DE4403037A1 - Verfahren zum Betrieb eines Streckennetzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Streckennetzes für mehrere spurgebundene, insbesondere schienengebundene, Fahrzeuge. Das Streckennetz umfaßt mehrere einzelne Streckenabschnitte, die von einem Leit­ system in an sich bekannter Weise überwacht und bei­ spielsweise gemäß für den Fahrzeugverkehr geforderten Fahrstraßen konfiguriert werden.

In dem Aufsatz "Bessere Disposition durch schnellere In­ formation" von W. Wunderlich und E. Kockelkorn in ETR (24) 7/8-1975, S. 283-294 wird ein derartiges Verfahren beschrieben, das von einer Analyse des herrschenden Zu­ standes und daraus abgeleiteten Situationsbildern aus­ geht. Einer festgestellten Situation werden zur Kon­ fliktlösung geeignete Maßnahmen (Regeln) zugeordnet, wo­ durch zu treffende notwendige Entscheidungen deutlich werden sollen. Durch Betrachtung der den Fahrzeugen vor­ auseilenden Reservierungswellen für die zur Fahrstraßen­ bildung zu reservierenden Streckenabschnitte sind Kon­ fliktfälle erkennbar; ein Konfliktfall ist durch das Zu­ sammenlaufen der beiden den tatsächlichen Fahrzeugbewe­ gungen vorauseilenden Reservierungswellen feststellbar.

Bei diesem bekannten Verfahren werden die Streckenab­ schnitte lediglich mit einem den Istzustand (Belegungslage) repräsentierenden Attribut belegt. Wenn somit ein von zwei Fahrzeugen gleichzeitig zu benutzender gemeinsamer Streckenabschnitt bereits von dem ersten Fahrzeug mit einem Belegungswunsch versehen ist, kann der sich anbahnende Konflikt nur noch durch eine Verhaltens­ änderung des zweiten Fahrzeugs (das den Belegungswunsch später geäußert hat) gelöst werden. Das bekannte Verfah­ ren weist insoweit eine Unflexibilität auf, die bei­ spielsweise unnötig große Fahrplanabweichungen verursa­ chen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Verfahrens zum Betrieb eines Streckennetzes, das bei möglichst hoher Netzauslastung und Flexibilität einen zuverlässigen Streckennetzbetrieb gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ver­ fahren zum Betrieb eines Streckennetzes für spurgebundene Fahrzeuge mit einzelnen Streckenabschnitten und mit einem Leitsystem, das die Streckenabschnitte überwacht und bedarfsweise konfiguriert,

• - bei dem den Streckenabschnitten fahrzeugindividuelle Belegungszeitrahmen zugeordnet werden, die jeweils aus Daten über den voraussichtlichen Zeitpunkt und die Dauer einer zukünftigen Belegung des jeweiligen Streckenab­ schnitts gewonnen werden,
• - bei dem der Grad der zeitlichen Überlappung (Überlappungsgrad) von Belegungszeitrahmen ermittelt wird, die unterschiedlichen Fahrzeugen für denselben Streckenabschnitt zugeordnet sind,
• - bei dem festgestellte Überlappungen (Elementarkon­ flikte), die dieselben beteiligten Fahrzeuge betreffen, für benachbarte Streckenabschnitte gemeinsam ausgewertet werden, um einen zu erwartenden Konfliktfallverlauf zu ermitteln,
• - bei dem der zu erwartende Konfliktfallverlauf nach vor­ gegebenen Konfliktfallmustern klassifiziert wird,
• - bei dem zunächst aus Konfliktlösungsmaßnahmen, die für das klassifizierte Konfliktfallmuster vorgegeben sind, situationsspezifisch realisierbare Konfliktlösungsmaß­ nahmen ermittelt werden,
• - bei dem dann nur die realisierbaren Konfliktlösungs­ maßnahmen mittels in einer vorgebbaren Rangfolge vorgeb­ barer Bewertungskriterien für das jeweilige Konfliktfall­ muster bewertet werden,
• - indem mit dem ranghöchsten Bewertungskriterium begin­ nend festgestellt wird, ob das Bewertungskriterium von keiner Konfliktlösungsmaßnahme erfüllt wird, wobei in diesem Fall das rangnachfolgende Bewertungskriterium an­ gewendet wird,
• - bei dem eine Konfliktlösungsmaßnahme angewendet wird, die das Bewertungskriterium erfüllt, und
• - bei dem zum Umsetzen dieser Konfliktlösungsmaßnahme Steuerbefehle an das Leitsystem zur Konfiguration der Streckenabschnitte und/oder an Steuerungen der beteilig­ ten Fahrzeuge übermittelt werden.

Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß aus den Daten über die streckenab­ schnittsweise Belegungserfassung - ggf. auch unter Be­ rücksichtigung der fahrzeugspezifischen Randbedingungen wie beispielsweise der Fahrzeugart und damit z. B. der zu erwartenden Pünktlichkeit - eine realitätsnahe Prognose für die Abschnittsbelegung ermöglicht wird. Die jedem Streckenabschnitt zugeordneten fahrzeugindividuellen Be­ legungszeitrahmen gehen in ihrem Informationsgehalt weit über eine einfache Belegt/Besetzt-Meldung hinaus. Anhand des zeitlichen Abstands der Belegungszeitrahmen für ver­ schiedene Fahrzeuge lassen sich die Verkehrsdichte und eventuelle Konflikte mit anderen Fahrzeugen automatisch erkennen. Dabei wird geprüft, ob sich Belegungszeitrahmen für unterschiedliche Fahrzeuge für denselben bzw. dieselben Streckenabschnitt(e) zeitlich überlappen. Durch Auswertung der Überlappungen, die dieselben beteiligten Fahrzeuge betreffen, für benachbarte Streckenabschnitte kann vorteilhafterweise die weitere Konfliktentwicklung besonders realitätsnah prognostiziert werden. Durch Auswertung von Überlappungsstruktur und Überlappungstrend wird der zu erwartende Konfliktfallverlauf einem von mehreren vorgegebenen Konfliktfallmustern zugeordnet (Klassifizierung). Aus den Konfliktlösungsmaßnahmen, die für das klassifizierte Konfliktfallmuster vorgegeben sind, werden unter Berücksichtigung der situationsspezi­ fischen Umstände (z. B. Verfügbarkeit von erforderlichen Ausweichstrecken, nachfolgend auch als "harte Randbedingungen" bezeichnet) die realisierbaren Kon­ fliktlösungsmaßnahmen ermittelt. Konfliktlösungsmaßnah­ men, die z. B. eine während der Konfliktzeit besetzte Ausweichstrecke erfordern, werden dabei als nicht reali­ sierbar eingestuft.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be­ steht in der einfach automatisierbaren Auswahl der anzu­ wendenden Konfliktlösungsmaßnahme aus den als reali­ sierbar eingestuften Konfliktlösungsmaßnahmen. Diese Aus­ wahl erfolgt nach einer vorgebbaren Bewertung z. B. in Form einer hierarchischen Prioritätenliste mit in einer vorgebbaren Rangfolge (Priorität) vorgegebenen Bewer­ tungskriterien. Dabei wird beginnend mit dem ranghöchsten Bewertungskriterium geprüft, ob zumindest eine der reali­ sierbaren Konfliktlösungsmaßnahmen das Kriterium erfüllt. Wenn nicht, wird dieses Kriterium automatisch aufgegeben und durch das rangfolgende (als neues gültiges) Kriterium ersetzt. Wird das gültige Bewertungskriterium von mehre­ ren Konfliktlösungsmaßnahmen erfüllt, wird vorzugsweise die Konfliktlösungsmaßnahme ausgewählt, die auch das rangnachfolgende Kriterium erfüllt. Die ausgewählte Kon­ fliktlösungsmaßnahme führt - soweit notwendig - zur Kon­ figuration der Streckenabschnitte (beispielsweise durch entsprechende Weichenstellungen) und/oder zur entspre­ chenden konfliktlösenden Steuerung der beteiligten Fahr­ zeuge (beispielsweise durch geeignete Verminderung der Fahrgeschwindigkeit). Bevorzugt werden die Bewertungs­ kriterien anhand der lokalen Umstände in der Umgebung des Konflikts definiert; dadurch ist die Rechenzeit zur Aus­ wahl und Bewertung der Konfliktlösungsmaßnahmen von der Streckennetzgröße unabhängig. Das erfindungsgemäße Ver­ fahren wird dadurch besonders effizient.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Trennung zwischen der (zunächst vorgenommenen) Ermittlung realisierbarer Konfliktlösungs­ maßnahmen und deren anschließender Bewertung zu sehen, weil dadurch eine Optimierung der Rechenabläufe erreicht wird.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß kurzfristige gering­ fügige Überlappungen der Belegungszeitrahmen zweier Fahr­ zeuge für denselben Streckenabschnitt tolerierbar sind; ein zu rasches Ermitteln und Umsetzen von Konfliktlö­ sungsmaßnahmen kann insoweit zu einer ungerechtfertigten Beeinträchtigung des Fahrzeugverkehrs führen. Eine dies­ bezüglich vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß eine Überlappung erst festgestellt wird, wenn der Überlappungsgrad einen Schwellwert überschreitet. Zur Anpassung an unterschiedliche Sicherheitsanforderungen ist der Schwellwert vorzugsweise einstellbar; zur Berück­ sichtigung streckenabschnittsspezifischer Anforderungen kann der Schwellwert streckenabschnittsindividuell ein­ stellbar sein.

