WO2010026051A1 - Verfahren und einrichtung zur automatischen steuerung spurgebundener fahrzeuge sowie magnetbahnanlage - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur automatischen steuerung spurgebundener fahrzeuge sowie magnetbahnanlage Download PDF

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WO2010026051A1
WO2010026051A1 PCT/EP2009/060763 EP2009060763W WO2010026051A1 WO 2010026051 A1 WO2010026051 A1 WO 2010026051A1 EP 2009060763 W EP2009060763 W EP 2009060763W WO 2010026051 A1 WO2010026051 A1 WO 2010026051A1
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WO
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vehicle
drive
speed
vehicles
track
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PCT/EP2009/060763
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Inventor
Marian Dittmar
Markus Dymek
Rainer Hradetzky
Dirk Lotter
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/04—Automatic systems, e.g. controlled by train; Change-over to manual control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/10—Combination of electric propulsion and magnetic suspension or levitation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2210/00—Vehicle systems
    • B61L2210/04—Magnetic elevation vehicles [maglev]

Definitions

  • the present invention relates to a method for automatically controlling lane-bound vehicles, in particular long-stator motor drive vehicles, traveling along a lane-equipped track, the track being divided into drive sections in which only one vehicle is driven at a time can be.
  • the present invention has for its object to provide a comparatively easy to implement yet powerful process of the type mentioned.
  • This object is achieved by a method for automatic control of track-bound vehicles, in particular of vehicles for magnetic trains with Langstatormoto- rantrieb, moving along a equipped with stopping places track, the route is divided into drive areas, in which at the same time only one Vehicle can be driven, with one in each case for the monitoring and control of the respective vehicle.
  • the speed of the respective vehicle with respect to a respective preselected stopping place is monitored and controlled such that the speed at any time between a minimum speed that allows the vehicle, in case of failure of his drive alone due to its kinetic energy preselected To reach stopping place, and a maximum speed, to which a braking of the vehicle is ensured to the preselected stopping place is, and in successive vehicles preselecting arranged in a still occupied by a preceding vehicle drive area holding station for monitoring and controlling the speed of the subsequent Vehicle is authorized, provided that this is ensured on the basis of the monitored minimum speed of the preceding vehicle and the monitored maximum speed of the following vehicle moving vehicle has cleared the relevant drive range before arrival of the following vehicle in this drive range.
  • the method according to the invention is advantageous in that it enables automatic control of the vehicles in such a way that the control of a following vehicle can already take place with reference to a stopping place which is arranged in a drive region which follows in the direction of travel and at the relevant time still by a preceding vehicle is occupied.
  • the speed of the vehicles is monitored and controlled in each case in relation to a preselected stopping place such that the speed of the vehicles is always between a minimum speed and a maximum speed.
  • the minimum speed is defined as the speed which allows the vehicle even under unfavorable circumstances, in the event of failure of its drive solely due to its movement gie to reach the following in the direction of travel, preselected stopping place.
  • the particular route profile is preferably taken into account.
  • the method according to the invention offers the fundamental advantage that control technology can already be used to hold and control the speed of the following vehicle, although the drive area in which this stop is located is still occupied by the preceding vehicle at the relevant time ,
  • a consideration of the times in which the preceding vehicle has left the respective drive range at the latest and at which the following vehicle will have reached this drive range at the earliest makes it possible, in spite of the already released or further switching of the following vehicle with respect to that in the Even occupied drive area arranged stopping place, that is, despite already successful monitoring and control of the following vehicle relative to this stop, to exclude that at any time both vehicles will be simultaneously in the respective drive range.
  • the method according to the invention is designed such that the automatic control of the vehicles is carried out by means of track-side train-influencing units.
  • track-side train control units are usually already used in the context of the automatic control of vehicles and thus also for the inventive method for
  • the track-side train-influencing units are advantageously designed for communication with train-influencing units on the vehicle.
  • the method according to the invention is configured in such a way that the automatic control of the vehicles is carried out by means of train-side influencing units assigned to a drive area and control data is transmitted at least between the train-influencing units of adjacent drive areas in the context of the automatic control.
  • a corresponding exchange of control data between the train control units of adjacent drive areas advantageously makes it possible in a particularly simple manner for information to be stored between the decentralized train control units, for example with regard to the respective monitored maximum and minimum speeds and, if appropriate, also the actual speeds of the vehicles. units can be exchanged and thus also used to control the vehicles.
  • the inventive method is configured such that upon reaching the minimum speed and / or the maximum speed of the drive in the drive range in which the vehicle in question is stopped. This is advantageous since switching off the drive in the relevant drive region ensures that further deceleration or further acceleration of the vehicle, for example due to a malfunction, which would lead to falling below the minimum speed or exceeding the maximum speed, is avoided or prevented becomes. Continued travel of the vehicle at least up to the preselected stopping place is ensured by the kinetic energy of the vehicle.
  • the described embodiment of the method according to the invention is suitable for any type of vehicle, i. for example, in a wheel-rail system, can be used; However, due to the lack of frictional losses in this case, the use of vehicles in the form of magnetic tracks is particularly preferred.
