DE102014018533A1

DE102014018533A1 - Verfahren zur Steuerung eines Arbeitszuges

Info

Publication number: DE102014018533A1
Application number: DE102014018533.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Zahr
Original assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Current assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2034-12-13
Also published as: US20160170415A1; DE102014018533B4; CN105735093A; CN105735093B; US10001783B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Arbeitszuges mit einem selbstfahrenden Straßenfertiger und einem dem Straßenfertiger vorausfahrenden selbstfahrenden Beschicker, einen Arbeitszug, umfassend einen selbstfahrenden Straßenfertiger und einen selbstfahrenden Beschicker, sowie einen Beschicker und einen Straßenfertiger für einen solchen Arbeitszug. Ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung liegt darin, dass die Steuerung des Straßenfertigers automatisch erfolgt, wobei hierzu insbesondere die Position des Beschickers ermittelt und aus dieser Information heraus Fahrbefehle für den Straßenfertiger erzeugt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Arbeitszuges mit einem selbstfahrenden Straßenfertiger und einem dem Straßenfertiger vorausfahrenden selbstfahrenden Beschicker, sowie einen Arbeitszug mit einem Beschicker und einem Straßenfertiger. Ferner betrifft die Erfindung auch einen Straßenfertiger und einen Beschicker, die jeweils zum Einsatz in einem solchen Arbeitszug ausgebildet sind.
Straßenfertiger, die alternativ auch als Asphaltfertiger, Schwarzdeckenfertiger oder schlicht als Fertiger bezeichnet werden, kommen im Straßenbau zum Einsatz und dienen im Wesentlichen dem Einbau eines Fahrbahnbelages. Während des Arbeitsbetriebs (Einbauvorgang) zieht hierzu der Straßenfertiger ein Spezialwerkzeug, das als Einbaubohle oder Schwimmbohle bezeichnet wird, mit möglichst gleichmäßiger Geschwindigkeit die geplante Fahrspur der zu bauenden Straße entlang. Die Einbaubohle glättet und verdichtet teilweise stetig das dabei dem befahrenen Untergrund für den Fahrbahnbelag zugeführte Einbaumaterial, wobei es sich beispielsweise um (Walz-)Asphalt handelt. Ein solcher Straßenfertiger mit Einbaubohle ist beispielsweise in der DE 10 2011 018 469 A1 näher beschrieben. Die bereits erwähnte idealerweise kontinuierliche Geschwindigkeit des Straßenfertigers während des Einbauvorgangs (Einbaugeschwindigkeit) stellt hierbei sicher, dass der Fahrbahnbelag gleichmäßig aufgetragen und geglättet wird, während Unterbrechungen oder größere Schwankungen der Einbaugeschwindigkeit zur Verkomplizierung des Einbauvorgangs und schlimmstenfalls zu Unregelmäßigkeiten im Fahrbahnbelag, beispielsweise durch ein Einsinken der Bohle in den aufgetragenen Fahrbahnbelag, führen können.
Die während des Einbauvorganges verbauten Materialmengen sind sehr hoch, ein moderner Straßenfertiger kann durchaus mehrere hundert Tonnen Einbaumaterial innerhalb von einer Stunde verbauen. Aus diesem Grund hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Straßenfertiger während des Einbaubetriebes durch eine Reihe von Lastkraftwagen, insbesondere Kipplaster, versorgt wird, die typischerweise zwischen einer Asphaltfabrik und dem Straßenfertiger pendeln. Je nach Durchsatz des Straßenfertigers kann dabei beispielsweise alle zwei bis fünf Minuten ein mit Einbaumaterial beladener Kipplaster am Straßenfertiger eintreffen, um diesen zu beladen. Da der Beladevorgang jedoch eine Koordination der beiden Fahrzeuge erfordert, besteht bei dieser Anordnung die Gefahr, dass durch das häufige Wechseln der Beladefahrzeuge die gewünschte kontinuierliche Einbaugeschwindigkeit in nicht mehr erträglichem Maße in Mitleidenschaft gezogen wird.
Aus diesem Grund hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zusätzlich zu dem Straßenfertiger und den Kipplastern einen sogenannten Beschicker einzusetzen. Bei dem Beschicker handelt es sich um ein Spezialfahrzeug, dessen Aufgabe es ist, eine unterbrechungsfreie Versorgung des Straßenfertigers mit Einbaumaterial zu ermöglichen. Der Beschicker bildet dazu einen Arbeitszug mit dem Straßenfertiger. Er fährt im Einbaubetrieb dem Straßenfertiger voraus und übernimmt gewissermaßen die Funktion eines Puffers für Einbaumaterial. Die Kipplaster liefern das Einbaumaterial am Beschicker an, der sich dazu mit den Kipplastern koordinieren muss. Das Einbaumaterial wird am Beschicker zwischengelagert und beispielsweise mittels eines Förderbandes am Beschicker an den Straßenfertiger weitergegeben, wobei ein Ende des Förderbandes über einem offenen Materialspeicher (Bunker) des Straßenfertigers gehalten wird. Auf diese Weise kann der Beschicker die durch die Koordination mit den ankommenden Kipplastern auftretenden Geschwindigkeitsschwankungen gewissermaßen vom Straßenfertiger abfedern, so dass sich der Straßenfertiger mit möglichst konstanter Einbaugeschwindigkeit fortbewegen kann und idealerweise nur der Beschicker seine Geschwindigkeit in einem gewissen Rahmen variieren muss. Solche Beschicker können einerseits Spezialmaschinen sein, die ausschließlich für diese Aufgabe vorgesehen sind, oder auch beispielsweise umgebaute Straßenfertiger sein, wie in der EP 1 516 9636 A2 offenbart. Der Beschicker zeichnet sich somit im Wesentlichen durch seine Funktion innerhalb des Arbeitszuges aus.
