EP4686639A1 - Verfahren zum rechnergestützten steuern des ablaufens von abläufen - Google Patents

Verfahren zum rechnergestützten steuern des ablaufens von abläufen

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Publication number
EP4686639A1
EP4686639A1 EP24192093.3A EP24192093A EP4686639A1 EP 4686639 A1 EP4686639 A1 EP 4686639A1 EP 24192093 A EP24192093 A EP 24192093A EP 4686639 A1 EP4686639 A1 EP 4686639A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
processes
trailing
runner
leading
destination
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.)
Pending
Application number
EP24192093.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter KUEHS
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.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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 Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Priority to EP24192093.3A priority Critical patent/EP4686639A1/de
Publication of EP4686639A1 publication Critical patent/EP4686639A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L17/00—Switching systems for classification yards
    • B61L17/02—Details, e.g. indicating degree of track filling
    • B61L17/026—Brake devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/60—Testing or simulation

Definitions

  • the invention comprises a method for computer-aided control of the execution of processes. Furthermore, the invention comprises a computing environment for controlling processes. The invention also comprises a computer program product containing program instructions. Finally, the invention comprises a computer-readable storage medium containing data.
  • wagons or groups of wagons are sorted from an uphill track into different direction tracks using the force of gravity.
  • the operation of the shunt is typically highly automated. This involves automatic speed control of the shunts from one braking stage (consisting of uphill brakes) to the next (consisting of downhill brakes). This ensures that the directional track brake located at the beginning of each direction track (which can serve as an example of the downhill brake) provides sufficient deceleration for the shunts under all conditions typically encountered in practice.
  • the theoretically possible throughput is not fully utilized when shunting shunts over a hump.
  • the best current method relies on reducing all shunts to the running characteristics of the slowest comparable shunt in order to reliably avoid collisions and thus homogenize the shunting processes.
  • the required braking power of the individual track brakes can be determined starting with the track brake furthest downhill and then progressively uphill, as described in the document. EP 2720926 B2 described.
  • the lagging i.e., the shunts that occur later in the sequence relative to a specific shunt
  • the capacity of the shunting track limits the capacity of the shunting track, as all shunts must only meet at the destination to comply with all operational requirements for avoiding collisions on the shunting path (also called catching up). Otherwise, the collision on the shunting path would result in impermissible relative speeds and, due to the partially elastic collision, on the one hand, uncontrolled re-acceleration of the shunted shunt with potentially excessively high collision speeds at the destination, and on the other hand, the shunted shunt would fall short of the target distance.
  • the aim of shunting in a shunting yard is therefore to ensure that all shunts, under the influence of gravity, run as smoothly and without impact as possible from the hillside to the pre-selected directional tracks leading to their respective destinations.
  • This is based on automatically controlled switches and brakes; in higher-capacity yards, these are supplemented by speed-controlled shunting locomotives and conveyor systems.
  • the function of the brakes located along the shunting path is to compensate for the shunting yard's inherent characteristics as it travels through the distribution zone, so that the shunting process remains controllable due to the smooth movement of all shunts through the distribution zone and into the directional tracks. Otherwise, the shunting yard would have to be stopped by an emergency stop.
  • the object of the invention is to solve the problems described in the prior art.
  • it is an object to improve a method for the computer-aided control of the execution of processes in a processing plant such that safety margins in the temporal sequence of the discharges in the processing plant can be kept as small as possible in order to increase the processing capacity.
  • it is an object of the invention to provide a computer program and a computer-readable storage medium with which the improved method can be implemented.
  • the destination is usually the point on the track where the process in question is to come to a final stop. Ideally, the process in question forms a complete circuit at the destination.
  • a train consists of wagons that have already been completed. Each train thus has an individual destination on the direction track. To reach its destination, the train is slowed down by the track brakes. Since the braking force of the track brakes is adjustable, it is suitable for controlling the speed of the trains.
  • a device is computer-aided or computer-implemented if it has a computing environment, or a method is computer-implemented if a computing environment performs at least one step of the method.
  • a computing environment is an IT infrastructure consisting of functional components such as processors, memory units, programs, and the data to be processed by these programs. This data is used to execute at least one application, which has a specific task to perform. Additional functional components can include sensors and actuators, which enable the computing environment to interact with the outside world.
  • the IT infrastructure can also be organized as a network of these functional components.
  • computing instances form functional units that can be assigned to applications (defined, for example, by a number of program modules) and can execute them.
  • these functional units form self-contained systems, either physically (e.g., computer, processor) and/or virtually (e.g., program module).
  • Computers are electronic devices consisting of several functional components and possessing data processing capabilities.
  • computers can be clients, servers, handheld computers, communication devices, and other electronic devices for data processing, which may include processors and memory units and may also be interconnected via interfaces to form a network.
  • Processors can be, for example, converters, sensors for generating measurement signals, or electronic circuits.
  • a processor can be a central processing unit (CPU), a microprocessor, a microcontroller, or a digital signal processor, possibly in combination with a memory unit for storing data. They deal with program instructions and data.
  • a processor can also refer to a virtualized processor or a soft CPU.
  • Storage units can be implemented on computer-readable storage devices in the form of random-access memory (RAM) or data storage devices (hard disk or data carrier).
  • RAM random-access memory
  • data storage devices hard disk or data carrier
  • Program modules are individual software functional units that enable a program sequence of process steps according to the invention. These software functional units can be implemented in a single computer program or in several communicating computer programs. The interfaces implemented here can be implemented in software within a single processor or in hardware if multiple processors are used.
  • Interfaces can be implemented using hardware, for example wired or wireless connections, or software, for example as interaction between individual program modules of one or more computer programs, and serve to exchange data, preferably in the form of digital data sets or analog signals.
  • the coupling point is the point on the shunting path where the shunts involved, i.e., the leading and trailing shunts, collide due to a catching-up process and are automatically coupled.
  • the final destination of the shunt on the directional track where it ends its shunting path, also offers the possibility of automatically coupling successive shunts.
  • This final destination is also referred to in this description of the invention as the destination of the shunt.
  • coupling points between the individual track brakes forming the shunting destinations are also essential to the invention, as they allow the shunts to be coupled in free running.
  • One advantage of the invention is that it creates greater flexibility in sequence planning, leading to higher throughput.
  • An analysis of sequence processes shows that, due to the lack of known running resistance at the beginning of the sequence at each track brake, a continuum of possible run-down speeds, and thus times for entering the next running destination, arises for each sequence (run-down destinations are determined by the track brakes, where the run-down speed can be reduced, and in the direction track, where the sequence should come to a standstill).
  • each of these possible times becomes the basis for a new set of run-down speeds and thus time durations until the next running destination.
  • the number of solutions multiplied increases with the number of brake stages of track brakes in the shunting system and the number of runs of a dismantling unit to be depressed.
  • a coupled sequence i.e., a sequence in which a catching-up process has occurred between a precursor and a trailing vehicle, itself forms a precursor if it is followed by a trailing vehicle, and a trailing vehicle if it is preceded by a precursor.
  • the method is therefore applicable to the coupled sequence in turn. In other words, several catching-up processes can occur sequentially along the sequence path for the same sequences, thereby making the coupled sequence progressively longer.
  • the fill level of sorting tracks can be limited if gaps form, for example, if a slow-moving wagon fails to reach its destination.
  • This problem could previously only be solved by installing a high-performance conveyor or clearing system, a technical solution that, due to the very high infrastructure costs, is only implemented in high-performance facilities.
  • gaps must be cleared during operational breaks by pushing the unloading wagons together using a locomotive in the sorting track.
  • the advantage of the invention is that, even in these hump yards without conveyor systems, typically those with medium throughput, it is possible to reduce the potential performance limitation caused by unloading wagons following into the same sorting track.
  • the method can advantageously support this by selectively forming coupled unloading wagons from, for example, individual wagons or groups of wagons, thereby reducing long strokes.
  • a computing environment for controlling the processes of a process plant is described.
  • the invention provides that the environment is configured to perform at least step a) described above.
  • a computer program product containing program instructions that can be executed by a computing environment.
  • the invention provides that at least step a) of the method described above is executed.
  • a computer program product containing program modules with program instructions, wherein the program modules can run in the same computing instance or in several computing instances of the computing environment.
  • the computer program product which can comprise one or more computer programs, can be used to carry out the method according to the invention and/or its exemplary embodiments, and the advantages described above are achieved through its implementation.
  • a computer-readable storage medium containing data which is stored as data records on the storage medium.
  • the invention provides that the data records make the computer program product described above, according to the last preceding claim, executable.
  • the provisioning device is, for example, a storage unit that stores the computer program and makes it available for retrieval.
  • the provisioning device is a network service, a computer system, a server system, in particular a distributed computer system, such as a cloud-based system or virtual computer system, which stores the computer program on a computer-readable storage medium and preferably makes it available in the form of a data stream.
  • the provision of the computer program product takes the form of program modules describing program data sets as a file, in particular as a download file, or as a data stream, in particular as a download data stream.
  • the computer program product is transferred, for example, using the provisioning device to a computing environment so that the method according to the invention can be executed in one or more computing instances of this computing environment.
  • an advantage of this variant is that the inventive method is only used when a catching-up operation involves two shunts with destinations on the same track. Only then can it be ensured that the resulting train (i.e., the coupled shunt) on the track contains only shunts that were previously assigned to it. Conversely, shunts destined for different tracks should not catch up with each other. The effort required to subsequently separate them would be greater than the increase in shunting capacity gained with the inventive method.
  • One advantage of this variant is that it allows for a distinction to be made as to whether an increase in throughput can actually be achieved through a catching-up operation. It should be taken into account that even a controlled catching-up operation with coupling according to the invention on open track involves a certain risk, so it can be dispensed with if a pair of successive operations (preceding and trailing) run at a similar speed and therefore an increase in throughput due to a catching-up operation can hardly be achieved or not at all.
  • the leading and trailing wagons have different running characteristics, meaning they exhibit different acceleration behavior (which can usually be negative but also positive), it is possible to force a catch-up maneuver by selectively applying the track brakes.
  • the additional advantage is that the resulting coupled sequence has an acceleration behavior that lies between that of the good wagon and the poor wagon. In other words, the good wagon pulls the poor wagon along, thus improving its poor acceleration. The good wagon then needs to be braked less, as it is slowed down by the poor wagon. If such a result is achieved through a catch-up maneuver on an open track, the control system of the shunting yard can subsequently be adjusted to allow for a faster run of the trailing wagon. At least wagons that have not yet been released can be released with increased run-through performance, i.e., with lower safety margins, and therefore faster and/or earlier. This requires appropriate control of the shunting locomotive.
  • One advantage of this variant is that a catching-up maneuver can also be forced if the good-performing train is ahead of the bad-performing train. Without targeted intervention by controlling the track brakes, it would otherwise only be possible for the good-performing train to catch up with the bad-performing train because the latter exhibits more favorable acceleration characteristics. However, it has been shown that an increase in throughput can also occur if a good-performing train is braked so strongly that it is overtaken by a bad-performing train.
  • the aspects of the invention explained above are determined by the fact that the relative speed between the trailing vehicle and the leading vehicle does not exceed a predetermined limit value when they collide.
  • One advantage of this variant is that it allows for the specification of the maximum loads that should occur during the retrieval process.
  • the higher the relative speed permitted by the limit value the higher the potential loads acting on the processes.
  • Another possible use of the method is therefore to replace, in the event of an emergency stop, the known buffering of a fast-running sequence onto a sequence braked in a brake by coupling in free running according to the invention, so that instead the newly formed overall sequence can be braked in the subsequent brake without the excessively fast, material-damaging buffering.
  • the aspects of the invention explained above are determined by the fact that a computer-aided simulation of the processes in the shunting system is carried out to determine control parameters of the track brakes.
  • the time-distance curve describes the time-distance behavior of the process in question, that is, the behavior of the process in terms of when it passes through which point along its path. Calculating the time-distance curve does not necessarily mean that it is represented in a two-dimensional coordinate system, although this can be done for illustrative purposes, especially for operating personnel. For simulation purposes, however, it is sufficient that the time-distance curve is described in a way suitable for computer-aided processing (tabularly or as a function).
  • the potential coupling locations lie within a section for coupling locations that forms part of the running path.
  • An algorithm determines several time-distance curves from the conditions for the correct achievement of the automatically coupled and thus reassembled sequence at the destination, up to the point where fully automated control of the track brakes enables catching-up maneuvers. For each potential coupling point along this curve, there can be a set of possibilities for the local relative speeds of the involved sequences, corresponding to its speed. These are coupled at a (permitted) relative speed (this relative speed is also called the collision speed). (referred to as the solution space).
  • the collection of all locations for which there are permissible local impact velocities of the unwinding process that can also be achieved by permissible run-down velocities from the controlling track brakes forms the aforementioned section of possible coupling locations in the unwinding path. This collection is also referred to as the solution space.
  • the solution for controlling the track brakes can be selected from the aforementioned solution space.
  • This solution must, on the one hand, reduce the sequence time at the track brakes and, on the other hand, be stable against control inaccuracies and deviations in real-world operation.
