DD228500B5

DD228500B5 - Verfahren zur identifikation von ablaeufen

Info

Publication number: DD228500B5
Application number: DD26950984A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Dr-Ing Talke; Gernot Landeck; Klaus Dipl-Ing Bochmann
Original assignee: Deutsche Reichsbahn
Priority date: 1984-11-15
Filing date: 1984-11-15
Publication date: 1994-03-31
Also published as: DD228500A1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Identifikation von Abläufen an vorgegebenen festen Punkten einer Ablaufanlage, insbesondere von Gleisbremsen, Weichen oder Beidrückanlagen für eine ablaufkonforme Durchschaltung bereits verfügbarer ablaufspezifischer Steuerdaten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits Verfahren zur Datendurchschaltung in Ablaufanlagen bekannt DE-PS 2211 973, die nach dem Prinzip der Wirkzonensteuerung die ablaufkonforme Weiterschaltung durch eine Besetzt-Frei-Überwachung dieser Zonen bewirken. Zur Anwendung kommt dieses Prinzip bei automatischen Ablaufstellwerken. Der Nachteil bei der Anwendung dieses Verfahrens ist die Beschränkung auf einen größten zulässigen Achsabstand. Bei größeren Achsabständen muß Handbedienung erfolgen. Ein weiterer Nachteil ist die notwendige Anwendung von isolierten Gleisabschnitten und mindestens zwei Gleisschaltmitteln pro Weiche für die Überwachung des Besetzungszustandes der Wirkzonen, die durch ihre Vielzahl und ihr Ausfallverhalten die Verfügbarkeit des automatischen Ablaufstellwerkes begrenzen. In der DE-AS 2054 313 wird eine Steuerungseinrichtung zur Stellung von Weichen sowie Erkennung von Falschläufern beschrieben. Ein weiteres Verfahren DE-AS 1 814053 zur

Datendurchschaltung, das ebenfalls nach dem Prinzip der Wirkzonensteuerung arbeitet, beruht auf einer Frei-Besetzt-Überwachung der Wirkzonen mittels Achszählkreisen. Als Nachteile bestehen ebenfalls eine Achsabstandsbeschränkung und Grenzen der Verfügbarkeit durch die Vielzahl der einzusetzenden Gleisschaltmittel für die Achszählung.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, mittels eines Verfahrens bisher bestehende Beschränkungen des größten Achsabstandes zu vermeiden und mit geringem technischen Aufwand mindestens die Qualitätsmerkmale der bekannten technischen Lösungen zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Identifikation von Abläufen zu schaffen, das ohne oder mit geringem zusätzlichen technischen Aufwand zu bereits bestehenden rangiertechnischen Einrichtungen zuverlässig im Sinne einer hohen Verfügbarkeit und qualitativ hochwertig im Sinne einer geringen Fehlerquote arbeitet und damit die Notwendigkeit der jeweils erneuten ablaufkonformen Steuerdatenermittlung an den einzelnen rangiertechnischen Einrichtungen einschließlich des dann erforderlichen technischen Aufwandes aufhebt.