Während des Einbauvorgangs müssen dann jedoch auch Straßenfertiger und Beschicker zueinander koordiniert werden. Einerseits muss der Straßenfertiger auf einer vorgegebenen Fahrspur bleiben, so dass er den Fahrbahnbelag wie vorgesehen einbaut. Solange sich der Beschicker ebenfalls auf dieser Fahrspur bewegt, bedeutet dies, dass der Straßenfertiger der Fahrspur des Beschickers möglichst genau folgen muss. Andererseits muss sichergestellt werden, dass sich das Ende des Förderbandes des Beschickers stets über dem Bunker des Straßenfertigers befindet und der Überladeprozess zwischen diesen beiden Fahrzeugen wunschgemäß abläuft. Hierfür muss der Straßenfertiger dem Beschicker insoweit folgen, dass der Materialabwurf vom Beschicker in den Bunker des Fertigers vollständig und zuverlässig abläuft. Zusätzlich hat dies zur Folge, dass der der Abstand zwischen Beschicker und Straßenfertiger weder so groß werden darf, dass das vom Beschicker kommende Einbaumaterial vor dem Straßenfertiger abgeworfen wird und nicht im Bunker landet, noch so klein werden darf, dass beide Fahrzeuge kollidieren oder der Abwurf des Einbaumaterials auf andere Bereich des Straßenfertigers erfolgt, wie etwa dem Fahrstand.
Gegenwärtig wird diese Aufgabe vom Maschinenführer (Fahrer) des Straßenfertigers und dem Fahrer des Beschickers im Zusammenspiel gelöst. Der Fahrer des Straßenfertigers lenkt hierzu den Straßenfertiger beispielsweise in der Fahrspur des Beschickers. Da er den besseren Überblick über den Bereich zwischen den beiden Fahrzeugen besitzt, insbesondere auch über den Bereich zwischen Förderbandende und Bunker, beobachtet der Fahrer des Straßenfertigers auch den Abstand zwischen Beschicker und Straßenfertiger und signalisiert gegebenenfalls dem Fahrer des Beschickers, falls der Abstand zwischen Straßenfertiger und Beschicker zu groß oder zu klein wird. Hieraufhin muss der Fahrer des Beschickers beschleunigen, beziehungsweise bremsen oder die Lenkung justieren, um wieder einen möglichst idealen Abstand zwischen Beschicker und Straßenfertiger herzustellen.
Das oben beschriebene Verfahren bringt mehrere Nachteile mit sich. Beispielsweise ist der Fahrer des Beschickers sehr stark gefordert, weil er sich gleichzeitig mit dem Fahrer des Kipplasters vor dem Beschicker (für den Beladevorgang) und mit dem Fahrer des Straßenfertigers hinter dem Beschicker koordinieren muss, und zusätzlich auch noch dafür Sorge tragen muss, dass der Beschicker die vorgegebene Fahrspur möglichst gut einhält. Der Fahrer des Fertigers wiederum muss den Abstand zwischen dem Beschicker und dem Fertiger, die Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Fertigers und den Einbauvorgang an sich beobachten. Dieser Vorgang bindet im Einbauprozess somit zwei einzelne Fahrer und stellt an diese sehr hohe Anforderungen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein gattungsgemäßer Arbeitszug mit einem selbstfahrenden Straßenfertiger und einem dem Straßenfertiger vorausfahrenden selbstfahrenden Beschicker so gesteuert werden kann, dass der Betrieb weniger kostenintensiv und zuverlässig möglich ist.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe gelingt mit einem Verfahren zur Steuerung eines Arbeitszuges gemäß dem unabhängigen Anspruch 1. Konkret gelingt die Lösung der Aufgabe durch ein Verfahren zur Steuerung eines Arbeitszuges der eingangs genannten Art, das die folgenden Schritte umfasst: S1: Fahren des Beschickers durch einen Maschinenführer; S2: Ermitteln von Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers; S3: Erzeugen von Fahrbefehlen zur automatischen Fahrbedienung des Straßenfertigers unter Berücksichtigung der Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers; und S4: Selbsttätiges Fahren des Straßenfertigers mit Hilfe der Fahrbefehle.
Das Fahren des Beschickers durch einen Maschinenführer bedeutet hierbei, dass ein Maschinenführer den Beschicker hinsichtlich seiner Position, Geschwindigkeit und Orientierung steuert. Der Fahrer des Beschickers lenkt den Beschicker so, dass er sich mit seiner Fahrspur im Wesentlichen entlang der zu bauenden Straße bewegt. Dabei fährt der Beschicker häufig stockend, da das Einbaumaterial intervallartig von den Transportfahrzeugen angeliefert wird. Der Beschicker ist selbstfahrend und weist somit eine eigene Energieversorgung, typischerweise einen Verbrennungsmotor, auf, über die die für den Betrieb und insbesondere auch Antrieb des Beschickers erforderliche Energie bereitgestellt wird.
