DE102014219690A1

DE102014219690A1 - Verfahren zum Kuppeln von Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE102014219690A1
Application number: DE102014219690.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schaefer-Enkeler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2015-12-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kuppeln von Schienenfahrzeugen (2, 4). Um ein kostensparendes Kuppeln von Schienenfahrzeugen (2, 4) zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass sich ein erstes Schienenfahrzeug (2) an ein zweites Schienenfahrzeug (4) annähert, ein Abstand (28) zwischen den beiden Schienenfahrzeugen (2, 4) ermittelt wird, eine Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs (2) derart eingestellt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit eine vorgegebene Bedingung bezüglich einer vom ermittelten Abstand (28) abhängigen Geschwindigkeitsgrenze erfüllt, und die beiden Schienenfahrzeuge (2, 4) aneinander gekuppelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kuppeln von Schienenfahrzeugen.
Zum Ankuppeln eines ersten Schienenfahrzeugs an ein zweites, stehendes Schienenfahrzeug wird das erste Schienenfahrzeug von einem Triebfahrzeugführer an das zweite Schienenfahrzeug herangefahren und in einem Abstand von einigen Metern vor dem zweiten Schienenfahrzeug zum Stillstand gebracht.
Dann gibt der Triebfahrzeugführer dem ersten Schienenfahrzeug einen Beschleunigungsimpuls, durch den das erste Schienenfahrzeug in Bewegung versetzt wird. Anschließend lässt der Triebfahrzeugführer das erste Schienenfahrzeug ausrollen, sodass das erste Schienenfahrzeug mit seiner Kupplung an eine Kupplung des zweiten Schienenfahrzeugs auffährt. Die beiden Schienenfahrzeuge müssen dann manuell aneinander gekuppelt werden oder werden alternativ beim Auffahren automatisch aneinander gekuppelt.
Der Triebfahrzeugführer gibt den Abstand, in dem das erste Schienenfahrzeug vor dem zweiten Schienenfahrzeug zum Stillstand gebracht wird, sowie eine Dauer und eine Höhe des Beschleunigungsimpulses gemäß seiner Erfahrung bzw. seinen Präferenzen manuell vor.
Ein manuelles Vorgeben besagter Parameter bringt einige Nachteile mit sich. So kann der Triebfahrzeugführer z.B. die Parameter aus Versehen oder aus mangelnder Erfahrung derart ungünstig wählen, dass das erste Schienenfahrzeug mit einer solch hohen Geschwindigkeit auf das zweite Schienenfahrzeug auffährt, dass Schäden an mindestens einem der beiden Schienenfahrzeuge entstehen. Weiterhin kann der Triebfahrzeugführer die Parameter derart ungünstig wählen, dass das erste Schienenfahrzeug sich mit einer solch niedrigen Geschwindigkeit an das zweite Schienenfahrzeug annähert, dass es zu Verzögerungen in einem Betriebsablauf kommt, z.B. weil von den Schienenfahrzeugen ein Bahnsteig länger als vorgesehen besetzt wird.
Solche beim Aneinanderkuppeln der Schienenfahrzeuge verursachten Schäden bzw. Verzögerungen in einem Betriebsablauf führen zu Kosten für ein Betreiberunternehmen der Schienenfahrzeuge.
Eine Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren anzugeben, durch das ein kostensparendes Kuppeln von Schienenfahrzeugen ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Kuppeln von Schienenfahrzeugen, bei dem sich ein erstes Schienenfahrzeug an ein zweites Schienenfahrzeug annähert, ein Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen ermittelt wird, eine Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs derart eingestellt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit eine vorgegebene Bedingung bezüglich einer vom ermittelten Abstand abhängigen Geschwindigkeitsgrenze erfüllt, und die beiden Schienenfahrzeuge aneinander gekuppelt werden.
Das erste Schienenfahrzeug kann ein Triebfahrzeug oder ein antriebsloses Schienenfahrzeug sein. Ferner kann das zweite Schienenfahrzeug ein Triebfahrzeug oder ein antriebsloses Schienenfahrzeug sein. Weiterhin kann das erste Schienenfahrzeug und/oder das zweite Schienenfahrzeug zum Befördern von Personen vorgesehen sein.
Sinnvollerweise befindet sich das zweite Schienenfahrzeug beim Durchführen des Verfahrens im Stillstand. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, dass auch das zweite Schienenfahrzeug fährt. In letztgenanntem Fall kann die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs eine Relativgeschwindigkeit sein, welche sich auf eine Fahrgeschwindigkeit des zweiten Schienenfahrzeugs bezieht.
