Lokalizace vozidel v TC

  1. Úvod
  2. Lokalizace
  3. Indikátory
  4. Uvolňování
  5. Závěr

Úvod

    Jak funguje lokalizace (sledování polohy) vozidel a co jsou to indikátory, to už bylo popsáno (RailCo 5.8,  RailCo 5.8 - Indikátory ...). Tento článek se bude věnovat nejen vyšším verzím (7, 8), ale bude zaměřen na ještě detailnější využití, uvolňování bloků, cest a pod. Kdo chce používat alespoň základy TrainControlleru, nutně na tyto věci narazí. Je to totiž prakticky základní činnost tohoto softwaru. Ještě bych upozornil, že mezi verzemi (5.8, 7, 8, Gold, Silver) zase nejsou v této problematice tak zásadní rozdíly. Podstata je stejná, jen to v těch vyšších verzích lze detailněji a přesněji využít, či snadněji naprogramovat.

    Přestože se zde uvedené informace týkají nejrůznějšího fyzického uspořádání kolejiště i vozidel, navíc ještě napříč verzemi (5.8 až 8G), nebude-li to uvedeno jinak, jde o následující "konfiguraci":

  1. TrainController 7 Gold F8 (TC).
  2. Proudová detekce obsazení (DO).
  3. Vozidla všechna s odběrem proudu (vagony osvětlené nebo s koly natřenými odporovým lakem).
  4. Všechny úseky kolejiště detekované, výhybky/zhlaví s indikací.

    Že tento systém počítám mezi nejvýhodnější, není podstatné. Právě široké možnosti uvolňování umožňují se co nejvíce přizpůsobit i odlišnému uspořádání.

Důrazně upozorňuji, že popisuji systém Lenz, a že jiné systémy mohou mít stejné nebo podobné jen dílčí části !!!  V článku Komponenty jsou detailnější informace o některých použitých prvcích.

Na začátek článku

Lokalizace

    Lokalizace vozidel patří k nejzákladnějším funkcím aplikací pro ovládání modelové železnice, zde pro TrainController (TC) fy Freiwald Software. Lokalizace je nutná prakticky pro všechny akce spojené s jízdou. Odkud kam, jakou rychlostí, kde zpomalit, zrychlit, kde zastavit, čekat, rozsvítit, zahoukat atd. atd.

    Lokalizace se v TC realizuje pomocí několika virtuálních a fyzických prvků.

  1. Fyzické spojení s kolejištěm obstarává jediný prvek, kontaktní indikátor, přiřazený, vložený do bloku, či cesty/výhybky.
  2. Indikaci, zobrazení v TC, pak změnou stavu realizuje:
    1. Blok
    2. Cesta (výhybka)

    Blok a cesta mohou v souvislosti s lokalizací nabývat dvou základních stavů.

Obsazení, Rezervace ...

  1. Obsazení  - stav, kdy je aktivní přiřazený indikátor. V bloku je zobrazena ikona vozidla. Bez ikony vozidla je to vlastně chybový stav (až na výjimky).
  2. Rezervace - cesta je aktivní, vysvícená, blok není obsazený, ale je v něm umístěna ikona vozidla. TC si takto obsazuje, rezervuje předem určitý počet bloků, do kterých hodlá přesunout vozidlo, včetně souvisejících cest.
  3. Volný blok, cesta je neobsazený, nerezervovaný.

    Do obsazeného, či rezervovaného bloku, cesty nelze za normálních okolností automatikou (AutoTrain, Plán...) vjet. To lze pouze do bloku volného. V blocích se zobrazuje ikona vozidla, ta se předává do následujícího bloku, čímž graficky znázorňuje pohyb, přesun, a zde se také nastavuje velká část různých parametrů, operací, podmínek.     blok či cesta jsou obsazeny vozidlem. A to jak jedoucím, tak stojícím.

Na začátek článku

Indikátory

    TrainController (TC) používá pro lokalizaci vozidel (určení fyzické polohy v kolejišti) jediný prvek. Je to Kontaktní indikátor (dále jen Indikátor nebo KI). Patří do skupiny Indikátorů, spolu s Virtuálním kontaktem (VK) a Flagmanem. Právě pro kolizní název indikátoru a skupiny Indikátory, budu nadále pro Kontaktní indikátor používat označení KI.