Positionsdaten des Beschickers bezeichnen die Position oder Orientierung des Beschickers, bzw. am Beschicker angeordneter Bauteile oder Referenzpunkte, relativ zu einem Bezugssystem. Bei dem Bezugssystem kann es sich beispielsweise um ein lokales (bzw. internes) oder ein globales (bzw. externes) Bezugssystem handeln. Ein lokales Bezugssystem bezeichnet hierbei ein Bezugssystem, das sich mit dem Arbeitszug oder dem Straßenfertiger bewegt, wie es sich beispielsweise aus den Mittelachsen des Straßenfertigers oder einem intrinsischen Koordinatensystem eines am Straßenfertiger angeordneten Sensors ergeben würde. Das lokale Bezugssystem kann somit beispielsweise der Beschicker selbst sein, wobei dann Positionsdaten beispielsweise die Relativposition des Beschickers zum Straßenfertiger sein können. Gleiches gilt insbesondere auch für den Straßenfertiger, der ebenfalls selbst das lokale Bezugssystem bilden kann. Beispiele für ein globales (bzw. externes) Bezugssystem sind hingegen GPS-Koordinaten, das Koordinatensystem eines auf der Baustelle fest aufgestellten Sensors, oder auch die Fahrspur selbst. Bewegungsdaten beschreiben hingegen eine zeitliche Veränderung von Positionsdaten auf den Beschicker als Ganzes bezogen, also beispielsweise Geschwindigkeit in Fahrtrichtung (Fahrtgeschwindigkeit) für das Geradeausfahren oder die Winkelgeschwindigkeit um die Gierachse (Giergeschwindigkeit) für das Drehen des Beschickers. Ebenfalls vom Begriff der Bewegungsdaten umfasst sind deren eigene zeitliche Veränderungen, also beispielsweise die Fahrtbeschleunigung. Wie die Bewegungs- und/oder Positionsdaten konkret ermittelt werden können, ist nachstehend weiter im Zusammenhang mit bevorzugten konkreter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Fahrbefehle bezeichnen im Rahmen der Erfindung Lenk- und/oder Steuervorgaben, beispielsweise für Fahrtgeschwindigkeit, Richtung, Position etc. Diese Vorgaben beziehen sich insbesondere auf den Straßenfertiger. Auf welche Weise die Fahrbefehle genau aufgebaut sind, und für welche Werte sie Vorgaben enthalten, kann dabei gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen des Verfahrens variieren. Um nur ein Beispiel zu nennen werden die Fahrbefehle zwar bevorzugt als digitales Signal codiert, können aber ebenso analog codiert werden. Welche konkretere Form der Codierung eingesetzt wird, hängt insbesondere davon ab, wie die Fahrbefehle auf dem Straßenfertiger weiterverarbeitet werden, oder ob für eine Übertragung der Fahrbefehle eine bestimmte Codierung notwendig ist (z. B. PBCC für bestimmte drahtlose Übertragungen). Dabei können die Fahrbefehle auch nach Bedarf umcodiert werden, solange die Information der Vorgaben dabei erhalten bleibt. In jedem Fall müssen die Fahrbefehle schließlich von dem Straßenfertiger beziehungsweise einer Steuereinheit oder einer vorgeschalteten Datenverarbeitungseinheit des Straßenfertigers interpretiert werden können.
Mit Berücksichtigung der Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers bei der Erzeugung der Fahrbefehle ist gemeint, dass diese Bewegungs- und/oder Positionsdaten in irgendeiner Form Eingang in die Berechnung oder Erzeugung der Fahrbefehle finden. Beispielsweise können die Bewegungs- und/oder Positionsdaten als Eingabewerte für ein Verfahren (z. B. einen Algorithmus) dienen, mit dem die Fahrbefehle für den Straßenfertiger erzeugt bzw. berechnet werden. Allerdings müssen die Fahrbefehle dabei nicht ausschließlich aus den genannten Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers erzeugt werden. Daneben können beispielsweise auch weitere Daten berücksichtigt werden bzw. als Eingabewerte für ein Verfahren zur Erzeugung der Fahrbefehle dienen. Beispielsweise können zusätzlich auch Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers oder allgemeine Daten wie Uhrzeit, Betriebsdauer, Temperatur, Ladezustand etc. berücksichtigt werden.
Selbsttätiges Fahren des Straßenfertigers bezeichnet, dass der Straßenfertiger die Fahrbefehle automatisch ausführt bzw. umsetzt, ohne dass dazu ein Eingreifen eines Menschen oder eine manuelle Eingabe durch einen Fahrer notwendig wäre. Insbesondere ist es somit nicht mehr erforderlich, dass der Straßenfertiger über einen eigenen Fahrer verfügt, für die Steuerung des gesamten Arbeitszug ist nur noch ein einziger Fahrer notwendig, der vom Fahrstand des Beschickers aus arbeitet. Letztendlich ist damit auch der Fahrstand des Straßenfertigers überflüssig. Der Straßenfertiger ist ferner ebenfalls selbstfahrend ausgebildet und umfasst somit bevorzugt eine eigene Energieversorgung, insbesondere einen Verbrennungsmotor, über die die für den Fahr- und Arbeitsbetrieb erforderliche Antriebsenergie bereit gestellt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es nun möglich, dass der Straßenfertiger ohne direkten manuellen Eingriff eines Fahrers dem Beschicker im Einbaubetrieb im Wesentlichen folgt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine Art „elektronische Deichsel” zwischen dem Beschicker und dem Straßenfertiger, wobei hierbei kein statischer Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen eingehalten werden muss. Der Abstand der beiden Fahrzeuge liegt vielmehr innerhalb eines gewünschten Bereiches, in dem ein zuverlässiger Überladevorgang des Einbaumaterials vom Beschicker zum Straßenfertiger erfolgt. Dadurch ist es möglich, dass der Straßenfertiger sich mit einer sehr gleichmäßigen Arbeitsgeschwindigkeit bewegt, auch wenn am Beschicker im Wechsel verschiedene Transportfahrzeuge Einbaumaterial anliefern.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die vorstehend genannten Verfahrensschritte während des Arbeitsprozesses permanent, insbesondere zeitlich getaktet, durchlaufen. Dies umfasst insbesondere, dass das Ermitteln von Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers, das Erzeugen von Fahrbefehlen und das Ausführen des Fahrbefehls auf dem Straßenfertiger beziehungsweise die Anpassung der Steuerung des Straßenfertigers an den Fahrbefehl, zeitlich getaktet durchlaufen werden. Mit anderen Worten erfolgen diese Schritte also mit einer durch Ausführung oder Programmierung der zur konkreten Umsetzung des Verfahrens verwendeten Maschinen bestimmten Frequenz. Bei der Wahl einer geeigneten Frequenz sind Betriebs- und maschinenbedingte Anforderungen zu beachten, die sich für den Mindestwert der Frequenz beispielsweise durch Durchschnitts-, Extrem- und Idealwerte für den Abstand von Straßenfertiger und Beschicker oder durch eine maximale im Arbeitsbetrieb zu erwartende Geschwindigkeitsdifferenz beider Fahrzeuge ergeben. Eine höhere Frequenz bei der Durchführung des Verfahrens ist zwar grundsätzlich immer vorteilhaft, treibt jedoch Anforderungen (und damit auch Kosten) für Sensor- und Datenverarbeitungs- und Steuereinrichtungen in die Höhe.
