Способ работы сортировочной горки для рельсового транспорта, а также управляющее устройство для такой сортировочной горки - RU2573149C2

Описание

На сортировочных горках для маневрирования сортируют рельсовые транспортные средства с использованием действующей на рельсовое транспортное средство силы тяжести с пути, лежащего на подъеме сортировочной горки, на различные сортировочные пути. При этом рельсовые транспортные средства являются отдельными вагонами, соответственно группами вагонов, которые обычно называются спускаемыми вагонами.

Обычно при работе сортировочной горки желательно возможно более точное прогнозирование характеристик движения спускаемых вагонов. Это относится, с одной стороны, к процессам столкновения спускаемых вагонов во время их движения в направлении сортировочных путей, поскольку они могут приводить к авариям или повреждениям спускаемых вагонов, соответственно транспортируемых товаров. Кроме того, возможно более точное прогнозирование характеристик движения отдельных спускаемых вагонов обеспечивает максимизацию пропускной способности сортировочной горки, т.е. максимизацию количества сортируемых с помощью сортировочной горки в определенный промежуток времени вагонов.

Важный фактор влияния при управлении сортировочной горкой представляет сопротивление качению соответствующих спускаемых вагонов, поскольку он необходим, например, для управления предусмотренными для оказания влияния на скорость спускаемых вагонов вагонными замедлителями. При этом на практике проявляется проблема, что определяемые на основании измерительных величин, таких как, например, изменение скорости, а также масса спускаемых вагонов, сопротивления качению и выводимые из них прогнозы для сопротивления качению спускаемых вагонов на следующем участке пути часто не совпадают с определяемыми на следующем участке пути в конечном итоге действительно на основе измеренных данных сопротивлениями качению. Это приводит к тому, что качество маневрирования, например, относительно выдерживания заданной конечной скорости, соответственно точности торможения у цели, во многих случаях не обеспечивается в желаемой мере.

В основу данного изобретения положена задача создания способа работы сортировочной горки для рельсовых транспортных средств, который за счет улучшенного прогнозирования сопротивления качению спускаемых вагонов обеспечивает возможность повышения пропускной способности сортировочной горки.

Эта задача решена согласно изобретению с помощью способа работы сортировочной горки для рельсовых транспортных средств, при этом для спусков в виде спускаемых вагонов, соответственно групп вагонов, по меньшей мере на одном рельсовом участке сортировочной горки определяют информацию о сопротивлении качению и с учетом определяемой информации о сопротивлении качению, а также по меньшей мере одной специфичной для соответствующего рельсового участка опорной информации о сопротивлении качению прогнозируют сопротивление качению соответствующих спускаемых вагонов по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке сортировочной горки.

Таким образом, в первой стадии способа согласно изобретению по меньшей мере на одном рельсовом участке сортировочной горки определяют по меньшей мере одну информацию о сопротивлении качению. При этом от конкретного выполнения соответствующей сортировочной горки, а кроме того, также свойств соответствующих спускаемых вагонов, т.е., например, от их длины, зависит, осуществляется ли определение по меньшей мере одной информации о сопротивлении качению на одном или на нескольких рельсовых участках сортировочной горки. Информация о сопротивлении качению является отнесенной к сопротивлению качению соответствующих спускаемых вагонов величиной, которая задается, с одной стороны, самим сопротивлением качению, а также, с другой стороны, другими величинами, которые опосредованно или непосредственно позволяют делать выводы о сопротивлении качению соответствующих спускаемых вагонов.

Во второй стадии способа согласно изобретению с учетом определяемой информации о сопротивлении качению, а также по меньшей мере одной специфичной для соответствующего рельсового участка опорной информации о сопротивлении качению прогнозируют сопротивление качению соответствующих спускаемых вагонов по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке. Это означает, что прогноз для сопротивления качению соответствующих спускаемых вагонов по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке выполняют на основе определяемой по меньшей мере на одном предыдущем рельсовом участке информации о сопротивлении качению, а также по меньшей мере одной специфичной для соответствующего предыдущего рельсового участка опорной информации о сопротивлении качению.

