WO2020011461A1 - Verfahren zum betreiben eines spurgebundenen fahrzeugs und fahrdatenermittlungseinheit zum ermitteln von fahrkurvendaten - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines spurgebundenen fahrzeugs und fahrdatenermittlungseinheit zum ermitteln von fahrkurvendaten Download PDF

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Roland Porsch
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a track-bound vehicle.
  • the invention further relates to a driving data determination unit for determining driving curve data for a route to be traveled on a track-bound vehicle.
  • the invention further relates to a track-bound driving tool.
  • an electric drive unit is supplied with energy from an external energy supply or from an energy storage device which is arranged on board the track-bound vehicle.
  • the method comprises the steps: determining driving curve data, which represent a driving curve of the track-bound vehicle when driving on a route to be traveled, by means of a driving data determination unit and controlling the drive unit on the basis of the driving curve data.
  • track-bound vehicles which have an energy store on board.
  • a drive of the track-bound vehicle can be supplied with energy from the energy store during operation. It is also known that a section of the route to be traveled, which has no energy supply, is traversed by the track-bound vehicle, while the drive unit is supplied with energy from the energy store.
  • This object is achieved by a method of the type mentioned in the introduction, in which route data which represent route properties of the route to be traveled is taken into account when determining the driving curve data.
  • the route data comprise information which indicates whether or not the external energy supply is present in a route section.
  • the invention is based on the knowledge that spurgebun vehicles are used on sections without external energy supply, but these sections are comparatively short because reliable operation of the track-bound vehicle cannot be guaranteed for comparatively long sections. It was also recognized with the invention that it is the responsibility of the vehicle driver, for example on the basis of a
  • Level indicator to decide whether an existing energy in the energy storage is sufficient for a journey through the route section without external energy supply.
  • the solution according to the invention eliminates these problems by determining driving curve data for the route to be traveled using a driving data determination unit and controlling the drive unit on the basis of the driving curve data. Route data are taken into account in the determination.
  • the driving data determination unit can see from the route data whether the external energy supply is present in a route section of the route or not.
  • a major advantage of the method according to the invention is that the reliability when operating a track-bound vehicle, in particular on a section of the route on which there is no external energy supply, is increased. Due to the automated determination of the driving curve data, it is no longer necessary for the driver to determine the driving curve himself when driving the route (by operating control levers). Thus, the vehicle driver will be there when driving the track-bound vehicle relieved of the amount of information to be processed. On the one hand, this simplifies the driving of the track-bound vehicle. In addition, the safety when operating the track-bound vehicle is increased. This is because the driver can use the level of attention he has gained to ensure the safe operation of the track-bound vehicle.
  • the method according to the invention is particularly advantageous for the operation of track-bound vehicles, since a reliable operation of vehicles of this type on route sections without external energy supply is particularly desirable.
  • the track-bound vehicle is preferably a rail vehicle, which is further preferably designed as a multiple unit. Further preferably, the track-bound vehicle is used for the transportation of people in local and / or long-distance public transportation or for the transportation of goods.
  • External power is preferably supplied via an overhead line.
  • the electric drive unit preferably comprises at least one electric motor.
  • the energy store is preferably an electrical energy store.
  • the wording according to which the “drive unit is supplied with energy from an external energy supply or from an energy store” is to be understood within the scope of the present invention in such a way that the drive unit is operated by the external energy supply or alternatively by the energy store during operation of the track-bound vehicle is supplied (for example, if there is no external energy supply).
  • the expert understanding of this wording also includes at least at the same time simultaneous supply from the external energy supply and from the energy store.
  • the driving data determination unit preferably comprises a computing unit which is designed to execute a program code of a computer program for determining the driving curve data.
  • a “driving curve” is to be understood in particular as the course of a dynamic parameter of the vehicle against a position parameter.
  • This position parameter serves to determine the position of the vehicle along a route which is known in advance and is to be traveled. It can be used as a location parameter, for example a Distance to a start or end of a route or a route kilometer or route hectometer - or be designed as a time
  • the dynamic characteristic, which is plotted against the position characteristic can be the acceleration or the speed of the vehicle, a traction or braking force
  • a driving curve is preferably determined by the specification of a sequence of operating phases. Possible operating modes for an operating phase are, in particular, acceleration, a persistence, coasting, braking and a standstill
  • Braking phase can be summarized under the generic term "deceleration phase", in which the speed of the vehicle decreases.
  • An operating phase is at least defined by the specification of an operating mode and at least one value of the position parameter, which in particular determines at least the beginning of the operating phase.
  • An interval of the position parameter in particular a time period, can be specified for the operating phase, and an acceleration phase and a braking phase can also be further characterized by an acceleration value or a braking effect, for example in the form of a braking power or a braking force.
  • the route properties of the route to be traveled preferably include the route topology (for example gradients, slopes, curves, etc.), the route length, the route quality, etc.
  • Driving curve data which are determined by the driving data determination unit are preferably the result of an optimization of at least the energy consumption of the drive unit.
  • the driving curve data is determined taking into account energy status data which represent the energy status of the energy store.
  • the person skilled in the art understands the formulation of determining the driving curve data “taking into account” energy status data in such a way that the energy status data are used as a boundary condition when determining the driving curve data.
  • the energy status data preferably represent a state of charge of the energy store, from which it emerges how much energy at a current point in time is present in the energy store to supply the drive unit.
  • the consideration of the energy status data in addition to the consideration of the route data has the essential advantage that driving curve data can be determined which optimize the energy supply from the energy storage when driving on the route section or the energy supply of the drive unit over the entire route.
  • the route to be traveled comprises a first route section which has no external energy supply.
  • the driving curve data for the first section of the route are determined taking into account the energy status data.
  • the driving curve data represent an energy consumption-optimized speed profile that optimizes the supply of energy from the energy storage when driving the first section of the route.
  • the driving curve data is determined taking into account timetable data which represent a timetable for the track-bound vehicle.
  • timetable data represent a timetable for the track-bound vehicle.
  • the person skilled in the art understands the formulation of determining the driving curve data “taking into account” the schedule data preferably in such a way that the schedule data are included as a boundary condition in the determination of the driving curve data.
  • the boundary condition is further preferably to be understood in such a way that driving curve data are determined that comply with the schedule enable for the track-bound vehicle.
  • the route to be traveled comprises a second route section which has an external energy supply.
  • the driving curve data for the second section of the route are taken into account plan data determined.
  • a delay in the first section of the route caused by the energy-optimized operation can be compensated for when driving in the second section of the route.
  • operation of the track-bound vehicle is achieved which takes into account both energy supply aspects, such as route sections without external energy supply, and also achieves reliable and punctual operation of the track-bound vehicle.
  • the second route section is preferably a route section adjoining the first route section in the course of the journey.