    KI může být ve skutečnosti tvořen více způsoby. Zpočátku to byly klasické kolejové (nájezdové) kontakty, později optobrány či jazýčková relé. V současnosti je nejobvyklejším KI detektor proudu (DO). Proti jiným má tu výhodu, že indikuje přítomnost vozidla s odběrem proudu v celém hlídaném úseku. U kolejových kontaktů a jazýčků to nelze, u optobrány s určitými potížemi možná (konstrukce by však byla mnohem náročnější). DO lze ovšem konstruovat i jako krátký, dotykový kontakt, i když to lze vytvořit snadno i bez samotného DO, přímým připojením enkodéru na krátký úsek koleje.

    Blokový indikátor (tedy přiřazený do bloku) je tvořen buď Indikátorem (správně Kontaktní indikátor, tedy KI) nebo Flagmanem. Flagman může být pak spouštěn (v Triggeru) různým způsobem (např. dvěma indikátory přes OR, jak je obvyklé u systému s jazýčkovými relé).

    Na indikátor jsou navázány tzv. Markery. Jsou to značky, spouštěné v návaznosti na fyzický indikátor (KI), zvlášť v každém směru, v určité vzdálenosti od aktivace KI. Chovají se prakticky stejně, jako Virtuální kontakty (VK). Markery jsou v podverzi Silver dva, Brake Marker (BM) a Stop Marker (SM), ve verzi Gold jsou k dispozici ještě další dva, a to Action Marker (AM) a Speed Marker (SpM).

    Informace o aktivitě indikátoru je dále přivedena do enkodéru, kde je přidělena adresa a po sběrnici (R-S, S88…) je poslána do centrály a následně do TC. Markery (i  VK) jsou v TC už vypočítávány, dle jejich polohy od KI a směru a rychlosti jedoucího vozidla, a následně jsou zpracovávány operace, které se všemi těmito prvky souvisí.

    Text v předchozím odstavci je sice trochu složitý, ale v podstatě je činnost jednoduchá. Indikátor KI je aktivován v kolejišti a na základě jeho aktivace je spuštěn výpočet pro všechny navázané Markery a VK. Aktivace Markerů a VK pak spouští všechny požadované činnosti, operace, jako je brzdění, zastavení, další lokomotivní funkce (světla, zvuky...), případně i další funkce systémpvé, návěstní, plánovací atd.

    Na závěr tohoto úvodního "opáčka" ještě takový souhrn, většinou vyplývající z předchozího textu.

  1. Indikátory KI jsou buď přiřazeny:
    1. k bloku (to je obvyklé)
    2. k výhybce či zhlaví
    3. nikam (jen výjimečně)
  2. Markery a VK jsou vždy svázány s indikátorem a spolu s ním musí být přiřazeny v bloku.
  3. Obsazení bloku (zčervenání) způsobí aktivní stav libovolného indikátoru, přiřazeného v bloku.

Indikátor lze také použít jako výhybkový ohlas (to však zde neřešíme a navíc je to velmi řídké použití).

K tomu pár poznámek, vysvětlivek ...

ad 1A, 1Ba)    Celé kolejiště rozděleno na úseky, tvořené bloky a výhybkami. Indikátory však možno "instalovat" postupně. Tam, kde ještě nejsou instalovány, nebo to není možné (výhybky Silver), je výhodné do trakčního napájení zapojit alespoň dvě antiparalelně zapojené diody, lépe samotný DO (třeba bez připojení na enkodér). Stačí jen vlastní detekční prvek. Ten obvykle tvoří právě ty dvě či čtyři diody, zapojené tak, aby přes ně protékal trakční (tedy střídavý) proud. Opět trochu složitější formulace, význam podstatně jednodušší. Do kolejiště je přivedeno trakční napájení (Lenz J-K). Jedna kolejnice je všude připojená přímo (třeba na J). Druhá pak přes DO nebo přes antiparalelní diody na všechny úseky druhé kolejnice. Postupně pak možno vyměňovat za plné DO, včetně připojení enkodéru. Důvody a další detaily viz třeba Izolované úseky - detekce obsazení.
    U blokových indikátorů (podle požadavků i u jiných) je nutné použít zamezení přechodových jevů (problikávání) při vstupu vozidla na úsek. Dělá se to na záložce Memory jednoduchým nastavením časovače při vypnutí / Timer Off na 1 sekundu. Takto by měly být nastaveny všechny KI, především pak ty, které jsou použité jako blokové. Týká se to ovšem pouze KI, tedy indikátorů, fyzicky spojených s kolejištěm.

