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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich allgemein auf die Steuerung und Manipulierung
von Fahrzeugen in einem Transportsystem, z.B. das Hinzufügen eines Fahrzeugs
zum System, das Entfernen eines Fahrzeugs aus dem System, das Kuppeln
oder Abkuppeln von Fahrzeugen, und speziell auf ein automatisiertes
Manipulierungssystem, das über
eine drahtlose Kommunikation und Steuerung zur Manipulation von
Fahrzeugen in einem Transportsystem verfügt.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Transportfahrzeuge
und Transportsysteme wie z.B. Schienenfahrzeuge und Schienensysteme werden
weltweit eingesetzt, um Personen und Waren von einem Punkt zum anderen
zu befördern.
Um ein Fahrzeug einem Transportsystem hinzufügen oder aus einem Transportsystem
entfernen zu können, benötigt man
eine Schiebebühne
oder eine andere Vorrichtung für
das Einfügen
oder Entfernen des Fahrzeugs. Gleichermaßen benötigt man zum Kuppeln oder Abkuppeln
der Fahrzeuge oder Züge
eine Steuerungstechnik, um den Vorgang erfolgreich abzuschließen. Es
wurden Steuerungssysteme und -verfahren entwickelt, um diese Einfüge-/Entfern-
sowie Kuppel- /Abkuppelvorgänge in einem
Transportsystem zu unterstützen.
Zum Beispiel bezieht sich das U.S. Patent No. 6,195,023 auf ein
System für
die manuelle Positionierung automatisch gesteuerter Fahrzeuge auf
verschiedenen Gleisen zur Bestimmung des Standorts der Fahrzeuge.
Für dieses
System wird jedoch der Einsatz von Menschen und die manuelle Positionierung
der Fahrzeuge mit Hilfe von mit menschlicher Kraft angetriebenen
und gesteuerten Weichen benötigt.
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Eine
weitere automatisierte Fahrzeugsteuerung wird in
DE 198 28 878 A beschrieben.
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Hinsichtlich
der Kuppel-/Abkuppelvorgänge wurden
auch Systeme und Verfahren entwickelt, die diesen Vorgang unterstützen. Zum
Beispiel beschreibt das U.S. Patent No. 4,610,206 einen mikrogesteuerten
Rangierbahnhof, in dem Festblockmethoden für das Kuppeln und Abkuppeln
der Schienenfahrzeuge verwendet werden. In diesem System wird der
Einsatz einer auf Kommunikation basierenden kontaktlosen Steuerung
nicht behandelt. Ähnlich verhält es sich
beim U.S. Patent No. 5,758,848, in dem ein automatisches Rangiersystem
für Frachtzüge beschrieben
wird, das ebenfalls Festblockmethoden anwendet.
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Aus
diesem Grund besteht weiterhin Bedarf an einem automatisierten Manipulierungssystem
und einer Methode zur Realisierung einer gesteuerten Hinzufügung und
Herausnahme von Fahrzeugen in einem Transportsystem. Es besteht
weiterhin Bedarf an einem automatisierten Manipulierungssystem und einer
Methode, das bzw. die bei der Steuerung der entsprechenden Vorgänge unverwechselbare
Identifizierungen für
Züge oder
einzelne Transportfahrzeuge verwendet. Folglich besteht weiterhin
ein Bedarf an einem System und einer Methode, das bzw. die die Hinzufügung oder
Herausnahme von Fahrzeugen in einer Fahrzeugtrasse in einer auf
kontaktloser Kommunikation basierenden Steuerung ermöglicht. Darüber hinaus
besteht ein Bedarf an einem System und einer Methode, das bzw. die
das Kuppeln und Abkuppeln von Fahrzeugen in einer Fahrzeugtrasse in
einer auf kontaktloser Kommunikation basierenden Steuerung ermöglicht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Nach
dieser Erfindung werden daher ein automatisiertes Manipulierungssystem
und eine Methode vorgesehen, das bzw. die die Unzulänglichkeiten des
Standes der Technik überwindet.
Nach dieser Erfindung werden auch ein automatisiertes Manipulierungssystem
und eine Methode vorgesehen, das bzw. die die automatische und gesteuerte
Hinzufügung
und Herausnahme von Fahrzeugen in einem Transportsystem ermöglicht.
Darüber
hinaus werden nach dieser Erfindung auch ein automatisiertes Manipulierungssystem
und eine Methode vorgesehen, das bzw. die eine für die Steuerung und den Betrieb unverwechselbare
Identifizierung der Fahrzeuge oder Züge ermöglicht. Weiterhin werden nach
dieser Erfindung ein automatisiertes Manipulierungssystem und eine
Methode vorgesehen, das bzw. die eine gesteuerte Kupplung und Abkupplung
von Fahrzeugen ermöglicht.
Nach dieser Erfindung werden auch ein automatisiertes Manipulierungssystem
und eine Methode vorgesehen, das bzw. die die Hinzufügung und Herausnahme
von Fahrzeugen in einer Fahrzeugtrasse sowie eine Kupplung und Abkupplung
von Fahrzeugen in einer Fahrzeugtrasse in einer auf kontaktloser
Kommunikation basierenden Steuerung ermöglicht.
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In Übereinstimmung
mit dieser Aufgabenstellung bezieht sich diese Erfindung auf ein
automatisiertes Manipulierungssystem für die Manipulierung eines oder
mehrerer Fahrzeuge in einem Schienensystem. Diese Anlage umfasst
eine Fahrzeugsteuerung in Kommunikation mit einem Fahrzeug, die
so aufgebaut ist, dass sie Signale zur Steuerung des Betriebs des
Fahrzeugs empfangen, verarbeiten und senden kann. Darüber hinaus
umfasst das automatisierte Manipulierungssystem eine zentrale Steuerung,
die sich in drahtloser Kommunikation mit der Fahrzeugsteuerung befindet
und so aufgebaut ist, dass sie Signale zur Steuerung der Fahrzeugsteuerung
empfangen, verarbeiten und senden und dadurch einen oder mehrere
Manipulierungsvorgänge im
Fahrzeug einleiten kann. Nach dieser Erfindung umfasst der Manipulierungsvorgang
mindestens einen der folgenden Vorgänge: (i) Hinzufügen eines Fahrzeugs
zum Transportsystem; (ii) Entfernen eines Fahrzeugs aus dem Transportsystem;
(iii) Kuppeln eines ersten Fahrzeugs an ein zweites Fahrzeug; und
(iv) Abkuppeln eines ersten Fahrzeugs von einem zweiten Fahrzeug.
Im Gegensatz zum Festblocksystem des Standes der Technik ist die
auf Kommunikation basierende Steuerung flexibler.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Transportsystem mindestens eine Schiebebühne, die
einen beweglichen Abschnitt der Fahrzeugtrasse darstellt und so
konfiguriert ist, dass sie die Bewegung des Fahrzeugs zwischen einem Transportsystem
und einem vom System unabhängigen
Bereich wie z.B. einen Wartungsbereich, einen Transferbereich und
einen Lagerbereich gestattet. In einer weiteren bevorzugten und
nicht einschränkenden
Ausführungsform
wird der Manipulierungsvorgang durch die zentrale Steuerung eingeleitet
und erfordert die Hinzufügung
eines Fahrzeugs. Die zentrale Steuerung und/oder die Fahrzeugsteuerung:
(i) verifiziert, dass das Fahrzeug die Fahrzeugsteuerung einschließt und das
Fahrzeug auf der Schiebebühne positioniert
ist; (ii) verifiziert und steuert die relative Position anderer
Fahrzeuge im Transportsystem; (iii) befiehlt der Schiebebühne sich
in eine funktionsfähige
Kommunikation mit der Fahrzeugtrasse im Transportsystem zu begeben;
und (iv) fügt
ein Fahrzeug einzeln dem Transportsystem oder einem Zug hinzu, wobei
der Zug aus einem oder mehreren Fahrzeugen besteht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
wird der Manipulierungsvorgang durch die zentrale Steuerung eingeleitet
und erfordert die Herausnahme eines Fahrzeugs. Die zentrale Steuerung und/oder
die Fahrzeugsteuerung: (i) verifiziert, dass sich eine leere Schiebebühne in einer
funktionsfähigen
Kommunikation mit der Fahrzeugtrasse im Transportsystem befindet
und/oder positioniert eine sich in einer funktionsfähigen Kommunikation
mit der Fahrzeugtrasse befindenden leeren Schiebebühne im Transportsystem;
(iii) stellt das zu entfernende Fahrzeug auf die Schiebebühne ab;
(iv) richtet das zu entfernende Fahrzeug ordnungsgemäß auf der Schiebebühne aus;
und (v) entfernt das Fahrzeug einzeln aus dem Transportsystem über die
Schiebebühne
und/oder kuppelt das Fahrzeug von einem nachfolgenden Fahrzeug in
einem Zug ab und entfernt dieses Fahrzeug vom Transportsystem über die Schiebebühne.
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In
einer weiteren bevorzugten und nicht einschränkenden Ausführungsform
umfasst das Manipulierungssystem eine erste Fahrzeugsteuerung in Kommunikation
mit einem ersten Fahrzeug für
den Empfang, die Verarbeitung und das Senden von Signalen zur Steuerung
des Betriebs des ersten Fahrzeugs, und eine zweite Fahrzeugsteuerung
in Kommunikation mit einem zweiten Fahrzeug für den Empfang, die Verarbeitung
und das Senden von Signalen zur Steuerung des zweiten Fahrzeugs.
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In
dieser Ausführungsform
wird der Manipulierungsvorgang durch die zentrale Steuerung eingeleitet
und erfordert das Kuppeln des ersten Fahrzeugs an das zweite Fahrzeug.
Die zentrale Steuerung, die Steuerung des ersten Fahrzeugs und/oder die
Steuerung des zweiten Fahrzeugs: (i) verifiziert die Zuglänge und
das Vorhandensein einer Kommunikationsverbindung zwischen der zentralen
Steuerung, der Steuerung des ersten Fahrzeugs und der Steuerung
des zweiten Fahrzeugs; (ii) hält
das zweite Fahrzeug auf der Schiebebühne; (iii) führt das
erste Fahrzeug im Transportsystem zu einer Kupplungsstelle; (iv)
behält
die Position des ersten Fahrzeugs an der Kupplungsstelle bei; (v)
verifiziert die Position des ersten Fahrzeugs an der Kupplungsstelle;
(vi) führt
das zweite Fahrzeug von der Schiebebühne zur Kupplungsstelle; und
(vii) kuppelt das zweite Fahrzeug an das erste Fahrzeug an der Kupplungsstelle.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird der Manipulierungsvorgang durch die zentrale Steuerung eingeleitet
und erfordert das Abkuppeln des ersten Fahrzeugs vom zweiten Fahrzeug
in einem Zug. Die zentrale Steuerung, die Steuerung des ersten Fahrzeugs
und/oder die Steuerung des zweiten Fahrzeugs: (i) verifiziert die
Zuglänge
und das Vorhandensein einer Kommunikationsverbindung zwischen der
zentralen Steuerung, der Steuerung des ersten Fahrzeugs und der
Steuerung des zweiten Fahrzeugs; (ii) verifiziert die Position anderer
Züge im Transportsystem;
(iii) weist ein Fahrzeug im Zug als Führungsfahrzeug aus; und (iv)
kuppelt das erste Fahrzeug vom zweiten Fahrzeug ab.