  • the second section of the route is preferably a section of the route which is to be traveled before the first section of the route.
  • the route to be traveled comprises a further route section which has an external energy supply and is to be traveled before the first route section in the course of the journey.
  • the driving curve data for the further route section are determined taking into account the energy status data and route data which represent route properties of the first route section. In this way, the operation of the track-bound vehicle can already be optimized in a section of the route which is to be traveled before the first section of the route. Both the route properties of the first route section and energy status data, which represent the energy status of the energy store, are taken into account.
  • the further route section can partially or completely coincide with the second route section.
  • control on the basis of the driving curve data in a first control mode
  • This embodiment enables the driver to manually control the drive unit based on the driving recommendations that are generated from the driving curve data.
  • This embodiment is a type of indirect implementation of the driving curve data.
  • the driving recommendation is preferably output by means of an output unit of the driver assistance device, which comprises a display unit.
  • the driving data determination unit is connected in terms of data technology to a drive control unit.
  • the control based on the driving curve data comprises generating control commands which are implemented by means of the drive unit.
  • This embodiment is a direct implementation of the driving curve data.
  • the drive unit is controlled automatically Siert. Control of the drive unit by the vehicle driver is no longer necessary.
  • the energy store comprises a battery.
  • the method according to the invention is particularly advantageous when the energy storage is implemented as a battery, since the capacity of today's batteries is comparatively small, and consequently operation that is optimized for energy consumption on the basis of determined driving curve data, taking into account the route data, is particularly desirable.
  • the invention further relates to a Fahr stylistarsein unit for determining driving curve data for a route to be traveled by a track-bound vehicle, which has a drive unit to which is supplied with electrical energy from an external energy supply and from an energy storage device which is arranged on board the track-bound vehicle can be.
  • the driving data determination unit is designed to take route data into account when determining the driving curve data, which route properties represent a route to be traveled.
  • the route data comprise information which indicates whether the external energy supply is present in a route section or not.
  • the invention further relates to a track-bound vehicle, comprising:
  • a driving data determination unit for determining driving curve data which represent a driving curve of a track-bound vehicle when driving on a route to be traveled,
  • the driving data determination unit is designed, when determining the driving curve data, represent the properties of the route to be traveled.
  • the route data comprise information which indicates whether the external energy supply is present in a route section or not.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a rail vehicle in a schematic side view
  • FIG. 2 shows the rail vehicle shown in FIG. 1 on a route
  • Figure 3 is a schematic flow diagram of an embodiment
  • Figure 4 an embodiment of a driving curve.
  • Figure 1 shows a track-bound vehicle 1, which is designed as a rail vehicle 10, in a schematic side view.
  • the rail vehicle 10 is designed as an association of carriages 12, in particular as a multiple unit.
  • the Ver band is equipped with a drive unit 14, which includes electric traction motors, not shown, which each serve to drive at least one drive shaft 16.
  • the rail vehicle 10 forms an operationally inseparable train unit which can be operated in coupled operation with at least one generic rail vehicle, the components of the drive unit 14 being distributed over the assembly.
  • the composition to have separable traction wagons, in each of which an autonomous drive unit 14 is arranged, and drive-less wagons and to be assembled as required. can be made.
  • the rail vehicle 10 is designed as a locomotive.
  • the drive unit 14 can be operated in a traction mode and an electrical braking mode.
  • a control device 18 is provided which has a drive control unit 20 and a brake control unit 22.
  • the control device 18 has an interface 24 to an input device 28 arranged in a driver's compartment 26.
  • the input device 28 is part of a driver assistance device 29 and has control elements 50 which are attached to a so-called control panel 32. Via these controls 50 commands for the drive unit 14 can be entered by a vehicle driver 27, such as a desired traction level or a desired braking effect level, which are implemented by the corresponding control units 20, 22 of the control device 18.
  • the drive unit 14 can be supplied with electrical energy from an external power supply 31 while driving. Alternatively or additionally, the drive unit 14 can obtain electrical energy from an energy store 45 which is arranged on board the rail vehicle 10 while the vehicle is in motion. The drive unit 14 and the energy store 45 are connected to the external energy supply 31 via an intermediate circuit 21.
  • the rail vehicle 10 also has a driving data determination unit 30, which is provided for determining driving curve data FK.
  • the function of the driving data determination unit 30 is based on at least one optimization method which serves to optimize the electrical energy obtained from the external energy supply 31 (for example via an overhead line) and from an energy store 45 during a journey.
  • the energy store 45 has a battery. This optimization takes place under predetermined boundary conditions, which are at least related to a route topology known in advance and a timetable.
  • Corresponding route data SD and schedule data FD which are used by the driving data determination unit 30 to carry out the optimization method, are stored in a database 33.
  • the database 33 is arranged on board the rail vehicle 10, wherein an arrangement of at least a part of the database on the land side is also conceivable.
  • Driving curve determination unit 30 determines driving curve data FK at least on the basis of this data.
  • This driving curve data FK represent a profile of the vehicle speed V plotted against the location X or the vehicle position V.
  • a profile of the vehicle speed V against the time T can be formed on the basis of the driving curve data FK.
  • FIG. 2 An example of a route traveled by the track-bound vehicle 1 is shown in FIG. 2.
  • a schematic flow chart of the method according to the invention for operating the track-bound vehicle 1 is shown in FIG.
  • An exemplary embodiment of a driving curve as the speed V plotted against the location X is shown in FIG.
  • the track-bound vehicle 1 moves along a route 8 while traveling in the direction of travel 7.
  • the driving data determination unit 30 receives route data SD and schedule data FD from the database 33.
  • the route data SD represent route properties of route 8, such as for example the route length, route topology, route quality, etc.
  • the route data comprise information which indicates whether or not the external energy supply is present in a respective route section.
  • the timetable data FD represent the timetable of the track-bound vehicle 1 along the route 8.
  • the driving data determination unit 30 receives energy status data ED from the energy store 45 in a method step C.
  • the energy status data ED particularly represent a state of charge of the energy Storage 45, from which it can be seen how much energy is present in the energy storage 45 for supplying the drive unit 14 at a current time.
  • the track-bound vehicle 1 shown in FIG. 2 first moves in the direction of travel 7 on a route section 81 on which the external energy supply 31 is present.
  • the route section 81 is followed by a route section 82 on which there is no external energy supply 31.
  • the route section 82 is followed by a route section 83 on which the external energy supply 31 is present.
  • the aim of the method according to the invention is, on the one hand, that the spurge bound vehicle 1 covers the route section 82, where the energy supply on this route section 82 takes place exclusively from the energy store 45.
  • the aim of the method according to the invention is to adhere to the schedule of the track-bound vehicle 1.
  • the driving data determination unit 30 is enabled to determine driving curve data FK for the route 8 to be traveled in a method step D.
