AT405769B

Method of determining and presetting the desired speed value in rail bound vehicles

Abstract

In a method of determining and presetting the desired speed value for rail bound vehicles, the route travelled from the starting location is determined by integrating the recorded actual speed of the vehicle. The permissible maximum speed for route sections, and the distance of points on the route from the starting location are stored in a route database 4. The longitudes and latitudes relating to points on the route, determined by surveying the route, are stored in a further database 3. At time intervals, the position of the vehicle is determined by means of satellite navigation 7. Then, using these recorded longitudes and latitudes relating to a position, the surveyed longitudes and latitudes relating to individual points on the route, and the distance between adjacent cartographic longitudes and latitudes, a search loop with a minimum-value algorithm is used to determine the distance between the position and the nearest stored surveyed point on the route. In this way, the integration 8 for the route travelled from the starting location is adjusted. This actual route from the starting location is fed to the route database 4, and the permissible maximum speed in this route section is determined and preset in the vehicle control system. By means of this method, the actual position is always readjusted to the desired position, as a result of which the precise position of the vehicle is known. It is therefore possible for the route timetable to be kept with the greatest possible accuracy and the maximum utilization of the permissible maximum speed. <IMAGE>

AT405769B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 3

Term

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  3. Today

8 claims: 8 independent, 0 dependent

  1. 1
    Patentansprüche claims 1. Method for determining and specifying the speed setpoint for rail vehicles, preferably trains with locomotives, wherein the position of the vehicle is detected by satellite navigation, characterized, that the distance covered by the starting point is determined by continuous integration of the actual speed of the vehicle detected via an axle of the traction vehicle, the maximum permissible speed for individual sections of the route and the distance of route points from the starting point in a route database, as well as the corresponding latitude and longitude to individual points on the route, which is approximately the same distance, eg 100 m, have each other, in a further database, stored that after constant time intervals, eg every 5 seconds, the position of the vehicle is detected by satellite navigation (GPS), in each case with the latitude and longitude detected by satellite navigation (GPS) to a position the distance between the position and the closest stored measured route point is determined by measuring the longitude and latitude at individual points on the route and the distance between adjacent longitude and latitude maps via a minimum value algorithm search loop;and thus the integration adjusted for the distance traveled from the starting point or synchronized and that this new distance traveled from the place of departure or actual position of the track database is supplied and determines the currently permitted maximum speed for the traction unit in this section and the vehicle control is specified as a target value. 1. Verfahren zur Ermittlung und Vorgabe des Geschwindigkeitssollwertes bei schienengebundenen Fahrzeugen, vorzugsweise Zügen mit Triebfahrzeugen, wobei die Position des Fahrzeuges durch Satellitennavigation erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch fortlaufende Integration der über eine Achse des Triebfahrzeuges erfaßten Istgeschwindigkeit des Fahrzeuges die zurückgelegte Strecke vom Ausgangsort ermittelt wird, daß die zulässige Höchstgeschwindigkeit für einzelne Streckenabschnitte und die Entfernung von Streckenpunkten vom Ausgangsort in einer Streckendatenbank, sowie die durch Streckenvermessung ermittelten entsprechenden Längen- und Breitengrade zu einzelnen Punkten auf der Strecke, welche annähernd die gleiche Entfernung, z.B. 100 m, zueinander haben, in einer weiteren Datenbank, gespeichert sind, daß nach konstanten Zeitintervallen, z.B. alle 5 Sekunden, die Position des Fahrzeuges durch die Satellitennavigation (GPS) erfaßt wird, daß jeweils mit dem durch Satellitennavigation (GPS) erfaßten Längen- und Breitengrad zu einer Position, den vermessenen Längen- und Breitengraden zu einzelnen Punkten auf der Strecke und der Entfernung zwischen benachbarten kartographischen Längen- und Breitengraden über eine Suchschleife mit MinimalwertAlgorithmus die Entfernung zwischen der Position und dem nähesten abgespeicherten vermessenen Streckenpunkt ermittelt wird, und damit die Integration für die zurückgelegte Strecke vom Ausgangsort justiert bzw. synchronisiert wird und daß diese neue zurückgelegte Strecke vom Ausgangsort bzw. tatsächliche Position der Streckendatenbank zugeführt wird und die gerade zulässige Höchstgeschwindigkeit für das Triebfahrzeug in diesem Streckenabschnitt ermittelt und der Fahrzeugregelung als Sollwert vorgegeben wird.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für in der Streckendatenbank gespeicherte Erhöhungen der zulässigen Höchstgeschwindigkeit zwischen benachbarten Streckenabschnitten die Zuglänge bei der Ermittlung der gerade zulässigen Höchstgeschwindigkeit berücksichtigt wird. Second Method according to Claim 1, characterized in that, for increases in the permissible maximum speed between adjacent sections of line stored in the route database, the train length is taken into account in the determination of the currently permissible maximum speed.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für in der Streckendatenbank gespeicherte Absenkungen der zulässigen Höchstgeschwindigkeit zwischen benachbarten Streckenabschnitten ein Bremsvorhalte- und ein Bremsweg bei der Ermittlung der gerade zulässigen Höchstgeschwindigkeit berücksichtigt wird. Third Method according to Claim 1 or 2, characterized in that, for reductions in the permissible maximum speed between adjacent line sections stored in the route database, a brake reserve and a braking distance are taken into account in the determination of the currently permissible maximum speed.
  4. 4
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Durchfahrt in einem Haltebahnhof ein Bremsvorhalte-, ein Brems-, ein Bahnhofsvorhalte- und ein Bahnhofs-Nachlaufweg bei der Ermittlung der gerade zulässigen Höchstgeschwindigkeit berücksichtigt wird. 4th Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that for a passage in a holding station a Bremsvorhalte-, a brake, a Bahnhofsvorhalte- and a station follower path is taken into account in the determination of the currently permissible maximum speed.
  5. 5
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Durchfahrt bei Langsamfahrstellen, welche z.B. über Funk der Streckendatenbank übermittelt werden, ein Bremsvorhalte-, ein Bremsweg, die Länge der Langsamfahrstelle und die Zugänge bei der Ermittlung der gerade zulässigen Höchstgeschwindigkeit berücksichtigt wird. 5th Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for a passage at slow driving stations, which are transmitted for example via radio of the route database, a Bremsvorhalte-, a braking distance, the length of the slow driving and the accesses considered in the determination of the maximum speed becomes. AT 405 769 Β AT 405 769 Β
  6. 6
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten Daten von Höchstgeschwindigkeit, Streckenabschnitt und Entfernung vom Ausgangsort, sowie die aktuelle Position des Zuges in einem Streckenabschnitt visualisiert werden. 6th Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the stored data of maximum speed, distance section and distance from the starting point, as well as the current position of the train are visualized in a section.
  7. 7
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wie an sich bekannt über die mit dem Satellitennavigationssystem (GPS) nach konstanten Zeitintervallen erfaßten Positionen die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt und mit den gemessenen Achsdrehzahlen verglichen wird und daß bei Überschreitung einer bestimmten Abweichung die Zugkraft der entsprechenden angetriebenen Achse solange reduziert wird, bis die Achsdrehzahl wieder mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit übereinstimmt. 7th Method according to one of claims 1 to 6, characterized, that, as is known per se, the actual vehicle speed is determined and compared with the measured axle speeds via the positions detected with the satellite navigation system (GPS) at constant time intervals, and that the traction force of the corresponding driven axle is reduced if a certain deviation is exceeded, until the axle speed again coincides with the actual vehicle speed.
  8. 8
    Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Triebfahrzeug ein Leitrechner (2) und ein zweiter Rechner (1) vorgesehen sind, daß ein Modul (3) im zweiten Rechner (1) die von einer am Triebfahrzeug angebrachten Satellitennavigationseinrichtung (7), die aus einer Antenne und einem Satellitenempfänger besteht, empfangenen Signale von Breiten- und Längengraden nach bestimmten Zeitintervallen erhält, daß in diesem Rechner (1) eine Streckendatenbank (4) vorgesehen ist, in der Entfernungen vom Ausgangsort zu Streckenpunkten und Höchstgeschwindigkeit für Streckenabschnitte gespeichert sind, welche auf einem angeschlossenen Bildschirm (6) anzeigbar sind, daß in diesem Rechner (1) weiters ein Bremswegberechnungsmodul (5) vorgesehen ist, der mit der Streckendatenbank (4) verbunden ist, daß im Leitrechner (2) ein Wegintegrator (8) vorgesehen ist, welcher eingangsseitig mit dem Modul (3) im zweiten Rechner (1) und ausgangsseitig mit der Streckendatenbank (4) verbunden ist, und daß der Bremswegberechnungsmodul (5) den Geschwindigkeitssollwert auf die gerade zulässige maximale Höchstgeschwindigkeit einstellt und an die Sollwertvorgabe (10) im Leitrechner (2) weitergibt, welche mit einem Geschwindigkeitsregler (9) verbunden ist. 8th. Arrangement for carrying out the method according to one of Claims 1 to 7, characterized, in that a driving computer (2) and a second computer (1) are provided in the locomotive, in that a module (3) in the second computer (1) comprises the satellite navigation device (7) attached to the locomotive, which consists of an antenna and a satellite receiver, receives received signals of latitude and longitude at certain time intervals, in that computer (1) a route database (4) is provided, are stored in the distances from the starting point to the waypoints and the maximum speed for the route sections, which can be displayed on a connected screen (6), in that a braking distance calculation module (5) is also provided in this computer (1), which is connected to the route database (4), in that a path integrator (8) is provided in the host computer (2), which is connected on the input side to the module (3) in the second computer (1) and on the output side to the route database (4), and that the braking distance calculation module (5) sets the speed setpoint to the maximum permissible maximum speed and forwards it to the setpoint input (10) in the master computer (2), which is connected to a speed controller (9).