INSTALACIÓN Y PROCEDIMIENTO PARA EL AHORRO DE ENERGÍA MOTRIZ EN VEHÍCULOS DE RIEL
CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una instalación para un vehiculo de riel con una unidad de control, que con la obtención de un valor de medición de posición produce la localización del vehiculo de riel y por medio de datos del tramo de recorrido almacenados previamente dados, la distancia del vehiculo de riel al siguiente punto de detención previsto, con la determinación de un valor de medición de tiempo, con un valor de tiempo dado el tiempo correspondiente, y un plan de viaje predeterminado almacenado, se obtiene el tiempo de viaje restante hasta el siguiente punto de detención y observando la distancia obtenida, el tiempo de viaje restante obtenido, un valor de medición de la velocidad que da la velocidad del vehiculo de riel y los datos de desplazamiento predeterminados que describen el comportamiento de desplazamiento del vehiculo de riel ya sin impulsión, se obtendrá un momento de interrupción de la impulsión recomendado, desde el cual el vehiculo de riel manteniendo el plan de viaje alcanzará sin impulsión en tiempo correcto el siguiente punto de detención estipulado por el plan de viaje y un emisor unido a la unidad de control y por esta controlado, genera una señal de interrupción que indica el momento recomendado de interrupción de impulsión. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Tal instalación se conoce por la patente US 5,239,472 y sirve para ahorrar energia motriz en los vehiculos de riel. Esta instalación presenta como unidad de control un microprocesador el cual con un valor de medición de la posición obtenido desde una unidad de medición de trayectoria y con datos de tramo de recorrido almacenados en una memoria, determina la distancia del vehiculo de riel a cada uno de los siguientes puntos de detención. El microprocesador, con un valor de medición de tiempo medido, que produce la hora correspondiente asi como con un plan de viaje almacenado previamente, obtiene además el tiempo de viaje restante para el vehiculo de riel hasta alcanzar el siguiente punto de detención. Con el valor de distancia asi como con el tiempo de viaje restante, observando la velocidad de marcha correspondiente y observando el comportamiento de desplazamiento del vehiculo de riel en aquel momento llamado a continuación "momento recomendado de interrupción de la impulsión ", calcula el microprocesador a continuación el que el vehiculo de riel siga hasta el siguiente punto de detención sin impulsión, ya sea por medio de desplazamiento o frenado pero manteniendo el plan de viaje. Con la unidad de control, está relacionada una unidad de emisión en forma de una unidad indicadora. La unidad indicadora es controlada de tal modo por la unidad de control, que con la indicación de la idea de avance a la deriva indica cuando la impulsión al vehiculo ha de suspenderse. En la instalación ya conocida, los datos del tramo del camino y del plan de viaje predeterminado antes de la puesta en marcha del vehiculo de riel, se transmiten desde una unidad de cálculo colocada en la via, al vehiculo de riel y alli se almacena fijamente. En la instalación conocida se trata conjuntamente asi de una instalación ahorradora de energia, la cual muestra cuando se puede alcanzar el siguiente punto de detención sin impulsión y con eso, sin el gasto de energia y utilizando la energia cinética correspondiente del vehiculo de riel alcanzados con el plan de viaje. SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se propone la tarea de desarrollar mas una instalación del tipo anteriormente descrito que con estas ampliaciones del comportamiento de marcha real, pueden captarse de manera suficiente los comportamientos de marcha recomendados . Esta tarea se resuelve por medio de una instalación del tipo descrito al principio de acuerdo con la invención, presentando la instalación una entrada de datos en la cual se da una señal de valor real que indica el momento real de interrupción de la impulsión a la instalación, donde el momento de interrupción de la impulsión real indica aquel momento en el cual la impulsión debe desconectarse realmente después de generarse la señal de interrupción. Y la unidad de control presenta una memoria en la cual se almacenan el momento de interrupción de impulsión recomendado y aquellos coordinados que se recomiendan para la evaluación . Una ventaja esencial de la instalación de acuerdo con la invención, consiste en que con estas ampliaciones del comportamiento de viaje real del vehiculo de riel, pueden captarse los desarrollos de viaje recomendados, pues la instalación de acuerdo con la invención presenta una entrada de datos en la cual puede indicarse una señal de valor real que indica el momento de interrupción real a la instalación. Presentándose esta señal de valor real puede entonces la unidad de control de la instalación de acuerdo con la invención, almacenar el momento de interrupción de