Konflikte werden rückwirkungsfrei auf bereits gelöste Konfliktfälle behandelt, indem gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung die Elementarkonflikte chronolo­ gisch in der Reihenfolge ihres Auftretens ausgewertet werden.

Eine besonders realitätsnahe Bildung der Belegungs­ zeitrahmen unter Berücksichtigung sowohl des Fahrverhal­ tens des Fahrzeugs als auch der Leistungsfähigkeit der konfigurierbaren Elemente der Streckenabschnitte und des Leitsystems gelingt nach einer vorteilhaften Weiterbil­ dung der Erfindung dadurch, daß die Belegungszeitrahmen jeweils zumindest aus der Summe der Fahrzeit des Fahr­ zeugs vom Einfahren bis zum vollständigen Verlassen des jeweiligen Streckenabschnitts und der für die Konfigura­ tion des Streckenabschnitts erforderlichen Zeit gebildet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand einer Zeichnung weiter erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die Bildung eines Belegungszeitrahmens,

Fig. 2 einen Konfliktfall,

Fig. 3 mögliche konkurrierende Konfliktlösungsmaßnahmen,

Fig. 4 verschiedenen Konfliktfallmustern zugeordnete Be­ wertungskriterien,

Fig. 5 detailliert eine der in Fig. 3 gezeigten Kon­ fliktlösungsmaßnahmen,

Fig. 6A, 6B und 6C ein weiteres Konfliktfallmuster und konkurrierende Konfliktlösungsmaßnahmen und

Fig. 7 schematisch einen Verfahrensablauf.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, setzt sich ein hinsichtlich der Wegachse s durch die Länge 1 eines Streckenabschnitts SA begrenzter Belegungszeitrahmen R aus der Summe fol­ gender Einzelzeiten zusammen:

• a) Fahrstraßenbildezeit t_FB, die ein Leitsystem zum Bil­ den einer Fahrstraße benötigt (ca. 0,1-2 min),
• b) Sichtzeit t_S, die zwischen dem Erkennen des Vorsignal­ bildes durch den Fahrzeugführer und dem Passieren des Vorsignals durch die Fahrzeugspitze FS liegt,
• c) Annäherungszeit t_A, in der das Fahrzeug F die Strecke zwischen dem Vorsignal und einem Hauptsignal zurücklegt,
• d) Fahrzeit t_F, die für das Zurücklegen des Streckenab­ schnitts SA erforderlich ist,
• e) Räumzeit t_R, die das Fahrzeug braucht, um eine Strecke von der Fahrzeugspitze FS bis zum Fahrzeugende FE (Fahrzeuglänge) zurückzulegen,
• f) Fahrstraßenauflösezeit t_AUF, die das Leitsystem zum Auflösen der Fahrstraße benötigt.

Fig. 2 illustriert einen Konfliktfall zwischen einem er­ sten mit einer Geschwindigkeit von 90 km/h fahrenden Fahrzeug (Zug) 1 und einem mit erheblich höherer Ge­ schwindigkeit von 160 km/h fahrenden zweiten Fahrzeug (Zug) 2. In bahnverkehrsüblicher Darstellung sind die Fahrzeugbewegungen als Weg-Zeit-Linien L1, L2 (Zug 1, Zug 2) mit von rechts nach links verlaufender Wegachse s und von oben nach unten verlaufender Zeitachse t dargestellt. Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß die Züge 1, 2 an einem Abzweig A auf ein gemeinsames Gleis eines Teils 4 eines Streckennetzes gelangen, der aus mehreren einzelnen Streckenabschnitten 6 bis 17 besteht. Vor jedem Streckenabschnitt befindet sich ein Signal, wobei die Signalstandorte durch senkrechte, gleichzeitig die Streckenabschnitte begrenzende Linien SST angedeutet sind. Die Streckenabschnitte werden von einem nicht gezeigten Leitsystem überwacht und bedarfs­ weise konfiguriert.