Als Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen kann eine Entfernung zwischen einem vorgegebenen Bereich des ersten Schienenfahrzeugs und einem vorgegebenen Bereich des zweiten Schienenfahrzeugs aufgefasst werden. Welcher Bereich des ersten bzw. zweiten Schienenfahrzeugs der jeweils vorgegebene Bereich ist, kann von einer Fahrzeuggeometrie des jeweiligen Schienenfahrzeugs abhängen. Weiterhin kann sich der Abstand auf eine Entfernung in eine Fahrtrichtung des ersten Schienenfahrzeugs beziehen.
Zweckmäßigerweise wird der Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen wiederholt ermittelt, insbesondere jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer, beispielsweise jeweils nach 100 ms.
Die vorgegebene Bedingung kann z.B. eine mathematische Relation zwischen der Geschwindigkeitsgrenze und der Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs sein. Beispielsweise kann die vorgegebene Bedingung dergestalt sein, dass die Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als die Geschwindigkeitsgrenze ist. Alternativ kann die vorgegebene Bedingung dergestalt sein, dass die Bedingung erfüllt ist, wenn die kleiner als die Geschwindigkeitsgrenze ist. Ferner kann die vorgegebene Bedingung solcherart sein, dass die Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit höchstens so groß ist wie Geschwindigkeitsgrenze. Weiterhin kann die vorgegebene Bedingung solcherart sein, dass die Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit mindestens so groß ist wie Geschwindigkeitsgrenze. Außerdem kann die vorgegebene Bedingung dergestalt sein, dass die Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeitsgrenze ist.
Die Geschwindigkeitsgrenze kann unter anderem eine Obergrenze für die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs sein. In diesem Fall kann die vorgegebene Bedingung z.B. erfüllt sein, wenn die Fahrgeschwindigkeit unterhalb der Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird. Dadurch kann erreicht werden, dass die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs zu demjenigen Zeitpunkt, an dem sich die beiden Schienenfahrzeuge berühren, so niedrig ist, dass ein Entstehen von Schäden an den Schienenfahrzeugen vermieden wird.
Ferner kann dadurch ein Entstehen eines Rucks beim Aneinanderkuppeln der beiden Schienenfahrzeuge vermieden werden. Dies ermöglicht wiederum eine Erhöhung eines Fahrgastkomforts und/oder eine Vermeidung von Verletzungen, die sich ein Fahrgast im Falle eines solchen Rucks beim Aneinanderkuppeln der beiden Schienenfahrzeuge zu ziehen kann.
Weiterhin kann die Geschwindigkeitsgrenze eine Untergrenze für die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs sein. In diesem Fall kann die vorgegebene Bedingung z.B. erfüllt sein, wenn die Fahrgeschwindigkeit oberhalb der Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass sich das erste Schienenfahrzeug dem zweiten Schienenfahrzeug so schnell nähert, dass eine Verzögerung in einem Betriebsablauf vermieden werden kann.
Vorteilhafterweise wird die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs derart eingestellt, dass die Fahrgeschwindigkeit eine andere vorgegebene Bedingung bezüglich einer weiteren vom ermittelten Abstand abhängigen Geschwindigkeitsgrenze erfüllt.
Die andere vorgegebene Bedingung kann z.B. eine mathematische Relation zwischen der weiteren Geschwindigkeitsgrenze und der Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs sein. Die andere vorgegebene Bedingung kann dergestalt sein, dass sie erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit größer als die weitere Geschwindigkeitsgrenze ist. Alternativ kann die andere vorgegebene Bedingung kann dergestalt sein, dass sie erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner als die weitere Geschwindigkeitsgrenze ist. Ferner kann die andere vorgegebene Bedingung solcherart sein, dass sie erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit höchstens so groß ist wie die weitere Geschwindigkeitsgrenze. Weiterhin kann die andere vorgegebene Bedingung solcherart sein, dass sie erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit mindestens so groß ist wie die weitere Geschwindigkeitsgrenze. Außerdem kann die andere vorgegebene Bedingung dergestalt sein, dass sie erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit gleich der weiteren Geschwindigkeitsgrenze ist.