  • driving curve data FK for the route section 81 in a method step D1, which enable the energy store 45 to be charged while driving through the route section 81.
  • the speed V of the track-bound vehicle 1 is reduced in the route section 81, as shown in FIG. 4, in such a way that sufficient energy can be obtained from the external energy supply 31 for charging the energy store 45 while driving through the route section 81.
  • driving curve data FK are determined in a method step D2, which represent an energy consumption-optimized speed profile in order to keep the consumption of the energy present in the energy store as low as possible and at the same time cover the distance in a reasonable time.
  • driving curve data FK are determined in a method step D3, which compensate for a delay that has occurred in route sections 81 and 82.
  • the track-bound vehicle 1 is operated in the route section 83 at an increased speed V (ie higher than V D) .
  • the respective driving curve data FK determined for the route sections 81-83 are calculated as a function of one another in an optimization process of the driving curve data FK for the entire route.
  • the driving curve in section 82 depends on the driving curve in section 81 and vice versa.
  • the driving curve in section 83 depends on the driving curves in section 81 and 82 and vice versa.
  • a further exemplary embodiment can be characterized in that an expected arrival of a delay when driving in the stretching section 82 is already anticipatory when driving in the stretching section 81 (for example due to an increased speed) is made good. This is possible if the energy charged in the energy store 45 is sufficient for the journey through the route section 82, so that charging during the journey through the route section 81 is not necessary.
  • Driving curve data FK which are determined by the driving data determination unit 30 in method step D, are used in a method step E to control the drive unit 14.
  • driving recommendations FE are generated, which in a method step E2A are output to the vehicle driver 27 by means of an output unit 34.
  • the output unit 34 is formed as a display unit, an alternative or additional acoustic output being conceivable.
  • the vehicle operator 27 can manually enter commands via the control elements 50 on the basis of the driving recommendations FE in a method step E3A, which commands are implemented by the control device 18 in a method step E4A.
  • commands for the drive unit 14 are generated in a method step E1B on the basis of the driving curve data FK and are automatically implemented by the control device 18 in a method step E2B.
  • the driving data determination unit 30 and the control device 18 are connected to one another in terms of data technology.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines spurgebundenen Fahrzeugs (1), eine Fahrdatenermittlungseinheit (30) zum Ermitteln von Fahrkurvendaten (FK) für eine zu befahrende Strecke (8) eines spurgebundenen Fahrzeugs (1) sowie ein spurgebundenes Fahrzeug (1). Bei dem Verfahren wird eine elektrische Antriebseinheit (14) mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung (31) oder von einem Energiespeicher (45), welcher an Bord des spurgebundenen Fahrzeugs (1) angeordnet ist, versorgt. Das Verfahren umfasst: Ermitteln (D) von Fahrkurvendaten (FK), welche eine Fahrkurve des spurgebundenen Fahrzeugs (1) bei einer Fahrt auf einer zu befahrenden Strecke (8) repräsentieren, mittels einer Fahrdatenermittlungseinheit (30) und Steuern (E) der Antriebseinheit (14) auf Grundlage der Fahrkurverdaten (FK). Zur Verbesserung des Betriebs des spurgebundenen Fahrzeugs (1) werden beim Ermitteln (D) der Fahrkurvendaten (FK) Streckendaten (SD), welche Streckeneigenschaften der zu befahrenden Strecke (8) repräsentieren, berücksichtigt, wobei die Streckendaten (SD) Informationen umfassen, die angeben, ob die externe Energieversorgung (31) in einem Streckenabschnitt (81, 82, 83) der Strecke (8) vorhanden ist oder nicht.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines spurgebundenen Fahrzeugs und Fahrdatenermittlungseinheit zum Ermitteln von Fahrkurvendaten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines spurgebundenen Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrdatenermittlungseinheit zum Ermitteln von Fahrkurvendaten für eine zu befahrende Strecke eines spurgebundenen Fahr zeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein spurgebundenes Fahr zeug. Bei dem Verfahren wird eine elektrische Antriebseinheit mit Energie von einer externen Energieversorgung oder von ei nem Energiespeicher, welcher an Bord des spurgebundenen Fahr zeugs angeordnet ist, versorgt. Das Verfahren umfasst die Schritte: Ermitteln von Fahrkurvendaten, welche eine Fahrkur ve des spurgebundenen Fahrzeugs bei einer Fahrt auf einer zu befahrenden Strecke repräsentieren, mittels einer Fahrdaten ermittlungseinheit und Steuern der Antriebseinheit auf Grund lage der Fahrkurvendaten.
Grundsätzlich sind spurgebundene Fahrzeuge bekannt, die einen Energiespeicher an Bord aufweisen. Ein Antrieb des spurgebun denen Fahrzeugs kann während des Betriebs mit Energie aus dem Energiespeicher versorgt werden. Es ist zudem bekannt, dass ein Streckenabschnitt der zu befahrenden Strecke, welcher keine Energieversorgung aufweist, von dem spurgebundenen Fahrzeug durchfahren wird, während die Antriebseinheit mit Energie aus dem Energiespeicher vorsorgt wird.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Ver fahren anzugeben, welches den Betrieb eines spurgebundenen Fahrzeugs verbessert. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfin dung, ein Verfahren zum Betreiben des spurgebundenen Fahr zeugs anzugeben, welches die Zuverlässigkeit des Betriebs er höht und gleichzeitig die Versorgung der Antriebseinheit op timiert . Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem beim Ermitteln der Fahrkurvendaten Stre ckendaten, welche Streckeneigenschaften der zu befahrenden Strecke repräsentieren, berücksichtigt werden. Die Strecken daten umfassen Informationen, die angeben, ob in einem Stre ckenabschnitt die externe Energieversorgung vorhanden ist oder nicht.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass spurgebun dene Fahrzeuge auf Streckenabschnitten ohne externe Energie versorgung zwar eingesetzt werden, diese Streckenabschnitte jedoch vergleichsweise kurz sind, da ein zuverlässiger Be trieb des spurgebundenen Fahrzeugs bei vergleichsweise langen Streckenabschnitten nicht gewährleistet werden kann. Zudem wurde mit der Erfindung erkannt, dass es in der Verantwortung des Fahrzeugführers liegt, beispielsweise anhand einer
Füllstandsanzeige, zu entscheiden, ob eine in dem Energie speicher vorhandene Energie für eine Fahrt durch den Stre ckenabschnitt ohne externe Energieversorgung ausreichend ist.
