EP2532563A2 - Method for calculating a driving recommendation - Google Patents
Method for calculating a driving recommendation Download PDFInfo
- Publication number
- EP2532563A2 EP2532563A2 EP12170481A EP12170481A EP2532563A2 EP 2532563 A2 EP2532563 A2 EP 2532563A2 EP 12170481 A EP12170481 A EP 12170481A EP 12170481 A EP12170481 A EP 12170481A EP 2532563 A2 EP2532563 A2 EP 2532563A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- energy
- calculation
- driving
- account
- driving recommendation
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
- B61L15/0058—On-board optimisation of vehicle or vehicle train operation
Definitions
- the present invention relates to a method for calculating a driving recommendation by a driver assistance system installed in a rail vehicle.
- the known from the prior art generic calculation method for driver assistance systems give the driver or train driver dynamically calculated driving recommendations for energy-efficient operation of a rail vehicle when driving a predetermined route.
- this dynamically calculated driving recommendation u.a.
- properties of the rail vehicle such as mass, traction or resistance forces as well as previously known data of the route to be traveled.
- driver assistance systems In order to reduce the energy costs, the use of driver assistance systems is possible in addition to technical changes in rail vehicles, which give the locomotive driver recommendations regarding a cost and / or energy efficient driving style.
- the driver assistance systems require and process information about the boundary conditions of the respective traffic application and traffic situation. These boundary conditions result from the physical characteristics of the rail vehicle or a train of rail vehicles, the current position of this rail vehicle or the train and the nature of the route in this area and the timetable.
- the object of the present invention is to provide a method for calculating a driving recommendation with the aid of a driver assistance system integrated in a rail vehicle with which the cost and / or energy-efficient driving style can be further improved.
- This object is achieved by a method for calculating a driving recommendation with the features of claim 1.
- the advantages resulting from the use of the method according to the invention include adaptation of the driver assistance system to the individually used drive.
- the setpoint speed for the individual route sections can be calculated case by case before the journey starts and stored in the data memory as a setpoint speed profile.
- a price of the energy required for the route to be traveled is taken into account in the calculation of the driving recommendation.
- the inclusion of the current energy price is an important variable for the calculation of a cost-optimized journey.
- variable monetary boundary conditions of the grid operation such as the price for the energy supply or the return feed are taken into account.
- a local and / or temporal change in the price of the energy required for the route to be traveled is taken into account.
- These price changes play an important role, especially in electricity-powered rail vehicles, since the supply of the required energy in the power grid of the rail vehicle can be such that the required amounts of energy can be obtained both in time and locally at different prices.
- Such locally changing Electricity prices are particularly relevant in the case of cross-border rail traffic, whereby the terms of payment for energy procurement as well as technical boundary conditions are dependent on the respective network operators of the different countries. Accordingly, an optimization of the driving recommendation adapted to the time of day and location is carried out by taking into account the characteristics and local or temporal changes of these monetary boundary conditions.
- the country-specific characteristics of the technical and monetary boundary conditions in cross-border rail traffic can be incorporated with the presented procedure.
- the calculation of the driving recommendation takes into account a monetary amount to be reimbursed of the amount of energy which is fed back into a network of an energy supplier during dynamic braking.
- the possibilities of re-feeding energy into a distribution network of an energy supplier are also dependent on the respective network operators of the various countries and also play an important role in cross-border rail transport in particular.
- the driver assistance system used for carrying out an embodiment variant of the method according to the invention essentially has a control unit with a calculation unit for calculating the driving recommendation, a data memory, a receiver of a global navigation satellite system and an output unit for outputting the calculated driving recommendation to the locomotive or train driver.
- the data memory of the driver assistance system is used to record and store all necessary data needed to calculate a cost and energy efficient management of a given route.
- the data can be entered both locally before driving into the data memory be fed via a receiving unit via remote transmission.
- the data to be stored include, in particular, the physical properties of the rail vehicle (s).
- the rail vehicle or vehicles are, for example, a train or a combination of one or more locomotives and wagons attached to these.
- the physical data also includes the number of driven units, the type of brakes present and the type of drive of the rail vehicle or rail vehicles.
- timetable and route information of the route to be traveled are stored in the data memory.
- this route information in addition to distance and altitude data also contain information about current prices for the amount of energy to be purchased, for example in the form of electrical energy or diesel fuel. These energy prices may vary depending on the time as well as the location, so that when such price fluctuations are taken into account, any changes to the timetable can be balanced or weighed against the time of day or the fluctuating energy prices.
- the driver assistance system further comprises a receiver of a global navigation satellite system, with which the current position of the rail vehicle is detected and supplied to the control unit to adjust the current position and speed data of the rail vehicle or rail vehicles with the stored schedule information and if necessary. Corrections to make the driving recommendation.
- FIG. 1 Here are schematically the necessary for the selection of a calculation model for the calculation of a driving recommendation influencing factors and parameters as well as the place of their influence on the calculation, shown. Part of these parameters are included in the decision-making process for selecting a suitable costing model. Another part influences the processes within the calculation to optimize the driving recommendation.