  • a technical compromise must be found here.
  • those coasting speeds are selected in pairs that allow for a sufficient reduction in the sequence time and, in case this time is exceeded in real-world operation, provide sufficient reserves of possible coasting speeds for the following unit. These reserves ensure the correct formation of the overall sequence on the directional track. Since, with the exception of the first and last sequences of a detached shredding unit, every sequence has a preceding and a following unit, each sequence must be treated in pairs as a preceding and a following unit.
  • the aspects of the invention explained above are determined by the fact that in the above-mentioned step r) at least one precursor and/or one trailing element of the coupled sequence, preferably all sequences of a dismantling unit pushed off by a pusher locomotive, are taken into account.
  • One advantage of this approach is that the positive impact of a catch-up process between a pre-carrier and a trailing unit, and the subsequent joint, potentially faster, operation, can be factored into the simulation for the trailing unit's run. Specifically, this means that improved run performance can be planned for the trailing unit if the safety margins of the respective pre-carrier and trailing unit have not been exhausted and can therefore be made available to subsequent runs of the trailing unit. Furthermore, a simulation advantageously allows for the timely recalculation of the computation times for adjusting the run control during the run itself, thus enabling a flexible response to circumstances that improve the run performance at the hump for the currently operating dismantling unit.
  • Figure 1 shows a schematic sketch of an embodiment of a drainage system 10 with an embodiment of the control device according to the invention, in which a computer program for executing the method according to the invention is installed.
  • the upper part of the Figure 1 The track diagram of the hump 10 and the lower part of the figure represent the gradient profile or a longitudinal section of the hump 10.
  • the hump 10 which is part of a shunting facility for rail-bound traffic, has a hump ramp 20 starting from a mountain peak BG, to which an intermediate incline 30, a distribution zone 40 with diverting switches 80 to 86, and directional tracks 50 to 57 are connected. Furthermore, in Figure 1 Track brakes in the form of a hill brake section BB with hill brakes 90, 91, a valley brake section TB with valley brakes 60, 61 and a direction track brake section RGB with direction track brakes 70 to 77 are recognizable.
  • Figure 1 Exemplary processes 100 ... 102 of a dismantling unit are shown, which are pushed over the hump by a pusher locomotive 110 or have been pushed off at a push-off point AP (which does not necessarily have to be at the mountain peak BG and is shown as an example for a process 102) and subsequently move along the hump system 10, driven by the acting force of gravity.
  • the control system for the valley brake platoon TB containing valley brakes 60 and 61, is located in Figure 1
  • a valley brake control unit 200 is indicated, which is connected to the valley brake assembly TB via an interface 211, which can be wired or wireless.
  • a hill brake control unit 250 is also indicated, which is connected to the hill brake assembly BB via an interface 251, which can be wired or wireless.
  • the directional track brake assembly RGB containing directional track brakes 70 to 77, is connected to a directional track brake control unit 220 via an interface 221.
  • Figure 1 only Only one interface each (211, 221, 251) between the respective brake assembly and the respective track brake control unit is shown as an example.
  • each track brake can be controlled individually. It is also possible to provide a separate control unit for each track brake instead of a single control unit for the entire brake assembly (not shown).
  • the valley brake control 200 is connected to a central control device 230 of the hump yard 10 via an interface 231, the hill brake control 250 via an interface 233, and the directional track brake control via an interface 232. All control devices are part of a computing environment RU that executes the process.
  • the hill brakes 90 and 91, the valley brakes 60 and 61, and the directional track brakes 70 to 77 it would of course also be possible, for example, for the hill brakes 90 and 91, the valley brakes 60 and 61, and the directional track brakes 70 to 77 to be directly connected to and controlled by the central control device 230 (not shown).
  • control parameters for the track brakes in the form of the hill brakes 90, 91, the valley brakes 60, 61, and the directional track brakes 70 to 77 of the hump yard 10 is carried out by considering and optimizing the respective speeds of the humps 100, 101, 102 across all brakes. In the described embodiment, it is assumed that all humps are intended for the directional track 50 and therefore pass the hill brake 91, the valley brake 60, and then the directional track brake 70 sequentially along their path.
  • the control unit formed by the central control device 230, the valley brake control 200 and the direction track brake control 220 has, in addition to hardware components, such as corresponding processors and memory units, software components, such as program modules for simulating the running behavior of the processes 100, 101.
  • the x-axis represents the path x of the processes taking place. To better illustrate this, the flow profile is shown.
  • Figure 1 in Figure 2 This is indicated again above the diagram. It clearly shows where the mountain peak BG and the track brakes 91, 60, 70-77 are located on the x-axis.
  • Time t is represented on the z-axis. Therefore, the arrow for advancing time points downwards in the drawing.
  • trumpets T1 ... T3 each consist of the flow paths (ZWL) of the drainage channels.
  • the flow path that defines the upper boundary of a trumpet in the diagram is defined by the first wheel of the drainage channel on the downhill side
  • the flow path that defines the lower boundary of trumpets T1 ... T3 is defined by the last wheel of the drainage channel on the uphill side. Therefore, each flow path begins at the starting point AP of drainage channel 100, AP101 of drainage channel 101, and AP102 of drainage channel 102. Consequently, an imaginary connecting line between the starting points of the respective flow paths in the diagram always results in a horizontal line, since the first and last wheels of the respective drainage channel are located at different points x along the drainage path at the same time.
  • the barrier triangles SD illustrate which dimensions must be considered.
  • the barrier triangles SD are right-angled and have a horizontal side that corresponds precisely to the length of the track brake. This is because the first wheel of the trailing vehicle may only reach the track brake once the last wheel of the leading vehicle has released it. Therefore, the time during which the last wheel of the leading vehicle is still in the track brake must not be included in the time buffer between the adjacent trumpets T1 and T2 or T2 and T3 representing the leading and trailing vehicles (if the sequences are not to catch up).
  • the horizontal line is therefore... Figure 2 with the length l91 of the mountain brake 91, the length l60 of the valley brake 60 and the length l70 of the direction track brake 70.
  • the vertical side of the triangle forms the time window ZF, during which there is reliably no operation in the relevant track brake. Considering the speed of the operations, this can be directly related to a required safety distance (speed multiplied by the time window yields the safety distance). Thus, with a required safety distance, there is also a critical time window ZFK between the respective leading and trailing wheels. Falling below this critical time window leads to a breach of the minimum required safety distance (if the operations are not intended to catch up) or, if deliberately breached, results in a catch-up process between the leading and trailing wheels (if a catch-up process between the relevant operations is acceptable or even desired).
  • Each point is shown hatched and, in the simulation, determines the time intervals at which successive runs are initiated, or, in other words, the time interval t that the initiation points AP100, AP101, and AP102 must have in both cases.
  • This time interval determines the throughput at the hump, because a train is initiated at the hump summit faster the longer the interval. The shorter the time intervals between the push-off points, the better the process can be. This clearly demonstrates that allowing catch-up processes can increase throughput.
  • the ZWL trumpets (determined as in EP 4328112 A1 (as described) a group of possible ZWLs, a possible catch-up process can take place in the hatched overlap area UE.
  • the overlap area UE clearly illustrates the potential of allowing catch-up processes according to the invention, because according to the prior art, the overlap area would have to be resolved at a loss of flow rate by venting the outlet 102 later so that its ZWL trumpet can be in Figure 2 shifts downwards until the overlap area disappears.
  • each solution found in this way must be subjected to an optimization of the push-off speed, which on the one hand takes into account the time intervals between the newly formed trumpets - for example, the time interval ZA between trumpet T1 and T2, which has so far been uncritical, can become the minimum time interval between the runs in the valley brake 60 and limit the temporal approximation (in this case, ⁇ t3 cannot be fully exploited as a temporal optimization potential for the push-off duration) - and on the other hand takes into account the possible change in the push-off speeds between the runs, which is limited by the locomotive characteristics.
  • FIG. 3 Various velocity profiles (v) of the discharges over the discharge path (x) are shown.
  • the values in meters refer to the first wheel on the downstream side of the respective discharge.
  • the values in meters/s are absolute velocities within the discharge system.
  • the values in meters for x and in meters/s for v serve only as an example and can, of course, take on different values in other discharge systems.
  • a first curve (1) shows the speed profile of the leading train.
  • a second curve (2) shows the speed profile of the trailing train. Comparing the speed developments of the leading and trailing trains, it becomes apparent that the speed of the leading train is much slower than that of the trailing train over the first 150 m shown. In this example, the destination ZO of the leading train is assumed to be at the 150 m mark on the direction track.
  • the speed of the leading object decreases significantly more slowly than that of the trailing object.
  • the pairing of trailing elements is defined as follows: the trailing element is designated as the "good runner” and the trailing element as the "bad runner.” This is also the reason why the bad-running trailing element is released from the track brake (not shown), which could be located at 0 m, for example, at a significantly higher speed than the good-running trailing element, so that, according to the invention, a catching-up process can take place on the open section of the trail before the target location ZO.
  • a coupling point KP For each speed difference (relative speed) resulting from variations in the run-out speeds of the leading and trailing elements from the track brake, a coupling point KP can be calculated. From the speeds and masses of the elements, a total momentum is also derived, which can be used to simulate the motion of the coupled element. In this way, the speed that the coupled element is expected to have at the destination ZO can be calculated. The sum of the speeds calculated as a function of the coupling point is then represented as the fifth curve 5 in Figure 3 This fifth path 5 intersects the third path 3 at 70 m. This means that before reaching this intersection point, the fifth path 5 is at or below the maximum permissible speed at the destination ZO, and consequently, these coupling points KP are permissible.
  • a process window PF is defined for the theoretically achievable permissible coupling points KP, whereby the process speeds must be selected such that the coupling point KP lies within this process window PF.
  • the selected coupling point KP does not lie in the boundary regions of the process window PF. These boundary regions can, for example, be between 10% and 25% of the width of the process window PF.
  • the process is schematically represented as a block diagram.
  • the process flow is divided into three sub-processes: one for measurement (MS), one for simulation of the process (SI), and one for control of the process (ST).
  • These sub-processes can run on one computer or on multiple computers.
  • the control sub-process (ST) can be performed on a brake control unit, and the simulation sub-process on a central computer with sufficient processing power for fast simulations.
  • the measurement sub-process (MS) can also be computer-assisted, or the measured values can be directly transmitted to the control unit, which then executes the control sub-process (ST).
  • process data for a train with unloaded unloading sequences A_DAT are first read in. Then, using this data and existing data describing the unloading system, a process simulation is performed in a first run as the simulation step of the unloading process A_SIM. From this process simulation, control data for the track brake control ST_DAT can be calculated and output to the ST control sub-process. This is already running when the process simulations are performed during the unloading of a dismantling unit in further runs (DL according to Figure 2 ) is repeated with updated sensor data.
  • the hump yard is controlled in a control step ST_A for the track brakes (and optionally also for points and other components of the hump yard) in such a way that, taking into account the specifications determined in the simulation step A_SIM, a sequence control with controlled overtaking of shunts with destinations on the same direction track can take place.
  • shunts with destinations on different direction tracks must not overtake each other and are controlled as, for example, in the EP 4328113 A1
  • a subsequent query step for the end of the process checks whether the execution process has finished. If this is reached, the process is stopped. Otherwise, the process is repeated by reading new control data (ST_DAT).
  • the process properties of the passing processes are measured sequentially in a measurement step for the process properties MS_A.
  • the collected measurement data MS_DAT is then output and read into the simulation sub-process.
  • a query is also performed to determine whether the process has reached its end. This is only the case if no further measurement data is to be read, thus terminating the process. Otherwise, the simulation step of the process A_SIM is repeated for all processes to be considered using updated measurement data MS_DAT.
  • the sub-procedure for measurement MS is carried out until all processes to be considered (measuring devices according to Figure 1 For example, if steps MST, AZ1, AZ2, AZ3 have passed, then a query step for the procedure regarding the end of STP? will cause the procedure to be stopped. Otherwise, another measurement step MS_A will be performed for a process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum rechnergestützten Steuern des Ablaufens von Abläufen in einer Ablaufanlage, bei dem zum Steuern der Ablaufgeschwindigkeit von Abläufen, die auf einem Ablaufweg zu einem Zielort (ZO) in der Ablaufanlage ablaufen, die Ablaufgeschwindigkeit während des Passierens von im Ablaufweg des jeweiligen Ablaufes liegenden Gleisbremsen reduziert wird. Für mindestens ein direkt aufeinanderfolgendes Paar von Abläufen, von denen der zuerst ablaufende Ablauf den Vorläufer (1) und der ihm nachfolgende Ablauf den Nachläufer (2) bildet, werden die Ablaufgeschwindigkeiten des Vorläufers und des Nachläufers rechnergestützt derart gesteuert, dass der Nachläufer den Vorläufer vor dem Laufziel an einem Kuppelort (KP) einholt. Der Nachläufer und der Vorläufer werden automatisch gekuppelt, sobald diese beiden Abläufe aufeinandertreffen. Ferner sind eine Rechenumgebung, ein Computerprogrammprodukt sowie ein computerlesbares Speichermedium umfasst.

