EP1208027B1 - Elektrohängebahn - Google Patents

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EP1208027B1
EP1208027B1 EP01962805A EP01962805A EP1208027B1 EP 1208027 B1 EP1208027 B1 EP 1208027B1 EP 01962805 A EP01962805 A EP 01962805A EP 01962805 A EP01962805 A EP 01962805A EP 1208027 B1 EP1208027 B1 EP 1208027B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carriage
carriages
speed
car
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01962805A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1208027A1 (de
Inventor
Eugen Kaiser
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.)
Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG filed Critical Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Publication of EP1208027A1 publication Critical patent/EP1208027A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1208027B1 publication Critical patent/EP1208027B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B3/00—Elevated railway systems with suspended vehicles
    • B61B3/02—Elevated railway systems with suspended vehicles with self-propelled vehicles
    • 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 monorail system.
  • Each cell which is made up of several carriages, becomes controlled by a stationary computer. It will proposed a control that ensures that as possible many cars are merged into one cell.
  • the speed of each car is on the speed adapted to a cell in which the car in one Inlet zone of the cell received a signal, causing the Carts run faster than the cell, and in the run-off zone the cell receive a signal through which they be braked accordingly. Again, the speed the individual car only with a time delay regulated, which goes at the expense of capacity.
  • Object of the present invention is an electric monorail system of the type mentioned above in such a way Because of this, their capacity is increased. This task is done by the features specified in claim 1 solved.
  • Pulks carriages that have certain sections of the route network together and in succession should, to so-called "Pulks" put together.
  • One Pulk is characterized by the fact that all belong to it Cart moving at the same speed.
  • everyone Car does not keep this speed as a result of control operations and distance measurements, which is a would take too long a period of time.
  • Each car learns about the data bus system of all other cars in the bunch, which maximum permissible speed have to keep the other cars of the crowd. signals even just a car in the crowd that in its place a lower than the speed previously shared not only does he reduce his Speed to the lower permissible value. Rather, all the other cars in the pack follow him without time delay and dubbing it actually according to the place where they are located, allowed higher Speed value. This without significant time delay adaptation of the speeds of all Carts in a bunch to the lowest permitted speed increases operating safety.
  • the greater speed in adjusting the speeds the car in the crowd to the uniform, lowest permissible speed allows the permissible Minimum distance of the carriages operated in burst mode are smaller than the minimum distance allowed the cars, which are operated in single travel mode.
  • a smaller minimum distance of the car means at otherwise the same parameters increase the production capacity.
  • the permissible local speed at least in areas of the route network for everyone Cart operating in burst mode is higher than for the cars, which are operated in the single travel mode. Again, this means otherwise unchanged parameters an increase in the production capacity of the entire system.
  • Each car has a distance sensor which determines the distance to the precursor wagon and to the respective car control outputs a signal when a has fallen below a certain minimum distance.
  • This Distance sensor comes a pure safety function because it only needs to be activated when for some reason the self-sufficient control of Cart via the code rail system and the data bus rail system should fail.
  • Figure 1 is a very simple route plan a Electric monorail shown in plan view. He embraces two semicircular portions 1a, 1b, through two rectilinear sections 1c, 1d connected to each other are and give such an oval. Parallel to the straight line Track section 1d is a straight-line branch line section 1e led, over turnouts 2, 3 with the Main network is connected. The route will be illustrated in Figure 1 by the following four rails, which are guided in parallel: a running rail 4, a bus bar 5, a data bus 6 and a Code rail 7.
  • the chassis the single car 8 of the monorail, which is a from the landing gear down extending hanger and optionally have a load carrier attached thereto.
  • Each carriage 8 has its own drive motor as well a carriage control, which enables the respective carriage 8, under the influence of a stored program and external commands his way on the route network 1 in Correlation with the other there driving car 8 too search and find.
  • the central controller 10 is at more complicated route plans, as explained below 3 is explained, constructed hierarchically and connected to the data bus 5.
  • the self-contained, independent control 11 includes each car a processor 12, a memory 13 and a controller 14, which acts on the drive motor 15 of the carriage 8.
  • the processor 12 receives data from a read head 16 supplied, which is guided along the code rail 7 and of this with an accuracy of better than 1 mm Information about the location of the car 8 receives.
  • the processor 12 also exchanges in bidirectional Transmit data to the data bus 6 via a grinding device 17 from. He is also with the memory 13 and a distance sensor 18 in connection, the front seen in the direction of movement End face of the respective carriage 8 is arranged and with a reflector 19 at the respective trailing end side of the preceding car 8 cooperates (see. FIG. 1).
  • the processor 12 controls the controller 14, the in turn via a grinding device 19 with the Busbar 5 is in communication and the drive motor 15 energized according to these signals.
  • the entire route network 1 is inclusive filed all so-called "special positions” .. Under “special positions” are all those jobs understood in the route network, at the passage of the car 8 a release signal from the central controller 10 is needed.
  • the special items are Weichen as the points 2, 3 of Figure 1, to fire doors, Lifting equipment, etc ..
  • the memory 13 also contains information about the each point of the route network 1 permissible maximum Speed as well as the permissible minimum distance to the precursor carriage 8, the latter as a function of current speed can be specified.
  • Each considered carriage 8 receives from the central control 10 via the data bus 6 and the grinding device 17 a driving task, which gives him the goal of each Ride indicates.
