Verfahren zur Steuerung des Ablaufs der Wagen eines zu zerlegenden Eisen-bahnzuges von einem Ablaufberg eines Rangierbahnhofs

申请号 EP01104874.1 申请日 2001-02-28 公开(公告)号 EP1129922A2 公开(公告)日 2001-09-05
申请人 Tiefenbach GmbH; 发明人 Burghoff, Jürgen;
摘要 In einem Verfahren zur Steuerung des Ablaufs der Wagen eines zu zerlegenden Eisenbahnzuges von einem Ablaufberg (1) eines Rangierbahnhofs in die Verteilzone des Rangierbahnhofs werden die Wagen aus der Verteilzone mittels nach einander folgender Trennungsweichen (3,8) auf unterschiedliche Zielgleise (13,15) verteilt. Die Steuerung des Freigabesignals (12) für den Ablauf und der Weichen für den Fahrweg eines Wagens (Nachläufer) erfolgt derart, daß eine Kollision des Nachläufers mit einer umlaufenden Weiche und eine schädliche Kollision des Nachläufers mit dem Vorläufer ausgeschlossen ist. Dazu erfolgt die Steuerung des Freigabesignals (12) für den Ablauf und/oder der Weichen für den Fahrweg des Nachläufers in Abhängigkeit von dem dynamische Verhalten des Vorläufers. Das dynamische Verhalten des Vorläufers kann während seines Ablaufs ermittelt und danach der Ablauf des Nachläufers gesteuert werden. Auch eine Vorausberechnung des dynamischen Verhaltens des Vorläufers und Speicherung danach ermittelter Sperrlängen ist möglich.
权利要求 Verfahren zur Steuerung des Ablaufs der Wagen eines zu zerlegenden Eisenbahnzuges von einem Ablaufberg eines Rangierbahnhofs in die Verteilzone des Rangierbahnhofs,bei welchem die Wagen aus der Verteilzone mittels nach einander folgender Trennungsweichen auf unterschiedliche Zielgleise verteilt werden,und bei welchem die Steuerung des Freigabesignals für den Ablauf und der Weichen für den Fahrweg eines Wagens derart erfolgt, daß ein schädlicher Auflaufstoß der Abläufer durch Auffahren (Aufpufferung) des nachfolgenden Abläufers (Nachläufer) auf den vorausfahrenden Wagen (Vorläufer) in dessen Fahrweg (Verteilzone, Trennungsweiche und Zielgleis) ausgeschlossen ist; Kennzeichen:
die Steuerung des Freigabesignals für den Ablauf und/oder der Weichen für den Fahrweg der Abläufer erfolgt in Abhängigkeit von dem dynamische Verhalten des Vorläufers und/ oder Nachläufers.
Verfahren nach Anspruch 1
Kennzeichen:das dynamische Verhalten der Abläufer wird unter Berücksichtigung der Einflußgrößen, insbesondere der für die Waggons spezifischen Laufeigenschaften undder für die Fahrwege spezifischen Laufwegeigenschaften und vorzugsweise unter Berücksichtigung der zu erwartenden Grenzeigenschaften eines gutlaufenden Waggons einerseits und eines schlecht laufenden Waggons andererseits ermitteltund in dem den Ablauf steuernden Rechner (Steuerrechner) gespeichert und zur Bestimmung der Freigabe des Ablaufs des Nachläufers und/oder Fahrwegs der Abläufer abgerufen und ausgewertet.
Verfahren nach Anspruch 2
Kennzeichen:
das dynamische Verhalten des Vorläufers wird aus Höhe und Neigung (dem Profil) des Ablaufbergs und dem Abstand zwischen dem Gipfel des Ablaufbergs und dem Ausgangssensor der Trennungsweiche seines Zielgleises (Verteilstrecke) ermittelt und vorzugsweise unter Berücksichtigung eines Sicherheitszuschlags gespeichert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3
Kennzeichen:zur Erfassung des dynamischen Verhaltens der ablaufenden Wagen in Abhängigkeit von dem Profil des Ablaufbergs sowie in Abhängigkeit von der jeweiligen Verteilstrecke wird jedem der Zielgleise eine vorbestimmte Sperrlänge zugeordnet und in dem Steuerrechner für jedes Zielgleis gespeichert,und das Freigabesignal für den Ablauf des Nachläufers erfolgt erst, wenn durch einen ortsfesten Sensor festgestellt wird, daß der Vorläufer die Sperrlänge geräumt hat oder räumen wird, bevor der Nachläufer aufstoßen (aufpuffern) kann.
Verfahren nach Anspruch 4,
Kennzeichen:
die Sperrlänge wird bestimmt als Länge zwischen zwei Anwesenheitssensoren, welche einerseits dem Eingang und andererseits dem Ausgang derselben, vorzugsweise einer andern Weiche, insbesondere einer vor der Trennungsweiche des Vorläufers liegenden Weiche zugeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
Kennzeichen:
die Sperrlängen sind jeweils definiert als der Abstand zwischen dem Gipfel des Ablaufberg und der Trennungsweiche des Vorläufers.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
Kennzeichen:
die Sperrlängen sind jeweils definiert als der Abstand zwischen dem Gipfel des Ablaufberg und einer der vor der Trennungsweiche des Vorläufers liegenden Weichen (Ausweiche).
Verfahren nach Anspruch 7,
Kennzeichen:
Die Ausweiche ist die Trennungsweiche des Nachläufers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
Kennzeichen:
der Sensor ist im Bereich der Sperrlänge gelegen.
Verfahren nach Anspruch 9
Kennzeichen:
der Sensor ist am Ende der Sperrlänge, vorzugsweise am Ausgang der die Sperrlänge begrenzenden Ausweiche gelegen (Ausgangssensor 10).
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
Kennzeichen:
In dem den Ablauf steuernden Rechner wird ein Software-Modul hinterlegt, in welchem die Sperrlängen in Abhängigkeit von dem Profil (Höhe und Neigung) des Ablaufbergs sowie in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen dem Ablaufberg und der Trennungsweiche, über welche der Vorläufer in sein anzufahrendes Zielgleis gelangt, und vorzugsweise auch als Grenzwerte das typische Ablaufverhalten eines Waggons mit guten Ablaufeigenschaften (Bestläufer) und eines Waggons mit schlechten Ablaufeigenschaften (Schlechtestläufer) gespeichert und abrufbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11,
Kennzeichen:
das dynamische Verhalten des Vorläufers wird während seines Ablaufs durch einen oder mehrere Geschwindigkeitssensoren ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 12
Kennzeichen:
Der Meßpunkt liegt vor dem Ende der Sperrlänge, spätestens aber am Ausgang der Trennungsweiche des Vorläufers.
Verfahren nach Anspruch 13
Kennzeichen:
Der Meßpunkt liegt vor der Trennungsweiche des Vorläufers .
Verfahren nach Anspruch 14,
Kennzeichen:
Der Meßpunkt liegt vor einer der vor der Trennungsweiche des Vorläufers liegenden Weichen (Ausweiche).
Verfahren nach Anspruch 15,
Kennzeichen:
Der Meßpunkt liegt vor oder im Beginn der Sperrlänge.
Verfahren nach Anspruch 13
Kennzeichen:
Der Meßpunkt wird für jedes Zielgleis oder eine Gruppe von Zielgleisen individuell vorgegeben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17
Kennzeichen:
der Abstand (M) zwischen dem Gipfel der Ablaufberges und dem Meßpunkt wird so festgelegt, daß unter Berücksichtigung eines Nachläufers mit den besten angenommenen Ablaufeigenschaften (Maximalgeschwindigkeit vmax), eines Vorläufers mit den schlechtesten angenommenen Ablaufeigenschaften (Minimalgeschwindigkeit vmin) und der größten Entfernung (SM-A) zwischen dem Meßpunkt und dem Ende der Sperrstrecke eine Aufpufferung oder ein Eckstoß (im oben definierten Sinne) ausgeschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18
Kennzeichen:
zur Steuerung des Ablaufs wird das dynamische Verhalten des Vorläufers durch Vergleich der durch einen ortsfesten Sensor gemessenen Geschwindigkeit des Vorläufers und seiner zuvor für diesen Punkt festgelegten und gespeicherten Sollgeschwindigkeit ermittelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18
Kennzeichen:zur Steuerung des Ablaufs wird die Laufzeit TV des Vorläufers bis zum Ende einer vorgegebenen Sperrlänge undwird die Laufzeit TN des Nachläufers zwischen dem Gipfel des Ablaufberges unddem Beginn der Sperrlänge aus der für den Nachläufer zuvor festgelegten maximal zu erwartenden Beschleunigung und Geschwindigkeit ermittelt,und wird entweder das Freigabesignal für den Nachläufer erteilt, wenn die Laufzeit Tv des Vorläufers kürzer, vorzugsweise um eine zuvor eingeplante Sicherheitszeit TS kürzer ist als die Laufzeit TN des Nachläufers oder eine weitergehende die Trennungsweiche des Vorläufers umfassenden Sperrlänge festgelegt, an deren Ausgang ein Anwesenheitssensor durch sein Anwesenheitssignal, das einen bestimmten Punkt, vorzugsweise ein Rad,Achse oder Radsatz des Vorläufers erfaßt, das Freigabesignal zur Freigabe des Nachläufers auslöst, wenn die Laufzeit Tv des Vorläufers nicht kürzer, insbesondere nicht um die zuvor eingeplante Sicherheitszeit TS kürzer ist als die Laufzeit TN des Nachläufers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18
Kennzeichen:
die Geschwindigkeit des Vorläufers wird durch zwei ortsfeste Sensoren mit vorbekanntem Abstand gemessen und danach die Geschwindigkeitsneigung ermittelt; die Steuerung des Ablaufs erfolgt in Abhängigkeit von dem ermittelten Geschwindigkeitsverlust.
Verfahren nach Anspruch 13
Kennzeichen:
Der Geschwindigkeitsverlust wird als Differenz der Potenzen der gemessenen Geschwindigkeiten definiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22
Kennzeichen:
in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Verhalten des Vorläufers wird die Freigabe des Nachläufers gesteuert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22
Kennzeichen:
in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Verhalten des Vorläufers und/ oder Nachläufers wird eine Sperrlänge vorgegeben, an deren Ende ein Anwesenheitssensor liegt, welcher den Ablauf des Nachläufers durch Freigabe oder im Rahmen eines Schutzweichenprogramms in sonstiger Weise steuert.
Verfahren nach Anspruch 24
Kennzeichen:
Die Sperrlänge umfaßt den Bereich einer oder mehrerer Weichen, welche vor der zwischen Ablaufberg und der Trennungsweiche des Vorläufers liegen und als Ausweiche dienen.
Verfahren nach Anspruch 24 oder 25
Kennzeichen:
Der Sensor zur Ermittlung der Anwesenheit und der Geschwindigkeit des Vorläufers ist in der Ausfahrt der am Ende der Sperrlänge gelegenen Ausweiche angeordnet und löst bei Überfahrt des Vorläufers das Freigabesignal für den Nachläufer aus.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26
Kennzeichen:
der Sperrabschnitt wird durch den Eingangssensor einer Weiche und durch den dahinter gelegenen Ausgangssensor der Ausweiche begrenzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 28
Kennzeichen:
in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Verhalten des Vorläufers und/ oder Nachläufers wird zur Steuerung des Ablaufs des Nachläufers oder des Vorläufers ein Schutzweichenprogramm ausgelöst
Verfahren nach Anspruch 28
Kennzeichen:
bei der in dem Schutzweichenprogramm umgestellten Weiche handelt es sich um-- eine vorbestimmte der vor der Trennungsweiche des Vorläufers liegende Weichen (Ausweiche), vorzugsweise der Trennungsweiche des Nachläufers,-- und / oder eine oder mehrere oder sämtliche Weichen zwischen Ablaufberg und der Ausweiche-- und/oder eine oder mehrere oder sämtliche Weichen zwischen der Ausweiche und der Trennungsweiche des Vorläufers.
说明书全文

