DE2114608A1

DE2114608A1 - Automatisiertes Transport- und Verkehrssystem

Info

Publication number: DE2114608A1
Application number: DE19712114608
Authority: DE
Inventors: Conrad Dipl.-Ing. 8000 München; Wendt Hans J. 2150 Buxtehude. P G06g 7-28 Helmcke
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1971-03-26
Filing date: 1971-03-26
Publication date: 1972-10-05
Also published as: FR2130222A1; FR2130222B1; DD96920A5; IT950454B; NL7203423A; GB1370055A; DE2114608B2; SE385338B; AT319106B

Description

Automatisiertes Transport- und Verkehrssystem

Zur Automatisierung von Transport- und Verkehrssystemen mit Verzweigungen der Verkehrswege und auf diesen freibeweglichen Objekten werden in zunehmendem Maße zentral angeordnete sog. Prozeßrechner verwendet, welche in die einzelnen Komponenten der Systeme steuernd eingreifen. Grundlage für Steuerungseinyriffe ist dabei die Verfolgung der Objekte im gesamten Sy-.itern, d.h. an jedem Entscheidungsort muß die zur Steuerung des jeweiligen Objektes notwendige Information zur Verfügung

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stehen. Dazu kann das Objekt eine kennzeichnende Information mitführen, mittels der es an Lesestellen im System - welche eine Entscheidung vom Prozeßrechner verlangen - identifiziert wird:, an den Lesesteilen, z.aj. vor Verkehrsströme trennenden Verzweigungen der Verkehrswege, erfolgt eine Zuordnung der mitgeführten Information zu einer entsprechenden Zieladresse, und zwar über eine im Speicher des Prozeßrechners geführte Liste* Die dabei gewonnene Weg-Information dient dann z.B. als Signal für eine "Weichensteuerung.

Mit einem derartigen zentralen Rechner läßt sich die Effektivität eines Transport- und Verkehrssystems beträchtlich steigern, ci.il. er gestattet eine bessere Ausnutzung der Verkehrswege und damit eine Erhöhung des Transportvolumens. Die vorgesehene Steuerung der Systemkomponenten von einer zentralen Stelle aus hat jedoch den Nachteil, daß insbesondere bei einem System mit großem Netz ein Rechner von besonders hoher Speicherkapazität erforderlich wird: er wird nämlich von jedem Objekt während der gesamten Fahrzeit belegt. Die Folge ist, daß der Rechner für den maximal zu bewältigenden Verkehr auszulegen ist, auch wenn er nur selten voll ausgelastet wird* Darüber hinaus hat ein Ausfall des Rechners meist einen Zusammenbruch zumindest einzelner Abschnitte des Transport- und Verkehrssystems zur Folge.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, aufzuzeigen, wie man bei Transport- und Verkehrssystemen mit einem zentralen Rechner von wesentlich geringerer Speicherkapazität auskommt, als dies bisher möglich ist, wobei der Rechner ständig optimal ausgelastet sein soll. Außerdem sollen auch bei Ausfall dieses Rechners die wesentlichen Komponenten des Systems, wie Weichen und dgl., weiter ansteuerbar sein.

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Ausgehend von einem automatisierten Transport- und Verkehrssystem mit Verzweigungen der Verkehrswege und auf diesen verkehrenden Objekten unter Verwendung zumindest eines in Komponenten des Systems steuernd eingreifenden zentralen Rechners wird dazu erfindungsgemäß vorgeschlagen, dem zentralen Rechner Steuereinheiten und/oder Rechner unterzuordnen, welche an tntscheidungsstellen des Systems selbständig steuernd eingreifen.

