DE2433666C2

DE2433666C2 - Einrichtung zur manuellen oder automatischen Steuerung von trassengebundenen Fahrzeugen

Info

Publication number: DE2433666C2
Application number: DE2433666A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Uebel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1974-07-12
Filing date: 1974-07-12
Publication date: 1982-07-22
Also published as: SE7507963L; DE2433666A1; ES439317A1; CH596024A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur manuellen oder aromatischen Steuerung von trasscngebundenen Fahrzeugen gemiiß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Durch derartige Einrichtungen wird eine verkehrssichere, hohe Streckenbclegung bei günstigen Beförderungsgeschwindigkeiten erreicht, indem die Fahrzeuge in einem solchen Folgeabstand fahren können, der dem jeweiligen erforderlichen freien Bremsweg des betreffenden Fahrzeugs abhängig von seiner zulässigen Fahrgeschwindigkeit entspricht.

Eine solche Einrichtung ist durch die deutsche Aiislegeschrift 14 55 416 bekannt. Bei diesem bekannten Zugsicherungssystem mit linienförmiger Informationsübertragung zwischen den Zügen und Streckenzentralen für aufeinanderfolgende Streckenbereiche kennt jede Streckenzentrale die Bremseigenschaften der im zugeordneten Streckenbereich befindlichen Züge. Diese Zentralen ermitteln weiterhin die Fahrorte der Züge, indem sie diese über eine Linienleitung regelmäßig zug- bzw. ortsselektiv rufen, und versorgen dabei die Züge mit Informationen zum Ermitteln ihrer Sollgeschwin-

digkeit im jeweils befahrenen, durch Markierstellen der Linienleitung begrenzten Streckenabschnitt. Als Information überträgt die Zentrale zu jedem Zug ein Kennzeichen über die Länge des am Ende des jeweils befahrenen Streckenabschnitts noch erforderlichen Sollbremsweges zum Abbremsen von der dort zulässigen Sollgeschwindigkeit bis zum Stillstand.

Aus dem auf den Zug übertragenen Sollbremsweg, z.B. Xs, Fig. 1, muß nun durch einen Umsetzer im Fahrzeuggerät die jeweils für den Zu" zulässige Sollgeschwindigkeit Vermittelt werden.

Da ein Sollbremsweg und damit eine Sollgeschwindigkeit immer nur für das Ende eines befahrenen Streckenabschnittes bekannt ist, müssen, um eine '5 einigermaßen stetig verlaufende Sollgeschwindigkeitskurve zu erhalten, weitere Sollgeschwindigkeitswerte interpoliert werden. Dies geschieht mittels eines recht umständlichen Verfahrens, bei dem von der Zentrale aus durch vier verschiedene, zum Fahrzeug zu übertragende Kennzeichen vier verschiedene Sollbremswegfunktionen aus einem fahrzeugseitigen Speicher ausgegeben werden können, je nachdem, in welcher Weise sich der Süiibremsweg im zu befahrenden Abschnitt ändern soii.

Durch die DE-OS 18 14 060 ist ein Zugsicherungssystem bekannt, das der eingangs beschriebenen Zugsicherungseinrichtung entspricht. Hier wird eine Übertragung der Sollgeschwindigkeit anstatt des Sollbremsweges zu den Fahrzeugen vorgeschlagen. Dies soll jedoch nur in Langsamfahrstellen stattfinden, damit die dort recht komplizierte Ermittlung einer stetigen Sollgeschwindigkeit aus dem Sollbremsweg entfallen kann. Die Übertragung zweier verschiedener Kennzeichen, Sollbremsweg oder Sollbremsgeschwindigkeit, erfordert bei diesem System einen Mehraufwand an Geräten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System mit punktförmiger oder kontinuierlicher Übertragung von Informationen zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Sicherungseinrichtungen vermeidet, wobei ■"> die Kennzeichen zur Informationsübertragung in den zentralen Rechengeräten einfaLfi erstellt und in den Fahrzeuggeräten wirtschaftlich verarbeitet werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Vorgabe der Zielpunktkoordinaten anstatt der Sollbremswege werden sämtliche Zeitfaktoren, die eine Verzögerung der Reaktion des Fahrzeugs auf ein plötzlich auftretendes fahrteinschränkendes Ereignis bewirken, wie Übertragungszeit und Umrechnungszeit, weitgehend eliminiert. Das Fahrzeug kann seine Entfernung zum Zielpunkt durch eine nahezu verzögerungsfrei erfolgende Subtraktion des aktuellen Standes seines Wegzählers von der Ortskoordinate des jeweiligen Zielpunktes ermitteln. Aus dieser Entfernung und einer vorgegebenen Bremsparabel kann dann unabhängig von der Zentrale die zulässige Fahrgeschwindigkeit und bei Kenntnis der augenblicklichen Fahrzeuggeschwindigkeit (mit Hilfe eines Geschwindigkeitsmessers) der jeweilige Bremseinsatzpunkt in einer einfachen logischen Schaltung ermittelt werden. Damit ist die Sollgeschwindigkeit im Bremsbereich vor fahrteinschränkenden Leitpunkten nicht mehr maßgebend für die Sicherheit, und kleinere Abweichungen der Fahrzeuggeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit können in Kauf genommen werden. Eine Korrektur der am