  • the invention further relates to a control device for the automatic control of track-bound vehicles, in particular vehicles for magnetic levitation long-stator motor drive, which move along a station equipped with stopping places, wherein the route is divided into drive areas, in which at the same time only one vehicle can be driven ,
  • the object of the present invention is to provide a control device of the present invention.
  • a control device for automatically controlling track-bound vehicles, in particular vehicles for long-stator motor drive maglevs, which move along a route equipped with stopping points, wherein the route is subdivided into drive areas in which only one at a time Can be driven vehicle, wherein the control device is formed such that in each case one following in the direction of travel stop position is preselected for the monitoring and control of the respective vehicle, wherein the speed of the respective vehicle is monitored and controlled based on the respectively selected stopping place such that the Speed at any time between a minimum speed, which allows the vehicle to reach the preselected stopping place in case of failure of his drive solely due to its kinetic energy, and a maximum speed, to which a deceleration of the vehicle is secured to the preselected stopping place, and in successive vehicles, preselecting a stopping place for monitoring and arranged in a driving area still occupied by a preceding vehicle
  • Controlling the speed of the following vehicle is allowed, provided that is guaranteed based on the monitored minimum speed of the vehicle ahead and the monitored maximum speed of the following vehicle that the preceding vehicle will have cleared the relevant drive range before the arrival of the following vehicle in this drive range.
  • control device configured such that it has track-side train-influencing units for the automatic control of the vehicles.
  • control device can advantageously also be developed in such a way that the track-side train control units are each assigned to a drive area and at least the train control units of adjacent drive areas are designed as part of the automatic control for the mutual transmission of control data.
  • control device is configured such that upon reaching the minimum speed and / or the maximum speed of the drive in the drive range in which the vehicle is located, is turned off.
  • the invention further comprises a magnetic track system with at least one control device according to the invention or at least one of the previously described preferred developments of the control device according to the invention.
  • a route for vehicles 20, 30 is shown in the form of magnetic levitation vehicles.
  • the route is subdivided into individual directly adjoining drive regions 1, 2, 3, of which the outer drive regions 1 and 3 are each only partially shown.
  • the individual drive regions 1, 2, 3 are separated from one another by drive range limits 4 and 5, wherein at the same time in each of the drive regions 1, 2, 3 only one vehicle 20, 30 can be driven.
  • other vehicles in the respective drive area 1, 2, 3 be turned off.
  • stops 6, 7 are indicated by a small vertical line and a stop symbol.
  • the holding stations 6, 7 are provided with at least means that allow emergency evacuation of passenger gas and access by auxiliary staff.
  • a stop of a magnetic levitation vehicle is usually allowed only in respective holding areas 6, 7, which are not necessarily regular stops, which are provided in normal driving for the removal and boarding of passengers.
  • the vehicles 20, 30 travel the route in the same direction of travel F.
  • the vehicles 20, 30 are each monitored and controlled such that their speed is always between a minimum speed and a maximum speed.
  • the minimum speed is defined by the fact that it is still possible under all circumstances for the vehicle to reach the presumed stopping position following failure of its drive solely on account of its kinetic energy, ie due to its kinetic energy.
  • the respective route profile is taken into account.
  • the maximum speed is defined as the speed to which it is ensured that a deceleration of the vehicle 20 or 30 to the preselected stopping place 6 or 7 is still possible under unfavorable circumstances. This means, for example, that a stop within the preselected stopping place 6 or 7 at the maximum speed, for example, even in unfavorable wind conditions is ensured.
  • the joint consideration of the time at which the vehicle 30 will have left the drive area 2 at the limit 5 at the latest and the time at which the vehicle 20 will have reached the limit 4 for the drive area 2 at the earliest exclude that both vehicles 20, 30 at the same time in the drive area 2.
  • Such a simultaneous stay of the vehicles 20, 30 in the drive region 2 can be advantageously excluded, although the vehicle 20 has already been released to the stopping place 6, ie although the monitoring and controlling the vehicle 20 already in terms of its minimum and maximum speed takes place based on the stopping place 6.
  • the method described has the advantage that it does not necessitate any changes or extensions to the hardware of the drive areas 1, 2, 3 or the hardware of the associated operating control technology, that is to say of control devices used in the context of the operating control technology.
  • This has the consequence that the described method is characterized by the fact that essentially only a control technology adaptation is required, which can be provided for example in the form of a corresponding software change or extension, with relatively little effort and therefore also particularly cost feasible.
