AT503514A2 - Verfahren und anordnung zur steuerung von gleisbremsen - Google Patents

Description

1 5 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung von Gleisbremsen in Eisenbahnrangieranlagen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10.

In automatisch arbeitenden Rangieranlagen werden zulaufende 10 Güterzüge entschlaucht und entkuppelt und einzelne Wagen oder Wagengruppen, sogenannte Abteilungen oder Abläufe, nach ihrem jeweiligen Bestimmungsbahnhof neu zusammengestellt. Dazu bedient man sich einer Rangierlok, mit der die Abteilungen über einen Ablaufberg abgedrückt werden und die dann über Trenn-15 weichen in verschiedene Richtungsgleise entsprechend ihrem Bestimmungsbahnhof einlaufen.

Am Anfang der Richtungsgleise sind Gleisbremsen (Richtungsgleisbremsen) und in deren Folge weitere kleine Gleisbremsen 20 (Gefälleausgleichsbremsen = GAB) installiert, die alle, je nach vorgegebenem Laufziel die Abläufe auf eine Auslaufgeschwindigkeit von unter 1,5 m/s bremsen sollen, um die vorgegebene maximale Auflaufgeschwindigkeit von 1,5 m/s sicher zu unterschreiten. Die Auslaufgeschwindigkeit soll möglichst für 25 alle Abteilungen unabhängig vom Wagentyp, vom Achsgewicht, von der Einlauf geschwindigkeit und von den äußeren, z. B. klimatischen Bedingungen realisiert werden. Liegt die Auslaufgeschwindigkeit deutlich über 1,5 m/s, so könnte es beim Auflaufen auf stehende Abteilungen zu Beschädigungen des Ladegutes oder/und der Wagen kommen. Läge sie wesentlich darunter, so könnten nachfolgende, schnellere Abläufe auflaufen. Daraus resultierende vorzeitige Stillstände der Wagen sind 30

2 wegen des dann erforderlichen Räum- und Beidrückaufwändes ebenfalls nicht erwünscht.

Die Gleisbremsen müssen deshalb so gesteuert werden, dass die 5 Abteilungen möglichst genau die vorgegebene Auslaufgeschwindigkeit einhalten. Im allgemeinen wird hierzu die Geschwindigkeit eines Ablaufes mittels einer Radarmesseinrichtung ständig verfolgt. Bei einer Geschwindigkeit, die sich aus der Sollauslaufgeschwindigkeit und einem gewissen Vorhalt ergibt, 10 wird die Bremse gelöst. Der Vorhalt berücksichtigt z. B. die spezifische Reaktionszeit der Bremse bei der mittleren Verzögerung eines Ablaufs.

Mit der DE-C 29 10 511 ist eine Einrichtung bekannt geworden, 15 mit der die Genauigkeit der Bestimmung der Lösezeitpunkte weiter erhöht werden soll, indem eine vorausberechnete Sollwertkurve für den Geschwindigkeitsverlauf während des Brem-sens vorgegeben wird, mit der die jeweils gemessene Istge-schwindigkeit verglichen wird. In Abhängigkeit vom Ausgang 20 des Soll-Ist-Vergleiches wird die aktuelle Bremskraft der

Bremse modifiziert. Die Sollwertkurve wird aus einer vorgegebenen Sollbremsverzögerung unter Berücksichtigung der Anzahl der Achsen eines Ablaufes bestimmt, die sich im Bereich der Bremse befinden und die zur Gesamtzahl eines Ablaufs ins Ver-25 hältnis gesetzt werden.