Die erfindungsgemäße Lösung behebt diese Probleme, indem mit tels einer Fahrdatenermittlungseinheit Fahrkurvendaten für die zu befahrende Strecke ermittelt werden und die Antriebs einheit auf Grundlage der Fahrkurvendaten gesteuert wird. Bei der Ermittlung werden Streckendaten berücksichtigt. Die Fahr datenermittlungseinheit kann den Streckendaten entnehmen, ob die externe Energieversorgung in einem Streckenabschnitt der Strecke vorhanden ist oder nicht.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass die Zuverlässigkeit beim Betrieb eines spurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere auf einem Streckenab schnitt, auf dem keine externe Energieversorgung vorhanden ist, erhöht wird. Durch die automatisierte Ermittlung der Fahrkurvendaten ist es für den Fahrzeugführer nicht mehr er forderlich, die Fahrkurve beim Befahren der Strecke selbst zu bestimmen (durch Betätigen von Steuerhebeln) . Somit wird der Fahrzeugführer beim Führen des spurgebundenen Fahrzeugs hin- sichtlich des Umfangs an zu verarbeitenden Informationen ent lastet. Dies vereinfacht zum einen das Führen des spurgebun denen Fahrzeugs. Zudem wird die Sicherheit beim Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs erhöht. Denn der Fahrzeugführer kann das gewonnene Maß an Aufmerksamkeit für den sicheren Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs nutzen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft für den Betrieb von spurgebundenen Fahrzeugen, da ein zuverlässi ger Betrieb von Fahrzeugen dieser Art auf Streckenabschnitten ohne externe Energieversorgung besonders wünschenswert ist.
Das spurgebundene Fahrzeug ist vorzugsweise ein Schienenfahr zeug, welches weiter vorzugsweise als Triebzug ausgebildet ist. Weiter vorzugsweise dient das spurgebundene Fahrzeug zur Personenbeförderung im öffentlichen Nah- und/oder Fernverkehr oder für den Gütertransport.
Die externe Energieversorgung erfolgt vorzugsweise über eine Oberleitung .
Die elektrische Antriebseinheit umfasst vorzugsweise zumin dest einen elektrischen Motor.
Der Energiespeicher ist vorzugsweise ein elektrischer Ener giespeicher .
Die Formulierung, wonach die „Antriebseinheit mit Energie von einer externen Energieversorgung oder von einem Energiespei cher versorgt wird", ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung dahingehend zu verstehen, dass die Antriebseinheit im Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs von der externen Energieversor gung oder alternativ von dem Energiespeicher versorgt wird (beispielsweise wenn keine externe Energieversorgung vorhan den ist) . Zudem fällt unter das fachmännische Verständnis dieser Formulierung auch eine zumindest zeitweise gleichzei tige Versorgung von der externen Energieversorgung und von dem Energiespeicher. Die Fahrdatenermittlungseinheit umfasst vorzugsweise eine Re cheneinheit, welche ausgebildet ist, einen Programmcode eines Computerprogramms zur Ermittlung der Fahrkurvendaten auszu führen .
Unter einer „Fahrkurve" soll insbesondere der Verlauf einer dynamischen Kenngröße des Fahrzeugs gegen eine Positionskenn größe verstanden werden. Diese Positionskenngröße dient dazu, die Position des Fahrzeugs entlang einer im Voraus bekannten und zu befahrenden Strecke zu bestimmen. Sie kann als Orts kenngröße - z.B. ein Abstand zu einem Streckenanfang bzw. ei nem Streckenende oder ein Streckenkilometer bzw. Streckenhek tometer - oder als eine Zeit ausgebildet sein. Die dynamische Kenngröße, welche gegen die Positionskenngröße aufgetragen ist, kann die Beschleunigung oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Zug- bzw. Bremskraft oder eine Traktions- bzw. Bremsleistung sein. Eine Fahrkurve wird vorzugsweise durch die Angabe einer Folge von Betriebsphasen bestimmt. Mögliche Betriebsarten für eine Betriebsphase sind insbeson dere eine Beschleunigung, ein Beharren, ein Ausrollen, eine Bremsung und ein Stillstand. Eine Ausrollphase und eine
Bremsphase können dabei unter dem Oberbegriff „Verlangsa mungsphase" zusammengefasst werden, bei welcher die Geschwin digkeit des Fahrzeugs abnimmt. Eine Betriebsphase wird zumin dest durch die Angabe einer Betriebsart und zumindest eines Werts der Positionskenngröße definiert, welcher insbesondere zumindest den Anfang der Betriebsphase bestimmt. Vorteilhaft kann ein Intervall der Positionskenngröße, insbesondere eine Zeitdauer, für die Betriebsphase angegeben werden. Eine Be schleunigungsphase und eine Bremsphase können außerdem durch einen Beschleunigungswert bzw. eine Bremswirkung - z.B. in der Form einer Bremsleistung oder einer Bremskraft - weiter charakterisiert werden.
Der Fachmann versteht die Formulierung Steuern der Betriebs einheit „auf Grundlage der Fahrkurvendaten" vorzugsweise da hingehend, dass die Antriebseinheit mittels Steuerbefehlen gesteuert wird, die unmittelbar oder mittelbar auf den Fahr kurvendaten beruhen.
Die Streckeneigenschaften der zu befahrenden Strecke umfassen vorzugsweise die Streckentopologie (beispielsweise Steigun gen, Gefälle, Kurven, etc.), die Streckenlänge, die Strecken qualität, etc.
Der Fachmann versteht die Formulierung, dass beim Ermitteln der Fahrkurvendaten Streckendaten „berücksichtigt" werden da hingehend, dass die Streckendaten als Randbedingung in die Ermittlung der Fahrkurvendaten eingehen. Die Ermittlung der Fahrkurvendaten liegt zweckmäßigerweise ein Optimierungsver fahren zugrunde, wobei die Streckendaten eine Randbedingung des Optimierungsverfahrens bilden. Die Streckendaten sind da her vorteilhafterweise als Eingangsdaten für das Optimie rungsverfahren ausgebildet. Fahrkurvendaten, die von der Fahrdatenermittlungseinheit ermittelt werden, sind vorzugs weise das Ergebnis einer Optimierung zumindest des Energie verbrauchs der Antriebseinheit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Ermitteln der Fahrkurvendaten unter Berücksichtigung von Energiezustandsdaten, die den Energiezu stand des Energiespeichers repräsentieren.
Der Fachmann versteht die Formulierung Ermitteln der Fahrkur vendaten „unter Berücksichtigung" von Energiezustandsdaten dahingehend, dass die Energiezustandsdaten als Randbedingung beim Ermitteln der Fahrkurvendaten eingehen. Die Energiezu standsdaten repräsentieren vorzugsweise einen Ladezustand des Energiespeichers, aus dem hervorgeht, wie viel Energie zu ei nem aktuellen Zeitpunkt im Energiespeicher zur Versorgung der Antriebseinheit vorhanden ist.
