DE4108671A1 - Verfahren zur regelung der geschwindigkeiten von einander folgenden schienenfahrzeugen - Google Patents
Verfahren zur regelung der geschwindigkeiten von einander folgenden schienenfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Während im Straßenverkehr im Reaktionsabstand gefahren wird, fahren
Schienenfahrzeuge im sogenannten Bremswegabstand. Der
Bremswegabstand garantiert, daß auch bei plötzlichem Stehenbleiben
eines Vorläuferfahrzeuges, z. B. bei Entgleisung, das Folgefahrzeug
nicht auffährt. Diese Sicherheitsforderung bei Bahnen ist einer der
Gründe dafür, daß der Streckendurchsatz im Schienenverkehr
wesentlich geringer ist als im Straßenverkehr.
Mit Einführung der linienförmigen Zugbeeinflussung (siehe z. B.
Aufsatz von H. Köth/O. Wolf in "Eisenbahntechnische Rundschau" ETR,
Dez. 1968, Seiten 533 ff) wurde es möglich, anstelle des zuvor
verwendeten, sogenannten festen Blocks, den mobilen Block
einzusetzen. Beim mobilen Block wird die Position des Zugschlusses
des Vorläuferfahrzeuges in kleinen Quantisierungsschritten erfaßt
und dem Folgefahrzeug laufend mitgeteilt.
Letzteres kann damit seine Geschwindigkeit so regeln, daß es mit
einer Betriebsbremsung an dem mitgeteilten Punkt zum Stillstand
kommt.
Bei der Linienzugbeeinflussung meldet jeder Zug die Position seines
Zugschlusses an eine Steuerzentrale. Dies kann auch über den Umweg
der Übertragung der Position der Zugspitze und zusätzlich der
Zuglänge geschehen. Der Folgezug bekommt von der Steuerzentrale
jeweils die zuletzt vom Vorläuferzug gemeldete Zugschlußposition
als fiktiven Haltepunkt vorgegeben.
Bei dem bekannten Verfahren geht man davon aus, daß auch bei einem
unvorhergesehenen, plötzlichen Stillstand des Vorläuferzuges der
Folgezug mit einer Betriebsbremsung halten kann. Der plötzliche
Stillstand eines Zuges ist jedoch ein sehr seltener Ausnahmefall
und kann nur durch einen Unfall verursacht sein. Auch eine
unvorhergesehene Schnellbremsung eines vorausfahrenden Zuges ist
sehr selten. In aller Regel wird der vorausfahrende Zug mit einer
Betriebsbremsung zum Stillstand gebracht.
Will man den Streckendurchsatz erhöhen, so kann man dies dadurch
erreichen, daß man den Folgezugdichter an den Vorläuferzug
heranfahren läßt, und zwar so weit, daß, im Falle einer
Betriebsbremsung des vorausfahrenden Zuges, der Folgezug gerade
noch mit einer Betriebsbremsung angehalten werden kann. In Fällen
des plötzlichen Stillstands oder einer Schnellbremsung des
Vorläuferzuges reicht dann allerdings eine Betriebsbremsung des
Folgezuges nicht mehr aus, um den Folgezug rechtzeitig zum
Stillstand zu bringen. Es muß eine Schnellbremsung durchgeführt
werden. Obgleich eine solche Schnellbremsung eine größere
Beanspruchung des Fahrzeuges und der Strecke bedeutet, kann sie in
den genannten seltenen Fällen in Kauf genommen werden, wenn dadurch
der Streckendurchsatz merklich erhöht werden kann. Ein
Sicherheitsverlust tritt durch die Inkaufnahme gelegentlicher
Schnellbremsungen nicht ein.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur
Geschwindigkeitsregelung anzugeben, mit dem der Streckendurchsatz
ohne Sicherheitsverlust erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Durch Vorgabe zweier unterschiedlich weit entfernter Zielpunkte,
von denen der nähere von der aktuellen Position des Zugschlusses
des Vorläuferfahrzeuges bestimmt und Zielpunkt einer
Schnellbremsung, der entferntere von einem betrieblichen Halt oder
von der nach Ablauf einer Betriebsbremsung zu erwartenden Position
des Zugschlusses des Vorläuferfahrzeuges bestimmt und Zielpunkt
einer Betriebsbremsung ist, hat das folgende Fahrzeug die
Möglichkeit, zwei Bremskurven zu berechnen und die jeweils
einschränkendere als Fahrkurve einzuhalten.
Dabei ist einerseits die Sicherheit des Betriebes gewahrt, da das
Folgefahrzeug mit einer Schnellbremsung auch bei plötzlichem
Stillstand des Vorläuferfahrzeuges rechtzeitig angehalten werden
kann, andererseits kann das Folgefahrzeug wesentlich dichter an das
Vorläuferfahrzeug heranfahren, was den Streckendurchsatz
beträchtlich erhöht.