Description

    Technisches Gebiet
  • Von der Erfindung ist ein Verfahren zum rechnergestützten Steuern des Ablaufens von Abläufen umfasst. Ferner ist von der Erfindung eine Rechenumgebung zur Steuerung von Abläufen umfasst. Ferner ist von der Erfindung ein Computerprogrammprodukt, enthaltend Programmbefehle, umfasst. Ferner ist von der Erfindung ein Computerlesbares Speichermedium, enthaltend Daten, umfasst.
    • Technischer Hintergrund
  • In rangiertechnischen Ablaufanlagen werden Wagen oder Wagengruppen, die auch als Abläufe bezeichnet werden, unter Nutzung der auf die Abläufe wirkenden Schwerkraft aus einem Berggleis in unterschiedliche Richtungsgleise sortiert. Im Sinne der Effizienz und Zuverlässigkeit erfolgt hierbei üblicherweise eine weitgehende Automatisierung des Betriebs der Ablaufanlage. Dabei erfolgt eine automatische Geschwindigkeitsbeeinflussung der Abläufe von Bremsstaffel (bestehend aus bergseitigen Bremsen) zu Bremsstaffel (bestehend aus talseitigen Bremsen). Hierdurch wird sichergestellt, dass durch die am Anfang des jeweiligen Richtungsgleises angeordnete Richtungsgleisbremse (welche als Beispiel für die talseitige Bremse dienen kann) unter allen in der Praxis üblicherweise auftretenden Umständen ein ausreichendes Abbremsen der Abläufe möglich ist.
  • Nach dem Stand der Technik werden beim Abdrücken von Abläufen über einen Ablaufberg die theoretisch möglichen Ablaufleistungen nicht ausgeschöpft. Das derzeit beste Verfahren beruht darauf, dass zugunsten der Homogenisierung der Ablaufvorgänge alle Abläufe auf das Laufverhalten des vergleichbar langsamsten Ablaufs reduziert werden, um Kollisionen zuverlässig zu vermeiden. Dabei kann die Bestimmung der erforderlichen Bremsleistung der einzelnen Gleisbremsen beginnend mit der am weitesten talwärts gelegenen Gleisbremse und anschließend schrittweise den bergwärts gelegenen Gleisbremsen erfolgen, wie in dem Dokument EP 2720926 B2 beschrieben.
  • In Ablaufanlagen wirkt der Nachlauf (d. h. die bezogen auf einen bestimmten Ablauf in der Ablauffolge später ablaufenden Abläufe) in das Richtungsgleis daher leistungsbegrenzend, da alle Abläufe, um alle betrieblichen Bedingungen zur Vermeidung von Auflaufstößen auf dem Ablaufweg (auch Einholen genannt) einzuhalten, erst am Zielort aufeinandertreffen dürfen. Andernfalls käme es beim Stoß auf der Ablaufstecke zu nicht erlaubten Relativgeschwindigkeiten und infolge des teilelastischen Stoßes einerseits zu unkontrolliertem Wiederbeschleunigen des gestoßenen Ablaufs mit unter Umständen zu hohen Auflaufgeschwindigkeiten am Laufziel und andererseits zur Unterschreitung der Ziellaufweite durch den stoßenden Ablauf. Insbesondere im Fall einer Ablaufreihenfolge von aufeinander folgenden Gutläufern (d. h. Abläufen mit im Vergleich zu Schlechtläufern besseren Laufeigenschaften aufgrund z. B. größerer Masse und/oder geringerem Laufwiderstand) und Schlechtläufen (d. h. Abläufen mit im Vergleich zu Gutläufern schlechteren Laufeigenschaften aufgrund z.B. geringerer Masse und/oder erhöhtem Laufwiderstand) erfordert diese Anforderung eine hohe Ablauffolgezeit an der letzten steuernden Bremse, da der voranlaufende Gutläufer zur Einhaltung der Zielgeschwindigkeit langsam aus der Bremse auslaufen muss, wogegen der nachfolgende Schlechtläufer schnell die Bremse verlassen muss, um das Laufziel überhaupt zu erreichen. Diese große Ablauffolgezeit verringert in vielen Fällen die Abdrückgeschwindigkeit am Berg und reduziert so die mögliche Ablaufleistung.
  • Ziel des Abdrückens in einer Ablaufanlage ist es demgemäß, alle Abläufe unter Einwirkung der Schwerkraft möglichst risiko- und stoßfrei vom Berg in die vorher ausgewählten Richtungsgleise zum jeweiligen Zielort laufen zu lassen. Basis dafür sind automatisch steuerbare Weichen und Bremsen, in Anlagen mit höherer Leistung werden diese ergänzt durch geschwindigkeitsgesteuerte Abdrücklokomotiven und Förderanlagen. Die Aufgabe der im Laufweg liegenden Bremsen ist es, die ablaufeigenen Besonderheiten bzgl. des Laufs durch die Verteilzone zu kompensieren, sodass der Abdrückvorgang infolge der Gleichmäßigkeit des Laufs aller Abläufe durch die Verteilzone bis in die Richtungsgleise beherrschbar bleibt, da ansonsten der Betrieb der Anlaufanlage durch einen Nothalt gestoppt werden muss.
  • Im Betrieb von Ablaufanlagen ist es üblich, im Fall eines Nothalts das Aufpuffern eines als Nachläufer laufenden Ablaufs auf einen in einer Bremse als Vorläufer festgebremsten (in der Bremse angehaltenen) Ablauf zuzulassen, unabhängig davon, ob dieser die beim Aufpuffern an sich zulässige Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Abläufen überschreitet. Auch wenn dies zu einer hohen Belastung der betroffenen Abläufe führen kann, wird die Maßnahme eines Nothalts durchgeführt, wenn andernfalls größere Schäden in der Ablaufanlage zu erwarten sind (beispielsweise, weil talwärts ein Ablauf entgleist ist, auf den kein weiterer Ablauf auflaufen soll).
  • In den Dokumenten EP 4328112 A1 und EP 4328113 A1 ist beispielsweise beschrieben, dass ein Verfahren zum rechnergestützten Simulieren und/oder Durchführen des Ablaufens einer Vielzahl von Abläufen in einer rangiertechnischen Ablaufanlage angewendet werden kann, um eine möglichst gute Ausnutzung der Sicherheitsreserven dahingehend zu erreichen, dass die Abläufe in möglichst kurzer Folge abgedrückt werden können. Damit lässt sich die Ablaufleistung einer Ablaufanlage in gewissem Maße steigern. Allerdings wird das beschriebene Problem dadurch nur gemildert, aber nicht aus dem Weg geräumt. Für eine näherungsweise Berechnung werden in der EP 4328112 A1 drei bekannte Verfahren erläutert.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die beschriebenen Probleme im Stand der Technik zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe, dass ein Verfahren zum rechnergestützten Steuern des Ablaufens von Abläufen in einer Ablaufanlage dahingehend verbessert wird, dass Sicherheitszuschläge in der zeitlichen Abfolge des Abdrückens von Abläufen in der Ablaufanlage möglichst klein gehalten werden können, um die Ablaufleistung zu steigern. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Speichermedium anzugeben, mit dem das verbesserte Verfahren durchführbar ist.
  • Beschrieben wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum rechnergestützten Steuern des Ablaufens von Abläufen in einer Ablaufanlage, bei dem zum Steuern der Ablaufgeschwindigkeit von Abläufen, die auf einem Ablaufweg zu einem Zielort in der Ablaufanlage ablaufen, die Ablaufgeschwindigkeit während des Passierens von im Ablaufweg des jeweiligen Ablaufes liegenden Gleisbremsen reduziert wird.
  • Der Zielort ist gewöhnlich der Ort im Richtungsgleis, an dem der betreffende Ablauf endgültig stehen bleiben soll. Idealerweise bildet der betreffende Ablauf am Zielort mit bereits abgelaufenen Abläufen einen Wagenverband. Jeder Ablauf hat somit einen individuellen Zielort auf dem Richtungsgleis. Um den Zielort zu erreichen, werden die Abläufe durch die Gleisbremsen abgebremst. Da die Bremsleistung der Gleisbremsen einstellbar ist, ist sie zur Steuerung der Ablaufgeschwindigkeit der Abläufe geeignet.
  • Rechnergestützt oder computerimplementiert ist eine Vorrichtung, wenn diese eine Rechenumgebung aufweist, oder ein Verfahren, wenn eine Rechenumgebung mindestens einen Verfahrensschritt des Verfahrens ausführt.
  • Eine Rechenumgebung ist eine IT-Infrastruktur, bestehend aus Funktionskomponenten wie Prozessoren, Speichereinheiten, Programmen und aus mit den Programmen zu verarbeitenden Daten, die zur Ausführung mindestens einer Applikation, die eine Aufgabe zu erfüllen hat, verwendet werden. Weitere Funktionskomponenten können aus Sensoren und Aktuatoren bestehen, welche eine Interaktion der Rechenumgebung mit der Außenwelt ermöglichen. Die IT-Infrastruktur kann auch als Netzwerk der genannten Funktionskomponenten organisiert sein.
  • Recheninstanzen bilden innerhalb einer Rechenumgebung funktionale Einheiten aus, die Applikationen (gegeben beispielsweise durch eine Anzahl von Programmmodulen) zugeordnet werden können und diese ausführen können. Diese funktionalen Einheiten bilden bei der Ausführung der Applikation physikalisch (beispielsweise Computer, Prozessor) und/oder virtuell (beispielsweise Programmmodul) in sich geschlossene Systeme.
  • Computer sind aus mehreren Funktionskomponenten bestehende elektronische Geräte mit Datenverarbeitungseigenschaften. Computer können beispielsweise Clients, Server, Handheld-Computer, Kommunikationsgeräte und andere elektronische Geräte zur Datenverarbeitung sein, die Prozessoren und Speichereinheiten aufweisen können und über Schnittstellen auch zu einem Netzwerk zusammengeschlossen sein können.
  • Prozessoren können beispielsweise Wandler, Sensoren zur Erzeugung von Messsignalen oder elektronische Schaltungen sein. Bei einem Prozessor kann es sich um einen Hauptprozessor (engl. Central Processing Unit, CPU), einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, oder einen digitalen Signalprozessor, möglicherweise in Kombination mit einer Speichereinheit zum Speichern von Programmbefehlen und Daten handeln. Auch kann unter einem Prozessor ein virtualisierter Prozessor oder eine Soft-CPU verstanden werden.
  • Speichereinheiten können auf computerlesbaren Speichern in Form von Arbeitsspeichern (engl. Random-Access Memory, RAM) oder Datenspeichern (Festplatte oder Datenträger) ausgeführt sein.
  • Programmmodule sind einzelne Software-Funktionseinheiten, die einen erfindungsgemäßen Programmablauf von Verfahrensschritten ermöglichen. Diese Software-Funktionseinheiten können in einem einzigen Computerprogramm oder in mehreren miteinander kommunizierenden Computerprogrammen verwirklicht sein. Die hierbei realisierten Schnittstellen können softwaretechnisch innerhalb eines einzigen Prozessors umgesetzt sein oder hardwaretechnisch, wenn mehrere Prozessoren zum Einsatz kommen.
  • Schnittstellen können hardwaretechnisch, beispielsweise kabelgebunden oder als Funkverbindung, oder softwaretechnisch, beispielsweise als Interaktion zwischen einzelnen Programmmodulen eines oder mehrerer Computerprogramme, realisiert sein und dienen einem Austausch von Daten vorzugsweise in Form von digitalen Datensätzen oder analogen Signalen.
  • Zur Vermeidung von Missverständnissen sei an dieser Stelle angemerkt, dass einzelne Anspruchsmerkmale mit kleinen lateinischen Buchstaben durchnummeriert werden, ohne dass dabei Rücksicht auf die Anspruchsnummerierung genommen wird. Dies bedeutet, dass jeder Buchstabe im gesamten Anspruchssatz nur einmal vorkommt, was eine eindeutige Adressierung der betreffenden Anspruchsmerkmale ohne Nennung der Anspruchsnummer ermöglicht. Deswegen kommt der Reihenfolge der Buchstaben jedoch keine Bedeutung zu.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass für mindestens ein direkt aufeinanderfolgendes Paar von Abläufen, von denen der zuerst ablaufende Ablauf den Vorläufer und der ihm nachfolgende Ablauf den Nachläufer bildet,
    1. a) die Ablaufgeschwindigkeiten des Vorläufers und des Nachläufers rechnergestützt derart gesteuert werden, dass der Nachläufer den Vorläufer vor ihrem Laufziel an einem Kuppelort einholt,
    2. b) der Nachläufer und der Vorläufer automatisch gekuppelt werden, sobald diese beiden Abläufe aufeinandertreffen.