Das Verfahren setzt die fortlaufende und genaue Kenntnis der Istgeschwindigkeit voraus, die nur mittels Radarmessung ermittelt werden kann. Für Richtungsgleise, die in einer Ran-30 gieranlage in beträchtlicher Anzahl vorliegen, bedeutet das einen erheblichen Aufwand. 3

Nach der DE-C 195 31 019 ist ein Verfahren bekannt, das auch bei Ausfall oder Fehlmessungen einer Radarmessanlage die Berechnung der Lösezeit einer Gleisbremse auf der Grundlage einer Geschwindigkeitsmessung über Doppelkontakte erlauben 5 soll. Die Doppelkontakte sind vor und hinter einer Gleisbremse angeordnet. Für die Berechnung der Lösezeit wird von einer konstanten BremsVerzögerung, das heißt einer konstant fallenden Geschwindigkeit während des Bremsens ausgegangen, wobei der (negative) Anstiegswinkel der Geschwindigkeit nach 10 jedem Überfahren eines Doppelkontaktes durch eine weitere

Achse mit Hilfe des so gewonnenen aktuellen Geschwindigkeitswertes korrigiert wird. Sofern die Sollauslaufgeschwindigkeit bei einer Achsüberrollung nicht bereits erreicht wurde, wird somit der während des letzten Messinterwalls bestimmte Verzö-15 gerungswert für die Berechnung des Lösezeitpunktes verwendet.

Die Methode kann, zumindest als Verwendung in einer Rückfallebenen für eine Radarmesseinrichtung, Radarsensorik ersetzen, ist aber nur bei Gleisbremsen mit geringer Bremslänge hin-20 reichend genau. Bei Gleisbremsen mit größerer Länge kann sich die Verzögerung nach der Messung der letzten Achse beträchtlich ändern, was dann zu einer falschen Lösezeitberechnung führt. 25 Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung von Gleisbremsen gattungsgemäßer Art dahingehend zu verbessern, dass die Auslaufgeschwindigkeit beliebiger Abläufe mit genügender Genauigkeit eingehalten werden kann, wobei auf eine einfache Sensorik zur Ge-30 schwindigkeitsmessung eines Ablaufes zurückgegriffen werden soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 10. Zweckmäßige Aus- 4 gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Danach wird rasterabschnittsweise eine virtuelle Istgeschwindigkeit der Abteilung unter Berücksichtigung der Gesamtmasse des Ablaufes, der Summe der Fahrwiderstände und der Bremsarbeit im ak-5 tuellen Rasterabschnitt bestimmt, die jeweils auf die aktuell gemessene Istgeschwindigkeit korrigiert wird, wenn die Doppelkontakte von einer Achse der Abteilung überfahren werden, und die als Eingangsgröße für ein mit einem an sich bekannten Lösealgorithmus arbeitendes Bremssteuergerät dient. 10

Das Raster kann ein Wegraster mit konstanten Wegabschnitten sein, das von der Abteilung überfahren wird, so dass sich von der Geschwindigkeit der Abteilung abhängige Zeitpunkte für die Berechnung ergeben, oder ein Zeitraster mit konstanten 15 Zeittakten.

Mit anderen Worten wird der Geschwindigkeitsverlauf eines Ablaufes bis zum Lösezeitpunkt der Gleisbremse prognostiziert, indem zu jedem Beginn eines weg- oder zeitabhängigen Raster-20 abschnittes ein Wert für die aktuelle Geschwindigkeit bereitgestellt wird (Funktion v(t) bzw. v(s)), der, solange Achsen den Messpunkt Doppelkontakt überfahren, zu den Überrollzeitpunkten auf den tatsächlich gemessenen Wert gesetzt wird, und der anschließend rasterabschnittsweise weiterberechnet wird. 25

Zur Berechnung der Geschwindigkeit in einem Rasterabschnitt muss bekannt sein, wo sich die einzelnen Achsen der Abteilung aktuell befinden, um die in diesem Abschnitt wirksame Bremsarbeit bzw. Bremsverzögerung berücksichtigen zu können, die 30 von der Anzahl der Achsen abhängig ist, die sich im Bereich der Gleisbremse befinden. Auf der Grundlage der gemessenen bzw. virtuellen Istgeschwindigkeit wird deshalb der Weg jeder einzelnen Achse im Raster verfolgt. 5