Bevorzugt umfasst der Schritt S2 wenigstens einen der folgenden Schritte: S2a: Abgreifen von Steuerbefehlen für den Beschicker aus einem Steuerungssystem des Beschickers; S2b: Erzeugen von Sensordaten für Position und/oder Orientierung und/oder Geschwindigkeit des Beschickers relativ zu dem Straßenfertiger; oder S2c: Erzeugen von Sensordaten für Position und/oder Orientierung und/oder Geschwindigkeit des Beschickers relativ zu einem externen Bezugssystem. Die jeweils genannten Daten stellen dann die für das Verfahren benötigten Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers dar, bzw. sind in diesen umfasst. Im Schritt S2a ist es verfahrensgemäß somit vorgesehen, dass insbesondere zur Ermittlung von Fahrbefehlen direkt auf ein Steuerungssystem des Beschickers zurückgegriffen wird. Dies kann beispielsweise reine Softwarelösungen umfassen aber auch beispielsweise Sensoren, die Stellbewegungen an Bedienelementen des Beschickers erfassen und entsprechend auswerten, wie beispielsweise Stellhebeln etc. Gemäß Schritt S2b ist ergänzend oder alternativ zu den Schritten S2a und/oder S2c vorgesehen, dass Sensordaten zwischen dem Beschicker und dem Straßenfertiger in Bezug auf den Beschicker ermittelt werden. Mit diesem Schritt gelingt somit eine Erfassung nur der beiden Fahrzeuge des Arbeitszuges relativ zueinander. Weiter ergänzend oder alternativ zu den Schritten S2a und/oder S2b kann es gemäß Schritt S2c nun auch vorgesehen sein, dass entsprechende Sensordaten in Bezug auf ein externes Bezugssystem ermittelt werden, wie beispielsweise GPS, eine Referenzstation auf einer Baustelle etc. Mit diesem Verfahrensschritt kann somit die Relativposition des Beschickers zu diesem externen Bezugssystem bestimmt werden.
In vorteilhafter Weise umfasst der Schritt S3 die folgenden Schritte: S3.1: Erzeugen von Sollwerten für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers aus den Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers; S3.2: Bestimmen von Ist-Werten für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers; und S3.3: Erzeugen eines Steuerbefehls zur automatischen Steuerung des Straßenfertigers unter Berücksichtigung der Sollwerte und der Ist-Werte für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers. Die Berücksichtigung der Sollwerte und Ist-Werte ist hierbei abhängig von der konkreten Ausführungsform des Verfahrens insoweit wichtig, als die Anpassung der Ist-Werte an die Sollwerte im Normalfall kontinuierlich erfolgen muss. Aus regelungstechnischer Sicht betrachtet ergibt sich auf diese Weise ein Regelkreislauf für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers, auf den der Beschicker über die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers störend einwirkt, wobei die Störungen dann kontinuierlich in Richtung der Sollwerte ausgeglichen werden. Wichtig ist, dass dieser Ablauf bevorzugt einer möglichst gleichmäßigen Fahrbewegung des Straßenfertigers untergeordnet ist. Dies bedeutet, dass das Verfahren derart abläuft, dass der Straßenfertiger dem Beschicker zwar folgt, dies allerdings mit möglichst gleichmäßiger Geschwindigkeit. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass eine Rückkoppelung zum Beschicker vorgesehen ist, wie nachstehend noch näher angegeben.
In einer ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden in Schritt S3 insbesondere auch Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers aus zeitlich vorhergehenden Durchläufen berücksichtigt. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, dass der Straßenfertiger seine Orientierung nicht an die gegenwärtige Orientierung des Beschickers anpasst, sondern an jene Orientierung, die der Beschicker hatte, als er an der aktuellen Position des Straßenfertigers war. Hierfür eignet sich insbesondere eine Berücksichtigung von Bewegungs- und/oder Positionsdaten in einem globalen Bezugssystem, wie obenstehend beschrieben. Die Bewegungs- und/oder Positionsdaten aus vorhergehenden Durchläufen können im Rahmen der Erzeugung der Fahrbefehle insbesondere auch als Eingangsdaten für mathematische Verfahren wie Inter- oder Extrapolationsverfahren, bzw. prädiktive Verfahren oder statistische Lernverfahren eingesetzt werden. Der Vorteil dieser Weiterbildung tritt insbesondere bei Kurvenfahrten des Arbeitszuges auf. Der Straßenfertiger folgt dann der Fahrspur des Beschickers auch in der Kurve, so dass es möglich ist, mit dem Beschicker die tatsächliche Fahrspur des Straßenfertigers festzulegen.
Besonders bevorzugt ist auch eine Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher in Schritt S3 der Fahrbefehl so ausgebildet wird, dass der Abstand zwischen Beschicker und Straßenfertiger möglichst innerhalb eines Pufferintervalls gehalten wird. Das Pufferintervall ergibt sich hierbei insbesondere aus den Abmessungen des Bunkers am Straßenfertiger sowie des Förderbandes am Beschicker. Insbesondere wird bei dieser Ausführungsform die Geschwindigkeit des Straßenfertigers möglichst gleichmäßig gehalten, solange der Abstand zwischen Beschicker und Straßenfertiger innerhalb des Pufferintervalls liegt. Der Straßenfertiger wird dabei also idealerweise so gesteuert (bzw. der Fahrbefehl so ausgebildet), dass als erste Priorität das Ende des Förderbandes sich stets über dem Bunker des Straßenfertigers befindet, und als zweite Priorität die Geschwindigkeit des Straßenfertigers dabei möglichst konstant bleibt. Diese Ausführungsform ist insofern vorteilhaft, als dass der Beschicker im laufenden Arbeitsprozess beschleunigen und bremsen kann, beispielsweise wenn er an ein neues Transportfahrzeug andockt, ohne dass dabei die möglichst gleichmäßige Fahrbewegung des Straßenfertigers unterbrochen werden muss. Über das Pufferintervall können somit Unterschiede im Bewegungsmuster des Beschickers und des Straßenfertigers zueinander ausgeglichen werden.