Gemäß der Erfindung wird dies erreicht, indem für den an einem Zielpunkt zu identifizierenden Ablauf an einem bestimmten im Laufweg davor liegenden Anfangspunkt dem Zielpunkt vorgemeldet und in an sich bekannter Weise mittels der am Anfangspunkt in geeigneter Weise bestimmten Daten des Ablaufes, wie der Ablauflänge, dem Laufwiderstand, der reduzierten Erdbeschleunigung und den vorgegebenen Daten des Laufweges zwischen dem Anfangspunkt und dem Zielpunkt, wie dem Abstand zwischen Anfangspunkt und Zielpunkt und der Summe aller aktuellen Fahrwiderstände, die voraussichtliche Geschwindigkeit des Ablaufes und der voraussichtliche Zeitpunkt am Zielpunkt bestimmt werden und dann und nur dann die Identifikation des Ablaufes am Zielpunkt erfolgt, wenn die in geeigneter Weise am Zielpunkt gemessenen Größen, wie Geschwindigkeit und Zeitpunkt, innerhalb vorgegebener Toleranzen mit einem und nur einem vorgemeldeten Wertepaar, der voraussichtlichen Geschwindigkeit und dem voraussichtlichen Zeitpunkt übereinstimmen, wobei die Zahl der für jeden Ablauf im Anfangspunkt ermittelten Wertepaare der Zahl der möglichen Zielpunkte entspricht. Wird dieses Identitätskriterium nicht erfüllt, so muß ein an einem Zeitpunkt einlaufender Ablauf, so wurde gefunden, mit dem ältesten für diesen Zeitpunkt vom Anfangspunkt vorgemeldeten Ablauf identifiziert werden. Erfindungsgemäß werden für bereits identifizierte Abläufe die Wertepaare mit der voraussichtlichen Geschwindigkeit und dem voraussichtlichen Zeitpunkt sowie dieLaufzielvormeldungen an den Zielpunkten nicht mehr dem Verfahren entsprechend benutzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren bedarf als wesentlicher Voraussetzung einen möglichst ungehinderten freien Lauf der Abläufe. Die Anwendung des Verfahrens über Gleisbremsen hinweg ist dann möglich, wenn diese ausgeschaltet oder der zu erwartende Bremsenwiderstand das Wertepaar der gemessenen Geschwindigkeit und gemessene Zeitpunkt am Zielpunkt ausschließlich innerhalb der vorgegebenen Toleranzen verändert oder die Bremsenwiderstandshöhe, so wurde gefunden, vorher bestimmbar ist.

Damit bereits vorhandene geeignete Einrichtungen zur punktförmigen Geschwindigkeits- und Zeitermittlung an den Anfangspunkten und Zielpunkten genutzt werden können, ist es zweckmäßig, diese wahlweise durch die erste oder letzte Achse eines Ablaufes auszulösen, wobei die Wahl in geeigneter Weise je nach Lage eines Gleisschaltmittels vor oder hinter einer Gleisbremse oder Weiche zu treffen ist.

Erfindungsgemäß kann ein Ablauf an einem Zielpunkt auch dann mit einem vom Anfangspunkt vorgemeldeten Ablauf identifiziert werden, wenn mittels der am Zielpunkt gemessenen Geschwindigkeit und gemessene Zeitpunkt sowie den in geeigneter Weise bestimmten ablaufdynamischen Daten des Ablaufes und dem Laufweg zwischen dem Anfangspunkt und Zielpunkt die wahrscheinliche Geschwindigkeit und der wahrscheinliche Zeitpunkt dieses Ablaufes am Anfangspunkt mit einem und nur einem Wertepaar der gemessenen Geschwindigkeit und dem gemessenen Zeitpunkt am Anfangspunkt innerhalb vorgegebener Toleranzen übereinstimmen. Wird die Reihenfolge der Identifizierung erfindungsgemäß mit der Ermittlung einer wahrscheinlichen Geschwindigkeit und eines wahrscheinlichen Zeitpunktes am Anfangspunkt begonnen und bei nicht erfülltem Identifizierungskriterium mit Wertepaaren der gemessenen Geschwindigkeit und des gemessenen Zeitpunktes am Anfangspunkt anhand der dann nur für wenige Zielpunkte notwendigen Ermittlung von Wertepaaren der voraussichtlichen Geschwindigkeit und dem voraussichtlichen Zeitpunkt am Zielpunkt anhand des Wertepaares der gemessenen Geschwindigkeit und des gemessenen Zeitpunktes am Zielpunkt fortgesetzt, so verringert sich die Anzahl der notwendigen Ermittlungen von Wertepaaren der voraussichtlichen Geschwindigkeit und des voraussichtlichen Zeitpunktes am Zielpunkt. Es wurde außerdem gefunden, daß im Falle von Störungen an Zielpunkten diese übersprungen werden können und die Identifikation an jeweils im Laufweg nachfolgenden Zielpunkten erfolgen kann. Dabei wird die Wertevorgabe für alle nachfolgenden Zielpunkte verfahrensgemäß vorausgesetzt.

Zur Durchsetzung des Verfahrens werden geeignete Einrichtungen zur Berechnung der Wertepaare, voraussichtliche Geschwindigkeit und voraussichtlicher Zeitpunkt am Zielpunkt bzw. wahrscheinliche Geschwindigkeit und wahrscheinlicher Zeitpunkt am Anfangspunkt sowie für Vergleiche und Vormeldungen vorausgesetzt. Zweckmäßig ist das Verfahren mittels elektronischer Recheneinrichtungen zu realisieren.

