EP0140216B1 - Einrichtung und Verfahren zum Steuern und Überwachen von Transportanlagen mit mehreren Transportfahrzeugen auf einer gemeinsamen Fahrbahn - Google Patents

Einrichtung und Verfahren zum Steuern und Überwachen von Transportanlagen mit mehreren Transportfahrzeugen auf einer gemeinsamen Fahrbahn Download PDF

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EP0140216B1
EP0140216B1 EP84111995A EP84111995A EP0140216B1 EP 0140216 B1 EP0140216 B1 EP 0140216B1 EP 84111995 A EP84111995 A EP 84111995A EP 84111995 A EP84111995 A EP 84111995A EP 0140216 B1 EP0140216 B1 EP 0140216B1
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EP
European Patent Office
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transport
sections
track
vehicles
vehicle
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP84111995A
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English (en)
French (fr)
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EP0140216A2 (de
EP0140216A3 (en
Inventor
Michael Dr.-Ing. Bruns
Peter Dipl.-Ing. Ijewski
Klaus Dr.-Ing. Henning
Heinrich Prof. Dr.-Ing. Rake
Bernhard Dipl.-Ing. Schürmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aachener Forschungsgesellschaft Regelungstechnik eV
Original Assignee
Aachener Forschungsgesellschaft Regelungstechnik eV
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Publication date
Application filed by Aachener Forschungsgesellschaft Regelungstechnik eV filed Critical Aachener Forschungsgesellschaft Regelungstechnik eV
Priority to AT84111995T priority Critical patent/ATE65971T1/de
Publication of EP0140216A2 publication Critical patent/EP0140216A2/de
Publication of EP0140216A3 publication Critical patent/EP0140216A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0140216B1 publication Critical patent/EP0140216B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/04—Automatic systems, e.g. controlled by train; Change-over to manual control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/002—Control or safety means for heart-points and crossings of aerial railways, funicular rack-railway
    • B61L23/005—Automatic control or safety means for points for operator-less railway, e.g. transportation systems

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for controlling and monitoring transport systems and control methods for transport systems, in particular for transporting goods, with several track-bound transport vehicles on a common carriageway.
  • Transport systems as they are based on the invention, are used to transport goods from any fetch to any bring positions along a carriageway.
  • several transport vehicles are used on the same lane at the same time. This requires control and coordination of the transport process, on the one hand to prevent mutual hindrance or collisions between the transport vehicles, and on the other hand to ensure reliable operation even in the event of disruptions in the transport process. A deviation from normal use of the vehicles must not lead to the breakdown of the entire transport process.
  • the total turnover time is determined by the slowest vehicles and the longest travel distances.
  • the concept proposed by the authors of the research report also does not provide any options for how disabilities between vehicles caused by malfunctions should be eliminated.
  • the invention has for its object to provide a device for controlling and monitoring transport systems of the type described and a control method in which a reliable, safe and fast transport is guaranteed without clock control.
  • FIGS. 1 to 5 show the state of a transport system at the time Z1 immediately before the execution of a transport by the transport vehicle T1.
  • Fig. 2 shows the same system immediately after the completion of this transport.
  • Fig. 3 explains the emergence, detection and correction of situations with mutual hindrance of the transport vehicles.
  • 4 and 5 show the determination of the time provided for the work process by means of joining surface elements without overlap.
  • the transport vehicles (T1, T2, T3) are, for example, self-driving vehicles that operate independently or with appropriate aids, pick up goods at certain points, the fetch positions (H1, H2, ...), then move to the corresponding destinations, the bring positions (B1, B2, %), and drop the goods there.
  • the roadway (F) is divided into roadway sections (A1, A2, ..., A i , ...), which can be reserved individually or in groups for individual transport vehicles for exclusive use at times.
  • the reservation is indicated by corresponding optical signaling devices (S1, S2, ..., S i , ...), one signal position for each transport vehicle and one neutral signal position being present.
  • the signaling device is controlled here by a control device (S).
  • S Such a signaling device is generally not necessary if the reservation of the road sections takes place in another way, for example in the control device.
  • a transport for example from H 1 to B 1 to a transport vehicle (for example T 1 at time Z 1, Fig. 1) whether the roadway area (FB 1.1 ) required for carrying out the transport is neither wholly nor in part for other transport vehicles (T2, T3) is reserved, and if this is the case, this lane area is reserved for the transport vehicle (T1) and the transport is initiated; however, if this is not the case, a corresponding check is carried out for another combination of transport and transport vehicle. Only those transport vehicles are considered that are currently in the "wait" state, ie do not carry out any transport or travel. After completion of a transport (time Z2, Fig. 2), the lane reservation made for this is canceled, with the exception the area that the respective transport vehicle, possibly including a security area, then still occupies.
