DE19653728A1 - Method of monitoring operation of rail vehicles, esp. magnetically levitated vehicle - Google Patents
Method of monitoring operation of rail vehicles, esp. magnetically levitated vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Betriebs überwachung eines spurgeführten Fahrzeugs, insbesondere eines Schwebefahrzeugs. Sie richtet sich weiter auf eine Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens. Unter Schwebefahrzeug wird hierbei insbesondere eine Magnetschwebebahn verstanden.The invention relates to an operating method Monitoring a track-guided vehicle, especially one Hovercraft. She continues to focus on a Vorrich to carry out the procedure. Under hovercraft a magnetic levitation train is understood here in particular.
Bei einem spurgeführten oder spurgebundenen Schwebefahrzeug, insbesondere bei einer Magnetschwebebahn, ist üblicherweise dessen Antrieb fahrstreckenseitig angeordnet, während eine Not- oder Zusatzbremse auf dem Fahrzeug vorgesehen ist. Zur Sicherung und Steuerung sowohl des Fahrzeugs als auch des Fahrweges und zu deren Betriebsüberwachung ist ein vorzugs weise automatisiertes Betriebsleitsystem vorgesehen. Inner halb des Betriebsleitsystems erfolgt durch z. B. digitale Funkdatenübertragung über eine Koppelstrecke eine Datenüber tragung zwischen fahrzeugseitigen wachenden Einrichtungen und fahrwegseitigen ausführenden Einrichtungen.In the case of a track-guided or track-bound hover vehicle, especially with a magnetic levitation train, is common the drive arranged on the track side, while a Emergency or additional brake is provided on the vehicle. For Securing and controlling both the vehicle and the Route and for their operational monitoring is preferred wise automated operations control system provided. Inner half of the operations control system is done by z. B. digital Radio data transmission over a coupling link between vehicles on watch and Execution facilities on the route side.
Dabei wird das Fahrprofil des Schwebefahrzeugs durch eine Ge fahrenpunktüberwachung und eine Geschwindigkeitsüberwachung gesichert. Bei Verletzung eines überwachten Fahr- und Ge schwindigkeitsprofils beginnt die Betriebsüberwachung im An schluß an eine Antriebsabschaltung mit einer Zwangsbremsung zum aktuellen Haltepunkt.The driving profile of the hover vehicle is determined by a Ge driving point monitoring and speed monitoring secured. In the event of violation of a monitored driving and ge speed profile, operational monitoring begins in the on conclusion of a drive shutdown with emergency braking to the current breakpoint.
Um bei einem Ausfall oder bei einer Störung der Koppelstrecke zwischen einer Überwachungseinrichtung und einer Ausführungs einrichtung eine Geschwindigkeitsüberschreitung des Fahrzeugs sicher zu vermeiden, wird unter bestimmten Voraussetzungen vorbeugend eine Sicherheitsreaktion mit einer Antriebsab schaltung und gegebenenfalls einem Zwangshalt ausgelöst. Dabei wird üblicherweise bei jeder Störung, die eine festge legte Dauer überschreitet, eine derartige Sicherheitsreaktion ausgelöst.In the event of a breakdown or malfunction of the coupling link between a monitoring device and an execution device an overspeed of the vehicle Avoiding safely is done under certain conditions preventive a safety reaction with a drive circuit and possibly triggered a forced stop. It is usually with each fault, the one fixed such a security response triggered.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Betriebsüberwachung eines spurgeführten Fahrzeugs, insbeson dere eines Schwebefahrzeugs, anzugeben, mit dem bei gleich zeitiger Gewährleistung eines sicheren Fahrbetriebs eine un nötige Sicherheitsreaktion aufgrund einer Störung oder eines Ausfalls der Koppelstrecke vermieden wird. Dies soll mit ei ner zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung mit einfachen Mitteln erreicht werden.The invention has for its object a method for Operational monitoring of a track-guided vehicle, in particular that of a hover vehicle to indicate with the same timely guarantee of safe driving an un necessary security response due to a malfunction or a Failure of the coupling route is avoided. This is supposed to be with egg ner suitable device for performing the method can be achieved with simple means.
Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe erfin dungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dabei wird zusätzlich zu zwischen einer fahrzeugseitigen Überwa chungseinrichtung und einer fahrwegseitigen Ausführungsein richtung für eine Sicherheitsreaktion übertragenen Daten über dieselbe Koppelstrecke eine veränderbare Überwachungszeit übertragen. Erst nach Ablauf dieser zweckmäßigerweise aus ak tuellen Betriebsdaten abgeleiteten Überwachungszeit wird ein Freigabesignal an die Ausführungseinrichtung abgegeben und eine Sicherheitsreaktion ausgelöst.The task mentioned is invented with regard to the method appropriately solved by the features of claim 1 is in addition to between a vehicle-side monitoring chungseinrichtung and a track side execution direction for a security response transmitted data same coupling route a changeable monitoring time transfer. Only after expiry of this expediently from ak current operating data derived monitoring time is a Released signal to the execution device and triggered a security response.
Dazu wird zweckmäßigerweise die Überwachungszeit anhand eines Vergleichs zwischen Grenzdaten und Ist-Daten der Fahrzeugge schwindigkeit ermittelt. Dabei wird die Überwachungszeit der art bemessen oder berechnet, daß erst nach Ablauf dieser Zeit mit einer gefährlichen Geschwindigkeitsüberschreitung zu rechnen ist. Grundlage für die Zeitberechnung sind dabei die jeweils aktuellen Zustandsdaten oder Zustandsgrößen des Fahr zeugs und des Fahrweges. Mit anderen Worten: Für die Berech nung der zulässigen Dauer einer Kopplungsstörung oder eines Kopplungsausfalls werden die zur Sicherung und Steuerung des Fahrzeugs und des Fahrweges vorhandenen Daten verwendet. In einem z. B. in einem Zeittakt von 100 ms übertragenen Funk telegrammen sind dann nicht nur die jeweiligen Zustands größen, sondern auch eine prognostizierte Überwachungszeit, vorzugsweise in Form eines Triggersignals, bis zur Antriebs abschaltung enthalten.For this purpose, the monitoring time is expediently based on a Comparison between limit data and actual vehicle data speed determined. The monitoring time of the Art dimensioned or calculated that only after this time with a dangerous speed limit too to calculate. The basis for the time calculation are current status data or status variables of the driving stuff and the track. In other words: for the calc the permissible duration of a coupling fault or Coupling failure will be used to secure and control the Vehicle and route data available. In a z. B. in a clock cycle of 100 ms transmitted radio telegrams are not just the respective status sizes, but also a forecast monitoring time, preferably in the form of a trigger signal, up to the drive shutdown included.
Zweckmäßigerweise wird diejenige Überwachungszeit übertragen, die für eine nachfolgende Störungsdauer prognostiziert worden ist. Es wird somit stets diejenige Überwachungszeit übermit telt, die bei Ausbleiben des nachfolgenden Funktelegramms die Dauer bis zur aktuellen Auslösung einer Sicherheitsreaktion angibt. Dadurch wird erreicht, daß der Ausführungseinrichtung auch bei einer vorübergehenden Störung der Koppelstrecke, z. B. bei einem Funkausfall, stets ein aktueller Zeitrahmen vorliegt, innerhalb dessen keine vorbeugende Auslösung einer Sicherheitsreaktion erfolgen soll.The monitoring time is expediently transmitted which have been forecast for a subsequent fault duration is. That monitoring time is therefore always transmitted which, if the subsequent radio telegram fails to appear Duration until the current triggering of a security reaction indicates. This ensures that the execution device even in the event of a temporary fault in the coupling link, e.g. B. in the event of a radio failure, always a current time frame within which there is no preventive triggering of a Security response should take place.
Bezüglich der Vorrichtung zur Betriebsüberwachung eines spur geführten Fahrzeugs, insbesondere eines Schwebefahrzeugs, wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 5. Dabei ist einer über eine Koppel strecke zur Datenübertragung mit einer fahrzeugseitigen Über wachungseinrichtung in Verbindung stehende fahrwegseitige Ausführungseinrichtung für eine Sicherheitsreaktion ein nach triggerbares Zeitglied vorgeschaltet.Regarding the device for monitoring the operation of a lane guided vehicle, in particular a hover vehicle, the stated object is achieved by the Features of claim 5. One is via a coupling route for data transmission with a vehicle-side over security device related track side Execution device for a security response after triggerable timer upstream.