Gerät der Arbeitszug in eine Situation, in der die beiden genannten Prioritäten (gleichmäßige Arbeitsgeschwindigkeit des Straßenfertigers und Abstand innerhalb des Pufferintervalls) nicht mehr miteinander vereinbar sind, oder bewegt er sich auf eine solche Situation zu (und wird dies während der Erzeugung des Fahrbefehls erkannt, beispielsweise durch eine Analyse der Bewegungs- und/oder Positionsdaten), kann als Alternative der Straßenfertiger so gesteuert werden (bzw. der Fahrbefehl so ausgebildet werden), dass die Geschwindigkeit des Straßenfertigers angepasst (also erhöht oder verringert) wird. Bevorzugt erfolgt diese Anpassung der Geschwindigkeit jedoch nicht abrupt sondern geglättet, also über einen längeren Zeitraum, wobei der oben genannte Pufferbereich ausgeschöpft werden kann. Bremst beispielsweise der Beschicker scharf ab, kann der Straßenfertiger so gesteuert werden, dass er diesen Bremsvorgang über einen längeren Zeitraum gestreckt nachvollzieht, und dabei den Pufferbereich ausnutzt. Beschleunigt der Beschicker plötzlich, kann der Straßenfertiger so gesteuert werden, dass er den Beschleunigungsvorgang über einen längeren Zeitraum gestreckt nachvollzieht. Durch das Ausnutzen des Pufferbreiches, sowie die Verzögerungen bei den Brems- und Beschleunigungsvorgängen kann der Straßenfertiger besonders gleichmäßig und beispielsweise auch energiesparend gefahren werden.
Bevorzugt wird auch in Schritt S3 der Fahrbefehl so ausgebildet, dass der Straßenfertiger der Fahrspur des Beschickers folgt, also bei kontinuierlicher Durchführung schließlich mit einer durch Abstand und Geschwindigkeit bedingten Verzögerung die momentane Position des Beschickers einnimmt. Mit anderen Worten bleibt der Straßenfertiger im Bezug zum Beschicker spurtreu. Dies hat den Vorteil, dass die Position der eingebauten Fahrspur vom Beschicker aus mit möglichst hoher Genauigkeit gesteuert werden kann.
Der Schritt S1 wird naturgemäß am Beschicker vollzogen und der Schritt S4 am Fertiger. Für die Verortung der Verfahrensschritte S2 und S3 gibt es hingegen mehrere bevorzugte Alternativen, die jeweils unterschiedliche Vorteile mit sich bringen, wie nachstehend angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgen die Schritte S2 und S3 am Straßenfertiger bzw. vom Straßenfertiger aus. Dies hat den Vorteil, dass ein spezialisierter Straßenfertiger bei der Durchführung des Verfahrens auch mit einem Beschicker eingesetzt werden kann, der nicht speziell zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet wurde. Insbesondere kann die Kommunikation (im Sinne von Signal- oder Datenkommunikation) zwischen Vorrichtungen, die zum Ermitteln der Bewegungs- und/oder Positionsdaten eingesetzt werden (z. B. Sensoren) und Vorrichtungen, die zum Erzeugen des Fahrbefehls eingesetzt werden (Datenverarbeitungseinrichtungen, z. B. Computer) dann ausschließlich am Straßenfertiger erfolgen, und es ist aus Sicht des Verfahrens keine aktive Kommunikation zwischen dem Beschicker und dem Straßenfertiger notwendig.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Schritte S2 und S3 ausschließlich am Beschicker erfolgen. Das Verfahren umfasst in dieser Variante somit ein zusätzliches Übermitteln von Fahrbefehlen vom Beschicker zum Straßenfertiger. Diese Ausführung des erfindungsgemäßen Arbeitszuges hat wiederum den Vorteil, dass die erforderlichen Anpassungsmaßnahmen am Straßenfertiger im Vergleich zu einem herkömmlichen Straßenfertiger vergleichsweise gering und damit preiswert ausfallen.