  • the processor 12 controls the controller 14 so on, that this the drive motor 15 of the respective car 8 energized so that at each point of the route network. 1 the maximum permissible speed is driven when there are no conflicting commands. Read this the reading head 16 the respective place where the car 8 is just from the code rail 7 from.
  • the processor 12, the table stored in memory 13 takes the maximum, permissible speed at the respective location and controls the drive motor 15 via the controller 14 accordingly.
  • Deviations may arise from disturbances that affect the Mechanics of the car act, e.g. from a slope, load or friction.
  • the central controller 10 receives from the car control 11 via the data bus bar 6 information continuously about the place where each car 8 is currently located. In time before reaching a special position, e.g. before reaching one of the points 2, 3 in FIG. 1, the central computer 10, the respective device at the special position, z. B. the switches 2, 3, so that the respective car 8 its destination in the route network 1 can reach. Is the passage of the car 8 through the special position is possible, e.g. through an appropriate Feedback of turnout 2 or 3, gives the central control 10 to the carriage controller 11 a corresponding Enable command.
  • the single-trip operation corresponds, as already mentioned, largely the above-described autonomous journey of the single car 8 from the starting point to the destination point.
  • the car control 11 of a considered carriage 8 supplied via the data bus 6, the information that the distance to the precursor carriage 8 under the im Memory 13 filed, the respective speed corresponding minimum has fallen, the processor controls 12 via the controller 14, the motor 15 so that the speed falls below the maximum allowable value and the required safety distance to the precursor carriage 8 is maintained.
  • This driving condition is now as long Maintain until the precursor wagon 8 stops within the minimum distance, for example, if this is in a branching section of the Route network 1 is retracted. Then accelerates the Car control 11 the considered carriage 8 back to the maximum speed at the respective, from Read head 16 of the code rail 7 taken place of the route network 1 after stored in the memory 13 Table value is allowed.
  • the central computer 10 determines which consecutive Car 8 are combined into a pulp and on which position of the crowd is the respective car 8 is located.
  • the control of the car 8 is now opposite the control described above in the single trip changed in the following way:
  • the first carriage 8a reports in bulk about the busschiene 6 to all other cars 8 in the bunch, that its permissible speed is reduced. All other cars 8 of this group react with a appropriate speed reduction, though they still in the straight section 1c where higher speed is allowed would. In this way, the speed change takes place all cars 8 in a cluster in exact temporal correlation.
  • the carriage 8 of the Pulkes now go through successively the semicircular section 1b of the route network 1 at reduced speed.
  • the distance between the carriages 8 in the To make Pulk speed-dependent For example the distance of the carriage 8 in the semicircular area 1b, in which a lower maximum speed is allowed is to be made smaller than the distance of the carriages 8 in the straight line section 1c, where a larger Maximum speed is allowed.
  • the reduction of Distance to areas where it is slower, can be done by the individual carriages 8 of the Pulkes the place where they reduce their speed, due to this reduced distance.
  • FIG. 3 shows, in the manner of a block diagram, like the central controller 10 in a more complicated one Route network 1 in different hierarchical levels is divided.
  • the entire route network 1 is in different Segments divided, each with a data bus rail section 6a to 6h corresponds.
  • the wagons 8, which are on the individual route network segments and each with a section 6a-6h the data bus 6 are connected, respectively controlled by segment controls 10a-10h.
  • segment controls 10a-10h which are common geometric Be assigned to areas of the route network 1, are via a fast CAN bus 30a, 30b with a Area controller (CEDIO) 40a, 40b, 40c connected.
  • CEDIO Area controller
  • At range limits are used to bridge the here resulting larger distances special coupling CPU's 50a-50d installs a continuous connection the segment controls 10a-10h over the entire plant produce.
  • These coupling CPU's 50a-50d allow by converting the baud rate a connection over larger Stretching between the individual areas.
  • the area controllers 40a, 40b, 40c are in turn connected to the central plant PLC 60.
  • the individual cars 8 on the route network 1 of Electrified monorail was based on the function of the distance sensor 18 not yet received. This one is on and for ideally not to operate the monorail required and provides a pure security measure
  • the distance sensor 18 measures in addition to the over the data bus 6 transmitted information about the location of the precursor wagon 8 the distance to these Precursor carriage 8 in the manner of a reflection light barrier. Normally, the distance sensor 18 does not need to be active already being the processor 12 of each car control 11 due to the measured actual position of the respective Car 8 and the transmitted via the data bus rail 6 Position of the precursor carriage 8 for the correct distance provides for the precursor carriage 8. Should, however, this control process fail for any reason, worries the distance sensor 18 by a corresponding, on the processor 12 acting signal that the car 8 comes to a standstill.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrohängebahn.
In der DE 199 02 398 A1 sind als Stand der Technik Elektrohängebahnen beschrieben, bei denen die autarke Wagensteuerung von jedem Wagen im gesamten System den Wagen auf diejenige Geschwindigkeit zu bringen sucht, die an dem jeweiligen Ort, an dem sich der Wagen befindet, maximal zulässig ist. Die Bewegung mehrerer Wagen im Streckennetz wird dadurch korrigiert, daß ein Mindestabstand zu einem vorausfahrenden Wagen vorgegeben ist und der nachlaufende Wagen seine Geschwindigkeit jeweils so reduziert, daß dieser Mindestabstand eingehalten werden kann. Im übrigen bewegen sich die einzelnen Wagen frei und unabhängig voneinander im Strekkennetz nach den Befehlen der Zentralsteuerung.