impulsión real y el momento de interrupción de impulsión que se recomiende por medio del calculo o de las señales de datos que indican este momento para la evaluación posterior en su memoria. Para conseguir que las ampliaciones o variaciones del comportamiento de marcha también se fijen de manera cuantitativa en la instalación de acuerdo con la invención, se provee de acuerdo con la invención que la unidad de control esté conformada de tal modo que por medio de las diferencias entre el momento real y el momento de interrupción de la impulsión recomendado asignado, se toma un valor de diferencia de tiempo. Bajo algunas circunstancias se puede presentar que, el conductor del vehiculo de riel a pesar de la señal correspondiente que aprecia al presentarse la señal de interrupción de la instalación, no desconecta inmediatamente la impulsión del vehiculo de riel, de modo que se presenta una diferencia de tiempo notable entre el momento de interrupción de impulsión recomendado y el momento de interrupción real y el ahorro de energía deseado con la interrupción de la impulsión disminuye o inclusive hasta se nulifica. Para dar al conductor del vehículo de riel, esa muestra de señalización de acuerdo con una primera modalidad ventajosa de la instalación de acuerdo con la invención, se propone que la unidad de control presente una salida y este conformada de tal modo que en su salida genere una señal de advertencia si el valor diferencial del tiempo sobrepasa un valor de umbral determinado. Con esta conformación se le hace notar al conductor del vehículo de riel el atraso de tiempo, de modo que él puede mejorar bajo la persecución de un objetivo, su forma de conducir; si por el contrario, el atraso está ocasionado técnicamente por la parte del vehículo de riel, entonces con la presentación única o repetida de señales de advertencia, la instalación o el control de impulsión del vehículo de riel puede monitorearse o vigilarse . Según una segunda modalidad ventajosa de la instalación de acuerdo con la invención, se provee que la unidad de control esté conformada de tal modo, que ella forme con el valor de diferencia de tiempo que se haya formado últimamente, un valor de atraso y el siguiente momento de interrupción de la impulsión recomendado se obtenga con la observación de ese valor de atraso formado. En esta segunda conformación, se forma la señal de interrupción así con el uso de un valor de atraso y con este valor de atraso se puede de manera ventajosa observar el tiempo de reacción que siempre existe del conductor del vehículo de riel, que transcurre entre la presentación de la señal de interrupción y la orden de la interrupción real dada por el conductor del vehículo de riel. Si este tiempo de reacción se observa propiamente, entonces puede obtenerse a pesar de su presentación inevitable, un gasto de energía mínimo u óptimo. De manera sencilla y con esto ventajosa, se puede obtener el momento de interrupción de la impulsión recomendado, con la obtención del valor de atraso, si la unidad de control está conformada de tal modo que, ella observando la distancia obtenida, el tiempo restante obtenido, un valor de medición de la velocidad que proporcione la velocidad del vehículo de riel y con los datos de desplazamiento predeterminados describa el comportamiento de desplazamiento, del vehículo de riel con la impulsión desconectada, se consiga primeramente un momento de interrupción auxiliar en el cual el vehículo de riel manteniendo el plan de viaje, alcance en un tiempo justo ya sin impulsión, el siguiente punto de detención previsto correspondientemente por el plan de viaje y a continuación con el momento de interrupción auxiliar y el valor de retraso por medio de la formación de la diferencia de un momento de interrupción de impulsión preestablecido, se obtenga y entonces se considere el momento de interrupción de impulsión preestablecido como el momento de interrupción de impulsión recomendado. Para alcanzar en conjunto tiempos de marcha cortos del vehículo de riel, se debe en lo general evitar que el vehículo de, llegue al punto de detención riel por desplazamiento a la deriva exclusivamente hasta quedar inmóvil, porque entonces propiamente la desplazamiento se realizará con velocidades muy bajas y puede tardar demasiado. Por esta razón, por regla general el vehículo de riel al alcanzar una velocidad mínima enfrenará según un curso de frenado previsto, para considerar o calcular esta circunstancia, de acuerdo a otra conformación de la instalación de acuerdo con la invención, se provee que la unidad de control esté conformada de tal modo que obtenga el punto o momento de interrupción de la impulsión recomendado con la observación adicional de un curso de frenado predeterminado y de una velocidad mínima predeterminada en cuyos límites inferiores el vehículo de riel está en la fase de la marcha sin impulsión, y en el siguiente punto de detención ha de enfrenarse de acuerdo al curso del frenado predeterminado. La