Für jeden Streckenabschnitt 6 bis 17 sind Belegungs­ zeitrahmen R106, R107 . . . R117 für den Zug 1 bzw. R206, R207 . . . R217 für den Zug 2 (schraffiert) eingetragen. Aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten erkennt man eine im Streckenabschnitt 7 beginnende Überlappung der Belegungszeitrahmen R107/R207. Während der Überlap­ pungsgrad ϕ im Abschnitt 7 vergleichsweise gering ist, nimmt der Grad der Überlappung stetig zu, bis im Streckenabschnitt 12 ein Konfliktschwerpunkt KSP erreicht ist. Die zeitliche Überschneidung (Überlappung) der den unterschiedlichen Fahrzeugen 1, 2 für denselben Strecken­ abschnitt (z. B. 7) zugeordneten Belegungszeitrahmen (R107, R207) wird ermittelt. Vorzugsweise wird nur dann eine Überlappung (Elementarkonflikt) festgestellt, wenn der Überlappungsgrad ϕ einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet. In diesem Fall wird ein Elemen­ tarkonfliktsignal erzeugt, das sowohl eine Angabe über den konfliktbehafteten Streckenabschnitt (z. B. 7) als auch eine Angabe über den Überlappungsgrad enthält. Die Elementarkonfliktsignale für benachbarte Streckenab­ schnitte (7 bis 16) werden gemeinsam ausgewertet, weil die einzelnen Elementarkonfliktsignale auf der zeitlichen Überlappung von Belegungszeitrahmen R107/R207 bis R116/R216 basieren, die denselben Zügen 1, 2 zugeordnet sind. Der bei dieser Auswertung erkennbare zwischen den Streckenabschnitten 6 bis 12 stetig zunehmende Überlap­ pungsgrad signalisiert, daß es sich bei dem vorliegenden Konfliktverlauf KV um einen sog. Auflaufkonflikt (ALK) handelt. Der vorliegende Konfliktfall wird daher in Abgrenzung zu anderen möglichen Konflikten (z. B. Einfä­ delkonflikt) als der Klasse "Auflaufkonflikte" zugehörig klassifiziert. Für diesen Konfliktfall "Auflaufkonflikt" sind wie nachfolgend erläutert verschiedene Konfliktlösungsmaßnahmen vorgegeben.

Fig. 3 zeigt unter Berücksichtigung der zur Konfliktlö­ sung wählbaren Orte (Abzweig A und Bahnhöfe B, C, D) mög­ liche Konfliktlösungsmaßnahmen M1, M2, M3, M4; die erste Maßnahme M1 besteht darin, den langsameren Zug 1 im Be­ reich des Abzweigs A vor Einfahrt in die gemeinsam mit dem Zug 2 zu nutzenden Streckenabschnitte 6 bis 17 zu verlangsamen oder anhalten zu lassen. Der Zug 2 kann dann mit unvermindert er Geschwindigkeit (wie durch die ge­ strichelte Linie L2 angedeutet) durchfahren. Dies bedeu­ tet jedoch eine vergleichsweise lange Wartezeit für den Zug 1, wie aus dem Abstand der Linien L1 und L1′ erkenn­ bar ist (kreuzschraffierter Belegungszeitrahmen R106′).