Bevorzugter Weise ist die erstgenannte Geschwindigkeitsgrenze eine Obergrenze für die Fahrgeschwindigkeit, sodass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit unterhalb der Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird. Außerdem ist die weitere Geschwindigkeitsgrenze in bevorzugter Weise eine Untergrenze für die Fahrgeschwindigkeit sein, sodass die andere vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit oberhalb der weiteren Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird. Weiterhin ist die Geschwindigkeitsgrenze sinnvollerweise größer als weitere Geschwindigkeitsgrenze.
Es ist zweckmäßig, wenn die beiden Schienenfahrzeuge jeweils eine Kupplung, insbesondere eine Mittelpufferkupplung, aufweisen. Als Kupplung kann vorliegend eine Vorrichtung zum Verbinden bzw. Aneinanderkuppeln von Schienenfahrzeugen aufgefasst werden.
Des Weiteren kann die Kupplung des ersten Schienenfahrzeugs bzw. die Kupplung des zweiten Schienenfahrzeugs als automatische oder halbautomatische Kupplung ausgestaltet ist. Unter einer automatischen Kupplung kann eine Kupplung verstanden werden, die dazu eingerichtet ist, eine Verbindung zwischen zwei Schienenfahrzeugen automatisch herzustellen und wieder zu trennen. Unter einer halbautomatischen Kupplung hingegen kann eine Kupplung verstanden werden, die dazu eingerichtet ist, eine Verbindung zwischen zwei Schienenfahrzeugen automatisch herzustellen, wobei diese Verbindung jedoch manuell getrennt werden muss.
Vorzugsweise werden die beiden Schienenfahrzeuge automatisch aneinander gekuppelt, insbesondere beim Auffahren des ersten Schienenfahrzeugs auf das zweite Schienenfahrzeug. Dies ermöglicht ein zügiges und/oder aufwandsgünstiges Kuppeln der beiden Schienenfahrzeuge.
Vorteilhafterweise wird die Geschwindigkeitsgrenze und/oder die weitere Geschwindigkeitsgrenze einem Triebfahrzeugführer ausgegeben, insbesondere über ein Ausgabegerät. Sinnvollerweise handelt es sich bei dem Triebfahrzeugführer um denjenigen Triebzugführer, der das erste Schienenfahrzeug steuert. Zusätzlich kann dem Triebfahrzeugführer der ermittelte Abstand über das Ausgabegerät ausgegeben werden.
Das Ausgabegerät kann z.B. ein Bildschirm sein bzw. einen Bildschirm umfassen. Ferner kann das Ausgabegerät ein mobiles Gerät sein, mit dem der Triebfahrzeugführer ausgerüstet ist. Alternativ kann das Ausgabegerät ein stationär im ersten Schienenfahrzeug angeordnetes Gerät sein.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung stellt der Triebfahrzeugführer die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs manuell derart ein, dass die Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze und/oder die andere vorgegebene Bedingung bezüglich der weiteren Geschwindigkeitsgrenze erfüllt. Das manuelle Einstellen der Fahrgeschwindigkeit hat den Vorteil, dass der Triebfahrzeugführer selbst eine Kontrolle über die Fahrgeschwindigkeit hat. Dadurch kann der Triebfahrzeugführer, die Fahrgeschwindigkeit derart einstellen, dass sie die vorgegebene Bedingung und/oder die andere vorgegebene Bedingung nicht erfüllt, falls unvorhergesehene Umstände dies notwendig machen sollten, insbesondere falls sich eine Person zwischen den beiden Schienenfahrzeugen befindet.
Des Weiteren kann das erste Schienenfahrzeug ein Steuergerät aufweisen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs vom Steuergerät automatisch derart eingestellt, dass die Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze und/oder die andere vorgegebene Bedingung bezüglich der weiteren Geschwindigkeitsgrenze erfüllt. Dies ermöglicht eine Aufwandsreduzierung für den Triebfahrzeugführer, da er in diesem Fall die Fahrgeschwindigkeit nicht selbst einstellen muss.
Bevorzugterweise ist das Steuergerät dazu eingerichtet, dass der Triebfahrzeugführer wählen kann, ob er die Fahrgeschwindigkeit manuell einstellt oder das Steuergerät die Fahrgeschwindigkeit automatisch einstellt.
Das Steuergerät kann insbesondere ein Zugsteuergerät des ersten Schienenfahrzeugs sein. Als Zugsteuergerät kann eine Vorrichtung aufgefasst werden, die unter anderem dazu eingerichtet ist, Steuerbefehle für eine Stromabnehmersteuerung, ein Antriebssystem, ein Bremssystem, eine Bordnetzsteuerung und/oder eine Hilfsbetriebesteuerung ersten Schienenfahrzeugs zu erzeugen.