invención se refiere igualmente a un procedimiento de acuerdo con la idea principal de la reivindicación de procedimiento 7, tal procedimiento se deja tomar igualmente de la patente norteamericana anteriormente mencionada. Con referencia a este procedimiento, se propone la invención, la tarea base de desarrollarlo de tal modo que las variaciones del plan de viaje reales sean captadas satisfactoriamente en el plan de viaje recomendado. De acuerdo con la invención, se resuelve esta tarea por las características de la reivindicación de procedimiento 7. Las ventajas de este procedimiento pueden tomarse del contenido de las realizaciones posteriores para la instalación de acuerdo con la invención, y las ventajas de la instalación de acuerdo con la invención, se aplican propiamente para el procedimiento de acuerdo con la invención de manera correspondiente. Esto también vale para las ventajas de las modalidades adicionales del procedimiento de acuerdo con la invención que se describe en las reivindicaciones 8 a 11. Como invención, se presenta además un arreglo (ver reivindicaciones 12 y 13) con una instalación de acuerdo con la invención - como se ha descrito anteriormente - y con una unidad de evaluación conectada a una salida de datos de la instalación de acuerdo con la invención, la cual desde la instalación de acuerdo con la invención, deriva del momento de interrupción de impulsión realizado y almacenado y del momento de interrupción de impulsión correspondientemente recomendado, y con la formación de la diferencia entre esos dos valores produce un valor de diferencia de tiempo. La unidad de evaluación, puede ser una unidad de evaluación por el lado de la via, que por ejemplo, por medio de una unión alámbrica o de una unión por radiación, esté en comunicación con la unidad de procesamiento de datos de la instalación de acuerdo con la invención. Las ventajas de este arreglo, pueden tomarse de las realizaciones anteriores para la instalación de acuerdo con la invención.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para la aclaración de la invención, muestra una figura un ejemplo de realización para una instalación de acuerdo con la invención, con la cual se puede realizar el procedimiento de acuerdo con la invención y que es adecuado para el arreglo de acuerdo con al invención. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN. La figura muestra una instalación 5 para un vehículo de riel no representado, con una unidad de control 10, la cual con una de sus entradas E10A está conectada a una unidad de medición 15. En la unidad de medición 15, puede tratarse por ejemplo de un llamado odómetro, que con la consideración de las vueltas de rueda del vehículo de riel, determina la velocidad correspondiente del vehículo de riel y el tramo restante a recorrer todavía y con esto, la posición correspondiente S del vehículo de riel. En otra entrada E10B, de la unidad de control, está previamente asignado a la unidad de control 10, un indicador de tiempo en forma de un reloj 20, que transmite la hora correspondiente T como valor de tiempo para la unidad de control 10. Otra entrada adicional E10C de la unidad de control 10, está unida con una memoria 25, en la cual se almacenan de manera fija los datos del tramo de camino y un plan de viaje adecuado para el vehículo de riel. Además, en la memoria 25, se almacenan datos de desplazamiento AD que describen el comportamiento de desplazamiento del vehículo de riel al desconectarse la impulsión; en estos datos de desplazamiento AD se puede por ejemplo, tratar de datos medidos anteriormente, los cuales han sido medidos previamente durante el desplazamiento del vehículo de riel, ya con el impulso suspendido. La unidad de control 10 presenta además una entrada complementaria E10D en la cual se puede aplicar una señal de valor real que indique el momento de interrupción real de la impulsión Si a la unidad de control 10. la entrada complementaria E10D de la unidad de control 10 forma igualmente una entrada de datos E5 de la instalación 5. La unidad de control 10 está además equipada con una salida de datos DIO en la cual en una memoria (no representada) de la unidad de control 10, se pueden leer los datos almacenados o las señales de datos, por ejemplo con una unidad de evaluación (no representada) (computadora personal o aparato DV de cualquier clase) . La unidad de control 10 está conectada posteriormente en su salida AlO a una unidad emisora 30. La instalación 5 funciona de la siguiente manera : 1. "Funcionamiento por primera vez de la instalación 5 " : Con la unidad de control 10 se inquieren primeramente tanto la unidad de medición 15 como el reloj 20; aquí se obtiene un valor de medición de la posición S que da la posición correspondiente del vehículo de riel, una magnitud de medición de velocidad V que da la velocidad correspondiente del vehículo de riel, así como un valor de medición de tiempo t que da la hora correspondiente a la unidad de control 10. La