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Diese
Erfindung bezieht sich auch auf eine Methode zur automatischen Manipulierung
eines oder mehrerer Fahrzeuge in einem System. Diese Methode schließt folgende
Schritte ein: (i) das Vorsehen einer Fahrzeugsteuerung in Kommunikation
mit dem Fahrzeug zur Steuerung des Fahrzeugbetriebs; (ii) das Vorsehen
einer zentralen Steuerung in drahtloser Kommunikation mit der Fahrzeugsteuerung
zur Steuerung der Fahrzeugsteuerung; und (iii) die Einleitung eines
Manipulierungsvorgangs im Fahrzeug.
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Diese
Erfindung wird sowohl bezüglich
der Konstruktion als auch der Betriebsart und zusammen mit den zusätzlichen
Aufgabenstellungen und deren Vorteile besser verständlich,
wenn man die nachfolgenden Beschreibungen der beispielhaften Ausführungsformen
zusammen mit den dazugehörigen Zeichnungen
betrachtet.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung eines
automatisierten Manipulierungssystems für ein System gemäß dieser
Erfindung;
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2 ist
ein Ablaufschema mit der Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
für das
Hinzufügen
eines Fahrzeugs ohne Schiebebühnenrückführung in
einem automatisierten Manipulierungssystem gemäß dieser Erfindung;
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3 ist
ein Ablaufschema mit der Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
für das
Hinzufügen
eines Fahrzeugs mit einer Rückführung der Schiebebühne in eine
Wartestellung gemäß dieser Erfindung;
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4 ist
ein Ablaufschema mit der Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
für einen automatischen
Kupplungvorgang eines Fahrzeugs in einem automatisierten Manipulierungssystem
gemäß dieser
Erfindung;
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5 ist
ein Ablaufschema mit der Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
für das
Herausnehmen eines Fahrzeugs mit einer Rückführung der Schiebebühne in eine
Wartestellung gemäß dieser
Erfindung; und
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6 ist
ein Ablaufschema mit der Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
für einen automatischen
Abkupplungsvorgang eines Fahrzeugs in einem automatisierten Manipulierungssystem
gemäß dieser
Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Für die nachfolgende
Beschreibung gilt, dass die Begriffe „obere", „untere", links" rechts" vertikal" horizontal" oben" unten" sowie Ableitungen
davon sich so auf die Erfindung beziehen, wie diese in den Zeichnungen
und Abbildungen orientiert ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen,
dass die Erfindung auch verschiedene alternative Variationen und Schrittabfolgen
aufweisen kann, außer
wenn spezifisch das Gegenteil angegeben wird. Es wird ebenfalls
darauf hingewiesen, dass es sich bei den in den beigefügten Zeichnungen
dargestellten und in der nachfolgenden Spezifikation beschriebenen
spezifischen Geräten
und Verfahren einfach nur um beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung
handelt. Deshalb haben die auf die hier enthüllten Ausführungsformen bezogenen spezifischen
Abmessungen und anderen physikalischen Eigenschaften keinerlei einschränkende Wirkung.
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Bei
dieser Erfindung handelt es sich um ein automatisiertes Manipulierungssystem 10,
wie es in verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen gemäß den 1–6 dargestellt
ist. Wie in 1 dargestellt, ist das
Manipulierungssystem 10 bei der Manipulierung von mindestens
einem und meistens mehreren Fahrzeugen 12 in einem Transportsystem 14 wirksam.
Zum Zweck der Beschreibung werden in dieser Erfindung die Fahrzeuge 12 als
Schienenfahrzeuge und das Transportsystem 14 als Schienensystem
bezeichnet. Die Benutzung des Begriffs „Schiene" als Adjektiv darf hier jedoch nicht
als eine Einschränkung
dieser Erfindung gedeutet werden. Das Manipulierungssystem 10 umfasst
eine Schienenfahrzeugsteuerung 16, die sich in Kommunikation
mit dem Schienenfahrzeug 12 befindet und Signale für die Steuerung
des Betriebs des Schienenfahrzeugs 12 empfängt, verarbeitet
und sendet. Das Manipulierungssystem 10 umfasst auch eine
zentrale Steuerung 18, die sich in kontaktloser oder drahtloser
Kommunikation mit der Schienenfahrzeugsteuerung 16 befindet.
Die zentrale Steuerung 18 empfängt, verarbeitet und sendet
Signale für
die Steuerung der Schienenfahrzeugsteuerung 16 und leitet
dabei einen oder mehrere Manipulierungsvorgänge im Schienenfahrzeug 12 ein.
Beim Manipulierungsvorgang handelt es sich um einen oder mehrere
der folgenden Vorgänge:
(i) Hinzufügen
eines Schienenfahrzeugs 12 an das Schienensystem 14;
(ii) Entfernen eines Schienenfahrzeugs 12 aus dem Schienensystem 14;
(iii) Kuppeln eines ersten Schienenfahrzeugs 12 an ein
zweites Schienenfahrzeug 12; und (iv) Abkuppeln eines ersten
Schienenfahrzeugs 12 von einem zweiten Schienenfahrzeug 12.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
arbeitet das Manipulierungssystem 10 mit einer oder mehreren
Schiebebühnen 20 im
Schienensystem 14 zusammen. Die Schiebebühne 20 ist
ein beweglicher Abschnitt der Schienentrasse, mit der es möglich ist, das
Schienenfahrzeug 12 zwischen dem Schienensystem 14 und
einem vom System unabhängigen
Bereich 22 zu bewegen. In einer bevorzugten und nicht einschränkenden
Ausführungsform
bewegt sich die Schiebebühne 20 seitlich
zur Schienentrasse im Schienensystem 14, und kann es sich
beim vom System unabhängigen
Bereich 22 um einen Wartungsbereich, einen Transferbereich, einen
Lagerbereich, usw. handeln.
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In
einem ersten Aspekt dieser Erfindung wird der Manipulierungsvorgang
durch die zentrale Steuerung 18 eingeleitet, die eine Hinzufügung eines Schienenfahrzeugs
12 zum Schienensystem 14 erfordert. Da die zentrale Steuerung 18 und
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 miteinander in einer drahtlosen
Kommunikation stehen und beide in der Lage sind, Steuersignale zu
empfangen, zu verarbeiten und zu senden, verifiziert entweder die
zentrale Steuerung 18 oder die Schienenfahrzeugsteuerung 16 zuerst,
ob das Schienenfahrzeug 12 über die erforderliche Schienenfahrzeugsteuerung 16 verfügt, und danach,
ob das Schienenfahrzeug 12 sich auf der Schiebebühne 20 befindet.
Anschließend
verifiziert und steuert entweder die zentrale Steuerung 18 oder die
Schienenfahrzeugsteuerung 16, und hier üblicherweise die zentrale Steuerung 18,
die relative Position der anderen Schienenfahrzeuge 12 in
diesem Schienensystem 14, und befiehlt, dass sich die Schiebebühne 20 in
eine funktionsfähige
Kommunikation mit der Schienentrasse im Schienensystem 14 begibt.
Abschließend
wird ein Schienenfahrzeug 12 entweder einzeln dem Schienensystem 14 zugefügt oder
an ein nachfolgendes Schienenfahrzeug 12 in einem Zug gekuppelt,
wobei der Zug aus mindestens einem und üblicherweise aus mehreren Schienenfahrzeuge 12 besteht.
Auf diese Weise wird ein Schienenfahrzeug 12 einem Schienensystem 14 über die
Schiebebühne 20 zugefügt.
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Die
zentrale Steuerung 18 leitet dieses Schienenfahrzeug 12 auch
in die aktuelle Fahrtrichtung über
das Schienensystem 14. Zum Schluss leitet die zentrale
Steuerung 18 im Zusammenspiel mit der Schienenfahrzeugsteuerung 16 einen
normalen Schienenfahrzeugbetrieb ein. An diesem Punkt kann die zentrale
Steuerung 18 fordern, dass die Schiebebühne 20 sich aus der
funktionsfähigen
Kommunikation mit der Schienentrasse im Schienensystem 14 auskoppelt.
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In
einem weiteren Aspekt dieser Erfindung wird der Manipulierungsvorgang
durch die zentrale Steuerung 18 eingeleitet und erfordert
die Herausnahme eines Schienenfahrzeugs 12 aus dem Schienensystem 14.
Wiederum verifiziert entweder die zentrale Steuerung 18 oder
die Schienenfahrzeugsteuerung 16, und hier üblicherweise
die zentrale Steuerung 18, ob sich eine leere Schiebebühne 20 in einer
funktionsfähigen
Kommunikation mit der Schienentrasse im Schienensystem 14 befindet und/oder
positioniert eine leere Schiebebühne 20 in einer
funktionsfähigen
Kommunikation mit der Schienentrasse im Schienensystem 14.
Danach wird das aus dem Schienensystem 14 zu entfernende Schienenfahrzeug 12 zur
Schiebebühne 20 geführt. Das
Schienenfahrzeug 12 wird daraufhin auf die Schiebebühne 20 abgestellt
und ordnungsgemäß ausgerichtet,
sodass eine Entfernung über
die Schiebebühne 20 möglich ist.
Und wie beim Hinzufügen
eines Schienenfahrzeugs 12 zum Schienensystem 14 kann
ein Schienenfahrzeug 12 einzeln über die Schiebebühne aus
dem Schienensystem 14 entfernt werden, oder das Schienenfahrzeug 12 kann
zuerst von einem nachfolgenden Schienenfahrzeug 12 in einem
Zug abgekuppelt und dann über
die Schiebebühne 20 aus
dem Schienensystem 14 entfernt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Schienensystem 14 eine oder mehrere Abstellstationen 24,
die neben der Schiebebühne 20 angeordnet
sind. In einer bevorzugten und nicht einschränkenden Ausführungsform
umfasst das Schienensystem 14 eine Abstellstation 24 auf
der einen Seite der Schiebebühne 20 und
eine weitere Abstellstation 24 auf der anderen Seite der
Schiebebühne 20.
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In
einem weiteren Aspekt dieser Erfindung umfasst das Manipulierungssystem 10 eine
erste Schienenfahrzeugsteuerung 26 in Kommunikation mit
einem ersten Schienenfahrzeug 28 für den Empfang, die Verarbeitung
und das Senden von Signalen zur Steuerung des Betriebs des ersten
Schienenfahrzeugs 28, und darüber hinaus eine zweite Schienenfahrzeugsteuerung 30 in
Kommunikation mit einem zweiten Schienenfahrzeug 32 für den Empfang,
die Verarbeitung und das Senden von Signalen zur Steuerung des Betriebs
des zweiten Schienenfahrzeugs 32. Während eine erste Schienenfahrzeugsteuerung 26 und
eine zweite Schienenfahrzeugsteuerung 30 spezifisch behandelt
werden, ist jede beliebige Anzahl Schienenfahrzeugsteuerungen 16 in
Kommunikation mit den entsprechenden Schienenfahrzeugen 12 denkbar.
Die zentrale Steuerung 18 ist in der Lage, mit einer großen Anzahl
Schienenfahrzeugsteuerungen 16 und folglich mit den dazugehörigen Schienenfahrzeugen 12 im
Schienensystem 14 drahtlos zu kommunizieren und diese zu
steuern.