Ferner kann das Steuergerät ein Bestandteil eines Fahrerassistenzsystems des ersten Schienenfahrzeugs sein. Als Fahrerassistenzsystem kann eine elektronische Einrichtung oder ein System aus elektronischen Einrichtungen aufgefasst werden, welche bzw. welches zur Unterstützung des Triebfahrzeugführers in vorgegebenen Fahrsituationen vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet, teilautonom oder autonom in ein Antriebssystem und/oder in ein Bremssystem des ersten Schienenfahrzeugs einzugreifen.
Sinnvollerweise übermittelt das Steuergerät zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit an ein Antriebssystem des ersten Schienenfahrzeugs Fahrbefehle und/oder an ein Bremssystem des ersten Schienenfahrzeugs Bremsbefehle.
Weiter ist es zweckmäßig, wenn die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs nur dann derart eingestellt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit, die vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze und/oder die andere vorgegebene Bedingung bezüglich der weiteren Geschwindigkeitsgrenze erfüllt, wenn der ermittelte Abstand einen vorgegebenen Referenz-Abstand unterschreitet.
Der Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen wird vorzugsweise mithilfe einer Sensoreinheit ermittelt. Zweckmäßigerweise erzeugt die Sensoreinheit ein vom Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen abhängiges Sensorsignal. Weiter ist es zweckmäßig, wenn der Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen unter Verwendung des Sensorsignals ermittelt wird.
Die Sensoreinheit kann im ersten Schienenfahrzeug angeordnet sein. Alternativ kann die Sensoreinheit im zweiten Schienenfahrzeug angeordnet sein. Im letztgenannten Fall ist es zweckmäßig, wenn das von der Sensoreinheit erzeugte Sensorsignal per Funk an das erste Schienenfahrzeug übermittelt wird.
Grundsätzlich kann jedes der beiden Schienenfahrzeuge eine oder mehrere solcher Sensoreinheiten aufweisen. Zum Ermitteln des Abstands zwischen den Schienenfahrzeugen ist ausreichend, wenn nur eine dieser Sensoreinheiten eingesetzt wird. Es können aber auch mehrere dieser Sensoreinheiten zum Ermitteln des Abstands eingesetzt werden.
Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit, mit deren Hilfe der Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen ermittelt wird, zumindest einen Abstandssensor, insbesondere einen Ultraschallsensor oder einen Radarsensor. Sinnvollerweise erzeugt der Abstandssensor das besagte Sensorsignal, aus dem der Abstand ermittelt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit zumindest einen Bildsensor umfassen. In diesem Fall kann der Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen anhand einer Bilderkennung ermittelt werden. Ferner kann der Bildsensor das besagte Sensorsignal erzeugen, aus dem der Abstand ermittelt wird.
Die Geschwindigkeitsgrenze kann beispielsweise unter Verwendung des ermittelten Abstands anhand eines vorgegebenen Berechnungsalgorithmus berechnet werden. Ferner kann die Geschwindigkeitsgrenze unter Verwendung des ermittelten Abstands anhand einer Datentabelle bestimmt werden. Diese Datentabelle kann vorgegebene Abstandswerte sowie den Abstandswerten eindeutig zugeordnete Werte für die Geschwindigkeitsgrenze aufweisen.
In analoger Weise kann die weitere Geschwindigkeitsgrenze unter Verwendung des ermittelten Abstands anhand eines weiteren vorgegebenen Berechnungsalgorithmus berechnet werden. Ferner kann die weitere Geschwindigkeitsgrenze unter Verwendung des ermittelten Abstands anhand einer weiteren Datentabelle oder – falls die erstgenannte Datentabelle den Abstandswerten eindeutig zugeordnete Werte für die weitere Geschwindigkeitsgrenze aufweist – anhand der erstgenannten Datentabelle bestimmt werden.
Der Berechnungsalgorithmus bzw. der weitere Berechnungsalgorithmus kann in einer Auswerteeinheit hinterlegt sein. Ferner kann die Datentabelle bzw. die weitere Datentabelle kann in der Auswerteeinheit hinterlegt sein. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit dazu eingerichtet, den Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen zu ermitteln, insbesondere unter Verwendung des von der Sensoreinheit erzeugten Sensorsignals.
