DE3840288A1

DE3840288A1 - Automatic autonomous vehicle guidance system

Info

Publication number: DE3840288A1
Application number: DE19883840288
Authority: DE
Inventors: Fritz Prof Dr Ing Frederich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1990-05-31

Abstract

Published without abstract.

Description

genus

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sicheren Abwicklung des Betriebes spurgeführter Verkehrs- und Transportsysteme, insbe sondere für Schienenfahrzeuge.The invention relates to a method for the safe handling of Operation of track-guided traffic and transport systems, esp especially for rail vehicles.

Das vorgegebene Verfahren soll einerseits den selbsttätigen, fahrerlosen Betrieb von Schienenfahrzeugen ermöglichen und ande rerseits die volle Betriebssicherheit gewährleisten.On the one hand, the specified procedure should enable driverless operation of rail vehicles and others guarantee full operational safety.

Zu diesem Zweck müssen die auf den verschiedenen Streckenabschnit ten jeweils gewünschten Fahrgeschwindigkeiten eingehalten und die an der Strecke befindlichen Signale beachtet werden.For this purpose, the different sections of the route required driving speeds and the signals on the route are taken into account.

was standing

Es ist bekannt, daß zur Erfüllung dieser Erfordernisse fahrwegsei tig montierte Einrichtungen angebracht werden.It is known that fahrwegsei to meet these requirements permanently installed devices.

Diese werden linienförmig entlang der gesamten Strecke verlegt, (Zeitschrift Eisenb. techn. Rdsch. ETR 35 (1986) 11, S. 717-724) oder punktförmig in kurzen Abständen am Fahrweg angeordnet. (Zeitschrift Verkehr und Technik 37 (1984) 6, S. 207-214). Mit den genannten Einrichtungen wird den Fahrzeugen von der Strec ke die jeweils erwünschte Fahrgeschwindigkeit übermittelt.These are laid in a line along the entire route, (Journal Eisenb. Techn. Rdsch. ETR 35 (1986) 11, pp. 717-724) or arranged at short intervals on the track. (Zeitschrift Verkehr und Technik 37 (1984) 6, pp. 207-214). With the facilities mentioned, the vehicles from the Strec ke transmits the desired driving speed.

Für den sicheren Betrieb der Fahrzeuge, d. h. zur Vermeidung von Unfällen und Zusammenstößen muß die Übermittlung und Einhaltung der Fahrgeschwindigkeit absolut sicher sein.For the safe operation of the vehicles, i. H. to avoid Accidents and collisions must be communicated and adhered to be absolutely sure of the driving speed.

Dies bedingt, daß alle diesbezüglichen technischen Einrichtungen der Strecke und der Fahrzeuge nicht nur zuverlässig, sondern ab solut sicher arbeiten.This requires that all related technical facilities the route and the vehicles not only reliably, but off work safely.

criticism

Ferner ist es notwendig, die zu befahrende Strecke lückenlos mit derartigen Einrichtungen auszurüsten. Der dafür nötige technische und materielle Aufwand ist erheblich. Er ist nur dann wirtschaft lich vertretbar, wenn die betreffende Strecke häufig von dement sprechend eingerichteten Fahrzeugen befahren wird.Furthermore, it is necessary to include the entire route to be traveled to equip such facilities. The necessary technical and material effort is considerable. Only then is it economical justifiable if the route in question is frequently demented appropriately equipped vehicles.

task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, konventionelle, mit konventionellen Signalanlagen ausgerüstete Strecken selbsttätig, fahrerlos mit minimalem technischen und finanziellen Aufwand bei voller Wahrung der Betriebssicherheit befahren zu können. The invention has for its object conventional, with routes equipped with conventional signaling systems automatically, driverless with minimal technical and financial effort to be able to drive in full respect of operational safety.

solution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vom Triebfahrzeugführer auf dem Triebfahrzeug während der Fahrt wahrzunehmenden Tätigkeiten entsprechenden technischen Einrich tungen auf dem Triebfahrzeug übertragen werden.This object is achieved in that the Driver on the train while driving technical equipment to be performed on the locomotive.