Способ согласно изобретению является предпочтительным, поскольку за счет учета опорной информации о сопротивлении качению обеспечивается возможность лучшего прогнозирования сопротивления качению соответствующих спускаемых вагонов по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке сортировочной горки. При этом в опорную информацию о сопротивлении качению могут предпочтительно входить, в частности, полученные на основании предшествующих спусков познания и измерительные значения. В результате за счет достигаемого улучшения прогноза сопротивления качению спускаемых вагонов повышается пропускная способность, в частности производительность и/или надежность, сортировочной горки.

Согласно одной особенно предпочтительной модификации способа согласно изобретению прогнозируемое сопротивление качению применяют для управления по меньшей мере одним вагонным замедлителем сортировочной горки. Это является предпочтительным, поскольку тем самым улучшенный прогноз сопротивления качению соответствующих спускаемых вагонов можно применять по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке сортировочной горки для улучшения оказываемого с помощью по меньшей мере одного вагонного замедлителя влияния на скорость спускаемых вагонов. Это приводит в конечном итоге к обеспечению возможности выдерживания с большей точностью и надежностью заданных целевых значений для скорости спускаемых вагонов в определенных местах сортировочной горки, т.е., например, в зоне транспортирующей установки, или, в случае целенаправленного торможения движения, также желаемых целей движения спускаемых вагонов.

Согласно другому особенно предпочтительному варианту выполнения способ согласно изобретению выполняется так, что сопротивление качению прогнозируют с учетом определяемой информации о сопротивлении качению, а также по меньшей мере одной специфичной для соответствующего рельсового участка и для пути движения соответствующих спускаемых вагонов опорной информации о сопротивлении качению. Предпочтительно можно дополнительно улучшать точность прогноза за счет того, что опорная информация о сопротивлении качению является специфичной не только для соответствующего рельсового участка, но также для соответствующего пути движения спускаемых вагонов. При этом следует учитывать, что сопротивления качению спускаемых вагонов регулярно определяют так, что исходя из нескольких измерений скорости, соответственно измерений моментов времени прохождения осей спускаемых вагонов, можно задавать все известные эффекты и краевые условия, такие как, например, наклон рельсов, сопротивление рельсов, направление ветра, сила ветра, а также температура, и определять, соответственно задавать остающееся сопротивление в качестве сопротивления качению соответствующих спускаемых вагонов. При этом на практике можно наблюдать, что определяемое так сопротивление качению в зависимости от соответствующих условий может иметь, как и прежде, зависимость от соответствующего пути движения спускаемых вагонов. Этот эффект учитывается в рамках указанной выше предпочтительной модификации способа согласно изобретению тем, что для прогноза сопротивления качению соответствующих спускаемых вагонов по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке применяют специфичную для соответствующего пути движения спускаемых вагонов опорную информацию о сопротивлении качению.

Предпочтительно способ согласно изобретению можно осуществлять так, что сопротивление качению соответствующих спускаемых вагонов по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке прогнозируют с выполнением сравнения определяемой информации о сопротивлении качению, а также по меньшей мере одной опорной информации о сопротивлении качению. Это предпочтительно, поскольку сравнение определяемой информации о сопротивлении качению по меньшей мере с одной опорной информацией о сопротивлении качению позволяет делать вывод об отклонении определяемой информации о сопротивлении качению по меньшей мере от одной опорной информации о сопротивлении качению.

В целом в рамках прогноза, исходя из выполняемого сравнения, можно выполнять коррекцию определяемой информации о сопротивлении качению на основании по меньшей мере одной опорной информации о сопротивлении качению.

Согласно другому особенно предпочтительному варианту выполнения способа согласно изобретению сопротивлению качения в рамках прогноза придают заменяющее значение, если при сравнении определяют превышающее первое пороговое значение отклонение определяемой по меньшей мере одной информации о сопротивлении качению по меньшей мере от одной опорной информации о сопротивлении качению. Это является предпочтительным, поскольку для таких случаев, в которых определяемая информация о сопротивлении качению на основании сравнения с опорной информацией о сопротивлении качению определяется в качестве выпадающего значения в том смысле, что отклонение между обеими величинами превышает по абсолютному значению первое пороговое значение, можно отказаться от определяемой информации о сопротивлении качению и задавать сопротивление качению в рамках прогноза заменяющей величиной. При этом заменяющая величина является величиной, которая получается из опорной информации о сопротивлении качению за вычетом, соответственно с добавлением первого порогового значения.