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In
einem weiteren Aspekt dieser Erfindung wird der Manipulierungsbetrieb
durch die zentrale Steuerung 18 eingeleitet und erfordert
das Kuppeln des ersten Schienenfahrzeugs 28 an das zweite Schienenfahrzeug 32.
Entweder die zentrale Steuerung 18, die erste Schienenfahrzeugsteuerung 26 oder
die zweite Schienenfahrzeugsteuerung 30, hier üblicherweise
die zentrale Steuerung 18, verifiziert eine Zuglänge und
das Vorhandensein einer Kommunikationsverbindung zwischen der zentralen
Steuerung 18, der ersten Schienenfahrzeugsteuerung 26 und
der zweiten Schienenfahrzeugsteuerung 30. Diese Voraussetzungen
müssen
unbedingt erfüllt sein,
weil es sich bei der Zuglänge
um eine vorgegebene und eingestellte Voraussetzung in dem Sinne handelt,
dass nur die erforderliche Anzahl von Schienenfahrzeugen 12 miteinander
verbunden sind. Darüber
hinaus muss das Manipulierungssystem 10 verifizieren, dass
eine ordnungsgemäße Kommunikation über die
verschiedenen Steuerungen gegeben ist. Danach wird das zweite Schienenfahrzeug 32 auf
einer Schiebebühne 20 gehalten
und das erste Schienenfahrzeug 28 zu einer Kupplungsstelle
geführt. Das
erste Schienenfahrzeug 28 wird an der Kupplungsstelle festgehalten
und die Position des ersten Schienenfahrzeugs 28 wird an
der Kupplungsstelle verifiziert. Anschließend wird das zweite Schienenfahrzeug 32 von
der Schiebebühne 20 in
Richtung der Kupplungsstelle zur Kupplungsstelle gefahren. Schließlich wird
das zweite Schienenfahrzeug 32 an der Kupplungsstelle an
das erste Schienenfahrzeug 28 gekuppelt. So werden das
erste Schienenfahrzeug 28 und das zweite Schienenfahrzeug 32 in
einer gesteuerten Weise gekuppelt.
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In
einer bevorzugten und nicht einschränkenden Ausführungsform
werden im Verlauf des Kupplungsvorgangs die zentrale Steuerung 18,
die Schienenfahrzeugsteuerung 26 des ersten Schienenfahrzeugs
und/oder die Schienenfahrzeugsteuerung 30 des zweiten Schienenfahrzeugs
dafür sorgen,
dass: (i) das erste Schienenfahrzeug 28 abgebremst wird,
wenn das zweite Schienenfahrzeug 32 sich in einem vorgegebenen
Abstand befindet und sich mit einer bekannten Geschwindigkeit bewegt;
(ii) das zweite Schienenfahrzeug 32 abgebremst wird bis
das zweite Schienenfahrzeug 32 eine Kriechgeschwindigkeit
erreicht; (iii) das zweite Schienenfahrzeug 32 die Kriechgeschwindigkeit
beibehält
bis einen vorgegebenen Pufferabstand zwischen dem zweiten Schienenfahrzeug 32 und
dem ersten Schienenfahrzeug 28 erreicht ist; (iv) der Antrieb
des zweiten Schienenfahrzeugs 32 deaktiviert wird; (v)
einen Abstand für
den schlimmsten Fall für
das zweite Schienenfahrzeug 32 auf der Grundlage der kinetischen
Energie des zweiten Schienenfahrzeugs 32 bestimmt wird;
(vi) wenn notwendig das zweite Schienenfahrzeug 32 abgebremst
wird; und (vii) das zweite Schienenfahrzeug 32 antriebslos
auf das erste Schienenfahrzeug 28 aufläuft, wobei das zweite Schienenfahrzeug 32 an
das erste Schienenfahrzeug 28 gekuppelt wird. Der vorbestimmte
Abstand und der Pufferabstand werden auf der Grundlage spezifizierter
Parameter berechnet. Zum Beispiel können diese Parameter die bekannte
Geschwindigkeit, die Kupplungsgeschwindigkeit, das Gefälle der
Eisenbahnschiene, die Masse des voll beladenen Schienenfahrzeugs 12,
die Masse des leeren Schienenfahrzeugs 12, usw. enthalten.
Das Schienenfahrzeug 12 kann sich im Zug befinden, der
aus einem oder mehreren hintereinander angeordneten Schienenfahrzeugen 12 besteht,
und eine der Schienenfahrzeugsteuerungen 16 in einem der
Schienenfahrzeuge 12 sendet die Zuglängen- und Schienenfahrzeugdaten
an die zentrale Steuerung 18.
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Die
zentrale Steuerung 18 umgibt den Zug mit einer Schutzzone,
in die kein anderer Zug vordringen darf, speichert die Daten des
Schienenfahrzeugs 12 und verifiziert die Daten des Schienenfahrzeugs 12 und
die Zuglänge.
Wegen der auf Kommunikation basierenden Steuerung bewegt sich die
Schutzzone mit dem Zug, sodass das System flexibler als das Festblocksystem
aus dem Stand der Technik ist. Darüber hinaus wählt die
zentrale Steuerung 18 ein Führungsschienenfahrzeug 12 im
Zug aus und weist allen Schienenfahrzeugen 12 im gleichen
Zug eine Gruppenkennzeichnung zu. Danach bestätigt die zentrale Steuerung 18 und/oder
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 die erneute Initialisierung
des Schienenfahrzeugs 12; entfernt die Schutzzone um den
Zug; löst
die Bremsen an einem Schienenfahrzeug 12 im Zug; und leitet
den Zug in die Fahrtrichtung für
den Normalbetrieb im Transportsystem 14.
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In
einem weiteren Aspekt dieser Erfindung wird der Manipulierungsvorgang
durch die zentrale Steuerung 18 eingeleitet und fordert
die Abkupplung des ersten Schienenfahrzeugs 28 vom zweiten Schienenfahrzeug 32.
Die zentrale Steuerung 18, die Schienenfahrzeugsteuerung 26 des
ersten Schienenfahrzeugs und/oder die Schienenfahrzeugsteuerung 30 des
zweiten Schienenfahrzeugs verifiziert die Zuglänge und das Vorhandensein einer
Kommunikationsverbindung zwischen der zentralen Steuerung 18,
der Schienenfahrzeugsteuerung 26 des ersten Schienenfahrzeugs
und der Schienenfahrzeugsteuerung 30 des zweiten Schienenfahrzeugs.
Danach wird die Position der anderen Züge im Transportsystem 14 verifiziert
und ein Führungsschienenfahrzeug 12 im
Zug bestimmt. Schließlich
wird das erste Schienenfahrzeug 28 vom zweiten Schienenfahrzeug 32 abgekuppelt.
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In
einer bevorzugten und nicht einschränkenden Ausführungsform
werden im Verlauf des Abkupplungsvorgangs die zentrale Steuerung 18,
die erste Schienenfahrzeugsteuerung 26 und/oder die zweite
Schienenfahrzeugsteuerung 30 dafür sorgen, dass: (i) das erste
Schienenfahrzeug 28 abgebremst wird, wobei das erste Schienenfahrzeug 28 vom zweiten
Schienenfahrzeug 32 gelöst
wird; (ii) das zweite Schienenfahrzeug 32 gebremst wird;
und (iii) die veränderte
Zuglänge
bestimmt wird. Es ist möglich,
dass das erste Schienenfahrzeug 28 Teil eines ersten Zuges
und das zweite Schienenfahrzeug 32 Teil eines zweiten Zuges
ist. In diesem Fall wird die zentrale Steuerung 18 oder
eine der Schienenfahrzeugsteuerungen 16 die erste und zweite
Zuglänge bestimmen;
eine Schutzzone um den ersten und zweiten Zug herum aufbauen; die
Daten des Schienenfahrzeugs 12 für die Schienenfahrzeuge 12 sowie den
ersten und zweiten Zug speichern; die Daten des Schienenfahrzeugs 12 für den ersten
und zweiten Zug verifizieren und die Daten des Schienenfahrzeugs 12 für den ersten
und zweiten Zug auflösen.
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Die
zentrale Steuerung 18 wählt
ein Steuerungsschienenfahrzeug 12 für den ersten und den zweiten
Zug aus und weist allen Schienenfahrzeugen 12 im gleichen
Zug eine Gruppenkennzeichnung zu. Der Initialisierungsstatus des
ersten und zweiten Zugs wird bestätigt und das Abbremsen des
zweiten Zugs wird freigegeben. Dem zweiten Zug wird eine Abkupplungsstrecke
zugewiesen, wobei der zweite Zug vom ersten Zug fortbewegt wird,
wonach ein Verifizierungsprozess abläuft, um festzustellen, ob der zweite
Zug die Abkupplungsstrecke hinter sich gebracht hat. Als nächstes wird
die Schutzzone um den zweiten Zug aufgehoben und wird der zweite
Zug in Richtung des normalen Verkehrsflusses des Schienensystems 14 geleitet.
Schließlich
wird wie vorher beschrieben der erste Zug aus dem Schienensystem 14 über die
Schiebebühne 20 entfernt.
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Sowohl
die zentrale Steuerung 18 und die Schienenfahrzeugsteuerung 16 können in
mehrere Unterbaugruppen und Betriebssysteme aufgeteilt werden, um
die angegebenen Aufgaben erledigen zu können. In einer der bevorzugten
und nicht einschränkenden
Ausführungsformen
umfasst die zentrale Steuerung 18 eine oder mehrere regionsspezifische
Wegrandsteuerungen 34, die in Kommunikation mit einer Vielzahl
von Schienenfahrzeugsteuerungen 16 in einer vorgegebenen
Region stehen, wobei die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 Signale
für die
Steuerung der Schienenfahrzeugsteuerungen 16 empfängt, verarbeitet
und sendet. In dieser Ausführungsform
umfasst die zentrale Steuerung 18 auch eine Hauptsteuerung 36,
die in Kommunikation mit der regionsspezifischen Wegrandsteuerung 34 steht und
Signale für
die Steuerung der regionsspezifischen Wegrandsteuerung 34 empfängt, verarbeitet und
sendet. In dieser Ausführungsform
umfasst die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 auch
verschiedene Unterkomponenten und Unterprogramme. In dieser Ausführungsform
umfasst die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 ein
regionales automatisches Zugsicherungssystem 38, das wesentliche Zugfunktionen
innerhalb einer spezifizierten Region regelt, zum Beispiel die Auswahl
der wesentlichen Zugstrecken oder die Regulierung von Konfliktpunkten.
Die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 umfasst auch
ein regionales automatisches Zugbetriebssystem 40 für die Regulierung
nicht wesentlicher Zugfunktionen innerhalb einer spezifizierten
Region, wie zum Beispiel die Auswahl nicht wesentlicher Zugstrecken
oder die Signalanzeige.
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Ähnlich kann
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 auch aus Unterkomponenten
und Unterprogrammen zusammengestellt sein. In dieser Ausführungsform
umfasst die Schienenfahrzeugsteuerung 16 ein automatisches
Fahrzeug-Zugsicherungssystem 42 für die Regulierung wesentlicher
Funktionen des Schienenfahrzeugs 12, wie zum Beispiel eine
positive Zugtrennung, die Bestimmung der sicheren Geschwindigkeit,
die Positionsbestimmung, die Aktivierung der Fahrzeugtürbetätigung,
die Zuginitialisierung, die Zugleitungs-Steuerung und -Überwachung, die
Sensorverarbeitung, das Halten des Fahrzeugs in einer gestoppten
Position während
Fahrgäste
ein- und aussteigen, und die Kommunikation mit der zentralen Steuerung 18.