  • the transport vehicles T2 and T3 may have reached positions P2 or P3 after previously expired traversing operations. It is neither for the transport vehicle T2 the roadway area FB3 , 2 required to carry out the transport from H3 to B3 free, nor for the transport vehicle T3 the corresponding roadway area FB 3.3 . If neither of the two transport vehicles can take over another transport, one, in this case T2, becomes a new position P ' 2nd move so that the roadway area FB 3.3 is clear and the transport vehicle T3 can take over the transport.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the reservation is continuously canceled for those lane sections that are no longer required to end a transport. This is based on the transport from H1 to B1 (Fig. 1 and Fig. 2) explained.
  • the reservation is canceled for the carriageway section A2 as soon as it becomes free, so that it can be reserved for other transport vehicles working to the left of T1 if necessary.
  • the reservation is canceled in a corresponding manner for the road sections A3 to A5.
  • an advantageous embodiment of the invention provides for such a case, a transport vehicle that cannot currently perform a specific transport because the lane area required for this is partially reserved for another vehicle, depending on the use of this reserved lane area, the free one Reserve the lane area and let the transport vehicle start transporting.
  • a further possibility is to drive a transport vehicle T 1 to the fetch position of a corresponding transport when the required lane area is free, but the lane area required for carrying out the transport is only free after an adjacent transport vehicle T 2 has both carried out travel operations therein has also picked up or placed a load. As soon as the picking up or setting down of the load has taken place, the transport vehicle T 1 could then immediately start picking up its load without prior procedure.
  • quality criteria can be defined for the handling of a lot of transports to enable optimization.
  • quality criteria can be, for example, the total time or the total travel distance for carrying out a predetermined number of transports.
  • Such an optimization cannot be achieved in real life by means of planning, since, as a result of malfunctions and systematic deviations between the real process and the process model used for planning, the process cannot be planned exactly. It is therefore expedient to determine the optimal or a suboptimal future process for each determination of a transport or travel process for a "waiting" transport vehicle, starting from the current state of the transport system.
  • a sequence of transports and travel processes is created for each transport vehicle.
  • the first transport or travel operation determined for the "waiting" transport vehicle is then carried out by the latter.
  • a transport vehicle carries out the transport or travel process at any time, which is optimal or suboptimal in terms of the selected quality criterion in the current state of the real process.
  • the time required for such a combination of transports is advantageously determined by an overlap-free joining of surface elements which represent blocked lane areas and the duration of the block (FIG. 4).
  • the time required for the workflow in accordance with the selected combination of a quantity of transports results from the end of the last of the selected transports (FIG. 5).
  • a particularly expedient embodiment of this method is from Ijewski, P .; Vreden, H. in "The operational management system for computer-aided handling with ULS vehicles", ZEV Glasers Annalen 108 (1984), No. 5, pp. 137-143. 4 and 5, the surface elements are shown in a diagram, on the axes of which the coordinates of the path s (21) and the time t (22) are plotted.
  • the area piece (23) symbolizes, for example, the blocking of road sections during the movement of a transport vehicle from the current to the fetching position and during the subsequent transfer process.
  • the area piece (24) symbolizes the blocking of a smaller one Area of lane sections during the movement of the transport vehicle from the fetch to the bring position and during the subsequent transfer process.
  • the line train (25) represents the change in position of the transport vehicle over time.
  • Transport processes as the basis of the invention are normally part of a larger overall transport process.
  • a container handling system in which containers are loaded from one train to another. If it is to be expected that the cargo handling of a train that has just entered will take more time than is available before the scheduled departure of the train, appropriate measures can be taken to limit the effects of this disruption. For this reason, it can be advantageous to determine and output the expected duration before the start of the transport process as soon as all the transports to be carried out have been determined. For this purpose, a trouble-free process is simulated, with the most precise times possible for the individual work steps (picking up and setting down a load, process). The duration determined in this way is then multiplied by a safety factor for which an empirical value is used.
  • Transport control overriding collision monitoring required. It is advisable to implement this as follows: The speed of the vehicles is continuously determined from the position messages of the vehicles which follow one another in time and the times between two messages each. If necessary, the braking distance that would be required for the maximum or a certain braking deceleration to a standstill can be calculated from this for each individual vehicle using information about the loading of the vehicles and their braking deceleration capacity. If two adjacent transport vehicles, which are approaching each other or one of which is standing, reach a distance that is equal to the sum of the braking distances, braking is initiated for both vehicles with the corresponding braking deceleration.