Ein derartiger zentraler Rechner wird ggf. nur Verkehrsaufkommensrechnungen durchführen und die ihm zugeordneten Steuereinheiten und/oder - gegenüber diesen frei programmierbaren Rechner in Abhängigkeit vom jeweiligen Ergebnis dieser Rechnungen programmieren: letztere arbeiten autonom, d.h. sie treffen selbständig Entscheidungen ohne Rückfragen an den zentralen Rechner; sie können unmittelbar an den Entscheidungsstellen des Systems angeordnet sein. Es versteht sich, daß je nach Größe eines Verkehrs- und Transportnetzes zwischen dem zentralen Rechner und den untergeordneten Steuereinheiten/ Rechnern weitere Rechner eingeschaltet werden können. Diese führen ggf. auch - wie der dann sie programmierende zentrale Rechner - Verkehrsaufkommensrechnungen durch, jedoch jeweils nur für ein zugeordnetes Teilnetz; in diesem Fall werden also die den Entscheidungsstellen zugeordneten Steuereinheiten/ Rechner der einzelnen Teilnetze gesondert programmiert.

Dieses - in mehrere selbständige Funktionsebenen - hierarchisch gegliederte System aus Rechnern und Steuereinheiten bringt gegenüber einem System mit nur einem, an zentraler Stelle angeordneten Rechner entscheidende Vorteilet der Datenfluß und damit der Übertragungeaufwand zwischen dem zentralen Rechner und den ihm unmittelbar untergeordneten Komponenten (Steuereinheiten und/oder Rechner) ist erheblich reduziert. Es ist also nur ein zentraler Rechner mit verhältnis-

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mäßig .geringer Speicherkapazität erforderlich, wobei dieser: nach den Gesetzen der Wahrscheinlichkeitslehre ständig voll ausgelastet sein wird; dies ist bei den untergeordneten Steuereinheiten/Rechnern nicht unbedingt erforderlich, da sie gegenüber dem zentralen Rechner einen wesentlich geringeren Anteil an den Kosten des Systems haben. Außerdem wird ein beträchtlicher Sicherheitsgewinn erzielt, da die Funktionsfähigkeit jeder Funktionsebene auch bei Ausfall der nächsthöheren, etwa des zentralen Rechners, noch erhalten bleibt. Für: diesen Fall wird jede untergeordnete Steuereinheit/Rechner auch auf ein, festes Programm umschaltbar sein.

Die an Verzweigungen angeordneten Steuereinheiten können in ihrem Speicher eine vom zentralen bzw. ihnen jeweils unmittelbar übergeordneten Rechner austauschbare Liste führen, welche die am zugehörigen Verzweigungspunkt günstigste Richtung für den zum jeweiligen Ziel der Objekte zeitkürzesten Weg liefert. In Verbindung mit einer von jedem Objekt mitgeführten Zielinformation ist damit eine Weichensteuerung in Abhängigkeit von der Belegung der nachfolgenden Verkehrswege (Bahnen) möglich: die betreffende Steuereinheit erfüllt dabei lediglich die Funktion, die Objekte auf die richtige Bahn zu leiten, d.h. sie entscheidet, in welche Richtung ggf. eine zugehörige Weiche zu stellen ist. Die Information über die Verkehrsbewegungen hinter der Weiche liefert dazu der zentrale Rechner bzw. ein Rechner der nächsthöheren Ebene vermittels Listenaustausches; der Listenaustausch wird dabei in regelmäßigen Intervallen erfolgen, zweckmäßigerweise nach jeder Verkehrsaufkommensrechnung.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles, wie in der Zeichnung schematisch dargestellt, nachfolgend näher erläutert.

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Die Zeichnung zeigt im Grundriß mehrere Fahrzeuge 1 auf Bahnen 2, 3 und 4 eines Transport-* und Verkehrsnetzes, von dem lediglich ein Ausschnitt dargestellt ist: von einer durchgehenden Bahn 2 zweigen Bahnen 3 und 4 ab, welche ihrerseits auch Verzweigungen aufweisen; an einer Bahn 2 befindet sich außerdem eine Haltestelle 5.