Voraussetzung ist das Vorhandensein einer Kurzzeitmessstrecke in Ablaufrichtung vor der Gleisbremse, mit der der Überrollzeitpunkt und die Geschwindigkeit der Abteilung zum Überroll-5 Zeitpunkt bereitgestellt werden, zweckmäßig ein Doppelkontakt, sowie das Bekanntsein mindestens der Gesamtmasse der Abteilung sowie der Summe der Fahrwiderstände, die z.B. aus einem übergeordneten Rechnersystem synchron zur ersten Achs-überrollung, gegebenenfalls auch zu jeder weiteren Achsüber-10 rollung, bereitgestellt werden können, und das Bekanntsein der Daten der Gleisbremse, mit denen sich bei Kenntnis der Gesamtmasse der. Abteilung eine BremsVerzögerung (Bremsarbeit) des Ablaufs bestimmen lässt. Die nach der Bremsung zu erreichende Auslaufgeschwindigkeit wird vorgegeben. 15

Die Kurzzeitmessstrecke muss hinreichend genaue Werte für Geschwindigkeit und Überrollzeitpunkt liefern. Die praktischen Anforderungen für die Genauigkeit liegen bei max. ±1% des gemessenen Geschwindigkeitswertes und bei bei max. ±5ms des ge-20 messenen Zeitpunktes.

Zwischen Kurzzeitmessstrecke und Gleisbremse wird eine Vorlauflänge belassen, die bei Vorgabe einer maximalen Steuergeschwindigkeit im Richtungsgleis von ca. 3,5 m/s alle Reakti-25 onszeiten von Steuerung und Gleisbremse berücksichtigt (Synchronisation von Achse/Ablauf und Ablaufdaten, Identifikation des Ablaufs, Berechnung der Sollauslaufgeschwindigkeit, Datenübertragungszeit, Reaktionszeit der Aktorik der Gleisbremse) . Die Vorlauf länge ist auch an die Bedingung gebunden, dass sich die Gleisbremse im Zustand „Frei" immer in Bremsbereitschaft befindet. 30 6

Der Freimeldeabschnitt reicht in Ablaufrichtung vom Doppelkontakt bis zum Ende des Wirkbereiches der Gleisbremse. Der Abschnitt ist frei, wenn sich keine Achse im Freimeldeabschnitt befindet und die letzte Achse eines Ablaufs das Ende 5 der Gleisbremse überrollt hat

Der von der ersten Achse erzeugte Besetztzustand der Gleisbremse wird nach der virtuellen Weiterleitung der letzten Achse des Ablaufs über das Bremsenende hinaus wieder aufgeho-10 ben, wenn nicht die erste Achse eines nächsten Ablaufs in den Freimeldeabschnitt eingelaufen ist.

Erreicht die virtuelle Istgeschwindigkeit den vorbestimmten Wert der Auslaufgeschwindigkeit plus einem Vorhaltewert, so 15 erfolgt das Lösen der Gleisbremse. Es wird also zweckmäßig nach der bekannten Methode „Bremsen zum frühest möglichen Zeitpunkt" gearbeitet.

Eine grundsätzliche Möglichkeit zur Verbesserung der Prognose 20 des weiteren Geschwindigkeitsverlaufs nach den einzelnen Geschwindigkeit smessungen besteht darin, die angenommene Bremskraft als wichtige Einflussgröße auf die Verzögerung adaptiv nachzuführen, dass heißt wenn die bei der nächsten Kontaktbefahrung gemessene Geschwindigkeit kleiner als die bis dahin 25 gemessene Geschwindigkeit ist, kann die Bremskraft angemessen erhöht werden und entsprechend umgekehrt. Die hierfür maßgebenden Adaptionskoeffizienten sind empirisch zu ermitteln. Hierbei kann auch ein Vergleich des Energieniveaus des Ablaufs vorgenommen werden.

Alternativ dazu kann die Berücksichtigung einer Korrektur der Bremskraft bzw. Verzögerung auch nur bei der Berechnung der virtuellen Istgeschwindigkeit erfolgen, so dass der Fehler zu 30

• « · · · · ·· ·· 7 der realen Istgeschwindigkeit verringert und damit auch die Berechnung für den Bereich verbessert wird, in dem keine Messung mehr erfolgt, da alle Achsen die Kurzzeitmessstrecke bereits überfahren haben. 5 Können Daten, z.B. für die Masse der Abteilung, nicht bereitgestellt werden, so kann in diesem Fall auch mit bereitgestellten Ersatzwerten gerechnet werden. Es hat sich gezeigt, dass auch in solchen Fällen eine genügend genaue Berechnung 10 der Istgeschwindigkeit möglich ist, zumal durch eine Korrektur bei den nachlaufenden Achsen eine Anpassung an reale Werte erfolgen kann.