In dieser Ausführungsform
umfasst die Schienenfahrzeugsteuerung 16 auch ein automatisches
Fahrzeug-Zugbetriebssystem 44 für die Regulierung nicht wesentlicher
Funktionen des Schienenfahrzeugs 12, wie zum Beispiel die
Geschwindigkeitssteuerung unter sicherer Geschwindigkeitsbegrenzung,
das Türöffnen und
-schließen, die
Steuerung der Vorrichtungen für
Fahrgastinformationen, die Informationsanzeigen auf einem Diagnosedisplay,
das diagnostische Protokollieren und das Protokollieren von Störungen.
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In
einem weiteren Aspekt dieser Erfindung übermittelt das Manipulierungssystem 10 und
spezifisch die Schienenfahrzeugsteuerung 16 drahtlos ein Signal,
das stellvertretend für
das entsprechende Schienenfahrzeug 12 steht. Die zentrale
Steuerung 18 empfängt
und verarbeitet das Signal und identifiziert dabei das Schienenfahrzeug 12.
In dieser Ausführungsform
ist das Schienenfahrzeug 12 mit einer unverwechselbaren
Identifizierungskennzeichnung ausgestattet, die ein unverwechselbares
Datensignal für
die Identifizierung des entsprechenden Schienenfahrzeugs 12 sendet.
Darüber
hinaus umfasst die zentrale Steuerung 18 ein Lesegerät 48 für die Erfassung
und Verarbeitung dieses unverwechselbaren Identifikations-Datensignals.
Dieses unverwechselbare Identifikations-Datensignal kann ein Hochfrequenzsignal,
ein digitales Signal, ein analoges Signal, usw. sein. In einer der
bevorzugten und nicht einschränkenden
Ausführungsformen
ist das unverwechselbare Identifikations-Datensignal ein Hochfrequenzsignal
und die Identifizierungskennzeichnung 46 ist ein Transponder,
der durch die zentrale Steuerung 18 aktiviert wird, und
das Signal wird durch das Lesegerät 48 erfasst.
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In
einer weiteren bevorzugten und nicht einschränkenden Ausführungsform
umfassen die Schienenfahrzeugsteuerung 16 und die zentrale
Steuerung 18 mindestens eine Kollisionssteuereinheit. Diese
Kollisionssteuereinheit legt eine Kupplungsgeschwindigkeit fest.
Zusätzlich
basiert die Kupplungsgeschwindigkeit auf der kinetischen Energie
des Schienenfahrzeugs 12. Diese Kollisionssteuereinheit wird
im Zusammenhang mit dem vorher detailliert beschriebenen Kupplungsvorgang
benutzt.
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In
noch einer weiteren bevorzugten und nicht einschränkenden
Ausführungsform überprüft die Schienenfahrzeugsteuerung 16 und/oder
die zentrale Steuerung 18, ob eine Schiebebühne 20 ein
initialisiertes Schienenfahrzeug 12 enthält. Darüber hinaus
wird die Position eines Schienenfahrzeugs 12 auf einem
Führungsweg
verifiziert, damit das Schienenfahrzeug 12 im Verlauf des
Manipulierungsvorgangs nicht außerhalb
einer Station gestoppt wird. Darüber hinaus
verifiziert die Schienenfahrzeugsteuerung 16 und/oder die
zentrale Steuerung 18, dass die Schiebebühne 20 sich
in der richtigen Stellung befindet und die Kupplungs- und Abkupplungsbedingungen vor
der Durchführung
eines Kupplungs- und Abkupplungsvorgangs erfüllt sind. Die Schienenfahrzeugsteuerung 16 und/oder
die zentrale Steuerung 18 kann ein PC, ein Rechengerät, ein Zentralprozessor, eine
gedruckte Schaltung, usw. sein. Es ist das auf einer kontaktlosen
Kommunikation basierende System, wie zum Beispiel eine drahtlose
Kommunikationsverbindung zwischen der zentralen Steuerung 18 und
der Schienenfahrzeugsteuerung 16, das die einzigartige
und flexible Steuerung der Schienenfahrzeuge 12 im Schienensystem 14 vorsieht.
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Diese
Erfindung bezieht sich auch auf eine Methode einer automatischen
Manipulierung eines Schienenfahrzeugs 12 im Transportsystem 14.
Diese Methode umfasst folgende Schritte: (i) Vorsehen einer Schienenfahrzeugsteuerung 16 in
Kommunikation mit einem Schienenfahrzeug 12 zur Steuerung des
Betriebs des Schienenfahrzeugs 12; (ii) Vorsehen einer
zentralen Steuerung 18 in drahtloser Kommunikation mit
der Schienenfahrzeugsteuerung 16; (iii) und Einleitung
einer oder mehrerer Manipulierungsvorgänge im Schienenfahrzeug 12.
Wiederum können
diese Abläufe
folgendes umfassen: (i) Hinzufügung
eines Schienenfahrzeugs 12 zum Transportsystem 14;
(ii) Entfernung eines Schienenfahrzeugs 12 von Transportsystem 14;
(iii) Kuppeln eines ersten Schienenfahrzeugs 28 an ein
zweites Schienenfahrzeug 32; und (iv) Abkuppeln eines ersten
Schienenfahrzeugs 28 von einem zweiten Schienenfahrzeug 32.
Die Methode bewirkt den Betrieb der zentralen Steuerung 18 und
der Schienenfahrzeugsteuerung 16 wie oben im Detail beschrieben.
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BEISPIELE
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In
den 2–6 sind
mehrere Ablaufdiagramme dargestellt, die sich auf spezifische und
bevorzugte Ausführungsformen
des Manipulierungssystems 10 beziehen. Darüber hinaus
stellen diese Figuren die Ausführungsform
dar, in der die zentrale Steuerung 18 aus der Hauptsteuerung 36,
dem regionalen automatischen Zugsicherungssystem 38 und dem
regionalen automatischen Zugbetriebssystem 40 besteht. Ähnlich umfasst
in dieser Ausführungsform
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 das automatische Zugsicherungssystem 42 des
Fahrzeugs und das automatische Zugbetriebssystem 44 des Fahrzeugs.
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2 zeigt
die Hinzufügung
eines Schienenfahrzeugs 12 zum Transportsystem 14,
wobei die Schiebebühne 20 auf
einem Führungsweg
(die Führungswegposition
ist 2B/6B und die Warteposition ist 3C/5C) stehen bleibt. Der Manipulierungsvorgang
ist ein Ablauf „Zug
hinzufügen". Ein Schienenfahrzeug 12 wird
einem Transportsystem 14 hinzugefügt (entweder im Schleifen-
oder Pendelbetrieb sowohl in normaler als auch in gegenläufiger Richtung),
wenn die Hauptsteuerung 36 der regionsspezifischen Wegrandsteuerung 34 eine
Aufforderung „Zug
hinzufügen" zukommen lässt. Nachdem
verifiziert wurde, dass die Schiebebühne 20 mit einem initialisierten Schienenfahrzeug 12 versehen
ist, bestätigt
die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 sofort die Aufforderung „Zug hinzufügen" (Ablauf Nr. 1–4). Danach überprüft die regionsspezifische
Wegrandsteuerung 34 die Bedingungen, um festzustellen,
ob alle Züge auf
dem Führungsweg
entweder geleitet oder an den entsprechenden Stationen zurückgehalten
werden, damit sie nicht während
des Vorgangs (Ablauf Nr. 5 und 6) auf einem Führungsweg außerhalb
einer Station gestoppt werden. Die Schiebebühne 20 wird in den
Führungsweg
hineinbewegt nachdem die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 bestätigt hat, dass
die wesentlichen Voraussetzungen für die Schiebebühne 20 erfüllt sind,
wobei von ihr aus die Meldung an die Hauptsteuerung 36 geht,
dass sich die Schiebebühne
in der Position 2B/6B befindet (Ablauf Nr. 7–10). Sobald sich die Schiebebühne 20 im Führungsweg
befindet, ändern
sich die restlichen Abläufe „Zug hinzufügen" je nachdem, ob die
Schiebebühne 20 im
Führungsweg
verbleibt oder nicht.
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3 zeigt
den Ablauf „Fahrzeug
hinzufügen", wobei die Schiebebühne 20 in
den Wartebereich zurückfährt. Ein
Schienenfahrzeug 12 wird einem Transportsystem 14 hinzugefügt, wenn
die Hauptsteuerung 36 der regionsspezifischen Wegrandsteuerung 34 eine
Aufforderung „Fahrzeug
hinzufügen" zukommen lässt, einschließlich der
Identifizierung des vorhandenen Schienenfahrzeugs 12, das
gekuppelt werden soll. Nachdem verifiziert wurde, dass die Schiebebühne 20 mit
einem initialisierten Zug versehen ist, bestätigt die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 sofort
die Aufforderung „Fahrzeug
hinzufügen" (Ablauf Nr. 1–4). Die
regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 leitet die vorhandenen Züge auf dem
Führungsweg
zu den Stationen, um eine Kupplung an den Zielzug zu ermöglichen
(Ablauf Nr. 5 und 6). Sie prüft
auch die Zugstrecken, um sicher zu stellen, dass ein ordnungsgemäßer Abstand eingehalten
wird, bevor die Schiebebühne 20 bewegt wird
(Ablauf Nr. 7). Die Schiebebühne 20 wird
in den Führungsweg
hineinbewegt nachdem die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 bestätigt hat,
dass die wesentlichen Voraussetzungen für die Schiebebühne 20 erfüllt sind,
wobei von ihr aus die Meldung an die Hauptsteuerung 36 geht,
dass sich die Schiebebühne
in der Position 2B/6B befindet (Ablauf Nr. 8–11). Sobald sich die Schiebebühne 20 im Führungsweg
befindet, ändern
sich die restlichen Abläufe „Fahrzeug
hinzufügen" je nachdem, ob die
Schiebebühne 20 im
Führungsweg
verbleibt oder nicht. Die Aufforderung „Fahrzeug hinzufügen" kann jederzeit nach
Ablauf Nr. 2 und vor Ablauf Nr. 18, oder nach Ablauf Nr. 2 und vor
Ablauf Nr. 13 (je nach Position der Schiebebühne 20), abgebrochen
werden, woraufhin die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 den
Vorgang „Fahrzeug
hinzufügen" annulliert. Sollte sich
die Schiebebühne 20 bereits
in Bewegung befinden, wird die Aufforderung „Fahrzeug hinzufügen" unabhängig von
der Position der Schiebebühne 20 rückgängig gemacht.
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4 zeigt
die automatische Kupplung des ersten Schienenfahrzeugs 28 an
das zweite Schienenfahrzeug 32. Die automatische Kupplung
(Zusammensetzung eines Zuges aus Zügen mit entweder einem oder
zwei Fahrzeugen) ist nur möglich
in festgelegten Zugbildungsbereichen des Führungsweges des Transportsystems 14.