Bei dieser Art des Betriebes der Elektrohängebahn müssen verhältnismäßig große Sicherheitsabstände zwischen den einzelnen Wagen eingehalten werden. Dies bedeutet bei den angestrebten hohen Geschwindigkeiten, welche die Wagen fahren sollen, eine erhebliche Einbuße an Kapazität.
Aus der US 3 790 780 ist bekannt, die Geschwindigkeit von mehreren auf einer Schiene hintereinander laufenden Wagen dadurch anzupassen, daß die Wagen Signale an die nachlaufenden Wagen aussenden und von den vorlaufenden Wagen empfangen, wobei die Signale für die jeweilige Geschwindigkeit des sendenden Wagens stehen. Die Geschwindigkeit der Wagen wird abhängig von dem empfangenen Signal eingestellt.
Dies hat zur Folge, daß die Informationsübertragung von Wagen zu Wagen nur zeitverzögert gelingen kann, da jeder Wagen nur mit jeweils einem nachlaufenden und einem vorlaufenden Wagen in Kontakt steht. Hierdurch sind der Kapazität deutliche Grenzen gesetzt.
Eine ähnliche Variante miteinander kommunizierender Wagen ist aus der US 3 835 950 bekannt. Dort wird die Geschwindigkeit und der Abstand mehrerer auf Schienen laufender Wagen abhängig von Signalen eines Führungswagen eingestellt.
Dies bedeutet, daß nur ein einziger Wagen, nämlich der Führungswagen an der Spitze der Wagenreihe, die Geschwindigkeit und den Abstand der Wagen zueinander vorgibt, was einer maximalen Kapazitätsausschöpfung zuwider läuft.
Bei einer anderen Art Transportsystem gemäß der US 4 296 901 werden mehrere Wagen zu sog. Zellen zusammengeführt. Diese Zellen beschreiben einen bestimmten Längenbereich einer Führungsschiene, auf der die Wagen laufen. Der Bereich wird durch ein an die Wagen gesendetes Kommandosignal vorgegeben und hängt von den Anforderungen ab, die die gewünschte Zuglänge mit sich bringt. Innerhalb der Zelle können die Wagen entweder miteinander verbunden sein, sich ungekoppelt berühren oder voneinander beabstandet sein.
Jede Zelle, die aus mehreren Wagen gebildet wird, wird durch einen stationären Computer gesteuert. Es wird eine Steuerung vorgeschlagen, die dafür sorgt, daß möglichst viele Wagen zu einer Zelle zusammengeführt sind. Die Geschwindigkeit jeden Wagens wird auf die Geschwindigkeit einer Zelle angepasst, in dem die Wagen in einer Einlaufzone der Zelle ein Signal erhalten, wodurch die Wagen schneller laufen als die Zelle, und in der Auslaufzone der Zelle ein Signal empfangen, durch das sie entsprechend abgebremst werden. Auch hier wird die Geschwindigkeit der einzelnen Wagen nur zeitverzögert geregelt, was auf Kosten der Kapazität geht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektrohängebahn der eingangs genannten Art so auszugestalten, däß ihre Kapazität erhöht ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß werden Wagen, die bestimmte Abschnitte des Streckennetzes gemeinsam und hintereinander durchfahren sollen, zu sog. "Pulks" zusammengestellt. Ein Pulk zeichnet sich dadurch aus, daß alle zu ihm gehörenden Wagen sich mit derselben Geschwindigkeit bewegen. Jeder Wagen hält diese Geschwindigkeit jedoch nicht als Folge von Regelvorgängen und Abstandsmessungen ein, was eine zu lange Zeitdauer in Anspruch nehmen würde. Vielmehr erfährt jeder Wagen über das Datenbus-System von allen anderen Wagen im Pulk, welche zulässige Höchstgeschwindigkeit die anderen Wagen des Pulks einhalten müssen. Signalisiert auch nur ein Wagen im Pulk, daß an seinem Ort eine geringere als die gemeinsam bisher gefahrene Geschwindigkeit einzuhalten ist, so reduziert nicht nur er seine Geschwindigkeit auf den geringeren zulässigen Wert. Vielmehr folgen ihm alle anderen Wagen im Pulk ohne zeitliche Verzögerung und überspielen dabei den eigentlich nach dem Ort, an dem sie sich befinden, zulässigen höheren Geschwindigkeitswert. Diese ohne nennenswerte Zeitverzögerung erfolgende Anpassung der Geschwindigkeiten aller Wagen im Pulk an die jeweils niedrigste zulässige Geschwindigkeit erhöht die Betriebssicherheit.
Die größere Schnelligkeit in der Anpassung der Geschwindigkeiten der Wagen im Pulk an die einheitliche, geringste zulässige Geschwindigkeit ermöglicht es, daß der zulässige Mindestabstand der Wagen, die im Pulkmodus betrieben werden, kleiner ist als der zulässige Mindestabstand der Wagen, die im Einzelfahrtmodus betrieben werden. Ein geringerer Mindestabstand der Wagen bedeutet bei sonst gleichen Parametern eine Erhöhung der Förderkapazität.