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Ablaufs der Wagen eines zu zerlegenden Eisenbahnzuges von einem Ablaufberg eines Rangierbahnhofs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige bekannte Anlage dienen zur Verteilung der Waggons eines Zuges auf andere Züge. Die Laufwege der ablaufenden Waggons (Abläufe), die auf unterschiedlichen Zielgleisen gesammelt und zu Zügen zusammengestellt werden sollen, sind durch Weichen (Trennungsweichen) vorgegeben und von einander unterschieden. Dabei rückt eine Abdrücklokomotive den zu zerlegenden Zug (die Zerlegeeinheit) mit geringer Geschwindigkeit an den Ablaufberg. Bei Anzeige des Abdrücksignals mit z. B. weißem Licht (Freigabe) geht der Anrückvorgang der Zerlegeeinheit in den Abdrückvorgang über. Dabei wird der erste Waggon am Berg entkuppelt und über die Bergkuppe gedrückt. Auf dem Gefälle hinter der Bergkuppe wird der ablaufende Waggon (Ablauf, Vorläufer, Nachläufer) beschleunigt und das Abdrücksignal durch Befahren von Kontakten (Bergkontakten) auf Rot gestellt.

Die Freigabe für den nächsten Ablauf (Nachläufer) wird durch Umschalten des Abdrücksignals auf z. B. Weiß angezeigt. Diese Umschaltung erfolgt bisher erst dann, wenn der erste Ablauf (Vorläufer) sein Zielgleis erreicht hat und die den Fahrweg des Nachläufers bestimmenden Weichen umgelaufen sind. Auf diese Weise wird zwischen auf einander folgenden Abläufen ein Sicherheitsabstand eingehalten, der gewährleistet, daß der dem Vorläufer folgende, demnächst abzudrückende Waggon (Nachläufer) weder mit dem Vorläufer noch mit einer umlaufenden Weiche kollidiert. Als Sperrlänge wird bei den bekannten Verfahren die Länge zwischen dem Ablaufberg bzw. dem darauf wartenden Nachläufer und dem Ausgang derjenigen Trennungsweiche vorgegeben, welche der Vorläufer zur Erreichung seines Zielgleises zu befahren hat. Die Freigabe des Ablaufs des Nachläufers erfolgt also erst dann, wenn sämtliche den Fahrweg der Vorläufers bestimmenden Weichen in die den Fahrweg des Nachläufers bestimmende Stellung umgelaufen sind. Zur automatischen Betätigung des Freigabesignals sind daher die Trennungsweichen an ihrem Ausgang mit Sensoren versehen, welche das Ausfahren eines Wagens, d.h. des Vorläufers, aus dem Weichenbereich erfassen (Ausfahrtsensoren). Durch den Ausfahrtsensor der Trennungsweiche des Vorläufers wird das Freigabesignal des Nachläufers ausgelöst.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß der Vorläufer seine Trennungsweiche in der Verteilzone vollständig verlassen hat und daß der Ablaufweg für den nächsten Waggon (Ablauf) sicher ist. Erst nach dieser Freigabe wird der Ablauf entkuppelt und abgedrückt. Wenn zwei Abläufe für dasselbe Richtungsgleis bestimmt sind, erfolgt die Freigabe für den Ablauf des Nachläufers erst dann, wenn der Vorläufer die letzte Weichenanlage (Trennungsweiche), die den Fahrweg in das gemeinsame Zielgleis bestimmt, geräumt hat. Ein Einholen und in dieser Anmeldung sogenanntes Aufpuffern (Auffahren) des Nachläufers auf den Vorläufer ist dabei zugelassen, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz keine Schäden erwarten läßt.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Ablaufleistung recht gering ist, da niemals mehrere Wagen gleichzeitig hintereinander dasselbe Gleis, d.h. die Verteilzone befahren. Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt, dass bei dem Zerlegen eines Zuges mit gut laufenden Waggons (Gutläufern) und schlecht laufenden Waggons (Schlechtläufern) gerechnet werden muß. Daher kann die Abdrücklokomotive nicht mit beliebiger Geschwindigkeit fahren. Sie muß vielmehr mit einer sehr geringen Geschwindigkeit oder sogar im Stop-and-go-Betrieb fahren. Ein weiterer die Rangiergeschwindigkeit und Rangierleistung begrenzender Faktor ist auch die Länge der Waggons bzw. die Länge der Abläufe, die aus mehreren gekuppelten Waggons bestehen und vor allem der Abstand der jeweils maßgebenden Trennungsweichen von dem Gipfel des Ablaufbergs.