Das Verfahren gemäß Patentanspruch 2 unterscheidet sich von dem im
Patentanspruch 1 beschriebenen Verfahren dadurch, daß die
Berechnung beider Bremskurven und die Minimumauswahl in der
Steuerzentrale erfolgen. Dies hat vor allem den Vorteil, daß eine
höhere Belastung der Übertragungsstrecke und des
Fahrzeugrechnersystems, wie sie die Übertragung zweier Zielpunkte
und die Berechnung zweier Bremskurven auf dem Fahrzeug mit sich
bringt, vermieden wird.
Anhand einer Figur soll nun das Verfahren nach der Erfindung
ausführlich beschrieben werden.
Die Figur zeigt Bremsablaufkurven (1, . . ., 4) in einem
Weg-Geschwindigkeitsdiagramm.
Die Abszisse S gibt vereinfacht die Fahrstrecke zweier Züge Z1 und
Z2 wieder. Die Ordinate V ist die Geschwindigkeitsachse. Der Zug Z1
ist der Vorläuferzug. Er fährt mit gleichbleibender Geschwindigkeit
V1. Sein Zugschluß befindet sich in der Position P2. Als Zielpunkt
ist ihm ein (fiktiver) Haltepunkt HP vorgegeben, den sein Zugschluß
mit einer Betriebsbremsung entlang einer Betriebsbremskurve 3
erreichen würde. In der Position P1 befindet sich der Folgezug Z2.
In bekannten LZB-Systemen muß der Folgezug die aktuelle Position P2
des Zugschlusses des Vorläuferzuges als fiktiven Haltepunkt
berücksichtigen und mittels einer Betriebsbremsung entlang einer
Bremskurve 4 an diesem Zielpunkt zum Stehen kommen können. Tut dies
der Folgezug z. B. bei einer Betriebsbremsung des Vorläuferzuges, so
hat der Zugschluß des Vorläuferzuges inzwischen den Haltepunkt HP
erreicht. Der Folgezug ist demnach unnötig früh angehalten worden.
Es hätte ausgereicht, ihn unter Einhaltung eines kleinen
Sicherheitsabstandes unmittelbar vor dem Haltepunkt HP zum
Stillstand zu bringen. Der Folgezug hätte dann bereits den Punkt P1
nicht mit der von der Betriebsbremskurve 4 vorgegebenen
Geschwindigkeit V2, sondern mit einer wesentlich höheren
Geschwindigkeit V3 passieren können. Diese Geschwindigkeit V3 wird
von einer Betriebsbremskurve 2 vorgegeben, welche am Haltepunkt HP
des Vorläuferzuges endet.
Für den Fall, daß der Vorläuferzug an der Position P2 plötzlich
anhält oder mit einer Schnellbremsung an einem Punkt zwischen der
Position P2 und dem Haltepunkt HP zum Stillstand gebracht wird,
reicht die am Haltepunkt HP endende Betriebsbremskurve 2 zur
Bremsung des Folgezuges nicht aus. In diesem Fall muß die
Betriebsbremskurve 2 an einem Punkt B rechtzeitig verlassen werden
und es muß zu einer Schnellbremsung entlang einer Schnellbremskurve
1 übergegangen werden. Die Schnellbremskurve 1 endet an der
Position P2 und bringt den Folgezug auch bei plötzlichem Stillstand
des Vorläuferzuges rechtzeitig vor dessen Zugschluß zum Stillstand.
Der Punkt, an dem das Folgefahrzeug die Betriebsbremskurve 2
verläßt und zur Schnellbremsung entlang der Schnellbremskurve 1
übergeht, trennt zwei Bereiche I und II voneinander, in denen
verschiedene Bremskurven die jeweils einschränkendere
Geschwindigkeit vorgeben. Im Bereich I ist die
Geschwindigkeitsvorgabe der Betriebsbremskurve 2 die niedrigere,
d. h. die einschränkendere, im Bereich II ist es die der
Schnellbremskurve 1. Um dem Folgefahrzeug zu ermöglichen,
festzustellen, in welchem der beiden Bereiche es sich befindet,
werden dem Fahrzeug gemäß der Erfindung die Position P2, an der
sich zum Übertragungszeitpunkt der Zugschluß des Vorläuferzuges
befindet, und der fiktive Haltpunkt HP des Vorläuferzuges von der
Steuerzentrale mitgeteilt. Das Fahrzeuggerät errechnet zu diesen
beiden Zielpunkten zwei Bremskurven 1 und 2, wobei es der
Berechnung der am näheren Zielpunkt endenden Bremskurve 1 seine
Schnellbremsverzögerung, der Berechnung der am entfernteren
Zielpunkt endenden Bremskurve 2 seine Betriebsbremsverzögerung
zugrundelegt. Das Fahrzeuggerät vergleicht dann die seiner
jeweiligen Position zugeordneten Geschwindigkeitswerte beider
Bremskurven miteinander und wählt als Fahrkurve die Bremskurve aus,
die den geringeren Geschwindigkeitswert liefert.
Auf diese Weise gelangt das Fahrzeug am Punkt B, dem Übergang vom
Bereich I in den Bereich II, automatisch von der Betriebsbremskurve
auf die Zwangsbremskurve.