Neben dem bekannten „Bremsen zum frühes möglichen Zeitpunkt" 15 kann auch eine Sollwertkurve für den Bremsverlauf nach dem Muster der DE-C 29 10 511 vorgegeben werden, die dann aber statt mit einem realen mit dem virtuellen Istwert verglichen wird, wobei für die Berechnung des Istwertes dann die jeweils aktuelle Bremskraftstufe verarbeitet werden muss, die sich 20 aus dem Soll-Ist-Vergleich ergeben hat.

Die Erfindung hat den Vorteil, das eine Gleisbremssteuerung mit ähnlicher Präzision wie bei Verwendung einer Radarmesseinrichtung ermöglich wird, der Messaufwand jedoch drastisch 25 verringert wird. Sie kann insbesondere vorteilhaft angewendet werden bei Gleisbremsen einer Länge von mehr als 10 m, das heißt, wenn mehrere einzelne kurze Gleisbremsen an einer Schiene hintereinander angeordnet sind.

Die Erfindung wird leichter verständlich anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen zeigen: 30 8 • · · ·· ·· · · ·· · ······ · ·· ·· • ·· ·· · · · · · · • · · ·· ·· · ·· ·

Fig. 1 die Berechnung der virtuellen Istgeschwindigkeit in einem Wegeraster,

Fig. 2 5 die Berechnung der virtuellen Istgeschwindigkeit in einem Zeitraster,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Bremskraftsteuerung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Bremskraftsteuerung mit Be-10 einflussung des Berechnungsalgorithmus,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Bremskraftsteuerung mit einem zusätzlichen Bremskraftregelkreis und 15 Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Bremskraftsteuerung mit den gemeinsamen Maßnahmen aus den Lösungen gemäß den Fig. 4 und 5.

Fig. 1 zeigt den Geschwindigkeitsverlauf v eines Ablaufes 20 entlang einer Wegstrecke s, die zwischen zwei Messpunkten eines Doppelkontaktes beginnt. Die Lage einer Gleisbremse ist in der Wegstrecke s gekennzeichnet.

Mit dem Doppelkontakt wird der Zeitpunkt tn jeder Überrollung 25 durch eine Achse n sowie die Geschwindigkeit vnein des Ablaufs zu diesem Zeitpunkt tn bereitgestellt. Durch ein übergeordnetes Rechnersystem sind außerdem Ablaufdaten des aktuellen Ablaufes bekannt, so die Anzahl der Wagen, deren Masse, gegebenenfalls deren Achsabstände, und die Summe der Fahrwider-30 stände. Eine Sollauslaufgeschwindigkeit vsaus zuzüglich einer Vorlaufgeschwindigkeit vvo, mit der die Trägheit der Gleisbremse Berücksichtigung findet, wird für den jeweiligen Ablauf vorgegeben. 9 ·· ·· · · · t · t · • · · · · · ·· ··

Die virtuelle Istgeschwindigkeit v™ des Ablaufs ist nunmehr so zu berechnen, das sie möglichst genau mit der realen Istgeschwindigkeit übereinstimmt, wobei n für die Zahl der 5 erfolgten Achsüberrollungen und m für die Anzahl der Berechnungen bis zur nächsten Achsüberrollung bzw. bis zum Erreichen des Lösezeitpunktes steht. Die Berechnung erfolgt immer dann, wenn die erste Achse einen Rasterabschnitt sr auf der Wegstrecke s oder wenn eine folgende Achse den Doppelkontakt 10 überfährt. Die Achsen sind durch Punkte gekennzeichnet. Die Rasterabschnitte sr können willkürlich gewählt werden und betragen beispielsweise 0,6 m, was etwa dem Schwellenabstand entspricht. 15 Überrollt die erste Achse eines Ablaufes den Doppelkontakt zum Zeitpunkt ti (zweckmäßig wird gesetzt ti = 0) , so wird die Einlaufgeschwindigkeit viein gemessen und der erste Wert der virtuellen Geschwindigkeit νχ0 auf diesen Wert gesetzt.