ad 1C, 2)    Indikátor, nepřiřazený do bloku, je možno využít jen pro některé speciální akce (např. pro shazování návěsti na Stůj ??? ). Je třeba si uvědomit, že aktivace je pevně svázána s fyzickým umístěním, které nelze již programově upravovat, měnit. V závislosti na tomto indikátoru také nelze použít Marker či VK. Chybí identifikace vozidla a jeho rychlost pro výpočet. Právě z tohoto důvodu je zbytečné, až nesmyslné, provádět jakékoliv experimenty s Markery, VK, zastavováním atd., u vozidel, které nejsou zkalibrovány.

ad 3) Právě proto, aby indikátor KI nezpůsobil byť jen krátký stav obsazení bloku, vkládá se mimo blok. Jak již bylo uvedeno, jde pouze spíše o výjimečné případy použití KI.

Bloky, Cesty, výhybky ...

    Kolejiště je složeno z kolejí a výhybek. Z hlediska napájení je fyzicky rozděleno na úseky. Obvykle je přerušená, izolovaná jedna z kolejnic. Nejlépe stále stejná v celém kolejišti. Základní rozdělení je, že mezi každými dvěma výhybkami je (nejméně jeden) úsek. Více výhybek u sebe, tedy zhlaví, berme jako jednu výhybku. Shrnutě řečeno, celé kolejiště má jednu kolejnici napájenou přímo (trakční napětí, u Lenze "J") a druhá ("K") je dělená, a je pak využita na detekci proudu jednotlivých úseků. Toho je pak využito k indikaci obsazení. Takové uspořádání je vhodné pro lokalizaci vozidel v TrainControlleru (a nejspíš i v jiných podobných aplikacích).

    Podstatné je, že fyzicky se celé kolejiště skládá z dílčích úseků. Úseky bez výhybek se v TC definují jako bloky. Spojení mezi bloky je definováno jako cesta. A je jedno, zda cesta obsahuje výhybku/-y, či nikoliv. Rozdíl mezi cestou a výhybkou je, z tohoto hlediska, vlastně pouze v tom, kam je možno přiřadit indikátor v TC. Ve verzích Gold je to možné i u výhybky, v Silveru pak pouze u cest. Na následujícím obrázku lze snadno odvodit, že přidat indikátor stačí u třech výhybek, cest je tam devět.


Tři výhybky, devět cest ...

Průběh lokalizace (k následujícímu bloku, dál je to obdobné):

  1. Nastaveny příp. výhybky, rezervována (aktivována) cesta k následujícímu bloku.
  2. Rezervován následující blok/-y ve směru jízdy, umístěna ikona vozidla do bloku.
  3. Mašina se rozjede.
  4. Cesta k následujícímu bloku se obsadí (aktivace indikátoru cesty/výhybky).
  5. Následující blok je aktivován jeho indikátorem, rezervace se změní na obsazení.
  6. Indikátor předchozího bloku přestane být aktivní. Blok je stále rezervovaný, je v něm ikona.
  7. Předchozí cesta rovněž přestane být obsazená (její indikátor už není aktivní).
  8. Předchozí blok se uvolní. Přestane být rezervovaný, stane se volným.
  9. Předchozí cesta přestane být aktivní, rezervovaná.

    Způsob a tedy okamžik, čas uvolnění, se vztahuje právě k bodům 8. a 9. předchozího seznamu.

    Zdá se to složité, ale v podstatě jde o stav dvou prvků, bloku a cesty. Jak blok, tak cesta může být obsazená nebo rezervovaná. Stavy těchto prvků jsou indikovány (většinou různou barvou, nastavitelnou), u bloku je to navíc i zobrazení ikony vozidla.

    A ještě dalších pár obrázků ...


Fyzické uspořádání přerušených kolejnic.V delším úseku sice může být pouze jeden blok (i5), obvykle se ale instalují další bloky (i6, i7).
Délka bloku je (pro TT) cca 50 - 150 cm, lepší je říct, že je to zhruba délka nejdelšího vlaku.


Detail přerušení těsně u výhybky.


Jedno ze základních uspořádání bloku.

    K předchozímu obrázku:

    Do bloku B02 byl vložen indikátor I02, a to jako nový. Proto je zobrazen pouze jako červené pole.

    Na vlastnosti indikátorů (ale i markerů) lze přejít dvojklikem nebo přes vlastnosti. Prvek, jehož vlastnosti jsou pak zobrazeny, musí být vybrán (modře zvýrazněn).

    Ve vlastnostech lze zvolit jméno, jinak jej TC pojmenuje sám (třeba u indikátorů jménem bloku a za pomlčkou pořadím).