  • braking with appropriate braking deceleration is initiated for the rear vehicle as soon as the distance between the two vehicles falls below a value which is equal to the difference between the braking distance of the rear vehicle and the shortest possible braking distance of the front vehicle (max braking deceleration).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern und Überwachen von Transportanlagen und Steuerungsverfahren für Transportanlagen, insbesondere zum Transport von Gütern, mit mehreren spurgebundenen Transportfahrzeugen auf einer gemeinsamen Fahrbahn.
  • Transportanlagen, wie sie der Erfindung zugrunde liegen, dienen zum Transport von Gütern von beliebigen Hole- zu beliebigen Bringepositionen entlang einer Fahrbahn. Für einen schnellen Transport werden dabei mehrere Transportfahrzeuge gleichzeitig auf derselben Fahrbahn eingesetzt. Das erfordert eine Steuerung und Koordinierung des Transportvorgangs, zum einen, um gegenseitigen Behinderungen oder Kollisionen der Transportfahrzeuge vorzubeugen, und zum anderen, um einen zuverlässigen Betrieb auch im Fall von Störungen im Transportablauf zu gewährleisten. Eine Abweichung von einem normalen Einsatz der Fahrzeuge darf nicht zum Zusammenbruch des gesamten Transportvorgangs führen.
  • Für einen Spezialfall eines derartigen Transportvorgangs - den Umschlag von Containern mit mehreren auf einem Gleis fahrenden Umschlagfahrzeugen - wird im Forschungsbericht TV 7901 B des deutschen Bundesministers für Forschung und Technologie "Simulation von Betriebsabläufen des Schiene-Schiene-Umschlags im ULS-Verfahren, Demonstrationsprojekt und Betriebsversuch technologischer Entwicklungen für den kombinierten Ladungsverkehr", herausgegeben vom Verkehrswissenschaftlichen Institut der RWTH Aachen, 1981, ein Steuerungsverfahren mit getakteter Arbeitsweise vorgeschlagen. Dieses Verfahren sieht vor, daß die Transportfahrzeuge nach jedem Arbeitstakt (Fahren zur Holeposition und Aufnehmen des Containers, Fahren zur Bringeposition und Absetzen des Containers) synchronisiert werden, so daß sie den nächsten Takt gleichzeitig beginnen können.
  • Da zum Synchronisieren die schnelleren Fahrzeuge jeweils auf die langsameren warten müssen, wird die Gesamtumschlagdauer von den langsamsten Fahrzeugen und den längsten Verfahrwegen bestimmt. Das von den Autoren des Forschungsberichtes vorgeschlagene Konzept sieht ferner keine Möglichkeiten vor, wie durch Störungen hervorgerufene Behinderungen der Fahrzeuge untereinander behoben werden sollen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Steuern und Überwachen von Transportanlagen der beschriebenen Art und ein Steuerungsverfahren zu schaffen, bei dem ohne Taktsteuerung ein zuverlässiger, sicherer und schneller Transport gewährleistet ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 gelöst. Die übrigen Ansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Im folgenden werden die Einrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mittels der Fig. 1 bis 5 erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 den Zustand einer Transportanlage zum Zeitpunkt Z₁ unmittelbar vor der Ausführung eines Transportes durch das Transportfahrzeug T₁. Fig. 2 zeigt die gleiche Anlage unmittelbar nach der Beendigung dieses Transportes. Fig. 3 erläutert das Entstehen, Erkennen und Beheben von Situationen mit gegenseitiger Behinderung der Transportfahrzeuge. Die Fig. 4 und 5 zeigen die Feststellung der für den Arbeitsablauf vorgesehenen Zeit mittels überdeckungsfreiem Aneinanderfügen von Flächenelementen.
  • Bei den Transportfahrzeugen (T₁, T₂, T₃) handelt es sich beispielsweise um selbstfahrende Fahrzeuge, die selbständig oder mit entsprechenden Hilfsmitteln Güter an bestimmten Stellen, den Holepositionen (H₁, H₂, ...), aufnehmen, dann zu den entsprechenden Zielorten, den Bringepositionen (B₁, B₂, ...), verfahren und die Güter dort absetzen.