Alternativ oder zusätzlich ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, daß die zulässige lokale Geschwindigkeit zumindest in Bereichen des Streckennetzes für jeden Wagen, der im Pulkmodus betrieben wird, höher ist als für die Wagen, die im Einzelfahrtmodus betrieben werden. Erneut bedeutet dies bei sonst unveränderten Parametern eine Erhöhung der Förderkapazität des Gesamtsystems.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist jeder Wagen einen Abstandssensor auf, der den Abstand zum Vorläufer-Wagen feststellt und an die jeweilige Wagensteuerung ein Signal abgibt, wenn ein bestimmter Mindestabstand unterschritten ist. Diesem Abstandssensor kommt eine reine Sicherheitsfunktion zu, da er nur dann in Funktion zu treten braucht, wenn aus irgendwelchen Gründen die autarke Steuerung der Wagen über das Code-Schienensystem und das Datenbus-Schienensystem versagen sollte.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
Figur 1:
schematisch einen sehr einfachen Streckenplan einer Elektrohängebahn;
Figur 2:
das Blockdiagramm der Steuerung eines Wagens der Elektrohängebahn in Zusammenspiel mit einer Zentralsteuerung;
Figur 3:
schematisch das Blockschaltbild einer in mehrere Hierarchieebenen aufgeteilten Zentralsteuerung.
In Figur 1 ist ein sehr einfacher Streckenplan einer Elektrohängebahn in Draufsicht dargestellt. Er umfaßt zwei halbkreisförmige Abschnitte 1a, 1b, die durch zwei geradlinige Abschnitte 1c, 1d miteinander verbunden sind und so ein Oval ergeben. Parallel zum geradlinigen Streckenabschnitt 1d ist ein geradliniger Nebenstreckenabschnitt 1e geführt, der über Weichen 2, 3 mit dem Hauptstreckennetz verbunden ist. Der Streckenverlauf wird in Figur 1 durch die folgenden vier Schienen veranschaulicht, die parallel geführt sind: eine Fahrschiene 4, eine Stromschiene 5, eine Datenbusschiene 6 und eine Code-Schiene 7.
In der Fahrschiene 4 laufen in bekannter Weise die Fahrwerke der einzelnen Wagen 8 der Hängebahn, die ein sich von den Fahrwerken nach unten erstreckendes Gehänge und ggf. einen hieran befestigten Lastträger aufweisen. Jeder Wagen 8 besitzt einen eigenen Antriebsmotor sowie eine Wagensteuerung, welche den jeweiligen Wagen 8 befähigt, unter dem Einfluß eines eingespeicherten Programmes und externer Befehle seinen Weg auf dem Streckennetz 1 in Korrelation mit den anderen dort fahrenden Wagen 8 zu suchen und zu finden.
Wie dies im Zusammenspiel der Steuerung 11 der einzelnen Wagen 8 mit einer Zentralsteuerung 10 geschieht, wird nachfolgend anhand des Blockschaltbilds von Figur 2 erläutert dargestellt. Die Zentralsteuerung 10 ist bei komplizierteren Streckenplänen, wie weiter unten anhand der Figur 3 noch erläutert wird, hierarchisch aufgebaut und mit der Datenbusschiene 5 verbunden.
Die jedem Wagen eigene, autarke Steuerung 11 umfaßt einen Prozessor 12, einen Speicher 13 sowie einen Regler 14, der auf den Antriebsmotor 15 des Wagens 8 wirkt.
Dem Prozessor 12 werden Daten von einem Lesekopf 16 zugeführt, der entlang der Codeschiene 7 geführt wird und von dieser mit einer Genauigkeit von besser als 1 mm Informationen über den jeweiligen Ort des Wagens 8 erhält. Der Prozessor 12 tauscht außerdem in bidirektionaler Weise Daten mit der Datenbusschiene 6 über eine Schleifeinrichtung 17 aus. Er steht außerdem mit dem Speicher 13 und einem Abstandssensor 18 in Verbindung, der an der in Bewegungsrichtung gesehen vorderen Stirnseite des jeweiligen Wagens 8 angeordnet ist und mit einem Reflektor 19 an der jeweils nachlaufenden Stirnseite des vorausfahrenden Wagens 8 zusammenarbeitet (vgl. Figur 1). Der Prozessor 12 steuert den Regler 14 an, der seinerseits über eine Schleifeinrichtung 19 mit der Stromschiene 5 in Verbindung steht und den Antriebsmotor 15 entsprechend diesen Signalen bestromt.
Im Speicher 13 ist das gesamte Streckennetz 1 einschließlich aller sogenannter "Sonderpositionen" abgelegt.. Unter "Sonderpositionen" werden all diejenigen Stellen im Streckennetz verstanden, zu deren Passage der Wagen 8 ein Freigabesignal von der Zentralsteuerung 10 benötigt. Insbesondere handelt sich bei den Sonderpositionen um Weichen wie die Weichen 2, 3 aus Figur 1, um Brandschutztore, Hebeeinrichtungen, usw.. In tabellarischer Form enthält der Speicher 13 zudem Informationen über die an jeder Stelle des Streckennetzes 1 zulässige maximale Geschwindigkeit sowie über den zulässigen Mindestabstand zum Vorläufer-Wagen 8, wobei letzterer als Funktion der momentanen Geschwindigkeit angegeben sein kann.