Rufort gewünschten Geschwindigkeit vorzunehmen, um die am Fahrort gewünschte Geschwindigkeit /u erhalten, ist deshalb nicht nötig.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß von den Streckenzentralen als zusätzliches Kennzeichen für das weitere Fahrverhalten jeweils eine Zielgeschwindigkeit zu dem betroffenen Fahrzeug übertragen wird. Diese für sich bekannte Maßnahme wird hier getroffen, um auch in Systemen mk punktförmigen Übertragungseinrichtungen, in denen nach Erreichen der gewünsch- hj ten Zielges>_hwindigkeit nicht sofort eine neue Sollgeschwindigkeit vorgegeben werden kann, ein stärkeres Absinken der Fahrgeschwindigkeit unter die Zielgeschwindigkeit zu vermeiden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist durch is die im Kennzeichen des Anspruchs 3 genannten Merkmale gekennzeichnet und soll eine möglichst rasche Vorgabe einer neuen Sollgeschwindigkeit nach Erreichen der Zielgeschwindigkeit durch ein Fahrzeug sicherstellen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand zweier Zeichnungen noch näher erläuieri.

F i g. 1 zeigt schematisch einen Teil eines Streckenbereiches mit einer gemäß dem Stand der Technik >5 errechneten Sollgeschwindigkeitskurve;

Fig. 2 zeigt einen Teil eines Streckenbereiches und eine gemäß der Erfindung ermittelte Sollgeschwindigkeitskurve.

In F i g. 1 ist dargestellt eine Sollgeschwindigkeitsktirve VBb\m Weg-Geschwindigkeits-Diagrarr.m nach dem Stand der Technik. Ein Fahrzeug Fz, das sich auf einem Fahrweg Sin Fahrtrichtung Fr(von links nach rechts) bewegt, wird an einem Punkt Ro. dem sogenannten Rufort, von der zuständigen Zentrale aufgerufen, v-, Nachdem es sich gemeldet hat. werden ihm ein Sollbremsweg Xs sowie weitere Kennzeichen übermittelt, aus denen es seine Sollgeschwindigkcitskurve VBb bis zu einem Haltepunkt W berechnen kann. Liegt der Rufort RO im ungünstigsten Falle am Ende eines Streckenabschnittes, so beginnt, wie in Fig. I dargestellt, der Sollbremsweg bereits am Rufort. Das Fahrzeug fährt dann während der Dauer der Informationsübermitllung und der Sollgeschwinuigkeitsberechnung eine Strecke AS zum Fahrort FO weiter, bevor es einen einzuhaltenden Sollgeschwindigkeitswert zur Geschwindigkeitssteuerung zur Verfügung hat.

Die berechnete Sollwertkurve VBb kann demnach nicht eingehalten werden, und die errechnete Sollgeschwindigkeit am Fahrort FO, Vs' wird erst später erreicht. Das Fahrzeug fährt über den Haltepunkt hinaus.