 


Uspořádání s krajními indikátory pro přesné zastavení.
Pokud je vložen existující indikátor, je zobrazena jeho ikona (kolečko, u Flagmanu praporek atd.).


Příklad složitějšího uspořádání, tentokrát z verze 8G, kde lze markery zobrazovat v paralelních liniích, což přispívá k přehlednosti.


Zamezení přechodových jevů (problikávání) při vstupu vozidla na úsek. Časovač při vypnutí nastaven na 1s.
Chová se to tak, že při sebemenším impulzu indikátor zapne a dokud není vypnutý trvale 1 sekundu, zůstane aktivní.

Na začátek článku

Uvolňování

    Co že se to vlastně uvolňuje? Zanechte nepodložených úvah a vězte, že jsou to předchozí bloky a cesty. Tedy ty, které vozidlo (loko, vlak) opouští. Je více variant, jak to TC dělá. Možnosti jsou závislé na fyzické konstrukci úseků s detekcí, ale také na jednotlivých verzích (5.8, 7, 8) a podverzích (Silver, Gold). K analýze a detailnímu popisu mi sice chybí více zkušeností s plným používáním verze 8, pro začátek by však mohly stačit informace o základních variantách a překlad toho ostatního.

    Opustí-li vozidlo blok, je tento uvolněn. Ikona vozidla z něj zmizí, přestane být červený. Okamžik uvolnění je však závislý na několika parametrech, které lze nastavit. Jsou k tomu určena Pravidla / Rules v oknu vlastností plánu (i AutoTrain a Interlocking, Spontaneus mají svoje Pravidla). Všechno směřuje k tomu, aby bylo uvolňování co nejrychlejší (s vysokou provozní propustností) a co nejlépe přizpůsobitelné fyzickému uspořádání. Je pak pochopitelné, že ve vyšších verzích to jde lépe (a dráže ).
 

Verze

Způsob uvolnění - Pravidla / Rules Popis Popis cz
5.8 7S 8S 7G 8G      
          At Stop Marker
Na Stop Markeru
Blocks and routes in this schedule are not released, before the train reaches a stop marker in a subsequent block. Bloky a Cesty jsou uvolněny při aktivaci Stop Markeru následujícího bloku.
          Upon complete Entry
Po úplném vstupu
Blocks and routes in this schedule are not released, before the train enters the subsequent block completely (non-zero train length) or before the train reaches a stop marker in a subsequent block (zero train length) Bloky a Cesty jsou uvolněny po úplném vstupu vlaku do následujícího bloku (nenulová délka vlaku) nebo když vlak dosáhne Stop Markeru následujícího bloku (nulová délka vlaku).
          Smart
Inteligentní
Passed sections with own occupancy indicators are released, if they are not occupied. Sections without indicators are released at the stop marker of the subsequent block. Předchozí úseky s vlastními ukazateli obsazenosti jsou uvolněny, pokud nejsou obsazeny. Úseky bez indikátorů jsou uvolněny na Stop Markeru následujícího bloku.
          Smart or upon Entry
Inteligentní + Po úplném vstupu
Passed sections with own occupancy indicators are released, if they are not occupied. Sections without indicators are released upon complete entry of the train (non-zero train length) or at the stop marker (zero train length) in a subsequent block. Předchozí úseky s vlastními ukazateli obsazenosti jsou uvolněny, pokud nejsou obsazeny. Úseky bez indikátorů jsou uvolněny po úplném vstupu vlaku (nenulová délku vlaku), nebo na Stop Markeru (nulová délka vlaku) následujícího bloku.
          By Occupancy
Dle obsazení
Passed blocks or routes are released, if they are not occupied, regardless whether they contain own indicators or not. Bloky a Cesty jsou uvolněny, pokud nejsou obsazeny, bez ohledu na to, zda obsahují vlastní indikátory, nebo ne.
               
          Další volby Release... uvolňování
          Entry Offset
Místo uvolnění v cm (pro "Upon complete Entry" a "Smart")
If sections are released upon complete entry of the train, then displace the point, where the complete entry is reported, by ... %s into the block. Pro volby "Upon complete Entry" a "Smart" lze nastavit místo uvolnění v cm.
          Release destination block
Uvolnit cílový blok
Release the destination block, when the schedule is terminated. Uvolnit cílový blok při ukončení plánu.
          Keep previously active Routes
Ponechat dříve aktivní cesty
Routes, that were already active prior to the reservation by the schedule, remain turned on when they are left or when the schedule is terminated. Cesty, které byly aktivní již před rezervaci plánem, zůstávají aktivní i po jeho ukončení.
          No enforced release of blocks or routes upon termination
Nevymáhat uvolnění bloků a cest při ukončení plánu
Blocks or routes, that cannot be released during the normal run of the schedule,\nare also not released, when the schedule is terminated. Bloky nebo Cesty, které nemohou být uvolněny během normálního běhu plánu, také nejsou uvolněny, je-li plán ukončen.
               