- FIG. 1 The flowchart shown here represents the sequence of a calculation for passenger traffic.
- a first query is first divided into a drainage line for recuperative traction types such as electric or hybrid traction and a drainage line for non-recuperative traction types such as diesel engine.
- recuperative traction types such as electric or hybrid traction
- non-recuperative traction types such as diesel engine.
- the non-recuperative braking power of the rail vehicle or of the rolling stock which influences the driving recommendation to the extent that care is taken in this calculation model, is taken into account in the discharge line for types of drive without the possibility of regenerating energy as one of the physical properties of the rail vehicle or rolling stock. that no energy can be recovered from a braking operation in this type of drive.
- temporally and locally up-to-date information is taken into account, which is obtained via the global positioning system.
- the respective country-specific boundary conditions as well as time- and location-specific parameters are taken into account.
- the energy purchase prices such as electricity prices change, so that it may be useful to throttle the speed of the rail vehicle or rail vehicles in a particular time or location section due to a very high energy reference price and at another time or to recommend a higher rail vehicle speed on another section of the route to be traveled if the current energy reference price of the energy available from a power grid is reduced, for example during the night.
- Another factor for calculating a driving recommendation is also the price for the energy fed back into an energy grid in the case of drive types in which regenerative feedback is possible. It should also be noted whether there are other conditions for the recovery of the electrical energy obtained during a deceleration of the rail vehicle or rail vehicles, such as a maximum amount of feedback or predetermined minimum amounts or sums of money. It is also conceivable to observe time-dependent and / or weather-dependent restrictions on the possibility of feeding back energy into the energy grid.
- the respective driving recommendations are constantly updated during the journey of the rail vehicle or rail vehicles, so that unforeseen disturbances in the operation are taken into account and depending on the extent of the fault or caused deviation from the given timetable have a modified or updated driving recommendation result.
- driver assistance system With the aid of the method described above, a significant expansion and improvement of previously known driver assistance systems is made possible. It initially comprises an adaptation of the driver assistance system to the respective type of train set as well as the individually used drive. In addition, consideration is given to additional boundary conditions of the current driving situation, which result, in particular, from country and network-specific characteristics.
- boundary conditions With the proposed adaptive, adaptable to these boundary conditions method for calculating a driving recommendation, an individually adapted optimization of a driving recommendation is possible. In particular, an adapted to the application of the train, ie passenger or freight traffic, optimized possible.
- the calculated driving recommendation is drive-dependent. It takes into account variable monetary constraints of grid operation, such as the price for energy purchase or recovery.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalkulation einer Fahrempfehlung durch ein in einem Schienenfahrzeug eingebautes Fahrerassistenzsystem.The present invention relates to a method for calculating a driving recommendation by a driver assistance system installed in a rail vehicle.
Die aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Kalkulationsverfahren für Fahrerassistenzsysteme geben dem Fahrer bzw. Lokführer dynamisch kalkulierte Fahrempfehlungen für den energieeffizienten Betrieb eines Schienenfahrzeugs beim Befahren einer vorgegebenen Fahrstrecke. In dieser dynamisch kalkulierten Fahrempfehlung werden u.a. auch Eigenschaften des Schienenfahrzeuges wie Masse, Traktionskraft oder auch Widerstandskräfte sowie vorbekannte Daten der zu befahrenen Fahrtstrecke berücksichtigt.The known from the prior art generic calculation method for driver assistance systems give the driver or train driver dynamically calculated driving recommendations for energy-efficient operation of a rail vehicle when driving a predetermined route. In this dynamically calculated driving recommendation u.a. Also considered properties of the rail vehicle such as mass, traction or resistance forces as well as previously known data of the route to be traveled.
Neben der Einhaltung eines vorgegebenen Fahrplans steht insbesondere der Energieverbrauch bei der Kalkulation solcher Fahrerempfehlungen aktuell im Vordergrund. Der Grund dafür besteht zum einen in steigenden Energiepreisen, zum anderen auf sich verändernden Rahmenbedingungen im Schienenverkehr, insbesondere die zunehmende Trennung von Tarifen zur Netzbenutzung des Schienennetzes und der Energieversorgung.In addition to adhering to a given timetable, energy consumption is particularly important in the calculation of such driver recommendations. The reason for this is, on the one hand, rising energy prices and, on the other hand, changing conditions in rail transport, in particular the increasing separation of tariffs for network use of the rail network and energy supply.
Um die Energiekosten zu senken, ist neben technischen Veränderungen der Schienenfahrzeuge auch die Verwendung von Fahrerassistenzsystemen möglich, welche dem Lokführer Fahrempfehlungen hinsichtlich einer kosten- und/oder energieeffizienten Fahrweise geben.In order to reduce the energy costs, the use of driver assistance systems is possible in addition to technical changes in rail vehicles, which give the locomotive driver recommendations regarding a cost and / or energy efficient driving style.