In dem in F i g. 2 dargestellten Diagramm ist die Geschwindigkeit Vüberdic Wegstrecke Sin Abhängigkeit der Fahreigenschaften eines nicht dargestellten >Fahrzeugs, das die Strecke in der Fahrtrichtung Fr durchfahren soll, und abhängig von den Streckeneigenschaften wiedergegeben. Die Wegstrecke ist beispielsweise in vier Bereiche I bis IV unterteilt, in denen ein bestimmtes Fahrzeug seine Geschwindigkeit abhängig bo von den von der Streckenzentrale auf das Fahrzeug übertragenen Informationen einhalten soll, Im Abschnitt I wird eine konstante Fahrgeschwindigkeit Vj gewünscht. Im Abschnitt Il muß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig von der Betriebsbremsablauf- 1,; kurve bis zu dem Anfang der Langsamfahrstclle LnA auf die vorgegebene Zielgeschwindigkeit Vz vermindert werden, um mit der konstanten Höchstgeschwindigkeit in der Langsamfahrstelle — im Abschnitt III - bis zum Ende LaEder Langsamfahrsielle fahren zu können. Am Ende des Abschnitts IV befimM sich ein Haltepunkt HP2, an dem das Fahrzeug zum Stillsiand kommen muß.

Beim Durchfahren der Wirkbereiche der »-Ruforte« RO 1 und RO 2 wird die Informationsübertragung von der Streckenzentrale zu dem betroffenen Fahrzeug eingeleitet. Hierbei können die Informationen nach dem Aufruf von der Zentrale und Meldung des betroffenen Fahrzeugs abgesetzt bzw. von dem Fahrzeug angefordert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen System können die »Ruforie« bei mit Linienleitern ausgerüsteten Strecken in an sich bekannter Weise durch die Markierungsstellen der Linienleitung festgelegt sein bzw. bei Strecken. bei denen die Ausrüstung mit Linienleiter aufgrund der geringen Verkehrsleistung unwirtschaftlich ist, durch punktförmige Einrichtungen, deren Streckenort durch die Streckeneigenschaften bestimmt werden, festgelegt werder.

Auf Strecken mit Linienle¹'. .τη, bei denen eine kontinuierliche niforniaiionsüberifa^'jng zwischen den Streckenzentralen und den Fahrzeugen vorhanden ist. werden als Kennzeichen für das weitere Fahrverhalten von der Streckenzentrale die am »Rufort« jeweils gev-'jnschte Fahrgeschwindigkeit Vs und der auf der »Rufort« folgende f'ktive bzw. absolute Haltepunkt, d. h.. der durch die jeweilige Betriebsbremsablaufkur\e bestimmte Scheitelpunkt der Bremsparabel, auf das betroffene Fahrzeug übertragen.

Bei den Strecken mit punktförmigen Einrichtungen, bei denen der Datenaustausch in größeren Zeitabständen erfolgt, wird als weiteres Kennzeichen zu der gewünschten Fahrgeschwindigkeit Vs und dem Haltepunkt die Zielgeschwindigkeit Vz zu dem betroffenen Fahrzeug übertragen.

Um eine einheitliche Informationsübertragung zu erhalten und ein optimales Fahrverhalten der Fahrzeuge zu ermöglichen, ist es zweckmäßig. jewvi.\ von der Streckenzentrale sowohl die gewünschte Fahrgeschwindigkeit Vs als auch den Haltepunkt HPX bzw. HP2 und die Zielgeschwindigkeit Vz, die beispielsweise im Abschnitt IV am Haltepunkt IIP2 als Wert Null übertragen wird, zu den Fahrzeugen zu übertragen.

Zur Ermittlung des Einsatzortes für den Brenneinsatz im Fahrzeuggerät, an dem das Fahrzeug die konstante Geschwindigkeit, z. B. Vs. vermindern muß. um an den fiktiven Haltepunkt HPi zum Stillstand kommen zu können, muß das Fahrzeuggerät den jeweiligen Abstand zwischen dem vorgegebenen Haltepunkt HP 1 und dem momentanen Fahrort des Fahrzeugs errechnen. Hierzu ist es vorteilhaft, den Haltepunkt in absoluten Koordinaten des befahrenen Streckenbereiches von der S'.erkenzentrale zu dem Fahrzeug zu übertragen. Dies erfordert keine Umrechnung in der Streckenzentralc. und auf dem i-ahrzeug läßt sich dei Weg bis zum Haltepunkt durch eine einfache Subtraktion ermitveln, nämlich als Differenz zwischen dem vorgegebenen Haltepunkt und dem momentanen Fahrort des Fahrzeugs. Die im Abschnitt Il zulässige Fahrgeschwindigkeit VBo errechnet sich dann nach der Formel:

VBb - ((HP- FO),

in der FOden momentanen Fahrort darstellt.