Die Berücksichtigung der Energiezustandsdaten zusätzlich zur Berücksichtigung der Streckendaten hat den wesentlichen Vor teil, dass Fahrkurvendaten ermittelt werden können, welche die Energieversorgung aus dem Energiespeicher beim Befahren des Streckenabschnitts oder die Energieversorgung der An triebseinheit über die gesamte Strecke optimieren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die zu befah rende Strecke einen ersten Streckenabschnitt, welcher keine externe Energieversorgung aufweist. Die Fahrkurvendaten für den ersten Streckenabschnitt werden unter Berücksichtigung der Energiezustandsdaten ermittelt.
Dies hat den Vorteil, dass vor dem Befahren eines Streckenab schnitts, auf dem keine externe Energieversorgung vorhanden ist, ermittelt werden kann, ob die im Energiespeicher vorhan dene Energie zum Überbrücken des Streckenabschnitts aus reicht .
Nach einer weitergehenden Weiterbildung repräsentieren die Fahrkurvendaten ein energieverbrauchsoptimiertes Geschwindig keitsprofil, welches die Versorgung mit Energie aus dem Ener giespeicher beim Befahren des ersten Streckenabschnitts opti miert .
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Ermitteln der Fahrkurven daten unter Berücksichtigung von Fahrplandaten, die einen Fahrplan für das spurgebundene Fahrzeug repräsentieren. Der Fachmann versteht die Formulierung Ermitteln der Fahrkurven daten „unter Berücksichtigung" der Fahrplandaten vorzugsweise dahingehend, dass die Fahrplandaten als Randbedingung in die Ermittlung der Fahrkurvendaten eingehen. Weiter vorzugsweise ist die Randbedingung dahingehend zu verstehen, dass Fahrkur vendaten ermittelt werden, die ein Einhalten des Fahrplans für das spurgebundene Fahrzeug ermöglichen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die zu befahrende Strecke einen zweiten Streckenabschnitt, welcher eine externe Energieversorgung aufweist. Die Fahrkurvendaten für den zwei ten Streckenabschnitt werden unter Berücksichtigung der Fahr- plandaten ermittelt. Auf diese Weise kann eine im ersten Streckenabschnitt durch den energieverbrauchsoptimierten Be trieb entstehende Verspätung bei der Fahrt im zweiten Stre ckenabschnitt gutgemacht werden. Dadurch wird ein Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs erzielt, welcher sowohl Energiever sorgungsaspekte, wie Streckenabschnitte ohne externe Energie versorgung, berücksichtigt als auch einen zuverlässigen und pünktlichen Betrieb des spurgebundenen Fahrzeugs erzielt.
Der zweite Streckenabschnitt ist vorzugsweise ein sich im Fahrtverlauf an den ersten Streckenabschnitt anschließender Streckenabschnitt. Alternativ oder zusätzlich ist der zweite Streckenabschnitt vorzugsweise ein Streckenabschnitt, welcher im Fahrverlauf vor dem ersten Streckenabschnitt zu befahren ist .
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens umfasst die zu befahrende Strecke ei nen weiteren Streckenabschnitt, welcher eine externe Energie versorgung aufweist und im Fahrtverlauf vor dem ersten Stre ckenabschnitt zu befahren ist. Die Fahrkurvendaten für den weiteren Streckenabschnitt werden unter Berücksichtigung der Energiezustandsdaten und von Streckendaten, welche Strecken eigenschaften des ersten Streckenabschnitts repräsentieren, ermittelt. Auf diese Weise kann der Betrieb des spurgebunde nen Fahrzeugs bereits in einem Streckenabschnitt optimiert werden, welcher im Fahrtverlauf vor dem ersten Streckenab schnitt zu befahren ist. Dabei werden sowohl die Streckenei genschaften des ersten Streckenabschnitts als auch Energiezu standsdaten, welche den Energiezustand des Energiespeichers repräsentieren, berücksichtigt.
Es ist beispielsweise denkbar, dass der Ladezustand des Ener giespeichers - bei üblichem Betrieb des spurgebundenen Fahr zeugs auf dem weiteren Streckenabschnitt (beispielsweise mit einer üblichen konstanten Geschwindigkeit) - für das Überbrü cken des ersten Streckenabschnitts nicht ausreicht. In diesem Fall werden Fahrkurvendaten ermittelt, die einen Betrieb auf dem weiteren Streckenabschnitt bewirken, bei dem der Energie speicher bis zum Erreichen des ersten Streckenabschnitts aus reichend geladen wird.
Der weitere Streckenabschnitt kann sich teilweise oder voll ständig mit dem zweiten Streckenabschnitt decken.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens umfasst das Steuern auf Grundlage der Fahrkurvendaten in einem ersten Steuermodus
- Erzeugen einer Fahrempfehlung anhand der Fahrkurvenda ten,
- Ausgeben der Fahrempfehlung mittels einer Fahrerassis tenzeinrichtung an einen Fahrzeugführer,
- Eingeben wenigstens eines Befehls unter Verwendung eines Bedienelements durch den Fahrzeugführer und
- Umsetzen des eingegebenen Befehls von einer Antriebs
steuereinheit .
Der Fahrzeugführer wird dadurch in die Lage versetzt, die An triebseinheit auf Basis der Fahrempfehlungen, die anhand der Fahrkurvendaten erzeugt werden, manuell zu steuern. Bei die ser Ausführungsform handelt es sich um eine Art der mittelba ren Umsetzung der Fahrkurvendaten.
Das Ausgeben der Fahrempfehlung erfolgt vorzugsweise mittels einer Ausgabeeinheit der Fahrerassistenzeinrichtung, die eine Anzeigeeinheit umfasst.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Fahrdatenermittlungseinheit mit einer An triebssteuereinheit datentechnisch verbunden. Das Steuern auf Grundlage der Fahrkurvendaten umfasst in einem zweiten Steu ermodus ein Erzeugen von Steuerbefehlen, welche mittels der Antriebseinheit umgesetzt werden. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um eine unmittelbare Umsetzung der Fahrkur vendaten. Die Steuerung der Antriebseinheit erfolgt automati- siert. Eine Steuerung der Antriebseinheit durch den Fahrzeug führer ist nicht mehr erforderlich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens umfasst der Energiespeicher eine Bat terie. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei einer Ausfüh rung des Energiespeichers als Batterie besonders vorteilhaft, da die Kapazität von heutigen Batterien vergleichsweise klein ist und folglich ein energieverbrauchsoptimierter Betrieb an hand von ermittelten Fahrkurvendaten unter Berücksichtigung der Streckendaten besonders wünschenswert ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrdatenermittlungsein heit zum Ermitteln von Fahrkurvendaten für eine zu befahrende Strecke eines spurgebundenen Fahrzeugs, welches eine An triebseinheit aufweist, welche mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung und von einem Energiespei cher, welcher an Bord des spurgebundenen Fahrzeugs angeordnet ist, versorgt werden kann. Die Fahrdatenermittlungseinheit ist ausgebildet, beim Ermitteln der Fahrkurvendaten Strecken daten, welche Streckeneigenschaften einer zu befahrenden Strecke repräsentieren, zu berücksichtigen. Die Streckendaten umfassen Informationen, welche angeben, ob die externe Ener gieversorgung in einem Streckenabschnitt vorhanden ist oder nicht .