Предпочтительно способ согласно изобретению можно осуществлять также так, что по меньшей мере одну специфичную для соответствующего рельсового участка опорную информацию о сопротивлении качению с учетом по меньшей мере одной определяемой для соответствующего рельсового участка информации о сопротивлении качению согласовывают с прогнозируемым для соответствующих спускаемых вагонов по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке сопротивлением качению, а также определяемым по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке при прохождении по нему сопротивлением качению. Это является предпочтительным в том смысле, что тем самым в рамках выполнения способа на основании сравнения между прогнозируемым для следующего рельсового участка сопротивлением качению, а также определяемым затем, соответственно сообщаемым фактическим сопротивлением спускаемых вагонов на следующем рельсовом участке, достигается автоматическое согласование, соответственно оптимизация способа. Это приводит, с одной стороны, например в случае ввода в эксплуатацию сортировочной горки, к тому, что опорная информация о сопротивлении качению с увеличением количества выполненных спусков становится все точнее, за счет чего в целом в рамках способа также улучшается прогноз сопротивления качению спускаемых вагонов.

Согласование, соответственно адаптацию по меньшей мере одной специфичной для соответствующего рельсового участка опорной информации о сопротивлении качению можно выполнять, например, так, что за счет образования среднего значения определяемых информаций о сопротивлении качению учитывается множество спусков. За счет соответствующего более высокого веса таких спускаемых вагонов, которые проходили по сортировочной горке последними, можно предпочтительно обеспечивать возможность быстрого согласования соответствующей информации о сопротивлении качению с измененными условиями или данными. При этом это могут быть, с одной стороны, долговременные эффекты, такие как, например, вызванные износом изменения. За счет придания значительно большего веса последним выполненным спускам, например с помощью метода так называемого экспоненциального забывания, предпочтительно обеспечивается также возможность учета сравнительно кратковременно возникающих изменений, соответственно влияний. При этом это могут быть, например, обусловленные погодой изменения или влияния окружения, поскольку, например, дождь, снег или лед могут оказывать значительное влияние на сопротивление качению спускаемых вагонов.

Согласно другому особенно предпочтительному примеру выполнения способ согласно изобретению осуществляется так, что согласование по меньшей мере одной опорной информации о сопротивлении качению не выполняют, если отклонение между определяемой для соответствующего рельсового участка по меньшей мере одной информации о сопротивлении качению и по меньшей мере одной опорной информацией о сопротивлении качению превышает по абсолютному значению второе пороговое значение. Этот вариант выполнения обеспечивает то преимущество, что согласование, соответственно адаптация по меньшей мере одной опорной информации о сопротивлении качению происходит лишь относительно тех спускаемых вагонов, для которых определяемая по меньшей мере одна информация о сопротивлении качению лежит внутри заданного диапазона разброса вокруг опорной информации о сопротивлении качению. За счет этого обеспечивается, что предотвращается искажение опорной информации о сопротивлении качению, например, на основании одной единственной ошибки измерения или на основании спуска с техническим дефектом.

Как уже указывалось выше, информация о сопротивлении качению может быть в рамках способа согласно изобретению предпочтительно любой величиной, которая опосредованно или непосредственно позволяет судить о сопротивлении качению соответствующих спускаемых вагонов.

Предпочтительно способ согласно изобретению может быть также модифицирован так, что по меньшей мере одну информацию о сопротивлении качению определяют в виде отнесенной к средней нагрузке на ось соответствующих спускаемых вагонов силы сопротивления. Это является предпочтительным, поскольку, как показывает практика, сопротивление качению спускаемых вагонов зависит, в частности, от массы, соответственно веса соответствующих спускаемых вагонов. При определении в качестве информации о сопротивлении качению отнесенной к средней нагрузке на ось соответствующих спускаемых вагонов силы сопротивления можно этот эффект предпочтительно максимально учитывать, соответственно исправлять.