Die Vorgabe von Toleranzen für das Identitätskriterium der Wertepaare, voraussichtliche Geschwindigkeit und voraussichtlicher Zeitpunkt am Zielpunkt und wahrscheinliche Geschwindigkeit und wahrscheinlicher Zeitpunkt am Anfangspunkt ist als Folge der immer ungenauen Berechnung nach den vorgegebenen bzw. aufgenommenen ablaufdynamischen Daten notwendig. Die Bemessung der Toleranzen erfolgt zweckmäßig anlagebezogen und laufwegbezogen nach stochastischen Wertevorgaben.

Ausführungsbeispiel

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

Fig. 1: eine verfahrensgemäße Anordnung mit dem Anfangspunkt P1, Zielpunkt P 2 und dem zugehörigen Schwerpunktabstand

des Ablaufes Fig. 2: einen angenommenen Gleisplan mit den Gleisen 1 bis 5 und mit einer der Zahl der Laufwege entsprechenden Anzahl von

Zielpunkten P2 Fig.3: eine verfahrensgemäße Anordnung mit nacheinander angeordneten Zielpunkten P2, die in der Reihenfolge der

Zuordnung zu den Anfangspunkten P1 mit römischen Ziffern bezeichnet sind Fig. 4: einen angenommenen Gleisplan entsprechend Figur 2 mit nacheinander angeordneten Zielpunkten P2.

Ein Teil einer Ablaufanlage mit einem freien Laufweg I, zwischen zwei Gleisbremsen 1 ist in der Figur 1 dargestellt, wobei eine Identifikation eines Ablaufes 3 an einem Zielpunkt P 2 erfolgt. Den gleichen Teil der Ablaufanlage als Gleisplan zeigt die Figur zwei. Es sind mehrere freie Laufwege !,zwischen den Gleisbremsen 1 dargestellt und an jedem Zielpunkt P 2 ist eine Identifikation des Ablaufes 3 möglich. An einem Anfangspunkt P1 beginnt mit der Überrollung der letzten Achse der freie Lauf. An einem Gleisschaltmittel 2 des Anfangspunktes P1, zweckmäßig eine Kurzzeitmeßstrecke, werden eine Geschwindigkeit Vi, und ein Zeitpunkt t, ermittelt. Für den Ablauf sind zu diesem Zeitpunkt in geeigneter Weise bereits bestimmt worden, eine Ablauflänge £l,i (Summe aller Achsabstände), die Lage des Schwerpunktes im Ablauf bezogen auf die erste Achse, eine reduzierte Erdbeschleunigung g' und ein aktueller Laufwiderstand W₀. Für alle möglichen Laufwege wurden bereits in geeigneter Weise bestimmt bzw. vorgegeben, ein Abstand Inzwischen dem Anfangspunkt P1 und dem Zielpunkt P2 und die Summe aller Fahrwiderstände £(w — i).

Für die weitere Berechnung werden zusätzlich folgende Größen definiert, einen auf den Ablaufschwerpunkt bezogenen Laufweg I, und eine voraussichtliche mittlere Geschwindigkeit v_m des Auflaufes 3 zwischen dem Anfangspunkt Pl und dem Zielpunkt P 2. Beide Größen sind aus den ablaufdynamischen Daten zu bestimmen:

'· ⁼ 'i2 - E'«ir/ wenn für den Anfangspunkt P1 die letzte Achse und für den Zielpunkt P 2 die erste Achse definiert ist,

I» ⁼ Ii2 + Z'air, wenn für den Anfangspunkt P1 die erste Achse und für den Zielpunkt P 2 die letzte Achse oder

wenn für den Anfangspunkt P1 und den Zielpunkt P 2 die erste Achse oder für den Anfangspunkt P1 und den Zielpunkt P 2 die letzte Achse definiert ist.

