DE4447499C2 - Verfahren zur Ermittlung eines Lösevorhaltes für eine Gleisbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Lösevorhaltes für eine Gleis­ bremse einer Rangieranlage, insbesondere mit Tal- und/oder Richtungsgleisbremsen. Das Verfahren zur Ermittlung eines geeigneten Lösevorhaltes dient dem Erteilen eines Lösebefehls an die Gleisbremse, wonach ein Ablauf, das heißt ein einzelner Eisenbahnwagen oder eine Gruppe von Eisenbahnwagen, eine vorgegebene Sollauslaufgeschwindigkeit mit hoher Genauigkeit erreicht.

Es ist bekannt, daß in automatisch arbeitenden Rangierbahnhöfen die Zerlegung von zu­ laufenden Güterzügen erfolgt, indem diese entsprechend ihrer Bestimmungsrichtung in Abläufe entkuppelt und sodann mit Hilfe einer Rangierlok über einen Ablaufberg abgedrückt werden. Die einzelnen Abläufe rollen daraufhin unter dem Einfluß ihrer Schwerkraft talwärts über Verteilweichen in die zugeordneten Richtungsgleise, wo sie mit weiteren Abläufen zu neuen Zügen zusammengestellt werden.

Entlang des Laufweges der Abläufe sind Gleisbremsen angeordnet, die unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen haben.

Im Neigungsauslauf des Ablaufberges gleicht die Talbremse durch den Bremsvorgang die unter Umständen großen Streuungen unterworfenen Laufeigenschaften der einzelnen Abläufe derart aus, daß der für eine einwandfreie Laufwegtrennung erforderliche Abstand zum jeweiligen Voraus- und Nachläufer eingehalten wird. Eine Talbremse hat außerdem die Aufgabe, einem Ablauf den Anteil an kinetischer Energie zu entziehen, der mit dem Bremsvermögen einer nachgeordneten und üblicherweise kleiner dimensionierten Richtungsgleisbremse nicht mehr bewältigt werden kann.

An eine Richtungsgleisbremse wird die Forderung gestellt, den Ablauf auf eine solche Auslaufgeschwindigkeit abzubremsen, daß er entweder nachgeordnete Förder­ einrichtungen mit einem gewünschten Geschwindigkeitsniveau oder daß er, wie beim Verfahren der Laufzielbremsung, einen im Richtungsgleis bereits vorhandenen Ablauf mit einem zulässigen Auflaufstoß erreicht.

Gemäß der DE 05 22 46 306 ist ein Verfahren zur Steuerung von Gleisbremsen bekannt, das für die Bestimmung des Lösevorhaltes den Wert des Produktes aus einer ermittelten Bremsverzögerung und einer einmalig mit Bestimmtheit erwarteten Reaktionszeit der Gleisbremse nutzt.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in der Verwendung einer konstanten Reaktionszeit, die einmalig für einen Bremsentyp festgelegt ist und als unveränderlich angenommen wird. In der Praxis unterliegen diese Reaktionszeiten jedoch ständig zahlreichen Einflüssen, wie zum Beispiel der Witterung, der Öltemperatur bei hydraulischen Funktionseinheiten, dem Verschleißzustand von Maschinenteilen oder dem Gleisverlauf im Erfassungsbereich vor der Gleisbremse, der verschieden enge Krümmungen aufweisen kann.

Gemäß der DE OS 30 37 145 ist weiterhin ein Verfahren zur Ermittlung des Lösevorhaltes für Gleisbremsen bekannt, welches für die Beschaffung der notwendigen Kenntnis über die wirksamen Reaktionszeit der Bremse beim Übergang von der bremsenden in die nichtbremsende Stellung vorschlägt, diese Reaktionszeit jeweils anhand der vorausgegangenen Lösezeit oder mehreren vorausgegangenen Lösezeiten an der Gleisbremse selbst zu messen. In diesem Verfahren wird dazu eine Quittungsauslösung durch Stellungsgeber an der Gleisbremse bei Übereinstimmung von Soll- und Ist-Lösestellung verwendet.