Der automatische Kupplungsvorgang zeigt beispielhaft das Kuppeln
eines Zuges (Zug 2) bestehend aus einem sich auf einer Schiebebühne 20 befindlichen
Fahrzeug an einen anderen Zug, der abgestellt oder an einer Rampe
gehalten wird (Zug 1). Da das automatische Kuppeln nur gelingt,
wenn alle Schienenfahrzeuge 12 im Zug voll funktionsfähig sind
(d.h. sie können
kommunizieren und es stehen keine Warnsignale der Kategorie 1 oder
2 an), übernimmt
die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 die Koordination,
um zu gewährleisten,
dass diese Bedingung erfüllt
wird, bevor der automatische Kuppelvorgang eingeleitet wird. Darüber hinaus
stellt die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 sicher,
dass alle falschen Kupplungskonfigurations-Aufforderungen zurückgewiesen werden,
z.B. weist die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 jede
Aufforderung zurück,
die entweder zu einer Zuglänge
größer als
drei Fahrzeuge oder zu einem Kuppelvorgang mit einem nicht kommunizierenden
Zug führen
würde.
Bevor die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 den gewünschten
automatischen Kuppelvorgang einleitet, wird sie verifizieren, dass
andere Züge
im Transportsystem 14 eine Position einnehmen, die verhindert,
dass sie im Verlauf des automatischen Kuppelvorgangs im Führungsweg
außerhalb
einer Station gestoppt werden. Darüber hinaus wird nur während sich
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 in der Betriebsart „Automatik" befindet und für den Fall,
dass eine unaufgeforderte Kupplung stattfindet, die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des
Führungsfahrzeugs
sofort eine Meldung „unaufgeforderter
Kupplungsvorgang" herausgeben, um
der regionsspezifischen Wegrandsteuerung 34 mitzuteilen,
dass sich die Zuglänge
vergrößert hat, wobei
der regionsspezifischen Wegrandsteuerung 34 auch die Anzahl
der Schienenfahrzeuge 12 in einer geänderten Zusammensetzung mitgeteilt
wird.
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Das
Schienenfahrzeug 12 wird automatisch mit einem vorhandenen
Zug bestehend aus einem oder zwei Fahrzeugen gekoppelt, wenn die
regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 eine entsprechende
Aufforderung sendet (Ablauf Nr. 1). Die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 bestätigt sofort
die Aufforderung, indem sie der Hauptsteuerung 36 einen „Kuppelvorgang
ist im Gange" anzeigt,
woraufhin der Zug 1 zu der Kupplungsstelle geführt wird, die eine Stationsrampe
sein muss, und indem sie weiterhin der Station eine Anweisung „Zug halten" gibt (Ablauf Nr.
2 und 3). Wenn der Zug 1 die Kupplungsstelle erreicht, bestätigt dieser,
dass er ordnungsgemäß abgestellt
wurde (Ablauf Nr. 4). In der Zwischenzeit hält die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 den
Zug 2 mit angezogener Notbremse auf der Schiebebühne, indem sie ihn eine normale
Routenmeldung mit vorderen und hinteren Konfliktpunkten gleich der
Begrenzung der Schiebebühne 20 sowie einem
Konfliktpunkt vom Typ „Schiebebühne" sendet. Somit wird
Zug 2 seine virtuelle Platzbelegung einschränken, um der Begrenzung der
Schiebebühne 20 zu
entsprechen.
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Wenn
Zug 1 die Kupplungsstelle erreicht, die eine Stationsrampe sein
soll, und sich Zug 2 auf der Schiebebühne in der richtigen Stellung 20 befindet (die
durch die Funktion „Fahrzeug
hinzufügen" erzielt wird), sendet
das regionale automatische Zugsicherungssystem 38 eine
normale Route an die Kupplungsstelle mit einem vorderen Konfliktpunkt
außerhalb
des Segments der Schiebebühne 20 sowie
einem Konfliktpunkt vom Typ „Zug" (Ablauf Nr. 5).
Sobald der Zug 2 merkt, dass sein Konfliktpunkt sich vom Typ „Schiebebühne" in einen anderen
Typ verwandelt, wird dies dazu führen,
dass der Zug 2 seine Notbremsen löst und die Schiebebühne 20 mit
einer zivilen Geschwindigkeit verlässt (Ablauf Nr. 5). Das regionale
automatische Zugsicherungssystem 38 sendet kontinuierlich
die Position der Schiebebühne 20 und
des Zugs an das regionale automatische Zugbetriebssystem 40,
und sobald das regionale automatische Zugbetriebssystem 40 verifiziert
hat, dass die Schiebebühne 20 in
der richtigen Position im Führungsweg
verriegelt ist, wartet es bis Zug 2 sich innerhalb einer vorgegebenen,
geschwindigkeitsabhängigen
Entfernung vom vorderen Konfliktpunkt befindet (Ablauf Nr. 6), z.B.
mit einer Geschwindigkeit von 27 Meilen pro Stunde, wenn er sich
in einer Entfernung von 455 Fuß vom
vorderen Konfliktpunkt befindet.
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Danach
gibt das regionale automatische Zugbetriebssystem 40 eine
Kuppelanweisung an das regionale automatische Zugsicherungssytem 38 heraus.
Sobald diese eingegangen ist, geht die Meldung „Kuppelanweisung" an beide Züge. Diese
enthält zwei
Kuppelbits – einen
für den
stationären
Zug (Zug 1) und einen für
den fahrenden Zug (Zug 2) (Ablauf Nr. 7). Sobald das automatische
Zugsicherungssystem 42 des Fahrzeugs von Zug 1 merkt, dass
das stationäre
Kuppelbit eingestellt ist, zieht es sofort die Notbremsen an und
behält
die Nullgeschwindigkeit bei (Ablauf Nr. 7). Darüber hinaus sendet das regionale
automatische Zugsicherungssystem 38 eine Meldung „Kuppelroute" nur an den fahrenden
Zug (Zug 2), sodass das regionale automatische Zugsicherungssystem 38 eine
Meldung „Kuppelroute" an Zug 2 mit einem
vorderen Konfliktpunkt gleich der hinteren virtuellen Platzbelegung
des stationären Zugs
(Zug 1) sowie mit einem Konfliktpunkt vom Typ „Kuppeln" sendet. Das bewirkt, dass Zug 2 über die Betriebsbremse
sanft von der zivilen Geschwindigkeit auf eine Kriechgeschwindigkeit
von 2–4
Meilen pro Stunde abgebremst und die Kriechgeschwindigkeit über eine
Strecke von ca. 50 Fuß beibehalten wird,
bis einen vorgegebenen Pufferabstand erreicht ist. Zug 2 interpretiert
die Meldung „Kuppelroute" als eine Anweisung,
sich sicher auf das hintere Ende des Zugs 1 zu zu bewegen, wobei
Zug 2 Berechnungen mit dem Ziel anstellt: (i) ein Profil einzuhalten,
das gewährleistet,
dass er nicht mit Zug 1 mit einer Geschwindigkeit höher als
2–4 Meilen
pro Stunde kollidiert (Ablauf Nr. 8); und (ii) wenn sich sein vorderer Fußabdruck
innerhalb eines vorgegebenen Pufferabstandes von seinem vorderen
Konfliktpunkt befindet (d.h. die hintere virtuelle Platzbelegung
des Zugs 1, die sich in einer Entfernung von ca. 10 Fuß von Zug 1
befindet), wird der Antrieb deaktiviert und rollt der Zug über den
letzten Pufferabstand in das Ende des Zugs 1 aus (Ablauf Nr. 9).
Falls notwendig, wird Zug 2 die Notbremsen anziehen, wenn die Geschwindigkeit
das Sicherheits-Kollisionsprofil übersteigt.
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Nach
erfolgreicher mechanischer Kupplung werden die Endrelais 1 und 2
an den gekuppelten Enden der Züge
automatisch die Zugleitungen konfigurieren, um einen Zug mit zwei
oder drei Fahrzeugen zu reflektieren. Die mechanischen Kuppeleinrichtungen
an beiden Enden der Schienenfahrzeuge 12 ermöglichen
das Kuppeln zweier beliebiger Fahrzeugenden und gewährleisten,
dass die elektrischen, mechanischen und pneumatischen Verbindungen automatisch
hergestellt werden. Nachdem die Schienenfahrzeugsteuerung 16 für zwei Fahrzeuge
die Änderung
der Zusammensetzung gesendet hat (Ablauf Nr. 10), werden die Notbremsen
in Zug 1 und 2 angezogen (Ablauf Nr. 11). An dieser Stelle sind
beide Züge
physisch und elektrisch zu einem Zug gekoppelt, sodass die Zusammensetzung
einem Prozess der Entfernung der Zugidentifikation und der Initialisierung
des Zugs unterworfen werden muss. Sobald sich die Zusammensetzung ändert, sendet
die Steuerung 16 sofort ein „Kuppelbit", um dem regionalen automatischen Zugsicherungssystem 38 zu
melden, dass sich die Zuglänge
vergrößert hat.
Die Steuerung meldet dem regionalen automatischen Zugsicherungssystem 38 auch
die Anzahl der Fahrzeuge in der geänderten Zusammensetzung. Sobald
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des Führungsfahrzeugs der regionsspezifischen
Wegrandsteuerung 34 gemeldet hat, dass die Zusammensetzung
geändert
wurde, umgibt die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 die
Züge 1
und 2 mit einem Segmentblock, bis der automatische Kuppelvorgang
abgeschlossen ist (Ablauf Nr. 10). Bevor Anweisungen zur Entfernung
der Zugidentifikation herausgegeben werden, wird die regionsspezifische
Wegrandsteuerung 34 die Informationen von Zug 1 und 2 in
ihre Datenbank speichern, damit sie später bei einer erneuten Initialisierung
in der neuen Zusammensetzung verwendet werden können. Danach wird die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 die
Anweisung zur Entfernung der Zugidentifikation an Zug 1 und 2 herausgeben
und sie in ihrer Datenbank löschen
(Ablauf Nr. 12). Die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 wird
auch die Hauptsteuerung 36 informieren, wenn sie die Entfernung
beider Zugidentifikationen einleitet und abgeschlossen hat.
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Sobald
die Schienenfahrzeugsteuerungen 16 von Zug 1 und 2 bestätigen, dass
die Anweisung zur Entfernung der Zugidentifikation durchgeführt wurde
(Ablauf Nr. 13), wird die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 sofort
den neuen Zug bestehend aus zwei oder drei Fahrzeugen initialisieren,
indem sie die Informationen über
die neue Zusammensetzung des Zuges sendet und dabei ein Führungsfahrzeug 12 auswählt und
allen Schienenfahrzeugen 12 die gleiche Funkadresse zuweist
(Ablauf Nr. 14). Die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 informiert
ebenfalls die Hauptsteuerung 36, wenn sie die Initialisierung
des neu zusammengesetzten Zugs in der Datenbank eingeleitet und
abgeschlossen hat, und die Schienenfahrzeugsteuerung 16 bestätigt die Information
der neuen Zugzusammensetzung an die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 als
Teil ihres Initialisierungsvorgangs.
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Sobald
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 die Initialisierung des
neu zusammengesetzten Zugs bestätigt,
wird die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 von sich
aus den Segmentblock entfernen, den sie vorher vor dem Entfernen
der beiden Züge aufgebaut
hatte, und wird der Hauptsteuerung 36 bestätigen, dass
der automatische Kuppelvorgang abgeschlossen ist (Ablauf Nr. 15).