  • Die Fahrbahn (F) ist in Fahrbahnabschnitte (A₁, A₂, ..., Ai, ...) unterteilt, die einzeln oder zu mehreren für einzelne Transportfahrzeuge zur ausschließlichen Benutzung zeitweise reserviert werden können. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Reservierung durch entsprechende optische Signaleinrichtungen (S₁, S₂, ...,Si, ...) angezeigt, wobei je eine Signalstellung für jedes Transportfahrzeug und eine neutrale Signalstellung vorhanden sind. Die Signaleinrichtung wird hier durch eine Steuereinrichtung (S) angesteuert. Eine derartige Signaleinrichtung ist grundsätzlich nicht erforderlich, wenn die Reservierung der Fahrbahnabschnitte auf andere Weise, z.B. in der Steuerungseinrichtung erfolgt.
  • Von wesentlicher Bedeutung ist dabei der Grundsatz, einen Transport nur dann zu beginnen, wenn er auch mit ausreichender Sicherheit zu Ende geführt werden kann. Hierzu wird vor der Übertragung eines Transports (z.B. von H₁ nach B₁) an ein Transportfahrzeug (z.B. T₁ im Zeitpunkt Z₁, Fig. 1) geprüft, ob der für die Ausführung des Transports benötigte Fahrbahnbereich (FB1,1) weder ganz noch teilweise für andere Transportfahrzeuge (T₂, T₃) reserviert ist, und wenn dies der Fall ist, wird dieser Fahrbahnbereich für das Transportfahrzeug (T₁) reserviert und der Transport eingeleitet; wenn dies aber nicht der Fall ist, wird für eine andere Kombination aus Transport und Transportfahrzeug eine entsprechende Überprüfung durchgeführt. Hierbei werden nur solche Transportfahrzeuge berücksichtigt, die momentan im Zustand "warten" sind, d.h. weder einen Transport noch einen Verfahrvorgang durchführen. Nach Beendigung eines Transports (Zeitpunkt Z₂, Fig. 2) wird die hierfür vorgenommene Fahrbahnreservierung aufgehoben, mit Ausnahme des Bereichs, den das jeweilige Transportfahrzeug, evtl. einschließlich eines Sicherheitsbereichs, dann noch belegt.
  • Bei der Abwicklung von Transportvorgängen in dieser Verfahrensweise kann es vorkommen, daß sich zwei oder mehr Transportfahrzeuge gegenseitig an der Übernahme noch durchzuführender Transporte hindern, und zwar dann, wenn aufgrund der momentanen Positionen der Transportfahrzeuge für kein Fahrzeug der zur Durchführung des Transports benötigte Fahrbahnbereich frei ist, weil er entweder ganz oder teilweise für andere Transportfahrzeuge reserviert ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Schwierigkeiten dieser Art dadurch behoben, daß die Transportfahrzeuge, bis auf eins, so weit verfahren werden, daß für dieses eine der benötigte Fahrbahnbereich zur Ausführung des Transports frei wird.
  • In Fig. 3 ist zur Erläuterung eine derartige Situation dargestellt. Die Transportfahrzeuge T₂ und T₃ mögen nach vorher abgelaufenen Verfahrvorgängen die Positionen P₂ bzw. P₃ erreicht haben. Es ist weder für das Transportfahrzeug T₂ der zur Durchführung des Transports von H₃ nach B₃ benötigte Fahrbahnbereich FB₃,₂ frei, noch für das Transportfahrzeug T₃ der entsprechende Fahrbahnbereich FB3,3. Falls keins der beiden Transportfahrzeuge einen anderen Transport übernehmen kann, wird eins, in diesem Fall T₂, zu einer neuen Position P ' 2
    Figure imgb0001
     verfahren, so daß der Fahrbahnbereich FB3,3 frei wird und das Transportfahrzeug T₃ den Transport übernehmen kann.
  • Um eine möglichst rasche Weitervergabe von Fahrbahnabschnitten zu ermöglichen, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, laufend für diejenigen Fahrbahnabschnitte, die zur Beendigung eines Transportes nicht mehr benötigt werden, die Reservierung aufzuheben. Dies sei anhand des Transports von H₁ nach B₁ (Fig. 1 und Fig. 2) erläutert. Beim Verfahren des Transportfahrzeugs T₁ zur Holeposition H₁ wird für den Fahrbahnabschnitt A₂, sobald er frei geworden ist, die Reservierung aufgehoben, so daß er ggf. für andere, links von T₁ arbeitende, Transportfahrzeuge reserviert werden kann. Bei der Fahrt des Transportfahrzeugs T₁ von der Holeposition H₁ zur Bringeposition B₁ wird in entsprechender Weise für die Fahrbahnabschnitte A₃ bis A₅ die Reservierung aufgehoben. Wären in diesem Beispiel die Hole- und Bringeposition vertauscht, würde beim Verfahren zur Holeposition nur für den Fahrbahnabschnitt A₂ und erst bei der Fahrt des beladenen Transportfahrzeugs von der Hole- zur Bringeposition für die Fahrbahnabschnitte A₇, A₆, A₅, in dieser Reihenfolge, die Reservierung aufgehoben. Die Fahrbahnabschnitte A₃ und A₄ blieben dann nach Beendigung des Transports für das ruhende Transportfahrzeug reserviert.