Schließlich ist es auch möglich und von der Erfindung mit umfasst, dass der Schritt S3 am Beschicker erfolgt und der Schritt S3 am Straßenfertiger. Somit umfasst das Verfahren dann ein Übermitteln von Bewegungs- und/oder Positionsdaten vom Beschicker zum Straßenfertiger. Für die beiden zuletzt genannten Alternativen ist zumindest eine (wenigstens unidirektionale) Signal- oder Datenkommunikation zwischen Beschicker und Straßenfertiger von Nöten, bevorzugt ist eine Kommunikationsverbindung, die eine Kommunikation in beide Richtungen zwischen Straßenfertiger und Beschicker erlaubt (bidirektionale Kommunikation). Ein Vorteil besteht dann darin, dass eine solche Kommunikationsverbindung zwischen Beschicker und Straßenfertiger auch zusätzlich dazu genutzt werden kann, einen manuellen Steuerbefehl vom Fahrer des Beschickers an den Straßenfertiger abzusetzen, beispielsweise falls während des Arbeitsbetriebes ein Problem auftaucht oder der Arbeitsbetrieb unterbrochen werden muss. So könnte beispielsweise ein Notstoppsignal vom Beschicker auch gleich auf den Straßenfertiger übertragen werden, so dass auch dieser gleichzeitig die Notstoppfunktion ausführt. Auf diese Weise behält der Fahrer des Beschickers eine größere Kontrolle über den gesamten Arbeitszug.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Rückkopplung der Steuerung des Straßenfertigers auf den Beschicker in der Weise, dass am Beschicker beispielsweise ein Warnhinweis angezeigt oder eine automatische Steuerungskorrektur ausgeführt wird, wenn der Abstand zwischen dem Beschicker und dem Straßenfertiger außerhalb eines Pufferintervalls liegt. Bei dem Pufferintervall handelt es sich dabei bevorzugt um das bereits zuvor genannte Pufferintervall, das sich durch die relativen Positionen des Förderbands des Beschickers und des Bunkers des Straßenfertigers ergibt, oder um ein in diesem Intervall liegendes inneres Pufferintervall. Der genannte Warnhinweis hat den Zweck, dem Fahrer des Beschickers anzuzeigen, dass er den Abstand zwischen Beschicker und Fertiger möglichst zeitnah anpassen muss, um eine reibungsfreie weitere Durchführung des Einbauverfahrens zu gewährleisten. Die alternative Ausführung einer automatischen Steuerungskorrektur nimmt dem Fahrer des Beschickers diese Aufgabe ab und führt die notwendige Korrektur am Kurs des Beschickers bzw. der Geschwindigkeit des Beschickers selbst durch. Insbesondere handelt es sich dabei bei der ausgeführten Steuerungskorrektur um eine einmalige Korrektur, die nur einzelne Bewegungsvariablen des Beschickers betrifft, beispielsweise eine Beschleunigung, ein Bremsmanöver, oder eine geringe Anpassung des Lenkwinkels. Idealerweise übernimmt nach einmaliger Korrektur wieder der Fahrer des Beschickers dessen Steuerung, damit der Arbeitszug insgesamt nicht außer Kontrolle gerät. Die Steuerungskorrektur besitzt dann also lediglich eine Assistenzfunktion.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Schritt S4 das selbsttätige Fahren des Straßenfertigers mit Hilfe der Fahrbefehle abhängig von einem hierarchischen Sicherheitssystem erfolgt, das ein Überschalten der Fahrbefehle durch manuell ausgelöste Befehle erlaubt. Insbesondere handelt es sich bei solchen manuell ausgelösten Befehlen um Haltebefehle. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass stets eine manuelle Überschaltung der automatischen Fahrbefehle möglich ist. Selbst wenn der Straßenfertiger weitgehend autonom fährt, kann auf diese Weise dafür Sorge getragen werden, dass in Notfällen stets noch ein manuelles Eingreifen möglich ist, und insbesondere ein Nothalt des Straßenfertigers bewirkt werden kann.
Abgesehen von dem beschriebenen Verfahren gelingt die Lösung der Aufgabe auch mit einem Arbeitszug, der einen selbstfahrenden Straßenfertiger und einen selbstfahrenden Beschicker umfasst, wobei im Arbeitsbetrieb der Beschicker in Arbeitsrichtung vor dem Straßenfertiger fährt. Der Straßenfertiger weist hierbei eine Fertigersteuereinrichtung auf, die zur selbsttätigen Steuerung des Fahrbetriebes des Straßenfertigers ausgebildet ist. Der Beschicker oder der Straßenfertiger umfasst eine Sensoreinrichtung zur Erzeugung von Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers, und der Beschicker oder der Straßenfertiger umfasst eine Datenverarbeitungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, unter Berücksichtigung der Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers Fahrbefehle für Fertigersteuereinrichtung zu erzeugen. Wesentlich für die erfindungsgemäße Ausbildung des Arbeitszuges ist, dass er in der Lage ist, die Positionen und/oder Bewegungen des Beschickers zur erfassen und davon ausgehend Steuerbefehle für den Straßenfertiger zu erzeugen, die am Straßenfertiger selbsttätig umgesetzt werden. Im Gegensatz zum Stand der wird daher kein separater Fahrer für den Straßenfertiger mehr benötigt und ein gleichzeitig wird ein gleichmäßigere Arbeitsbetriebes des Straßenfertigers innerhalb des Arbeitszuges ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Sensoreinrichtung konkret eine Abstandssensoreinrichtung zur Messung eines Abstands zwischen Straßenfertiger und Beschicker. Die Arbeitsweise der Abstandssensoreinrichtung kann hierbei grundsätzlich auf ganz unterschiedlichen Sensortechnologien beruhen, beispielsweise kann eine Abstandsmessung mit Laser, Radar, Lidar oder Kameras erfolgen. Zur Messung des Abstands kann die Abstandssensoreinrichtung auch Soft- oder Firmware zur Vorverarbeitung der erzeugten Sensordaten umfassen, beispielsweise im Fall von Smart Cameras. Der Abstand zwischen Straßenfertiger und Beschicker kann zwischen der Abstandssensoreinrichtung (bzw. einem Sensor der Abstandssensoreinrichtung) und einem Referenzpunkt am jeweils anderen Fahrzeug gemessen werden. Falls beispielsweise die Abstandssensoreinrichtung am Straßenfertiger angebracht ist, kann der Abstand