  • Als Kuppelort im Sinne der Erfindung ist derjenige Ort auf dem Ablaufweg zu verstehen, an dem die betroffenen Abläufe, also der Vorläufer und der Nachläufer aufgrund eines Einholvorganges aneinanderstoßen und automatisch gekuppelt werden. In diesem Sinne bietet auch das letzte Laufziel des Ablaufs im Richtungsgleis, wo dieser seinen Ablaufweg beendet, die Möglichkeit, aufeinanderfolgende Abläufe automatisch zu kuppeln. Dieses letzte Laufziel wird in dieser Erfindungsbeschreibung auch als Zielort des Ablaufs bezeichnet. Für die Erfindung wesentlich sind allerdings auch Kuppelorte zwischen den einzelnen, Laufziele bildenden Gleisbremsen, an denen erfindungsgemäß die Abläufe im freien Lauf gekuppelt werden können.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein größerer Spielraum für die Ablaufplanung entsteht, der zu einer höheren Ablaufleistung führt. Eine Analyse von Ablaufvorgängen zeigt, dass für jeden Ablauf mangels bekannten Laufwiderstandes am Anfang des Ablaufens an jeder Gleisbremse ein Kontinuum von möglichen Auslaufgeschwindigkeiten und damit Zeitpunkten für den Einlauf in das nächste Laufziel entsteht (Laufziele ergeben sich jeweils durch die Gleisbremsen, wo die Ablaufgeschwindigkeit verringert werden kann und im Richtungsgleis, wo der Ablauf zum Stillstand kommen soll). An der darauffolgenden Gleisbremse wird jeder dieser möglichen Zeitpunkte Basis einer neuen Schar von Auslaufgeschwindigkeiten und damit Zeitdauern bis zum nächsten Laufziel. Die Vervielfachung der Lösungsmenge steigt mit Anzahl der Bremsenstaffeln von Gleisbremsen in der Ablaufanlage und der Anzahl der Abläufe einer abzudrückenden Zerlegeeinheit.
  • Eine Analyse von Ablaufvorgängen zeigt, dass für jeden Ablauf mangels bekannten Laufwiderstandes am Anfang des Ablaufens an jeder Gleisbremse ein Kontinuum von möglichen Auslaufgeschwindigkeiten und damit Zeitpunkten für den Einlauf in das nächste Laufziel entsteht (Laufziele ergeben sich jeweils durch die Gleisbremsen, wo die Ablaufgeschwindigkeit verringert werden kann und als Zielpunkt im Richtungsgleis, wo der Ablauf zum Stillstand kommen soll). An der darauffolgenden Gleisbremse wird jeder dieser möglichen Zeitpunkte Basis einer neuen Schar von Auslaufgeschwindigkeiten und damit Zeitdauern bis zum nächsten Laufziel. Die Vervielfachung der Lösungsmenge steigt mit Anzahl der Bremsenstaffeln und der Anzahl der Abläufe eines Zuges.
  • Allein die Auswahl einer Einlaufgeschwindigkeit für das nächste Laufziel sagt jedoch noch nichts über die spätere reale Laufzeit aus. Fällt der Laufwiderstand innerhalb des Konfidenzintervalles niedrig aus, so unterscheidet sich die Laufzeit bei Einhaltung der vorgegebenen Einlaufgeschwindigkeit deutlich von jener mit dem innerhalb des Konfidenzintervalles höchsten Laufwiderstand. Da sich alle wahren Laufzeiten nach dieser Methode also erst während des realen Durchlaufs ergeben, müssen nach dem Stand der Technik vorab in jedem Streckenabschnitt ausreichend Zeitreserven geschaffen werden, um unabhängig von den realen Laufwiderständen und damit realen Laufzeiten alle Einholvorgänge im gesamten Abdrückvorgang a priori zu verhindern. An dieser Stelle wird deutlich, dass die Zeitreserven verringert werden können, wenn Einholvorgänge zugelassen werden können. Der limitierende Faktor ist damit nicht die Forderung, dass keine Einholvorgänge erfolgen dürfen, sondern dass diese unter Beachtung einer maximal zulässigen Stoßgeschwindigkeit zwischen den Abläufen zugelassen werden. Hier setzt die Erfindung an, indem Einholvorgänge (d. h. Einholen des Vorläufers durch den Nachläufer) zugelassen und sogar gezielt geplant werden können. Damit können geringere Zeitreserven eingeplant werden, denn diese werden dann auf der Grundlage einer maximalen Relativgeschwindigkeit beim Einholvorgang berechnet und nicht aufgrund der Bedingung, dass ein Einholen komplett verhindert werden muss.
  • Wichtig zum Verständnis der Erfindung ist, dass ein gekoppelter Ablauf, also ein Ablauf, bei dem ein Einholvorgang zwischen Vorläufer und Nachläufer erfolgt ist, seinerseits einen Vorläufer bildet, wenn ihm ein Nachläufer folgt, und einen Nachläufer bildet, wenn ihm ein Vorläufer vorausfährt. Auf den gekuppelten Ablauf ist somit das Verfahren wiederum anwendbar. Mit anderen Worten kann es auf dem Ablaufweg hintereinander auch zu mehreren Einholvorgängen bei denselben Abläufen kommen, wodurch der während des Ablaufens gekuppelte Ablauf immer länger wird.
  • Insbesondere im Zuge der Einführung der digitalen automatischen Kupplung (DAC) besteht die Möglichkeit, die beiden Abläufe bereits vor dem Erreichen des Zielortes kontrolliert aufeinander laufen zu lassen. Infolge des dann stattfindenden Einkuppelns der DAC besteht erfindungsgemäß keine Gefahr von unkontrolliertem Stößen und Wiederbeschleunigen des gestoßenen Ablaufs. Dabei ist die notwendige Erfüllung der Anforderungen für den so entstehenden Auflaufstoß im freien Lauf zu beachten, die Auswirkung des Kuppel-Ortes auf die weitere Bewegung des neu geformten Ablaufes und sein korrektes Erreichen des ursprünglichen Zielortes.
  • Der Füllgrad von Richtungsgleisen kann eingeschränkt werden, wenn es zur Lückenbildung kommt, falls zum Beispiel ein Schlechtläufer sein Laufziel nicht erreicht hat. Dieses Problem konnte bisher nur durch den Einbau einer leistungsfähigen Förderanlage oder Räumanlage gelöst werden, eine technische Lösung, die jedoch aufgrund der sehr hohen Kosten für die Infrastruktur nur in Hochleistungsanlagen realisiert wird. In Ablaufanlagen ohne diese technischen Vorkehrungen muss in Betriebspausen die Lückenbildung durch Zusammenschieben der Abläufe durch eine Lok im Richtungsgleis aufgelöst werden. Der Vorteil der Erfindung besteht im Ergebnis darin, dass es auch in diesen Ablaufanlagen ohne Förderanlagen, typischerweise solchen mittlerer Ablaufleistung, möglich ist, die mögliche Leistungseinschränkung durch den Nachlauf von Abläufen in dasselbe Richtungsgleis zu reduzieren. In Anlagen mit installierter Förderanlage kann das Verfahren diese vorteilhaft durch die gezielte Bildung von gekuppelten Abläufen aus z.B. Einzelwagen oder Wagengruppen bei der Reduzierung von Langhüben unterstützen.
  • Beschrieben wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Rechenumgebung zur Steuerung von Abläufen einer Ablaufanlage. Gemäß diesem Aspekt ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass diese eingerichtet ist, zumindest den oben beschriebenen Schritt a) auszuführen. Die mit diesem Aspekt der Erfindung verbundenen Vorteile sind vorstehend bereits erläutert worden, wobei auf diese Vorteile verwiesen wird.
  • Beschrieben wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Computerprogrammprodukt, enthaltend Programmbefehle, die durch eine Rechenumgebung ausführbar sind. Gemäß diesem Aspekt ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest der oben beschriebene Schritt a) des Verfahrens ausgeführt wird.
  • Gemäß der Erfindung wird somit ein Programmmodule enthaltendes Computerprogrammprodukt mit Programmbefehlen beschrieben, wobei die Programmmodule in derselben Recheninstanz oder mehreren Recheninstanzen der Rechenumgebung laufen können. Mittels des Computerprogrammproduktes, das ein Computerprogramm oder mehrere Computerprogramme umfassen kann, sind jeweils das erfindungsgemäße Verfahren und/oder dessen Ausführungsbeispiele ausführbar und mit der Ausführung werden die vorstehend beschriebenen Vorteile erreicht.
  • Beschrieben wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein computerlesbares Speichermedium, enthaltend Daten, welche als Datensätze vom Speichermedium gespeichert werden. Gemäß diesem Aspekt ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Datensätze das vorstehend beschriebene Computerprogrammprodukt nach dem letzten voranstehenden Anspruch ausführbar machen.
  • Darüber hinaus wird somit eine Bereitstellungsvorrichtung zum Speichern und/oder Bereitstellen des Computerprogramms in Form eines computerlesbaren Speichermediums beschrieben. Die Bereitstellungsvorrichtung ist beispielsweise eine Speichereinheit, die das Computerprogramm speichert und zum Abruf bereitstellt. Alternativ oder zusätzlich ist die Bereitstellungsvorrichtung ein Netzwerkdienst, ein Computersystem, ein Serversystem, insbesondere ein verteiltes, beispielsweise cloudbasiertes Computersystem oder virtuelles Rechnersystem, welches das Computerprogramm auf einem computerlesbaren Speichermedium speichert und vorzugsweise in Form eines Datenstroms bereitstellt.
  • Die Bereitstellung erfolgt in Form von Programmmodule beschreibenden Programmdatensätzen als Datei, insbesondere als Downloaddatei, oder als Datenstrom, insbesondere als Downloaddatenstrom, des Computerprogrammproduktes. Das Computerprogrammprodukt wird beispielsweise unter Verwendung der Bereitstellungsvorrichtung in eine Rechenumgebung übertragen, sodass das erfindungsgemäße Verfahren in einer Recheninstanz oder mehreren Recheninstanzen dieser Rechenumgebung zur Ausführung gebracht werden kann.
    • Ausgestaltungen der Erfindung
  • Weiterbildungen der Erfindung beschreibende Varianten werden nachfolgend ohne Beschränkung des grundlegenden Gedankens der Erfindung erläutert.
  • Gemäß einer Variante sind die oben erklärten Aspekte der Erfindung dadurch bestimmt, dass
    • c) geprüft wird, ob der Vorläufer und der Nachläufer ihren Zielort im selben Richtungsgleis haben,
    • d) für den Fall, dass der Vorläufer und der Nachläufer nicht ihren Zielort im selben Richtungsgleis haben, die Ablaufgeschwindigkeiten dieser beiden Abläufe derart gesteuert werden, dass der Nachläufer den Vorläufer auf einem gemeinsamen Abschnitt ihres Ablaufweges nicht einholt,
    • e) und für den Fall, dass der Vorläufer und der Nachläufer ihren Zielort im selben Richtungsgleis haben, die vorstehend erläuterten Schritte a) und b) durchgeführt werden.
  • Ein Vorteil dieser Variante besteht darin, dass das erfindungsgemäße Verfahren nur dann angewendet wird, wenn ein Einholvorgang zwei Abläufe mit Zielorten für dasselbe Richtungsgleis betrifft. Nur dann kann nämlich sichergestellt werden, dass der entstehende Wagenverband (nämlich der gekuppelte Ablauf) im Richtungsgleis nur Abläufe enthält, die diesem vorher auch zugeordnet wurden. Demgegenüber sollen Abläufe, die in unterschiedliche Richtungsgleise ablaufen sollen, sich nicht einholen. Der Aufwand, diese anschließend wieder zu trennen, wäre höher als die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Erhöhung der Ablaufleistung.
  • Gemäß einer Variante sind die oben erklärten Aspekte der Erfindung dadurch bestimmt, dass
    • f) für den oben beschriebenen Fall e) geprüft wird, ob die beiden Abläufe innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite ein ähnliches oder dasselbe Beschleunigungsverhalten auf dem Ablaufweg aufweisen,
    • g) für den Fall, die beiden Abläufe innerhalb der vorgegebenen Bandbreite ein ähnliches oder dasselbe Beschleunigungsverhalten aufweisen, die Ablaufgeschwindigkeit der beiden Abläufe derart gesteuert werden, dass der Nachläufer den Vorläufer auf ihrem gemeinsamen Ablaufweg erst am Zielort einholt,
    • h) und für den Fall, dass die beiden Abläufe innerhalb der vorgegebenen Bandbreite kein ähnliches oder dasselbe Beschleunigungsverhalten aufweisen, die Schritte a) und b) gemäß Anspruch 1 durchgeführt werden.
  • Ein Vorteil dieser Variante besteht darin, dass eine Unterscheidung getroffen wird, ob eine Steigerung der Ablaufleistung durch einen Einholvorgang überhaupt erreicht werden kann. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass auch ein kontrollierter Einholvorgang mit erfindungsgemäßem Kuppeln auf freier Strecke ein gewisses Risiko beinhaltet, so dass darauf verzichtet werden kann, wenn ein Paar aufeinanderfolgender Abläufe (Vorläufer und Nachläufer) mit einer ähnlichen Geschwindigkeit ablaufen und deswegen eine Steigerung der Ablaufleistung aufgrund eines Einholvorgangs kaum oder nicht erreicht werden kann.