  • the drive areas 2, 3, in which the holding stations 6, 7 are arranged, in relation to which the monitoring and control of the vehicles 20 and 30 takes place advantageously different.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Steuerung spurgebundener Fahrzeuge (20, 30) die sich längs einer mit Halteplätzen (6, 7) ausgestatteten Strecke bewegen, wobei die Strecke in Antriebsbereiche (1, 2, 3) unterteilt ist, in denen zur selben Zeit jeweils nur ein Fahrzeug (20, 30) angetrieben werden kann. Dabei wird für die Überwachung und Steuerung des jeweiligen Fahrzeugs (20, 30) jeweils ein in Fahrtrichtung (F) folgender Halteplatz (6, 7) vorgewählt, wobei die Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs (20, 30) bezogen auf den jeweils vorgewählten Halteplatz (6, 7) derart überwacht und gesteuert wird, dass die Geschwindigkeit jederzeit zwischen einer Mindestgeschwindigkeit, die es dem Fahrzeug (20, 30) erlaubt, bei Ausfall seines Antriebs allein aufgrund seiner Bewegungsenergie den vorgewählten Halteplatz (6, 7) zu erreichen, und einer Maximalgeschwindigkeit, bis zu der ein Abbremsen des Fahrzeugs (20, 30) auf den vorgewählten Halteplatz (6, 7) sichergestellt ist, liegt und bei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen (20, 30) ein Vorwählen eines in einem noch durch ein vorausfahrendes Fahrzeug (30) belegten Antriebsbereich (2) angeordneten Halteplatzes (6) für eine Überwachung und Steuerung der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs (20) zugelassen wird, sofern basierend auf der überwachten Mindestgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (30) und der überwachten Maximalgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs (20) gewährleistet ist, dass das vorausfahrende Fahrzeug (30) den betreffenden Antriebsbereich (2) vor Eintreffen des nachfolgenden Fahrzeugs (20) in diesem Antriebsbereich (2) geräumt haben wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zur automatischen Steuerung spurgebundener Fahrzeuge sowie Magnetbahnanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Steuerung spurgebundener Fahrzeuge, insbesondere von Fahrzeugen für Magnetbahnen mit Langstatormotorantrieb, die sich längs einer mit Halteplätzen ausgestatteten Strecke be- wegen, wobei die Strecke in Antriebsbereiche unterteilt ist, in denen zur selben Zeit jeweils nur ein Fahrzeug angetrieben werden kann.
Ein solches Verfahren ist aus der veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2006 026 456 Al bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zur automatischen Steuerung von Magnetschwebefahrzeugen, wobei die Strecke beziehungsweise der Fahrweg, entlang derer sich die Fahrzeuge bewegen, in Antriebsbereiche in Form von Fahrwegbereichen unterteilt ist, in denen zur selben Zeit jeweils nur ein Fahrzeug angetrieben werden kann.
Eine solche Unterteilung der Strecke in Antriebsbereiche hat zur Folge, dass ein nachfolgendes Fahrzeug erst dann in einen Antriebsbereich einfahren kann, wenn das vorausfahrende Fahrzeug diesen verlassen hat oder nicht mehr durch den Langstatormotor angetrieben wird. Aufgrund dessen muss jederzeit sichergestellt sein, dass das nachfolgende Fahrzeug noch vor einer Einfahrt in einen noch von dem vorausfahrenden Fahrzeug belegten Antriebsbereich angehalten werden kann. Hieraus ergeben sich Einschränkungen bezüglich der automatischen Steuerung der spurgebundenen Fahrzeuge, da das nachfolgende Fahrzeug aufgrund seines Bremsweges regelmäßig bereits weit vor einer betreffenden Antriebsbereichsgrenze seine Geschwindig- keit reduzieren muss. Im Falle eines Fahrzeugs in Form eines Magnetschwebefahrzeugs kann dies beispielsweise aufgrund der üblicherweise vergleichsweise hohen Geschwindigkeit bedeuten, dass das Fahrzeug bereits mehrere Kilometer vor der Antriebs- bereichsgrenze abgebremst werden muss.
Um entsprechende Störungen und Verzögerungen beim Betrieb der Fahrzeuge zu verringern beziehungsweise zu vermeiden, besteht bei dem aus der DE 10 2006 026 456 Al bekannten Verfahren die Möglichkeit, die Ausdehnung angrenzender Antriebsbereiche dadurch zu verändern, dass ein Teil eines Antriebsbereichs einem benachbarten Antriebsbereich zugeordnet wird. Hierbei handelt es sich somit um eine antriebsseitige Lösung, welche zu einer Flexibilisierung der Antriebsbereichsgrenzen, das heißt des Orts der Grenzen zwischen den einzelnen Antriebsbereichen, führt. Ein solches Verfahren bedingt jedoch einen nicht unerheblichen Aufwand für zusätzliche Hardware und eine entsprechende Änderung der Antriebsbereiche. Dabei ist ferner zu beachten, dass zur Unterstützung des bekannten Verfahrens neben Änderungen der Antriebsbereiche weiterhin auch Änderungen bezüglich der Betriebsleittechnik erforderlich sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vergleichsweise