Bei den Fahrzeugen X kann es sich sowohl um Verkehrsmittel des Straßen- und Schienenverkehrs handeln als auch um Einheiten von Fördersystemen, z.B. für den Warenumschlag oder dergleichen. Sie verkehren automatisch zwischen einem Abfahrte- und Zielort, wobei sie nur an Verzweigungen der Bahnen 2,3 und 4 und an der Haltestelle 5 (Zielort) von einem System aus Steuereinheiten 6 bzw. einem gegenüber diesen freiprogrammierbaren Rechner 7 sowie einem sämtlichen Steuereinheiten 6 und dem Rechner 7 übergeordneten Rechner θ erfaßt werden« dieser zentrale Rechner 8 fUhrt dabei Verkehrsaufkommensrechnungen durch, und zwar aufgrund von Informationen über Verkehrsbewegungen an den Verzweigungen und an der Haltestelle 5; diese Informationen werden ihm von den dort angeordneten Steuereinheiten 6 bzw. dem Rechner 7 vermittelt. In Abhängigkeit vom jeweiligen Ergebnis der Verkehrsaufkomraensrechnungen werden die Steuereinheiten 6 und der untergeordnete Rechner 7 vom zentralen Rechner θ programmiert; dies kann vermittels Listenaustausches geschehen.

Zweckmäßigerweise werden die Steuereinheiten 6 in ihrem Speicher ständig eine Liste führen, welche die am zugehörigen Verzweigungspunkt günstigste Richtung für den zum jeweiligen Ziel der Fahrzeuge 1 zeitkürzesten Weg liefert. Damit vermindert sich der Aufwand für die Kennzeichnung der Fahrzeuge 1 ganz beträchtlich: jedes Fahrzeug 1 braucht lediglich eine Zielinformation mitführen, welche also keine weiteren Daten über die zum Ziel des Fahrzeuges führende Strecke beinhaltet.

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Erreicht das mit einer derartigen Zielinformation versehene Fahrzeug eine Verzweigung, dann braucht die dort befindliche Steuereinheit nach Empfang,der Zie!information - etwa über eine, übliche Lesestelle - nur zu entscheiden, in welche Richtung das betreffende Fahrzeug zu steuern ist. Die Steuereinheit kann dabei dem Fahrzeug in bekannter Weise ein Signal übermitteln; es ist jedoch auch möglich, an den Verzweigungen Weichen vorzusehen, die je nach Entscheidung der zugehörigen Steuereinheit verstellt werden. In jedem Fall ist gewährleistet, daß' die Fahrzeuge 1 an einer Verzweigung immer die Bahn ansteuern, auf der sie am schnellsten zu ihrem Ziel gelangen und zwar auch dann, wenn sie dazu eine längere Fahrstrecke zurücklegen müssen: das auf der durchgehenden Bahn 2 unmittelbar vor der Bahn 4 befindliche der Fahrzeuge 1 wird z.B. seine Fahrtrichtung beibehalten, auch wenn es über die Bahn 4 zu seinem Ziel eine kürzere Fahrstrecke hätte; diese Bahn 4 ist nämlich zu stark belegt. Bei den Fahrzeugen 1 auf der Bahn 4 wird es sich dagegen um solche handeln, welche sich kurz vor ihrem Ziel befinden bzw. dieses nur noch über die Bahn 4 erreichen können; nur aus die3em Grunde hat sich dort ein Stau gebildet.

Wie bereits erwähnt, sind sämtliche Steuereinheiten 6 und untergeordneten Rechner 7 auch auf ein festes Programm umschaltbar, damit sie bei Ausfall des zentralen Rechners 8 funktionsfähig bleiben: in diesem Fall werden sie noch eine kurze Zeit mit der letzten vom zentralen Rechner 3 übermittelten Liste arbeiten, um dann auf eine Reserveliste umzuschalten; diese Liste wird ggf. den zum jeweiligen Ziel der Fahrzeuge kürzesten Weg aufzeigen.