Das Fahrzeug ermittelt die zulässigen Fahrgeschwindigkeiten mit bordeigenen Einrichtungen (autonom) und stellt diese Fahrge schwindigkeiten automatisch (selbsttätig) in Abhängigkeit vom je weiligen Ort ein.The vehicle also determines the permissible driving speeds on-board facilities (autonomous) and provides these vehicles speeds automatically (automatically) depending on each dwelling place.

Außerdem wird das Prinzip des Betriebsverfahrens geändert. Im konventionellen Eisenbahnbetrieb muß die "HALT" zeigende Signal stellung unbedingt beachtet und sicher vom Triebfahrzeug in den Stillstand des Fahrzeugs umgesetzt werden. Die Signale sind (wichtiger) Bestandteil des Sicherheitskreises.The principle of the operating procedure is also changed. in the Conventional railway operations must have the "STOP" signal position must be observed and safely from the locomotive to the Standstill of the vehicle can be implemented. The signals are (important) part of the safety circuit.

Beim neuen vorgeschlagenen Betriebsverfahren wird das Fahrzeug grundsätzlich an jedem Signalstandort zum Halten gebracht. Die "FREI" zeigende Signalstellung kann vom Fahrzeug aufgenommen und damit der zum Halt führende Bremsvorgang überbrückt oder aufge löst werden. Falls die Signalstellung "FREI" nicht wahrgenommen wird, bremst das Fahrzeug zum Stillstand.With the new proposed operating method, the vehicle always brought to a halt at every signal location. The Signal position showing "FREE" can be picked up by the vehicle and so that the braking process leading to a stop is bridged or opened be solved. If the signal position "FREE" is not perceived the vehicle brakes to a standstill.

Damit fällt das System bei Signalstörungen von selbst in den sicheren Zustand. Die Signale gehören beim neuen Verfahren nicht mehr zum Sicherheitskreis.This means that the system automatically falls into the event of signal interference safe condition. With the new process, the signals do not belong more about the safety circuit.

advantage

Die mit der Erfindung erzielbaren Fortschritte bestehen insbe sondere darin, daß ein fahrerloser Betrieb von Schienenfahrzeugen auf einfache Weise mit vorhandenen Signalanlagen realisiert wer den kann. So reicht allein die Übermittlung der "FREI" zeigenden Signalstellung für die Betriebsabwicklung aus. Die "HALT" zeigen de Signalstellung ist bedeutungslos. Für die Sicherheit braucht keine der Signalleitungen auf das Fahrzeug übertragen zu werden. Dementsprechend einfach kann die Übermittlung der Signalstellung "FREI" zum Beispiel auf dem Funkwege erfolgen.The advances which can be achieved with the invention exist in particular special in that a driverless operation of rail vehicles in a simple way with existing signal systems that can. So the transmission of the "FREI" is sufficient Signaling for business operations off. Show the "STOP" de signaling is meaningless. For security needs none of the signal lines are transmitted to the vehicle. The transmission of the signal position can be correspondingly simple For example, "FREE" can be done by radio.

description

Das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren und funktionale Verknüpfung der auf dem Fahrzeug befindlichen technischen Ein richtungen sind an folgenden Beispielen näher beschrieben.The method and functional basis of the invention Linking the technical on the vehicle directions are described in more detail in the following examples.

Fig. 1 zeigt das konventionelle Betriebsverfahren. Dargestellt ist über einer Strecke x die jeweils zulässige Fahrgeschwindigkeit v _zul.. Ferner sind Hauptsignale 1 mit den Kilometerangabe der je weiligen Signalstandorte sowie die dazugehörigen Vorsignale 2 mit den Kilometerangaben eingetragen. Fig. 1 shows the conventional operating method. The permissible driving speed v _perm is shown over a distance x . Furthermore, main signals 1 with the mileage of the respective signal locations and the associated distant signals 2 with the mileage are entered.

Bei "FREI" zeigenden Signalen brauchen diese nicht beachtet zu werden. Die Fahrt kann entsprechend der jeweils zulässigen Streckenhöchstgeschwindigkeit nach der Linie 2 "normaler Fahrt verlauf" abgewickelt werden.In the case of signals showing "FREE", these need not be taken into account. The trip can be carried out according to the permissible maximum line speed according to line 2 "normal trip".