Es ist auch bereits in Aussicht genommen worden, den Abdrückvorgang bei ununterbrochener Fahrt, jedoch wechselnder Geschwindigkeit durchzuführen wobei der Lokomotivführer die Geschwindigkeit aufgrund eines Pfeilsignals, welches am Ablaufberg aufgestellt ist, variiert. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass dabei keine Leistungssteigerung erzielbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Leistungsfähigkeit einer derartigen Rangieranlage zu steigern und ohne Beeinträchtigung der Sicherheit den Ablauf und die Verteilung einer größeren Anzahl von Waggons pro Zeiteinheit zuzulassen. Der in dieser Anmeldung sogenannte Eckstoß, bei dem das Fahrwerk eines Waggons mit der im Umlauf befindlichen Weichenzunge kollidiert, aber auch eine Kollision von Waggons im Bereich der weichen muß verhindert werden.

Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1.

Während bisher der Anwesenheitssensor das Freigabesignal auslöst, der die Ausfahrt des Vorläufers in das für ihn bestimmte Zielgleis erfaßt, die Sperrlänge also immer der Abstand zwischen dem jeweiligen Ausfahrtsensor des Zielgleises und dem Ablaufberg ist, werden nunmehr die Sperrlängen variabel in Abhängigkeit von dem dynamischen Verhalten der Waggons vorgegeben . Dadurch kann eine wesentlich dichtere Folge der Abläufe erzielt und der Ablauf des Nachläufers bereits freigegeben werden, wenn der Vorläufer sich noch in der Verteilzone befindet, d.h.: die Trennweiche zu seinem Zielgleis noch nicht erreicht, jedenfalls aber noch nicht verlassen hat.

Hiermit kann also eine Verkürzung der Sicherheitsabstände ohne Verlust an Sicherheit erreicht werden.

Insbesondere wird es möglich, dynamische Ablaufkriterien in unterschiedlicher Weise, d.h. unterschiedliche Kriterien in unterschiedlicher Gewinnung und Aufbereitung und für unterschiedliche Funktionen einzusetzen. Dadurch läßt sich durch flexible Anpassung an die Dynamik der Abläufe eine dichte Waggonfolge erzielen.

Dies steht im Gegensatz zu der bisherigen starren Handhabung, bei welcher lediglich das eine Kriterium (Freiheit der Fahrwege in der Verteilzone) zu einer einzigen Funktion, nämlich der Freigabe des Folgeablaufs für den nächsten Waggon (Nachläufer) genutzt wird.

Erwünscht ist es, diese Ziel der Erfindung mit einfachen Mitteln d.h.: ohne zusätzliche apparative Ausstattung des Ablaufberges und der Verteilzone zu erreichen.

Dies geschieht durch die Ausbildung nach Anspruch 2.

Man macht sich dabei zunutze, daß die Fahrziele grundsätzlich bekannt sind und daß das Ablaufverhalten der einzelnen Waggons zwar vom Gewicht und sonstigen für den Waggon individuellen Eigenschaften wie dem Laufwiderstand, dem Rollwiderstand, dem Luftwiderstand und von dem vorgesehenen Fahrweg immanenten Eigenschaften wie Laufwegwiderstand, Gleisbögen, Weichen abhängig ist, dabei aber nur in bekannten Grenzen schwankt. Durch Berücksichtigung der zu erwartenden Einflußgrößen des Ablaufverhaltens der einzelnen Abläufe von dem Ablaufberg und in der Verteilzone bis zu den einzelnen Trennweichen bzw. Zielgleisen und Niederlegung dieser Einflußgrößen unter Berücksichtigung eines Ungenauigkeitsfaktors in einem elektronischen Speicher wird der Ablauf gesteuert.

Insbesondere wird das Profil des Ablaufberges nach Höhe und Neigung sowie die Länge der jeweiligen Verteilstrecke berücksichtigt. (Anspruch 3).

Von besonderer Wichtigkeit als Kenngröße für das dynamische Verhalten ist dabei das empirisch ermittelte Ablaufverhalten des schlechtesten angenommenen Schlechtläufers (Schlechtestläufer) einerseits und des besten angenommenen Gutläufers (Bestläufer) andererseits. Das jeweilige dynamische Verhalten kann z.B. dadurch charakterisiert werden, daß in den Speicher die Zeit eingegeben wird, die der Schlechtestläufer und der Bestläufer zwischen dem Gipfel und einem festen Meßpunkt oder zwischen zwei festen Meßpunkten oder zwischen dem Gipfel bzw. einem festen Meßpunkt unterhalb des Gipfels und den einzelnen Trennungsweichen zurücklegen.

In Ausführung der Erfindung muß insoweit gewährleistet sein, daß das dynamische Verhalten des Ablaufs durch eine zur automatischen Steuerung geeignete Kenngröße repräsentiert wird. Dies geschieht sowohl in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 als auch in derjenigen nach Anspruch 11 und 12, und zwar dadurch, daß die Sperrlänge nicht mehr geographisch sondern in Anpassung an das dynamische Verhalten jedes Ablaufs für jedes Zielgleis ermittelt und dem Zielgleis zugeordnet und gespeichert wird (Anspruch 4), wobei wiederum die Unterscheidung zwischen Schlechtestläufer und Bestläufer gemacht werden kann.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 5, 9 und 10 wird sichergestellt, daß es nicht zu einer Kollision des Nachläufers mit einer umlaufenden Weiche kommen kann.

Zur Anpassung der Erfindung an die besondere geographische Gestaltung der Verteilzone dient die Ausgestaltung nach Anspruch 6 bis 8.

Als Sicherheitsabstand wird dabei also der Abstand zwischen dem Ablaufberg und einer der Weichen gewählt, welche bevorzugt vor der Trennungsweiche des Vorläufers liegen.

Dies führt zuweilen auch dazu, daß wegen der Lage der Weichen die Sperrlängen länger gewählt werden müssen als nach dem dynamischen Verhalten erforderlich. Dieser nachteilige Effekt wird in der Ausgestaltung dieser Ansprüche verhindert oder gemildert, indem auch Weichen in die Sicherheitsstrategie einbezogen werden, die zwar nicht Fahrweg- bestimmend sind, der dynamisch erforderlichen Sperrlänge jedoch optimal oder besser entsprechen.

In dem den Ablauf und insbesondere das Freigabesignal steuernden Rechner wird ein Software-Modul hinterlegt, in welchem die individuellen Sperrlängen in Abhängigkeit von den anzufahrenden, in die jeweiligen Zielgleise führenden Trennungsweichen gespeichert und abrufbar sind. (Anspruch 11). Dabei können insbesondere auch die für den einzelnen Waggon typischen Eigenschaften und die für den Laufweg typischen Eigenschaften (siehe oben) sowie die Ablaufmerkmale des Schlechtestläufers einerseits und des Bestläufers andererseits vorzugsweise in ihrer Beziehung zu den einzelnen Zielgleisen gespeichert und für die Steuerung des Ablaufbetriebs genutzt werden.Grundsätzlich wird im Rangierbetrieb die Aufpufferung von Vor- und Nachläufern, d.h.: das Auffahren des Nachläufers auf den Vorläufer zugelassen, wenn keine Schädigung von Frachtgut (Ladung) oder Waggon zu erwarten ist.