Der im Bereich der Haltestelle 5 angeordnete Rechner 7 erfüllt dort sämtliche der mit der zeitlichen Steuerung eines Transportfahrplanes zusammenhängenden Aufgaben: den Fahrzeugen werden z.B. die Zielinformationen vorgegeben, _es werden Signale für Weichensteuerunyen erzeugt und dergleichen.

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Es versteht sich, daß der zentrale Rechner 8 nicht unbedingt sämtlichen Steuereinheiten 6 und Rechnern 7 (der Haltestellen) des Gesaititnetzes übergeordnet zu werden braucht. Die Zuordnung richtet sich in aller Regel nur nach der Größe des Netzes, d.h. es könnten für die an das dargestellte Teilnetz anschließenden Teilnetze auch gesonderte zentrale Rechner vorgesehen sein. In diesem Fall wird man dem zentralen Rechner 8 und den weiteren, auf der selben Ebene befindlichen (Rechnern 8) einen gemeinsamen Rechner überordnen; letzterer dient dann als zentraler Rechner für das Gesamtnetz. Die Rechner 8 können dabei auch untereinander in Verbindung stehen, etwa in der Weise, daß jeder dieser Rechner 8 dem gleichgeordneten des unmittelbar benachbarten Teilnetzes Daten über die in Richtung dieses Teilnetzes sich bewegenden Fahrzeuge übermittelt. Dies ist z.B. über sog. Ringleitungen in Verbindung mit den Rechnern 8 zugeordneten üblichen Codier- und Decodier-Einheiten möglich. Der zentrale Rechner für das Gesamtnetz hat bei einem derartigen Rechner-System die Aufgabe, die zentralen Rechner 8 der Teilnetze so zu programmieren, daß diese den Verkehrsfluß in dem ihnen jeweils zugeordneten Teilnetz an den Verkehrsfluß des Gesamtnetzes anpassen können; letztere werden dazu laufend Daten über die Belegung ihres Teilnetzes sowie die Fahrzeuggeschwindigkeiten liefern.

Es sei noch vermerkt, daß in der vorliegenden Beschreibung nicht von Verzweigungen die Rede ist, an denen zwei Verkehrsströme zusammenzuführen sind, da dort die von den Fahrzeugen anzusteuernde Richtung diesen zwangsläufig vorgegeben ist. Bei diesen handelt es sich also nicht um eigentliche Entscheidungsstellen. Gegebenenfalls wird man an derartigen Verzweigungen nach anderen Prinzipien, beispielsweise dem einer Weichensteuerung verfahren.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Automatisiertes Transport- und Verkehrssystem mit Verzweigungen der Verkehrswege und auf diesen verkehrenden Objekten unter Verwendung zumindest eines in Komponenten des Systems , eingreifenden zentralen Rechners, gekennzeichnet durch dem zentralen Rechner (8) untergeordnete Steuereinheiten (6) und/oder Rechner (7), welche an Entscheidungsstellen des Systems selbständig steuernd eingreifen.

2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zentralen Rechner (8), welcher im wesentlichen nur Verkenrsaufkonimensrechnungen durchführt und die ihm zugeordneten Steuereinneiten (6)/Rechner (7) in Abhängigkeit vom jeweiligen Ergebnis dieser Rechnungen programmiert.

3. System nacn den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die an Verzweigungen angeordneten Steuereinheiten (6) in ihrem Speicher eine vom zentralen Rechner (ö) austauschbare Liste führen, welche die am zugehörigen Verzweigungspunkt günstigste Richtung für den zum jeweiligen Ziel der Objekte (Fahrzeuge 1) zeitkürzesten Weg liefert.

4. System nacn den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede untergeordnete Steuereinheit (6)/ Rechner (7) aucn auf ein festes Programm umschaltbar ist.

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5. System nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Objekt (Fahrzeug 1) eine Zielinformation mitführt.

6. System nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest eine weitexe Ebene von Steuereinheiten und/oder Rechnern zwischen der der Steuereinheiten (6) und/oder Rechner (7) an den Entscheidungsstellen und der eines zentralen Rechners vorgesehen ist.

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