Da der Zeitpunkt der Abgabe eines Quittungssignals für die gelöste Stellung der Gleisbremse nicht unmittelbar der gleiche ist wie der Zeitpunkt an dem die Restbrems­ wirkung tatsächlich abgeklungen ist, ist auf diese Weise keine zuverlässigen Aussage über den wirklichen Betrag der Reaktionszeit möglich.

Der im Anspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung eines Lösevorhaltes für eine Gleisbremse, das heißt, eine Tal- und/oder Richtungs­ gleisbremse zu schaffen, das bezüglich des Abbremsens eines Ablaufes auf eine vor­ gegebene Sollauslaufgeschwindigkeit die Einnahme der Sollauslaufgeschwindigkeit mit einer hohen Genauigkeit gestattet, um insbesondere das Verfahren der Laufzielbremsung anwenden zu können. Um dieser Zielsetzung möglichst nahe zu kommen, soll eine Gleisbremse so arbeiten, daß für jede Ablaufart die in Frage kommende und vorzugebende Sollauslaufgeschwindigkeit sehr genau eingehalten wird.

Dieses Problem wird mit den Maßnahmen des Patentanspruches gelöst.

Der Betrag des aktuell gegenüber der Sollauslaufgeschwindigkeit einzustellenden Lösevorhaltes wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft so genau bestimmt, daß ein optimaler Bremsverlauf für einen Ablauf gegeben ist. Der Ablauf befindet sich nach dem Auslösen des Lösebefehles für die Gleisbremse beim Erreichen des Zeitpunktes des Abklingens jeglicher, durch verschiedene Ursachen in den mechanischen und/oder elektrischen Komponenten verursachte Restbremswirkung mit der letzten Achse am des Endes der Gleisbremse und auf dem geforderten Niveau seiner Sollauslaufgeschwindigkeit und verläßt mit dieser Sollauslaufgeschwindigkeit dann die Gleisbremse.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

Auf der Basis eines mit geeigneten technischen Mitteln geglätteten Doppler-Radarsignals wird an jedem Abtastpunkt der Steuerung außer einem Wert über die aktuelle Ist-Geschwindigkeit v_i des Ablaufes auch ein Wert über seine aktuelle Bremsverzögerung babl gegenüber der Ist-Geschwindigkeit v_i1 zum vorausgegangenen Abtastzeitpunkt mit dem Differenzlaufweg ds, der ebenfalls aus dem Doppler-Radarsignal gewonnen wird, berechnet.

Dieser Wert für eine augenblickliche Bremsverzögerung babl wird in Abhängigkeit von einer gleichzeitig an der Gleisbremse gerade wirksam eingestellten Bremskraftstufe bks mit einer für diese Bremskraftstufe bks gültigen Reaktionszeit T_lb1 bis T_lb3 multipliziert, die jene Zeitdauer für den Übergang von der gebremsten in die restlos gelöste Stellung der Gleisbremse kennzeichnet. Da die im einzelnen gültigen Reaktionszeiten T_lb für benachbarte Bremskraftstufen bks jeweils zusammengefaßt werden können, genügt beispielsweise bei einer Anzahl von sechs verfügbaren Bremskraftstufen bks bereits eine Unterteilung in drei Kategorien.

Man erhält so zu jedem Abtastzeitpunkt der Steuerung einen realistischen Wert über den aktuell einzustellenden Lösevorhalt v_vo gegenüber der Sollauslaufgeschwindigkeit v_soll.

Ausgehend davon, daß die tatsächlichen Reaktionszeiten TIb der Gleisbremse beim Übergang von der bremsenden in die gelöste Stellung zahlreichen Einflüssen unterliegen, wie zum Beispiel der Witterung, der Öltemperatur speziell bei hydraulischen Antriebskomponenten, dem Verschleißzustand von Maschinenbauteilen oder dem Gleisverlauf im Erfassungs­ bereich der Gleisbremse, benutzt das Verfahren die an jeder gesteuerten Gleisbremse selbst gemessenen Reaktionszeiten T_lb mit dem Ziel einer fortwährenden Wiederverwendung im Bremsprozeß.

