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Betriebs- und Regelstrategien für den autonomen Fahrbetrieb von Schienenfahrzeugen mit Linearantrieb : = Operating and control strategies for autonomously driven rail vehicles with linear drive technology
Erscheinungsjahr
2013
Verknüpfte Titel
Beschreibungen/Notizen
Tag der Verteidigung: 30.01.2013
Paderborn, Univ., Diss., 2013
ger: In der heutigen Zeit wächst das Transportaufkommen stetig an. Dies hat eine zunehmende Verdichtung auf den bestehenden Verkehrswegen zur Folge. Die verfügbaren schienengebundenen Verkehrssysteme stoßen dabei an ihre Grenzen und werden zudem dem Anspruch eines bedarfsorientierten Transports auf Kundenwunsch nicht gerecht. Das Transportsystem Neue Bahntechnik Paderborn (NBP) setzt hingegen die Vorteile des Individualverkehrs auf der Schiene um. Das Konzept sieht kleine, autonom betriebene Fahrzeuge vor, die nach Bedarf fahren. Zur Steigerung der Transportkapazität sowie zur Reduzierung des Energiebedarfs schließen sich die Fahrzeuge auf Hauptstrecken zu berührungslosen Konvois mit geringen Fahrzeugabständen zusammen. Das Ziel dieser Dissertation ist es, die für den Konvoibetrieb erforderlichen Betriebs- und Regelstrategien zu erstellen und im Fahrversuch umzusetzen. Dazu wird zunächst das Systemkonzept analysiert und funktionsorientiert strukturiert. Darauf aufbauend wird die Betriebsleittechnik für den Konvoibetrieb erweitert. Zum Antreiben und Bremsen sowie zur Energieübertragung wird ein doppelt gespeister Linearmotor eingesetzt. Da über den Stator im Konvoibetrieb eine motorseitige Verkopplung zwischen den Fahrzeugen erfolgt, wird ein kooperatives Energiemanagement zur Steuerung der Energieflüsse erstellt. Für die abstandsgeregelte Fahrt sowie für das Bilden und Auflösen von Fahrzeugverbünden werden Betriebs- und Regelstrategien entwickelt. Zudem wird ein Störfallmanagement vorgestellt, das zur Überwachung des Betriebs und zur automatischen Einleitung zustandsbedingter Sicherheitsroutinen eingesetzt wird. Im Fahrversuch werden die Betriebs- und Regelstrategien erprobt und ein Nachweis erbracht, dass die vorgestellten Verfahren einen automatischen und dynamischen Betrieb von Fahrzeugverbünden ermöglichen.
eng: In modern times, the transport volume grows steadily. This results in an increasing density of existing traffic routes. The available rail transportation systems reach their limits and fail the customer needs of a demand driven transport. The system New Rail Technology Paderborn (NBP), however, combines the advantages of individual and railway transport. The system is characterized by small, autonomously driven vehicles, which are traveling on demand instead of trains in accordance with a fixed schedule. The rail vehicles, so-called RailCabs, can align with others without mechanical coupling. The aim of this thesis is the development of the necessary operation and control strategies for convoy mode and the validation in real life tests.The first step is an analysis of the system concept and a function-oriented structuration. In another step, the operation control system is expanded for the convoy mode. This is the basis for the coordination and organization of locally distributed systems and considers changing environmental conditions, as well as incidents and emergencies.For driving and braking, as well as for power transfer, a doubly-fed linear motor is used. In case of convoy mode a motor-side coupling between the vehicles results from the common stator. Therefore a cooperative energy management is developed to control energy flow between RailCabs and stator. For the distance-controlled mode and for forming and dissolving convoys, operating and control strategies are developed. In addition, an incident management is created, which is used to monitor the operation and to automatically initiate state-related safety routines.In real life tests, the operating and control strategies are tested and verified. The proposed methods allow automatic and dynamic operation of vehicle convoys. Through a holistic view of the required functions for the convoy mode safe and reliable operation is ensured.