Eine Alternative besteht in der Konfliktlösungsmaßnahme M2 im Bahnhof B, wobei der Zug 2 nur geringfügig abge­ bremst werden muß, wie die nur geringfügig von der ge­ strichelt gezeichneten Geschwindigkeitslinie L2 abwei­ chende Geschwindigkeitslinie L2′ zeigt. Durch die Ge­ schwindigkeitsverminderung des Zuges 2 wird ein Auflaufen solange vermieden, bis der Zug 1 auf einem Ausweichgleis im Bahnhof B von Zug 2 überholt werden kann. Zug 1 kann den Bahnhof B verlassen, wenn der (dick hervorgehobene) Belegungszeitrahmen R209′ des Zuges 2 für den Streckenab­ schnitt 9 endet. Der Belegungszeitrahmen R109 für den Zug 1 verschiebt sich dadurch (kreuzschraffierter Rahmen R109′ bzw. Linie L1′′). Bei dieser Variante ist eine ge­ ringfügige Verzögerung des Zuges 2 bei einer vergleichs­ weise geringen Wartezeit des Zuges 1 in Kauf zu nehmen.

Wird Zug 1 im Bahnhof C überholt (M3), muß zur Kollisi­ onsvermeidung eine vorübergehende Geschwindigkeitsver­ minderung bei Zug 2 erfolgen, die sich in einem verspä­ teten Durchfahren des Bahnhofs C von dem Zug 2 nieder­ schlägt (parallel verschobene Linie L2′′). Auch hier ist seine frühestmögliche Abfahrt von einem Ausweichgleis des Bahnhofs C so anzusetzen, daß sein Belegungszeitrahmen R112′ mit dem Belegungszeitrahmen R212′ nicht überlappt (Linie L1′′′).

Schließlich ist bei einer Konfliktlösung (M4) mittels Ausweichgleis im Bahnhof D eine jeweils vergleichsweise große Verspätung des Zuges 2 bzw. Wartezeit des Zuges 1 in Kauf zu nehmen (Parallelverschiebung der Linien L1′′′′ und L2′′′′)
Welche von den vorgegebenen Konfliktlösungsmaßnahmen M1 bis M4 tatsächlich angewendet wird, wird durch eine nach­ folgend beschriebene Bewertung der als realisierbar er­ mittelten Konfliktlösungsmaßnahmen für den geschilderten Konfliktfall (Auflaufkonflikt) bestimmt.

Die anwendbaren Bewertungskriterien (nachfolgend auch Strategien oder "weiche Randbedingungen" genannt) orien­ tieren sich z. B. an den lokal geltenden Fahrordnungen, Rangordnungen, Wartezeitvorschriften, Zugarten (z. B. Extrazüge) und/oder Zugladungen. Fig. 4 zeigt beispiel­ haft in hierarchischer Ordnung (vorgebbare) Bewer­ tungskriterien für einen Auflaufkonflikt ALK und für ei­ nen "Auflauf-vor-Zugende"-Konflikt AVZ. Ranghöchstes Be­ wertungskriterium ist bei beiden Konfliktfällen jeweils "Anschlüsse halten". Zweithöchste Priorität hat dagegen "Auflaufenden Zug minimal stören" bzw. "Unnötiges Über­ holen" vermeiden. "Hochwertig hat Vorrang" bezieht sich auf die Zugklasse (z. B. Vorrang eines IC-Zuges gegenüber einem Vorortzug). Die Bezeichnung Langlauf/Kurzlauf be­ zieht sich auf die jeweils noch zurückzulegende Entfer­ nung. Vorzugsweise enthalten die Bewertungen als letztes Kriterium ein Kriterium (z. B. "Erster zuerst"/der auf­ lauf ende Zug wartet, bis der zu befahrende Streckenab­ schnitt frei ist), das in jedem Fall eine Konfliktlösung ermöglicht. Man erkennt, daß unterschiedlichen Konflikt­ fallmustern ALK, AVZ individuelle vorgebbare Bewertungs­ kriterien in individuellen vorgebbaren Rangfolgen für die Auswahl einer anzuwendenden Konfliktlösungsmaßnahme zugeordnet sind.