Zur Berechnung solcher Fahrempfehlungen benötigen und verarbeiten die Fahrerassistenzsysteme Informationen über die Randbedingungen der jeweiligen Verkehrsanwendung und Verkehrssituation. Diese Randbedingungen resultieren aus den physikalischen Eigenschaften des Schienenfahrzeuges bzw. eines Zugverbandes von Schienenfahrzeugen, der aktuellen Position dieses Schienenfahrzeuges bzw. des Zugverbandes sowie der Beschaffenheit der Fahrtstrecke in diesem Bereich und des Fahrplans.To calculate such driving recommendations, the driver assistance systems require and process information about the boundary conditions of the respective traffic application and traffic situation. These boundary conditions result from the physical characteristics of the rail vehicle or a train of rail vehicles, the current position of this rail vehicle or the train and the nature of the route in this area and the timetable.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Kalkulation einer Fahrempfehlung mit Hilfe eines in einem Schienenfahrzeug integrierten Fahrerassistenzsystems bereit zu stellen, mit dem die kosten- und/oder energieeffiziente Fahrweise weiter verbessert werden kann.The object of the present invention is to provide a method for calculating a driving recommendation with the aid of a driver assistance system integrated in a rail vehicle with which the cost and / or energy-efficient driving style can be further improved.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Kalkulation einer Fahrempfehlung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method for calculating a driving recommendation with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß weist das Fahrerassistenzsystem eine Steuereinheit, einen Datenspeicher, in dem Fahrplan und Streckeninformationen der zu befahrenden Strecke, physikalische Eigenschaften des Schienenfahrzeuges und ggfs. an dieses angehängte Wagen gespeichert sind und einen Empfänger eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) zur Erfassung der Position des Schienenfahrzeuges auf. Das Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
- Laden der physikalischen Eigenschaften der Schienenfahrzeuge, die eine Einheit bilden (Triebfahrzeuge und ggfs. an diese angehängte Wagen) in die Steuereinheit,
- Auswählen eines Kalkulationsmodells für die Berechnung eines Sollgeschwindigkeitsprofils auf Basis der Traktionsart(en) des/der Triebfahrzeuge(s),
- Berechnen eines Sollgeschwindigkeitsprofils für die zu befahrende Strecke sowie
- Aktualisieren der Fahrempfehlung während der Fahrt unter Berücksichtigung der aktuellen Position und Geschwindigkeit der Schienenfahrzeuge und der im Datenspeicher gespeicherten Daten.
- Loading the physical characteristics of the rail vehicles which form a single unit (traction units and, if applicable, wagons attached to them) to the control unit;
- Selecting a calculation model for the calculation of a desired speed profile on the basis of the type of traction (s) of the traction vehicle (s),
- Calculation of a desired speed profile for the route to be traveled and
- Updating the driving recommendation while driving taking into account the current position and speed of the rolling stock and the data stored in the data memory.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine deutliche Erweiterung und Verbesserung bislang bekannter Fahrerassistenzsysteme ermöglicht, in dem zur Kalkulation der Fahrempfehlung ein an die jeweilige Traktionsart, beispielsweise Elektro-, Diesel- oder Hybridtraktion, angepasstes Kalkulationsmodell ausgewählt und so die Berechnung einer Fahrempfehlung weiter optimiert wird. Ein solches Verfahren ermöglicht die Ausnutzung eines beträchtlichen Einsparpotentials durch individuelle Anpassung des Kalkulationsmodells an die Antriebsart der Schienenfahrzeuge.With the method according to the invention, a significant expansion and improvement of previously known driver assistance systems is made possible by selecting a calculation model adapted to the respective type of traction, for example electric, diesel or hybrid traction, to calculate the driving recommendation and thus further optimizing the calculation of a driving recommendation. Such a method makes it possible to exploit a considerable saving potential by individually adapting the calculation model to the type of drive of the rail vehicles.