Ferner kann die Auswerteeinheit im ersten Schienenfahrzeug angeordnet sein. In diesem Fall kann die Auswerteeinheit entweder ein Bestandteil des Steuergeräts oder eine separate Vorrichtung sein. Alternativ kann die Auswerteeinheit im zweiten Schienenfahrzeug angeordnet sein. In letztgenanntem Fall übermittelt die Auswerteeinheit sinnvollerweise die Geschwindigkeitsgrenze und/oder die weitere Geschwindigkeitsgrenze per Funk an das erste Schienenfahrzeug.
Vorteilhafterweise nimmt die Geschwindigkeitsgrenze und/oder die weitere Geschwindigkeitsgrenze mit einem abnehmenden Betrag des ermittelten Abstands ab, insbesondere linear oder quadratisch. Hierdurch kann – falls beispielsweise die Geschwindigkeitsgrenze bzw. die weitere Geschwindigkeitsgrenze eine Obergrenze für die Fahrgeschwindigkeit ist – erreicht werden, dass die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs mit kleiner werdendem Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen abnimmt. Dies ermöglicht es, Schäden an den Schienenfahrzeugen und/oder eine Entstehung eines Rucks beim Aneinanderkoppeln der Schienenfahrzeuge sicher zu vermeiden.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs auf eine vom ermittelten Abstand abhängige Richtgeschwindigkeit eingestellt wird. Vorzugsweise nimmt die Richtgeschwindigkeit einen Wert zwischen der Geschwindigkeitsgrenze und der weiteren Geschwindigkeitsgrenze an.
Analog zur Ermittlung der Geschwindigkeitsgrenze bzw. der weiteren Geschwindigkeitsgrenze kann die Richtgeschwindigkeit anhand eines Berechnungsalgorithmus und/oder einer Datentabelle erfolgen.
Die Richtgeschwindigkeit kann insbesondere ein arithmetisches Mittel aus der erstgenannten Geschwindigkeitsgrenze und der weiterer Geschwindigkeitsgrenze sein.
Zweckmäßigerweise wird die Richtgeschwindigkeit dem zuvor erwähnten Triebfahrzeugführer ausgegeben, insbesondere über das zuvor erwähnte Ausgabegerät.
Bevorzugterweise wird die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs vom Triebfahrzeugführer manuell auf die Richtgeschwindigkeit eingestellt oder vom Steuergerät automatisch auf die Richtgeschwindigkeit eingestellt.
Außerdem kann in der Auswerteeinheit eine Information bezüglich einer Fahrzeuggeometrie des ersten Schienenfahrzeugs und/oder eine Information bezüglich einer Fahrzeuggeometrie des zweiten Schienenfahrzeugs hinterlegt sein. In bevorzugter Weise wird der Abstand zwischen den beiden Schienenfahrzeugen unter Verwendung der Information bezüglich der Fahrzeuggeometrie des ersten und/oder der Information bezüglich der Fahrzeuggeometrie des zweiten Schienenfahrzeugs ermittelt.
Ferner betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug. Um ein kostensparendes Kuppeln des Schienenfahrzeugs an ein weiteres Schienenfahrzeug zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das Schienenfahrzeug mit einer Sensoreinheit ausgestattet ist, die dazu eingerichtet ist, einen Abstand zu einem weiteren Schienenfahrzeug zu ermitteln.
Die Sensoreinheit kann unter anderem einen oder mehrere Abstandssensoren umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit einen oder mehrere Bildsensoren umfassen.
Sinnvollerweise ist die Sensoreinheit an einer Stirnseite des Schienenfahrzeugs angeordnet. Unter einer Stirnseite kann eine Frontseite des Schienenfahrzeugs bezüglich einer möglichen Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs verstanden werden. Weiterhin kann sich der Abstand auf eine Entfernung in diese Fahrtrichtung beziehen.
Zweckmäßigerweise ist das Schienenfahrzeug mit einer Auswerteeinheit ausgestattet. Diese Auswerteeinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet ist, eine vom ermittelten Abstand abhängige Geschwindigkeitsgrenze für eine Fahrgeschwindigkeit zu bestimmen. Die Fahrgeschwindigkeit ist sinnvollerweise eine Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs.
In bevorzugter Weise ist das Schienenfahrzeug mit einem Steuergerät ausgestattet. Das Steuergerät kann unter anderem dazu eingerichtet, die Fahrgeschwindigkeit automatisch derart einzustellen, dass die Fahrgeschwindigkeit eine vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze erfüllt.