Vorzugsweise ist das Zeitglied mit variabler Überwachungszeit in unmittelbarer Nähe der Ausführungseinrichtung installiert. Das vorzugsweise sichere und hoch verfügbare Zeitglied wird über die störanfällige Koppelstrecke in einem bestimmten Periodentakt von der Überwachungseinrichtung mit einer an den aktuellen Fahrzeugzustand, insbesondere im Hinblick auf des sen Geschwindigkeit, angepaßten und damit flexiblen Überwa chungszeit nachgetriggert. Dazu ist dem Zeitglied über die Koppelstrecke zweckmäßigerweise ein veränderliches Trigger signal zuführbar.The timer is preferably with a variable monitoring time installed in the immediate vicinity of the execution facility. The preferred safe and highly available timer becomes over the fault-prone coupling link in a certain Periodic clock from the monitoring device with one to the current vehicle condition, especially with regard to the speed, adapted and therefore flexible monitoring retriggered. For this, the timer is about Coupling line expediently a variable trigger signal feedable.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson dere darin, daß durch Einführung eines nachtriggerbaren Zeit gliedes zwischen einer Überwachungseinrichtung mit nachfol gender störanfälliger Kopplungsstrecke und einer Ausführungs einrichtung für eine Sicherheitsreaktion eine veränderbare und damit flexible Überwachungszeit übertragen werden kann. Durch eine derartige störungstolerante Auslösung von Sicher heitsreaktionen, insbesondere bei der Geschwindigkeitsüber wachung, ist in vielen Betriebssituationen bei einer vorüber gehenden Störung der Kopplungsstrecke eine unnötige Auslösung einer Sicherheitsreaktion vermieden.The advantages achieved with the invention are in particular another in that by introducing a retriggerable time link between a monitoring device with successor Gender-prone coupling route and an execution a changeable security response facility and thus flexible monitoring time can be transmitted. With such a fault-tolerant triggering of safety reactions, especially when it comes to speed watch, is over in many operating situations unnecessary triggering of the coupling link a security response avoided.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt: An embodiment of the invention is based on a Drawing explained in more detail. It shows:
Fig. 1 schematisch Komponenten einer Vorrichtung zur Be triebsüberwachung eines Schwebefahrzeugs, Fig. 1 shows schematically components of an apparatus for monitoring an operating Be levitation vehicle,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der Funktion des fahrzeugseitigen Endgeräts der Übertragungsstrecke, Fig. 2 is a flow diagram of the function of the vehicle-side terminal of the transmission path,
Fig. 3 ein Geschwindigkeits/Weg-Diagramm mit extrapolierter Fahrzeugbewegung und Fig. 3 is a speed / path diagram with extrapolated vehicle movement and
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm der Funktion des fahrwegseitigen Endgeräts der Übertragungsstrecke. Fig. 4 is a flowchart of the function of the route-side terminal of the transmission route.
Die Vorrichtung 1 zur Betriebsüberwachung ist Teil eines automatisierten Betriebsleitsystems eines spurgeführten Schwebefahrzeugs 2, z. B. einer Magnetschwebebahn, mit fahr zeugseitig einer Überwachungseinrichtung 3 und fahrwegseitig einer Ausführungseinrichtung 4 für Sicherheitsreaktionen. Die Überwachungseinrichtung 3 und die Ausführungseinrichtung 4 bilden die Endgeräte einer Übertragungs- oder Koppelstrec ke 5. In der Überwachungseinrichtung 3 werden das Fahrzeug 2 betreffende Grenz- oder Soll-Daten FD, insbesondere Geschwin digkeitsgrenzdaten, mit aktuell erfaßten Betriebsdaten oder Ist-Daten ID des Fahrzeugs 2 verglichen. Daraus abgeleitete Zustandsgrößen oder Zustandsdaten ZD werden in Form von Funk telegrammen FT durch Funkdatenübertragung über die Koppel strecke 5 und über ein Zeitglied 6 an die fahrwegseitig vor gesehene Ausführungseinrichtung 4 übermittelt.The device 1 for operational monitoring is part of an automated operational control system of a track-guided levitation vehicle 2 , e.g. B. a magnetic levitation train, on the vehicle side of a monitoring device 3 and on the route side of an execution device 4 for security reactions. The monitoring device 3 and the execution device 4 form the terminals of a transmission or coupling route 5 . In the monitoring device 3 , limit or target data FD relating to the vehicle 2 , in particular speed limit data, are compared with currently recorded operating data or actual data ID of the vehicle 2 . State variables or state data ZD derived therefrom are transmitted in the form of radio telegrams FT by radio data transmission via the coupling route 5 and via a timer 6 to the execution device 4 provided on the route side.