Es ist jedoch nach einer anderen Ausbildung der Erfindung auch möglich, selbst bei extremen Schlechtläufern sehr kurze Sperrlängen zu erreichen und gleichwohl einen Eckstoß (im oben definierten Sinne) oder ein schadenbringendes Auffahren/ Aufpuffem zu verhindern.

Dies geschieht nach Anspruch 12 durch einer Geschwindigkeitsmessung mittels eines Geschwindigkeitssensors oder mehrerer ortsfester Geschwindigkeitssensoren. Durch diese Ausbildung der Erfindung wird eine Flexibilisierung des Ablaufbetriebs im Sinne einer Verkürzung der Sicherheitsabstände und der Erhöhung der Ablauffrequenz ohne Einschränkung der Sicherheit erreicht.

Das Verfahren nach der Erfindung hat insbesondere dann den Vorteil der Leistungssteigerung der Ablaufanlage, wenn von einem Vorläufer weiter entfernte Trennungsweichen angefahren werden müssen. Die Sperrlänge ist in diesem Falle sogar kürzer als der Abstand zwischen Ablaufberg und der Trennungsweiche, die der Nachläufer anzufahren hat, vorzugsweise zuzüglich des Abstands zwischen Trennungsweiche und Ausgang dieser Trennungsweiche. Durch diese variable, d.h. individuelle Vorgabe der Sperrlänge wird sichergestellt, daß keine Kollision des Nachläufers in den für ihn oder den Vorläufer zu schaltenden Trennungsweichen, insbesondere kein Eckstoß (im oben definierten Sinne) mit der Weiche, auch dann nicht erfolgt, wenn die einzelnen Weichen nicht durch Einfahrkontakte und Ausfahrkontakte gesichert sind. Abhängig von der Entfernung zwischen dem Ablaufberg und den einzelnen Trennungsweichen kann nunmehr die Sperrlänge als der Abstand zwischen dem Ablaufberg und dem Vorläufer definiert werden, welcher für die von dem Nachläufer anzufahrende Trennungsweiche notwendig ist. Diese Sperrlänge ist folglich kürzer als bisher bemessen.

Der Sicherheitsabstand wird also auch in dieser Ausführung in Abhängigkeit vom Profil des Berges (Höhe, Neigung) und sonstigen dynamischen Einflußgrößen wie insbesondere die für den einzelnen Waggon typischen Eigenschaften und die für den Laufweg typischen Eigenschaften (siehe oben) sowie den Ablaufmerkmalen des Schlechtestläufers einerseits und des Bestläufers andererseits für jeden Ablauf und jedes Zielgleis variabel vorgegeben. Spätestens der Achszähler, der die Ausfahrt der letzten Achse des Vorläufers am Ende der Sperrlänge erfaßt ( in dieser Anmeldung als der "frei -fahrende -Achszähler" bezeichnet), signalisiert also auch die Geschwindigkeit des Vorläufers und löst in Abhängigkeit von dieser Geschwindigkeit ein Signal aus, durch das z.B. die Lage seiner Ablaufeigenschaften zwischen Best- und

Schlechtestläufer erfaßt und entweder die Freigabe gesperrt oder das Schutzweichenprogramm ausgelöst wird. Im letzten Falle wird die Ausweiche oder sämtliche vor der Ausweiche gelegenen Weichen umgestellt.

Nach den Ansprüchen 13 bis 16 wird ein Meßpunkt so ausgewählt, daß er einerseits die notwendige Sicherheit des Ablaufbetriebes gewährleistet, andererseits aber optimal kurze Sicherheitsabstände erlaubt.

Durch die nachfolgenden Weiterbildungen erfolgt eine Anpassung an die jeweilige gewünschte Funktion sowie die jeweiligen geographischen Verhältnisse des Ablaufberges, der Verteilzone und der jeweiligen Trennweichen und Zielgleise.

Anspruch 13 und 14 dienen typisch dem Zweck, die Freigabe und/ oder ein Schutzweichenprogramm auszulösen.

Je näher der Abstand des Meßpunktes an der Trennungsweiche liegt, desto eher ist er geeignet, das Signal für die Freigabe zu geben. Die Ausführung nach Anspruch 14 gewährleistet, daß die Freigabe in Abhängigkeit von der festgestellten Geschwindigkeit und ohne Störung des Ablaufs durch nicht vorhergesehene Ereignisse erfolgen kann. Anspruch 14 dient typisch dem Zweck, eine Aufpufferung im Zielgleis zu vermeiden, wenn ein extremer schlechter Vorläufer von einem gut laufenden Nachläufer verfolgt wird, der in dasselbe Zielgleis geleitet wird.

Anspruch 15 ermöglicht die Freigabe des Nachlaufs allein in Abhängigkeit von den festgestellten Geschwindigkeiten und die Verkürzung des Sicherheitsabstands auf den Abstand zwischen Gipfel und Ausweiche.

Anspruch 16 gestattet eine äußerste Verkürzung des Sicherheitsabstandes.

Zu dem Begriff der Ausweiche wird auf die Definition nach Anspruch 7 und 8 verwiesen.

Es stellt sich das weitere Problem, daß das mögliche Steuersignal des Sensors bzw. Meßpunktes auch von seiner Lage abhängt. Dieses wird durch die Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 17 jedenfalls weitgehend verhindert. Dadurch daß jedem Zielgleis ein Meßpunkt für die dynamischen Eigenschaften des Ablaufs zugeordnet wird, können die dynamischen Eigenschaften, die sich aus dem Zielgleis ergeben, also insbesondere die noch zurückzulegende Laufstrecke und deren Gefälle, durch die Wahl der Lage des Meßpunktes berücksichtigt werden.

Andererseits muß die Lage des Meßpunktes auch den Sicherheitserfordernissen Rechnung tragen. Dies geschieht nach Anspruch 18 dadurch, daß ein Mindestabstand festgelegt wird, der sich aus den empirisch ermittelten dynamischen Eigenschaften von schlechtesten und besten Abläufern ergibt.

Dabei stellt sich das Problem, geeignete Auswertungen des gemessenen Geschwindigkeitssignals zu finden, um einen nach Frequenz und Sicherheit optimalen Betrieb zu ermöglichen.

Dies geschieht durch die Weiterbildungen nach Anspruch 19 bis 22.

Bei einer einzigen Messung ergibt sich ein aussagekräftiges Steuersignal durch Vergleich des Istsignals mit einem gespeicherten Sollsignal verglichen und nach dem Ergebnis die geeignete Ablaufstrategie (Freigabe des Ablaufs, Vorgabe der Sperrlänge, Schutzweichenprogramm) vorgegeben wird. (Anspruch 20)

Bei einer Messung am Beginn und am Ende des Sperrabschnitts ist ein Geschwindigkeitsvergleich von Vorläufer und Nachläufer möglich (Anspruch 20), wiederum mit der vorzugsweisen Ausgestaltung, daß die Abstand zwischen dem Gipfel des Ablaufberges und den Meßpunkten entsprechend der zu erwartenden Dynamik des Ablaufs vorgegeben werden, und zwar:

Dabei hat der Meßpunkt am Beginn der Sperrlänge einen Abstand nach Anspruch 18 und der Meßpunkt am Ende der Sperrlänge einen Abstand von der Trennungsweiche oder - wenn ein Schutzweichenprogramm ausgelöst werden soll - von der nächsten Ausweiche, der gewährleistet, daß auch der schnellste Nachläufer den langsamsten Vorläufer in der verbleibenden Strecke zwischen dem Ende der Sperrstrecke und der Trennungsweiche bzw. Ausweiche nicht einholen kann.

Eine individuelle realitätskonforme Bestimmung der dynamischen Eigenschaften eines Vorlaufs ist möglich durch zwei einander folgende Sensoren, welche jeweils die Geschwindigkeit des Vorläufers signalisieren, so daß der Geschwindigkeitsverlust in der bekannten Strecke zwischen den beiden Meßpunkten ermittelt werden kann. Durch Vergleich mit einem noch zulässigen Sollwert oder durch Berechnung des weiteren Geschwindigkeitsverlaufs kann sodann bestimmt werden, ob die Freigabe erfolgen, eine bestimmte Sperrlänge vorgegeben oder ein Schutzweichenprogramm ausgelöst werden soll.