  • Laufen der Vorläufer und der Nachläufer mit unterschiedlichen Laufeigenschaften, was bedeutet, dass diese jeweils ein unterschiedliches Beschleunigungsverhalten zeigen (wobei die Beschleunigung meist negative Werte aber auch positive Werte haben kann), ist es jedoch möglich, einen Einholvorgang durch gezielte Ansteuerung der Gleisbremsen zu erzwingen. In einem solchen Fall wird zusätzlich der Vorteil erreicht, dass der so gebildete gekoppelte Ablauf ein Beschleunigungsverhalten erhält, welches zwischen dem des Gutläufers und dem des Schlechtläufers liegt. Anders ausgedrückt könnte man sagen, dass der Gutläufer den Schlechtläufer mitnimmt und damit dessen schlechtes Beschleunigungsverhalten verbessert. Dafür muss der Gutläufer dann weniger abgebremst werden, da er durch den Schlechtläufer abgebremst wird. Wird ein solches Ergebnis durch einen Einholvorgang auf freier Strecke erreicht, so kann bei der Steuerung der Ablaufanlage in der zeitlichen Folge auch ein schnelleres Ablaufen des Nachlaufes erreicht werden. Zumindest Abläufe, die noch nicht abgedrückt wurden, können als Reaktion mit einer gesteigerten Ablaufleistung, also mit geringeren Sicherheitsreserven und damit schneller und oder früher abgedrückt werden. Dies setzt eine entsprechende Steuerung der Abdrücklokomotive voraus.
  • Gemäß einer Variante sind die oben erklärten Aspekte der Erfindung dadurch bestimmt, dass
    • i) für den oben beschriebenen Fall h) ermittelt wird, welcher der beiden Abläufe ein Gutläufer und welcher der beiden Abläufe ein Schlechtläufer ist,
    • j) für den Fall, dass der Vorläufer der Gutläufer und der Nachläufer der Schlechtläufer ist, der Gutläufer so viel abgebremst wird, dass der Schlechtläufer den Gutläufer vor dem Laufziel einholt,
    • k) und für den Fall, dass der Vorläufer der Schlechtläufer und der Nachläufer der Gutläufer ist, der Gutläufer so wenig abgebremst wird, dass der Gutläufer den Schlechtläufer vor dem Laufziel einholt.
  • Ein Vorteil dieser Variante besteht darin, dass ein Einholvorgang auch erzwungen werden kann, wenn der Gutläufer dem Schlechtläufer vorausfährt. Ohne ein gezieltes Eingreifen durch Ansteuerung der Gleisbremsen wäre es sonst nur möglich, dass der Gutläufer den Schlechtläufer einholt, weil dieser ein günstigeres Beschleunigungsverhalten aufzeigt. Es hat sich allerdings gezeigt, dass es auch zu einer Steigerung der Ablaufleistung führen kann, wenn ein Gutläufer so stark abgebremst wird, dass dieser durch einen Schlechtläufer eingeholt wird. Dieses an sich überraschende Ergebnis kann dadurch erklärt werden, dass der Gutläufer nach dem Einholvorgang, wie oben beschrieben, den Schlechtläufer mitnimmt und sich damit die Laufeigenschaften des gekoppelten Ablaufes im Vergleich zum Schlechtläufer verbessern, sodass letzterer sein Laufziel schneller erreicht und der Nachlauf daher mit einer höheren Ablaufleistung ablaufen kann.
  • Gemäß einer Variante sind die oben erklärten Aspekte der Erfindung dadurch bestimmt, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen Nachläufer und Vorläufer beim Aufeinandertreffen einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet.
  • Ein Vorteil dieser Variante besteht darin, dass vorgegeben werden kann, welche Belastungen beim Einholvorgang für die Abläufe höchstens auftreten sollen. Je höher die Relativgeschwindigkeit sein kann, die der Grenzwert vorgibt, desto höher sind potenziell auch die Belastungen, die auf die Abläufe wirken. Es ist dabei auch möglich, den Grenzwert selbst variabel vorzugeben, so dass in Betriebszeiten mit einem hohen Bedarf (d. h. zum Beispiel mindestens eine, mindestens zwei oder viele in der Ablaufanlage auf ein Ablaufen wartende Zerlegeeinheiten) ein höherer Grenzwert verwendet wird als in Betriebszeiten mit einem geringeren Bedarf (d. h. zum Beispiel keine, eine oder nur wenige in der Ablaufanlage auf ein Ablaufen wartende Zerlegeeinheiten).
  • Gemäß einer Variante sind die oben erklärten Aspekte der Erfindung dadurch bestimmt, dass für den Fall eines erforderlichen Nothalts der Ablaufanlage
    • l) unabhängig von einer realisierbaren Relativgeschwindigkeit zwischen Nachläufer und Vorläufer beim Aufeinandertreffen die oben genannten Schritte a) und b) durchgeführt werden,
    • m) der gekuppelte Ablauf in einer auf dem verbleibenden Ablaufweg gelegenen Gleisbremse festgebremst wird.
  • Eine weitere mögliche Verwendung des Verfahrens besteht also darin, im Fall eines Nothalts das an sich bekannte Aufpuffern eines schnell laufenden Ablaufs auf einen in einer Bremse festgebremsten Ablauf durch das erfindungsgemäße Ankuppeln im freien Lauf zu ersetzen, sodass stattdessen der neu gebildete Gesamtablauf in der Folgebremse ohne das zu schnelle materialschädigende Aufpuffern festgebremst werden kann.
  • Ein Vorteil dieser Variante besteht darin, dass die auf die Abläufe wirkenden Stoßkräfte auf das in der vorliegenden Situation machbare Minimum reduziert werden können, wodurch die Materialbelastung verringert wird. Es kann auch vorgesehen werden, dass im Falle eines Nothalts geltende Grenzwerte für die Relativgeschwindigkeit außer Kraft gesetzt werden (d. h. nicht berücksichtigt werden müssen). Hintergrund dieser Maßnahme ist, dass selbst ein Einholvorgang mit einer Stoßgeschwindigkeit oberhalb dieses Grenzwertes immer noch eine geringere Belastung darstellt als das Aufpuffern eines Nachfolgers auf einen bereits stehenden, in der Bremse festgebremsten Vorgänger.
  • Gemäß einer Variante sind die oben erklärten Aspekte der Erfindung dadurch bestimmt, dass zum Bestimmen von Steuerparametern der Gleisbremsen eine rechnergestützte Simulation des Ablaufens der Abläufe in der Ablaufanlage durchgeführt wird.
  • Ein Vorteil dieser Variante besteht darin, dass eine Simulation eine rechnergestützte Erfassung der, wie im Folgenden noch näher erläutert wird, komplexen Vorgänge in der Ablaufanlage ermöglicht. Eine rechnergestützte Steuerung ermöglicht es vorteilhaft, eine Steuerung der Abläufe noch während ihres Ablaufens zu optimieren, sobald eine Einschätzung ihres Laufwiderstands auf Grund einer Simulation möglich ist.
  • Gemäß einer Variante sind die oben erklärten Aspekte der Erfindung dadurch bestimmt, dass bei der Simulation
    • n) für den Vorläufer und den Nachläufer jeweils eine Zeit-Weg-Linie berechnet wird, o) potenzielle Kuppelorte entlang der Zeit-Weg-Linie unter Berücksichtigung des Laufwiderstands des Vorläufers und des Nachläufers sowie des Grenzwertes für die Relativgeschwindigkeit berechnet werden, wobei diese Kuppelorte in einem zulässigen Abschnitt für Kuppelorte auf dem Ablaufweg liegen.
    • p) ein potenzieller Kuppelort ausgewählt wird und der Schritt a) derart ausgeführt wird, dass der Nachläufer den Vorläufer an diesem ausgewählten Kuppelort einholt.
  • Die Zeit-Weg-Linie beschreibt das Zeit-Weg-Verhalten des betreffenden Ablaufes, also das Verhalten des Ablaufes dahingehend, wann der Ablauf welchen Ort des Ablaufweges passiert. Die Berechnung der Zeit-Weg-Linie bedeutet nicht zwangsläufig, dass diese in einem zweidimensionalen Koordinatensystem dargestellt wird, obwohl dies zur Veranschaulichung insbesondere für das Betriebspersonal erfolgen kann. Für die Simulation genügt es jedoch, dass die Zeit-Weg-Linie in einer für eine rechnergestützte Verarbeitung geeigneten Weise (tabellarisch oder als Funktion) beschrieben wird.
  • Die potenziellen Kuppelorte liegen in einem Abschnitt für Kuppelorte, die einen Teil des Ablaufweges bilden. Mit anderen Worten gibt es normalerweise aufgrund eines Spielraums bei der Steuerung der Abläufe durch die Gleisbremsen eine Schar von möglichen Kuppelorten, welche in dem genannten Abschnitt liegen. Theoretisch sind dies unendlich viele Kuppelorte, jedoch reicht es bei der praktischen Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus, wenn eine hinreichend große Anzahl von potenziellen Kuppelorten berechnet wird, wobei diese Anzahl ausreicht, um die Ausdehnung des Abschnittes abschätzen zu können.
  • Ein Algorithmus bestimmt aus den Bedingungen für das korrekte Erreichen des automatisch gekuppelten und damit neu zusammengesetzten Ablaufs am Zielort mehrere Zeit-Weg-Linien bis dorthin, wo durch eine vollautomatisierte Steuerung der Gleisbremsen ein Zulassen von Einholvorgängen möglich wird. Für jeden potenziellen Kuppelort entlang dieser Kurve kann es entsprechend seiner Geschwindigkeit eine Schar von Möglichkeiten für die lokalen Realtivgeschwindigkeiten der beteiligten Abläufe geben. Diese werden jeweils bei einer (erlaubten) Relativgeschwindigkeit gekoppelt (diese Realtivgeschwindigkeit wird auch als Stoßgeschwindigkeit bezeichnet). Die Zusammenfassung aller Orte, für die es erlaubte lokale Stoßgeschwindigkeiten der Abläufe gibt, die auch durch erlaubte Auslaufgeschwindigkeiten aus den steuernden Gleisbremsen erreicht werden können, bildet den besagten Abschnitt der möglichen Kuppelorte im Ablaufweg. Diese Zusammenfassung wird auch als Lösungsraum bezeichnet.
  • Gemäß einer Variante sind die oben erklärten Aspekte der Erfindung dadurch bestimmt, dass
    • q) jeweils eine Zeit-Weg-Linie des gekuppelten Ablaufes für eine Vielzahl von potenziellen Kuppelorten in dem zulässigen Bereich berechnet wird,
    • r) derjenige potenzielle Kuppelort ausgewählt wird, mit dessen zugehöriger Zeit-Weg-Linie der frühestmögliche Zeitpunkt des Beendens des Ablaufens aller Abläufe der Zerlegeeinheit erreicht wird.
  • Aus dem oben erwähnten Lösungsraum kann mit anderen Worten die Lösung für die Steuerung der Gleisbremsen gewählt werden, die einerseits die Ablauffolgezeit an den Gleisbremsen reduzieren soll und andererseits stabil gegenüber Steuerungsungenauigkeiten und Abweichungen im Realbetrieb sein muss. Hier muss ein technischer Kompromiss gefunden werden. Faktisch werden für den jeweiligen Vorläufer und den Nachfolger paarweise jene Auslaufgeschwindigkeiten gewählt, die eine ausreichende Verkürzung der Ablauffolgezeit ermöglichen und für ein mögliches Überschreiten dieser Zeit im realen Laufverhalten genügend Reserven an möglichen Auslaufgeschwindigkeiten für den Nachläufer bieten, wobei die Reserven das korrekte Bilden des Gesamtablaufs im Richtungsgleis gewährleisten. Da bis auf den ersten Ablauf und den letzten Ablauf einer abgedrückten Zerlegeeinheit jeder Ablauf einen Vorläufer und einen Nachläufer hat, muss jeder Ablauf paarweise als Vorläufer und als Nachläufer behandelt werden.
  • Dies macht deutlich, dass jede für ein Paar von Abläufen, bestehend aus Vorläufer und Nachläufer, gefundene Lösung sich auf den Spielraum bei der Steuerung der jeweils benachbarten Paare von Abläufen auswirkt. Das Auffinden einer Lösung stellt sich somit als Optimierungsproblem dar, wobei das Optimierungsziel eine möglichst hohe Ablaufleistung ist. Die Ablaufleistung steigt dabei, wenn die Summe der Ablauffolgezeiten zwischen den Abläufen eines Wagenverbandes (auch Zerlegeeinheit genannt) möglichst gering ist, somit frühestmögliche Zeitpunkt des Beendens des Ablaufens aller Abläufe der Zerlegeeinheit (hierbei handelt es sich um ein gefundenes Optimum, zumindest ein lokales Optimum). Derartige Optimierungsaufgaben können trotz ihrer Komplexität in an sich bekannter Weise durch Optimierungsprogramme, sogenannte Solver gelöst werden.
  • Gemäß einer Variante sind die oben erklärten Aspekte der Erfindung dadurch bestimmt, dass bei dem oben genannten Schritt r) zumindest ein Vorläufer und/oder ein Nachläufer des gekuppelten Ablaufes, vorzugsweise alle Abläufe einer durch eine Abdrücklokomotive abgedrückten Zerlegeeinheit berücksichtigt werden.