Das Zeitglied 6 ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Ausführungseinrichtung 4 für Sicherheitsreaktionen instal liert und als sicheres und hoch verfügbares Zeitglied 6 mit variabler Überwachungszeit ausgebildet. Das Zeitglied 6 wird über die üblicherweise störanfällige Koppelstrecke 5 regel mäßig von der Überwachungseinrichtung 3 mit einer veränder lichen Zeit oder Überwachungszeit in Form eines Triggersig nals TS nachgetriggert, das in dem jeweiligen Funktele gramm FT enthalten ist.The timer 6 is preferably installed in the immediate vicinity of the execution device 4 for security reactions and is designed as a safe and highly available timer 6 with variable monitoring time. The timing element 6 is regularly retriggered by the monitoring device 3 with a variable time or monitoring time in the form of a trigger signal TS, which is contained in the respective radio telegram FT, via the coupling link 5, which is usually susceptible to faults.
Fig. 2 zeigt den Funktionsablauf innerhalb der fahrzeug- oder sendeseitigen Überwachungseinrichtung 3, in der die zulässige Ausfallzeit der Koppelstrecke 5 ermittelt wird. Während oder nach einer Wartezeit von z. B. 100 ms als Zeitabstand zwi schen zwei von der Überwachungseinrichtung 3 über die Koppel strecke 5 gesendeten Funktelegrammen FT werden die aktuellen Betriebsdaten, d. h. die Ist-Daten ID des Fahrzeugs 2 erfaßt. Anhand dieser Daten ID wird die zulässige Ausfallzeit progno stiziert, die als Triggersignal TS anschließend zusammen mit den Nutzdaten oder Zustandsdaten ZD im Funktelegramm FT über tragen wird. Fig. 2 shows the operation sequence within the vehicle or transmitting side monitoring means 3, in which the permissible downtime of the coupling line 5 is determined. During or after a waiting period of e.g. B. 100 ms as a time interval between two of the monitoring device 3 via the coupling route 5 transmitted radio telegrams FT, the current operating data, that is, the actual data ID of the vehicle 2 is detected. On the basis of this data ID, the permissible downtime is forecast, which is then transmitted as a trigger signal TS together with the useful data or status data ZD in the radio telegram FT.
Die Vorgehensweise zur Ermittlung der tolerierbaren Dauer ei ner Kopplungsstörung und damit der zulässigen Ausfallzeit ist in Fig. 3 veranschaulicht. Dabei repräsentiert ein Punkt FID in dem dargestellten Geschwindigkeits/Weg-Diagramm v(x) bei spielhaft die aktuellen Ist- oder Betriebsdaten ID des Fahr zeugs 2 innerhalb eines erlaubten Fahrprofils FP, das sich aus einer die Grenz- oder Soll-Daten FD repräsentierenden konstanten Grenzgeschwindigkeit vmax und einer Bremskurve BK zu einem Haltepunkt zusammensetzt. Ausgehend vom die aktuel len Betriebsdaten ID charakterisierenden Punkt FID wird die unter Annahme der ungünstigsten dynamischen Werte mögliche Fahrzeugbewegung extrapoliert. Dabei wird der Schnitt punkt SFK der sich daraus ergebenden ungünstigsten anzuneh menden Fahrkurve FK mit dem erlaubten Fahrprofil FP ermittelt. The procedure for determining the tolerable duration of a coupling fault and thus the permissible downtime is illustrated in FIG. 3. Here, a point F ID in the speed / distance diagram v (x) represents, for example, the current actual or operating data ID of the vehicle 2 within an allowed driving profile FP, which is derived from a limit or target data FD constant limit speed v max and a braking curve BK to a stop. Starting from the point F ID characterizing the current operating data ID , the vehicle movement which is possible assuming the most unfavorable dynamic values is extrapolated. The intersection point S FK of the resulting most unfavorable driving curve FK is determined with the permitted driving profile FP.