Mit diesem Geschwindigkeitswert ergibt sich die prognosti-20 zierte Rasterzeit T™ für das Durchfahren des ersten Rasterabschnitts sr zu sr

Tio = - 25 Vio nach deren Ablauf die Berechnung der virtuellen Istgeschwindigkeit V12 für den zweiten Rasterabschnitt erfolgen soll. Am Beginn jeder Überfahrung eines Rasterabschnitts sr wird des-30 halb ein Timer auf der Basis der gerade ermittelten Rasterzeit Tmti aufgezogen. Am Beginn des zweiten Rasterabschnitts sr erfolgt die Berechnung der Geschwindigkeit vn nach der in Fig. 1 angegebenen Gleichung, wobei

• · · · · 10 g' der Wert für eine reduzierte Erdbeschleunigung, W die Summe der Fahrwiderstände, EB die Bremsarbeit und 5 MAB die Gesamtmasse des Ablaufes bedeutet.

Da sich im ersten Ra st er ab schnitt sr noch keine Achse im Bereich der Gleisbremse befand, ist für diesen Rasterabschnitt 10 EB = 0 anzusetzen, so dass nur eine Verzögerung durch die Fahrwiderstände W berücksichtigt wird.

Analog erfolgt die Berechnung für den dritten und vierten Rasterabschnitt sr. 15 Während des Passierens des vierten Rasterabschnittes sr erfolgt die Überrollung des Doppelkontaktes durch die zweite Achse zum Zeitpunkt t2. Dieser aktuelle Zustand ist in Fig. 1 angedeutet. Zum Zeitpunkt t2 erfolgt die Korrektur des be-20 rechneten Geschwindigkeitswertes durch die real gemessene Geschwindigkeit V2ein = v2o, was in der gezeichneten Kurve des Verlaufs der virtuellen Istgeschwindigkeit Vm« durch einen Sprung nach oben deutlich wird. Damit ist die zweite Achse im Raster synchronisiert. 25 Für die restliche Zeit T20 bis zum Erreichen des fünften Rasterabschnitts durch die erste Achse ist von einem Teilrasterabschnitt Asr auszugehen, so dass 30 Asr T2o = v20 11 wird.

Der Teilrasterabschnitt Asr wird durch die Beziehung Asr = m*sr - laxi bestimmt, wobei m die Anzahl der berechneten Rasterabschnitte sr seit der letzten Achsüberrollung und laxi der Achsabstand von erster und zweiter Achse ist. Im vorliegenden Beispiel ist demgemäss m = 4.

Der Teilrasterabschnitt Asr kann auch bestimmt werden durch die Beziehung laxi ASr = (int ( ) +1) sr — laxi

Sr

Der Klammerausdruck ist gleichbedeutend mit der Zahl m.

Ist der Achsabstand laxi nicht bekannt, kann er auch berechnet werden nach der Beziehung laxi = (m-1) Sr+ (t2~ 5™ 2 TiJVim unter der vereinfachenden Annahme einer stetig fallenden Geschwindigkeit im vierten Rasterabschnitt.

Weiter vereinfachend kann angenommen werden, dass Στη 0 laxi — t2* 12 ist.

Die weiteren Achsabstände lassen sich in analoger Weise be-5 rechnen. Die Berechnung sollte, wie gesagt, nur dann erfolgen, wenn die Achsabstände nicht bekannt sind, da mit dieser Berechnung der Achsabstände ein Fehler in der Bestimmung der virtuellen Istgeschwindigkeit entsteht, der bei kurzen Bremsenlängen tolerabel, bei größeren Bremsenlängen aber zu mög-10 licherweise nicht vertretbaren Fehlern der Istauslauf-geschwindigkeit führt.

Es empfiehlt sich, ein gewissen Fehler in der Wegverfolgung in Kauf zu nehmen, wenn die Rasterteilabschnitte Asr, für die 15 verbleibende Rasterzeit T™, und die Geschwindigkeit Vnm berechnet werden müsste, klein gegenüber dem Rastermaß sind, also z.B. wenn Δsr < 0,2 sr 20 ist. Für den sechsten Rasterabschnitt sr (v22) erfolgt erstmalig die Berücksichtigung der Bremsarbeit EB, da die erste Achse 2 5 im fünften Rasterabschnitt sr gebremst wurde.