Die durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens sich ergebenden Vorteile umfassen eine Anpassung des Fahrerassistenzsystems an den individuell verwendeten Antrieb. Darüber hinaus erfolgt eine Berücksichtigung weiterer Randbedingungen der aktuellen Fahrsituation, welche sich insbesondere auch durch Änderungen netzspezifischer Eigenschaften im Verlauf der Fahrt ergeben.The advantages resulting from the use of the method according to the invention include adaptation of the driver assistance system to the individually used drive. In addition, consideration is given to further boundary conditions of the current driving situation, which result, in particular, from changes in network-specific properties during the course of the journey.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
So kann in einer Ausführungsvariante die Sollgeschwindigkeit für die einzelnen Streckenabschnitte fallweise bereits vor Fahrtantritt berechnet und im Datenspeicher als Sollgeschwindigkeitsprofil abgespeichert werden.Thus, in one embodiment variant, the setpoint speed for the individual route sections can be calculated case by case before the journey starts and stored in the data memory as a setpoint speed profile.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Kalkulation der Fahrempfehlung ein Preis der für die abzufahrende Fahrstrecke benötigten Energiemenge berücksichtigt. Die Einbeziehung des aktuellen Energiepreises ist für die Kalkulation einer kostenoptimierten Fahrt eine wichtige Variable. Dadurch werden variable monetäre Randbedingungen des Netzbetriebs wie der Preis für den Energiebezug bzw. die Rückspeisung berücksichtigt.In a further advantageous embodiment variant of the method according to the invention, a price of the energy required for the route to be traveled is taken into account in the calculation of the driving recommendation. The inclusion of the current energy price is an important variable for the calculation of a cost-optimized journey. As a result, variable monetary boundary conditions of the grid operation, such as the price for the energy supply or the return feed are taken into account.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine lokale und/oder zeitliche Veränderung des Preises der für die abzufahrende Fahrstrecke benötigten Energiemenge berücksichtigt. Diese Preisveränderungen spielen insbesondere bei strombetriebenen Schienenfahrzeugen eine wesentliche Rolle, da die Einspeisung der benötigten Energie in das Energieversorgungsnetz des Schienenfahrzeuges derart erfolgen kann, dass die benötigten Energiemengen sowohl zeitlich als auch örtlich zu unterschiedlichen Preisen bezogen werden können. Solche lokal sich verändernden Strompreise treten insbesondere bei grenzüberschreitendem Schienenverkehr auf, wobei die Zahlungsmodalitäten für den Energiebezug sowie technischen Randbedingungen abhängig von den jeweiligen Netzbetreibern der verschiedenen Länder sind. Demgemäß erfolgt eine tageszeitabhängig und ortsabhängig angepasste Optimierung der Fahrempfehlung durch Berücksichtigung der Eigenschaften und lokalen oder zeitlichen Änderungen dieser monetären Randbedingungen. Außerdem lassen sich mit dem vorgestellten Verfahren länderspezifische Eigenschaften der technischen sowie monetären Randbedingungen im grenzüberschreitenden Schienenverkehr einbeziehen.According to a further embodiment, in the method according to the invention, a local and / or temporal change in the price of the energy required for the route to be traveled is taken into account. These price changes play an important role, especially in electricity-powered rail vehicles, since the supply of the required energy in the power grid of the rail vehicle can be such that the required amounts of energy can be obtained both in time and locally at different prices. Such locally changing Electricity prices are particularly relevant in the case of cross-border rail traffic, whereby the terms of payment for energy procurement as well as technical boundary conditions are dependent on the respective network operators of the different countries. Accordingly, an optimization of the driving recommendation adapted to the time of day and location is carried out by taking into account the characteristics and local or temporal changes of these monetary boundary conditions. In addition, the country-specific characteristics of the technical and monetary boundary conditions in cross-border rail traffic can be incorporated with the presented procedure.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemä-βen Verfahrens, bei dem ein Energierückspeisungsmodus ausgewählt ist, wird bei der Kalkulation der Fahrempfehlung ein zu erstattender Geldbetrag der beim dynamischen Bremsen in ein Netz eines Energielieferanten rückgespeisten Energiemenge berücksichtigt. Auch die Möglichkeiten der Rückspeisung von Energie in ein Verteilungsnetz eines Energielieferanten sind von den jeweiligen Netzbetreibern der verschiedenen Länder abhängig und spielen insbesondere im grenzüberschreitenden Schienenverkehr ebenfalls eine bedeutende Rolle.According to a further advantageous embodiment variant of the method according to the invention, in which an energy recovery mode is selected, the calculation of the driving recommendation takes into account a monetary amount to be reimbursed of the amount of energy which is fed back into a network of an energy supplier during dynamic braking. The possibilities of re-feeding energy into a distribution network of an energy supplier are also dependent on the respective network operators of the various countries and also play an important role in cross-border rail transport in particular.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsvarianten des erfindungsgemä-βen Verfahrens anhand der Figur näher erläutert. Es zeigt:
- Figur 1
- ein schematisches Ablaufdiagramm mit Darstellung einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalkulation einer Fahrempfehlung.
- FIG. 1
- a schematic flow diagram showing an embodiment of the inventive method for calculating a driving recommendation.
Das zur Durchführung einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte Fahrerassistenzsystem weist im Wesentlichen eine Steuereinheit mit einer Kalkulationseinheit zur Berechnung der Fahrempfehlung, einen Datenspeicher, einen Empfänger eines globalen Navigationssatellitensystems sowie eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe der berechneten Fahrempfehlung an den Lokomotiv- oder Triebzugführer auf.The driver assistance system used for carrying out an embodiment variant of the method according to the invention essentially has a control unit with a calculation unit for calculating the driving recommendation, a data memory, a receiver of a global navigation satellite system and an output unit for outputting the calculated driving recommendation to the locomotive or train driver.
Der Datenspeicher des Fahrerassistenzsystems dient zur Aufnahme und Speicherung aller notwendigen Daten, die zur Kalkulation einer kosten- und energieeffizienten Bewältigung einer vorgegebenen Fahrstrecke benötigt werden. Die Daten können dabei sowohl lokal vor Fahrtantritt in den Datenspeicher eingegeben als auch über eine Empfangseinheit per Fernübertragung eingespeist werden.The data memory of the driver assistance system is used to record and store all necessary data needed to calculate a cost and energy efficient management of a given route. The data can be entered both locally before driving into the data memory be fed via a receiving unit via remote transmission.