Bei "HALT" zeigendem Signal muß die Fahrgeschwindigkeit v bis zum Stillstand vor dem "HALT" zeigenden Signal verringert werden. Der Fahrverlauf entspricht der gestrichelten Linie 4. Dazu ist das sichere Erkennen des Signalbildes "HALT" und dessen Umsetzung durch den Triebfahrzeugführer erforderlich.If the signal shows "STOP", the vehicle speed v must be reduced to a standstill before the signal showing "STOP". The course of the journey corresponds to the dashed line 4 . This requires the reliable detection of the signal image "STOP" and its implementation by the driver.

Fig. 2 illustriert das selbsttätige fahrzeugautonome Betriebsver fahren. Dargestellt ist wiederum die zulässige Fahrgeschwindigkeit v _zul. über der Fahrstrecke x. Fig. 2 illustrates the automatic vehicle autonomous Betriebsver drive. The permissible driving speed v _perm is again shown over the driving distance x .

Ferner sind die Hauptsignale 1 und die Vorsignale 2 mit ihren Kilo metrierungen eingetragen.Furthermore, the main signals 1 and the distant signals 2 are entered with their kilometer settings.

Der normale Fahrtverlauf 5, der von den technischen Einrichtungen des Fahrzeugs eingehalten wird, sieht grundsätzlich Stillstand vor jedem Hauptsignal 1 vor.The normal course of the journey 5 , which is maintained by the technical equipment of the vehicle, basically provides for a standstill before each main signal 1 .

Bei "FREI" zeigendem Signal kann die Fahrgeschwindigkeit v auf die an der betreffenden Stelle zulässige Streckenhöchstgeschwin digkeit gesteigert werden und nach der gepunkteten Linie 6 verlau fen. Das Nichterkennen des "FREI" Signals durch das Triebfahrzeug führt lediglich zum Stillstand vor dem betreffenden Hauptsignal 2. When the signal shows "FREE", the vehicle speed v can be increased to the permissible line speed at the point in question and left after the dotted line 6 . The non-recognition of the "FREE" signal by the locomotive only leads to a standstill in front of the relevant main signal 2 .

Fig. 3 zeigt die prinzipielle Anordnung und die Verknüpfung der wichtigsten Elemente der selbsttätigen autonomen Fahrzeugsteuerung auf dem Fahrzeug. Fig. 3 shows the basic arrangement and the linkage of the most important elements of the autonomous autonomous vehicle control on the vehicle.

Kernstück ist eine speicherprogrammierbare Steuerung 7, in der die zulässige Streckenhöchstgeschwindigkeit v _zul. in Abhängigkeit vom jeweiligen Streckenort x abgelegt ist. Der augenblickliche aktu elle Standort x _ist wird von einem auf der Schiene rollenden Meß rad 8 erfaßt und der Steuerung 7 mitgeteilt.The centerpiece is a programmable logic controller 7 in which the permissible maximum line speed v _perm is stored as a function of the respective route location x . The current current location x _is detected by a measuring wheel 8 rolling on the rail and communicated to the controller 7 .

Die programmierbare Steuerung 7 ermittelt die zulässige Fahrge schwindigkeit v _zul. und leitet diese als Sollwert v _soll an den Fahr-Brems-Regler 9 weiter. Der Fahr-Brems-Regler 9 vergleicht die Sollgeschwindigkeit v _soll mit der ebenfalls vom Meßrad 8 er faßten augenblicklichen Fahrgeschwindigkeit v _ist. Bei Abweichungen wird vom Fahr-Brems-Regler das Antriebs- oder Bremsmoment M des Triebfahrzeugs so eingestellt, daß die Istgeschwindigkeit v _ist der Sollgeschwindigkeit v _soll angeglichen wird.The programmable controller 7 determines the allowable speed Fahrge v _perm. And forwards them _to v as the target value to the driving brake controller 9 next. The drive-brake controller 9 compares the target speed v _should with the instantaneous driving speed v which _is also grasped by the measuring wheel 8 . In case of deviations, the driving or braking torque M, is set as the driving of the traction unit brake controller that the actual velocity v _is the target speed v _soll is adjusted.