Согласно другому особенно предпочтительному варианту выполнения способа согласно изобретению сопротивление качению соответствующих спускаемых вагонов по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке прогнозируют с учетом по меньшей мере одной независимой от типа соответствующих спускаемых вагонов опорной информации о сопротивлении качению. Хотя в принципе возможно, что опорная информация о сопротивлении качению является специфичной для типа, соответственно класса спускаемых вагонов. Однако прогноз с учетом, соответственно применением независимой от типа соответствующих спускаемых вагонов опорной информации о сопротивлении качению обеспечивает то преимущество, что упрощается ход выполнения способа. Кроме того, за счет этого обеспечивается, что также для типов спускаемых вагонов, которые встречаются сравнительно редко, имеется в распоряжении достаточное количество точной опорной информации о сопротивлении качению, которая, кроме того, предпочтительно учитывает также сравнительно кратковременные изменения рабочих условий.

Предпочтительно способ согласно изобретению осуществляется так, что по меньшей мере одну информацию о сопротивлении качению определяют исключительно для спускаемых вагонов во время свободного, без торможения движения. Это предпочтительно, поскольку обеспечивается возможность надежного и тем самым достаточно точного определения информации о сопротивлении качению обычно лишь для таких спускаемых вагонов, которые во время определения информации о сопротивлении качению, т.е. в частности во время выполнения необходимых для этого измерений, находятся в свободном, без торможения движении.

Кроме того, изобретение относится к управляющему устройству для сортировочной горки рельсового транспорта.

Относительно управляющего устройства в основу данного изобретения положена задача создания управляющего устройства для сортировочной горки для рельсовых транспортных средств, которое поддерживает способ, которое обеспечивает за счет улучшенного прогноза сопротивления качению повышение пропускной способности сортировочной горки.

Эта задача решена согласно изобретению с помощью управляющего устройства для сортировочной горки рельсовых транспортных средств, при этом управляющее устройство имеет средства для выполнения способа согласно изобретению, соответственно для выполнения указанных выше предпочтительных модификаций способа согласно изобретению.

Относительно преимуществ управляющего устройства согласно изобретению делается ссылка на соответствующие приведенные выше выкладки в связи со способом согласно изобретению, а также его предпочтительными модификациями.

Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основе примера выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором изображена схема примера выполнения сортировочной горки.

На чертеже показана сортировочная горка 10. При этом в верхней части чертежа показана схема путей сортировочной горки 10, а в нижней части чертежа - профиль, соответственно продольный разрез сортировочной горки 10.

Как показано на чертежее, сортировочная горка 10, которая является частью установки для маневрирования рельсовых транспортных средств, имеет скоростной уклон 20, к которому примыкают промежуточный уклон 30, имеющая стрелки распределительная зона 40, а также сортировочные пути 50. Кроме того, на чертеже показаны вагонные замедлители в виде вагонозамедлителя 60 нижней тормозной позиции, а также в виде вагонозамедлителей 70 сортировочных путей. Кроме того, на сортировочном пути 50, соответственно на сортировочных путях 50, предусмотрена транспортирующая установка 80. В качестве альтернативного решения возможно также, например, что управление сортировочной горкой осуществляется относительно прицельного торможения и что останавливающиеся на соответствующих сортировочных путях 50 спускаемые вагоны сдвигаются вместе с помощью маневрового локомотива с целью обеспечения возможности сцепления вагонов, соответственно групп вагонов.

Наряду с названными компонентами сортировочной горки 10 на чертеже показаны в качестве примера спускаемые вагоны 90 и 100, которые с помощью горочного локомотива 110 сдвигаются, соответственно отжимаются с горки, а затем под действием силы тяжести двигаются вдоль сортировочной горки 10. При этом для максимизации пропускной способности сортировочной горки 10, а также выдерживания заданной целевой скорости в зоне транспортирующей установки 80, соответственно предусмотренной цели движения в случае целевого торможения, необходимо, исходя из прогноза характеристики движения соответствующих спускаемых вагонов 90, 100, оказывать влияние на скорость спускаемых вагонов 90, 100 в вагонозамедлителе 60 нижней тормозной позиции, а также в вагонозамедлителях 70 сортировочных путей.