einfach zu realisierendes und dennoch leis- tungsfähiges Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur automatischen Steuerung spurgebundener Fahrzeuge, insbesondere von Fahrzeugen für Magnetbahnen mit Langstatormoto- rantrieb, die sich längs einer mit Halteplätzen ausgestatteten Strecke bewegen, wobei die Strecke in Antriebsbereiche unterteilt ist, in denen zur selben Zeit jeweils nur ein Fahrzeug angetrieben werden kann, wobei für die Überwachung und Steuerung des jeweiligen Fahrzeugs jeweils ein in Fahrt- richtung folgender Halteplatz vorgewählt wird, wobei die Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs bezogen auf einen jeweils vorgewählten Halteplatz derart überwacht und gesteuert wird, dass die Geschwindigkeit jederzeit zwischen einer Min- destgeschwindigkeit , die es dem Fahrzeug erlaubt, bei Ausfall seines Antriebs allein aufgrund seiner Bewegungsenergie den vorgewählten Halteplatz zu erreichen, und einer Maximalgeschwindigkeit, bis zu der ein Abbremsen des Fahrzeugs auf den vorgewählten Halteplatz sichergestellt ist, liegt und bei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen ein Vorwählen eines in einem noch durch ein vorausfahrendes Fahrzeug belegten Antriebsbereich angeordneten Halteplatzes für eine Überwachung und Steuerung der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs zugelassen wird, sofern basierend auf der überwachten Mindest- geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und der überwachten Maximalgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs gewährleistet ist, dass das vorausfahrende Fahrzeug den betreffenden Antriebsbereich vor Eintreffen des nachfolgenden Fahrzeugs in diesem Antriebsbereich geräumt haben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft, da es ein automatisches Steuern der Fahrzeuge derart ermöglicht, dass die Steuerung eines nachfolgenden Fahrzeugs bereits bezogen auf einen Halteplatz erfolgen kann, der in einem Antriebsbereich angeordnet ist, der in Fahrtrichtung folgt und zum betreffenden Zeitpunkt noch durch ein vorausfahrendes Fahrzeug belegt ist. Um dies zu ermöglichen, wird die Geschwindigkeit der Fahrzeuge jeweils bezogen auf einen jeweils vorgewählten Halteplatz derart überwacht und gesteuert, dass die Geschwindig- keit der Fahrzeuge jederzeit zwischen einer Mindestgeschwindigkeit und einer Maximalgeschwindigkeit liegt. Dabei ist die Mindestgeschwindigkeit als die Geschwindigkeit definiert, die es dem Fahrzeug auch unter ungünstigen Umständen erlaubt, bei Ausfall seines Antriebs allein aufgrund seiner Bewegungsener- gie den in Fahrtrichtung folgenden, vorgewählten Halteplatz zu erreichen. Vorzugsweise wird hierbei insbesondere das jeweilige Streckenprofil berücksichtigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den grundlegenden Vorteil, dass steuerungstechnisch bereits ein Halteplatz für die Überwachung und Steuerung der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs verwendet werden kann, obwohl der Antriebsbereich, in dem dieser Halteplatz angeordnet ist, zum betref- fenden Zeitpunkt noch durch das vorausfahrende Fahrzeug belegt ist. Eine Betrachtung der Zeitpunkte, in denen das vorausfahrende Fahrzeug den betreffenden Antriebsbereich spätestens verlassen hat und an dem das nachfolgende Fahrzeug frühestens diesen Antriebsbereich erreicht haben wird, ermög- licht es nämlich, trotz bereits erfolgter Freigabe beziehungsweise Weiterschaltung des nachfolgenden Fahrzeugs in Bezug auf den in dem noch belegten Antriebsbereich angeordneten Halteplatz, das heißt trotz bereits erfolgender Überwachung und Steuerung des nachfolgenden Fahrzeugs bezogen auf diesen Halteplatz, auszuschließen, dass sich zu irgendeinem Zeitpunkt beide Fahrzeuge gleichzeitig in dem betreffenden Antriebsbereich aufhalten werden. Dies bedeutet insbesondere, dass vorzugsweise die Überwachung des vorausfahrenden Fahrzeugs bereits bezogen auf einen weiteren Halteplatz erfolgt, der in einem in Fahrtrichtung folgenden weiteren Antriebsbereich angeordnet ist.
Dadurch, dass somit die Fahrt des nachfolgenden Fahrzeugs auf den in dem angrenzenden Antriebsbereich angeordneten, zum betreffenden Zeitpunkt sich in einem noch belegten Antriebsbereich befindenden Halteplatz bereits freigegeben werden kann, bevor das vorausfahrende Fahrzeug den betreffenden Antriebsbereich verlassen hat, wird vorteilhafterweise insbesondere eine Verkürzung der Zugfolge, d.h. des Mindestzugfol- geabstandes, ermöglicht. Vorteilhafterweise geschieht dies in einer im Wesentlichen steuerungs- und sicherungstechnisch realisierbaren Art und Weise, wodurch die Notwendigkeit zusätzlicher Hardware oder von Änderungen seitens der Ausführung der Antriebsbereiche beziehungsweise seitens der Hardware be- triebsleittechnischer Komponenten vorteilhafterweise vermieden wird.
Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet, dass die automatische Steuerung der Fahrzeuge mittels streckenseitiger Zugbeeinflussungseinheiten vorgenommen wird. Dies ist vorteilhaft, da entsprechende streckensei- tige Zugbeeinflussungseinheiten üblicherweise bereits im Rahmen der automatischen Steuerung von Fahrzeugen verwendet wer- den und damit auch für das erfindungsgemäße Verfahren zur
Verfügung stehen. Vorteilhafterweise sind die streckenseiti- gen Zugbeeinflussungseinheiten hierbei zur Kommunikation mit fahrzeugseitigen Zugbeeinflussungseinheiten ausgebildet.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet, dass die automatische Steuerung der Fahrzeuge mittels streckenseitiger, jeweils einem Antriebsbereich zugeordneter Zugbeeinflussungseinheiten vorgenommen wird und zumindest zwischen den Zugbeeinflussungseinheiten benachbarter Antriebsbereiche im Rahmen der automatischen Steuerung Steuerdaten übertragen werden. Ein entsprechender Austausch von Steuerdaten zwischen den Zugbeeinflussungseinheiten benachbarter Antriebsbereiche ermöglicht es vorteilhafterweise auf besonders einfache Art und Weise, dass Informationen beispielsweise hinsichtlich der jeweiligen überwachten Maximal- und Minimalgeschwindigkeiten sowie gegebenenfalls weiterhin auch der Ist-Geschwindigkeiten der Fahrzeuge zwischen den dezentralen Zugbeeinflussungsein- heiten ausgetauscht werden und damit auch zur Steuerung der Fahrzeuge verwendet werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das erfin- dungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet, dass bei Erreichen der Mindestgeschwindigkeit und/oder der Maximalgeschwindigkeit der Antrieb in dem Antriebsbereich, in dem sich das betreffende Fahrzeug aufhält, abgeschaltet wird. Dies ist vorteilhaft, da ein Abschalten des Antriebs in dem betreffen- den Antriebsbereich sicherstellt, dass eine weitere Abbremsung beziehungsweise eine weitere Beschleunigung des Fahrzeugs, beispielsweise aufgrund einer Fehlsteuerung, die zu einem Unterschreiten der Mindestgeschwindigkeit beziehungsweise einem Überschreiten der Maximalgeschwindigkeit führen würde, vermieden beziehungsweise verhindert wird. Eine Weiterfahrt des Fahrzeugs zumindest bis zum vorgewählten Halteplatz ist durch die kinetische Energie des Fahrzeugs gewährleistet. Grundsätzlich ist die beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für beliebige Arten von Fahrzeugen, d.h. beispielsweise bei einem Rad-Schiene-System, einsetzbar; aufgrund der in diesem Fall fehlenden Reibungsverluste ist jedoch die Verwendung von Fahrzeugen in Form von Magnetbahnen besonders bevorzugt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuereinrichtung zur automatischen Steuerung spurgebundener Fahrzeuge, insbesondere von Fahrzeugen für Magnetbahnen mit Langstatormotorantrieb, die sich längs einer mit Halteplätzen ausgestatteten Strecke bewegen, wobei die Strecke in Antriebsbereiche unterteilt ist, in denen zur selben Zeit jeweils nur ein Fahrzeug angetrieben werden kann.
Hinsichtlich der Steuereinrichtung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der ge- nannten Art anzugeben, die ein vergleichsweise einfach zu realisierendes und dennoch leistungsfähiges Verfahren zur automatischen Steuerung spurgebundener Fahrzeuge unterstützt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuereinrichtung zur automatischen Steuerung spurgebundener Fahrzeuge, insbesondere von Fahrzeugen für Magnetbahnen mit Langstatormotorantrieb, die sich längs einer mit Halteplätzen ausgestatteten Strecke bewegen, wobei die Strecke in An- triebsbereiche unterteilt ist, in denen zur selben Zeit jeweils nur ein Fahrzeug angetrieben werden kann, wobei die Steuereinrichtung derart ausbildet ist, dass für die Überwachung und Steuerung des jeweiligen Fahrzeugs jeweils ein in Fahrtrichtung folgender Halteplatz vorgewählt wird, wobei die Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs bezogen auf den jeweils vorgewählten Halteplatz derart überwacht und gesteuert wird, dass die Geschwindigkeit jederzeit zwischen einer Mindestgeschwindigkeit, die es dem Fahrzeug erlaubt, bei Ausfall seines Antriebs allein aufgrund seiner Bewegungsenergie den vorgewählten Halteplatz zu erreichen, und einer Maximalgeschwindigkeit, bis zu der ein Abbremsen des Fahrzeugs auf den vorgewählten Halteplatz sichergestellt ist, liegt und bei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen ein Vorwählen eines in einem noch durch ein vorausfahrendes Fahrzeug belegten Antriebsbe- reich angeordneten Halteplatzes für eine Überwachung und
Steuerung der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs zugelassen wird, sofern basierend auf der überwachten Mindestgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und der überwachten Maximalgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs gewährleistet ist, dass das vorausfahrende Fahrzeug den betreffenden Antriebsbereich vor Eintreffen des nachfolgenden Fahrzeugs in diesem Antriebsbereich geräumt haben wird. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung entsprechen im Wesentlichen denjenigen des erfindungsgemäßen Verfahrens, so dass diesbezüglich auf die entsprechenden vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Gleiches gilt im Bezug auf die nachfolgend aufgeführten bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung im Hinblick auf die entsprechenden bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens .
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie zur automatischen Steuerung der Fahrzeuge streckenseitige Zugbeeinflussungseinheiten aufweist .