Darüber
hinaus wird das automatische Zugsicherungssystem 42 des Fahrzeugs
auch dem automatischen Zugbetriebssystem 44 des Fahrzeugs
bestätigen,
dass die Initialisierung des neu zusammengesetzten Zugs abgeschlossen
ist, sodass das automatische Zugsicherungssystem 42 des
Fahrzeugs weiß,
wann es die Notbremsen lösen
soll. Nachdem das automatische Zugbetriebssystem 44 des
Fahrzeugs im neu zusammengesetzten Zug eine örtliche Lösung angefordert hat (Ablauf
Nr. 16), wird das automatische Zugsicherungssystem 42 des
Fahrzeugs eine Lösung
der Notbremsen durchführen
(Ablauf Nr. 17). Nachdem die Notbremsen im Zug gelöst wurden, kann
die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 den neu zusammengesetzten
Zug im Transportsystem 14 führen und in den normalen Betriebszustand
versetzen. Der Kuppelvorgang kann jederzeit nach Ablauf Nr. 1 und vor
Ablauf Nr. 10 abgebrochen werden, woraufhin jede Schienenfahrzeugsteuerung 16 des
Führungsfahrzeugs
den Kuppelvorgang abbricht.
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Der
Vorgang „Fahrzeug
entfernen" mit Rückkehr der
Schiebebühne
in die Warteposition ist in 5 dargestellt.
Ein Schienenfahrzeug 12 wird aus dem Transportsystem 14 entfernt,
wenn die Hauptsteuerung 36 eine Aufforderung „Fahrzeug
entfernen" an die
regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 sendet. Nachdem überprüft wurde,
dass die Schiebebühne
leer ist, bestätigt
die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 sofort die Aufforderung „Fahrzeug
entfernen" (Ablauf
Nr. 1–3).
Die Schiebebühne 20 wird
in den Führungsweg
gefahren, nachdem die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 bestätigt hat,
dass die für
die Schiebebühne 20 wesentlichen
Bedingungen erfüllt
sind (Ablauf Nr. 4 und 5). Die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 leitet
den Zielzug zur Schiebebühne 20 (virtuelle
Station), um das Abkuppeln des Zielzuges zu ermöglichen (Ablauf Nr. 6), und
nachdem der Zielzug abgestellt und in einer Station gehalten wird,
informiert die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 die
Hauptsteuerung 36 (Ablauf Nr. 7).
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Die
regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 kontrolliert daraufhin
die Ausrichtung des Zuges und leitet den Abkuppelvorgang ein (Ablauf
Nr. 8 und 9). Bei Feststellung einer Fehlausrichtung wird der Abkuppelvorgang
abgebrochen. Die Schiebebühne 20 wird
dann durch die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 in
die Wartestellung zurückgefahren (Ablauf
Nr. 10). Die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 gibt
eine Meldung an die Hauptsteuerung 36, wenn die Schiebebühne 20 sich
in der Stellung 3C/5C befindet (Ablauf Nr. 11) und wenn der Vorgang „Fahrzeug
entfernen" abgeschlossen
ist (Ablauf Nr. 12). Die Aufforderung „Fahrzeug entfernen" kann jederzeit nach
Ablauf Nr. 3 und vor Ablauf Nr. 10 abgebrochen werden, woraufhin
die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 den Vorgang „Fahrzeug
entfernen" annulliert.
Sollte sich die Schiebebühne 20 bereits
in Bewegung befinden, wird die Aufforderung „Fahrzeug entfernen" unabhängig von
der Position der Schiebebühne 20 annulliert.
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Der
Vorgang des automatischen Abkuppelns, bei dem Schienenfahrzeuge 12 getrennt
werden, ist in 6 dargestellt. Damit ein automatisches Abkuppeln
stattfinden kann, sollte sich das hintere Schienenfahrzeug 12 des
Zugs vorzugsweise auf der Schiebebühne 20 befinden. Dies
sollte jedoch nicht als eine Einschränkung der Erfindung ausgelegt
werden, da das hintere Schienenfahrzeug 12 abgekuppelt
werden kann, wenn es sich nicht auf der Schiebebühne befindet. Die Schiebebühne 20 wird
als eine „virtuelle
Station" mit fünf virtuellen
Stellplätzen
modelliert, von denen der mittlere Stellplatz die Schiebebühne 20 ist.
Dadurch kann ein Zug entweder in die normale oder in die entgegengesetzte
Richtung des Systems gefahren werden, sodass jedes Zugende zum Abkuppeln
auf die Schiebebühne 20 gefahren werden
kann.
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Beim
automatischen Abkuppelvorgang wird ein Zug bestehend aus zwei Fahrzeugen
abgekuppelt, der sich mit dem hinteren Fahrzeug auf einer Schiebebühne 20 befindet
(Zug 2). Das Manipulierungssystem 10 ist jedoch auch in
der Lage, Züge
mit zwei oder drei Fahrzeugen automatisch abzukuppeln. Da das automatische
Abkuppeln nur gelingt, wenn alle Schienenfahrzeuge 12 im
Zug voll funktionsfähig
sind (d.h. sie können
kommunizieren und es stehen keine Warnsignale der Kategorie 1 oder
2 an), übernehmen
das regionale automatische Zugsicherungssystem 38 und das
regionale automatische Zugbetriebssystem 40 die Koordination,
um zu gewährleisten,
dass diese Bedingung erfüllt
wird, bevor der automatische Abkuppelvorgang eingeleitet wird. Darüber hinaus
stellt die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 sicher,
dass alle falschen Abkupplungskonfigurations-Aufforderungen zurückgewiesen werden,
z.B. eine Aufforderung zur Abkupplung eines Zugs bestehend aus einem
Fahrzeug oder eine Aufforderung zur Abkupplung eines nicht kommunizierenden
Fahrzeugs von einem kommunizierendem Zug. Bevor das regionale automatische
Zugbetriebssystem 40 den gewünschten automatischen Abkuppelvorgang
einleitet, wird es verifizieren, dass andere Züge im System eine Position
einnehmen, die verhindert, dass sie im Verlauf des automatischen
Abkuppelvorgangs im Führungsweg
außerhalb
einer Station gestoppt werden. Darüber hinaus wird nur während sich
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 in der Betriebsart „Automatik" befindet und für den Fall, dass
eine unaufgeforderte Abkupplung stattfindet, die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des
Führungsfahrzeugs
sofort eine Meldung „unaufgeforderter
Abkupplungsvorgang" herausgeben,
um dem regionalen automatischen Zugsicherungssystem 38 mitzuteilen,
dass sich die Zuglänge
verringert hat, wobei dem regionalen automatischen Zugsicherungssystem 38 auch
die Anzahl der Schienenfahrzeuge 12 in der geänderten
Zusammensetzung mitgeteilt wird.
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Der
automatische Abkuppelvorgang wird durch die Hauptsteuerung 36 eingeleitet.
Ein Schienenfahrzeug 12 in einem Zug mit mehreren Fahrzeugen
wird automatisch vom Führungsfahrzeug
des Zugs bestehend aus einem oder zwei Fahrzeugen abgekuppelt, wenn
die Aufforderung gesendet wird (Ablauf Nr. 1). Die regionsspezifische
Wegrandsteuerung 34 bestätigt sofort die Aufforderung,
indem sie der Hauptsteuerung 36 eine „Abkupplung ist im Gange" anzeigt. Daraufhin
leitet die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 den Zug
zur Abkupplungsstelle, die eine „virtuelle Station" sein muss (d.h.
eine Schiebebühne 20 mit
fünf dazugehörigen virtuellen Stellplätzen), und
gibt in dieser Station eine Anweisung „Zug halten" (Ablauf Nr. 2 und
3). Wenn der Zug die Abkupplungsstelle erreicht, bestätigt er,
dass er ordnungsgemäß abgestellt
wurde und das Anhängerfahrzeug
ordnungsgemäß auf der
Schiebebühne 20 ausgerichtet
ist, wie dies durch die Wegrandsensoren angezeigt wird (Ablauf Nr.
4). Die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des Führungsfahrzeugs
kümmert
sich um die ordnungsgemäße Ausrichtung
der Anhängerfahrzeuge
auf der Schiebebühne 20,
und die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 wählt das
Führungsfahrzeug
als das Fahrzeug aus, das die Schienenfahrzeugsteuerung 16 übernimmt
(Ablauf Nr. 5). Nachdem die Schienenfahrzeugsteuerung 16 bestätigt hat,
dass das Führungsfahrzeug
das Steuerfahrzeug ist (Ablauf Nr. 6), und nachdem die regionsspezifische
Wegandsteuerung 34 über
die Photosensoren auf der Schiebebühne 20 geprüft hat,
dass sich lediglich ein Schienenfahrzeug 12 auf der Schiebebühne 20 befindet
und dieses auch noch ordnungsgemäß ausgerichtet
ist, sendet die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 eine
Abkupplungsanweisung an die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des Führungsfahrzeugs,
um eine Abkupplung vom Anhängerfahrzeug
durchzuführen
(Ablauf Nr. 7). Alle Fahrzeuge im Zug erhalten diese Anweisung,
aber nur das Führungsfahrzeug
reagiert darauf.
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Es
ist eine Abkupplungszugleitung für
das Anhängerfahrzeug
vorgesehen, um alle elektrischen, mechanischen und pneumatischen
Verbindungen zu unterbrechen. Sie wird mit Energie über das
automatische Zugbetriebssystem 44 des Fahrzeugs während eines
automatischen Abkupplungsvorgangs versorgt. Nach Eingang eines Abkupplungsanweisung
(Ablauf Nr. 7) versorgt die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des
Führungsfahrzeugs
die Abkupplungszugleitung des Anhängerfahrzeugs mit Energie (Ablauf
Nr. 8) und bewegt den Führungszug
weg, wodurch eine physische Trennung oder Abkupplung des letzten
Fahrzeugs vom Zug erfolgt, auch wenn die virtuellen Platzbelegungen
der beiden Züge
sich noch immer überlappen
(Ablauf Nr. 9). Darüber
hinaus werden, sobald die Abkupplungszugleitung des Anhängerfahrzeugs
mit Energie versorgt ist, automatisch die Notbremsen im Anhängerfahrzeug
angezogen, sodass das abgekuppelte Fahrzeug während des gesamten automatischen
Abkuppelvorgangs stationär
auf der Schiebebühne 20 verbleibt.
Daher werden nach einer erfolgreichen mechanischen Abkupplung die
Notbremsen im Anhängerfahrzeug
automatisch über
die Zughardware angezogen (Ablauf Nr. 9). Zu diesem Zeitpunkt hat
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 das Anhängerfahrzeug
elektrisch abgekuppelt, obwohl der Führungszug und das Anhängerfahrzeug
physisch nur soweit getrennt sind, dass die Kupplungstüren noch
geschlossen werden können.
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Nach
einer erfolgreichen mechanischen Abkupplung werden die Zugleitungen
automatisch durch die Endrelais an den abgekuppelten Enden 1 und
2 der Züge
konfiguriert, um einen Zug aus einem oder zwei Fahrzeugen zu reflektieren.