zwischen dem Abstandssensor am Straßenfertiger und einem Referenzpunkt am Beschicker gemessen bzw. bestimmt werden. Die Abstandssensoreinrichtung kann hierbei beispielsweise aus einem einzelnen Abstandssensor (Sensor) bestehen, bevorzugt besteht sie jedoch aus mehreren Sensoren, die unabhängig voneinander oder im Verbund arbeiten können. Hierdurch kann einerseits eine genauere Messung erfolgen, zusätzlich lässt sich eine redundante Abdeckung erreichen, so dass bei einer Störung oder Verdeckung einzelner Sensoren immer noch eine zuverlässige Abstandsmessung sichergestellt werden kann. Dabei ist es sowohl denkbar, dass mehrere Sensoren jeweils den Abstand zu einem einzelnen Referenzpunkt messen, als auch dass jeder Sensor den Abstand zu einem unterschiedlichen, ihm zugeordneten Referenzpunkt misst, so dass unterschiedliche Sensoren auch auf unterschiedliche Referenzpunkte gerichtet sind. Es können einerseits mehrere gleichartige Sensoren zum Einsatz kommen, andererseits ist es ebenso möglich verschiedene Sensoren mit unterschiedlicher Technologie einzusetzen, um ein größeres Spektrum abzudecken und eine höhere Abtastsicherheit zu erreichen. Bevorzugt ist dann mindestens eine Datenverarbeitungseinrichtung umfasst, die in der Weise ausgebildet ist, dass sie eine Fusion der Sensordaten durchführt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Sensoreinrichtung eine Positionssensoreinrichtung, die zur Bestimmung der Position des Beschickers bzw. des Straßenfertigers ausgebildet ist, wobei die Positionssensoreinrichtung insbesondere Mittel zur Bestimmung der Position des Beschickers bzw. des Straßenfertigers relativ zu dem jeweils anderen Fahrzeug umfasst und/oder Mittel zur Bestimmung des Beschickers bzw. des Straßenfertigers relativ zu einem externen Bezugspunkt oder Bezugssystem, beispielsweise einer Totalstation oder einem Satellitennavigationssystem, umfasst. Prinzipiell unterscheidet sich eine Positionssensoreinrichtung von einer Abstandssensoreinrichtung darin, dass sie als Sensordaten nicht einen (eindimensionalen) Abstand zwischen zwei Punkten, sondern zwei-, drei- oder höherdimensionale Positionsdaten von Punkten (beispielsweise einzelne Referenzpunkte) oder Objekten (beispielsweise der Beschicker) in einem Bezugssystem liefert. Ebenfalls umfasst sind hierbei solche Daten, die sich auf die Orientierung von Objekten beziehen. Hierzu kann jedoch auch eine Abstandssensoreinrichtung eingesetzt werden, wenn zusätzlich ein Verfahren zur Inbeziehungsetzung der jeweiligen Abstände (beispielsweise über eine Triangulierung) eingesetzt wird. Zur Bestimmung der Position von Beschicker und Straßenfertiger relativ zueinander können daher grundsätzlich dieselben Sensortechnologien eingesetzt werden wie vorstehend in Hinblick auf die Abstandssensoreinrichtung erwähnt. Zur Bestimmung der Position des Beschickers bzw. Straßenfertigers relativ zu einem externen Bezugspunkt oder Bezugssystem kommen auch andere Sensortechnologien in Betracht, beispielsweise Satellitennavigation (etwa GPS oder Galileo) oder eine Positionsbestimmung mit Hilfe einer extern auf der Baustelle aufgestellten Totalstation (Tachymeter).
Je nach konkreter Ausbildung des erfindungsgemäßen Arbeitszuges kann es erforderlich sein, dass der Beschicker und der Straßenfertiger in einer Kommunikationsverbindung stehen, beispielsweise zur Übermittlung von Fahrbefehlen. Auch wenn hierzu grundsätzlich auch auf beispielsweise Kabelverbindungen zurückgegriffen werden kann, ist es vorteilhaft, wenn der Arbeitszug wenigstens eine Kommunikationseinrichtung mit einem Sender für berührungslose Kommunikation am Beschicker und einem zu dem Sender kompatiblen Empfänger am Straßenfertiger umfasst, wobei insbesondere der Sender dazu ausgebildet ist, die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers oder die Fahrbefehle an den Empfänger zu übermitteln. Bevorzugt ist diese Kommunikationseinrichtung dabei so ausgebildet, dass eine bidirektionale Kommunikation zwischen Straßenfertiger und Beschicker möglich ist. Auf diese Weise wird es einerseits möglich, dass auf beiden Fahrzeugen ermittelte Daten, insbesondere Bewegungs- und/oder Positionsdaten, nach Bedarf zwischen Steuereinrichtungen (z. B. der Fertigersteuereinrichtung) und/oder Datenverarbeitungseinrichtungen auf verschiedenen Fahrzeugen des Arbeitszuges ausgetauscht werden. Auf diese Weise kann eine größere Flexibilität bei der Anordnung der Sensoren der Sensoreinrichtung an den beiden Fahrzeugen erzielt werden. Zudem kann über eine solche bidirektionale Kommunikationsverbindung eine Rückkopplung der Steuerung des Straßenfertigers auf den Beschicker, wie vorstehend beschrieben, erfolgen. Zur berührungslosen Kommunikation können hierbei unterschiedliche Kommunikationstechnologien zum Einsatz kommen, wobei die Kommunikation sowohl verbindungslos (z. B. über Funksender/-empfänger) als auch über eine Kommunikationsverbindung (z. B. über Wireless LAN) erfolgen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Straßenfertiger wenigstens einen Seitenbedienstand, der seinerseits einen Notschalter und/oder einen Abstandsmonitor zur Anzeige des Abstands zwischen dem Straßenfertiger und dem Beschicker umfasst, wobei insbesondere der Notschalter zum Erzeugen eines Haltebefehls ausgebildet ist, der den Fahrbefehlen zur selbsttätigen Steuerung des Straßenfertigers hierarchisch übergeordnet ist. Typischerweise ist der Seitenbedienstand an der Einbaubohle des Straßenfertigers angeordnet. Der Zweck des Seitenbedienstands ist es, dass ein neben dem Straßenfertiger gehender Bauarbeiter, der den Einbaubetrieb überwacht, gleichzeitig den Abstand zwischen dem Straßenfertiger und dem Beschicker im Blick haben kann und in Notfällen einen Nothalt über den Notschalter auslösen kann. Dabei kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass sich diese Notabschaltung