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung vorteilhafterweise auch derart weitergebildet sein, dass die streckenseitigen Zugbeeinflussungseinheiten jeweils einem Antriebsbereich zugeordnet sind und zumindest die Zugbeeinflussungseinheiten benachbarter Antriebsbereiche im Rahmen der automatischen Steuerung zur wechselseitigen Übertragung von Steuerdaten ausgebildet sind.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass bei Erreichen der Mindestgeschwindig- keit und/oder der Maximalgeschwindigkeit der Antrieb in dem Antriebsbereich, in dem sich das betreffende Fahrzeug aufhält, abgeschaltet wird.
Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Magnetbahnanlage mit zumindest einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung beziehungsweise zumindest einer der zuvor beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung. Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierzu zeigt die
Figur zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine schematische
Darstellung einer Magnetbahnanlage mit zwei Magnetschwebefahrzeugen .
In der Figur ist eine Strecke für Fahrzeuge 20, 30 in Form von Magnetschwebefahrzeugen dargestellt. Die Strecke ist in einzelne unmittelbar aneinandergrenzende Antriebsbereiche 1, 2, 3 unterteilt, von denen die äußeren Antriebsbereiche 1 und 3 jeweils nur teilweise gezeigt sind. Die einzelnen Antriebsbereiche 1, 2, 3 sind durch Antriebsbereichsgrenzen 4 und 5 voneinander getrennt, wobei zur selben Zeit in jedem der Antriebsbereiche 1, 2, 3 nur ein Fahrzeug 20, 30 angetrieben werden kann. Dabei können neben einem angetriebenen Fahrzeug 20, 30 grundsätzlich jedoch weitere Fahrzeuge in dem betreffenden Antriebsbereich 1, 2, 3 abgestellt sein.
In der Figur sind darüber hinaus durch einen kleinen senkrechten Strich sowie ein Haltestellensymbol Halteplätze 6, 7 angedeutet. Üblicherweise sind die Halteplätze 6, 7 zumindest mit Mitteln versehen, die im Notfall ein Evakuieren von Fahr- gasten sowie einen Zugang von Hilfskräften erlauben. Aus diesem Grund wird ein Halt eines Magnetschwebefahrzeugs in der Regel ausschließlich in entsprechenden Haltebereichen 6, 7 zugelassen, bei denen es sich nicht notwendigerweise um reguläre Haltestellen handelt, die im normalen Fahrbetrieb zum Aus- und Zusteigen von Fahrgästen vorgesehen sind.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur befahren die Fahrzeuge 20, 30 die Strecke in derselben Fahrtrichtung F. Dabei erfolgt eine Steuerung und Überwachung der Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs 20, 30 bezogen auf einen jeweils vorgewählten Halteplatz 6, 7, bei dem es sich im Fall des nachfolgenden Fahrzeugs 20 um den Halteplatz 6 und im Fall des vorausfahrenden Fahrzeugs 30 um den Halteplatz 7 handelt. Bezo- gen auf den jeweiligen Halteplatz 6 beziehungsweise 7 werden die Fahrzeuge 20, 30 jeweils derart überwacht und gesteuert, dass ihre Geschwindigkeit jederzeit zwischen einer Mindestgeschwindigkeit und einer Maximalgeschwindigkeit liegt. Dabei ist die Mindestgeschwindigkeit dadurch definiert, dass es dem Fahrzeug bei dieser Geschwindigkeit noch unter allen Umständen möglich ist, bei Ausfall seines Antriebs allein aufgrund seiner Bewegungsenergie, d.h. aufgrund seiner kinetischen Energie, den in Fahrtrichtung folgenden, vorgewählten Halteplatz zu erreichen. Vorzugsweise wird hierbei das jeweilige Streckenprofil berücksichtigt. Entsprechend ist die Maximalgeschwindigkeit als die Geschwindigkeit definiert, bis zu der es sichergestellt ist, dass ein Abbremsen des Fahrzeugs 20 bzw. 30 auf den vorgewählten Halteplatz 6 bzw. 7 auch unter ungünstigen Umständen noch möglich ist. Dies bedeutet bei- spielsweise, dass ein Halt innerhalb des vorgewählten Halteplatzes 6 bzw. 7 bei der Maximalgeschwindigkeit beispielsweise auch noch bei ungünstigen Windbedingungen sichergestellt ist .
Die Überwachung der Mindestgeschwindigkeiten sowie der Maximalgeschwindigkeiten ermöglicht es nun im Fall der aufeinanderfolgenden Fahrzeuge 20, 30, eine Überwachung und Steuerung der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs 20 bezogen auf den in Fahrtrichtung F folgenden Halteplatz 6 zuzulassen, obwohl dieser in dem noch durch das vorausfahrende Fahrzeug 30 belegten Antriebsbereich 2 angeordnet ist. Ein Zulassen des Vorwählens des betreffenden Halteplatzes 6 bedeutet hierbei, dass der Halteplatz 6 für die Überwachung und Steuerung des nachfolgenden Fahrzeugs 20 aus- bzw. vorgewählt werden kann. Dies geschieht unter der Bedingung, dass basierend auf der überwachten Mindestgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 30, die in der Figur in Form einer Grenzkurve 31 als Funktion des Ortes angedeutet ist, und der überwachten Maximalgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs 20, die in der Figur in Form einer weiteren Grenzkurve 21 ebenfalls als Funktion des Ortes angedeutet ist, gewährleistet ist, dass das vorausfahrende Fahrzeug 30 den Antriebsbereich 2 vor Eintreffen des nachfolgenden Fahrzeugs 20 mit Sicherheit verlas- sen, d.h. geräumt, haben wird. Zu berücksichtigen ist, dass auch bei Erfüllung der Bedingung der betreffende Halteplatz 6 nicht zwangsläufig in allen denkbaren Situationen vorgewählt werden muss. Entscheidend ist hierbei lediglich, dass eine solche Vorwahl grundsätzlich als möglich berücksichtigt wird, wodurch das Steuerungsverfahren erheblich flexibilisiert wird.