Fig. 5 zeigt detailliert die bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 erläuterte Konfliktlösungsmaßnahme M3 im Bahnhof C, die in diesem Beschreibungsbeispiel im Hinblick auf die Bewertung mit der höchsten Priorität ("Anschlüsse halten") gemäß Fig. 4 bevorzugt wird, weil für Zug 1 im Bahnhof C eine pünktliche Ankunft mit anschließender War­ tezeit tW1 erforderlich ist. Dieses Bewertungskriterium (Anschluß für Zug 1 halten) wird nur von der Maßnahme M3 erfüllt. Könnte dieses ranghöchste (Fig. 4) Kriterium von keiner der realisierbaren Konfliktlösungsmaßnahmen erfüllt werden, wurden die Konfliktlösungsmaßnahmen be­ züglich des rangfolgenden Kriteriums (auflaufenden Zug 2 minimal stören) bewertet werden. Dieses Kriterium wurde von der Maßnahme M1 erfüllt werden. Die Konfliktlösungs­ maßnahme M3 mit einem Überholvorgang im Bahnhof C sieht vor, daß Zug 2 in den Streckenabschnitten 6, 7 seine Ge­ schwindigkeit V₂ (Linie L2′) geringfügig vermindert, so daß er um eine Stutzzeit t_ST2 verspätet den Bahnhof C oh­ ne Halt passiert. Anschließend kann er seine Geschwin­ digkeit erhöhen, um sich der gestrichelt angedeuteten unverzögerten Geschwindigkeitslinie L2 wieder anzunähern.

Der Zug 1 hält auf einem Nebengleis im Bahnhof C während der Wartezeit tW1 zumindest solange, bis der Bele­ gungszeitrahmen R112′ überlappungsfrei an den Belegungs­ zeitrahmen R212′ anschließt.

Aufgrund stark schwankender Streckenabschnittslängen oder einer nur kurzzeitigen Geschwindigkeitsverminderung eines grundsätzlich mit ausreichender Geschwindigkeit in aus­ reichendem Abstand voraus fahrenden Zuges können eine oder wenige aufeinanderfolgende Belegungszeitrahmen-Überlap­ pung(en) auftreten. Durch die gemeinsame Auswertung der Elementarkonfliktsignale benachbarter Streckenabschnitte ist erkennbar, ob sich die Belegungszeitrahmen-Überlap­ pungen zu einem "harten Auflaufkonflikt" (Fig. 2) weite­ rentwickeln oder ob es sich nur um eine temporäre Bele­ gungszeitrahmen-Überlappung handelt, die kein Eingreifen erfordert.

Ein weiterer möglicher Konfliktfall besteht darin, daß der nachfolgende Zug 2 (Fig. 2) unmittelbar nach dem Konfliktschwerpunkt KSP fahrplangemäß endet. Dieser Kon­ fliktfall wird dem Konfliktfallmuster "Auflauf-Vor-Zug­ ende (AVZ) zugeordnet. In diesem Fall besteht das prio­ ritätshöchste Bewertungskriterium zur Auswahl der geeig­ neten Konfliktlösungsmaßnahme in "Anschlüsse halten". Ist z. B. kein Anschlußzug vorgesehen, wird das rangfolgende Kriterium "Unnötiges Überholen vermeiden" (Fig. 4) angewendet. Demgemäß wird nach Berechnung der Folgever­ spätung des Zuges 2 infolge des Abbremsens bei vertret­ barer Folgeverspätung das Zugende (endgültiger Halt) des nachfolgenden Zuges abgewartet.

Eine entsprechende Strategie ist möglich, wenn die Züge absehbar auf unterschiedliche Strecken verzweigen (Auflaufkonflikt vor einer Abzweigstelle oder Abzweig­ bahnhof).

Ein weiteres Konfliktfallmuster (Einfädelkonflikt EFK) wird nachfolgend anhand der Fig. 6A zusammen mit schema­ tisch dargestellten, diesem Konfliktfallmuster zugeordne­ ten Konfliktlösungsmaßnahmen M10, M11 beschrieben. Fig. 6A zeigt zwei Züge 1, 2, aus deren fahrzeugindividuellen Daten über den voraussichtlichen Zeitpunkt und die Dauer einer zukünftigen Belegung der nachfolgenden gemeinsamen Streckenabschnitte GS1, GS2 im Streckenabschnitt GS2 ein Konfliktfall erkennbar ist (Kreuzung der Zeit-Weg-Linie L1 des Zuges 1 mit der L2 des Zuges 2). Aufgrund der den vor der Einfädelung E liegenden individuellen Strecken­ abschnitten IS1, IS2 zugeordneten Belegungszeitrahmen R100, R200 und den den gemeinsamen Streckenabschnitten GS1, GS2 zugeordneten, sich überschneidenden Belegungs­ zeitrahmen R101, R201; R102, R202 wird der vorliegende Konfliktfall als Konfliktfallmuster "Einfädelkonflikt" EFK klassifiziert. Ein derartiger Konfliktfall kann auch auftreten, wenn in einem Bahnhof ein Zug neu beginnt.

Gemäß Fig. 6B besteht eine dem Konfliktfallmuster "Einfädelkonflikt" zugeordnete mögliche Konfliktlösungs­ maßnahme M10 darin, daß der (langsamere) Zug 1 (Fig. 6A) soweit verzögert wird, bis der zuerst von dem Zug 2 be­ fahrene gemeinsame Streckenabschnitt GS1 wieder freige­ geben ist; der Zug 1 fährt dann ohne Überlappung seines Belegungszeitrahmens R101′ mit dem Belegungszeitrahmen R201′ des Zuges 2 in den Streckenabschnitt GS1 ein. Durch die Verzögerung (erkennbar an der zunächst gegenüber der gestrichelt eingetragenen Linie L1 abfallenden Linie L1′ in Fig. 6B) des Zuges 1 ergibt sich eine Gesamtwartezeit des Zuges 1 vor der Einfädelung E von t_wz1.

Eine alternative Konfliktlösungsmaßnahme M11 beim Kon­ fliktfallmuster "Einfädelkonflikt" zeigt Fig. 6C. Hier wird der schnellere Zug 2 um eine Stutzzeit t_ST2 vor der Einfädelung E soweit verzögert, daß zumindest im ersten gemeinsamen Streckenabschnitt GS1 eine Überlappung der Belegungszeitrahmen R101′′, R201′′ vermieden wird. Durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten kann sich in nachfolgenden Streckenabschnitten eine erneute Überlap­ pung ergeben. Die in Fig. 6C skizzierte Konfliktlö­ sungsmaßnahme M11 wird beispielsweise ausgewählt, wenn gemäß der Bewertungen (Fig. 4) für den Zug 1 "Anschlüsse halten" höchste Priorität hat und sich der Anschlußbahnhof beispielsweise am Ende des gemeinsamen Streckenabschnittes GS1 befindet.

Fig. 7 erläutert zusammenfassend (schematisch) wesentli­ che Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgehend von der Erkennung einzelner Elementarkonflikte aufgrund festgestellter zeitlicher Überlappungen der vorab aus den fahrzeugindividuellen Daten berechneten Be­ legungszeitrahmen (Fig. 1) werden die Elementarkonflikte nach beteiligten Zügen zusammengefaßt. Aus der zugweisen Zusammenschau der Elementarkonflikte erfolgt eine Klassi­ fizierung nach vorgegebenen Konfliktfallmustern (z. B. Auflaufkonflikt ALK, Einfädelkonflikt EFK). Aus den vor­ gegebenen und die Möglichkeiten der Konfliktlösungsorte (z. B. Bahnhöfe) berücksichtigenden Konfliktlösungsmaß­ nahmen, die den jeweiligen Konfliktfallmustern und Kon­ fliktorten zugeordnet sind, werden diejenigen Konflikt­ lösungsmaßnahmen ermittelt (Fig. 3), die unter Berück­ sichtigung der jeweiligen Konfliktumgebung realisierbar sind. Den möglichen Konfliktlösungsmaßnahmen sind die für den jeweiligen Konfliktlösungsort (z. B. Bahnhöfe B, C, D) vorhandenen Lösungsmittel zugeordnet. Dabei können vorgegebene Konfliktlösungsmaßnahmen ausscheiden, wenn beispielsweise die dazu erforderlichen Resourcen/Umge­ bungsbedingungen (z. B. freie Ausweichgleise) temporär nicht vorhanden sind. Durch eine anschließende Bewertung nach vorgegebenen Bewertungskriterien (Fig. 4) wird die bevorzugte Konfliktlösungsmaßnahme ausgewählt. Ein Leitsystem 20, das die Streckenabschnitte 6 bis 17 (Fig. 2) des Streckennetzes 4 überwacht und bedarfsweise konfiguriert, wirkt beispielsweise durch funkübermittelte Steuerbefehle 21 gemäß der bevorzugten, ausgewählten Konfliktlösungsmaßnahme auf die Streckenabschnitte (z. B. 7, 8) ein, um diese z. B. durch Weichenstellung zur Lösung des Konfliktfalls zu konfigurieren.