Außerdem kann das Schienenfahrzeug ein Ausgabegerät aufweisen. Dieses das Ausgabegerät ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Geschwindigkeitsgrenze auszugeben.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale, gegenständlich formuliert, auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit zu sehen und umgekehrt.
Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein“ bzw. „eine“ nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
Es zeigen:
1 ein Schienenfahrzeug, das eine Sensoreinheit mit einem Abstandssensor aufweist, sowie ein weiteres Schienenfahrzeug; und
2 ein anderes Schienenfahrzeug, welches eine Sensoreinheit mit einem Bildsensor aufweist, sowie noch ein anderes Schienenfahrzeug.
1 zeigt schematisch ein erstes Schienenfahrzeug 2 sowie ein zweites Schienenfahrzeug 4. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste Schienenfahrzeug 2 ein Triebfahrzeug, wohingegen das zweite Schienenfahrzeug 4 ein antriebsloses Schienenfahrzeug ist.
Weiterhin befindet sich im ersten Schienenfahrzeug 2 ein Triebfahrzeugführer 6, welcher das erste Schienenfahrzeug 2 steuert bzw. bedient.
Beide Schienenfahrzeuge 2, 4 weisen jeweils eine Kupplung 8 auf, die als automatische Mittelpufferkupplung ausgestaltet ist.
Das erste Schienenfahrzeug 2 weist außerdem eine Sensoreinheit 10 mit einem Abstandssensor 12, eine Auswerteeinheit 14, ein Steuergerät 16, ein Antriebssystem 18 und ein Bremssystem 20 auf. Weiter umfasst das erste Schienenfahrzeug 2 ein Ausgabegerät 22 für den Triebfahrzeugführer 6, wobei das Ausgabegerät 22 im vorliegenden Beispiel ein stationär im ersten Schienenfahrzeug 2 angeordneter Bildschirm ist.
Das Steuergerät 16 ist mit der Auswerteeinheit 14, dem Antriebssystem 18 und dem Bremssystem 20 kommunikativ verbunden. Die Auswerteeinheit 14 wiederum ist kommunikativ mit der Sensoreinheit 10 und dem Ausgabegerät 22 verbunden.
Das zweite Schienenfahrzeug 4 befindet sich im Stillstand, während sich das erste Schienenfahrzeug 2 an das zweite Schienenfahrzeug 4 annähert, wobei in 1 eine Momentaufnahme dargestellt ist.
Des Weiteren ist die Sensoreinheit 10 des ersten Schienenfahrzeugs 2 an dessen Stirnseite 24 angeordnet – bezogen auf eine Fahrtrichtung 26 des ersten Schienenfahrzeugs 2.
Beim Annähern der ersten Schienenfahrzeugs 2 an das zweite Schienenfahrzeug 4 wird von der Sensoreinheit 10 wiederholt, insbesondere jeweils nach Ablauf von 100 ms, ein vom Abstand 28 zwischen den beiden Schienenfahrzeugen 2, 4 abhängiges Sensorsignal erzeugt, das von der Sensoreinheit 10 an die Auswerteeinheit 14 weitergeleitet wird.
Die Auswerteeinheit 14 ermittelt unter Verwendung des Sensorsignal und einer in der Auswerteeinheit 14 hinterlegten Information bezüglich einer Fahrzeuggeometrie des ersten Schienenfahrzeugs 2 sowie einer in der Auswerteeinheit 14 hinterlegten Information bezüglich einer Fahrzeuggeometrie des zweiten Schienenfahrzeugs 4 den Abstand 28 zwischen den beiden Schienenfahrzeugen 2, 4.
In der Auswerteeinheit 14 ist eine Datentabelle mit vorgegebenen Abstandswerten und den Abstandswerten eindeutig zugeordneten Werten für eine Geschwindigkeitsgrenze sowie den Abstandswerten eindeutig zugeordneten Werten für eine weitere Geschwindigkeitsgrenze hinterlegt. Anhand der Datentabelle bestimmt die Auswerteeinheit 14 die Geschwindigkeitsgrenze sowie die weitere Geschwindigkeitsgrenze für den ermittelten Abstand 28, wobei die Geschwindigkeitsgrenze und die weitere Geschwindigkeitsgrenze gemäß den in der Datentabelle hinterlegten Werten mit einem abnehmenden Betrag des ermittelten Abstands 28 abnehmen.