Die beschriebene Steuerung arbeitet wie folgt:
Jeder betrachtete Wagen 8 erhält von der Zentralsteuerung 10 über den Datenbus 6 und die Schleifeinrichtung 17 einen Fahrauftrag, der ihm das Ziel der jeweiligen Fahrt angibt. Der Prozessor 12 steuert den Regler 14 so an, daß dieser den Anttriebsmotor 15 des jeweiligen Wagens 8 so bestromt, daß an jeder Stelle des Streckennetzes 1 die maximal zulässige Geschwindigkeit gefahren wird, wenn keine entgegenstehenden Befehle vorliegen. Hierzu liest der Lesekopf 16 den jeweiligen Ort, an dem sich der Wagen 8 gerade befindet, von der Codeschiene 7 ab. Der Prozessor 12 entnimmt der im Speicher 13 abgelegten Tabelle die maximale, an dem jeweiligen Ort zulässige Geschwindigkeit und steuert den Antriebsmotor 15 über den Regler 14 entsprechend an. Er errechnet außerdem eine Soll-Position des Wagens 8 aus dem Zeitintegral der Soll-Geschwindigkeiten, vergleicht diese Soll-Position mit der Ist-Position, die mit Hilfe des Lesekopfes 16 von der Codeschiene 6 abgelesen wird, und gibt dem Regler 14 entsprechende Korrekturbefehle, mit denen Abweichungen zwischen Ist- und Soll-Position des Wagens 8 beseitigt werden. Derartige Abweichungen können sich aus Störgrößen, die auf die Mechanik des Wagens einwirken, z.B. aus einer Steigung, der Last oder Reibung, ergeben.
Die Zentralsteuerung 10 erhält von der Wagensteuerung 11 über die Datenbus-Schiene 6 laufend Informationen über den Ort, an dem sich jeder Wagen 8 momentan befindet. Rechtzeitig vor Erreichen einer Sonderposition, z.B. vor Erreichen einer der Weichen 2, 3 in Figur 1, stellt der Zentralrechner 10 die jeweilige Einrichtung an der Sonderposition, z. B. die Weichen 2, 3, so, daß der jeweilige Wagen 8 sein Bestimmungsziel im Streckennetz 1 erreichen kann. Ist die Durchfahrt des Wagens 8 durch die Sonderposition ermöglicht, z.B. durch eine entsprechende Rückmeldung der Weiche 2 oder 3, gibt die Zentralsteuerung 10 an die Wagensteuerung 11 einen entsprechenden Freigabebefehl. Dieser führt dazu, daß der Wagen 8 die entsprechende Sonderposition ohne Halt passiert; bleibt der Freigabebefehl von der Zentralsteuerung 10 jedoch aus, bremst der Wagen 8 in einem Abstand vor der Sonderposition, der sich als erforderlicher Bremsweg für die jeweilige Geschwindigkeit errechnen läßt, ab und bleibt auf der Sonderposition stehen.
Würde sich auf dem gesamten Streckennetz 1 nur ein einziger Wagen 8 bewegen, wäre damit das Zusammenspiel zwischen Zentralsteuerung 10 und Wagensteuerung 11 vollständig beschrieben: Der Wagen 8 würde sich mit einer Geschwindigkeit, die der im Speicher 13 abgelegten maximalen Geschwindigkeit für jeden Ort im Streckennetz 1 entspricht, von seinem Startpunkt zu dem ihm angegebenen Ziel durchfahren, wobei nur die Durchfahrt des Wagens 8 durch die Sonderpositionen vom Zentralrechner 10 überwacht wird.
Tatsächlich bewegt sich jedoch auf dem Streckennetz 1 eine Vielzahl von Wagen 8, die alle mit derselben Art von Wagensteuerung 11 ausgerüstet sind. Alle diese Wagen 8 stehen über die Datenbusschiene 6 nicht nur mit dem Zentralrechner 10 sondern auch untereinander in Verbindung, so daß jeder Wagen 8 im Streckennetz 1 über die Position jeden weiteren Wagens 8 im selben Streckennetz 1 informiert ist.
Grundsätzlich sind bei der Bewegung mehrerer Wagen 8 auf dem Streckennetz 1 zwei unterschiedliche Betriebsweisen zu unterscheiden: Die Einzelfahrt, in der die einzelnen Wagen 8 abgesehen von einer Kollisionsvermeidung im wesentlichen in der oben beschriebenen Weise vom Startpunkt zum Zielpunkt geführt werden, und in einem Pulkmodus, in dem eine Mehrzahl von Wagen 8 zu einem Pulk zusammengefaßt werden und in diesem Pulk mit im wesentlichen einheitlicher Geschwindigkeit über eine bestimmte Wegstrecke des Streckennetzes 1 geführt werden.
