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 (TrainController 9,  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 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.

    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:

    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