  • Je nach Anlagetyp können die einzelnen Arbeitsschritte bei einem Transport mit unterschiedlich hohem Störrisiko behaftet sein. Erfahrungsgemäß ist häufig das Aufnehmen und Absetzen der Ladung mit hohem, das Verfahren selbst aber nur mit niedrigem Störrisiko behaftet. In solchen Fällen würden vermeidbare Wartezeiten entstehen, wenn Transporte nur dann eingeleitet würden, wenn der gesamte hierfür benötigte Fahrbahnbereich für das jeweilige Transportfahrzeug reserviert werden kann. Zur Beschleunigung des Transports sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung für solche Fälle vor, einem Transportfahrzeug, das momentan einen bestimmten Transport nicht durchführen kann, weil der dazu benötigte Fahrbahnbereich teilweise für ein anderes Fahrzeug reserviert ist, in Abhängigkeit von der Benutzung dieses reservierten Fahrbahnbereichs den freien Fahrbahnbereich zu reservieren und das Transportfahrzeug mit dem Transport beginnen zu lassen. Das könnte beispielsweise so geschehen, daß ein Transportfahrzeug T₁ bereits dann mit einem Transport beginnt, wenn der momentan noch für ein anderes Transportfahrzeug T₂ reservierte Teil des benötigten Fahrbahnbereichs von diesem Transportfahrzeug T₂ nur noch zum Verfahren benötigt wird, während das Transportfahrzeug T₁ nicht mit seinem Transport beginnt, wenn das Fahrzeug T₂ in dem reservierten Fahrbahnbereich noch eine Ladung aufnehmen oder absetzen muß.
  • Eine weitergehende Möglichkeit ist, ein Transportfahrzeug T₁ bereits dann an die Holeposition eines entsprechenden Transports zu fahren, wenn der hierfür benötigte Fahrbahnbereich frei ist, jedoch der für die Durchführung des Transports benötigte Fahrbahnbereich erst frei wird, nachdem ein benachbartes Transportfahrzeug T₂ darin sowohl Verfahrvorgänge durchgeführt als auch eine Ladung aufgenommen oder abgesetzt hat. Sobald das Aufnehmen oder Absetzen der Ladung erfolgt ist, könnte dann das Transportfahrzeug T₁, ohne vorheriges Verfahren, unmittelbar mit dem Aufnehmen seiner Ladung beginnen.
  • Für die Abwicklung einer Menge von Transporten lassen sich je nach Anwendungsfall verschiedene Gütekriterien festlegen, um eine Optimierung zu ermöglichen. Derartige Gütekriterien können beispielsweise die Gesamtzeit oder der Gesamtverfahrweg für die Durchführung einer vorgegebenen Anzahl von Transporten sein. Durch eine dispositive Planung läßt sich eine solche Optimierung in der Realität nicht erreichen, da infolge auftretender Störungen und systematischer Abweichungen zwischen realem Prozeß und dem für die Planung verwendeten Prozeßmodell der Ablauf grundsätzlich nicht exakt planbar ist. Es ist daher zweckmäßig, bei jeder Bestimmung eines Transports oder Verfahrvorgangs für ein "wartendes" Transportfahrzeug den optimalen oder einen suboptimalen zukünftigen Ablauf zu bestimmen, wobei vom aktuellen Zustand der Transportanlage ausgegangen wird. Hierbei wird für jedes Transportfahrzeug eine Reihenfolge von Transporten und Verfahrvorgängen erstellt. Der erste für das "wartende" Transportfahrzeug ermittelte Transport oder Verfahrvorgang wird dann von diesem ausgeführt. Bei dieser Verfahrensweise führt ein Transportfahrzeug zu jedem Zeitpunkt den Transport oder Verfahrvorgang aus, der beim aktuellen Zustand des realen Ablaufs optimal bzw. suboptimal im Sinne des gewählten Gütekriteriums ist.