При этом следует отметить, что способ, описание которого приводится ниже, естественно, можно использовать также для таких сортировочных горок, которые имеют дополнительно третью линию торможения или же в которых оказание влияние на скорость на сортировочных путях 50 осуществляется с помощью малых замедлителей, например в виде так называемых замедлителей Доути.

В рамках работы сортировочной горки 10 большое значение имеет определение сопротивления качению спускаемых вагонов 90, 100. Так, спускаемые вагоны 90, 100 обычно имеют сопротивления качению, которые могут значительно отличаться друг от друга как относительно соответствующих спускаемых вагонов 90, 100, так и в зависимости от соответствующих условий. Определение сопротивления качению осуществляется обычно на основании измерений скорости, соответственно времени, которые выполняются в рамках управления сортировочной горкой 10. Соответствующий способ определения сопротивления качению спускаемых вагонов известен, например, из опубликованной немецкой заявки на патент DE 4214541 А1. Кроме того, в рамках способа согласно изобретению можно использовать также другие способы определения сопротивления качению спускаемых вагонов 90, 100, при этом можно также одновременно применять несколько различных способов.

Относительно управления сортировочной горкой 10, ее можно разделить на различные рельсовые участки. Это относится, например, к зоне перед вагонозамедлителем 60 нижней тормозной позиции, к зоне между вагонозамедлителем 60 нижней тормозной позиции и вагонозамедлителем 70 сортировочных путей, а также к зоне сортировочных путей 50. Определение сопротивления качению соответствующих спускаемых вагонов 90, 100 имеет значение, в частности, относительно прогноза сопротивления качению для управления вагонными замедлителями сортировочной горки в виде вагонозамедлителя 60 нижней тормозной позиции, а также в виде вагонозамедлителей 70 сортировочных путей. При этом необходимо, исходя из уже имеющихся перед проездом соответствующего вагонного замедлителя данных, соответственно информаций, а также с учетом специфичных для горки данных, таких как, например, наклон путей и сопротивления рельс, выполнять возможно более точный прогноз сопротивления качению на следующем, т.е. в направлении спуска лежащем после соответствующего вагонного замедлителя, рельсовом участке.

В соответствии со способом согласно изобретению для этого определяют по меньшей мере на одном рельсовом участке сортировочной горки 10 по меньшей мере одну информацию о сопротивлении качению и прогнозируют сопротивление качению соответствующих спускаемых вагонов 90, 100 по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке, т.е., например, на примыкающем к вагонозамедлителю 60 нижней тормозной позиции, соответственно вагонозамедлителю 70 сортировочных путей рельсовом участке, с учетом определяемой информации о сопротивлении качению, а также по меньшей мере одной специфичной для соответствующего рельсового участка, т.е. для лежащего перед соответствующим вагонным замедлителем рельсового участка, опорной информации о сопротивлении качению. Затем прогнозируемое так сопротивление качению применяют для управления соответствующим вагонным замедлителем в виде вагонозамедлителя 60 нижней тормозной позиции, соответственно вагонозамедлителей 70 сортировочных путей так, что прогнозируемое сопротивление качению используется при вычислении расчетной скорости спускаемых вагонов 90, соответственно 100 после соответствующего вагонного замедлителя. При этом прогноз сопротивления качению осуществляется с учетом специфичной не только для соответствующего рельсового участка, но также для пути движения спускаемых вагонов 90, соответственно 100 опорной информации о сопротивлении качению.

В рамках прогноза сопротивления качению соответствующих спускаемых вагонов 90, 100 по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке предпочтительно выполняют сравнение определяемой информации о сопротивлении качению по меньшей мере с одной опорной информацией о сопротивлении качению. За счет этого для каждого учтенного при прогнозе рельсового участка можно определять отклонение соответствующей определяемой информации о сопротивлении качению от соответствующей по меньшей мере одной опорной информации о сопротивлении качению и учитывать эту информацию, например, посредством придания различного веса соответствующим значениям информации о сопротивлении качению, соответственно соответствующим разницам, при прогнозировании сопротивления качению соответствующих спускаемых вагонов 90, 100.