Der Einzelfahrtbetrieb entspricht, wie schon erwähnt, weitgehend der oben geschilderten autonomen Fahrt des einzelnen Wagens 8 vom Startpunkt zum Zielpunkt. Wird jedoch der Wagensteuerung 11 eines betrachteten Wagens 8 über die Datenbusschiene 6 die Information geliefert, daß sich der Abstand zum Vorläufer-Wagen 8 unter das im Speicher 13 abgelegte, der jeweiligen Geschwindigkeit entsprechende Minimum gefallen ist, steuert der Prozessor 12 über den Regler 14 den Motor 15 so an, daß die Geschwindigkeit unter den maximal zulässigen Wert abfällt und der erforderliche Sicherheitsabstand zum Vorläufer-Wagen 8 beibehalten wird. Dieser Fahrtzustand wird nunmehr solange aufrechterhalten, bis der Vorläufer-Wagen 8 nicht mehr innerhalb des Mindestabstands festgestellt wird, beispielsweise, wenn dieser in einen abzweigenden Abschnitt des Streckennetzes 1 eingefahren ist. Sodann beschleunigt die Wagensteuerung 11 den betrachteten Wagen 8 wieder auf die maximale Geschwindigkeit, die an dem jeweiligen, vom Lesekopf 16 der Code-Schiene 7 entnommenen Ort des Streckennetzes 1 nach dem in dem Speicher 13 abgelegten Tabellenwert zulässig ist.
Soweit mehrere Wagen 8 im Streckennetz 1 bestimmte Streckenabschnitte gemeinsam und hintereinander durchfahren, ist es aus Kapazitätsgründen zweckmäßig, diese zu einem Pulk zusammenzufassen. Die Wagen 8 eines Pulks fahren alle mit derselben Geschwindigkeit und ändern die Geschwindigkeit in exakter zeitlicher Korrelation. So ist es möglich, daß die Wagen 8 des Pulkes in einem Mindestabstand voneinander fahren, der geringer als der Mindestabstand bei Einzelfahrten ist. Auch der Wert dieses (kleineren) Mindestabstandes zum Vorläufer-Wagen 8 ist in jedem Wagen 8 in dem Speicher 13 abgelegt.
Der Zentralrechner 10 bestimmt, welche aufeinanderfolgenden Wagen 8 zu einem Pulk zusammengefaßt werden und an welcher Position des Pulkes sich der jeweilige Wagen 8 befindet. Die Steuerung der Wagen 8 wird nunmehr gegenüber der oben beschriebenen Steuerung in der Einzelfahrt in folgender Weise verändert:
Zunächst wird als maßgeblicher Abstand zum jeweiligen Vorläufer-Wagen 8 der kleinere Wert aus dem Speicher 13 als relevant ausgelesen. Dies ermöglicht es den einzelnen Wagen 8, näher aneinander heranzurücken als dies bei Einzelfahrt möglich wäre. Zum anderen ändern die Wagen 8 im Pulk ihre Geschwindigkeit nicht mehr alle bei Erreichen ein- und desselben bestimmten Orts im Streckennetz 1, an dem nach der im Speicher 13 abgelegten Tabelle eine Geschwindigkeitsänderung vorgenommen werden soll. Vielmehr richtet jeder Wagen 8 im Pulk seine Geschwindigkeit nach der geringsten Geschwindigkeit, die ein Wagen 8 im Pulk fahren darf.
Dieser Vorgang sei anhand des in Figur 1 dargestellten Streckennetzes 1 genauer erläutert:
Es seien die im unteren geradlinigen Abschnitt 1c des Streckennetzes 1 in Pulkfahrt befindlichen Wagen 8 betrachtet, die sich in Richtung des Pfeiles bewegen. Im geradlinigen Streckenabschnitt 1c können sich die Wagen 8 mit einer höheren Geschwindigkeit bewegen, deren Wert aus der in den Speichern 13 befindlichen Tabelle ausgelesen werden kann. Bewegt sich nunmehr der erste Wagen 8a des Pulkes in den halbkreisförmigen Streckenabschnitt 1b hinein, in dem eine kleinere maximale Geschwindigkeit gilt, so verzögert dieser Wagen 8a in ähnlicher Weise wie bei einer Einzelfahrt seine Geschwindigkeit auf diesen kleineren Wert. In Korrelation hiermit verringern auch alle nachfolgenden Wagen dieses Pulkes ihre Geschwindigkeit entsprechend. Dies geschieht nicht dadurch, daß sich die nachfolgenden Wagen 8 zu stark dem jeweiligen Vorläufer-Wagen 8 annähern und die einzelnen Wagensteuerungen 11 bei Detektion der zu starken Annäherung die jeweiligen Wagengeschwindigkeit herunterregeln; dieser Vorgang würde zu viel Zeit benötigen.
Statt dessen meldet der erste Wagen 8a im Pulk über die Datenbusschiene 6 an alle anderen Wagen 8 im Pulk, daß seine zulässige Geschwindigkeit reduziert ist. Alle anderen Wagen 8 dieses Pulks reagieren darauf mit einer entsprechenden Geschwindigkeitsreduktion, auch wenn sie sich noch im geradlinigen Streckenabschnitt 1c befinden, in dem eine höhere Geschwindigkeit zulässig wäre. Auf diese Weise erfolgt die Geschwindigkeitsänderung aller Wagen 8 im Pulk in exakter zeitlicher Korrelation.
Die Wagen 8 des Pulkes durchlaufen nunmehr nacheinander den halbkreisförmigen Absschnitt 1b des Streckennetzes 1 mit verringerter Geschwindigkeit.