  • Zur Bestimmung eines optimalen zukünftigen Ablaufs ist stets eine mehr oder weniger große Anzahl von Möglichkeiten zu untersuchen. In vielen Fällen wird es zur Reduzierung des Aufwands erforderlich sein, statt des optimalen einen suboptimalen zukünftigen Arbeitsablauf zu verwenden, dessen Ermittlung weniger aufwendig ist. Daher wird man in vorteilhafter Weise jeweils aus den noch durchzuführenden Transporten diejenige von der Anzahl der Transporte abhängige Kombination ermitteln, die von allen möglichen Kombinationen mit gleicher Anzahl von Transporten den geringsten Zeitbedarf aufweist.
  • Den Zeitbedarf einer derartigen Kombination von Transporten bestimmt man vorteilhafterweise durch ein überlappungsfreies Aneinanderfügen von Flächenelementen, die gesperrte Fahrbahnbereiche und die zeitliche Dauer der Sperrung repräsentieren (Fig. 4). Dabei ergibt sich der Zeitbedarf für den Arbeitsablauf gemäß der gewählten Kombination einer Menge von Transporten aus dem Ende des letzten der gewählten Transporte (Fig. 5). Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung dieses Verfahrens ist von Ijewski, P.; Vreden, H. in "Das Betriebsführungssystem für den rechnergestützten Umschlag mit ULS-Fahrzeugen", ZEV Glasers Annalen 108 (1984), Nr. 5, S. 137-143, beschrieben worden. Wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, werden die Flächenelemente in einem Diagramm dargestellt, an dessen Achsen die Koordinaten des Weges s (21) und der Zeit t (22) angetragen sind. Das Flächenstück (23) symbolisiert beispielhaft die Sperrung von Fahrbahnabschnitten während der Bewegung eines Transportfahrzeugs von der derzeitigen zur Holeposition und während des anschließenden Umsetzvorgangs. Das Flächenstück (24) symbolisiet die Sperrung eines kleineren Bereichs von Fahrbahnabschnitten während der Bewegung des Transportfahrzeugs von der Hole- zur Bringeposition und während des anschließenden Umsetzvorgangs. Der Linienzug (25) stellt hierbei die Positionsänderung des Transportfahrzeugs über der Zeit dar.
  • Durch ein leicht realisierbares, überdeckungsfreies Aneinanderfügen von vorbereiteten Flächenelementen (26) bis (30), z.B. mittels Schützensteuerungen, kann die für die gewählte Kombination vorgesehene Zeit aus Fig. 5 ermittelt werden.
  • Transportvorgänge, wie sie der Erfindung zugrunde liegen, sind normalerweise Teil eines größeren Gesamttransportvorgangs. Für die Steuerung des Gesamttransportvorgangs ist es dabei vorteilhaft, über die Dauer einzelner Teiltransporte im vorhinein Aussagen machen zu können. Als Beispiel sei eine Container-Umschlaganlage betrachtet, in der Container von einem Zug auf einen anderen verladen werden. Ist zu erwarten, daß das Umschlagen der Ladung eines gerade eingefahrenen Zuges mehr Zeit in Anspruch nehmen wird, als bis zur planmäßigen Ausfahrt des Zuges zur Verfügung steht, so können entsprechende Maßnahmen zur Begrenzung der Auswirkungen dieser Störung eingeleitet werden. Aus diesem Grund kann es vorteilhaft sein, vor Beginn des Transportvorgangs, sobald alle durchzuführenden Transporte festliegen, die voraussichtliche Dauer zu bestimmen und auszugeben. Hierzu wird ein störungsfreier Ablauf simuliert, wobei für die einzelnen Arbeitsschritte (Aufnehmen und Absetzen einer Ladung, Verfahren) möglichst genaue Zeiten angesetzt werden. Die so ermittelte Dauer wird dann noch mit einem Sicherheitsfaktor, für den ein Erfahrungswert verwendet wird, multipliziert.