unidad de control 10 obtiene a continuación de la memoria 25, como dato de tramo restante o datos de tramo restante la posición SO del siguiente punto de detención y un tiempo de información nominal tO. El tiempo de información nominal tO da la hora a la cual debe alcanzar el vehículo de riel el siguiente punto de detención, además pide a la unidad de control 10 los datos de desplazamiento AD almacenados en la memoria 25. A continuación, con el tiempo de información nominal tO, el valor de medición de posición S, el valor SO del siguiente punto de detención, la velocidad V y los datos de desplazamiento D del vehículo de riel, se determina un momento de interrupción de la impulsión recomendado, desde el cual el vehículo de riel ya con el impulso desconectado debe poder alcanzar el siguiente punto de detención utilizando su energía cinética y manteniendo el plan de viaje modificado. Para conseguir en conjunto tiempos de marcha cortos del vehículo de riel, debe en lo general evitarse que el vehículo de riel por desplazamiento llegue exclusivamente a la inmovilidad en el siguiente punto de detención, porque propiamente la desplazamiento puede realizarse con velocidades muy bajas o tardar mucho. Por esta razón por regla general el vehículo de riel, después de moverse mas lentamente que una velocidad mínima predeterminada, deberá enfrenar de acuerdo a un curso de frenado predeterminado. Para considerar estas circunstancias del cálculo, debe preverse además que el momento de interrupción de impulsión recomendado, en la unidad de cálculo 10 deba realizarse con la observación adicional del curso de frenado predeterminado y de la velocidad mínima predeterminada. Como al considerar estos parámetros de entrada, así como el tiempo de información nominal tO, el valor de medición de la posición S, la posición SO del siguiente punto de detención, la velocidad V y los datos de desplazamiento D así como dado el caso, una velocidad mínima eventualmente predeterminada y un curso de frenado eventualmente predeterminado, deberá poderse determinar el momento de interrupción de impulsión recomendado, lo cual puede tomarse de la patente norteamericana 5,239,472 en sus detalles, el contenido de esa patente US 5,239,472 se considera parte constitutiva de esa descripción . Después de que ha sido determinado el momento de interrupción de impulsión recomendado, se almacena este en la memoria no representada, de la unidad de control 10. Además la unidad de control 10, forma una señal de control ST para la unidad de emisión 30; la unidad de emisión 30 genera sobre esto, una señal de interrupción que da el momento de interrupción de la impulsión. En esta señal de interrupción puede ser por ejemplo, como en la instalación ya conocida explicada al principio, de una instalación óptica que al presentarse el concepto "avance a la deriva" indique que se puede empezar con la desplazamiento. En vez de esto también se puede tratar de otra indicación, que de o indique de forma óptica y/o acústica el momento de interrupción de la impulsión en forma de una indicación de tiempo. Después de que la instalación 5 ha generado la señal de interrupción, espera en su entrada de datos E5, una indicación del punto de interrupción de impulsión real, tab, real, esto es, la señal de valor real Si; la señal de valor real, se da cuando la impulsión del vehículo de riel ha sido realmente desconectada por el conductor del vehículo de riel. Tal señal de valor real Si puede por ejemplo generarse en una unidad de vigilancia (no representada en las figuras) conectada a la entrada de datos E5 de la instalación 5 y a la impulsión del vehículo de riel. la cual cada vez forma la señal de valor real Si en una señal de salida lógica con un lógico "1" y lo da a la instalación 5, si la impulsión del vehículo de riel ya se ha desconectado y la cual cada vez como la señal de valor real Si forma una señal de salida con un lógico "0" y lo da a la instalación 5, cuando la impulsión del vehículo de riel está conectada. La instalación 5 o la unidad de control 10 reconocen entonces por medio de un cambio de señal de un "0" lógico a un "1" lógico que la impulsión del vehículo de riel fue desconectada; el momento de cambio de señal corresponde así al momento real de interrupción de la impulsión. Puesto que el momento real de la interrupción de la impulsión está contenido como información (cambio de señal) en la señal de valor real o real Si se conduce la señal de referencia a la entrada E5 de la instalación 5, mostrada en la figura. La unidad de control 10, almacena este momento de interrupción real de la impulsión en su memoria y finalmente con el momento de interrupción de la impulsión real tab, real y el momento de interrupción recomendado que será el tab, nominal por la formación de una diferencia, forma un valor diferencial de tiempo ?t : ?t = t ab , re a l t ab , nomi na 1 A continuación la unidad de control compara 10 el valor de diferencia de tiempo ?t con un valor de umbral predeterminado el cual por ejemplo, puede ser de un segundo, y genera en su salida AlO una señal de advertencia WS, en caso de que el valor de diferencia de tiempo ?t sobrepase al valor de umbral predeterminado; la señal de advertencia WS es entonces dada desde la unidad de emisión 30 en una forma adecuada, por ejemplo óptica o acústica. Además, en la unidad de control 10 se forma desde el valor de diferencia de tiempo ?t un valor de retraso V según: V = a * ?t donde a es un factor entre 0 y 1, la manera como se selecciona el factor a, se describirá a continuación . El valor de retraso V se almacena por la instalación 5, por ejemplo en la memoria 25. 2. "Otro funcionamiento de la instalación 5 después de que se obtuvo un valor de retraso V y está almacenado en la instalación 5". En caso de que ya exista un valor de retraso almacenado V, se procede de otra manera para la formación de la señal de interrupción que es lo que se ha descrito anteriormente. Ahora propiamente para el calculo del momento de interrupción de la impulsión recomendado, se toma en cuenta adicionalmente el valor de retraso almacenado V, el cual ha sido determinado en un ciclo de interrupción de impulsión realizado anteriormente. Concretamente, se obtiene para esto, primeramente un punto de interrupción auxiliar y esto es observando el tiempo de información nominal tO, el valor de medición de la posición S la posición SO del siguiente punto de detención, la velocidad V y los datos de desplazamiento AD, así como, dado el caso, una velocidad mínima eventualmente predeterminada y un curso frenado eventualmente predeterminado teniendo lugar la determinación del punto o momento de interrupción auxiliar como también la determinación del momento de interrupción recomendado en el valor de retraso todavía no existente o almacenado (ver la descripción bajo el punto 1 "Funcionamiento por primera vez de la instalación 5") Con ayuda del momento de interrupción auxiliar así como del valor de retraso V, en la unidad de control, se forma entonces 10 el momento de interrupción de impulsión recomendado que será el tab, nominal, de acuerdo con tab, nominal = t auxiliar - V donde tab, auxiliar indica el momento de interrupción auxi liar . El momento de interrupción de impulsión recomendado, tab, nominal, se refiere así al momento de interrupción auxiliar, propiamente "correcto" t, auxiliar para determinar el espacio de tiempo que se fija por el valor de retraso V. Si el factor a es igual a uno, entonces significa esto que el momento de interrupción de impulsión se agrega al valor de la diferencia de tiempo ?t ; el factor a = 1 se seleccionará entonces si se puede partir de que el tiempo de reacción del conductor del vehículo de riel es suficientemente constante. Sin embargo, debe esperarse que el tiempo de reacción del conductor del vehículo de riel se vuelva más corto en la siguiente orden de interrupción que lo fue en la interrupción anterior, entonces el factor a deberá seleccionarse menor a uno para evitar una interrupción prematura de la impulsión. Después de que se ha obtenido el momento de interrupción recomendado, tab, nominal, se realiza la generación de la señal de interrupción de la manera ya descrita en el punto uno "funcionamiento por primera vez de la instalación 5".
En lo general también es posible, el obtener el momento de interrupción de la impulsión recomendado, tomando en cuenta varios o también todos los valores de diferencia de tiempo que se hayan formado previamente, por ejemplo, para esto, se puede formar un valor de retraso V como valor promedio, dado el caso también como valor promedio ponderado :
V = a S '?ti bi) i
donde ?ti indica los valores de diferencia de tiempo formados anteriormente y almacenados y con bi los factores de peso, con los cuales por ejemplo se puede determinar que los nuevos valores de diferencia de tiempo se observarán mas intensamente que los antiguos. En su salida de datos DIO, la unidad de control 10 proporciona señales de datos que es el tab, real del momento de interrupción de impulsión real y también el tab, nominal, del momento de interrupción recomendado coordinado al anterior. En la salida de datos DIO, pueden ser leídas estas señales de datos y con esto los momentos correspondientes con una unidad de evaluación posteriormente colocada. Esta unidad de evaluación puede ser por ejemplo, una instalación por el lado de la vía que esté unida por medio de un enlace inalámbrico o de otro tipo, en unión de datos con la instalación 5 o con la salida de datos DIO de la unidad de control 10. En la unidad de evaluación se puede con esto, realizar una evaluación estadística de todos los datos almacenados en la unidad de control 10; concretamente, pueden evaluarse así todos los momentos de interrupción de impulsión reales, esto es tab, real, y todos lo momentos de interrupción de impulsión recomendados a ellos coordinados, esto es tab, nominal, por ejemplo para probar si la instalación 5 trabaja correctamente.