Vorteilhafterweise wird durch die gemeinsame Betrachtung des Zeitpunkts, zu dem das Fahrzeug 30 den Antriebsbereich 2 an der Grenze 5 spätestens verlassen haben wird, sowie des Zeitpunkts, zu dem das Fahrzeug 20 frühestens die Grenze 4 zum Antriebsbereich 2 erreicht haben wird, ausgeschlossen, dass sich beide Fahrzeuge 20, 30 gleichzeitig in dem Antriebsbereich 2 aufhalten. Ein solcher gleichzeitiger Aufenthalt der Fahrzeuge 20, 30 in dem Antriebsbereich 2 kann vorteilhafterweise ausgeschlossen werden, obwohl für das Fahrzeug 20 bereits eine Freigabe auf den Halteplatz 6 erfolgt ist, d.h. obwohl die Überwachung und das Steuern des Fahrzeugs 20 hinsichtlich seiner Mindest- und Maximalgeschwindigkeit bereits bezogen auf den Halteplatz 6 erfolgt. Dadurch, dass die Fahrt des Fahrzeugs 20 auf den Halteplatz 6 bereits freigegeben werden kann, bevor das vorausfahrende Fahrzeug 30 den Antriebsbereich 2 verlassen hat, werden Verzögerungen im Zugbetrieb vermieden; weiterhin wird insbesondere eine kürzere Zugfolge beziehungsweise eine Verkürzung des Mindestzugfolge- abstands ermöglicht. So wäre in dem Ausführungsbeispiel der Figur für den Fall, dass der Halteplatz 6 in Abweichung von dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgrund dessen, dass sich das Fahrzeug 30 noch in dem zugehörigen Antriebsbereich 2 aufhält, nicht als Halteplatz vorwählbar wäre, ein rechtzeitiges Abbremsen des nachfolgenden Fahrzeugs 20 vor oder in dem letzten Halteplatz vor der Antriebsbereichsgrenze 4 erforderlich. In diesem Fall könnte eine Freigabe des Fahrzeugs 20 auf den Halteplatz 7 erst erfolgen, nachdem das vorausfahrende Fahrzeug 30 den Antriebsbereich 3 geräumt hat.
Das beschriebene Verfahren bietet den Vorteil, dass es keine Änderungen oder Erweiterungen der Hardware der Antriebsberei- che 1, 2, 3 oder der Hardware der zugehörigen Betriebsleittechnik, das heißt etwa von im Rahmen der Betriebsleittechnik verwendeten Steuereinrichtungen, erforderlich macht. Dies hat zur Folge, dass das beschriebene Verfahren dadurch, dass im Wesentlichen lediglich eine steuerungstechnische Anpassung erforderlich ist, die beispielsweise in Form einer entsprechenden Software-Änderung oder -Erweiterung bereitgestellt werden kann, mit vergleichsweise wenig Aufwand und daher auch besonders kostengünstig realisierbar ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich in dem Ausführungsbeispiel der Figur die Antriebsbereiche 2, 3, in denen die Halteplätze 6, 7 angeordnet sind, in Bezug auf welche die Überwachung und Steuerung der Fahrzeuge 20 beziehungsweise 30 erfolgt, vorteilhafterweise unterscheiden. Dies bedeutet, dass das vorausfahrende Fahrzeug 30 selbst bereits in Bezug auf den Halteplatz 7 überwacht und gesteuert wird, der in dem in Fahrtrichtung F folgenden Antriebsbereich 3 angeordnet ist. Hierbei kann einerseits die Situation vorliegen, dass sich in dem entsprechenden Antriebsbereich 3 kein weiteres Fahrzeug aufhält; andererseits ist es jedoch auch denkbar, dass auch für ein solches weiteres Fahrzeug sowie das Fahrzeug 30 eine Steuerung und Überwachung der zuvor beschriebenen Art erfolgt, wobei eine Auswertung der Minimalgeschwindigkeit des weiteren Fahrzeugs sowie der Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs 30 ergeben hat, dass ein Vorwählen des Halteplatzes 7 für eine Überwachung und Steuerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 30 bezogen auf den Halteplatz 7 zugelassen werden kann .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur automatischen Steuerung spurgebundener Fahrzeuge (20, 30), insbesondere von Fahrzeugen für Magnetbahnen mit Langstatormotorantrieb, die sich längs einer mit Halteplätzen (6, 7) ausgestatteten Strecke bewegen, wobei die Strecke in Antriebsbereiche (1, 2, 3) unterteilt ist, in denen zur selben Zeit jeweils nur ein Fahrzeug (20, 30) angetrieben werden kann, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- für die Überwachung und Steuerung des jeweiligen Fahrzeugs (20, 30) jeweils ein in Fahrtrichtung (F) folgender Halteplatz (6, 7) vorgewählt wird, wobei die Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs (20, 30) bezogen auf den jeweils vorgewählten Halteplatz (6, 7) derart überwacht und gesteuert wird, dass die Geschwindigkeit jederzeit zwischen einer Mindestgeschwindigkeit, die es dem Fahrzeug (20, 30) erlaubt, bei Ausfall seines Antriebs allein aufgrund seiner Bewegungsenergie den vorgewählten Halteplatz (6, 7) zu erreichen, und einer Maximalgeschwindigkeit, bis zu der ein Abbremsen des Fahrzeugs (20, 30) auf den vorgewählten Halteplatz (6, 7) sichergestellt ist, liegt und