  • Ein Vorteil dieser Variante besteht darin, dass die positive Auswirkung eines Einholvorgangs zwischen einem Vorläufer und einen Nachläufer und das anschließende gemeinsame, gegebenenfalls schnellere Ablaufen in der Simulation für den Nachlauf des Nachläufers berücksichtigt werden kann. Dies bedeutet konkret, dass für den Nachlauf eine verbesserte Ablaufleistung geplant werden kann, wenn die Sicherheitsreserven des betreffenden Vorläufers und Nachläufers nicht ausgeschöpft wurden und daher den nachfolgenden Abläufen des Nachlaufs zur Verfügung gestellt werden können. Eine Simulation ermöglicht es dabei vorteilhaft, die Rechenzeiten für eine Anpassung der Steuerung des Ablaufvorganges zeitnah während Durchführung des Ablaufvorgangs neu zu berechnen und damit flexibel auf Umstände reagieren zu können, die die Ablaufleistung am Ablaufberg für die gerade ablaufende Zerlegeeinheit verbessern.
    • Exemplarische Ausführungsbeispiele der Zeichnung
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind in den einzelnen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben.
  • Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Varianten der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Komponenten auch mit den vorstehend beschriebenen Varianten der Erfindung kombinierbar.
    • Figur 1 zeigt in einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel einer Ablaufanlage mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rechenumgebung, in der ein Computerprogramm zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens installiert ist, mit ihren Wirkzusammenhängen zwischen den zum Einsatz kommenden Funktionskomponenten schematisch.
    • Figur 2 zeigt in einem exemplarischen Zeit-Weg-Diagramme ZWL als Ergebnis einer Simulation eines beispielhaften Ablaufvorganges einer Zerlegeeinheit gemäß Figur 1.
    • Figur 3 zeigt in einem Diagramm den Verlauf der Geschwindigkeit eines Gutläufers und eines Schlechtläufers in Abhängigkeit vom Ablaufweg und daraus berechnete mögliche Kuppelorte für das erfindungsgemäße Kuppeln auf dem Ablaufweg.
    • Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als Flussdiagramm, wobei die gezeigten Verfahrensschritte einzeln oder in Gruppen durch Programmmodule verwirklicht sein können und wobei die Recheninstanzen und Schnittstellen gemäß Figur 2 beispielhaft angedeutet sind.
    Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Figur 1 zeigt in einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel einer Ablaufanlage 10 mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, in der ein Computerprogramm zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens installiert ist. Dabei stellt der obere Teil der Figur 1 das Gleisbild der Ablaufanlage 10 und der untere Teil der Figur das Gefälleprofil beziehungsweise einen Längsschnitt der Ablaufanlage 10 dar.
  • Entsprechend der Darstellung der Figur 1 weist die Ablaufanlage 10, die Bestandteil einer rangiertechnischen Anlage des schienengebundenen Verkehrs ist, ausgehend von einem Berggipfel BG eine Ablauframpe 20 auf, an die sich eine Zwischenneigung 30, eine Verteilweichen 80bis 86 aufweisende Verteilzone 40 sowie Richtungsgleise 50 bis 57 anschließen. Darüber hinaus sind in Figur 1 Gleisbremsen in Form einer Bergbremsstaffel BB mit Bergbremsen 90, 91, eine Talbremsstaffel TB mit Talbremsen 60, 61 und eine Richtungsgleisbremsstaffel RGB mit Richtungsgleisbremsen 70 bis 77 erkennbar.
  • Neben den genannten Komponenten der Ablaufanlage 10 sind in Figur 1 exemplarisch Abläufe 100 ... 102 einer Zerlegeeinheit dargestellt, die von einer Abdrücklokomotive 110 über den Ablaufberg geschoben beziehungsweise an einem Abdrückpunkt AP (der nicht zwangsläufig am Berggipfel BG liegen muss und exemplarisch für einen Ablauf 102 dargestellt ist) abgedrückt worden sind und sich in der Folge, angetrieben durch die einwirkende Schwerkraft, entlang der Ablaufanlage 10 bewegen.
  • Zur Steuerung der Talbremsstaffel TB, enthaltend die Talbremsen 60 und 61 ist in Figur 1 eine Talbremsensteuerung 200 angedeutet, die über eine Schnittstelle 211, die drahtgebunden oder auch drahtlos ausgeführt sein kann, an die Talbremsstaffel TB angebunden ist. Zur Steuerung der Bergbremsstaffel BB, enthaltend die Bergbremsen 90 und 91 ist des Weiteren eine Bergbremsensteuerung 250 angedeutet, die über eine Schnittstelle 251, die drahtgebunden oder auch drahtlos ausgeführt sein kann, an die Bergbremsstaffel BB angebunden ist. In entsprechender Weise ist die Richtungsgleisbremsstaffel RGB, enthaltend die Richtungsgleisbremsen 70 bis 77über eine Schnittstelle 221 an eine Richtungsgleisbremsensteuerung 220 angebunden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hierbei in Figur 1 lediglich exemplarisch jeweils nur eine Schnittstelle 211, 221, 251 zwischen der jeweiligen Bremsstaffel und der jeweiligen Gleisbremsensteuerung gezeigt. Selbstverständlich kann jede Gleisbremse angesteuert werden. Auch ist es möglich, für jede Gleisbremse eine gesonderte Steuerung vorzusehen und nicht jeweils eine gemeinsame Steuerung für die ganze Bremsstaffel (nicht dargestellt).
  • Die Talbremsensteuerung 200 ist über eine Schnittstelle 231, die Bergbremssteuerung 250 ist über eine Schnittstelle 233 und die Richtungsgleisbremsensteuerung ist über eine Schnittstelle 232 mit einer zentralen Steuervorrichtung 230 der Ablaufanlage 10 verbunden. Alle Steuervorrichtungen sind Teil einer das Verfahren durchführenden Rechenumgebung RU. Dies bedeutet, dass durch die Komponenten 200, 220, 230 und 250 insgesamt eine Steuereinrichtung zum Steuern der Gleisbremsen, also der Bergbremsen 90, 91, Talbremsen 60, 61 sowie der Richtungsgleisbremsen 70 bis 77, in Form eines verteilten Steuerungssystems gebildet wird. Alternativ hierzu wäre es selbstverständlich beispielsweise auch möglich, dass die Bergbremsen 90, 91, die Talbremsen 60, 61 sowie die Richtungsgleisbremsen 70 bis 77 unmittelbar mit der zentralen Steuervorrichtung 230 verbunden sind und gesteuert werden (nicht dargestellt).
  • Die Ermittlung von Steuerparametern für die Gleisbremsen in Form der Bergbremsen 90, 91, der Talbremsen 60, 61 sowie der Richtungsgleisbremsen 70 bis 77 der Ablaufanlage 10 erfolgt derart, dass eine bremsübergreifende Betrachtung beziehungsweise Optimierung der jeweiligen Geschwindigkeiten der Abläufe 100, 101, 102 vorgenommen wird. Im Rahmen des beschriebenen Ausführungsbeispiels sei hierbei angenommen, dass alle Abläufe für das Richtungsgleis 50 bestimmt sind und daher auf ihrem Laufweg nacheinander die Bergbremse 91, die Talbremse 60 und anschließend die Richtungsgleisbremse 70 passieren.
  • Zwecks Durchführung des Verfahrens weist die durch die zentrale Steuervorrichtung 230, die Talbremsensteuerung 200 sowie die Richtungsgleisbremsensteuerung 220gebildete Steuereinrichtung neben hardwaretechnischen Komponenten, etwa in Form entsprechender Prozessoren und Speichereinheiten, weiterhin softwaretechnische Komponenten, etwa in Form von Programmmodulen zur Simulation des Laufverhaltens der Abläufe 100, 101, auf.
  • In Figur 2 sind exemplarisch die Zeit-Weg-Linien ZWL von den Abläufen 100, 101 und 102 dargestellt. Es ist eine Simulation dargestellt, die nach der Erfindung erstellt wurde. In jeder Simulation wird der komplette Ablaufvorgang der drei Abläufe 100, 101, 102 in einem Durchlauf DL mindestens einmal durchgerechnet, bei Bedarf zumindest teilweise auch mehrfach (wenn Korrekturen notwendig werden, die die simulierte Lösung naher an das aufzufindende Optimum heranbringen).
  • Auf der x-Achse ist der Ablaufweg x der ablaufenden Abläufe dargestellt. Um dies besser zu verdeutlichen, ist das Ablaufprofil aus Figur 1 in Figur 2 noch einmal oberhalb des Diagramms angedeutet. Hierbei wird deutlich, wo auf der x-Achse der Berggipfel BG sowie die Gleisbremsen 91, 60, 70 - 77 liegen. Auf der z-Achse ist die Zeit t dargestellt. Deswegen ist der Pfeil für die fortschreitende Zeit in der Zeichnung nach unten gerichtet.
  • Um Figur 2 besser erläutern zu können, sind die verschiedenen berechneten Trompeten durchnummeriert, von T1 bis T3. Die Trompeten T1 ... T3 bestehen jeweils aus den ZWL der Abläufe. Die ZWL, die eine Trompete in der Zeichnung nach oben begrenzt, wird durch das jeweils talseitige erste Rad des Ablaufes beschrieben und die ZWL, die die Trompete T1 ... T3 nach unten hin begrenzt, durch das jeweils bergseitige letzte Rad des Ablaufs, sodass diese ZWL jeweils am Abdrückpunkt AP des Ablaufes AP100 des Ablaufes 100, AP101 des Ablaufs 101 und AP102 des Ablaufs 102 beginnt. Daher ergibt eine gedachte Verbindungslinie zwischen den Anfangspunkten der jeweiligen ZWL in dem Diagramm immer eine Waagerechte, da sich das erste sowie letzte Rad des betreffenden Ablaufes zum gleichen Zeitpunkt an unterschiedlichen Stellen x des Ablaufweges befinden.
  • Aufgrund der Unsicherheiten bei der Ablaufplanung, die bei der Simulation berücksichtigt werden, weiten sich die Trompeten T1 ... T3 bei fortschreitendem Ablaufen immer weiter auf. Deswegen würden waagerechte Linien in der fortschreitenden Trompete T1 ... T3 selbstverständlich eine größere Länge ergeben als die tatsächliche Länge des bzw. genau gesagt die tatsächliche Länge zwischen dem ersten und letzten Rad des betreffenden Ablaufs (Überhänge können, wie bereits erwähnt, durch größere Sicherheitsabstände berücksichtigt werden).
  • Da sich beim fortschreitenden Ablauf der Bereich des Ablaufweges, in dem sich jeweils das erste bzw. letzte Rad des betreffenden Ablaufs befindet, vergrößert, verringert sich demgegenüber der Bereich des Ablaufweges zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abläufen, der sich zuverlässig zwischen den Abläufen mindestens befindet. Dies lässt sich Figur 2 eindeutig im dargestellten Durchlauf DL der Simulation entnehmen, wenn man die Bereiche zwischen den Trompeten T1 ...T3 betrachtet, in denen Sperrdreiecke SD eingezeichnet sind. Für eine Betrachtung der Simulationsergebnisse dahingehend, dass Einholvorgänge bei jeweils aufeinanderfolgenden Abläufen, also dem Vorläufer und dem zugehörigen Nachläufer, verhindert oder zugelassen werden sollen, sind also die Bereiche zwischen den Trompeten T1 ... T3 maßgeblich.
  • Die Sperrdreiecke SD veranschaulichen hierbei, welche Größen hierbei zu berücksichtigen sind. Die Sperrdreiecke SD sind rechtwinklig und haben eine waagerechte Seite, die gerade der Länge der Gleisbremse entspricht. Dies liegt daran, dass das erste Rad des Nachläufers die Gleisbremse erst erreichen darf, wenn das letzte Rad des Vorläufers diese wieder verlassen hat. Deswegen darf die Zeit, in der sich das letzte Rad des Vorläufers noch in der Gleisbremse befindet, nicht in die Zeitreserve zwischen dem Vorläufer und dem Nachläufer repräsentierenden benachbarten Trompeten T1 und T2 bzw. T2 und T3 eingerechnet werden (wenn sich die Abläufe nicht einholen sollen). Die waagerechte Linie wird daher in Figur 2 mit der Länge l91 der Bergbremse 91 der Länge l60 der Talbremse 60 sowie der Länge l70 der Richtungsgleisbremse 70 bezeichnet.