Zu den zu speichernden Daten gehören insbesondere die physikalischen Eigenschaften des bzw. der Schienenfahrzeuge. Bei dem oder den Schienenfahrzeug(en) handelt es sich beispielsweise um einen Triebzug oder einem Verbund aus einer oder mehreren Lokomotiven sowie an diese angehängte Wagen. Zu den physikalischen Daten gehören dabei neben der Masse, der Fahrwiderstände und Länge des Zuges auch die Anzahl der angetriebenen Einheiten, die Art der vorhandenen Bremsen sowie die Antriebsart des Schienenfahrzeugs bzw. der Schienenfahrzeuge.The data to be stored include, in particular, the physical properties of the rail vehicle (s). The rail vehicle or vehicles are, for example, a train or a combination of one or more locomotives and wagons attached to these. In addition to the mass, the driving resistances and the length of the train, the physical data also includes the number of driven units, the type of brakes present and the type of drive of the rail vehicle or rail vehicles.
Des Weiteren werden in dem Datenspeicher Fahrplan- und Streckeninformationen der zu befahrenen Strecke gespeichert.Furthermore, timetable and route information of the route to be traveled are stored in the data memory.
Zur weiteren Steigerung der Kosteneffizienz enthalten diese Streckeninformationen neben Entfernungs- und Höhendaten auch Informationen betreffend aktuelle Preise für die zu beziehende Energiemenge, beispielsweise in Form von elektrischer Energie oder Dieselkraftstoff. Diese Energiepreise können sowohl zeit- als auch ortsabhängig verschieden sein, so dass bei der Berücksichtigung solcher Preisschwankungen eventuelle Fahrplanänderungen mit je nach Tageszeit oder ortsschwankenden Energiepreisen abgestimmt bzw. abgewogen werden können.To further increase the cost efficiency of this route information in addition to distance and altitude data also contain information about current prices for the amount of energy to be purchased, for example in the form of electrical energy or diesel fuel. These energy prices may vary depending on the time as well as the location, so that when such price fluctuations are taken into account, any changes to the timetable can be balanced or weighed against the time of day or the fluctuating energy prices.
Insbesondere bei Schienenfahrzeugen mit beispielsweise elektrischem Antrieb oder Hybridantrieb, auch zusammengefasst als rekuperationsfähige Fahrzeuge, werden in dem Datenspeicher auch Preise sowie Mengenangaben betreffend die Rückvergütung aus bei einem Bremsvorgang rückgewonnenen Energiemengen gespeichert.In particular, in rail vehicles with, for example, electric drive or hybrid drive, also summarized as recuperative vehicles, prices and quantities regarding the reimbursement are saved in the data store from energy recovered during a braking operation.
Durch die Berücksichtigung der Traktionsart sowie solcher zeit- und/oder ortsspezifischer Parameter, insbesondere der Energiepreise für die zu beziehenden bzw. rückzuspeisenden Energiemengen werden weitere Einsparpotentiale in der Kalkulation von Fahrempfehlungen genutzt und somit weiter optimierte Fahrempfehlungen ausgegeben. Diese weiter optimierten Fahrempfehlungen werden erreicht durch das Auswählen eines spezifischen Kalkulationsmodells für die Berechnung eines Sollgeschwindigkeitsprofils zum Abfahren einer vorgegebenen Strecke auf Basis der Traktionsart des Schienenfahrzeuges.By taking into account the type of traction as well as such time and / or location-specific parameters, in particular the energy prices for the amount of energy to be purchased or redirected, further savings potentials are used in the calculation of driving recommendations and thus further optimized driving recommendations are output. These further optimized driving recommendations are achieved by selecting a specific calculation model for the calculation of a target speed profile for starting a predetermined route based on the type of traction of the rail vehicle.
Das Fahrerassistenzsystem weist des Weiteren einen Empfänger eines globalen Navigationssatellitensystems auf, mit dem die aktuelle Position des Schienenfahrzeuges erfasst und der Steuereinheit zugeführt wird, um die aktuellen Positions- und Geschwindigkeitsdaten des Schienenfahrzeuges bzw. der Schienenfahrzeuge mit den gespeicherten Fahrplaninformationen abgleichen zu können und ggfs. Korrekturen der Fahrempfehlung vornehmen zu können.The driver assistance system further comprises a receiver of a global navigation satellite system, with which the current position of the rail vehicle is detected and supplied to the control unit to adjust the current position and speed data of the rail vehicle or rail vehicles with the stored schedule information and if necessary. Corrections to make the driving recommendation.
Anhand der
In der
Zu Beginn einer solchen Kalkulation wird zunächst gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Unterscheidung zwischen Personen- und Güterverkehr getroffen.At the beginning of such a calculation, a differentiation between passenger and freight traffic is initially made according to an advantageous embodiment of the method according to the invention.
Das in
In einer ersten Abfrage wird zunächst unterteilt in einen Ablaufstrang für rekuperative Traktionsarten wie beispielsweise Elektro- oder Hybridtraktion und einen Ablaufstrang für nicht rekuperative Traktionsarten wie beispielsweise Dieselantrieb. Durch Festlegung dieser Eigenschaften wird der Typ des Kalkulationsmodells definiert.In a first query is first divided into a drainage line for recuperative traction types such as electric or hybrid traction and a drainage line for non-recuperative traction types such as diesel engine. By defining these properties, the type of the calculation model is defined.