- bei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen (20, 30) ein Vorwählen eines in einem noch durch ein vorausfahrendes Fahrzeug (30) belegten Antriebsbereich (2) angeordneten Halteplatzes (6) für eine Überwachung und Steuerung der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs (20) zugelassen wird, sofern basierend auf der überwachten Mindestgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (30) und der überwach- ten Maximalgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs
(20) gewährleistet ist, dass das vorausfahrende Fahrzeug (30) den betreffenden Antriebsbereich (2) vor Eintreffen des nachfolgenden Fahrzeugs (20) in diesem Antriebsbereich (2) geräumt haben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die automatische Steuerung der Fahrzeuge (20, 30) mittels streckenseitiger Zugbeeinflussungseinheiten vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- die automatische Steuerung der Fahrzeuge (20, 30) mittels streckenseitiger, jeweils einem Antriebsbereich (1, 2) zugeordneter Zugbeeinflussungseinheiten vorgenommen wird und
- zumindest zwischen den Zugbeeinflussungseinheiten benach- barter Antriebsbereiche (1, 2) im Rahmen der automatischen
Steuerung Steuerdaten übertragen werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei Erreichen der Mindestgeschwindigkeit und/oder der Maximalgeschwindigkeit der Antrieb in dem Antriebsbereich (1, 2), in dem sich das betreffende Fahrzeug (20, 30) aufhält, abgeschaltet wird.
5. Steuereinrichtung zur automatischen Steuerung spurgebundener Fahrzeuge (20, 30), insbesondere von Fahrzeugen für Magnetbahnen mit Langstatormotorantrieb, die sich längs einer mit Halteplätzen (6, 7) ausgestatteten Strecke bewegen, wobei die Strecke in Antriebsbereiche (1, 2, 3) unterteilt ist, in denen zur selben Zeit jeweils nur ein Fahrzeug (20, 30) angetrieben werden kann, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung derart ausbildet ist, dass - für die Überwachung und Steuerung des jeweiligen Fahrzeugs (20, 30) jeweils ein in Fahrtrichtung (F) folgender Halteplatz (6, 7) vorgewählt wird, wobei die Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs (20, 30) bezogen auf den jeweils vorgewählten Halteplatz (6, 7) derart überwacht und gesteuert wird, dass die Geschwindigkeit jederzeit zwischen einer Mindestgeschwindigkeit, die es dem Fahrzeug (20, 30) erlaubt, bei Ausfall seines Antriebs allein aufgrund seiner Bewegungsenergie den vorgewählten Halteplatz (6, 7) zu erreichen, und einer Maximalgeschwindigkeit, bis zu der ein Abbremsen des Fahrzeugs (20, 30) auf den vorgewählten Halteplatz (6, 7) sichergestellt ist, liegt und
- bei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen (20, 30) ein Vorwählen eines in einem noch durch ein vorausfahrendes Fahrzeug (30) belegten Antriebsbereich (2) angeordneten Halteplatzes (6) für eine Überwachung und Steuerung der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs (20) zugelassen wird, sofern basierend auf der überwachten Mindestgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (30) und der überwach- ten Maximalgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs
(20) gewährleistet ist, dass das vorausfahrende Fahrzeug (30) den betreffenden Antriebsbereich (2) vor Eintreffen des nachfolgenden Fahrzeugs (20) in diesem Antriebsbereich (2) geräumt haben wird.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie zur automatischen Steuerung der Fahrzeuge (20, 30) stre- ckenseitige Zugbeeinflussungseinheiten aufweist.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass - die streckenseitigen Zugbeeinflussungseinheiten jeweils einem Antriebsbereich (1, 2) zugeordnet sind und
- zumindest die Zugbeeinflussungseinheiten benachbarter Antriebsbereiche (1, 2) im Rahmen der automatischen Steue- rung zur wechselseitigen Übertragung von Steuerdaten ausgebildet sind.
8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass bei Erreichen der Mindestgeschwindigkeit und/oder der Maximalgeschwindigkeit der Antrieb in dem Antriebsbereich (1, 2), in dem sich das betreffende Fahrzeug (20, 30) aufhält, abgeschaltet wird.
9. Magnetbahnanlage mit zumindest einer Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8.
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