Der momentane Fahrort des Fahrzeugs wird mittels des auf dem Fahrzeug bereits vorhandenen Wegmessers ebenfalls in absoluten Koordinaten, z. B. in km, des

befahrenen Streckenbeieiches bestimmt.

Die in dem jeweiligen Wcgabschnitt. /.IJ. im Abschnitt Il b/w. IV. den Abbremsvorgang mitbestimmender fJelriebsbremsablaiifkurve kann vor dem Befahren eines .Streckenbereiches im Fahrzeuggerät eingespeichert und in an sich bekannter Weise durch eine von der Slreckcn/entrale zu dem betroffenen Fahrzeug jeweils übertragene Information aus einer Anzahl von Betriebsbremsablaufkiirven ausgewählt werden. m

Aus den vom einer Slrecken/entrale /π einem Fahrzeug übertragenen Inlnrmationen

a) gewünschte I .ihrgeschw indigkcii I's

b) Ziclgeschwindigkeit I'/und ;,

c) I laltepunkl. angegeben in absoluten Koordinaten.

wird im l'iihr/euggeräi die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit nach inlgenden drei IJereiclikruerien ausgewählt:

A)	1	Hb	• Is	-	V/
B)	t	\ ■	I Hb		V/
C)	I	*S '*	V/ -	\	Hb

Die Geschwindigkeit VHb wird im Fahr/euggerüt abhängig um der Differenz /wischen momentanem Fahrort und vorgegebenem Haltepunkt und abhängig von der gültigen Betriebsbremsablaufkurve errechnet.

Die Angaben der Geschwindigkeiten Vs. 17JMiml V/ !<> werden bei manueller Steuerung der Fahr/enge am Führerstand des Fahrzeugs optisch angezeigt und vom Fahrzeugführer bei der Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs berücksichtigt.

Bei der automatischen Steuerung der Fahr/ ige r. erfolgt die Auswahl der momentan gültigen Geschwindigkeit abhängig von den drei berechneten Berciehskriterien A. B oder C im Fahr/euggerät. wodurch dann an die Brems- bzw. Beschleunigungsvorrichtungen des betroffenen Fahrzeugs die entsprechenden Steuersigna- 41, Ie weitergegeben werden.

Anhand des in der F ig. 2 dargestellten Diagramms sei nun das abhängig von den von der Streckenzentrale her übertragenen Informationen beeinflußte Fahrverhalten eines in Fahrrichtung Fr den Fahrweg 5 4=> durchfahrenden Fahrzeugs beispielsweise näher erläutert.

Bei einem im Wegabschnitt I befindlichen Fahrzeug sind im fahrzeuggerät abhängig von den von der Streekenzenirale her übertragenen Informationen die v> Geschwindigkeiten VBb. Vs und Vz gespeichert, wobei die (ieschw uuligkeil \ Hb laufend nach Λι:ν Formel
I Hh - I(III'\ FO)

ermittelt wird. Durch eine Vergleichslogik auf dem I ahr/eug. in die die drei (ieschw indigkeitswerte eingegeben werden, wird für das Fahrverhalten des betroffenen Fahrzeugs im Wegabschnitt I das Bereichs kriteriuin A VHb> \'s> Vy- ausgewählt, d. h., für tlie momentane Fahrgeschwindigkeit ist die Größe der Geschwindigkeit Vs maßgebend.

Fm eii Iu das F'ahr/cug den Wcg.ibschnitl II. dann ermittelt die Verglen hslogik. da in diesem AbsehnilI die Geschwindigkeit VHb < Vs ist. das Bereichki ilerium IJ-Is ■ \Hb ■ V/ ■-. d.h.. für die I .ihrgesi-hwmdigkeii des I ahr/eugs ist jetzt die berechnete Gesi hwindigkett I Vf/'maßgebend.