Es sei angenommen, daß die Weiche 2 so gestellt ist, daß der betrachtete Pulk in den geradlinigen Streckenabschnitt 1d einfährt, wo wiederum eine höhere Maximalgeschwindigkeit erlaubt ist. Jeder sich der Weiche 2 nähernde Wagen 8 erhält von der Zentralsteuerung 10 einen Freigabebefehl, so daß der Wagen 8 die Weiche 2 passiert. Der vorlaufende Wagen 8a eines Pulkeswbeschleunigt nun analog zum oben geschilderten Bremsvorgang nicht schon dann, wenn er in einen Streckenbereich des Streckenetzes 1 einfährt, in welchem er nach der im Speicher 13 abgelegten Tabelle mit höherer Geschwindigkeit fahren dürfte. Vielmehr wartet er hiermit, bis der letzte Wagen 8b des Pulks ebenfalls in den geradlinigen Streckenabschnitt la eingefahren ist und nunmehr alle Wagen 8 des Pulks über die Datenbusschiene 6 signalisieren, daß sie mit der höheren, auf dem geradlinigen Streckenabschnitt 1a zulässigen Geschwindigkeit fahren dürfen. So beschleunigt der vorauslaufende Wagen 8a in exakter zeitlicher Korrelation mit allen anderen Wagen 8 des Pulks einschließlich des letzten Wagens 8b auf die höhere, nunmehr zulässige Geschwindigkeit.
Wenn der Mindestabstand der Wagen 8 im Pulk geschwindigkeitsunabhängig ist, bedeutet der oben erwähnte Begriff der "zeitlichen Korrelation" eine exakte Gleichzeitigkeit.
Erneut aus Gründen der Kapazität der Gesamtanlage kann es sinnvoll sein, den Abstand zwischen den Wagen 8 im Pulk geschwindigkeitsabhängig zu machen: So kann etwa der Abstand der Wagen 8 in dem halbkreisförmigen Bereich 1b, in dem eine geringere Maximalgeschwindigkeit zulässig ist, kleiner gemacht werden als der Abstand der Wagen 8 im geradlinigen Streckenabschnitt 1c, wo eine größere Maximalgeschwindigkeit zulässig ist. Die Verringerung des Abstandes an Bereichen, wo langsamer gefahren wird, kann dadurch geschehen, daß die einzelnen Wagen 8 des Pulkes die Stelle, an der sie ihre Geschwindigkeit reduzieren, aufgrund dieses verringerten Abstandes errechnen. Die Reduktion der Geschwindigkeit aller Wagen im Pulk erfolgt also in diesem Falle nicht mehr gleichzeitig sondern in einer gewissen zeitlichen Abfolge aber noch immer ohne regelbedingte Verzögerung, da jeder Wagen den Bremsvorgang autonom auschließlich aufgrund seiner eigenen Steuerung 11 bei Erreichen einer durch seinen eigenen Lesekopf 16 an der Code-Schiene 7 abgenommenen Orts ändert. In entsprechender Weise wird nach Durchlaufen des Streckenabschnittes 1b, der nur eine kleinere maximale Geschwindigkeit und demzufolge einen kleineren Abstand zwischen den Wagen 8 zuläßt, auf dem Streckenabschnitt 1d, der erneut eine höhere Geschwindigkeit ermöglicht, der größere Abstand zwischen den Wagen 8 wieder hergestellt. Hierzu errechnen sich die einzelnen Wagen 8 im Pulk diejenigen Positionen, an denen sie ihre Geschwindigkeit erhöhen sollen, auf der Basis ihrer Position im Pulk und des neuen, größeren Abstanden zwischen den Wagen 8. Wiederum ändern die einzelnen Wagen 8 im Pulk ihre Geschwindigkeit nicht gleichzeitig sondern zeitlich gestaffelt, jedoch ohne regelbedingte Zeitverschiebungen.
In Figur 3 ist nach Art eines Blockschaltbildes dargestellt, wie die Zentralsteuerung 10 bei einem komplizierteren Streckennetz 1 in verschiedene hierarchische Ebenen unterteilt ist. Das gesamte Streckennetz 1 ist in verschiedene Segmente unterteilt, denen jeweils ein Datenbus-Schienenabschnitt 6a bis 6h entspricht.
Die Wagen 8, die sich auf den einzelnen Streckennetzsegmenten befinden und jeweils mit einem Abschnitt 6a-6h der Datenbusschiene 6 in Verbindung stehen, werden jeweils von Segmentsteuerungen 10a-10h kontrolliert. Mehrere Segmentsteuerungen 10a-10h, die sich gemeinsamen geometrischen Bereichen des Streckennetzes 1 zuordnen lassen, sind über einen schnellen CAN-Bus 30a, 30b mit einem Bereichscontroller (CEDIO) 40a, 40b, 40c verbunden. An Bereichsgrenzen werden zur Überbrückung der hier entstehenden größeren Entfernungen spezielle Kopplungs-CPU's 50a-50d installiert, die eine durchgehende Verbindung der Segmentsteuerungen 10a-10h über die gesamte Anlage herstellen. Diese Kopplungs-CPU's 50a-50d ermöglichen durch Umsetzen der Baudrate eine Verbindung über größere Strecken zwischen den einzelnen Bereichen.
Die Bereichscontroller 40a, 40b, 40c ihrerseits sind mit der zentralen Anlagen-SPS 60 verbunden.