Wenn der ermittelte Abstand 28 einen vorgegebenen, in der Auswerteeinheit 14 hinterlegten Referenz-Abstand unterschreitet, wird eine Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs 2 derart eingestellt, dass die Fahrgeschwindigkeit sowohl eine vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze als auch eine andere vorgegebene Bedingung bezüglich der weiteren Geschwindigkeitsgrenze erfüllt.
Die Geschwindigkeitsgrenze ist eine Obergrenze für die Fahrgeschwindigkeit, sodass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit unterhalb der Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird. Die weitere Geschwindigkeitsgrenze ist eine Untergrenze für die Fahrgeschwindigkeit, sodass die andere vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit oberhalb der weiteren Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird. Dabei ist die Geschwindigkeitsgrenze größer als die weitere Geschwindigkeitsgrenze.
Die Geschwindigkeitsgrenze, die weitere Geschwindigkeitsgrenze und der ermittelte Abstand 28 werden von der Auswerteeinheit 14 an das Ausgabegerät 22 übermittelt und dem Triebfahrzeugführer 6 über das Ausgabegerät 22 ausgegeben. Außerdem werden die Geschwindigkeitsgrenze und die weitere Geschwindigkeitsgrenze von der Auswerteeinheit 14 an das zuvor erwähnte Steuergerät 16 übermittelt.
Die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs 2 wird vom Steuergerät 16 automatisch derart eingestellt, dass die Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze und die andere vorgegebene Bedingung bezüglich der weiteren Geschwindigkeitsgrenze erfüllt. Insbesondere wird die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs 2 vom Steuergerät 16 automatisch auf eine vom ermittelten Abstand 28 abhängige Richtgeschwindigkeit eingestellt, die gleich einem arithmetischen Mittel aus der Geschwindigkeitsgrenze und der weiteren Geschwindigkeitsgrenze ist.
Zum Einstellen der Fahrgeschwindigkeit übermittelt das Steuergerät 16 an das Antriebssystem 18 des ersten Schienenfahrzeugs 2 Fahrbefehle bzw. an das Bremssystem 20 des ersten Schienenfahrzeugs 2 Bremsbefehle.
Ferner ist das Steuergerät 16 dazu eingerichtet, dass der Triebfahrzeugführer 6 wählen kann, ob er die Fahrgeschwindigkeit manuell einstellt oder das Steuergerät 16 die Fahrgeschwindigkeit automatisch einstellt. Falls der Triebfahrzeugführer 6 im Steuergerät 16 einen Modus zum manuellen Einstellen der Fahrgeschwindigkeit wählt, kann er die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs 2 manuell derart einstellen, dass die Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze und die andere vorgegebene Bedingung bezüglich der weiteren Geschwindigkeitsgrenze erfüllt.
Wenn das erste Schienenfahrzeug 2 auf das zweite Schienenfahrzeug 4 auffährt, werden die beiden Schienenfahrzeuge 2, 4 mittels ihrer Kupplungen 8 automatisch aneinander gekuppelt.
Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel, auf das bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleiche bzw. einander entsprechende Elemente sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind im folgenden Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.
2 zeigt schematisch ein erstes Schienenfahrzeug 2 sowie ein zweites Schienenfahrzeug 4. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist sowohl das erste Schienenfahrzeug 2 als auch das zweite Schienenfahrzeug 4 ein Triebfahrzeug.
Anders als im vorhergehenden Ausführungsbeispiel weist anstelle des ersten Schienenfahrzeugs 2 das zweite Schienenfahrzeug 4 eine Sensoreinheit 10 auf, wobei diese Sensoreinheit 10 ein Bestandteil eines Kamerasystems 30 ist und einen Bildsensor 32 umfasst. Weiterhin ist die Sensoreinheit 10 an einer Stirnseite 24 des zweiten Schienenfahrzeugs 4 angeordnet.
Ferner weisen beide Schienenfahrzeuge 2, 4 jeweils ein Funkgerät 34 auf. Das Funkgerät 34 des ersten Schienenfahrzeugs 2 ist mit einer Auswerteeinheit 14 des ersten Schienenfahrzeugs 2 kommunikativ verbunden, wohingegen das Funkgerät 34 des zweiten Schienenfahrzeugs 4 mit der Sensoreinheit 10 des zweiten Schienenfahrzeugs 4 kommunikativ verbunden ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt der Bildsensor 32 das Sensorsignal, aus dem ein Abstand 28 zwischen den beiden Schienenfahrzeugen 2, 4 ermittelt wird.