Das Leitsystem 20 kann beispielsweise durch eine Linien­ zugbeeinflussung auch auf Steuerungen 23, 24 der Fahr­ zeuge 1, 2 geschwindigkeitsverändernd einwirken. Einer Leiteinrichtung, die Bestandteil des Leitsystems 20 oder separat ausgebildet sein kann, werden fahrzeugindividuel­ le Daten beispielsweise über Funk eingespeist. Die fahrzeugindividuellen Daten ergeben sich aus den fahr­ plangemäß vorzusehenden Fahrstraßen für die Fahrzeuge 1, 2 und durch fahrzeugindividuelle Eigenschaften (beispielsweise Fahrzeuglänge, Geschwindigkeitsbe­ schränkungen, aufgelaufene Verspätungen), die ggf. auch über streckenseitig angeordnete Kommunikationspunkte übertragen und aktualisiert werden können. Aus den fahr­ zeugindividuellen Daten berechnet die Leiteinheit wie er­ läutert die den einzelnen Streckenabschnitten zugeordne­ ten fahrzeugindividuellen Belegungszeitrahmen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betrieb eines Streckennetzes für spurgebundene Fahrzeuge (1, 2) mit einzelnen Streckenabschnitten (6 bis 17) und mit einem Leitsystem (20), das die Streckenabschnitte (6 bis 17) überwacht und bedarfsweise konfiguriert,

• - bei dem den Streckenabschnitten (6 bis 17) fahrzeug­ individuelle Belegungszeitrahmen (R106 bis R117; R206 bis R217) zugeordnet werden, die jeweils aus Daten über den voraussichtlichen Zeitpunkt und die Dauer einer zukünfti­ gen Belegung des jeweiligen Streckenabschnitts (6 bis 17) gewonnen werden,
• - bei dem der Grad der zeitlichen Überlappung (Über­ lappungsgrad (ϕ)) von Belegungszeitrahmen (R107, R207) ermittelt wird, die unterschiedlichen Fahrzeugen (1, 2) für denselben Streckenabschnitt (7) zugeordnet sind,
• - bei dem festgestellte Überlappungen (Elementar­ konflikte), die dieselben beteiligten Fahrzeuge (1, 2) betreffen, für benachbarte Streckenabschnitte (7 bis 17) gemeinsam ausgewertet werden, um einen zu erwartenden Konfliktfallverlauf (KV) zu ermitteln,
• - bei dem der zu erwartende Konfliktfallverlauf (KV) nach vorgegebenen Konfliktfallmustern (ALK, EFK) klassifiziert wird,
• - bei dem zunächst aus Konfliktlösungsmaßnahmen (M1 bis M4), die für das klassifizierte Konfliktfallmuster (ALK) vorgegeben sind, situationsspezifisch realisierbare Konfliktlösungsmaßnahmen (M1 bis M4) ermittelt werden,
• - bei dem dann nur die realisierbaren Konfliktlösungsmaß­ nahmen (M1 bis M4) mittels in einer vorgebbaren Rangfolge vorgebbarer Bewertungskriterien für das jeweilige Konfliktfallmuster (ALK, EFK) bewertet werden,
• - indem mit dem ranghöchsten Bewertungskriterium beginnend festgestellt wird, ob das Bewertungskriterium von keiner Konfliktlösungsmaßnahme (M1 bis M4) erfüllt wird, wobei in diesem Fall das rangnachfolgende Bewertungskriterium angewendet wird,
• - bei dem eine Konfliktlösungsmaßnahme (M3) angewendet wird, die das Bewertungskriterium erfüllt, und
• - bei dem zum Umsetzen dieser Konfliktlösungsmaßnahme (M3) Steuerbefehle (21) an das Leitsystem (20) zur Konfi­ guration der Streckenabschnitte (6 bis 17) und/oder an Steuerungen (23, 24) der beteiligten Fahrzeuge (1, 2) über­ mittelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überlappung erst festgestellt wird, wenn der Über­ lappungsgrad (ϕ) einen Schwellwert überschreitet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert, vorzugsweise streckenabschnittsindivi­ duell, einstellbar ist.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elementarkonflikte chronologisch in der Reihenfolge ihres Auftretens ausgewertet werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungszeitrahmen (R) jeweils zumindest aus der Summe der Fahrzeit des Fahrzeugs vom Einfahren bis zum vollständigen Verlassen des jeweiligen Streckenabschnitts (t_F, t_R) und der für die Konfiguration des Streckenab­ schnitts erforderliche Zeit (t_FB, t_AUF) gebildet werden.