Die Erfindung betrifft ferner ein spurgebundenes Fahrzeug, umfassend :
Eine Fahrdatenermittlungseinheit zum Ermitteln von Fahrkur vendaten, welche eine Fahrkurve eines spurgebundenen Fahr zeugs bei einer Fahrt auf einer zu befahrenden Strecke reprä sentieren,
eine Antriebseinheit, die auf Grundlage der Fahrkurvendaten steuerbar ist und mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung oder von einem Energiespeicher, welcher an Bord des spurgebundenen Fahrzeugs angeordnet ist, versorgbar ist. Die Fahrdatenermittlungseinheit ist ausgebildet, beim Ermitteln der Fahrkurvendaten Streckendaten, welche Strecken- eigenschaften der zu befahrenden Strecke repräsentieren, zu berücksichtigen. Die Streckendaten umfassen Informationen, welche angeben, ob die externe Energieversorgung in einem Streckenabschnitt vorhanden ist oder nicht.
Zu Vorteilen, Ausführungsformen und Ausgestaltungsdetails der erfindungsgemäßen Fahrdatenermittlungseinheit und des spurge bundenen Fahrzeugs kann auf die vorstehende Beschreibung zu den entsprechenden Verfahrensmerkmalen verwiesen werden.
Es werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeugs in einer schematischen Seitenansicht,
Figur 2 das in Figur 1 gezeigte Schienenfahrzeug auf ei ner Strecke,
Figur 3 : ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausfüh
rungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 4 : ein Ausführungsbeispiel einer Fahrkurve.
Figur 1 zeigt ein spurgebundenes Fahrzeug 1, welches als Schienenfahrzeug 10 ausgebildet ist, in einer schematischen Seitenansicht. Das Schienenfahrzeug 10 ist als ein Verband von Wagen 12, insbesondere als Triebzug ausgebildet. Der Ver band ist mit einer Antriebseinheit 14 ausgestattet, welche nicht näher dargestellte elektrische Fahrmotoren umfasst, die jeweils zum Antreiben zumindest einer Triebachse 16 dienen. Das Schienenfahrzeug 10 bildet in der betrachteten Ausführung eine betrieblich untrennbare Zugeinheit, die mit zumindest einem gattungsgemäßen Schienenfahrzeug im gekoppelten Betrieb betrieben werden kann, wobei die Komponenten der Antriebsein heit 14 über den Verband verteilt sind. Es ist auch denkbar, dass die Komposition voneinander trennbare Traktionswagen, in welchen jeweils eine autarke Antriebseinheit 14 angeordnet ist, und antriebslose Wagen aufweist und nach Bedarf zusam- mengestellt werden kann. Weiterhin ist denkbar, dass das Schienenfahrzeug 10 als Lokomotive ausgebildet ist.
Die Antriebseinheit 14 kann in einem Traktionsmodus und einem elektrischen Bremsmodus betrieben werden. Hierzu ist eine Steuereinrichtung 18 vorgesehen, die eine Antriebssteuerein heit 20 und ein Bremssteuereinheit 22 aufweist. Die Steuer einrichtung 18 weist eine Schnittstelle 24 zu einer in einem Führerraum 26 angeordneten Eingabeeinrichtung 28 auf. Die Eingabeeinrichtung 28 ist Teil einer Fahrerassistenzeinrich tung 29 und weist Bedienelemente 50 auf, die an ein sogenann tes Bedienpult 32 angebracht sind. Über diese Bedienelemente 50 können Befehle für die Antriebseinheit 14 durch einen Fahrzeugführer 27 eingegeben werden, wie eine gewünschte Traktionsstufe oder eine gewünschte Bremswirkungsstufe, die von den entsprechenden Steuergeräten 20, 22 der Steuerein richtung 18 umgesetzt werden.
Die Antriebseinheit 14 kann während der Fahrt mit elektri scher Energie von einer externen Energieversorgung 31 ver sorgt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebs einheit 14 während der Fahrt elektrische Energie von einem Energiespeicher 45, welcher an Bord des Schienenfahrzeugs 10 angeordnet ist, beziehen. Die Antriebseinheit 14 und der Energiespeicher 45 sind über einen Zwischenkreis 21 mit der externen Energieversorgung 31 verbunden.
Das Schienenfahrzeug 10 weist außerdem eine Fahrdatenermitt lungseinheit 30 auf, welche dazu vorgesehen ist, Fahrkurven daten FK zu ermitteln. Der Funktion der Fahrdatenermittlungs einheit 30 liegt zumindest ein Optimierungsverfahren zugrun de, welches dazu dient, die während einer Fahrt von der ex ternen Energieversorgung 31 (z.B. über eine Oberleitung) und von einem Energiespeicher 45 bezogene elektrische Energie zu optimieren. Der Energiespeicher 45 weist eine Batterie auf. Diese Optimierung erfolgt unter vorgegebenen Randbedingungen, die zumindest auf eine im Voraus bekannte Streckentopologie und einen Fahrplan bezogen sind. Entsprechende Streckendaten SD und Fahrplandaten FD, die von der Fahrdatenermittlungsein heit 30 zur Ausführung des Optimierungsverfahrens herangezo gen werden, sind in einer Datenbank 33 gespeichert. In der betrachteten Ausführung ist die Datenbank 33 an Bord des Schienenfahrzeugs 10 angeordnet, wobei eine Anordnung von zu mindest einem Teil der Datenbank auf der Landseite ebenfalls denkbar ist.
Es werden von der Fahrdatenermittlungseinheit 30 zumindest auf der Grundlage dieser Daten Fahrkurvendaten FK ermittelt. Diese Fahrkurvendaten FK repräsentieren ein Profil der gegen den Ort X bzw. die Fahrzeugposition aufgetragenen Fahrzeugge schwindigkeit V. Alternativ oder zusätzlich kann auf der Grundlage der Fahrkurvendaten FK ein Profil der Fahrzeugge schwindigkeit V gegen die Zeit T gebildet werden.
Ein Beispiel für eine Strecke, die von dem spurgebundenen Fahrzeug 1 befahren wird, ist in Figur 2 gezeigt. Ein schema tisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des spurgebundenen Fahrzeugs 1 ist in Figur 3 ge zeigt. Ein Ausführungsbeispiel einer Fahrkurve als gegen den Ort X aufgetragene Geschwindigkeit V ist in Figur 4 gezeigt.