Des Weiteren wird das Sensorsignal vom Funkgerät 34 des zweiten Schienenfahrzeugs 4 über eine Funkverbindung 36 an das Funkgerät 34 des ersten Schienenfahrzeugs 2 übermittelt. Von Letzterem wird das Sensorsignal an die Auswerteeinheit 14 des ersten Schienenfahrzeugs 2 weitergeleitet.
Die Auswerteeinheit 14 ermittelt unter Verwendung des Sensorsignals anhand einer softwarebasierten Bilderkennung den Abstand 28 zwischen den Schienenfahrzeugen 2, 4.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Kuppeln von Schienenfahrzeugen (2, 4), bei dem sich ein erstes Schienenfahrzeug (2) an ein zweites Schienenfahrzeug (4) annähert, ein Abstand (28) zwischen den beiden Schienenfahrzeugen (2, 4) ermittelt wird, eine Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs (2) derart eingestellt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit eine vorgegebene Bedingung bezüglich einer vom ermittelten Abstand (28) abhängigen Geschwindigkeitsgrenze erfüllt, und die beiden Schienenfahrzeuge (2, 4) aneinander gekuppelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsgrenze eine Obergrenze für die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs (2) ist, sodass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit unterhalb der Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsgrenze eine Untergrenze für die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs (2) ist, sodass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit oberhalb der Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs (2) derart eingestellt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit eine andere vorgegebene Bedingung bezüglich einer weiteren vom ermittelten Abstand (28) abhängigen Geschwindigkeitsgrenze erfüllt, wobei die Geschwindigkeitsgrenze eine Obergrenze für die Fahrgeschwindigkeit ist, sodass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit unterhalb der Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird, und die weitere Geschwindigkeitsgrenze eine Untergrenze für die Fahrgeschwindigkeit ist, sodass die andere vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit oberhalb der weiteren Geschwindigkeitsgrenze gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schienenfahrzeuge (2, 4) jeweils eine Kupplung (8), insbesondere eine Mittelpufferkupplung, aufweisen, die als automatische oder halbautomatische Kupplung ausgestaltet ist, und die beiden Schienenfahrzeuge (2, 4) automatisch aneinander gekuppelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsgrenze einem Triebfahrzeugführer (6), der das erste Schienenfahrzeug (2) steuert, über ein Ausgabegerät (22) ausgegeben wird und der Triebfahrzeugführer (6) die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs (2) manuell derart einstellt, dass die Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze erfüllt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schienenfahrzeug (2) ein Steuergerät (16) aufweist und die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs (2) vom Steuergerät (16) automatisch derart eingestellt wird, dass die Fahrgeschwindigkeit die vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze erfüllt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (28) zwischen den beiden Schienenfahrzeugen (2, 4) mithilfe einer Sensoreinheit (10) ermittelt wird, die einen Abstandssensor (12), insbesondere einen Ultraschallsensor oder einen Radarsensor, aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (28) zwischen den beiden Schienenfahrzeugen (2, 4) mithilfe einer Sensoreinheit (10) ermittelt wird, die einen Bildsensor (32) aufweist, wobei der Abstand (28) anhand einer Bilderkennung ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsgrenze mit einem abnehmenden Betrag des ermittelten Abstands (28) abnimmt, insbesondere linear oder quadratisch abnimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrgeschwindigkeit des ersten Schienenfahrzeugs (2) auf eine vom ermittelten Abstand (28) abhängige Richtgeschwindigkeit eingestellt wird.
Schienenfahrzeug (2, 4) mit einer Sensoreinheit (10), die dazu eingerichtet ist, einen Abstand (28) zu einem weiteren Schienenfahrzeug (2, 4) zu ermitteln.
Schienenfahrzeug (2, 4) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit (14), die dazu eingerichtet ist, eine vom ermittelten Abstand (28) abhängige Geschwindigkeitsgrenze für eine Fahrgeschwindigkeit zu bestimmen.
Schienenfahrzeug (2, 4) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (16), das dazu eingerichtet ist, die Fahrgeschwindigkeit automatisch derart einzustellen, dass die Fahrgeschwindigkeit eine vorgegebene Bedingung bezüglich der Geschwindigkeitsgrenze erfüllt.
Schienenfahrzeug (2, 4) nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch ein Ausgabegerät (22), das dazu eingerichtet ist, die Geschwindigkeitsgrenze auszugeben.