Die an beiden Fahrzeugenden vorgesehenen mechanischen Kupplungen
ermöglichen
ein Abkuppelvorgang von zwei beliebigen Fahrzeugenden und sorgen
auch dafür, dass
alle elektrischen, mechanischen und pneumatischen Verbindungen automatisch
hergestellt werden. Nachdem die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des Führungsfahrzeugs
die Änderung
der Zusammensetzung erfasst hat (Ablauf Nr. 10), wird sie die Notbremsen
in Zug 1 und 2 anziehen (Ablauf Nr. 11). Zu diesem Zeitpunkt ist
der ursprüngliche
Zug physisch und elektrisch in zwei Züge aufgeteilt, hat sich die
Zusammensetzung geändert,
sodass beide Zusammensetzungen einer Identifizierung „Zug entfernen" und einer Zuginitialisierung
unterworfen werden müssen. Sobald
sich die Zusammensetzung ändert,
wird die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des Führungsfahrzeugs
sofort ein „Abkuppelbit" einrichten, um dem
regionalen automatischen Zugsicherungssystem 38 mitzuteilen,
dass sich die Zuglänge
verringert hat. Sie wird auch die Anzahl der Fahrzeuge in der geänderten
Zusammensetzung mitteilen.
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Sobald
die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des Führungsfahrzeugs der regionsspezifischen Wegrandsteuerung 34 gegenüber verifiziert
hat, dass sich die Zusammensetzung geändert hat, umgibt die regionsspezifische
Wegrandsteuerung 34 die Züge 1 und 2 mit einem Segmentblock,
bis der automatische Abkuppelvorgang abgeschlossen ist (Ablauf Nr.
10). Bevor Anweisungen zur Entfernung der Zugidentifikation herausgegeben
werden, wird die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 die
Original-Zuginformationen in ihre Datenbank speichern, damit sie
später
bei einer erneuten Initialisierung in der neuen Zusammensetzung
verwendet werden können.
Danach wird die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 die
Anweisung zur Entfernung der Zugidentifikation für den Originalzug herausgeben
und den Zug in ihrer Datenbank löschen
(Ablauf Nr. 12). Die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 wird
auch die Hauptsteuerung 36 informieren, wenn sie die Entfernung der
Original-Zugidentifikation einleitet und abgeschlossen hat. Und
sobald die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des Originalzugs
bestätigt,
dass die Entfernung der Zugidentifikation abgeschlossen ist (Ablauf
Nr. 13), wird die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 sofort
die beiden neuen Zuge bestehend aus einem oder zwei Fahrzeugen neu
initialisieren, indem sie die Informationen über die neue Zugzusammensetzung
sendet, ein Schienenfahrzeug 12 als Führungsfahrzeug auswählt und
allen Schienenfahrzeugen 12 die gleiche Funkadresse zuweist
(Ablauf Nr. 14).
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Die
regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 teilt der Hauptsteuerung 36 auch
mit, wann sie mit der Initialisierung der neuen abgekuppelten Züge in der
Datenbank beginnt und wann sie diese abgeschlossen hat. Die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des
Zugs bestehend aus zwei Fahrzeugen bestätigt der regionsspezifischen
Wegrandsteuerung 34 beide Informationssätze zu den neuen Zugzusammensetzungen
als Teil des Initialisierungsvorgangs. Sobald diese Bestätigung erfolgt,
sendet die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 eine
Meldung „Initialisierung
abgeschlossen" an
die Hauptsteuerung 36 (Ablauf Nr. 15). Darüber hinaus
wird die Schienenfahrzeugsteuerung 16 dem automatischen
Zugbetriebssystem 44 des Fahrzeugs auch bestätigen, dass
die Initialisierung von Zug 1 und 2 abgeschlossen ist, sodass das
automatische Zugsicherungssystem 42 des Fahrzeugs weiß, wann
die Lösung
der Notbremsen erfolgen muss. Nur das automatische Zugbetriebssystem 44 des
Fahrzeugs und der Führungszug
(Zug 1), der sich nicht auf der Schiebebühne befindet, werden eine Lösung der
Notbremsen fordern. Damit soll sichergestellt werden, dass das Anhängerfahrzeug (Zug
2) stationär
auf der Schiebebühne 20 verbleibt, damit
die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 die Schiebebühne 20 vom
Führungsweg
wegbewegen kann. Nachdem das automatische Zugbetriebssystem 44 des
Fahrzeugs in Zug 1 eine örtliche
Lösung
gefordert hat (Ablauf Nr. 16), wird das entsprechende automatische
Zugsicherungssystem 42 die Lösung der Notbremsen durchführen (Ablauf
Nr. 17).
-
Nachdem
die Notbremsen in Zug 1 gelöst wurden,
sendet die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 eine „Abkuppelroute" an den Führungszug, die
die Konfliktpunkte des abgekuppelten Fahrzeugs ignoriert (Ablauf
Nr. 18). Die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 sendet
also eine Abkuppelroutenmeldung an Zug 1, mit vorderen und hinteren
Konfliktpunkten, die sich außerhalb
der virtuellen Platzbelegung des Anhängerfahrzeugs (Zug 2) befinden, und
diese Art des Konfliktpunkts ist nicht gleich denen der „Schiebebühne". Der Führungszug
(Zug 1) wird sich dann in einer automatischen Weise vom Anhängerfahrzeug
(Zug 2) wegbewegen. Das abgekuppelte Fahrzeug (Zug 2) hält seine
Notbremse angezogen ungeachtet der Art der Route oder der Konfliktpunkte,
die ihm durch das regionale automatische Zugsicherungssystem 38 geschickt
werden. Somit kann der Führungszug
vom abgekuppelten Fahrzeug wegbewegt werden und den Normalbetrieb
aufnehmen. Dadurch kann auch das abgekuppelte Fahrzeug, das sich
auf der Schiebebühne 20 befindet, über diese
Schiebebühne 20 zu
einem Lagerplatz im Wartebereich gefahren werden. Wenn die regionsspezifische
Wegrandsteuerung 34 das abgekuppelte Fahrzeug über die
Schiebebühne 20 zu
einem Lagerplatz fahren möchte,
wird das regionale automatische Zugsicherungssystem 38 eine
Routenmeldung an das auf der Schiebebühne 20 stehende abgekuppelte
Fahrzeug senden, mit vorderen und hinteren Konfliktpunkten gleich
denen der Begrenzung der Schiebebühne 20 sowie mit einem
Konfliktpunkt vom Typ „Schiebebühne". Hierdurch wird
der Schienenfahrzeugsteuerung 16 mitgeteilt, die Notbremse
angezogen zu halten und gleichzeitig die virtuelle Platzbelegung
vorne und hinten so zu verringern, dass sie mit der Begrenzung der
Schiebebühne 20 übereinstimmt,
da die virtuelle Platzbelegung des Schienenfahrzeugs 12 die
Schiebebühne 20 nicht überlappen darf.
-
Wenn
der Zug 1 die Abkuppelroute abgefahren hat, hält er an und bestätigt dies
der regionsspezifischen Wegrandsteuerung 34 (Ablauf Nr.
19), und sobald die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des Zugs 1
der regionsspezifischen Wegrandsteuerung 34 bestätigt hat,
dass die Abkuppelroute abgefahren ist, wird der vor der Entfernung
des Originalzugs aufgebaute Segmentblock entfernt und eine Bestätigung an
die Hauptsteuerung 36 gesendet, dass der automatische Abkuppelvorgang
abgeschlossen ist (Ablauf Nr. 20). Wenn die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 gezwungen
ist, das auf der Schiebebühne 20 stehende
abgekuppelte Fahrzeug zu einer anderen Stelle im Gleis zu leiten,
so kann sie dies tun nachdem Zug 1 seine Abkuppelroute abgefahren
ist. Um dies zu ermöglichen,
muss zuerst das regionale automatische Zugbetriebssystem 40 eine
ferngesteuerte Lösung
an das abgekuppelte Fahrzeug (Zug 2) senden. Dadurch wird dem Fahrzeug
mitgeteilt, dass es seine Notbremsen lösen soll. So wird das automatische
Zugbetriebssystem 44 des abgekuppelten Fahrzeugs aufgefordert,
die Notbremsen zu lösen,
woraufhin Zug 2 eine Lösung
der Notbremsen durchführt.
Daraufhin sendet das regionale automatische Zugsicherungssystem 38 eine
Routenmeldung mit einem vorderen Konfliktpunkt außerhalb
des Segments der Schiebebühne 20 und
Konfliktpunkten, die vom Typ her nicht mit dem Typ „Schiebebühne" übereinstimmen. So kann das
abgekuppelte Fahrzeug zu einer anderen Stelle im Gleis geführt und
wieder in den Normalbetrieb eingegliedert werden.
-
Die
Aufforderung zum Abkuppeln kann jederzeit nach Ablauf Nr. 1 und
vor Ablauf Nr. 10 annulliert werden, woraufhin die Schienenfahrzeugsteuerung 16 des
Führungsfahrzeugs
den Abkuppelvorgang annulliert. Sobald die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 eine
Meldung von der Schienenfahrzeugsteuerung 16 erhält, dass
sich eine Änderung der
Zusammensetzung ergeben hat, wird die regionsspezifische Wegrandsteuerung 34 versuchen,
in der gleichen Weise wie bei einem automatischen Abkuppelvorgang
fortzufahren, d.h. versuchen, die Identifikation des Originalzugs
zu entfernen und die beiden abgekuppelten Züge zu initialisieren. Sobald die
Schienenfahrzeugsteuerung 16 bestätigt, dass der Vorgang „Zug entfernen" abgeschlossen und
der Führungszug
am Ende seiner Abkuppelroute angelangt ist, hebt die regionsspezifische
Wegandsteuerung 34 den Segmentblock um Zug 1 und 2 herum auf
und sendet eine Meldung „Abkupplung
abgeschlossen" an
die Hauptsteuerung 36, so wie dies bei einem normalen Abkuppelvorgang
der Fall gewesen wäre.
-
Insgesamt
sieht diese Erfindung ein Manipulierungssystem 10 und eine
Methode für
die Anwendung im Zusammenhang mit Schienenfahrzeugen 12 in
einem Transportsystem 14 vor. Durch die Anwendung einer
drahtlosen Kommunikation zwischen der zentralen Steuerung 18 und
den verschiedenen Schienenfahrzeugsteuerungen 16 wirkt
ein kontaktloses oder drahtloses Steuerumfeld in Verbindung mit
einer Schiebebühne 20.
-
Durch
diese drahtlose Kommunikation und Steuerung ist eine menschliche
Kraftanstrengung für verschiedene
Tätigkeiten
an Schienenfahrzeugen 12 nicht mehr notwendig, was gleichermaßen die
Möglichkeit
menschlicher Fehler ausschließt.
Das Manipulierungssystem 10 und die Anwendungsmethode sind
speziell für
das Hinzufügen
von Schienenfahrzeugen 12 an das Transportsystem 14,
für das
Entfernen von Schienenfahrzeugen 12 aus dem Transportsystem 14 und
für das
Kuppeln und Abkuppeln von Schienenfahrzeugen angepasst.
-
Die
Beschreibung dieser Erfindung erfolgt unter der Bezugnahme auf bevorzugte
Ausführungsformen.
Auf der Hand liegende Modifizierungen und Änderungen werden anderen Personen
beim Lesen und Verstehen der vorangegangenen detaillierten Beschreibung
in den Sinn kommen. Es ist beabsichtigt, dass die Erfindung so gedeutet
wird, dass sie alle diese Modifikationen und Änderungen mit einschließt.