  • Aus Sicherheitsgründen ist für das Betreiben einer Anlage, wie sie der Erfindung zugrunde liegt, eine der eigentlichen Transportsteuerung übergeordnete Kollisionsüberwachung erforderlich. Es ist zweckmäßig, dies folgendermaßen zu realisieren: Aus zeitlich aufeinanderfolgenden Positionsmeldungen der Fahrzeuge und den Zeiten zwischen je zwei Meldungen wird fortlaufend die Geschwindigkeit der Fahrzeuge ermittelt. Daraus kann ggf. unter Verwendung von Angaben über die Beladung der Fahrzeuge und deren Bremsverzögerungsvermögen für jedes einzelne Fahrzeug der Bremsweg berechnet werden, der bei der maximalen oder einer bestimmten Bremsverzögerung bis zum Stillstand erforderlich sein würde. Erreichen zwei benachbarte Transportfahrzeuge, die aufeinander zufahren oder von denen eines steht, einen Abstand, der gleich der Summe der Bremswege ist, so wird für beide Fahrzeuge eine Bremsung mit der entsprechenden Bremsverzögerung eingeleitet. Fahren zwei benachbarte Transportfahrzeuge in die gleiche Richtung, so wird für das hintere Fahrzeug eine Bremsung mit entsprechender Bremsverzögerung eingeleitet, sobald der Abstand beider Fahrzeuge einen Wert unterschreitet, der gleich der Differenz aus dem Bremsweg des hinteren Fahrzeugs und dem kürzest möglichen Bremsweg des vorderen Fahrzeugs (maximale Bremsverzögerung) ist.

Claims (9)

  1. Einrichtung zum Steuern und Überwachen von Transportanlagen zum Umsetzen von Gütern oder sonstigen Transportobjekten, mit mehreren spurgebundenen Transportfahrzeugen auf einer gemeinsamen, in Abschnitte geteilten Fahrbahn,
    gekennzeichnet durch
    - Sensoren zur Ermittlung der von Fahrzeugen belegten Fahrbahnabschnitte,
    - Sperr- und Freigabevorrichtungen zur Sperrung bzw. Freigabe des Einfahrens von Fahrzeugen in bestimmte Fahrbahnabschnitte,
    - Feststellungsvorrichtungen zur Ermittlung eines Transportfahrzeugs, das für einen Transportvorgang vorgesehen ist,
    - Prüfvorrichtungen zur Prüfung, ob sich unter den zur Ausführung des Transportvorgangs erforderlichen Fahrbahnabschnitten gesperrte Abschnitte befinden,
    - Sperrvorrichtungen zur Sperrung des Einfahrens anderer Fahrzeuge in alle oder einen Teil der zur Ausführung des Transportvorgangs erforderlichen Fahrbahnabschnitte, die die Sperrung nur vornehmen, wenn keiner der betreffenden Abschnitte durch bzw. für andere Fahrzeuge gesperrt ist,
    - Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Bewegung des vorgesehenen Transportfahrzeugs von der derzeitigen zur Holeposition, die die Bewegung nur einleiten können, wenn die Sperrung aller für die Bewegung benötigten Fahrbahnabschnitte zugunsten des Transportfahrzeugs durchgeführt worden ist,
    - bernahmevorrichtungen zur Umsetzung des in der Holeposition befindlichen Gutes o. dgl. auf das Transportfahrzeug, wenn die Sperrung aller für den Transport benötigten Fahrbahnabschnitte zugunsten des Transportfahrzeugs durchgeführt worden ist,
    - Steuerungsvorrichtungen zur Steuerung der Bewegung des beladenen Transportfahrzeugs in die Bringeposition, die die Bewegung nur einleiten können, wenn die Sperrung aller für die Bewegung und den Transport benötigten Fahrbahnabschnitte zugunsten des Transportfahrzeugs durchgeführt worden ist,
    - Übergabevorrichtungen zur Umsetzung des Gutes o. dgl. in die Absetzposition,
    - Freigabevorrichtungen zur Freigabe von für den Transportvorgang gesperrten Fahrbahnabschnitten zur Benutzung durch andere Fahrzeuge,
    - Feststellungsvorrichtungen zur Ermittlung der erforderlichen Mindestbewegung eines oder mehrerer Fahrzeuge, falls für Transportfahrzeuge keine zur Ausführung von Transportvorgängen erforderlichen Fahrbahnabschnitte zur Verfügung stehen,
    - Steuerungsvorrichtungen zur Steuerung der ermittelten Mindestbewegung eines oder mehrerer Fahrzeuge.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtungen die Bewegung des Transportfahrzeugs zur Holeposition bereits dann einleiten können, wenn nur die Sperrung aller für die Bewegung des Transportfahrzeugs von der derzeitigen zur Holeposition erforderlichen Fahrbahnabschnitte zugunsten des Transportfahrzeugs durchgeführt worden ist.