Bei der obigen Beschreibung der Funktionsweise der Steuerung der einzelnen Wagen 8 auf dem Streckennetz 1 der Elektrohängebahn wurde auf die Funktion des Abstandssensors 18 noch nicht eingegangen. Dieser ist an und für sich im Idealfall zum Betrieb der Elektrohängebahn nicht erforderlich und stellt eine reine Sicherheitsmaßnahme dar. Der Abstandssensor 18 mißt zusätzlich zu der über die Datenbusschiene 6 übermittelten Information über den Ort des Vorläufer-Wagens 8 den Abstand zu diesen Vorläufer-Wagen 8 nach Art einer Reflexionslichtschranke. Normalerweise braucht der Abstandssensor 18 nicht aktiv zu werden, da bereits der Prozessor 12 jeder Wagensteuerung 11 aufgrund der gemessenen Ist-Position des jeweiligen Wagens 8 und der über die Datenbus-Schiene 6 übermittelten Position des Vorläufer-Wagens 8 für den korrekten Abstand zum Vorläufer-Wagen 8 sorgt. Sollte jedoch dieser Steuerungsvorgang aus irgendwelchen Gründen ausfallen, sorgt der Abstandssensor 18 durch ein entsprechendes, auf den Prozessor 12 wirkendes Signal dafür, daß der Wagen 8 zum Stillstand kommt.

Claims (4)

  1. Elektrohängebahn mit
    a) einem ein Streckennetz bildenden Fahrschienensystem (1);
    b) einer Mehrzahl von Wagen (8), die jeweils aufweisen:
    ba) mindestens ein Fahrwerk, das in dem Fahrschienen-System (1) läuft;
    bb) mindestens einen vom Fahrwerk herabhängenden Lastträger;
    bc) mindestens einen Antriebsmotor (15);
    bd) eine autarke Wagensteuerung (11), die ihrerseits umfaßt :
    bda) einen Prozessor (12);
    bdb) einen Speicher (13), in dem das gesamte Streckennetz (1), die an jeder Stelle des Streckennetzes (1) zulässige Höchstgeschwindigkeit und der zulässige Mindestabstand zum Vorläufer-Wagen (8) abspeicherbar sind;
    bdc) einen vom Prozessor (12) angesteuerten Regler (14), der den Antriebsmotor (15) bestromt;
    c) einer Zentralsteuerung (10), welche den einzelnen Wagen (8) die Fahrtaufträge erteilt und die Fahrtwege im Streckennetz (1) freischaltet;
    d) einem Code-Schienensystem (7), welches sich entlang des Streckennetzes (1) erstreckt und einen von jedem Wagen (8) auslesbaren Code für die Stelle, an der sich der jeweilige Wagen (8) befindet, trägt;
    e) einem Datenbus-Schienensystem (6), welches sich entlang des Streckennetzes (1) erstreckt und über welches die Wagen (8) untereinander und mit der Zentralsteuerung (10) kommunizieren;
    wobei
    f) die Wagensteuerung (11) jeden Wagens (8) während der Fahrt von dem Code-Schienensystem (7) den jeweiligen Ort des Wagens (8) abfragt, dem Speicher (13) die für diese Stelle des Streckennetzes (1) maximale Geschwindigkeit entnimmt und in Abwesenheit anderer Informationen den Wagen (8) auf die maximale Geschwindigkeit zu bringen sucht;
    g) die Zentralsteuerung (10) wahlweise jeden Wagen (8) in einem Einzelfahrtmodus betreiben kann oder in einem Pulkmodus mehrere Wagen (8), die bestimmte Wegstrecken des Streckennetzes (1) hintereinander durchfahren, zu Pulks zusammenfassen kann, in denen alle Wagen (8) im wesentlichen die selbe Geschwindigkeit aufweisen und sich im übrigen frei und unabhängig voneinander bewegen, und den einzelnen Wagen (8) Informationen über die Zugehörigkeit zu einem Pulk übermitteln kann;
    h) die Wagensteuerung (11) jeden Wagens (8) im Pulkmodus während der Fahrt jeweils von dem Code-Schienensystem (7) den jeweiligen Ort des Wagens (8) abfragt, über das Datenbus-Schienensystem (5) Informationen über die momentan zulässige Geschwindigkeit in jedem Wagen (8) des Pulks austauscht und den Antriebsmotor (15) des entsprechenden Wagens (8) so ansteuert, daß der Wagen (8) mit der niedrigsten zulässigen Geschwindigkeit aller Wagen (8) im Pulk fährt, so daß dessen Geschwindigkeit die maximal zulässige Geschwindigkeit der Wagen (8) im Pulk vorgibt.
  2. Elektrohängebahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zulässige Mindestabstand der Wagen (8), die im Pulkmodus betrieben werden, kleiner ist als der zulässige Mindestabstand der Wagen (8), die im Einzelfahrtmodus betrieben werden.
  3. Elektrohängebahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zulässige lokale Geschwindigkeit zumindest in Bereichen des Streckennetzes (1) für jeden Wagen (8), der im Pulkmodus betrieben wird, höher ist als für Wagen (8), die im Einzelfahrtmodus betrieben werden.
  4. Elektrohängebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wagen (8) einen Abstandssensor (18) aufweist, der den Abstand zum Vorläufer-Wagen (8) feststellt und an die jeweilige Wagensteuerung (11) ein Signal abgibt, wenn ein bestimmter Mindestabstand unterschritten wird.
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