Bei dem Ablaufstrang für Antriebsarten ohne Rückspeisungsmöglichkeit von Energie geht als eine der physikalischen Eigenschaften des Schienenfahrzeuges bzw. der Schienenfahrzeuge die nicht rekuperative Bremsleistung des Schienenfahrzeuges bzw. der Schienenfahrzeuge ein, die insofern Einfluss auf die Fahrempfehlung nimmt, als dass bei diesem Kalkulationsmodell darauf geachtet wird, dass aus einem Bremsvorgang bei dieser Antriebsart keine Energie zurückgewonnen werden kann.The non-recuperative braking power of the rail vehicle or of the rolling stock, which influences the driving recommendation to the extent that care is taken in this calculation model, is taken into account in the discharge line for types of drive without the possibility of regenerating energy as one of the physical properties of the rail vehicle or rolling stock. that no energy can be recovered from a braking operation in this type of drive.
Bei dem Kalkulationsmodell für Antriebsarten, welche eine Rückspeisung von Energiemengen erlaubt, werden zunächst Informationen zur Art des Schienenfahrzeuges bzw. der Schienenfahrzeuge und zur Anzahl der angetriebenen Einheiten, beispielsweise der angetriebenen Achsen oder der angetriebenen Wagen, abgerufen. Daraufhin unterteilt sich der Ablaufstrang in eine Berechnung einerseits für Triebzüge und andererseits für Lokomotiven-/Wagenkombinationen.In the drive type calculation model, which allows energy to be fed back, information about the type of rail vehicle and the number of driven units, such as the driven axles or the driven carriages, is first retrieved. Thereupon, the flow line is divided into a calculation on the one hand for multiple units and on the other hand for locomotive / wagon combinations.
In die anschließende optimierte Berechnung einer Fahrempfehlung werden neben den oben genannten Informationen auch zeitlich und örtlich aktuelle Informationen berücksichtigt, welche über das globale Positionierungssystem erhalten werden. Je nach aktueller Zeit und Ort werden jeweilige länderspezifische Randbedingungen sowie zeit- und ortsspezifische Parameter berücksichtigt. So können sich je nach Zeit und Ort die Energiebezugspreise, beispielsweise Strompreise ändern, so dass es sinnvoll sein kann, die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeuges bzw. der Schienenfahrzeuge in einem bestimmten Zeit- oder Ortsabschnitt aufgrund eines sehr hohen Energiebezugspreises zu drosseln und zu einem anderen Zeitpunkt oder auf einem anderen Teilstück der abzufahrenden Strecke eine höhere Schienenfahrzeuggeschwindigkeit zu empfehlen, wenn der aktuelle Energiebezugspreis der aus einem Stromnetz abrufbaren Energie reduziert ist, beispielsweise während der Nacht.In the subsequent optimized calculation of a driving recommendation, in addition to the above-mentioned information, temporally and locally up-to-date information is taken into account, which is obtained via the global positioning system. Depending on the current time and location, the respective country-specific boundary conditions as well as time- and location-specific parameters are taken into account. Thus, depending on the time and place, the energy purchase prices, such as electricity prices change, so that it may be useful to throttle the speed of the rail vehicle or rail vehicles in a particular time or location section due to a very high energy reference price and at another time or to recommend a higher rail vehicle speed on another section of the route to be traveled if the current energy reference price of the energy available from a power grid is reduced, for example during the night.
Ein weiterer Faktor zur Berechnung einer Fahrempfehlung ist bei den Antriebsarten, bei denen eine Rückspeisung ermöglicht ist, auch der Preis für die in ein Energienetz zurückgespeiste Energie. Dabei ist außerdem zu beachten, ob für die Rückspeisung der bei einem Abbremsvorgang des Schienenfahrzeuges bzw. der Schienenfahrzeuge gewonnenen elektrischen Energie weitere Randbedingungen vorliegen, wie beispielsweise eine maximale Höhe der Rückspeisung oder auch vorgegebene Mindestmengen oder Geldbeträge. Denkbar ist auch die Beachtung von zeitabhängigen und/oder witterungsabhängigen Beschränkungen der Rückspeisemöglichkeit von Energiemengen in das Energienetz.Another factor for calculating a driving recommendation is also the price for the energy fed back into an energy grid in the case of drive types in which regenerative feedback is possible. It should also be noted whether there are other conditions for the recovery of the electrical energy obtained during a deceleration of the rail vehicle or rail vehicles, such as a maximum amount of feedback or predetermined minimum amounts or sums of money. It is also conceivable to observe time-dependent and / or weather-dependent restrictions on the possibility of feeding back energy into the energy grid.
Als weitere Parameter gehen in die Kalkulation die Bremskräfte der eingesetzten elektrodynamischen Bremsen, sowie die Bremskräfte der eingesetzten Reibungsbremsen ein.Other parameters included in the calculation are the braking forces of the electrodynamic brakes used and the braking forces of the friction brakes used.
