains deposited requirements according to their host economic impact on the request process directly and the trains indirectly affected by these by them by repeatedly changing an assumed order the access allocation determines the solution that the largest economic advantages or the smallest economic Disadvantages for rail operations as a whole. To the trains become actual or fictitious, due to train delays conditional costs and assigned for each access sequence of trains added. The solution to the least loss leads, then leads to the assignment of the access authorization the train listed in the first position in the order. The The order of the remaining moves is fixed as long as none whose trains attempt to access the switch in question; then, if necessary, a new run to determine new priorities actions take place.

Claims

1. Train protection system with elements assigned to the track branches of a track network for the storage of requirements for allocation of access authorization to trains approaching the branching and decentralized assignment of access authorization to a train by the track element according to an allocation algorithm stored there, characterized in that
that the trains provide the elements with information, at least indirectly, on the business aspects of their train journey, which are caused by compliance with or failure to comply with travel time requirements, and
that the elements in the event that several trains request the assignment of the access authorization, the information transmitted by these trains - if the requirements are allowed - only from a business point of view, by possible delays and consequent disadvantages and gains and losses due to premature or arrive at a destination too late and use them to compare conflicting functions with the cost functions of the other requesting trains based on purely economic considerations sets the best possible economic result.

2. Train protection system according to claim 1, characterized, that the elements are all within a certain range ches around the individual track branches the trains approaching the branches or all trains that the track track concerned within a defined time can reach branch, involve in conflict resolution, with a possibly high for successive moves Priority of access of a subsequent train also for the Be Priority of access priority for him or her from moving trains.

3. Train protection system according to claim 1 or 2, characterized, that the trains themselves are other trains as well as the elements of theirs Presence and taking their cost-relevant parameters under or that they do this through a common center for cause multiple track branches.

4. train protection system according to claim 3, characterized, that the central office handles the data traffic between the trains and the Elements of the track branches managed by her as well if necessary between the individual trains and between her and others centers.

5. train protection system according to claim 3, characterized, that the trains with the elements of the track branches directly as well as possibly with other trains either directly or via the Elements for which these trains have made requirements communicate.

6. Train protection system according to claim 1, characterized, that the elements also the dynamics of the units under consideration include in the economic view.