In einem Verfahrensschritt A bewegt sich das spurgebundenen Fahrzeug 1 während einer Fahrt in Fahrtrichtung 7 entlang ei ner Strecke 8. Die Fahrdatenermittlungseinheit 30 empfängt in einem Verfahrensschritt B Streckendaten SD und Fahrplandaten FD von der Datenbank 33. Die Streckendaten SD repräsentieren Streckeneigenschaften der Strecke 8, wie beispielsweise die Streckenlänge, Streckentopologie, Streckenqualität, etc. Ins besondere umfassen die Streckendaten eine Information, die angibt, ob in einem jeweiligen Streckenabschnitt die externe Energieversorgung vorhanden ist oder nicht. Die Fahrplandaten FD repräsentieren den Fahrplan des spurgebundenen Fahrzeugs 1 entlang der Strecke 8. Zudem empfängt die Fahrdatenermitt lungseinheit 30 in einem Verfahrensschritt C Energiezustands daten ED des Energiespeichers 45. Die Energiezustandsdaten ED repräsentieren insbesondere einen Ladezustand des Energie- Speichers 45, aus dem hervorgeht, wie viel Energie zu einem aktuellen Zeitpunkt im Energiespeicher 45 zur Versorgung der Antriebseinheit 14 vorhanden ist.
Das in Figur 2 gezeigte spurgebundene Fahrzeug 1 bewegt sich in Fahrrichtung 7 zunächst auf einem Streckenabschnitt 81, auf dem die externe Energieversorgung 31 vorhanden ist. Im Fahrtverlauf des spurgebundenen Fahrzeugs 1 schließt sich an den Streckenabschnitt 81 ein Streckenabschnitt 82 an, auf dem keine externe Energieversorgung 31 vorhanden ist. Im weiteren Fahrtverlauf des spurgebundenen Fahrzeugs 1 schließt sich an den Streckenabschnitt 82 ein Streckenabschnitt 83 an, auf dem die externe Energieversorgung 31 vorhanden ist. Ziel des er findungsgemäßen Verfahrens ist es zum einen, dass das spurge bundene Fahrzeug 1, den Streckenabschnitt 82 zurücklegt, wo bei die Energieversorgung auf diesem Streckenabschnitt 82 ausschließlich aus dem Energiespeicher 45 erfolgt. Zum ande ren ist es Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens, den Fahr plan des spurgebundenen Fahrzeugs 1 einzuhalten.
Anhand der Streckendaten SD und der Energiezustandsdaten ED wird die Fahrdatenermittlungseinheit 30 in die Lage versetzt, in einem Verfahrensschritt D Fahrkurvendaten FK für die zu befahrende Strecke 8 zu ermitteln.
Ergibt sich beispielsweise anhand der Streckendaten SD in Be zug auf den Streckenabschnitt 82, dass die im Energiespeicher 45 geladene Energie zum aktuellen Zeitpunkt nicht ausreicht, um den Streckenabschnitt 82 mit einer üblichen Geschwindig keit VD zu überwinden, werden Fahrkurvendaten FK für den Streckenabschnitt 81 in einem Verfahrensschritt Dl ermittelt, die ein Laden des Energiespeichers 45 während der Fahrt durch den Streckenabschnitt 81 ermöglichen. Beispielsweise wird die Geschwindigkeit V des spurgebundenen Fahrzeugs 1 dazu in dem Streckenabschnitt 81, wie in Figur 4 gezeigt, derart verrin gert, dass während der Fahrt durch den Streckenabschnitt 81 ausreichend Energie von der externen Energieversorgung 31 zum Laden des Energiespeichers 45 bezogen werden kann. Für die Fahrt auf dem Streckenabschnitt 82 werden in einem Verfahrensschritt D2 Fahrkurvendaten FK ermittelt, die ein energieverbrauchsoptimiertes Geschwindigkeitsprofil repräsen tieren, um den Verbrauch der im Energiespeicher vorhandenen Energie möglichst gering zu halten und gleichzeitig die Stre cke in einer angemessenen Zeit zurückzulegen.
Für die Fahrt auf dem Streckenabschnitt 83 werden Fahrkurven daten FK in einem Verfahrensschritt D3 ermittelt, die eine in den Streckenabschnitten 81 und 82 entstandene Verspätung wie der aufholen. Beispielsweise wird das spurgebundenen Fahrzeug 1 in dem Streckenabschnitt 83 mit einer erhöhten Geschwindig keit V (d.h. höher als VD) betrieben.
Die für die Streckenabschnitte 81-83 ermittelten jeweiligen Fahrkurvendaten FK werden in Abhängigkeit voneinander in ei nem Optimierungsverfahren der Fahrkurvendaten FK für die ge samte Strecke berechnet. Mit anderen Worten: Die Fahrkurve im Streckenabschnitt 82 hängt von der Fahrkurve im Streckenab schnitt 81 ab und umgekehrt. Die Fahrkurve im Streckenab schnitt 83 hängt von den Fahrkurven in den Streckenabschnit ten 81 und 82 ab und umgekehrt.
Alternativ zu dem in Bezug auf die Fahrkurve gemäß Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel kann sich ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel dadurch auszeichnen, dass ein erwartetes Ein fahren einer Verspätung bei der Fahrt im Streckabschnitt 82 bereits vorausschauend bei der Fahrt im Streckenabschnitt 81 (beispielsweise durch eine erhöhte Geschwindigkeit) gutge macht wird. Dies ist dann möglich, wenn die im Energiespei cher 45 geladene Energie für die Fahrt durch den Streckenab schnitt 82 ausreicht, so dass ein Laden während der Fahrt durch den Streckenabschnitt 81 nicht erforderlich ist.
Fahrkurvendaten FK, die von der Fahrdatenermittlungseinheit 30 im Verfahrensschritt D ermittelt werden, dienen in einem Verfahrensschritt E zur Steuerung der Antriebseinheit 14. In einem ersten Steuermodus EA werden anhand der Fahrkurven daten FK mittels einer Recheneinheit 25 der Fahrgastinforma- tionseinrichtung 29 in einem Verfahrensschritt EIA Fahremp fehlungen FE erzeugt, die in einem Verfahrensschritt E2A mit tels einer Ausgabeeinheit 34 dem Fahrzeugführer 27 ausgegeben werden. Die Ausgabeeinheit 34 ist als Anzeigeeinheit ausge bildet, wobei eine alternative oder zusätzliche akustische Ausgabe denkbar ist. Der Fahrzeugführer 27 kann über die Be dienelemente 50 anhand der Fahrempfehlungen FE in einem Ver fahrensschritt E3A Befehle manuell eingeben, die von der Steuereinrichtung 18 in einem Verfahrensschritt E4A umgesetzt werden .