  • Die senkrechte Dreiecksseite bildet das Zeitfenster ZF, in dem zuverlässig kein Ablauf in der betreffenden Gleisbremse ist. Unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit der Abläufe lässt sich diese direkt mit einem erforderlichen Sicherheitsabstand in Beziehung setzen (Geschwindigkeit multipliziert mit dem Zeitfenster ergibt den Sicherheitsabstand). Somit gibt es bei einem geforderten Sicherheitsabstand auch ein kritisches Zeitfenster ZFK zwischen dem jeweiligen Vorläufer und Nachläufer, dessen Unterschreiten zu einer Unterschreitung des minimal geforderten Sicherheitsabstands führt (für den Fall, dass sich die Abläufe nicht einholen sollen) oder bei gezielter Unterschreitung zu einem Einholvorgang zwischen Vorläufer und Nachläufer führt (für den Fall, dass ein Einholvorgang zwischen den betreffenden Abläufen hingenommen werden kann oder sogar herbeigeführt werden soll). Dieses ist in Figur 2 jeweils schraffiert dargestellt und ist in der Simulation bestimmend dafür, in welchen Zeitabständen aufeinanderfolgende Abläufe abgedrückt werden, oder, anders ausgedrückt, welchen zeitlichen Abstand t die Abdrückpunkte AP100, AP101, AP102 in beiden Fällen haben müssen. Dieser zeitliche Abstand bestimmt die zeitliche Ablaufleistung am Ablaufberg, weil ein Zug umso schneller am Berggipfel abgedrückt werden kann, je kürzer diese zwischen den Abdrückpunkten liegenden Zeiträume sind. Dies zeigt anschaulich, dass das Zulassen von Einholvorgängen die Ablaufleistung zu steigern vermag.
  • Für eine Betrachtung der Simulationsergebnisse dahingehend, dass Einholvorgänge bei jeweils aufeinanderfolgenden Abläufen, also dem Vorläufer und dem zugehörigen Nachläufer, erlaubt werden können, sind also die Bereiche zwischen den jeweils benachbarten Trompeten T1 ... T3 maßgeblich, soweit und solange die Trompeten zu direkt aufeinander folgenden Abläufen gehören (hierzu im Folgenden noch mehr).
  • Gemäß Figur 2 ist exemplarisch lediglich ein Durchlauf DL der Simulation dargestellt. Angenommen, in Figur 2 sei für den Ablauf 101 und Ablauf 102 dasselbe Richtungsgleis als Zielort eingetragen, sodass sich die Laufwege nicht trennen und die Abläufe 101 und 102 durch dieselben Richtungsgleisbremse 70 laufen. Dann kann Ablauf 101 in der Talbremse 60 den vollen verfügbaren Zeitabstand ZA an der Richtungsgleisbremse 70 ausnutzen, um zeitlich verzögert in die Richtungsgleisbremse 70 einzulaufen, denn ein kritischer Zeitabstand muss nicht berücksichtigt werden, weil der als Nachläufer fahrende Ablauf 102 den als Vorläufer fahrenden Ablauf 101 erfindungsgemäß einholen darf. Da es sich bei den ZWL-Trompeten (ermittelt, wie in EP 4328112 A1 beschrieben) um eine Schar von möglichen ZWL handelt, kann ein möglicher Einholvorgang in dem schraffiert dargestellten Überschneidungsbereich UE stattfinden. Der Überschneidungsbereich UE veranschaulicht gut, welches Potential in dem erfindungsgemäßen Zulassen von Einholvorgängen liegt, denn nach dem Stand der Technik müsste der Überscheidungsbereich unter Einbuße von Ablaufleistung dadurch aufgelöst werden, dass der Ablauf 102 später abgedrückt würde, damit sich dessen ZWL-Trompete in Figur 2 nach unten verschiebt, bis der Überschneidungsbereich verschwindet.
  • Die entstandene "Verspätung" der Trompete T2 beim Einlauf in Richtungsgleisbremse 70 um Δt3 steht zur Erhöhung der Abdrückgeschwindigkeit des Ablaufs 101 zur Verfügung, wobei der Zeitgewinn durch eine bevorstehende Unterschreitung des Mindestabstandes zwischen den Trompeten T1 und T2 in der Talbremse 60 anschließend durch stärkeres Abbremsen des gekuppelten Ablaufes 101, 102 erreicht wird. Oder anders ausgedrückt, dadurch, dass der Ablauf 101 vom Ablauf 102 eingeholt werden darf und deswegen stärker abgebremst werden kann, kann ein Optimierungspotenzial zwischen dem Ablauf 100 und 101 dadurch ausgeschöpft werden, dass der Ablauf 101 früher mit einer größeren Abdrückgeschwindigkeit (weil die Abdrücklokomotive zwischen dem Abdrücken des Ablaufes 100 und 101 beschleunigt wird) abgedrückt wird. Die Konsequenz ist eine Verringerung der Abdrückdauer. Das Beispiel macht deutlich, dass eine "Verformung" von Trompeten zweier benachbarter Abläufe auch ein Optimierungspotenzial zwischen zwei anderen aufeinanderfolgenden Abläufen schaffen kann (dynamisches Einfädeln), wenn diese sich nicht einholen dürfen, weil diese in unterschiedliche Richtungsgleise ablaufen. Dieses Potenzial kann jedoch nur durch eine gesamtheitliche Betrachtung des Ablaufvorganges und Variationen in der Ablaufsimulation ausgeschöpft werden.
  • Darüber hinaus muss jede so gefundene Lösung einer Optimierung der Abdrückgeschwindigkeit unterzogen werden, welche einerseits die zeitlichen Abstände zwischen den neu geformten Trompeten berücksichtigt - so kann zum Beispiel der zwischen Trompete T1 und T2 bisher unkritische Zeitabstand ZA in der Talbremse 60 der minimale Zeitabstand zwischen den Abläufen werden und die zeitliche Annäherung begrenzen (in diesem Fall kann Δt3 als zeitliches Optimierungspotential für die Abdrückdauer nicht voll ausgeschöpft werden) - und andererseits die durch die Lokeigenschaften begrenzte mögliche Änderung der Abdrückgeschwindigkeiten zwischen den Abläufen berücksichtigt werden.
  • Gemäß Figur 3 sind verschiedene Verläufe von Geschwindigkeiten v der Abläufe über dem Ablaufweg x gezeigt. Die Angaben in m beziehen sich hierbei auf das talseitig erste Rad des betreffenden Ablaufes. Die Angaben in m/s sind Absolutgeschwindigkeiten in der Ablaufanlage. Die Angaben in Metern für x und in m/s für v dienen hier lediglich als Beispiel und können selbstverständlich in anderen Ablaufanlagen auch andere Werte annehmen.
  • Ein erster Verlauf 1 gibt den Geschwindigkeitsverlauf des Vorläufers an. Ein zweiter Verlauf 2 gibt den Geschwindigkeitsverlauf des Nachläufers an. Vergleicht man die Geschwindigkeitsentwicklungen des Vorläufers und des Nachläufers, zeigt sich, dass die Geschwindigkeit des Vorläufers auf den ersten dargestellten 150 m sehr viel langsamer ist, als die des Nachläufers. Bei 150 m wird in diesem Beispiel der Zielort ZO des Vorläufers im Richtungsgleis angenommen.
  • Weiterhin wird deutlich, dass die Geschwindigkeit des Vorläufers beim Ablaufen deutlich langsamer sinkt als die des Nachläufers. Dies bedeutet, dass bei dieser Paarung von Abläufen der Vorläufer als Gutläufer zu bezeichnen ist, und der Nachläufer als Schlechtläufer. Dies ist auch der Grund, warum der schlecht laufende Nachläufer mit einer wesentlich höheren Geschwindigkeit aus der nicht dargestellten Gleisbremse, die beispielsweise bei 0 m liegen könnte, herausgelassen wird, als der gut laufende Vorläufer, damit erfindungsgemäß ein Einholvorgang auf freier Strecke des Ablaufweges vor dem Zielort ZO erfolgen kann.
  • Je nach Geschwindigkeitsdifferenz, welche der Vorläufer und der Nachläufer beim Auslaufen aus der betreffenden Gleisbremse haben, wird der Nachläufer den Vorläufer früher einholen (bei größerer Geschwindigkeitsdifferenz) oder später einholen (bei kleinerer Geschwindigkeitsdifferenzen). Bei der Wahl dieser Geschwindigkeitsdifferenzen sind jedoch auch weitere Randbedingungen zu beachten, welche ebenfalls in Figur 3 dargestellt sind. Eine Randbedingung besteht darin, dass die Geschwindigkeit des gekuppelten Ablaufs am Zielort ZO beispielsweise 1,5 m/s als Stoßgeschwindigkeit auf bereits stillstehende Abläufe nicht überschreiten darf. Hierbei handelt es sich um eine Konstante und diese wird durch den dritten Verlauf 3 dargestellt. Diese Stoßgeschwindigkeit von beispielsweise 1,5 m/s wird auch als Obergrenze für die Stoßgeschwindigkeit zwischen dem Vorläufer und dem Nachläufer während des Kuppelns auf dem Ablaufweg vorausgesetzt. Dies ist durch den vierten Verlauf 4 dargestellt, der die höchstzulässige Geschwindigkeit des Nachfolgers beim Auftreffen auf dem Vorläufer darstellt und daher konstant einen Abstand von 1,5 m/s von dem ersten Verlauf 1 aufweist.
  • Für die letztgenannte Bedingung ist aus Figur 3 ist leicht ersichtlich, dass die gewählte Auslaufgeschwindigkeit für den Nachläufer, dargestellt durch den zweiten Verlauf 2, unterhalb des vierten Verlaufes 4 liegt und somit diese Bedingung ohne weiteres eingehalten werden kann. Um jedoch die erstgenannte Bedingung zu erfüllen, dass der gekoppelte Ablauf am Zielort ZO die geforderte Höchstgeschwindigkeit von 1,5 m/s nicht überschreitet sind die vorstehend bereits erläuterten Simulationen erforderlich. Mithilfe dieser Simulation kann diese Geschwindigkeit vorhergesagt werden, wobei unterschiedliche Varianten gerechnet werden, die sich in der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Vorlauf und Nachlauf unterscheiden und infolgedessen unterschiedliche Kuppelpunkte KP voraussetzen, von denen in Figur 3 einer bei 35 m exemplarisch dargestellt ist.
  • Für jeden durch Variation der Auslaufgeschwindigkeiten von Vorlauf und Nachlauf aus der Gleisbremse resultierenden Geschwindigkeitsunterschied (Relativgeschwindigkeit) kann ein Kuppelpunkt KP berechnet werden. Aus den Geschwindigkeiten und Massen der Abläufe resultiert weiterhin ein Gesamtimpuls, der auch zur Simulation der Bewegung des gekuppelten Ablaufes verwendet werden kann. Auf diese Weise lässt sich die Geschwindigkeit berechnen, die der gekuppelte Ablauf am Zielort ZO voraussichtlich aufweist. Die Summe der in Abhängigkeit vom Kuppelort berechneten Geschwindigkeiten sind wiederum als fünfter Verlauf 5 in Figur 3 dargestellt. Dieser fünfte Verlauf 5 kreuzt den dritten Verlauf 3 bei 70 m. Dies bedeutet, dass der fünfte Verlauf 5 vor Erreichen dieses Kreuzungspunktes unter oder höchstens bei der maximal erlaubten Geschwindigkeit am Zielort ZO liegt und infolgedessen diese Kuppelpunkte KP zulässig sind. Bei Kuppelpunkten KP im weiteren Verlauf des Ablaufweges würden jedoch im vorliegenden Beispiel Geschwindigkeiten erreicht werden, die oberhalb der geforderten Maximalgeschwindigkeit gemäß dem ersten Verlauf 1 liegen würden. Daher ergibt sich für die theoretisch zu erreichenden erlaubten Kuppelpunkte KP ein Prozessfenster PF, wobei die Geschwindigkeiten der Abläufe so gewählt werden müssen, dass der Kuppelpunkt KP in diesem Prozessfenster PF liegt. Um Berechnungsungenauigkeiten zu kompensieren, kann außerdem gefordert werden, dass der gewählte Kuppelpunkt KP nicht in den Randbereichen des Prozessfensters PF liegt. Diese Randbereiche können beispielsweise zwischen 10 % und 25 % der Breite des Prozessfensters PF betragen.
  • In Figur 4 ist das Verfahren schematisch als Blockschaltbild dargestellt. Es wird beim Verfahrensablauf unterschieden zwischen einem Teilverfahren für die Messung MS, einem Teilverfahren für die Simulation des Ablaufvorgangs SI und einem Teilverfahren für die Steuerung des Ablaufvorgangs ST. Diese Teilverfahren können in einem Computer oder in verschiedenen Computern ablaufen. Beispielsweise kann das Teilverfahren für die Steuerung ST in einer Bremsensteuerung durchgeführt werden und das Teilverfahren für die Simulation in einem zentralen Computer mit der Rechenkapazität für schnelle Simulationsvorgänge. Das Teilverfahren für die Messung MS kann ebenfalls durch Computer unterstützt werden oder es werden die Messwerte direkt an die Steuerung weitergegeben, die das Teilverfahren für die Steuerung ST durchführt.
  • Bei dem Beispiel gemäß Figur 4 werden alle Teilverfahren zunächst gestartet. Die Abläufe in den einzelnen Teilverfahren sind in ihrer horizontalen Anordnung weitgehend an einen zeitlichen Ablauf des Verfahrens angepasst, um das Ineinandergreifen der Teilverfahren besser zu verdeutlichen. Da hierbei auch Rekursionsschleifen zum Einsatz kommen, ist die horizontale Anordnung nur für eine grobe Orientierung gedacht.