Erfindungsgemäß wird dazu mit jeder Erteilung eines Lösebefehls an die Gleisbremse zugleich die Messung einer Differenzzeit gestartet, sofern es sich bei dem betreffenden Ablauf um einen Einzelwagen handelt, um den verfälschenden Einfluß von Kuppelstößen auszuschließen und/oder sofern der Ablauf bis zum Auslösen des Lösebefehls eine Mindestdauer lang einer Bremswirkung ausgesetzt war und/oder sofern der Ablauf kein Schwallgutverhalten zeigt.

Die Messung der Differenzzeit wird sodann gestoppt, wenn bei fortdauernder Beibehaltung des Lösezustandes, und während sich ununterbrochen mindestens eine Achse des Ablaufes im Eingriff der Gleisbremse befunden hat, eine Bremsverzögerung babl gemessen wird, die bei Gleisbremsen in geneigten Lage den Wert Null annimmt oder sich im Vorzeichen umgekehrt hat oder die bei Gleisbremsen ohne Neigungslage mindestens einen hinreichend kleinen negativen Wert annimmt.

Die gemessene Differenzzeit wird daraufhin einer Menge von Differenzzeiten zugeordnet, die an vorausgehenden Abläufen an derselben Gleisbremse und bei Lösevorgängen aus derselben Bremskraftstufe bks gemessen wurden.

Mit dieser Menge bereits vorhandener Differenzzeiten wird unter Anwendung geeigneter statistischer Methoden immer dann ein aktualisierter Mittelwert gebildet, wenn eine neue gemessene Differenzzeit hinzugekommen ist. Der so berechnete Mittelwert kann daraufhin für den nachfolgenden Ablauf als neue Reaktionszeit T_lb benutzt werden.

Damit Schwankungen bei den gemessenen Differenzzeiten in ausreichendem Maße gemittelt werden und dennoch insbesondere veränderliche Einflüsse, wie etwa Witterung, eine genügende Berücksichtigung finden können, ist ein Umfang von etwa zehn bis zwanzig jeweils eingetragener und für die Mittelung vorgesehener Differenzzeiten zweckmäßig. Darüber hinaus können alle während der Lösevorgänge ermittelten Zeiten einer Sinnfälligkeitsprüfung unterzogen und nur dann weiterverwendet werden, wenn sie diese erfüllen. So kann ausgeschlossen werden, daß Bremsvorgänge mit zufälligem Verlauf, wie zum Beispiel bei stehen bleibenden oder auflaufenden oder schwallgutbeladenen und/oder mit anderen Zufälligkeiten behafteten Abläufen, Einfluß auf die Bildung der Reaktionszeiten T_lb nehmen.

Claims (1)

1. Verfahren zur Ermittlung eines Lösevorhaltes für eine Gleisbremse zur Erteilung des Lösebefehles, insbesondere für eine Rangieranlage mit Tal- und/oder Richtungsgleis­ bremsen, dadurch gekennzeichnet,
   daß jeweils unter Berücksichtigung der zuletzt eingestellten Bremskraftstufe der Gleisbremse vom Moment des Auslösen eines Lösebefehls an bis zu einem Moment, in dem der Wert der Bremsverzögerung annähernd Null ist, fortlaufend an der gleichen Gleisbremse eine Anzahl von Zeitmessungen erfolgt,
   daß aus den fortlaufend gemessenen Zeiten Reaktionszeiten einer Gleisbremse gewonnen werden,
   daß die Reaktionszeiten statistisch bewertet werden,
   daß aus den statistisch bewerteten Reaktionszeiten eine für die Ermittlung des Lösevorhaltes der Gleisbremse benötigte Reaktionszeit der Gleisbremse als mittlere Reaktionszeit ermittelt wird,
   daß der Lösevorhalt für die Gleisbremse durch eine Multiplikation der aktuellen Bremsverzögerung der Gleisbremse und der Reaktionszeit ermittelt wird