Согласование, соответственно адаптацию информаций о сопротивлении качению, например, относительно измененных условий окружения, соответственно погодных условий или износа сортировочной горки 10, можно предпочтительно выполнять так, что на основе сравнения между прогнозируемым для спускаемых вагонов 90, 100, а также определяемым затем, соответственно сообщаемом сопротивлением качению происходит согласование соответствующей опорной информации о сопротивлении качению. Это означает, что по меньшей мере одна специфичная для соответствующего рельсового участка опорная информация о сопротивлении качению может быть согласована, соответственно адаптирована с учетом по меньшей мере одной определяемой на соответствующем рельсовом участке информации о сопротивлении качению с прогнозируемым для соответствующих спускаемых вагонов 90, 100 по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке сопротивлением качению, а также с определяемым по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке при его прохождении сопротивлением качению. Предпочтительно при этом не выполняется адаптация опорной информации о сопротивлении качению в случае, когда отклонение между определяемой по меньшей мере для соответствующего рельсового участка по меньшей мере одной информации о сопротивлении качению и по меньшей мере одной опорной информацией о сопротивлении качению превышает по абсолютному значению второе пороговое значение, т.е. лежит снаружи допустимого диапазона разброса значений.

Информацию о сопротивлении качению можно предпочтительно определять в виде отнесенной к средней нагрузке на ось соответствующих спускаемых вагонов 90, 100 силы сопротивления. В этом случае опорная информация о сопротивлении качению может быть предпочтительно задана с помощью опорной прямой силы сопротивления, которая представляет отнесенную к средней нагрузке на ось соответствующих спускаемых вагонов силу сопротивления в виде функции средней нагрузки на ось. При этом опорные прямые силы сопротивления предпочтительно отличаются относительно соответствующего пути движения соответствующих спускаемых вагонов 90, 100 тем, что, например, для каждого рельсового участка после вагонозамедлителя 60 нижней тормозной позиции предусмотрены опорные прямые силы сопротивления различной крутизны, т.е. хранятся в памяти сортировочной горки 10.

Определение информации о сопротивлении качению предпочтительно осуществляется исключительно для спускаемых вагонов 90, 100 в свободном, без торможения движении. Для тех спускаемых вагонов 90, 10, для которых свободное, без торможения движение не достигается на основании длины соответствующего спуска, можно сопротивление качению предпочтительно заменять, соответственно определять с помощью другого заменяющего значения, которое можно определять, например, из соответствующей опорной информации о сопротивлении качению.

Указанный выше способ обеспечивает то преимущество, что с помощью опорной информации о сопротивлении качению можно применять опытные данные, которые собраны в рамках обработки более ранних спусков, в виде опорной информации о сопротивлении качению для управления более поздними, соответственно следующими спусками. Кроме того, указанное согласование, соответственно адаптация опорной информации о сопротивлении качению предпочтительно обеспечивает возможность учета изменений рабочих условий сортировочной горки 10 автоматически и в масштабе времени, близком к реальному, при управлении горкой. В результате за счет этого на основании получаемого улучшения прогноза сопротивления качению обеспечивается повышение пропускной способности, т.е., в частности, производительности и/или надежности сортировочной горки 10.

Реферат

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и, в частности, к управлению сортировочными горками. Техническое решение заключается в том, что для спусков (90, 100) в виде спускаемых вагонов, соответственно групп вагонов, по меньшей мере на одном рельсовом участке сортировочной горки (10) определяют по меньшей мере одну информацию о сопротивлении качению. Причем с учетом определяемой информации о сопротивлении качению, а также по меньшей мере одной специфичной для соответствующего рельсового участка опорной информации о сопротивлении качению прогнозируют сопротивление качению соответствующего спуска (90, 100) по меньшей мере на одном следующем рельсовом участке сортировочной горки (10). Достигается повышение оптимизации работы сортировочной горки. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула