專利名稱：軌道車輛的自動控制方法和裝置以及磁性軌道設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于自動控制軌道車輛，特別是用于帶有直線定子馬達驅(qū)動的磁性軌 道的軌道車輛的方法，軌道車輛沿設有停車位置的線路運動，其中線路分為驅(qū)動區(qū)域，其中 在相同的時間每個驅(qū)動區(qū)域內(nèi)僅可驅(qū)動一個車輛。
背景技術：
此類方法從公開的德國專利申請DE 10 2006 026 456 Al中公開。此申請描述了 自動控制磁懸浮車輛的方法，其中車輛沿其運動的線路或車道分為具有車道區(qū)域形式的驅(qū) 動區(qū)域，其中在相同時間每次僅可驅(qū)動一個車輛。將線路分為驅(qū)動區(qū)域的此劃分導致，僅當前方車輛離開驅(qū)動區(qū)域或不再通過直線 定子馬達驅(qū)動時，隨后的車輛才能駛?cè)朐擈?qū)動區(qū)域。因此，必須任何時間總保證隨后的車輛 在駛?cè)氡磺胺杰囕v占據(jù)的驅(qū)動區(qū)域前可停止。由此產(chǎn)生了對于軌道車輛自動控制的限制， 因為隨后的車輛由于其制動距離而通常遠在相關驅(qū)動區(qū)域界限之前就必須降低其速度。如 果車輛是磁懸浮車輛形式，則例如由于通常相對高的速度，這意味著車輛在驅(qū)動區(qū)域界限 前很多千米處就必須制動。為在車輛運行期間降低或避免相應的干擾和延遲，在從DE 10 2006 026456 Al中 公開的方法中存在以下可能性，即通過將驅(qū)動區(qū)域的部分與相鄰的驅(qū)動區(qū)域相對應來改變 鄰接的驅(qū)動區(qū)域的伸展。在此因此涉及一種驅(qū)動側(cè)的解決方法，該解決方法使得驅(qū)動區(qū)域 界限更靈活，即在單個的驅(qū)動區(qū)域之間的邊界的位置更靈活。但此方法導致明顯的附加硬 件的費用和驅(qū)動區(qū)域的相應改變。在此，進一步注意到為支持所述公知方法，除改變驅(qū)動區(qū) 域外，也要求關于驅(qū)動控制技術的改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，給出前述類型的相對簡單實現(xiàn)的但盡管如此卻是 有效的方法。此技術問題根據(jù)本發(fā)明通過一種用于自動控制軌道車輛，特別是用于帶有直線定 子馬達驅(qū)動的磁性軌道的車輛的方法實現(xiàn)，所述車輛沿設有停車位置的線路運動，其中線 路分為驅(qū)動區(qū)域，在這些驅(qū)動區(qū)域中在相同的時間分別僅可驅(qū)動一個車輛，其中為監(jiān)測和 控制各車輛，分別預先選擇在行駛方向上的下一個停車位置，其中各車輛相對于每個預先 選擇的停車位置的速度被監(jiān)測和控制，使得速度在任何時候總是處于允許車輛在驅(qū)動故障 時僅依靠其自身動能到達預先選擇的停車位置的最小速度和直至仍保證車輛制動到預先 選擇的停車位置的最大速度之間，且在車輛相繼行駛時允許預先選擇布置在仍被前方車輛 占據(jù)的驅(qū)動區(qū)域內(nèi)的停車位置以用于監(jiān)測和控制跟隨車輛的速度，只要基于所監(jiān)測的前方 車輛的最小速度和所監(jiān)測的跟隨車輛的最大速度保證在跟隨車輛進入相關驅(qū)動區(qū)域前前 方車輛已移出此驅(qū)動區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的方法是有利的，因為此方法實現(xiàn)了車輛的自動控制，使得關于布置在驅(qū)動區(qū)域內(nèi)的、在行駛方向上隨后的且在相關時刻仍由前方車輛占據(jù)的停車位置就能夠 進行跟隨車輛的控制。為實現(xiàn)此控制，分別關于預先選擇的各個停車位置監(jiān)測和控制車輛 的速度，使得車輛的速度總是處于最小速度和最大速度之間。在此，最小速度限定為允許車 輛在不利的情況下在驅(qū)動故障時僅通過車輛的動能到達行駛方向上的下一個預先選擇的 停車位置的速度。優(yōu)選地，在此特別地考慮各線路形狀。根據(jù)本發(fā)明的方法提供了基本的優(yōu)點，即盡管其中布置了停車位置的驅(qū)動區(qū)域在 相關時刻仍由前方車輛占據(jù)，在控制技術上已可使用該停車位置來監(jiān)測和控制跟隨車輛的 速度。對于其中前方車輛最遲已離開相關的驅(qū)動區(qū)域且跟隨車輛最早已到達此驅(qū)動區(qū)域的 時刻的考慮實現(xiàn)了如下情況即盡管已經(jīng)關于布置在仍被占據(jù)的驅(qū)動區(qū)域內(nèi)的停車位置釋 放了或進一步接通了跟隨車輛，即已經(jīng)關于此停車位置進行了對跟隨車輛的監(jiān)測和控制， 但是要排除，在任何時刻兩個車輛同時停止在涉及的驅(qū)動區(qū)域內(nèi)。這特別地意味著，優(yōu)選地 已關于布置在行駛方向上的下一個驅(qū)動區(qū)域內(nèi)的另外的停車位置實現(xiàn)了對前方車輛的監(jiān) 測。通過因此在前方車輛離開相關驅(qū)動區(qū)域前使得可允許隨后車輛駛向布置在鄰接 的驅(qū)動區(qū)域內(nèi)的、在相關時刻位于仍被占據(jù)的驅(qū)動區(qū)域內(nèi)的停車位置，有利地特別實現(xiàn)了 列車時間間隔的縮短，即最小列車時間間隔的縮短。有利地，這以基本上在控制和安全技術 方面可實現(xiàn)的方式進行，以此有利地避免了附加硬件的必要性，或驅(qū)動區(qū)域構造方面的改 變必要性或運行控制技術部件的硬件方面的改變必要性。有利地，根據(jù)本發(fā)明的方法構造為使得車輛的自動控制通過線路側(cè)的列車自動控 制單元進行。這是有利的，因為相應的線路側(cè)的列車自動控制單元通常已在車輛自動控制 的范圍內(nèi)被使用，且因此也可用于根據(jù)本發(fā)明的方法。有利地，線路側(cè)列車自動控制單元在 此設計為與車輛側(cè)列車自動控制單元通信。在另外的特別優(yōu)選的實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的方法構造為使得車輛的自動控制 借助于線路側(cè)的分別與驅(qū)動區(qū)域?qū)牧熊囎詣涌刂茊卧M行，且在自動控制的范圍內(nèi)至 少在相鄰驅(qū)動區(qū)域的列車自動控制單元之間傳輸控制數(shù)據(jù)。相鄰驅(qū)動區(qū)域的列車自動控制 單元之間的控制數(shù)據(jù)的相應的交換以特別簡單的方式使得，例如關于各監(jiān)測的最大速度和 最小速度以及如需要還有車輛的實際速度的信息在分布的列車自動控制單元之間被交換， 且因此也可被用于控制車輛。在另外的優(yōu)選的實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的方法構造為在達到最小和/或最大速 度時，將相關車輛在其內(nèi)停止的驅(qū)動區(qū)域內(nèi)的驅(qū)動斷開。這是有利的，因為在相關驅(qū)動區(qū)域 內(nèi)的驅(qū)動的斷開保證了避免或阻止例如由于導致低于最小速度或超過最大速度的錯誤控 制而導致進一步制動或進一步加速車輛。通過車輛的動能保證車輛繼續(xù)行駛至少直至預先 選擇的停車位置?；旧希鶕?jù)本發(fā)明的方法的所述實施方式可使用在任意類型的車輛上， 即例如使用在輪軌系統(tǒng)中；由于在此情況中缺少摩擦損失，具有磁性軌道形式的車輛的使 用是特別優(yōu)選的。本發(fā)明還涉及用于自動控制軌道車輛，特別是用于帶有直線定子馬達的磁性軌道 的車輛的控制裝置，所述車輛沿設有停車位置的線路運動，其中線路分為驅(qū)動區(qū)域，在相同 的時間每個驅(qū)動區(qū)域內(nèi)僅可驅(qū)動一個車輛。關于控制裝置，本發(fā)明要解決的技術問題在于給出前述類型的控制裝置，所述控制裝置支持用于自動控制軌道車輛的相對簡單地可實現(xiàn)的且盡管如此卻是有效的方法。此技術問題根據(jù)本發(fā)明通過用于自動控制軌道車輛，特別是用于帶有直線定子馬 達的磁性軌道的車輛的控制裝置解決，所述車輛沿設有停車位置的線路運動，其中線路分 為驅(qū)動區(qū)域，在相同的時間每個驅(qū)動區(qū)域內(nèi)僅可驅(qū)動一個車輛，其中控制裝置設計為，為監(jiān) 測和控制各車輛，分別預先選擇在行駛方向上的下一個停車位置，其中監(jiān)測和控制各車輛 相對于每個預先選擇的停車位置的速度，使得速度在任何時候總是處于允許車輛在驅(qū)動故 障時僅依靠其自身動能到達預先選擇的停車位置的最小速度和直至仍保證車輛制動到預 先選擇的停車位置的最大速度之間，且在車輛相繼行駛時允許預先選擇布置在仍被前方車 輛占據(jù)的驅(qū)動區(qū)域內(nèi)的停車位置以用于監(jiān)測和控制跟隨車輛的速度，只要基于所監(jiān)測的前 方車輛的最小速度和所監(jiān)測的跟隨車輛的最大速度保證在跟隨車輛進入相關驅(qū)動區(qū)域前 前方車輛已移出此驅(qū)動區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的優(yōu)點基本上對應于根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點，使得對此 參考相應的前述解釋。同樣情況也在如下提及的根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的優(yōu)選擴展與根據(jù) 本發(fā)明的方法的優(yōu)選擴展的關系方面適用。有利地，根據(jù)本發(fā)明的控制裝置構造為使其具有用于自動控制車輛的線路側(cè)列車 自動控制單元。此外，根據(jù)本發(fā)明的控制裝置有利地也擴展為使得線路側(cè)列車自動控制單元分別 與驅(qū)動區(qū)域相對應，且在自動控制的范圍內(nèi)至少相鄰的驅(qū)動區(qū)域的列車自動控制單元設計 為用于相互傳輸控制數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的控制裝置構造為使得在達到最小速度和/或最大速度時， 將涉及的車輛在其內(nèi)停止的驅(qū)動區(qū)域內(nèi)的驅(qū)動斷開。本發(fā)明此外包括帶有至少一個根據(jù)本發(fā)明的控制裝置或至少一個根據(jù)本發(fā)明的 控制裝置的前述優(yōu)選擴展的磁性軌道設備。


在下文中根據(jù)實施例詳述本發(fā)明。其中圖1為了解釋根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例，示出了帶有兩個磁懸浮車輛的磁性軌 道設備的示意性圖示。
具體實施例方式在附圖中圖示了用于具有磁懸浮車輛的形式的車輛20、30的線路。線路分為單個 的直接相互鄰接的驅(qū)動區(qū)域1、2、3，其中最外的驅(qū)動區(qū)域1和3分別僅部分地示出。單個的 驅(qū)動區(qū)域1、2、3通過驅(qū)動區(qū)域邊界4和5相互分開，其中在相同的時間在每個驅(qū)動區(qū)域1、 2、3內(nèi)僅可驅(qū)動一個車輛20、30。然而在此，除被驅(qū)動的車輛20、30外，原則上其他車輛可 以停止在涉及的驅(qū)動區(qū)域1、2、3內(nèi)。此外在附圖中通過短豎線以及停車位置標志示意出停車位置6、7。通常，停車位 置6、7至少提供有在緊急情況下疏散乘客并允許救援人員進入的裝置。因此，磁懸浮車輛 通常僅允許在相應的停車位置6、7內(nèi)停車，在此所述停車位置不必是在正常車輛運行中提 供為用于乘客乘降的通常的車站。
在附圖的實施例中，車輛20、30在線路上在相同的方向F上行駛。在此，對于各車 輛20、30的關于每個預先選擇的停車位置6、7的速度進行控制和監(jiān)測，其中在跟隨車輛20 的情況中是涉及停車位置6，且在前方車輛30的情況中是涉及停車位置7。車輛20、30分別 關于各停車位置6和7被監(jiān)測和控制，使得車輛的速度總是處于最小速度和最大速度之間。 在此，最小速度限定為車輛在此速度下當其驅(qū)動故障時仍在所有情況中可僅通過其運動能 量即通過其動能到達在行駛方向上的下一個預先選擇的停車位置。優(yōu)選地，在此考慮到各 線路形狀。相應地，最大速度限定為如下的速度直至該速度保證在不利情況下車輛20或 30仍可制動到預先選擇的停車位置6或7。這意味著，例如在此最大速度下，例如即使在不 利的風力條件下仍保證在預先選擇的停車位置6或7內(nèi)停止。現(xiàn)在在相繼行駛的車輛20、30的情況中對最小速度以及最大速度的監(jiān)測使得，允 許關于在行駛方向F上的下一個停車位置6來監(jiān)測和控制跟隨車輛20的速度，盡管所述停 車位置6布置在仍被前方車輛30占據(jù)的驅(qū)動區(qū)域2內(nèi)。允許預先選擇涉及的停車位置6 在此意味著為了監(jiān)測和控制下一個車輛20可選擇或預先選擇停車位置6。這在如下條件下 發(fā)生，即基于所監(jiān)測的前方車輛30的最小速度-所述最小速度在附圖中具有作為位置函數(shù) 的極限曲線31的形式-以及所監(jiān)測的跟隨車輛20的最大速度-所述最大速度在附圖中也 具有作為位置函數(shù)的極限曲線21的形式-保證，在跟隨車輛20進入驅(qū)動區(qū)域2之前，前方 車輛已可靠地離開即移出所述驅(qū)動區(qū)域2。應考慮到的是，即使在滿足所述條件時，也不必 強制地在所有可能的情況中預先選擇相關停車位置6。重要的僅是，原則上可以考慮這樣的 預先選擇，以此明顯使控制方法更靈活。有利地，通過共同觀察車輛30在邊界5上最晚離開驅(qū)動區(qū)域2的時刻以及車輛 20在邊界4上最早到達驅(qū)動區(qū)域2的時刻，排除了兩個車輛20、30同時在驅(qū)動區(qū)域2內(nèi)停 止。車輛20、30在驅(qū)動區(qū)域2內(nèi)的此同時停止可有利地被排除，雖然對于車輛20已開放了 停車位置6，即雖然已關于停車位置6進行了對車輛20的最小速度和最大速度的監(jiān)測和控 制。通過在前方車輛30離開驅(qū)動區(qū)域2之前已可釋放車輛20向停車位置6行駛，避免了 列車運行中的延遲；此外，特別地實現(xiàn)了更短的列車時間間隔或最小列車時間間隔的縮短。 因此，在附圖的實施例中對于與根據(jù)本發(fā)明的方法不同，由于車輛30仍在所屬的驅(qū)動區(qū)域 2內(nèi)停止而不可將停車位置6預先選擇為停車位置的情況，則要求跟隨車輛20在驅(qū)動區(qū)域 邊界4前的最后停車位置之前或之內(nèi)及時制動。在此情況中，僅當前方車輛30已移出驅(qū)動 區(qū)域3后才可實現(xiàn)車輛20向停車位置7的釋放。