Wie aus der Figur unschwer zu ersehen ist, darf die
Geschwindigkeit, mit der der Folgezug an den Vorläuferzug
heranfährt, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren deutlich höher
liegen (bis zur Grenze der schraffierten Zone) als sie die beim
Stand der Technik maßgebende Betriebsbremskurve 4 vorgibt. Fahren
beide Züge mit zulässiger Höchstgeschwindigkeit hintereinander, so
kann der Folgezug so weit an den Vorläuferzug heranfahren, daß er
sich gerade noch im Bereich I befindet. Ein Überschreiten der
Bereichsgrenze in den Bereich II kann nur bei gleichzeitiger
Reduzierung der Geschwindigkeit oder mit bereits reduzierter
Geschwindigkeit erfolgen, da sonst die Schnellbremskurve 1
überschritten und damit eine Schnellbremsung ausgelöst wird.
Da die Übertragung eines weiteren Zielpunktes auf jedes Fahrzeug
eine Mehrbelastung des Übertragungskanals und die Berechnung zweier
Bremskurven anstatt einer und die Minimumauswahl der
Geschwindigkeitswerte eine Mehrbelastung des Fahrzeuggerätes mit
sich bringen, kann, wenn solches vermieden werden soll, die
Berechnung der Bremskurven und die Minimumauswahl auch in der
Steuerzentrale erfolgen. Das Rechnersystem der Steuerzentrale kennt
die Positionen und die Geschwindigkeiten der Fahrzeuge und hat
ausreichend Kapazität, diese Berechnungen auszuführen. Den
Fahrzeugen wird dann, wie bisher, nur ein Zielpunkt, nämlich der
Endpunkt der einschränkenderen der beiden Bremskurven übermittelt.
Mit dem vorbeschriebenen Verfahren kann gemäß einer Modellrechnung
der Streckendurchsatz auf 132% des bisherigen Wertes erhöht
werden. Die Zugabstände verringern sich dabei auf 76% der bisher
notwendigen Zugabstände.
Claims (2)
1. Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit von auf einer für
linienförmige Zugbeeinflussung ausgerüsteten Strecke einander
folgenden Fahrzeugen, deren Zugschlußpositionen fortlaufend erfaßt
und einer Steuerzentrale gemeldet werden und die neben Ort und Art
anderweitiger Fahrteinschränkungen den Zugschlußpositionen der
jeweils vorausfahrenden Fahrzeuge zugeordnete Zielpunkte von der
Steuerzentrale übermittelt erhalten und bei der Vorausberechnung
ihrer Fahrkurven berücksichtigen,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Fahrzeug
(Z2) fortlaufend zwei Zielpunkte (P2, HP) übermittelt werden, von
denen der nähergelegene (P2) der aktuellen Position des
Zugschlusses des Vorläuferfahrzeuges (Z1), der entfernter gelegene
einer Position (HP) zugeordnet ist, an der ein betrieblicher Halt
vorgesehen ist oder an der der Zugschluß des Vorläuferfahrzeuges
(Z1) nach einer Betriebsbremsung zum Stillstand kommen würde, daß
das Fahrzeug (Z2) unter Zugrundelegung einer vorgegebenen
Schnellbremsverzögerung eine erste Bremskurve (1) berechnet, die am
näher gelegenen Zielpunkt (P2) endet, und unter Zugrundelegung
einer vorgegebenen Betriebsbremsverzögerung eine zweite Bremskurve
(2), die am entfernter gelegenen Zielpunkt (HP) endet, und daß zur
Ermittlung der einzuhaltenden Fahrkurve eine Minimumauswahl
zwischen beiden Bremskurven erfolgt.
2. Verfahren zur Regelung der Geschwindigkeit von auf einer für
linienförmige Zugbeeinflussung ausgerüsteten Strecke einander
folgenden Fahrzeugen, deren Zugschlußpositionen fortlaufend erfaßt
und einer Steuerzentrale gemeldet werden und die neben Ort und Art
anderweitiger Fahrteinschränkungen den Zugschlußpositionen der
jeweils vorausfahrenden Fahrzeuge zugeordnete Zielpunkte von der
Steuerzentrale übermittelt erhalten und bei der Vorausberechnung
ihrer Fahrkurven berücksichtigen, dadurch gekennzeichnet, daß in
der Steuerzentrale für jedes Fahrzeug (Z2) fortlaufend zwei
Bremskurven (1, 2) errechnet werden, von denen eine an einem der
aktuellen Position des Zugschlusses des Vorläuferfahrzeuges (Z1)
zugeordneten Zielpunkt (P2) endet und den Einsatz der Schnellbremse
verlangt, die andere an einem Zielpunkt (HP) endet, der einem
betrieblichen Haltepunkt entspricht oder der Position des
Zugschlusses des Vorläuferfahrzeuges (Z1) nach einer
vorausgegangenen Betriebsbremsung zugeordnet ist, und die mittels
der Betriebsbremse eingehalten werden kann, daß in der
Steuerzentrale für jede gemeldete Fahrzeugposition eine
Minimumauswahl zwischen beiden Bremskurven erfolgt und daß dem
Fahrzeug (Z2) jeweils derjenige Zielpunkt vorgegeben wird, an dem
die einschränkendere der beiden Bremskurven endet.
Priority Applications (5)
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