Sämtliche dieser in die Berechnung eingehenden Parameter werden in der Steuereinheit analysiert. Diese Analyse führt dann zu einer Fahrempfehlung, welche an den Fahrer des Schienenfahrzeuges bzw. der Schienenfahrzeuge ausgegeben wird.All of these parameters entering the calculation are analyzed in the control unit. This analysis then leads to a driving recommendation, which is issued to the driver of the rail vehicle or rail vehicles.
Die jeweiligen Fahrempfehlungen werden während der Fahrt des Schienenfahrzeuges bzw. der Schienenfahrzeuge ständig aktualisiert, so dass auch nichtvorhersehbare Störungen im Betriebsablauf berücksichtigt werden und je nach Ausmaß der Störung bzw. dadurch verursachten Abweichung vom vorgegebenen Fahrplan eine geänderte bzw. aktualisierte Fahrempfehlung zur Folge haben.The respective driving recommendations are constantly updated during the journey of the rail vehicle or rail vehicles, so that unforeseen disturbances in the operation are taken into account and depending on the extent of the fault or caused deviation from the given timetable have a modified or updated driving recommendation result.
Mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens wird eine deutliche Erweiterung und Verbesserung bislang bekannter Fahrerassistenzsysteme ermöglicht. Sie umfasst zunächst eine Anpassung des Fahrerassistenzsystems an den jeweiligen Typ des Zugverbandes sowie den individuell verwendeten Antrieb. Darüber hinaus erfolgt eine Berücksichtigung weiterer Randbedingungen der aktuellen Fahrsituation, welche sich insbesondere auch durch landes - und netzspezifische Eigenschaften ergeben. Mit dem vorgeschlagenen adaptiven, an diese Randbedingungen anpassbaren Verfahren zur Berechnung einer Fahrempfehlung ist eine individuell angepasste Optimierung einer Fahrempfehlung ermöglicht. Insbesondere ist eine an den Einsatzbereich des Zugverbandes, sprich Passagier- oder Güterverkehr, angepasste Optimierung möglich. Die kalkulierte Fahrempfehlung erfolgt antriebsabhängig. Es werden variable monetäre Randbedingungen des Netzbetriebs wie der Preis für den Energiebezug bzw. die Rückspeisung berücksichtigt. Es erfolgt eine tageszeitabhängig und ortsabhängig angepasste Optimierung der Fahrempfehlung durch Berücksichtigung der Eigenschaften und lokalen oder zeitlichen Änderungen dieser monetären Randbedingungen. Außerdem lassen sich mit dem vorgestellten Verfahren länderspezifische Eigenschaften der technischen sowie monetären Randbedingungen im grenzüberschreitenden Schienenverkehr einbeziehen.With the aid of the method described above, a significant expansion and improvement of previously known driver assistance systems is made possible. It initially comprises an adaptation of the driver assistance system to the respective type of train set as well as the individually used drive. In addition, consideration is given to additional boundary conditions of the current driving situation, which result, in particular, from country and network-specific characteristics. With the proposed adaptive, adaptable to these boundary conditions method for calculating a driving recommendation, an individually adapted optimization of a driving recommendation is possible. In particular, an adapted to the application of the train, ie passenger or freight traffic, optimized possible. The calculated driving recommendation is drive-dependent. It takes into account variable monetary constraints of grid operation, such as the price for energy purchase or recovery. There is a time-dependent and location-dependent optimized optimization of the driving recommendation by taking into account the characteristics and local or temporal changes of these monetary boundary conditions. In addition, the country-specific characteristics of the technical and monetary boundary conditions in cross-border rail traffic can be incorporated with the presented procedure.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011103679A DE102011103679A1 (en) | 2011-06-09 | 2011-06-09 | Method for calculating a driving recommendation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP2532563A2 true EP2532563A2 (en) | 2012-12-12 |
| EP2532563A3 EP2532563A3 (en) | 2016-07-27 |
Family
ID=46318880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP12170481.1A Withdrawn EP2532563A3 (en) | 2011-06-09 | 2012-06-01 | Method for calculating a driving recommendation |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2532563A3 (en) |
| DE (1) | DE102011103679A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2536002A (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-07 | Hitachi Ltd | Railway Vehicle Operation |
| CN106585669A (en) * | 2016-11-29 | 2017-04-26 | 中国铁路总公司 | Locomotive auxiliary control system |
| EP3219560A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-20 | KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Method of providing brake selection recommendations to a driver of a train and train driver advisory system |
| WO2020176924A1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | Central Queensland University | Control system for operating long vehicles |
| EP4063229A1 (en) * | 2021-03-25 | 2022-09-28 | Siemens Mobility GmbH | Method for optimizing rail traffic of a rail traffic network |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015214672A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for driving curve optimization for rail vehicles |
| DE102017212499A1 (en) * | 2017-07-20 | 2019-01-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Control method and control device for operating a rail vehicle |
| EP3569468A1 (en) | 2018-05-14 | 2019-11-20 | Bombardier Transportation GmbH | Method of and arrangement for determining a vehicle speed recommendation for operating a railway vehicle |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPS241102A0 (en) * | 2002-05-20 | 2002-06-13 | Tmg International Holdings Pty Limited | System for improving timekeeping and saving energy on long-haul trains |