Die speicherprogrammierbare Steuerung 7 enthält auch die Signal standorte und deren Signalcodes. Vor Erreichen eines Signalstand ortes teilt die Steuerung 7 dem codierten Signalempfänger 10 den Code des nächsten Signales mit und fragt ab, ob eine entsprechend codierte Funkkennung vom codierten Signalsender des ortsfesten Signals empfangen wird. Falls dies der Fall ist, gibt der codierte Signalempfänger 10 die Information "FREI" an die speicherprogrammier bare Steuerung 7. Die Sollgeschwindigkeit v _soll wird in diesem Fall gleich der zulässigen Streckengeschwindigkeit v _zul. vorgegeben. Falls die Information "FREI" ausbleibt, fährt die speicherprogram mierbare Steuerung 7 die Sollgeschwindigkeit v _soll entlang einer ebenfalls gespeicherten Bremskurve v _soll (x) auf den Wert 0. So mit wird das Fahrzeug vor dem Signal stillgesetzt.The programmable controller 7 also contains the signal locations and their signal codes. Before a signal location is reached, the controller 7 informs the coded signal receiver 10 of the code of the next signal and asks whether a correspondingly coded radio identifier is received by the coded signal transmitter of the fixed signal. If this is the case, the coded signal receiver 10 gives the information “FREE” to the programmable controller 7 . In this case, the set speed v setpoint _is predetermined equal to the permissible line speed v _perm . If the information "FREE" does not appear, the programmable controller 7 moves the set speed v _soll along a braking curve v _soll (x) , which is also stored, to the value 0. Thus, the vehicle is stopped before the signal.

Damit das führerlose, automatisch fahrende Fahrzeug jederzeit angehalten werden kann, darf es nur in Betrieb gehen, wenn von außen eine globale Betriebsfreigabe vorliegt. Diese wird auf dem Funkwege als Dauerkennung abgesetzt. Vom globalen Freigabe-Empfän ger 11 empfangen und als Zustimmung JA an die anderen Geräte wei tergeleitet.In order for the driverless, automatically driving vehicle to be stopped at any time, it may only be put into operation if there is a global operating license from outside. This is transmitted as permanent detection on the radio path. Received by global release receiver 11 and forwarded YES to the other devices as approval.

Ausbleiben der Dauerkennung wird als "STOP" interpretiert und in eine sofortige Sicherheitsbremsung bei gleichzeitiger Stillsetzung der Antriebsanlage umgesetzt.Failure to recognize the duration is interpreted as "STOP" and in an immediate safety brake with simultaneous shutdown the drive system implemented.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die speicherpro grammierbare Steuerung 7 so ausgebildet, daß sie Fahrgeschwindig keiten v _ist und augenblickliche Standorte x _ist während einer von Hand gesteuerten Programmierfahrt dauerhaft speichert. Anschlie ßend kann das unveränderte oder ergänzte Fahrprogramm automatisch selbsttätig beliebig oft auf derselben Strecke abgewickelt werden.In a further embodiment of the invention is the speicherpro logic controller 7 is formed so that it _is Fahrgeschwindig speeds v and current locations x _is permanently stores during a manually controlled programming ride. The unchanged or supplemented driving program can then be automatically carried out on the same route as often as required.

Claims

1. A method for the safe handling of the operation of track-guided traffic or transport systems, characterized in that the driving sequence of the transport units of this system is determined in sections and ends at the end of the section with the driving speed zero.

2. The method according to claim 1, characterized in that the driving sequence in a memory carried on the vehicle as a speed-path program from point to point or continuously is laid and the driving sequence of the vehicle from this program is controlled.

3. The method according to claim 1, characterized in that for the rapid processing of the business by a special, on End of section signal acting on the vehicle from the outside the part of the travel that ends with the travel speed zero canceled and replaced by another driving procedure becomes.

4. The method according to claim 3, characterized in that the signal is transmitted wirelessly.

5. The method according to claim 4, characterized in that a conventional signaling system mechanically, electrically, optically or is magnetically coupled to a radio transmitter, which in the case a coded radio when the signal system enables travel sends out signal that is carried by someone on the vehicle received radio receiver and also on the vehicle included travel sequence program memory as trip release is shared.

6. The method according to claim 2, characterized in that for accurate and reliable recording of the current driving speed and the distance traveled to the transport units only for this purpose on the road rolling wheel is carried.

7. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the automatic, automatic travel sequence can only take place can, if a transmitted from outside to the vehicle ordered special signal is constantly received and a Failure of this signal to immediately stop one, leads several or all transport units of the system.