Durchfährt da*. Fahrzeug den Slreekenort Ι.,ιΛ. der der Anfang einer l.angsamfahrstrecke scm kann, dann wahit die Vergieiciisiogik das iiemciikiiicMuiM C — Vs- \/ ■ \!ib — aus. da hier die Geschwindigkeit 17?/» ■ I / wird, d. h.. für die Fahrgcsehw mdigkeit ist die Geschwindigkeit V/ maßgebend. Das F'ahr/cug fährt mil der Geschwindigkeit V/. die gleich der zulässigen Geschwindigkeit in einer l.angsamfahrstrecke sein kann.

Nachdem das Fahr/eng die /ielgeschwindigkeit V/ erreicht hat. z. B. im Anfangsbereich der l.angsamfahrstelle Ι.,ιΛ. wird von der Strecken/enirale innerhalb einer bestimmten, von dem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke. z.B. bis zum Ort RO 2. eine neue Information mit der. Kennzeichen über Is, HP und V/ übertragen, wobei beispielsweise jetzt die gewünschte (ieschwindigkeit Ks der vorher übertragenen Zielgeschwindigkeit V/ und der Haltepunkt /■//' dem in absoluten Koordinaten angegebenen Haltepunkt IIP2 entspricht.

Das Fahrverhalten des Fahrzeugs im Wegabschnitt III wird in gleicher Weise wie im Wegabschnitt I bestimmt, indem die Vcrgleichslogik das Bereichskriterium A auswählt.

Beim F.rreiehen des Fahrortes LaF../. B. des Endes der Langsamfahrstelle, wählt die Vergieiehslogik für das Befahren des Wegabschnittes IV das Bercichskriterium B aus. wobei das Fahrzeug am Haltepunkt HP2 dann zum Stillstand kommt.

Der Haltepunkt HP\ stellt einen fiktiven Haltepunkt dar. da das betroffene Fahrzeug diesen Haltepunkt mit der Zielgeschwindigkeit Vz durchfährt. Der von der Streckenzentrale übertragene Haltepunkt HPi dient lediglich zur Berechnung der Geschwindigkeit VBb auf dem Fahrzeug.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur manuellen oder automatischen Steuerung von trassengebundenen Fahrzeugen auf Strecken mit punktförmiger oder kontinuierlicher Informationsübertragung zwiscnen den Fahrzeugen und ortsfesten, jeweils Streckenbereichen zugeordneten Streckenzentralen, wobei von den Streckenzentralen abhängig von den sogenannten »Ruforten« der in den zugeordneten Streckenbereichen befindlichen Fahrzeuge jeweils Kennzeichen für das weitere Fahrverhalten zu den betroffenen Fahrzeugen übertragen und auf diesen Fahrzeugen verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß von den Streckenzentralen als eines der Kennzeichen jeweils der Ort des auf den Rufort (z. B. RO 1, F i g. 2) folgenden Haltepunktes oder fiktiven Haltepunktes (HP\) in absoluten Koordinaten auf das betroffene Fahrzeug übertragen wird und daß für das weitere Fahrverhalten des Fahrzeugs neben dem Ort des auf den Rufort folgenden Haltepunktes die von der Sireckcnzcntrale in bekannter Weise übertragene, am Rufort gewünschte Fahrgeschwindigkeit (Sollgeschwindigkeit Vs) ausgewertet wird.

2. Einrichtung zur Steuerung von Fahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Streckenzentralen als zusätzliches Kennzeichen für das weitere Fahrverhalten jeweils eine Zielgeschwindigkeit (Vz) zu dem betroffenen Fahrzeug übertragen wird.

3. Einrichtung zur Steuerung von Fahrzeugen nach Ans 'uch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Streckenzentralen jeweils innerhalb einer bestimmten, von einem Fahrzeug nach dem Erreichen der vorgegebenen Zielgeschwindigkeit (Vz) zurückgelegten Wegstrecke eine Information über die gewünschte weitere Fahrgeschwindigkeit (Vs)zu diesem Fahrzeug übertragen wird.