Die Berechnung der Wertepaare voraussichtliche Geschwindigkeit V2( und voraussichtlicher Zeitpunkt t₂f am Zielpunkt P 2 erfolgt dann zweckmäßig nach den an sich bekannten Gleichungen der Ablaufdynamik

v₂₍ = д/ѵ,² - 2g' · I₁[W₀ + Z(w - i)] + 10"³ 2I₅

^t2' ^{= tl +} -v7

Für das erfindungsgemäße Identitätskriterium wird eines der nach Figur zwei möglichen fünf Wertepaare eines Ablaufes 3 mit dem an diesem Zielpunkt P 2 ermittelten Wertepaar der gemessenen Geschwindigkeit V₂ und des gemessenen Zeitpunktes t₂ am Zielpunkt P2 nach den Ungleichungen bewertet, wobei die zulässige Toleranz des gemessenen Zeitpunktes At berücksichtigt wird:

v_2f — Δν < v₂ < v₂f + Δν und t_2f - Ut < t₂ < t₂f + At

Nur wenn beide Ungleichungen erfüllt sind, wird ein Ablauf 3 von mehreren möglichen Abläufen 3 am betreff enden Zielpunkt P 2 richtig identifiziert. Ist dieses Identitätskriterium für keinen von mehreren Abläufen 3 zu erfüllen oder werden beide Ungleichungen gleichzeitig von zwei oder mehr Wertepaaren erfüllt, so wird der Ablauf 3 mit dem ältesten vom Anfangspunkt P1 vorgemeldeten Ablauf 3 für den betreffenden Zielpunkt P2 identifiziert. Das ist aber nur möglich, wenn für alle bereits identifizierten Abläufe 3 die Wertepaare der voraussichtlichen Geschwindigkeit V₂, und des voraussichtlichen Zeitpunktes t₂1 am Zielpunkt P2 sowie die Laufzielvormeldungen nicht mehr im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden. Die gleichen Bedingungen und Verfahrensschritte gelten für die Darstellung in Figur drei und Figur vier. Im Unterschied zu Figur eins sind in Figur drei mehrere aufeinanderfolgende Identifzierungsschritte an den Zielpunkten P2 gezeigt. Die Reihenfolge der Schritte ist durch römische Ziffern gekennzeichnet. Die Möglichkeit, die Ablaufidentifikation sowohl nacheinander als auch parallel entsprechend Figur zwei durchzuführen, zeigt die Figur vier. Eine verfahrensgemäße Anordnung entsprechend Figur vier erweist sich dann als besonders nützlich, wenn mittels kurzer freier Laufwege l_s eine hohe Genauigkeit der Identifikation erreicht werden soll. Nachteilig ist dann die Notwendigkeit zusätzlicher Gleisschaltmittel.

Die Identifikation von Abläufen 3 kann aber erfindungsgemäß auch erfolgen, wenn an einem Zielpunkt P2 das Wertepaar gemessene Geschwindigkeit V₂ und gemessener Zeitpunkt t₂ am Zielpunkt P 2 sowie zweckmäßig die nähe rungs weise in geeigneter Weise bestimmten ablaufdynamischen Daten, wie ein mittlerer Laufwiderstand w_0m, mittlere Fahrwiderstände w_m

und eine mittlere Ablauflänge \,\_m zur Ermittlung einer wahrscheinlichen Geschwindigkeit v,( und eines wahrscheinlichen Zeitpunktes tu am Anfangspunkt P1 benutzt werden und als Identitätskriterium die Ungleichungen

v₁₍ — Δν < v, < v,( + Avund t,, - At St₁ St₁, + At

für einen am Anfangspunkt P1 vorgemeldeten Ablauf 3 erfüllt werden.

Bei großen zulässigen Toleranzen für die gemessene Geschwindigkeit ν und für den gemessenen Zeitpunkt t kann zweckmäßig die Erfüllung einer einzigen Ungleichung als Identitätskriterium vereinbart sein. Werden beide Ungleichungen nicht oder gleichzeitig für mehrere Abläufe 3 erfüllt, so kann entsprechend den dann für die betroffenen Zielpunkte P2 vorgegebenen präzisen ablaufdynamischen Daten die Identifikation nach den Ungleichungen für die Wertepaare voraussichtliche Geschwindigkeit v₂f und voraussichtlicher Zeitpunkt t2f am Zielpunkt P 2 erfolgen. Es ist offenbar, daß bei dieser Reihenfolge der Verfahrensschritte die Zahl der Wertepaare voraussichtliche Geschwindigkeit v₂f und voraussichtlicher Zeitpunkt t₂f nur für die Zielpunkte P 2 erfolgen muß, deren Wertepaare wahrscheinliche Geschwindigkeit v,_f und wahrscheinlicher Zeitpunkt am Anfangspunkt P1 nicht zur Ablaufidentifikation führten.

Claims

1. Verfahren zur Identifikation von Abläufen an vorgegebenen festen Punkten einer Ablaufanlage, insbesondere von Gleisbremsen, Weichen oder Beidrückanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der an einem Zielpunkt (P2) zu identifizierende Ablauf (3) an einem im Laufweg (1) davor liegenden Anfangspunkt (P1) mittels deram Anfangspunkt (P 1) gemessenen Geschwindigkeit (V₁) und gemessene Zeitpunkt (ti) sowie den in geeigneter Weise bestimmten ablaufdynamischen Daten des Ablaufes (3) und der Laufwege (1) zwischen dem Anfangspunkt (P 1) und an sich beliebigen vielen Zielpunkten (P2) die voraussichtliche Geschwindigkeit (v₂f) und der voraussichtliche Zeitpunkt (t₂f) für jeden Zielpunkt (P2) ermittelt werden, wobei eine Identifikation des Ablaufes (63) an einem Zielpunkt (P2) dann und nur dann erfolgt, wenn die gemessene Geschwindigkeit (v₂) und der gemessene Zeitpunkt (t₂) innerhalb vorgegebener Toleranzen mit einem und nur einem Wertepaar der voraussichtlichen Geschwindigkeit (v₂f) und dem voraussichtlichen Zeitpunkt (t₂f) am Zielpunkt (P2) übereinstimmen.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an einem Zielpunkt (P2) zu identifizierende Ablauf (3) von einem im Laufweg (1) davor liegenden Anfangspunkt (P 1) dem als Laufziel vorgegebenen Zielpunkt (P2) vorgemeldet ist, jedoch das Identitätskriterium gemäß Punkt eins nicht erfüllt wird, dann mit dem ältesten für den betreffenden Zielpunkt (P 2) vom Anfangspunkt (P 1) vorgemeldeten Ablauf (3) identifiziert wird.

3. Verfahren nach Punkt 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß für bereits identifizierte Abläufe (3) die Wertepaare gemessene Geschwindigkeit (v) und gemessener Zeitpunkt (t) sowie deren Laufzielvormeldungen nicht mehr zur Identifikation benutzt werden.

4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsenwiderstände von im Laufweg zwischen dem jeweiligen Anfangspunkt (P 1) und jeweiligen Zielpunkt (P2) liegenden Gleisbremsen (1) vorher, spätestens am jeweiligen Anfangspunkt (P 1) bestimmt werden.

5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein an einem Zielpunkt (P2) befindlicher Ablauf (3) dann mit einem am Anfangspunkt (P 1) vorgemeldeten Ablauf (3) identifiziert wird, wenn mittels der am Zielpunkt (P2) gemessenen Geschwindigkeit (v₂) und des gemessenen Zeitpunktes (t₂) sowie den in geeigneter Weise bestimmten ablaufdynamischen Daten des Ablaufes (3) und der Laufwege (1) zwischen dem jeweiligen Anfangspunkt und jeweiligen Zielpunkt (P2) die wahrscheinliche Geschwindigkeit (ν_Ίί) und der wahrscheinliche Zeitpunkt (t_lf) dieses Ablaufes (3) am Anfangspunkt (P 1) mit einem und nur einem Wertepaar der gemessenen Geschwindigkeit (V₁) und des gemessenen Zeitpunktes (t-i) am Anfangspunkt (Pl) innerhalb vorgegebener Toleranzen übereinstimmen.

6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichterfüllbares Identitätskriterium nach Punkt 5 für einen Ablauf (3) zur Identifikation nach Punkt 1 aller betroffenen Abläufe (3) führt.

7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Störungsfalle Zielpunkte (P2) übersprungen werden und die Identifikation an jeweils im Laufweg (1) nachfolgenden Zielpunkten (P2) erfolgt.