| DE102008038753A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-25 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for controlling a hybrid drive in a rail vehicle |
| DE102009023704A1 (en) * | 2009-06-03 | 2010-10-28 | Voith Patent Gmbh | Information providing method for driving personnel of rail vehicle, involves determining reference by boundary condition for current driving conditions in data processing unit, where reference is represented in representation unit |
| DE102010024800B4 (en) * | 2009-06-25 | 2014-07-03 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Display device and method for operating a display device |
-
2011
- 2011-06-09 DE DE102011103679A patent/DE102011103679A1/en not_active Ceased
-
2012
- 2012-06-01 EP EP12170481.1A patent/EP2532563A3/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| None |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2536002A (en) * | 2015-03-02 | 2016-09-07 | Hitachi Ltd | Railway Vehicle Operation |
| GB2536002B (en) * | 2015-03-02 | 2017-08-02 | Hitachi Ltd | Railway Vehicle Operation |
| EP3219560A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-20 | KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Method of providing brake selection recommendations to a driver of a train and train driver advisory system |
| WO2017157732A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Method of providing brake selection recommendations to a driver of a train and train driver advisory system |
| CN108778862A (en) * | 2016-03-15 | 2018-11-09 | 克诺尔轨道车辆系统有限公司 | The brake method that selection is suggested and train operator's consulting system are provided to the driver of train |
| CN106585669A (en) * | 2016-11-29 | 2017-04-26 | 中国铁路总公司 | Locomotive auxiliary control system |
| WO2020176924A1 (en) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | Central Queensland University | Control system for operating long vehicles |
| US12091066B2 (en) | 2019-03-04 | 2024-09-17 | Central Queensland University | Control system for operating long vehicles |
| EP4063229A1 (en) * | 2021-03-25 | 2022-09-28 | Siemens Mobility GmbH | Method for optimizing rail traffic of a rail traffic network |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2532563A3 (en) | 2016-07-27 |
| DE102011103679A1 (en) | 2012-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2532563A2 (en) | Method for calculating a driving recommendation | |
| DE102013220604B4 (en) | Method and device for predictive or predictive economical operation of a motor vehicle | |
| DE102016217087B4 (en) | Charging-driving assistant for electric vehicles and electric vehicles | |
| EP2323887B2 (en) | Method for controlling a hybrid drive in a rail vehicle | |
| DE102016223555B4 (en) | Method and system for operating a vehicle with an internal combustion engine and motor vehicle and network for supplying electrically powered vehicles | |
| DE102009023704A1 (en) | Information providing method for driving personnel of rail vehicle, involves determining reference by boundary condition for current driving conditions in data processing unit, where reference is represented in representation unit | |
| DE102005024403A1 (en) | Energy saving method for vehicle e.g. passenger plane, involves connecting drive with accumulators, loading drives by energy demand, which causes operation of vehicle, and changing loading state of accumulators based on load of drives | |
| DE102012011996B4 (en) | Method and device for optimizing operation of a vehicle and vehicle itself | |
| DE102012019056A1 (en) | Method for determining remaining range of e.g. electric car, involves partially determining remaining range by central computer based on traffic state information, where communication apparatus is in communication with computer | |
| EP3785978B1 (en) | Vehicle and method for its operation | |
| DE102020004102A1 (en) | Method of operating an electric drive system | |
| DE202017105595U1 (en) | Energy demand determining device | |
| DE102014205246B4 (en) | Method for controlling a hybrid drive of a vehicle | |
| DE102018203974A1 (en) | A method for an energy demand forecast of a vehicle and system for an energy demand forecast of a vehicle | |
| WO2023194024A1 (en) | Method for an electrically drivable vehicle, in particular a utility vehicle, method for a vehicle-external server, computer program, computer-readable medium, controller, electrically drivable vehicle, and vehicle-external server | |
| WO2018228906A1 (en) | Method for optimising the journey of a motor vehicle on a route | |
| DE102016224125A1 (en) | Method for controlling secondary consumers of rail vehicles | |
| DE102007008694B4 (en) | Method for controlling a logistics vehicle with a hybrid drive | |
| DE102014221964A1 (en) | Method for operating a vehicle | |
| WO2018130502A1 (en) | Method for optimizing a shift strategy | |
| DE102017221943B4 (en) | Determining the energy consumption of electrically powered vehicles | |
| DE102017213186A1 (en) | Method and arrangement for monitoring a drive system of a track-bound vehicle | |
| DE102017008823A1 (en) | Method for determining the range for a commercial vehicle | |
| EP3830770A1 (en) | Determining at least one schedule for at least one means of transport from a plurality of means of transport | |
| DE102016218113A1 (en) | Demand-oriented use of transport vehicles in public transport |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
| PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
| RIC1 | Information provided on ipc code assigned before grant |
Ipc: B61L 3/00 20060101AFI20160620BHEP |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20170127 |
|
| RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20170128 |