In analoger Weise erfolgt die Berechnung der Istgeschwindigkeit Vnm für die folgenden Rasterabschnitte sr, wobei für einige Rasterabschnitte sr zu berücksichtigen ist, dass sich 30 beide Achsen im Bereich der Gleisbremsen befinden. In Rasterabschnitten sr mit ausgeschalteter (leerlaufender Bremse) ist ein Wert EBo einzusetzen. Vereinfachend kann auch für diesen Fall Eb0 = 0 angenommen werden. 13 • ·· « · ·· ·· ·· · ···*·· I t* ·· • « · · ι · i · · · · • · · « · · · · · · ·

Erreicht die Istgeschwindigkeit Vnm die vorgesehene Sollauslaufgeschwindigkeit vSaus zuzüglich eines Vorhaltewertes vVO/ so wird die Gleisbremse gelöst. 5

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für einen berechneten, virtuellen Geschwindigkeitsverlauf in einem Zeitraster im Vergleich mit einem realen Geschwindigkeitsverlauf. 10 Die Geschwindigkeitsberechnung wird für jeden Ablauf bei Überrollung der Doppelkontakte durch die erste Achse gestartet. Die weitere Berechnung erfolgt zeitzyklisch in Zeitschritten von At = 50 ms. 15 Die Berechnung der Istgeschwindigkeit erfolgt nach der Beziehung

Vnm = Vnm-1 + ^m-1* At 2 0 wobei

Vnm die virtuelle Istgeschwindigkeit der Achse n im Zeitraster m,

Vnm-i die virtuelle Istgeschwindigkeit des Ablaufs im gerade abgelaufenen Zeitabschnitt, 25 am-i die Gesamtverzögerung des Ablaufs im gerade abgelaufenen Zeitabschnitt ist, die sich zusammensetzt aus

am-i = a^i + aRi + nWi*acAB 30 wobei aAbi die Verzögerung infolge Laufwiderstand des Ablaufs, 14 9 · · « · · · · · 9 9 · ···«·· ··· ·· • « · · · · ♦ · · · aRi die Verzögerung/Beschleunigung infolge Neigung und Widerstand des Richtungsgleises im Bereich der Gleisbremse, nWi die Anzahl der Achsen im wirksamen Bereich der Gleisbremse und 5 aGAB die Verzögerung o infolge Bremswirkung einer im wirksamen Bremsbereich befindlichen Achse ist.

Die Berechnung der Verzögerungen erfolgt nach bekannten Beziehungen mit Daten für die Masse des Ablaufs, für die Fahr-10 widerstände, die Anzahl der Achsen und die Bremskraft der Gleisbremse.

Mit jeder Achsüberrollung wird der Wert der Istgeschwindig-keit Vnm wiederum auf den gemessenen Wert gesetzt. 15

Um die Gesamtverzögerung berechnen zu können, muss bekannt sein, wie viel Achsen sich im wirksamen Bereich der Gleisbremse befinden. Hierzu muss der Weg der Achsen verfolgt werden, was nach der Beziehung 20

Snm — Smn-1 + Vnmbt + ½ a^-iAt möglich ist. 25 wird der zurückgelegte Weg Snm einer Achse größer als der Weg bis zum Bremsenende, wird die Wegverfolgung der Achse n beendet .

Die Anzahl der gebremsten Achsen ist gleich der Summe der 30 Achsen n, für die gilt 15 (LK gleich Abstand vom Doppelkontakt zur Gleisbremse).