所述方法的優(yōu)點是不要求改變或擴展驅(qū)動區(qū)域1、2、3的硬件或所屬的運行控制 技術的硬件-即大致在運行控制技術范圍內(nèi)使用的控制裝置。這導致通過基本上僅要求控 制技術方面的匹配，例如可以以相應的軟件改變或擴展的形式提供的匹配，而使所述方法 以相對小的花費且因此也以特別廉價的方式可實現(xiàn)。應指出的是在附圖的實施例中，其內(nèi)布置有停車位置6、7的驅(qū)動區(qū)域2、3優(yōu)選是 不同的，關于所述停車位置進行車輛20或30的速度監(jiān)測和控制。這意味著已關于布置在 行駛方向F上的下一個驅(qū)動區(qū)域3內(nèi)的停車位置7監(jiān)測和控制了前方車輛30自身。在此， 一方面可能存在的情況是在相應的驅(qū)動區(qū)域3內(nèi)沒有另外的車輛停止；但另一方面也可能 的是對于此另外的車輛以及車輛30也進行上述類型的控制和監(jiān)測，其中得到另外的車輛 的最小速度以及車輛30的最大速度的估計，使得可允許預先選擇停車位置7以用于監(jiān)測和控制車輛30關于所述停車位置7的速度。
權利要求
1.一種用于自動控制軌道車輛00、30)，特別是用于帶有直線定子馬達驅(qū)動的磁性軌 道的車輛的方法，所述車輛(20、30)沿設有停車位置(6、7)的線路運動，其中線路分為驅(qū)動 區(qū)域(1、2、3)，在相同的時間每個驅(qū)動區(qū)域內(nèi)僅可驅(qū)動一個車輛00、30)，其特征在于，為監(jiān)測和控制各車輛(20、30)在行駛方向(F)上分別預先選擇下一個停車位置(6、7)， 其中各車輛(20、30)相對于每個預先選擇的停車位置(6、7)的速度被監(jiān)測和控制，使得速 度總是處于允許車輛(20、30)在驅(qū)動故障時僅依靠其自身動能到達預先選擇的停車位置 (6,7)的最小速度和直至仍保證車輛(20、30)制動到預先選擇的停車位置(6、7)的最大速 度之間，和在車輛(20、30)相繼行駛時允許預先選擇布置在仍被前方車輛(30)占據(jù)的驅(qū)動區(qū)域 (2)內(nèi)的停車位置(6)以用于監(jiān)測和控制跟隨車輛00)的速度，只要基于所監(jiān)測的前方車 輛(30)的最小速度和所監(jiān)測的跟隨車輛00)的最大速度保證在跟隨車輛OO)進入相關 驅(qū)動區(qū)域( 前前方車輛(30)已移出此驅(qū)動區(qū)域。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述車輛(20、30)的自動控制通過線路 側(cè)的列車自動控制單元進行。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，對所述車輛(20、30)的自動控制通過線路側(cè)的每個與驅(qū)動區(qū)域(1、幻相對應的列車自 動控制單元進行，和在自動控制的范圍內(nèi)至少在相鄰驅(qū)動區(qū)域(1、2)的列車自動控制單元之間傳輸控制 數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)前述權利要求中一項所述的方法，其特征在于，在達到最小和/或最大速度時， 將涉及的車輛(20、30)在其內(nèi)停止的驅(qū)動區(qū)域(1、2)內(nèi)的驅(qū)動斷開。