In einem zweiten Steuermodus EB werden auf der Grundlage der Fahrkurvendaten FK Befehle für die Antriebseinheit 14 in ei nem Verfahrensschritt E1B erzeugt, welche durch die Steuer einrichtung 18 in einem Verfahrensschritt E2B automatisch um gesetzt werden. Hierzu sind die Fahrdatenermittlungseinheit 30 und die Steuereinrichtung 18 datentechnisch miteinander verbunden .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines spurgebundenen Fahrzeugs (1), bei welchem eine elektrische Antriebseinheit (14) mit elektrischer Energie von einer externen Energieversorgung (31) oder von einem Energiespeicher (45), welcher an Bord des spurgebundenen Fahrzeugs (1) angeordnet ist, versorgt wird, umfassend :
Ermitteln (D) von Fahrkurvendaten (FK) , welche eine Fahrkurve des spurgebundenen Fahrzeugs (1) bei einer Fahrt auf einer zu befahrenden Strecke (8) repräsentieren, mittels einer Fahrda tenermittlungseinheit (30) und
Steuern (E) der Antriebseinheit (14) auf Grundlage der Fahr kurvendaten (FK) ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
beim Ermitteln (D) der Fahrkurvendaten (FK) Streckendaten (SD) , welche Streckeneigenschaften der zu befahrenden Strecke (8) repräsentieren, berücksichtigt werden,
wobei die Streckendaten (SD) Informationen umfassen, die an geben, ob die externe Energieversorgung (31) in einem Stre ckenabschnitt (81, 82, 83) der Strecke (8) vorhanden ist oder nicht .
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
das Ermitteln (D) der Fahrkurvendaten (FK) unter Berücksich tigung von Energiezustandsdaten (ED) , die den Energiezustand des Energiespeichers (45) repräsentieren, erfolgt.
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 zu befahrende Strecke einen ersten Streckabschnitt (82) umfasst, welcher keine externe Energieversorgung (31) auf weist, und
die Fahrkurvendaten (FK) für den ersten Streckenabschnitt (82) unter Berücksichtigung der Energiezustandsdaten (ED) er mittelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Fahrkurvendaten (FK) ein energieverbrauchsoptimiertes Ge- schwindigkeitsprofil repräsentieren, welches die Versorgung mit Energie aus dem Energiespeicher beim Befahren des ersten Streckenabschnitts (82) optimiert.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprü che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Ermitteln (D) der Fahrkurvendaten (FK) unter Berücksich tigung von Fahrplandaten (FD) , die einen Fahrplan für das spurgebundene Fahrzeug (1) repräsentieren, erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 3 und 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die zu befahrende Strecke (8) einen zweiten Streckabschnitt (83) umfasst, welcher eine externe Energieversorgung (31) aufweist, und
die Fahrkurvendaten (FK) für den zweiten Streckenabschnitt (83) unter Berücksichtigung der Fahrplandaten (FD) ermittelt werden .
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprü che 3 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die zu befahrende Strecke einen weiteren Streckenabschnitt
(81) umfasst, welcher eine externe Energieversorgung (31) aufweist und im Fahrtverlauf vor dem ersten Streckenabschnitt
(82) zu befahren ist,
wobei die Fahrkurvendaten (FK) für den weiteren Streckenab schnitt (81) unter Berücksichtigung
- der Energiezustandsdaten (ED) und
- von Streckendaten (SD) , welche Streckeneigenschaften des ersten Streckenabschnitts (82) repräsentieren,
ermittelt werden.
8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprü che,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Steuern (E) auf Grundlage der Fahrkurvendaten (FK) in ei nem ersten Steuermodus (EA)
- Erzeugen (EIA) einer Fahrempfehlung (FE) anhand der
Fahrkurvendaten (FK) ,
- Ausgeben (E2A) der Fahrempfehlung (FE) mittels einer Fahrerassistenzeinrichtung (29) an einen Fahrzeugführer (27) ,
- Eingeben (E3A) wenigstens eines Befehls unter Verwendung eines Bedienelements (50) durch den Fahrzeugführer (27) und
- Umsetzen (E4A) des eingegebenen Befehls von einer An triebssteuereinheit (20)
umfasst .
9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprü che 1 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 Fahrdatenermittlungseinheit (30) mit einer Antriebssteu ereinheit (20) datentechnisch verbunden ist, wobei das Steu ern (E) auf Grundlage der Fahrkurvendaten (FK) in einem zwei ten Steuermodus (EB) ein Erzeugen (E1B) von Steuerbefehlen, welche mittels der Antriebssteuereinheit (20) umgesetzt wer den (E2B) , umfasst.
10. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden An sprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Energiespeicher (45) eine Batterie umfasst.
11. Fahrdatenermittlungseinheit (30) zum Ermitteln von Fahr kurvendaten (FK) , welche eine Fahrkurve eines spurgebundenen Fahrzeugs (1) bei einer Fahrt auf einer zu befahrenden Stre cke (8) repräsentieren, wobei eine Antriebseinheit (14) des spurgebundenen Fahrzeugs (1) mit elektrischer Energie von ei ner externen Energieversorgung (31) oder von einem Energie- Speicher (45) , welcher an Bord des spurgebundenen Fahrzeugs (1) angeordnet ist, versorgbar ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Fahrdatenermittlungseinheit (30) ausgebildet ist, beim Ermitteln der Fahrkurvendaten (FK) Streckendaten (SD) , welche Streckeneigenschaften der zu befahrenden Strecke (8) reprä sentieren, zu berücksichtigen, wobei die Streckendaten (SD) Informationen umfassen, welche angeben, ob die externe Ener gieversorgung (31) in einem Streckenabschnitt (81, 82, 83) vorhanden ist oder nicht.
12. Spurgebundenes Fahrzeug, umfassend:
eine Fahrdatenermittlungseinheit (30) zum Ermitteln von Fahr kurvendaten (FK) , welche eine Fahrkurve eines spurgebundenen Fahrzeugs (1) bei einer Fahrt auf einer zu befahrenden Stre cke (8) repräsentieren,
eine Antriebseinheit (14), die auf Grundlage der Fahrkurven daten (FK) steuerbar ist und mit elektrischer Energie von ei ner externen Energieversorgung (31) oder von einem Energie speicher (45) , welcher an Bord des spurgebundenen Fahrzeugs (1) angeordnet ist, versorgbar ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Fahrdatenermittlungseinheit (30) ausgebildet ist, beim Ermitteln der Fahrkurvendaten (FK) Streckendaten (SD) , welche Streckeneigenschaften der zu befahrenden Strecke (8) reprä sentieren, zu berücksichtigen, wobei die Streckendaten (SD) Informationen umfassen, welche angeben, ob die externe Ener gieversorgung (31) in einem Streckenabschnitt (81, 82, 83) vorhanden ist oder nicht.
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