In Fig. 2 ist ein Beispiel mit einem Bremsvorgang für vier Achsen gezeigt, die durch Punkte gekennzeichnet sind. Gezeigt 5 ist die Überrollung der vierten Achse, bei der die virtuelle Istgeschwindigkeit letztmalig auf den gemessenen Wert gesetzt wurde. Die obere Kurve zeigt den berechneten Istgeschwindig-keitsverlauf, während die mittlere Kurve den real gemessenen Verlauf wiedergibt. 10

Im berechneten Verlauf erreicht der Ablauf eine Sollauslaufgeschwindigkeit von 1,5 m/s, während die reale Auslaufgeschwindigkeit ca. 1,35 m/s beträgt, mithin ein Wert, der sich innerhalb einer akzeptablen Toleranz befindet. Die untere 15 Kurve zeigt zum Vergleich einen Verlauf, der sich ergibt, wenn die Gleisbremse nicht gelöst würde.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Gleisbremsensteuerung. Von dem Doppelkontakt 1 werden die Werte für die Achsüber-20 rollung (tn) und die aktuelle Geschwindigkeit des Ablaufes Vnein an einen Prozessor 2 gemeldet, der die Berechnung der virtuellen Istgeschwindigkeit Vnm durchführt. Dieser bekommt außerdem über eine Datenvormeldung 3 Daten des jeweiligen Ablaufes vorgemeldet (Massen, Summe der Fahrwiderstände, Achs-25 abstände, Anzahl der Achsen). Die berechnete Istgeschwindigkeit Vnm wird an die Steuerung 4 der Gleisbremse übergeben, die außerdem einen Wert für die Sollauslaufgeschwindigkeit vSaus und einen Vorhaltewert vvo vorgegeben bekommt. Bei Erreichen der Sollauslaufgeschwindigkeit vsaus zuzüglich dem Vorhaltewert vvo gibt die Steuerung 4 einen Lösebefehl an die Bremsenaktorik 5 der Gleisbremse 6. 30 16

Fig. 4 zeigt die Möglichkeit, den Berechnungsalgorithmus beeinflussen zu können, indem bei Überrollung nachfolgender Achsen ein Vergleich 7 zwischen realer, also gemessener Istgeschwindigkeit vnein und virtueller Istgeschwindigkeit v™ 5 durchgeführt wird und danach der Wert für die Bremsarbeit EB korrigiert wird 8.

In Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer Lösung dargestellt, bei der der Bremskraftsteuerung ein Bremskraftregelkreis 9 10 überlagert ist, wobei der berechnete Istwert Vnm wie ein realer Istwert verwendet wird.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild einer Lösung, bei der beide zusätzlichen Maßnahmen aus den Lösungen gemäß Fig. 4 und Fig. 15 5 verwertet wurden.

In praktischen Versuchen hat sich gezeigt, dass der Fehler der erreichten Auslaufgeschwindigkeiten sich in tolerierbaren Grenzen bewegt. 20

Claims (10)