  3. Steuerungsverfahren für Transportanlagen, insbesondere zum Transport von Gütern, mit mehreren spurgebundenen Transportfahrzeugen auf einer gemeinsamen Fahrbahn, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) Unterteilung der Fahrbahn (F) in Abschnitte (A₁, A₂, ...) die mittels einer geeigneten, z.B. signaltechnischen Einrichtung (S₁, S₂ ...) einzeln oder zu mehreren für einzelne Transportfahrzeuge (T₁, T₂, T₃) zur ausschließlichen Benutzung zeitweise reserviert werden können (Fig. 1);
    b) für die Ausführung eines Transports von einer Holeposition (H₁) zu einer Bringeposition (B₁) wird ein Transportfahrzeug (T₁) bestimmt, das momentan keinen Transport durchführt und zur Übernahme eines neuen Transports bereit ist, d.h. Zustand "warten", und das sich an einer solchen Position (P₁) befindet, daß der zur Ausführung des Transports benötigte Fahrbahnbereich (FB₁,₁), der die Holeposition (H₁), die Bringeposition (B₁) und die jeweilige Position des Transportfahrzeugs (P₁) einschließt, weder ganz noch teilweise für andere Transportfahrzeuge (T₂, T₃) reserviert ist (Fig. 1);
    c) Reservieren des benötigten Fahrbahnbereichs (FB1,1) für das jeweilige Transportfahrzeug (T₁) zum Zeitpunkt des Beginns des Transportes (Z₁, Fig. 1) und Aufheben dieser Reservierung nach Beendigung des Transports (Zeitpunkt Z₂, Fig. 2) mit Ausnahme der jeweiligen Fahrbahnabschnitte (A₆, A₇), die das Transportfahrzeug (T₁), ggf. einschließlich eines bestimmten Sicherheitsbereichs, dann belegt;
    d) können zwei oder mehr benachbarte Transportfahrzeuge (T₂, T₃) nur deshalb keine weiteren Transporte mehr durchführen, weil der dafür jeweils benötigte Fahrbereich (FB3,2 bzw. FB3,3) für darin stehende Transportfahrzeuge (T₃ bzw. T₂) im Zustand "warten" teilweise reserviert ist, so werden, wenn es die momentane Reservierungssituation der gesamten Fahrbahn ermöglicht, diese Transportfahrzeuge, bis auf eines (T₃), so weit verfahren, daß dieses Transportfahrzeug (T₃) in dem dann freien Fahrbahnbereich (FB3,3) einen Transport durchführen kann (Fig. 3).
  4. Steuerungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Transports laufend für diejenigen Fahrbahnabschnitte des reservierten Fahrbahnbereichs, die zur Beendigung des Transports nicht mehr benötigt werden, die Reservierung aufgehoben wird.
  5. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem Transportfahrzeug, das momentan einen bestimmten Transport nicht durchführen kann, weil der dazu benötigte Fahrbahnbereich teilweise für ein anderes Transportfahrzeug reserviert ist, zum Beginn dieses Transports der freie Teil des Fahrbahnbereichs in Abhängigkeit von der Art der Benutzung des reservierten Teils des Fahrbahnbereichs reserviert wird.
  6. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung eines nächsten Transports oder Verfahrvorgangs für ein Transportfahrzeug, das im Zustand "warten" ist, ein optimaler oder suboptimaler weiterer Arbeitsablauf in Form einer Reihenfolge von Transporten und Verfahrvorgängen für die einzelnen Transportfahrzeuge ermittelt wird, und daß der darin als erster vorkommende Transport oder Verfahrvorgang dem "wartenden" Transportfahrzeug als nächster übertragen wird.
  7. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Menge von Transportaufträgen für jedes Transportfahrzeug eine Folge von Transportaufträgen derart ausgewählt wird, daß die zur Ausführung aller ausgewählten Transportaufträge vorgesehene Zeit den kleinst möglichen Wert annimmt.
  8. Steuerungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für die einzelnen Transportvorgänge zu sperrenden Fahrbahnabschnitte und die zeitliche Dauer ihrer Sperrung durch Flächenelemente eines Weg-Zeit-Diagramms dargestellt werden und durch überdeckungsfreies Aneinanderfügen der Flächenelemente die zur Ausführung aller ausgewählten Transportaufträge vorgesehene Zeit festgestellt wird.
  9. Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus aufeinanderfolgenden Angaben über die Position der einzelnen Transportfahrzeuge deren Geschwindigkeiten und weiterhin daraus, ggf. zusammen mit weiteren Angaben über Beladung und Bremsverzögerungsvermögen, die Bremswege bis zum Stillstand bei maximaler und/oder bei bestimmten Bremsverzögerungen ermittelt werden, und daß damit eine der Transportsteuerung übergeordnete Kollisionsüberwachung der Transportfahrzeuge durchgeführt wird, die beim Ansprechen ein Abbremsen der gefährdeten Transportfahrzeuge mit maximaler bzw. einer entsprechenden Bremsverzögerung durchführt.
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