          Další volby Train Length... délka vlaku
          Do not release blocks or routes under long trains
Neuvolňovat bloky a cesty dlouhých vlaků (v násl. tabulce viz Délka)
Blocks or routes are not released, if the train does not completely fit into subsequent blocks. Bloky nebo Cesty nejsou uvolněny, pokud vlak není celou délkou v následujícím bloku.

    Detailnější možnosti ponechám samostudiu, většinou lze vystačit se základem, tedy s následujícími dvěma způsoby, které jsou obsaženy ve všech verzích (5.8 až 8G).

Uvolnění:

  1. Na Stop Markeru následujícího bloku / At Stop Marker
  2. Dle obsazení, při opuštění bloku stávajícího, předchozího / By Occupancy

At Stop Marker vyhoví vždy a je to nejjednodušší. Vagony nemusí mít nápravy s odběrem proudu. Provozní propustnost je však nejhorší.
By Occupancy
se použije, jsou-li všechny vagony s odběrem proudu (nemusí být všechny nápravy, dokonce ani ne všechny vagony, záleží na situaci, rychlosti vozidla v úseku a pod.). Tím se provozní propustnost podstatně zvýší.

Provozní propustností je myšlena schopnost vyjetí dalšího vlaku za předchozím. Je to patrné zvláště u krátkých vlaků nebo samotných lokomotiv v delších úsecích (blocích, cestách).

    Je-li k dispozici verze 7G, či 8G, je možno využít dalších možností. Už způsob Smart vlastně sám zvolí mezi způsoby At Stop Marker a By Occupancy, a to podle toho, zda v předchozím úseku indikace je nebo není. Způsoby ...Entry zase uvažují délku vlaku a podle ní volí co nejrychlejší uvolnění.

    Jak je vidět, vše záleží na několika věcech. Jaká jsou provozována vozidla (s odběrem proudu, či bez něj) a jak je provedeno fyzické uspořádání v kolejišti (detekované cesty, výhybky). Podle verze TrainControlleru je pak zvoleno co nejvýhodnější nastavení.

Na konec ještě tabulka vhodnosti použití:

 

Vozy bez odběru proudu

Vozy s odběrem proudu
Verze Nedetekované cesty Částečně detekované Detekované cesty Nedetekované cesty Částečně detekované Detekované cesty
5.8, 7S, 8S Na Stop Markeru Na Stop Markeru Na Stop Markeru Na Stop Markeru Na Stop Markeru Dle obsazení
7G Na Stop Markeru
nebo Délka
Na Stop Markeru
nebo Délka
Na Stop Markeru
nebo Délka
Na Stop Markeru
nebo Délka
Inteligentní Dle obsazení
8G Po úplném vstupu Po úplném vstupu Po úplném vstupu Po úplném vstupu Inteligentní + Po úplném vstupu Dle obsazení

    Předchozí tabulka je především inspirativní. Verzi "8" mám k dispozici pouze v demoverzi, takže chybí dlouhodobější poznatky v plném provozu. Přesto z údajů jasně vyplývá, že nejlepší metoda je mít všechny vozy s odběrem proudu a detekované všechny cesty/výhybky. Pak lze totiž v každé (zde uvedené) verzi nastavit uvolňování na Dle obsazení/By Occupancy. Verze 7 Gold a především 8 Gold pak nabízejí další volby, poskytující lepší možnosti i pro nedetekované vozy.

Na začátek článku

Závěr

    Většinu z toho, co tu je popsáno, jsem už napsal. Ale, jak často uvádím, "opakování je matka moudrosti", tak mi snad bude prominuto. Některé věci nebyly popsány dost důkladně, či přesně, některé méně podstatné chyběly, nebo ještě nebyly k dispozici. Zde jsem se to pokusil vše napravit a sami posuďte, zda a jak se mi to povedlo.

Na začátek článku
Menu

LokoPin  

08.03.2016  
  23.03.2016 poslední editace
     
Spolupracovali: Jaroslav Hraška