Die Auswertung der Signale nach Anspruch 22 trägt zur Eindeutigkeit der Meßergebnisse und Steuersignale bei.

Desweiteren macht sich die Erfindung zur Aufgabe, geeignete Strategien zur Steuerung des Ablaufbetriebs zur Verfügung zu stellen, welche die besonderen Möglichkeiten, die sich aus der Erfindung nach Anspruch 1 und 12 ergeben, nutzen.

Bei unzulässigem Meßergebnis oder seiner Aufarbeitungen kann -wie gesagt- die Freigabe des Nachläufers gesperrt (Anspruch 23) und / oder - wenn die Freigabe bereits erfolgt ist - ein sogenanntes Schutzweichenprogramm (Anspruch 28) ausgelöst und/ oder die Sperrlänge individuell für den betroffenen Vorläufer festgesetzt werden.

Das Schutzweichenprogramm beinhaltet, dass eine oder mehrere oder sämtliche Weichen umgestellt werden, welche vor einer bestimmten Stelle z.B. vor einer bestimmten Weiche liegen. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei geringst möglichem Sicherheitsabstand, der zwischen zwei Abläufen eingehalten werden muß, doch noch die Schaltung einer Ausweiche möglich ist, in die der Nachläufer ausweichen kann um eine Aufpufferung oder einen Eckstoß (im oben definierten Sinne) zu vermeiden.

Das Schutzweichenprogramm wird bisher üblich nur ausgelöst,

  • ⇒ wenn in einer Weiche durch ein Fahrzeug eine Störung zu erwarten ist, wenn also durch die dort angebrachten Fahrzeugsensoren, z.B. Achszähler die Weiche als belegt gemeldet ist,
  • ⇒ wenn eine Weiche ihre Endlage nicht erreicht; in diesem Falle läuft die Weiche wieder zurück; es wird jedoch schon vorher das Schutzprogramm ausgelöst, wenn der dort angebrachte Weichen-Lagemelder nach der normalen Laufzeit signalisiert, daß die Weiche ihre Endlage nicht erreicht hat.

Nach der Erfindung wird das Schutzweichenprogramm in die Ablaufstrategie zur Verkürzung der Sperrlängen einbezogen. Insbesondere wird in dieser Ausgestaltung das Schutzweichenprogramm auch ausgelöst, um eine Aufpufferung auf einen Schlechtläufer zu verhindern. Man hat in diesem Falle zwar einen Irrläufer, vermeidet jedoch die Schädigung an Fahrzeugen oder Ladung.

Geeignete Schutzweichenprogramme ergeben sich aus Anspruch 29, die darauf abzielen, eine Verkürzung des Sicherheitsabstandes dadurch zu erreichen, daß notfalls der Vorläufer oder der Nachläufer auf ein anderes als sein Zielgleis umgeleitet wird. Eine weitere Erhöhung der Ablaufleistung auch bei großem Abstand der zu berücksichtigen Laufeigenschaften wird nach Anspruch 24 bis 27 erzielt. Wenn in Abhängigkeit von dem Meßsignal eine Sperrlänge individuell für den betroffenen Vorläufer festgesetzt wird, (Anspruch 24), erreicht man eine optimal kurze Sperrlänge unter Berücksichtigung aller Sicherheitsbelange. Es wird hierdurch möglich, selbst bei der Aufdeckung von Schlechtläufern die Verteilzone nicht absolut zu blockieren sondern den nächsten Ablauf in Anpassung an die Besonderheiten der Verteilzone und der Dynamik des Vorläufers so bald wie möglich freizugeben.

Hierzu muß allerdings die Lage des Meßpunktes bzw. - bei einer Messung der Geschwindigkeitsdifferenz an zwei Meßpunkten - die Lage des zweiten Meßpunktes unter Berücksichtigung von Anspruch 18 ausgewählt werden. Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens sind ebenfalls die anderen genannten Strategien anwendbar. Das Freigabesignal erfolgt sodann durch einen Anwesenheitssensor, welcher eine vorgegebene Lage zum Ende der Sperrlänge hat und vorzugsweise entsprechend den Ansprüchen 9 und 10 positioniert ist.

Geeignete Anwesenheitssensoren und Geschwindigkeitssensoren stehen bereit z.B. in Form von elektromagnetischen Doppelsensoren nach DE-C1 43 25 406 (Tig 9201). Diese werden auch als Anwesenheitssensoren, insbesondere als Grenzsensoren, d.h.: Eingangssensoren und Ausgangssensoren (frei - fahrende Sensoren) jeder Weiche eingesetzt, welche die Belegung der Weiche durch Erfassung der einfahrenden Achsen und der ausfahrenden Achsen melden. Diese Sensoren können auch als Geschwindigkeitssensoren dienen, so daß eine weitere apparative Ausstattung der Verteilzone nicht erforderlich wird. Wesentlich ist also lediglich, die Meßsignate welcher der vorhandenen Sensoren zur Ablaufsteuerung eingesetzt werden. Es sei bemerkt, daß hinter jeder Trennungsweiche ein Sensor angeordnet ist, welcher ein Signal gibt, wenn der Waggon den Einflussbereich des Sensors verlassen hat. Dabei kann es sich z. B. um induktive Radzähler handeln, welche an der Schiene angeordnet sind. Die einzelnen Sperrlängen werden so bemessen, dass einerseits sichergestellt ist, dass auch schlecht ablaufende Vorläufer-Waggons sicher die für den Nachläufer zu schaltende Trennungsweiche verlassen haben, bevor das Freigabesignal und damit die Schaltung der für den Nachläufer zu schaltenden Weiche erfolgt. Andererseits aber wird die Sperrlänge derart verkürzt, dass die Abdrückgeschwindigkeit der Abdrücklokomotive erhöht und die Zahl der verteilten Waggons gesteigert werden kann.

Die Erfindung hat zum einen den den Vorteil, daß die Ablauffrequenz der Waggons in einer Rangieranlage wesentlich gesteigert werden kann ohne Eingriff in die Rangieranlage selbst. Dabei wird kein Verlust an Sicherheit der Fahrstrecken in Kauf genommen, im Gegenteil: zum einen führt die Verlängerung der Sperrlänge des Nachläufers, welche durch einen schlechten Vorläufer erfindungsgemäß erfolgt, dazu, daß damit auch der Ablauf aller späteren Abläufe entsprechend verzögert und damit sichergestellt wird, daß kein Nachläufer den Vorläufer einholen kann. Die Erfindung gestattet es also durch Erfassung der dynamischen Eigenschaften von Vorläufer und

Nachläufer auch festzustellen, ob das dynamische Verhalten des Vorläufers das Einfahren des nächst folgenden oder eines späteren Nachläufers in dasselbe Zielgleis ohne schädlichen Auffahrstoß gestattet. Es kann insbesondere das Ablaufverhalten des Vorläufers dauernd gespeichert und für alle späteren Nachläufer, welche dasselbe Zielgleis anfahren, nutzbar gemacht werden. Insbesondere wird es möglich, im Rahmen eines Schutzweichenprogramms das Zielgleis zu sperren, wenn ein schlechter Vorläufer am Beginn des Zielgleises stehen geblieben ist und nunmehr ein Gutläufer folgt.

Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß die Automatisierung des Rangierbetriebs mit automatischer Weichensteurung es auch gestattet, die Verteilzone im "Sägezahnbetrieb" zu befahren. Dabei wird der zu zerlegende Zug mit allen Waggons in das von dem ersten Waggon anzufahrende Zielgleis geschoben und der erste Waggon dort abgekuppelt. Sodann wird der Zug zurückgezogen, bis er die Trennungsweiche für den nächsten ersten Waggon anfahren kann. Diese Trennungsweiche wird dabei automatisch umgelegt, sobald durch Anwesenheitssensoren festgestellt wurde, daß sich kein Radsatz mehr in dem Bereich dieser Trennungsweiche befindet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Es zeigen:

  • Fig.1: eine Ablaufanlage mit Steuerung entsprechend den eingespeicherten dynamischen Werte des Ablaufs
  • Fig. 2 bis 4: Betriebssituationen an einer Ablaufanlage mit Steuerung entsprechend den aktuell gemessenen dynamischen Werte des Ablaufs
  • Fig. 5 die Festlegung des Meßpunktes in der Ablaufanlage nach Fig. 2 bis 4
  • Fig. 6 bis 9: weitere Betriebssituationen an einer Ablaufanlage mit Steuerung entsprechend den aktuell gemessenen dynamischen Werte des Ablaufs

In Fig. 1 ist schematisch eine Ablaufanlage mit einem Ablaufberg 1 dargestellt, an dem ein Zug auf seine Zerlegung wartet. Ein Wagen, der Vorläufer 2, ist bereits in die Verteilzone gefahren. Die Verteilzone besteht aus einer Vielzahl von Zielgleisen 13,15, die jeweils über eine Trennungsweiche befahren werden können. Hier sind nur zwei Zielgleise mit Trennweichen 3 und 8 dargestellt.

Der Vorläufer hat die Weiche 8 durchfahren, um in seiner Trennungsweiche 3 auf das Zielgleis 13 geleitet zu werden. Der nächste Wagen 7, der Nachläufer, kann erst abgedrückt werden, wenn das Freigabesignal 12 entsprechend auf Freigabe gestellt wird.

Die Weichen sind durch Sensoren 4,5,6 und 9,10,11 gesichert. Dabei handelt es sich um Achszähler, welche bei Anwesenheit eines Eisenbahnrades ein Signal abgeben. Es handelt sich um jeweils zwei induktive Sensoren, so daß aus der Abfolge der Signale die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit des vorbeifahrenden Rades und Waggons festgestellt werden kann. Die Eingangssensoren 4 bzw. 9 zählen die in den Weichenbereich einfahrenden Räder. Die Ausgangssensoren 5und 6 bzw. 10 und 11 zählen die aus dem Weichenbereich ausfahrenden Räder. Die Ausgangssensoren 5 und 6 bzw. 10 und 11 geben die Weiche an einen nicht dargestellten Weichenantrieb frei, wenn die Zahl der einfahrenden der Zahl der ausfahrenden Räder entspricht. Hierzu sind die Sensoren mit dem Rechner 14 verbunden.

Zwischen den Eingangssensoren 4 bzw. 9 und den Ausgangssensoren Sund 6 bzw. 10 und 11 liegen die nicht dargestellten Grenzzeichen der jeweiligen Weiche.

In den dargestellten Rechner 14, welcher das Freigabesignal 12 steuert, ist ein Programm eingegeben, welches bei Ansteuerung der Trennungsweiche 3 für den Vorläufer die Weiche 8 als Ausweiche für den Nachläufer festlegt.

Da der Vorläufer 2 den Ausgangssensor 10 der Ausweiche 8 überfahren hat, sind die durch den Sensor 9 in den Rechner eingezählten Achsen wieder ausgezählt, so daß der Sensor 10 nunmehr den Weichenantrieb freigibt und gleichzeitig dem Rechner signalisiert, daß der Vorläufer den Bereich der Ausweiche 8 passiert hat.

Nunmehr gibt der Rechner das Freigabesignal für den Nachläufer. Wenn durch den Ausgangssensor 10 aber auch festgestellt wurde, daß es sich bei dem Vorläufer um einen Schlechtläufer handelt, d.h.: daß die Geschwindigkeit unter einer zuvor für diesen Punkt festgelegten Sollgeschwindigkeit liegt, löst dieser Sensor weiterhin das Schutzweichenprogramm aus. Dabei wird die Weiche 8 so umgelegt, daß der Nachläufer nur in das Zielgleis 15 fahren kann. Wenn der Nachläufer nicht für das Zielgleis bestimmt ist, erfolgt vorher wieder eine Umschaltung der Weiche. Wenn zwischen dem Ablaufberg und der Ausweiche 8 noch andere Weichen liegen, können durch das Schutzweichenprogramm diese Weichen kumulativ oder alternativ umgelegt werden, so daß eine Aufpufferung des Nachläufers auf den Vorläufer jedenfalls vermieden wird.

Bevorzugt ist, dass alle Weichen Grenzzeichen - frei sind; d.h.: die Grenzzeichen der Weiche liegen zwischen den Sensoren (Achszählern), welche die Anwesenheit eines Fahrzeugs im Bereich der Weiche signalisieren und bei Befahren und Verlassen (Freifahren) der Trennungsweiche ein Signal geben. Die Grenzzeichen geben den Mindestabstand der Puffer vom Schnittpunkt der Weichen an, so dass Fahrzeuge auf der nicht belegten Strecke ohne Berührung passieren können.

In Fig. 2 bis 9 ist jeweils ein Zeit (t) - Weg (s) Diagramm für einen Ablaufberg entsprechend Fig. 1 einschließlich Verteilzone und Ablaufstrecke gezeigt. Auf der Wegachse markieren

G
Gipfel des Ablaufberges 1

M,
Meßpunkt

M1, M2 WA
Lage (Ende) der Ausweiche

WT
Lage (Ende) der Trennungsweiche

A
Abstand zwischen den Puffern des Vorläufers und Nachläufers

AM/1-2.
Abstand der Meßpunkte

As
Sicherheitsabstand zwischen den Puffern des Vorläufers und Nachläufers Auf der Zeitachse markieren

T0
Start des Vorläufers

T1
Start des Nachläufers

tvor.
Zeitvorsprung des Vorläufers vor dem Schlechtestläufer

TS-Vor
Sicherheits - Zeitvorsprung des Vorläufers vor dem Schlechtestläufer

Zur Zeit T0 erfolgt wird der Ablauf eines Waggons (Vorläufer V) vom Gipfel freigegeben. Dieser setzt sich mit einer bestimmten Beschleunigung in Bewegung (zusätzlich zu seiner vorhandenen Geschwindigkeit/ Abdrückgeschwindigkeit).

In den Figuren 2 bis 4 sind verschiedene Betriebssituationen derselben Anlage dargestellt, in der nur eine Geschwindigkeitsmessung des Vorläufers erfolgt.

An dem Meßpunkt M wird die Geschwindigkeit des Vorläufers ermittelt. Der Geschwindigkeitsverlauf des Vorläufers kann aufgrund dieses Meßwertes aufgrund von Erfahrungswerten, die in dem Steuerrechner der Anlage eingespeist sind, ermittelt werden. Dieser angenommene Geschwindigkeitsverlauf des Vorläufers ist mit Linie 16 angezeigt.

In Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssignal wird der nächste Ablauf (Nachläufer) gesteuert.

Dabei erfolgt eine Bezugnahme auf die eingespeicherte zugelassene Geschwindigkeit des schlechtesten Ablaufs (Schlechtestläufer). Dieser Geschwindigkeitsverlauf des Schlechtestläufers ist mit Linie 18 strich-punktiert dargestellt.

Die Beschleunigung des Ablaufs und der Geschwindigkeitsverlauf des Nachläufers in der Verteilzone ist in dem Rechner gespeichert, wobei als Modell ein sogenannter "Bestläufer" dient. Der Bestläufer ist ein Waggon, der die besten auf dem Ablaufberg vorkommenden Ablaufeigenschaften abzüglich eines Sicherheitsabschlags hat. Dieser Geschwindigkeitsverlaufs ist mit Linie 17 angezeigt. Man erkennt auf einer horizontalen Achse zu jedem Zeitpunkt den Abstand A zwischen den Vorderpuffern des Nachläufers und den Hinterpuffern des Vorläufers.

In der Betriebssituation nach Fig.2 ergibt sich im Meßpunkt M, daß die Geschwindigkeit des Vorläufers größer als die des Schlechtestläufers ist, so daß sich an der Meßstelle gegenüber dem angenommenen Schlechtestläufer ein Zeitvorsprung tvor ergibt. Dieser Zeitvorsprung des Vorläufers vor dem Schlechtestläufer ist in der Situation nach Fig. 2 größer, in der Situation nach Fig. 3 kleiner ist als der zugelassene Sicherheits - Zeitvorsprung ts-vor des Vorläufers vor dem Schlechtestläufer. Daher erfolgt eine unterschiedliche Ablaufsteuerung: In der Betriebssituation nach Fig. 2 wird der Ablauf des Nachläufers freigegeben. Der Abstand A bleibt bis zur Einfahrt des Vorläufers in seine Trennungsweiche WT =3 größer als der kleinste zugelassene Sicherheitsabstand Asich.

Die Annäherung des Nachläufers an den Vorläufer wird in Kauf genommen, da sich vor der Trennungsweiche WT des Vorläufers noch eine Ausweiche WA 8 befindet, in welche der Nachläufer umgeleitet werden kann, wenn sich der weitere Geschwindigkeitsverlauf von Vorläufer oder Nachläufer ungünstiger als angenommen herausstellt. In der Betriebssituation nach Fig. 3 wird der Ablauf des Nachläufers nicht freigegeben. Der Abstand A würde bis zur Einfahrt des Vorläufers in seine Trennungsweiche WT kleine als der kleinste zugelassene Sicherheitsabstand Asich.

Möglich ist die Auslösung eines Schutzweichenprogramms, durch welches der Nachläufer oder der Vorläufer in eine vor der Trennungsweiche WT gelegene Ausweiche AW =8 umgeleitet würde. Unter diesen Umständen würde man allerdings das nachfolgend beschriebene Verfahren nach Fig. 4 anwenden.

In der Situation nach Fig. 4 ist der Vorläufer an der Meßstelle später als der angenommene Schlechtestläufer eingetroffen. Daher wird nunmehr nicht der Ablauf des Nachläufers freigegeben sondern eine Sperrlänge ASperr festgelegt. Dies besagt, daß ein Punkt mit Abstand Asperr von dem Meßpunkt festgelegt wird, an welchem ein Anwesenheitssensor die Anwesenheit des Vorläufers feststellt. Es handelt sich im gezeigten Falle um den Eingangssensor der Ausweiche WA, welche vor der Trennungsweiche gelegen ist. Damit wird zum einen ein stets ausreichender Abstand zwischen den Abläufen und zum anderen sichergestellt, daß der Nachläufer notfalls im Rahmen eines Schutzweichenprogramms in die Ausweiche umgeleitet werden kann. Es handelt sich sodann zwar um einen Irrläufer, sofern die Ausweiche nicht identisch ist mit der Trennungsweiche des Nachläufers.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Geschwindigkeitsmessung auch als Zeitmessung zwischen zwei Punkten mit bekanntem Abstand ausgeführt werden kann. Es kann hierdurch z.B.

  • die Durchschnittsgeschwindigkeit eines Ablaufs,
  • die Abweichung von einer vorgegebenen Durchschnittsgeschwindigkeit z.B. des Schlechtestläufers,
  • bei zwei Zeitmessungen in zwei Strecken bekannter Länge auch der Geschwindigkeitsverlust und die Abweichung des Geschwindigkeitsverlust von demjenigen des z.B. Schlechtestläufers ermittelt werden.

Fig. 5 zeigt dieselbe Verteilzone im Diagramm wie vor mit der Ermittlung der Lage des Meßpunktes M. Dargestellt ist die theoretisch angenommene, empirisch ermittelte Fahrkurve 18 des Schlechtstläufers und die ebenfalls empirisch ermittelte Fahrkurve 19 des Bestläufers. Der Meßpunkt muß hinsichtlich seines Abstandes vom Gipfel G so gelegt werden, daß bei Freigabe des Ablaufs des Bestläufers durch einen Schlechtestläufer beim Passieren des Meßpunktes der Schlechtestläufer seine Trennungsweiche oder - wie hier dargestellt - jedenfalls die festgelegte Ausweiche WA erreicht, ohne daß es zu einer Aufpufferung des Nachläufers oder einer unzulässigen Annäherung mit Gefahr des Eckstoßes in der Ausweiche oder der Trennungsweiche kommt. Im dargestellten Fall ist die Durchführung eines Schutzweichenprogramms zur Erreichung der Ausweiche als Kriterium für die Lage des Meßpunktes gewählt.

In den Figuren 6 bis 9 sind verschiedene Betriebssituationen derselben Anlage dargestellt, in der zwei Geschwindigkeitsmessungen des Vorläufers erfolgen.

Die Geschwindigkeit wird an den Meßpunkten M1 und M2 ermittelt. Die Meßpunkte M1 und M2 haben einen vorbestimmten Abstand AM/1-2.

Die Meßpunkte werden -wie zuvor unter Bezug auf Fig. 5 beschrieben - ermittelt, jedoch in einen Bereich der Verteilzone gelegt, in dem nicht mehr wesentlich mit einer Beschleunigung der Abläufe zu rechnen ist, vor allem also in die Zone ohne Gefälle.

Der Geschwindigkeitsverlauf der Abläufer kann aufgrund dieser Meßwerte aufgrund von Erfahrungswerten, die in dem Steuerrechner der Anlage eingespeist sind, ermittelt werden. Es sei bemerkt, daß auch bei diesem Verfahren die Geschwindigkeit selbst, die an einem der Meßpunkte gemessen wurde -wie zuvor beschrieben- zur Steuerung der Freigabe, eines Schutzweichenprogramms oder zur Festlegung einer Sperrlänge genutzt werden kann. Insbesondere kann aufgrund eines solchen Meßwertes ermittelt werden, ob bei dem gemessenen Absolutwert der Geschwindigkeit damit zu rechnen ist, daß der Vorläufer sein Zielgleis erreichen wird und/ oder ob der in dasselbe Zielgleis einfahgrende Nachläufer auf den Vorläufer mit unzulässig hoher Geschwindigkeit auffahren (aufpuffern) wird.

In dem Betriebsfall nach Fig.6 wird in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsverlust des Vorläufers der Ablauf des Nachläufers freigegeben. Der angenommene Geschwindigkeitsverlauf des Vorläufers ist mit Linie 16 angezeigt. Als praktikable Meßgröße, Rechengröße und Steuergröße kann z.B. der Geschwindigkeitsverlust des Vorläufers in der Strecke AM verglichen werden mit dem entsprechenden Geschwindigkeitsverlust des Schlechtestläufers, der zuvor empirisch ermittelt und gespeichert worden ist. Der Geschwindigkeitsverlauf des Schlechtestläufers ist gestrichelt eingezeichnet und mit 18 bezeichnet. Wegen der geringen Geschwindigkeit ist es zweckmäßig, als Geschwindigkeitsverlust die Differenz der Quadrate oder höheren Potenzen der gemessenen Geschwindigkeiten oder eine Potenz des Geschwindigkeitsverlustes zu definieren.

In Abhängigkeit von dem festgestellten Geschwindigkeitsverlust und dem Vergleich mit dem für den Schlechtestläufer ermittelten und eingespeicherten Geschwindigkeitsverlust wird insbesondere die Freigabe des nächsten Ablaufs (Nachläufer) gesteuert.

Die Beschleunigung des Ablaufs und der Geschwindigkeitsverlauf des Nachläufers in der Verteilzone ist in dem Rechner gespeichert, wobei als Modell ein sogenannter "Bestläufer" dient. Der Bestläufer ist ein Waggon, der die besten auf dem Ablaufberg vorkommenden Ablaufeigenschaften abzüglich eines Sicherheitsabschlags hat. Dieser Geschwindigkeitsverlaufs ist mit Linie 19 angezeigt. Man erkennt auf einer horizontalen Achse zu jedem Zeitpunkt den Abstand A zwischen den Vorderpuffern des Nachläufers und den Hinterpuffern des Vorläufers.

In der Betriebssituation nach Fig.6 ergibt sich im Meßpunkt M2, daß die Geschwindigkeit des Vorläufers größer und der Geschwindigkeitsverlust t2-real kleiner als die entsprechenden Werte des Schlechtestläufers ist, jeweils unter Einschluß eines zugelassenen Sicherheitszuschlags.

Daher wird der Ablauf des Nachläufers freigegeben. Der Abstand A bleibt bis zur Einfahrt des Vorläufers in seine Trennungsweiche WT größer als der kleinste zugelassene Sicherheitsabstand Asich.

Die Annäherung des Nachläufers an den Vorläufer wird in Kauf genommen, da sich vor der Trennungsweiche WT des Vorläufers noch eine Ausweiche WA befindet, in welche der Nachläufer umgeleitet werden kann, wenn sich der weitere Geschwindigkeitsverlauf von Vorläufer oder Nachläufer ungünstiger als angenommen herausstellt. In der Betriebssituation nach Fig. 7 wird der Ablauf des Nachläufers freigegeben, wie dies zuvor in Bezug auf Fig. 2 bis 4 beschrieben worden ist. Dabei dient der Meßpunkt M1 zur Feststellung des Geschwindigkeitsvorsprungs. In dem dargestellten Betriebsfall verschlechtert sich jedoch das Ablaufverhalten des Vorläufers in unvorhergesehener Weise. Der Abstand A würde bis zur Einfahrt des Vorläufers in seine Trennungsweiche WT kleiner als der kleinste zugelassene Sicherheitsabstand Asich. Möglich ist lediglich die Auslösung eines Schutzweichenprogramms, durch welches der Nachläufer oder der Vorläufer in eine vor der Trennungsweiche WT gelegene Ausweiche AW umgeleitet würde. Hierzu wird die Messung des Geschwindigkeitsverlustes an der zweiten Meßstelle M2 genutzt. Durch die Messung des Geschwindigkeitsverlustes wird die Verschlechterung des Ablaufverhaltens angezeigt. Es kann daher das Schutzweichenprogramm in Gang gesetzt und der Nachläufer in die Ausweiche WA umgeleitet werden, ohne daß dabei der Sicherheitsabstand A zwischen den Abläufen das vorgegebene Maß unterschreitet.

In der Situation nach Fig. 6 oder Fig. 7 ist es ebenso möglich, an einer oder beiden Meßstellen M1/ M2 das dynamische Verhalten des Nachläufers zu überprüfen. Dies geschieht ohnehin zur Steuerung des ihm folgenden Ablaufs. Die Werte können jedoch auch benutzt werden, um durch Vergleich der Geschwindigkeiten oder der Geschwindigkeitsverluste gegenüber entsprechenden eingespeicherten Sollwerten eines Bestläufers oder gegenüber den zuvor gemessenen Istwerten des Vorläufers zu ermitteln, ob ein Schutzweichenprogramm auszulösen ist, um eine Aufpufferung oder einen Eckstoß (im oben definierten Sinne) zu vermeiden.

Es sei erwähnt, daß in Abhängigkeit von dem ermittelten Geschwindigkeitsverlust des Vorläufers statt der Freigabe des Nachläufers auch die Festlegung einer Sperrlänge ASperr erfolgen kann, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Dies besagt, daß ein Punkt mit Abstand Asperr von dem zweiten Meßpunkt festgelegt wird, an welchem ein Anwesenheitssensor die Anwesenheit des Vorläufers feststellt. Es handelt sich im gezeigten Falle um den Eingangssensor der Ausweiche WA, welche vor der Trennungsweiche gelegen ist. Damit wird zum einen ein stets ausreichender Abstand zwischen den Abläufen und zum anderen sichergestellt, daß der Nachläufer notfalls im Rahmen eines Schutzweichenprogramms in die Ausweiche umgeleitet werden kann. Es handelt sich sodann zwar um einen Irrläufer, sofern die Ausweiche nicht identisch ist mit der Trennungsweiche des Nachläufers.

Es sei nochmals erwähnt, daß die Geschwindigkeitsmessung auch als Zeitmessung. zwischen zwei Punkten mit bekanntem Abstand ausgeführt werden kann. So kann an der Meßstelle M1 die Ablaufzeit vom Gipfel bis zu der Meßstelle M1 und an der Meßstelle M2 die Laufzeit zwischen den Meßstellen gemessen und daraus die jeweilige Geschwindigkeit gemessen werden.

Die Laufzeitmessung ermöglicht auch ein Verfahren, welches Anhand von Fig. 9 beschrieben wird.

Dabei wird in der Verteilzone eine Sperrlänge festgelegt, und zwar entweder starr oder in Abhängigkeit von dem dynamischen Verhalten -Wie zuvor beschrieben - des Vorläufers.

Wird die Sperrlänge starr vorgegeben, erfolgt die Freigabe des Ablaufs des Nachläufers erst, wenn durch den Steuerrechner sichergestellt ist, daß die aus der Geschwindigkeit des Vorläufers ermittelte Restlaufzeit bis zum Ende der Sperrstrecke kleiner ist, als die Laufzeit eines Bestläufers bis zum Beginn der Sperrstrecke.

Wird die Sperrlänge in Abhängigkeit von dem Zeitvorsprung oder von der Geschwindigkeit des Vorläufers vorgegeben, kann zusätzlich eine Anpassung ihrer Länge an die Laufeigenschaften des Vorläufers erfolgen.

Es sei bemerkt, daß in dieser Anmeldung davon ausgegangen wird, daß ein Ablauf, ein Vorläufer und ein Nachläufer stets nur einen Waggon betrifft. Es kann sich bei einen Ablauf, Vorläufer und Nachläufer jedoch auch um mehrere zusammengekuppelte oder getrennte Waggons handeln, die im wesentlichen gemeinsam vom Ablaufberg abgedrückt werden und dasselbe Zielgleis anfahren. In diesem Falle ist es von besonderer Wichtigkeit, daß in die Sicherheitsbetrachtung und insbesondere den Sicherheitsabstand zwischen zwei Abläufen, d.h. Vorläufer und Nachläufer, die in diesem Sinne als Einheit betrachtet werden, auch die Länge dieser Einheiten in Betracht gezogen wird. Es ist deshalb wichtig, daß die Anwesenheit einer solchen Einheit in einem Gefahrenbereich in aller Regel durch Erfassen des ersten Radsatzes, das Verlassen des Gefahrenbereichs durch Erfassen des letzten Radsatzes festgestellt wird.

Es ist ersichtlich, daß die verschiedenen Darstellungsformen (Anwesenheit, Geschwindigkeit, Verzögerung, Laufzeit) des dynamischen Verhaltens, die verschiedenen Formen der Ermittlung (Speicherung und Abruf empirischer Werte, Messung, Berechnung) und die abzuleitenden Ablaufstrategien in vielfältiger Weise mit einander kombiniert werden können.

Bezugszeichen:

1.
Ablaufberg 1

2.
Vorläufer 2, Ablauf

3.
Trennweichen 3

4.
Sensor, Eingangssensor 4

5.
Sensor, Ausgangssensoren 5

6.
Sensoren, Ausgangssensoren 6

7.
Wagen 7 Nachläufer, Ablauf

8.
Trennweichen 8, Ausweiche 8

9.
Sensor 9 Eingangssensor

10.
Sensor 10, Ausgangssensor 10

11.
Sensor 11 Ausgangssensor 11

12.
Freigabesignal 12

13.
Zielgleis 13

14.
Rechner 14

15.
Zielgleis 15

16.
Geschwindigkeitsverlauf 16 des Vorläufers V

17.
Geschwindigkeitsverlauf 17 des Nachläufers N

18.
Zugelassene Geschwindigkeit des schlechtesten Ablaufs (Schlechtestläufer)

19. 20.
Erwartete Geschwindigkeit des besten Ablaufs (Bestläufer)

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