1. 5 17 Patentansprüche 10 15 1. Verfahren zur Steuerung von Gleisbremsen in Eisenbahnrangieranlagen unter Verwendung einer Kurzzeitmessstrecke in Ablaufrichtung vor der Gleisbremse, mit der Werte für die Überrollgeschwindigkeit und den Zeitpunkt jeder Achsüberrollung einer ablaufenden Abteilung ermittelt werden, wobei Werte für die Gesamtmasse, die Summe der Fahrwiderstände der Abteilung und der Bremsarbeit der Gleisbremse bekannt sind und eine Sollauslaufgeschwindigkeit vorgegeben wurde, dadurch gekennzeichnet, dass rasterabschnittsweise eine virtuelle Istgeschwindigkeit der Abteilung unter Berücksichtigung der Gesamtmasse des Ablaufes, der Summe der Fahrwiderstände und der Bremsarbeit im aktuellen Rasterabschnitt bestimmt wird, die jeweils auf die aktuell gemessene Istgeschwindigkeit korrigiert wird, wenn die Doppelkontakte von einer Achse der Abteilung überfahren werden, und die als Eingangsgröße für ein mit einem an sich bekannten Lösealgorithmus arbeitendes Bremssteuergerät dient. 20
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Istgeschwindigkeit zyklisch in einem Wegraster bestimmt wird. 25
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Istgeschwindigkeit nach der Beziehung 2Eb Vnm — f Vnm-1 2g Sr Yfö 10 + MAB 30 18 ermittelt wird, wobei Vnein die gemessene Geschwindigkeit eines Ablaufes bei einer Achsüberrο1lung, Vnm die virtuelle Istgeschwindigkeit des Ablaufes, 5 sr die Länge eines Rasterabschnittes, g' die reduzierte Erdbeschleunigung, W die Summe aller Fahrwiderstände, EB die Bremsarbeit der Gleisbremse, MAB die Gesamtmasse eines Ablaufes 10 ist und sich die Zykluszeit Tn für die Berechnung aus der Beziehung Tn=sr/Vnm ergibt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass 15 die virtuelle Istgeschwindigkeit nach einem Überfahren der Doppelkontakte durch eine nachfolgende Achse und dementsprechender Korrektur der virtuellen Istgeschwindigkeit durch die aktuell gemessene Istgeschwindigkeit beim Erreichen des nächsten Rasterabschnittes nur dann berechnet wird, wenn der 20 ab dem KorrekturZeitpunkt zurückgelegte Weg Asr der Abteilung größer als ein vorgegebener Wert ASrmin ist, und zwar nach der Beziehung, Δ sr 2EB 25 Vnm = V"~vnm-i----(2g'sr £W 103 +---) Sr MAB wobei sich die Zykluszeit Tn für die Berechnung nach der Beziehung 30 Tr= ASr/Vnm ergibt. 19
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Istgeschwindigkeit zeitzyklisch in einem Zeit-5 raster ermittelt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Istgeschwindigkeit nach der Beziehung 10 Vnm = Vnm-i + am_i* At ermittelt wird, wobei Vnm die virtuelle Istgeschwindigkeit des nächsten zu berech-15 nenden Rasterzeitabschnittes, Vnm-i die virtuelle Istgeschwindigkeit des vorherigen Zeitabschnitts, am-i die berechnete Gesamtverzögerung eines Ablaufs im vorherigen Rasterabschnittes und 20 At das Rasterzeitintervall ist.
7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem Überfahren des Doppelkontaktes durch eine Achse 25 ein Vergleich zwischen der gemessenen und der virtuellen Istgeschwindigkeit durchgeführt wird, und in Abhängigkeit von der Höhe der Abweichung der in der Berechnung verwendete Wert für die Bremsarbeit oder Bremsverzögerung korrigiert wird.
8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach jedem Überfahren des Doppelkontaktes durch eine Achse ein Vergleich zwischen der gemessenen und der virtuellen 30 20 Istgeschwindigkeit durchgeführt wird, und in Abhängigkeit von der Höhe der Abweichung die Bremskraft der Gleisbremse nachgestellt wird.
9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit bereitgestellten Ersatzwerten gerechnet wird, wenn Daten für die Gesamtmasse des Ablaufes, die Summe der Fahrwiderstände und die Bremsarbeit im aktuellen Rasterabschnitt je-10 weils nicht verfügbar sind.
10. 10. Anordnung zur Steuerung von Gleisbremsen mit einem Prozessor, der derart eingerichtet ist, dass er im Zusammenhang mit einer Steuerung von Gleisbremsen in Eisenbahnrangieranla-15 gen unter Verwendung einer Kurzzeitmessstrecke in Ablaufrichtung vor der Gleisbremse, mit der Werte für die Überrollgeschwindigkeit und den Zeitpunkt jeder Achsüberrollung einer ablaufenden Abteilung ermittelt werden, wobei Werte für die Gesamtmasse, die Summe der Fahrwiderstände der Abteilung und 20 der Bremsarbeit der Gleisbremse bekannt sind und eine Sollauslaufgeschwindigkeit vorgegeben wurde, geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor weiterhin dazu eingerichtet ist, rasterabschnittsweise eine virtuelle Istgeschwindigkeit der Abteilung 25 unter Berücksichtigung der Gesamtmasse des Ablaufes, der Summe der Fahrwiderstände und der Bremsarbeit im aktuellen Rasterabschnitt zu bestimmen, die solange jeweils auf die aktuell gemessene Istgeschwindigkeit korrigiert wird, wie die Doppelkontakte von einer Achse der Abteilung überfahren werden, und die als Eingangsgröße für ein mit einem der an sich bekannten Lösealgorithmen arbeitendes Bremssteuergerät dient. 30