Anschließend wird die für diese ungünstigste anzunehmende Fahrkurve FK notwendige Zeit ermittelt, der dann die tole rierbare Zeit für eine Kopplungsstörung entspricht. Diese von dem Triggersignal TS repräsentierte Überwachungs- oder Aus fallzeit ist somit derart bemessen, daß erst nach deren Ablauf von einer gefährlichen Geschwindigkeitsüberschreitung des Fahrzeugs 2 auszugehen ist.The time necessary for this most unfavorable driving curve FK is then determined, which then corresponds to the tolerable time for a coupling fault. This monitoring or off time represented by the trigger signal TS is thus dimensioned such that a dangerous overspeed of the vehicle 2 can only be assumed after its expiration.
Fig. 4 zeigt den Funktionsablauf innerhalb der fahrweg- oder empfangsseitigen Ausführungseinrichtung 4 für eine Sicher heitsreaktion. Erst nach Ablauf der Überwachungszeit - ge gebenenfalls unter Berücksichtigung von Totzeiten oder son stigen Sicherheitsabschlägen - wird von dem nachtriggerbaren Zeitglied 6 ein Freigabesignal FS an die Ausführungseinrich tung 4 übermittelt. Mit dem Empfang dieses Freigabesignals FS von dem nachtriggerbaren Zeitglied 6 löst die Ausführungsein richtung 4 eine Sicherheitsreaktion aus, z. B. eine Abschal tung eines Fahrzeugantriebs 7. Fig. 4 shows the functional flow within the guideway or receiving execution device 4 for a security response. Only after the monitoring time has elapsed - possibly taking into account dead times or other safety discounts - is a release signal FS transmitted to the execution device 4 by the retriggerable timer 6 . With the reception of this enable signal FS from the retriggerable timing element 6, the Ausführungsein solves direction 4, a safety response from such. B. a shutdown device of a vehicle drive 7th
Andernfalls werden sowohl die Zustandsdaten ZD als auch das Triggersignal TS empfangen. Mittels des Triggersignals TS wird das Zeitglied 6 auf die prognostizierte Ausfallzeit ein gestellt. Dabei gibt das in dem jeweiligen Funktelegramm FT enthaltene und anhand der ermittelten Überwachungszeit erzeugte Triggersignal TS den prognostizierten Zeitraum für eine erlaubte Totzeit bis zum Eintreffen des nächsten Funktelegramms FT an. Erst nach Ablauf dieses Zeitraums, das heißt nach Ablauf der Überwachungszeit, ist mit einer Grenz wertverletzung zu rechnen. Otherwise, both the status data ZD and the trigger signal TS are received. The timer 6 is set to the predicted downtime by means of the trigger signal TS. The trigger signal TS contained in the respective radio telegram FT and generated on the basis of the determined monitoring time specifies the predicted time period for a permitted dead time until the next radio telegram FT arrives. Only after this period has expired, i.e. after the monitoring time has expired, is a limit value violation to be expected.
Diese flexible Überwachungszeit ermöglicht somit eine stö rungstolerante Auslösung von Sicherheitsreaktionen bei der Geschwindigkeitsüberwachung, indem durch Setzen des Freigabe signals FS unabhängig vom Eintreffen oder Ausbleiben des nächsten Funktelegramms FT aufgrund einer Störung der Koppel strecke 5 erst dann eine Auslösung erfolgt, wenn die Stö rungsdauer oder Unterbrechung der Koppelstrecke 5 die Über wachungszeit überschreitet.This flexible monitoring time thus enables a fault-tolerant triggering of safety reactions during speed monitoring by triggering only by setting the enable signal FS regardless of the arrival or absence of the next radio telegram FT due to a fault in the coupling link 5 when the fault duration or interruption the coupling section 5, the monitoring time exceeds over.
Claims (7)
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