  • In dem Teilverfahren für die Simulation SI werden zunächst Ablaufdaten für einen Zug mit abzudrückenden Abläufen A_DAT eingelesen. Anschließend findet mit diesen Daten und bereits vorliegenden Daten, die die verwendete Ablaufanlage beschreiben, in einem ersten Durchlauf als Simulationsschritt des Ablaufvorgangs A_SIM eine Ablaufsimulation statt. Aus dieser Ablaufsimulation lassen sich Steuerungsdaten für die Steuerung der Gleisbremsen ST_DAT berechnen, welche an das Teilverfahren für die Steuerung ST ausgegeben werden. Dieses ist bereits gestartet, wenn die Ablaufsimulationen während des Ablaufens einer Zerlegeeinheit in weiteren Durchläufen (DL gemäß Figur 2) mit aktualisierten Sensordaten wiederholt wird.
  • In dem Teilverfahren für die Steuerung wird nach Einlesen der Steuerungsdaten ST_DAT in einem Steuerungsschritt ST_A für die Gleisbremsen (und optional auch für Weichen und andere Komponenten des Ablaufbergs) die Ablaufanlage dahingehend gesteuert, dass unter Berücksichtigung der im Simulationsschritt A_SIM ermittelten Vorgaben eine Ablaufsteuerung mit kontrollierten Einholvorgängen von Abläufen mit Laufzielen im selben Richtungsgleis erfolgen kann. Dagegen dürfen sich Abläufe mit Laufzielen in unterschiedlichen Richtungsgleisen nicht einholen und werden so gesteuert, wie beispielsweise in der EP 4328113 A1 beschrieben In einem nachfolgenden Abfrageschritt für das Verfahrensende wird nach dem Ende des Ablaufvorgangs gefragt. Ist dieses erreicht, wird das Verfahren gestoppt. Andernfalls wird das Verfahren mit dem Einlesen ST_DAT neuer Steuerungsdaten wiederholt.
  • Nachdem das Teilverfahren für die Messung gestartet ist, werden in einem Messschritt für die Ablaufeigenschaften MS_A nacheinander die Ablaufeigenschaften der passierenden Abläufe gemessen. Anschließend werden die erhobenen Messdaten MS_DAT ausgegeben und in das Teilverfahren für die Simulation eingelesen. Im Teilverfahren für die Simulation SI erfolgt ebenfalls eine Abfrage, ob das Verfahrensende erreicht ist. Nur, wenn keine neuen Messdaten mehr eingelesen werden sollen, ist dies der Fall und führt zu einer Beendung des Verfahrens. Ansonsten wird mit aktualisierten Messdaten MS_DAT der Simulationsschritt des Ablaufvorganges A_SIM für alle zu betrachtende Abläufe wiederholt.
  • Das Teilverfahren für die Messung MS wird durchgeführt, bis alle zu betrachtenden Abläufe (Messeinrichtungen gemäß Figur 1 beispielsweise MST, AZ1, AZ2, AZ3) passiert haben. Dann wird ein Abfrageschritt für das Verfahren für das Ende STP? dazu führen, dass das Verfahren angehalten wird. Ansonsten wird ein weiterer Messschritt MS_A für einen Ablauf durchgeführt.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Ablaufanlage
    20
    Ablauframpe
    30
    Zwischenneigung
    40
    Verteilzone
    80 ... 86
    Verteilweichen
    50 ... 57
    Richtungsgleise
    90, 91
    Bergbremsen
    60, 61
    Talbremsen
    70 ... 77
    Richtungsgleisbremsen
    100 ... 102
    Ablauf
    110
    Abdrücklokomotive
    200
    Talbremsensteuerung
    250
    Bergbremsensteuerung
    220
    Richtungsgleisbremsensteuerung
    230
    zentrale Steuervorrichtung
    211, 221, 231, 233, 241, 251
    Schnittstelle
    BG
    Berggipfel
    AP
    Abdrückpunkt
    BB
    Bergbremsstaffel
    TB
    Talbremsstaffel
    RGB
    Richtungsgleisbremsstaffel
    MST
    Messstation
    AZ1 ... AZ3
    Achszähler
    t
    Zeit
    x
    Laufweg
    TW
    Trennungsweiche
    l100 ... l102
    Länge eines Ablaufes
    l60 l70 l91
    Länge einer Gleisbremse
    ZWL
    Zeit-Weg-Linie
    T1 ... T3
    ZWL-Trompete
    SD
    Sperrdreieck
    ZA
    Zeitabstand
    ZAK
    kritischer Zeitabstand
    UE
    Überschneidungsbereich
    Δt1 ... Δt2
    Zeitersparnis
    1
    erster Verlauf
    2
    zweiter Verlauf
    3
    dritter Verlauf
    4
    vierter Verlauf
    5
    fünfter Verlauf
    KP
    Kuppelpunkt
    PF
    Prozessfenster
    RU
    Rechenumgebung
    ZO
    Zielort

Claims (13)

  1. Verfahren zum rechnergestützten Steuern des Ablaufens von Abläufen in einer Ablaufanlage, bei dem zum Steuern der Ablaufgeschwindigkeit von Abläufen, die auf einem Ablaufweg zu einem Zielort (ZO) in der Ablaufanlage ablaufen, die Ablaufgeschwindigkeit während des Passierens von im Ablaufweg des jeweiligen Ablaufes liegenden Gleisbremsen reduziert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens ein direkt aufeinanderfolgendes Paar von Abläufen, von denen der zuerst ablaufende Ablauf den Vorläufer und der ihm nachfolgende Ablauf den Nachläufer bildet,
    a) die Ablaufgeschwindigkeiten des Vorläufers und des Nachläufers rechnergestützt derart gesteuert werden, dass der Nachläufer den Vorläufer vor ihrem Laufziel an einem Kuppelort einholt,
    b) der Nachläufer und der Vorläufer automatisch gekuppelt werden, sobald diese beiden Abläufe aufeinandertreffen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    c) geprüft wird, ob der Vorläufer und der Nachläufer ihren Zielort (ZO) im selben Richtungsgleis haben,
    d) für den Fall, dass der Vorläufer und der Nachläufer nicht ihren Zielort (ZO) im selben Richtungsgleis haben, die Ablaufgeschwindigkeiten dieser beiden Abläufe derart gesteuert werden, dass der Nachläufer den Vorläufer auf einem gemeinsamen Abschnitt ihres Ablaufweges auf keinen Fall einholt,
    e) und für den Fall, dass der Vorläufer und der Nachläufer ihren Zielort (ZO) im selben Richtungsgleis haben, die Schritte a) und b) gemäß Anspruch 1 durchgeführt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    f) für den Fall e) gemäß Anspruch 2 geprüft wird, ob die beiden Abläufe innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite ein ähnliches oder dasselbe Beschleunigungsverhalten auf dem Ablaufweg aufweisen,
    g) für den Fall, dass die beiden Abläufe innerhalb der vorgegebenen Bandbreite ein ähnliches oder dasselbe Beschleunigungsverhalten aufweisen, die Ablaufgeschwindigkeit der beiden Abläufe derart gesteuert werden, dass der Nachläufer den Vorläufer auf ihrem gemeinsamen Ablaufweg erst am Zielort (ZO) einholt,
    h) und für den Fall, dass die beiden Abläufe innerhalb der vorgegebenen Bandbreite kein ähnliches oder nicht dasselbe Beschleunigungsverhalten aufweisen, die Schritte a) und b) gemäß Anspruch 1 durchgeführt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    i) für den Fall h) gemäß Anspruch 3 ermittelt wird, welcher der beiden Abläufe ein Gutläufer und welcher der beiden Abläufe ein Schlechtläufer ist,
    j) für den Fall, dass der Vorläufer der Gutläufer und der Nachläufer der Schlechtläufer ist, der Gutläufer so viel abgebremst wird, dass der Schlechtläufer den Gutläufer vor dem Laufziel einholt,
    k) und für den Fall, dass der Vorläufer der Schlechtläufer und der Nachläufer der Gutläufer ist, der Gutläufer so wenig abgebremst wird, dass der Gutläufer den Schlechtläufer vor dem Laufziel einholt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen Nachläufer und Vorläufer beim Aufeinandertreffen einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall eines erforderlichen Nothalts der Ablaufanlage
    l) unabhängig von einer realisierbaren Relativgeschwindigkeit zwischen Nachläufer und Vorläufer beim Aufeinandertreffen die Schritte a) und b) gemäß Anspruch 1 durchgeführt werden,
    m) der gekuppelte Ablauf in einer auf dem verbleibenden Ablaufweg gelegenen Gleisbremse festgebremst wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen von Steuerparametern der Gleisbremsen eine rechnergestützte Simulation des Ablaufens der Abläufe in der Ablaufanlage durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach dem auf den Anspruch 6 rückbezogenen Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Simulation
    n) für den Vorläufer und den Nachläufer jeweils eine Zeit-Weg-Linie berechnet wird,
    o) potenzielle Kuppelorte entlang der Zeit-Weg-Linie unter Berücksichtigung des Laufwiderstands des Vorläufers und des Nachläufers sowie des Grenzwertes für die Relativgeschwindigkeit berechnet werden, wobei diese Kuppelorte in einem zulässigen Abschnitt für Kuppelorte auf dem Ablaufweg liegen.
    p) ein potenzieller Kuppelort ausgewählt wird und der Schritt a) gemäß Anspruch 1 derart ausgeführt wird, dass der Nachläufer den Vorläufer an diesem ausgewählten Kuppelort einholt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    q) jeweils eine Zeit-Weg-Linie des gekuppelten Ablaufes für eine Vielzahl von potenziellen Kuppelorten in dem zulässigen Bereich berechnet wird,
    r) derjenige potenzielle Kuppelort ausgewählt wird, mit dessen zugehöriger Zeit-Weg-Linie der frühestmögliche Zeitpunkt des Beendens des Ablaufens aller Abläufe erreicht wird.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Kuppeln zweier Abläufe vor ihrem Laufziel zumindest ein Vorläufer und/oder ein Nachläufer des gekuppelten Ablaufes, vorzugsweise alle Abläufe einer durch eine Abdrücklokomotive abgedrückten Zerlegeeinheit berücksichtigt werden.
  11. Rechenumgebung zur Steuerung von Abläufen einer Ablaufanlage dadurch gekennzeichnet, dass diese eingerichtet ist, zumindest den Schritt a) gemäß einem der Anspruch 1 - 10 auszuführen.
  12. Computerprogrammprodukt, enthaltend Programmbefehle, die durch eine Rechenumgebung (RU) ausführbar sind, derart, dass zumindest der Schritt a) des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 10 ausgeführt wird.
  13. Computerlesbares Speichermedium, enthaltend Daten, welche als Datensätze vom Speichermedium gespeichert werden, derart, dass die Datensätze das Computerprogrammprodukt nach dem letzten voranstehenden Anspruch ausführbar machen.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3110461A (en) * 1958-08-28 1963-11-12 Gen Signal Corp Control system for railway car classification yard
EP1129922B1 (de) * 2000-03-03 2007-04-18 Tiefenbach GmbH Verfahren zur Steuerung des Ablaufs der Wagen eines zu zerlegenden Eisen-bahnzuges von einem Ablaufberg eines Rangierbahnhofs
DE102008059893B4 (de) * 2008-12-02 2017-11-16 Db Netz Ag Verfahren zum Rangieren von schienengebundenen Wagen
EP2720926B2 (de) 2011-07-20 2022-04-13 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum betreiben einer rangiertechnischen ablaufanlage sowie steuereinrichtung für eine rangiertechnische ablaufanlage
EP4328112A1 (de) 2022-08-26 2024-02-28 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum betreiben einer rangiertechnischen ablaufanlage sowie steuereinrichtung für eine rangiertechnische ablaufanlage
EP4328113A1 (de) 2022-08-26 2024-02-28 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum betreiben einer rangiertechnischen ablaufanlage sowie steuereinrichtung für eine rangiertechnische ablaufanlage

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3110461A (en) * 1958-08-28 1963-11-12 Gen Signal Corp Control system for railway car classification yard
EP1129922B1 (de) * 2000-03-03 2007-04-18 Tiefenbach GmbH Verfahren zur Steuerung des Ablaufs der Wagen eines zu zerlegenden Eisen-bahnzuges von einem Ablaufberg eines Rangierbahnhofs
DE102008059893B4 (de) * 2008-12-02 2017-11-16 Db Netz Ag Verfahren zum Rangieren von schienengebundenen Wagen
EP2720926B2 (de) 2011-07-20 2022-04-13 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum betreiben einer rangiertechnischen ablaufanlage sowie steuereinrichtung für eine rangiertechnische ablaufanlage
EP4328112A1 (de) 2022-08-26 2024-02-28 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum betreiben einer rangiertechnischen ablaufanlage sowie steuereinrichtung für eine rangiertechnische ablaufanlage
EP4328113A1 (de) 2022-08-26 2024-02-28 Siemens Mobility GmbH Verfahren zum betreiben einer rangiertechnischen ablaufanlage sowie steuereinrichtung für eine rangiertechnische ablaufanlage

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