5.一種用于自動控制軌道車輛00、30)，特別是用于帶有直線定子馬達的磁性軌道的 車輛的控制裝置，所述車輛(20、30)沿設有停車位置(6、7)的線路運動，其中線路分為驅(qū)動 區(qū)域(1、2、3)，在相同的時間每個驅(qū)動區(qū)域內(nèi)僅可驅(qū)動一個車輛00、30)，其特征在于，控制裝置設計為為監(jiān)測和控制各車輛00、30)，在行駛方向(F)上分別預先選擇下一個停車位置(6， 7)，其中各車輛(20、30)相對于每個預先選擇的停車位置(6、7)的速度被監(jiān)測和控制，使得 速度總是處于允許車輛(20、30)在驅(qū)動故障時僅依靠其自身動能到達預先選擇的停車位 置(6、7)的最小速度和直至仍保證車輛(20、30)制動到預先選擇的停車位置(6、7)的最大 速度之間，和在車輛(20、30)相繼行駛時允許預先選擇布置在仍被前方車輛(30)占據(jù)的驅(qū)動區(qū)域 (2)內(nèi)的停車位置(6)以用于監(jiān)測和控制跟隨車輛00)的速度，只要基于所監(jiān)測的前方車 輛(30)的最小速度和所監(jiān)測的跟隨車輛00)的最大速度保證在跟隨車輛OO)進入相關 驅(qū)動區(qū)域( 前前方車輛(30)已移出此驅(qū)動區(qū)域。
6.根據(jù)權利要求5所述的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置具有用于自動控制所 述車輛O0、30)的線路側(cè)的列車自動控制單元。
7.根據(jù)權利要求6所述的控制裝置，其特征在于，所述線路側(cè)的列車自動控制單元分別與驅(qū)動區(qū)域(1、幻相對應，和在自動控制的范圍內(nèi)至少相鄰驅(qū)動區(qū)域(1、2)的列車自動控制單元設計為用于相互傳輸控制數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求5至7中一項所述的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置設計為在達 到最小和/或最大速度時，將涉及的車輛(20、30)在其內(nèi)停止的驅(qū)動區(qū)域(1、2)內(nèi)的驅(qū)動 斷開。
9.一種磁性軌道設備，所述磁性軌道設備帶有至少一個根據(jù)權利要求5至8中一項所 述的控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于自動控制沿設有停車位置(6、7)的線路運動的軌道車輛(20、30)的方法，其中線路分為驅(qū)動區(qū)域(1、2、3)，其中在相同的時間每個驅(qū)動區(qū)域內(nèi)僅可驅(qū)動一個車輛(20、30)。在此，為監(jiān)測和控制各車輛(20、30)，在行駛方向(F)上分別預先選擇下一個停車位置(6、7)，其中各車輛(20、30)相對于每個預先選擇的停車位置(6、7)的速度被監(jiān)測和控制，使得速度總是處于允許車輛在驅(qū)動故障時僅依靠其自身動能到達預先選擇的停車位置(6、7)的最小速度和直至仍保證車輛(20、30)制動到預先選擇的停車位置(6、7)的最大速度之間，且在車輛(20、30)相繼行駛時允許預先選擇位于仍被前方車輛(30)占據(jù)的驅(qū)動區(qū)域(2)內(nèi)的停車位置(6)以用于監(jiān)測和控制跟隨車輛(20)的速度，只要基于所監(jiān)測的前方車輛(30)的最小速度和所監(jiān)測的跟隨車輛(20)的最大速度保證在跟隨車輛(20)進入相關驅(qū)動區(qū)域(2)前前方車輛(30)已移出此驅(qū)動區(qū)域(2)。
文檔編號B60L13/10GK102143876SQ200980134322
公開日2011年8月3日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權日2008年9月3日
發(fā)明者德克·洛特, 雷納·赫拉德茨基, 馬庫斯·迪梅克, 馬里安·迪特馬 申請人:西門子公司