-
Legende: 2:
-
ZUG HINZUFÜGEN OHNE
RÜCKKEHR
DER SCHIEBEBÜHNE
- RATO
- regionales
automatisches Zugbetriebs(system)
- RATP
- regionales
automatisches Zugsicherungs(system)
- VATP
- automatisches
Fahrzeug-Zugsicherungs(system)
- VATO
- automatisches
Fahrzeug-Zugbetriebs(system)
- 1
- Abbruchsfenster
- 2
- Zug
hinzufügen
(Standort und Großroute)
- 3
- Anzeige „Zug hinzufügen ist
im Gange"
- 4
- Andere
Züge im
Führungsweg
zu anderen Stationen leiten
- 5
- Anzeige „Zug hinzufügen abgeschlossen"
- 6
- Identifizierung „Nächste Station" an Führungszügen senden
- 7
- Aufforderung
Schiebebühne
in Beschickungsposition
- 8
- Zug
(Einzelfahrzeug) auf Schiebebühne
- 9
- Schiebebühne in Stellung
2B/6B fahren
- 10
- Neuer
Zug leiten
- 11
- Zug
auf Schiebebühne
- 12
- Schiebebühne in Stellung
3C/5C
- 13
- Schiebebühne in Stellung
2B/6B
-
Legende: 3
-
ZUG HINZUFÜGEN MIT
RÜCKKEHR
DER SCHIEBEBÜHNE
IN WARTESTELLUNG
-
LEGENDE
- RATO
- regionales
automatisches Zugbetriebs(system)
- RATP
- regionales
automatisches Zugsicherungs(system)
- VATP
- automatisches
Fahrzeug-Zugsicherungs(system)
- VATO
- automatisches
Fahrzeug-Zugbetriebs(system)
- 1
- Zug
auf Schiebebühne
- 2
- Zug
(Einzelfahrzeug) auf Schiebebühne
- 3
- Zug
hinzufügen
(Standort und Großroute)
- 4
- Anzeige „Zug hinzufügen ist
im Gange"
- 5
- Andere
Züge im
Führungsweg
zu anderen Stationen leiten
- 6
- Identifizierung „Nächste Station" an Führungszügen senden
- 7
- Aufforderung
Schiebebühne
in Beschickungsposition
- 8
- Schiebebühne in Stellung
3C/5C
- 9
- Schiebebühne in Stellung
2B/6B fahren
- 10
- Abbruchsfenster
- 11
- Schiebebühne in Stellung
2B/6B
- 12
- Neuer
Zug leiten
- 13
- Zug
(Einzelfahrzeug) NICHT auf Schiebebühne
- 14
- Aufforderung
Schiebebühne
in Transferstellung
- 15
- Schiebebühne in Stellung
2B/6B
- 16
- Schiebebühne in Stellung
3C/5C fahren
- 17
- Schiebebühne in Stellung
3C/5C
- 18
- Anzeige „Zug hinzufügen abgeschlossen"
-
Legende: 4
-
ABLAUF AUTOMATISCHE
KUPPLUNG
- RATO
- regionales
automatisches Zugbetriebs(system)
- RATP
- regionales
automatisches Zugsicherungs(system)
- VATP
- automatisches
Fahrzeug-Zugsicherungs(system)
- VATO
- automatisches
Fahrzeug-Zugbetriebs(system)
- 1
- Aufforderung
Kupplung Zug 2 an Zug 1 (nicht in SeaTac)
- 2
- Anzeige „Kupplung
ist im Gange"
- 3
- Prüfung, ob
sich andere Züge
in der Station befinden und Kupplungsbedingungen gegeben sind
- 4
- Abbruchsfenster
- 5
- Kupplungsaufforderung
(in SeaTac aufgerufen aus Funktionen Fahrzeug hinzufügen)
- 6
- Prüfung, ob
die Zugstandorte Zug 1 und Zug 2 gültig sind
- 7
- Befehl
zum Kuppeln (Zug 2 an Zug 1)
- 8
- Segmentblock
hinzufügen
- 9
- Informationen über Zug
1 und 2 für
die Initialisierung speichern
- 10
- Status
entfernen
- 11
- Status
initialisieren
- 12
- Anzeige „Kuppeln
abgeschlossen"
- 13
- Segmentblock
entfernen
- 14
- Zug
1 bei Erreichen der Kupplungsstelle halten
- 15
- Zug
1 zur Kupplungsstelle leiten
- 16
- Zug
1 in Position
- 17
- Zug
2 zur Kupplungsstelle über
Normalroute leiten
- 18
- Zug
2 befindet sich in geschwindigkeitsabhängiger Entfernung vom vorderen
Konfliktpunkt
- 19
- Kupplungsbefehl
(1 Bit für
jeden Zug) und Zug 2 über „Kupplungsroute" zum Kuppeln mit
Zug 1 leiten
- 20
- Notbremsen
in Zug 1 angezogen
- 21
- Identifizierungen
Zug 1 und 2 entfernen
- 22
- Bestätigung Entfernung
Identifizierungen Zug 1 und 2 (alle Fahrzeuge)
- 23
- Neuer
Zug initialisieren
- 24
- Bestätigung Initialisierung
neuer Zug (alle Fahrzeuge)
- 25
- Zug
2 löst
die Notbremsen und verlässt
die Schiebebühne
mit der zivilen Geschwindigkeit
- 26
- Zug
1 zieht die Notbremsen aufgrund des Kuppelbefehls an
- 27
- Zug
2 erzwingt Kuppelprofil/Konfliktpunkt (2–4 Meilen pro Stunde bis zum
Erreichen des Pufferabstandes)
- 28
- Zug
2 deaktiviert Antrieb (rollen bis zum letzten Pufferabstand)
- 29
- Änderung
der Zusammensetzung (Kuppelbefehl unterdrückt Fahrzeugwarnungen aufgrund
von Zugleitungsfehlern, die beim Kuppeln auftreten)
- 30
- Notbremsen
in Zug 1 und 2 anziehen
- 31
- Notbremsen
lösen
- 32
- Notbremsen
lösen
- 33
- Änderung
der Zusammensetzung (Kuppelbefehl unterdrückt Fahrzeugwarnungen aufgrund
von Zugleitungsfehlern, die beim Kuppeln auftreten)
- 34
- Notbremsen
in Zug 1 und 2 anziehen
-
Legende: 5
-
FAHRZEUG/ZUG ENTFERNEN MIT
RÜCKFÜHRUNG DER
SCHIEBEBÜHNE
IN WARTESTELLUNG
- RATO
- regionales
automatisches Zugbetriebs(system)
- RATP
- regionales
automatisches Zugsicherungs(system)
- VATP
- automatisches
Fahrzeug-Zugsicherungs(system)
- VATO
- automatisches
Fahrzeug-Zugbetriebs(system)
- 1
- Bühnenstandort
und Platzbelegung (Detektoren)
- 2
- Fahrzeug/Zug
aus System entfernen
- 3
- Anzeige „Fahrzeug/Zug
entfernen ist im Gange"
- 4
- Züge auf dem
Führungsweg
zu den Stationen leiten, um Entfernen des Zielzugs zu ermöglichen
- 5
- Türen in Zielstation
schließen
- 6
- Aufforderung
Schiebebühne
in Beschickungsposition
- 7
- Schiebebühne in Stellung
2B/6B fahren
- 8
- Zug
zur „virtuellen
Station" (Schiebebühne) leiten
- 9
- Bestätigung Schiebebühne in Stellung 2B/6B
- 10
- Abstellen
und Standort „in
Station"
- 11
- Ausrichtung über Detektoren
prüfen
- 12
- Abbrechen
wenn nicht ausgerichtet
- 13
- Abkupplungsaufforderung
wenn ausgerichtet und Zuglänge:
1 (siehe Abkuppelvorgang)
- 14
- Anzeige „Abkupplung
abgeschlossen"
- 15
- Schiebebühne in Stellung
3C/5C fahren
- 16
- Anzeige „Fahrzeug/Zug
abgeschlossen" entfernen
- 17
- Bestätigung Schiebebühne in Stellung 3C/5C
- 18
- Abbruchsfenster
- 19
- Erfassung
Standort/Platzbelegung Schiebebühne
(keine Platzbelegung erforderlich)
-
Legende: 6
-
AUTOMATISCHER ABKUPPLUNGSVORGANG
- RATO
- regionales
automatisches Zugbetriebs(system)
- RATP
- regionales
automatisches Zugsicherungs(system)
- VATP
- automatisches
Fahrzeug-Zugsicherungs(system)
- VATO
- automatisches
Fahrzeug-Zugbetriebs(system)
- 1
- Abbruchsfenster
- 2
- Abkupplungsaufforderung
(nicht in SeaTac)
- 3
- Anzeige „Abkupplung
ist im Gange"
- 4
- Prüfung, ob
sich andere Züge
in den Stationen befinden und Kupplungsbedingungen gegeben sind
- 5
- Abkupplungsaufforderung
(in SeaTac aufgerufen aus der Funktion Fahrzeug entfernen)
- 6
- Befehl
zum Abkuppeln
- 7
- Segmentblock
hinzufügen
- 8
- Informationen über Zug
1 und 2 für
die Initialisierung speichern
- 9
- Status
entfernen
- 10
- Status
initialisieren
- 11
- Anzeige „Initialisierung
abgeschlossen"
- 12
- Anzeige „Abkuppeln
abgeschlossen"
- 13
- Zug
bei Erreichen der Abkupplungsstelle halten (bei SeaTac: Position
letztes Fahrzeug im Zug auf Schiebebühne)
- 14
- Zug
zur Abkupplungsstelle leiten
- 15
- Zug
in Position
- 16
- Führungsfahrzeug
als führendes
VATC (Zug 1) einrichten
- 17
- Bestätigung Führungsfahrzeug
ist führendes
VATC
- 18
- Befehl „Abkuppeln" wurde von allen
Fahrzeugen im Zug erhalten (bei SeaTac: führendes VATC wird Anhängerfahrzeug
abkuppeln)
- 19
- Zugidentifikation
entfernen (alle Fahrzeuge)
- 20
- Bestätigung Zugidentifikation
entfernen (alle Fahrzeuge)
- 21
- Initialisierung
neue Züge
1 und 2 (alle Fahrzeuge)
- 22
- Bestätigung Initialisierung
der neuen Züge 1
und 2 (alle Fahrzeuge)
- 23
- Abkupplungsroute
Führungszug
(Konfliktpunkt Anhängerfahrzeug
ignorieren)
- 24
- Zug
1 erreicht Ende Abkupplungsroute und hält außerhalb der Platzbelegung des Zugs
2 an
- 25
- Segmentblock
entfernen
- 26
- Notbremsen
nur im Führungszug
lösen
- 27
- Notbremsen
nur im Führungszug
lösen
- 28
- Änderung
der Zusammensetzung (Befehl „Abkuppeln" unterdrückt Fahrzeugwarnungen
aufgrund von Zugleitungsfehlern, die beim Abkuppeln auftreten)
- 29
- Energieversorgung
Abkupplung Anhängerfahrzeug
T/L
- 30
- VATO
trennt Zug (aber Platzbelegungen Zug 1 und 2 überlappen sich)
- 31
- Notbremsen
im Anhängerfahrzeug
werden angezogen durch Abkuppel T/L
- 32
- Notbremsen
in Zug 1 und 2 anziehen