gleichzeitig auch auf den Beschicker erstreckt, beispielsweise über eine geeignete Kommunikationsleitung, so dass dann der gesamte Arbeitszug stillgelegt ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Straßenfertiger fahrstandslos ausgebildet. Auf diese Weise wird der Straßenfertiger insgesamt vereinfacht und lässt sich damit auch kostengünstiger herstellen. Um eine höhere Flexibilität beim Einsatz des Straßenfertigers zu ermöglichen ist es denkbar, dass der fahrstandslose Straßenfertiger so ausgebildet ist, bei Bedarf mit einem Fahrstand nachgerüstet werden kann. In diesem Fall sind die entsprechenden Anschlüsse für im Fahrstand vorhandene Geräte und Bedienelemente bereits am Straßenfertiger vorgesehen. Alternativ ist es auch möglich, den Straßenfertiger mit einem austausch- bzw. abnehmbaren Fahrstand zu versehen, so dass der Straßenfertiger je nach Bedarf entweder fahrstandslos oder aber auch mit Fahrstand betrieben werden kann. Der Fahrstand ist in diesem Fall nur noch ein Zusatzmodul für den Straßenfertiger. Diese Variante bietet die größtmögliche Flexibilität für den Einsatz des Straßenfertigers.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Arbeitszug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe gelingt weiterhin durch einen Straßenfertiger, der zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Arbeitszug ausgebildet ist. Besonderheiten dieses erfindungsgemäßen Straßenfertigers liegen insbesondere in der Fertigersteuereinrichtung und ihrer Eignung, Fahrbefehle zu empfangen und am Straßenfertiger umzusetzen, um einen selbsttätigen Betrieb des Straßenfertigers ohne Notwendigkeit eines separaten Fahrers zu ermöglichen. Der Straßenfertiger wird in Bezug auf seine Fahrbewegungen somit in nicht unerheblichem Maße durch den vorausfahrenden Beschicker gesteuert und ist mit diesem über eine „virtuelle” Deichsel verbunden.
Auch gelingt die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe mit einem Beschicker der zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Arbeitszug ausgebildet ist. Ein solcher speziell für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Arbeitszug vorgesehener Beschicker zeichnet sich durch eine vorstehend beschriebene Sensoreinrichtung am Beschicker zur Erzeugung von Bewegungs- und/oder Positionsdaten desselben und/oder eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Erzeugung von Fahrbefehlen für den Straßenfertiger aufgrund von Positions- und/oder Bewegungsdaten des Beschickers sowie eine Einrichtung zur Kommunikation mit dem Straßenfertiger zur Übermittlung von Bewegungs- und/oder Positionsdaten und/oder Fahrbefehlen aus.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:
1: eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Arbeitszug;
2: eine Seitenansicht auf eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arbeitszuges;
3: eine Seitenansicht auf eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Arbeitszuges;
4: ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens;
5: ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens mit alternativen Verfahrensschritten;
6: ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zusätzlichen Verfahrensschritten;
7: ein Schema der Erzeugung eines automatischen Steuerbefehls;
8: ein Schema der Erzeugung eines automatischen Steuerbefehls mit Rückkopplung;
9a bis 9c: eine schematische Draufsicht eines Arbeitszugs im Arbeitsbetrieb;
10a bis 10c: eine schematische Draufsicht eines Arbeitszugs im Arbeitsbetrieb, mit variierendem Abstand zwischen den Fahrzeugen.
Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen angegeben, wobei nicht jedes sich in den Figuren wiederholende Bauteil durchgehend separat bezeichnet sein muss.
Die 1 bis 3 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Arbeitszuges 1 zur Schwarzdeckenfertigung, der ein Beschicker 2 und einen Straßenfertiger 3 umfasst. Im Arbeitsbetrieb fährt der Beschicker 2 in Arbeitsrichtung a voran, und wird wiederholt von einem Kipplaster (nicht abgebildet) mit Einbaumaterial beliefert. Der Kipplaster fährt dabei beispielsweise rückwärts an den Beschicker 2 heran, entkuppelt, und wird von dem Beschicker 2 geschoben, während er das Einbaumaterial in den Aufnahmebehälter 7 des Beschickers 2 entleert. Sobald der Kipplaster vollständig entladen ist, entfernt er sich wieder von dem Beschicker.
Das Einbaumaterial speichert der Beschicker 2 im Bunker 5 zwischen und gibt es über ein Förderband 6 an den Straßenfertiger 3 ab und beliefert oder beschickt somit den Straßenfertiger mit Einbaumaterial. Zur Steuerung des Beschickers 2 umfasst dieser einen Fahrstand 4 für einen Maschinenführer mit einer Steuerkonsole 8 zur Eingabe der Steuerung bzw. Lenkung des Beschickers 2. Weiterhin verfügt der Beschicker 2 über eine zentrale Beschickersteuereinheit 9, in der die vom Maschinenführer eingegebenen Fahrbefehle und andere Steuerbefehle verarbeitet und an einzelne steuerbare Elemente des Beschickers weitergegeben werden.
Der Straßenfertiger 3 folgt dem Beschicker 2. Dabei zieht er die Einbaubohle 13 hinter sich her, die beispielsweise schwimmend auf dem Fahrbahnbelag aufliegt. Um nun einen möglichst gleichmäßigen Einbau zu ermöglichen, sollte die Einbaubohle 13 dabei mit im Wesentlichen gleichmäßiger Geschwindigkeit vom Straßenfertiger 3 gezogen werden. Hält der Straßenfertiger 3 an oder variiert er seine Geschwindigkeit zu stark, kann es zu Unregelmäßigkeiten im Fahrbahnbelag kommen, weil beispielsweise die Bohle 13 einsinkt. Um die Bohle 13 kontinuierlich mit Einbaumaterial versorgen zu können verfügt der Straßenfertiger 3 über einen Bunker 14, in dem das vom Beschicker 2 angelieferte Einbaumaterial zwischengespeichert werden kann.
Beide Fahrzeuge 2 und 3 weisen jeweils einen eigenen Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) zur Erzeugung der für den Betrieb erforderlichen Antriebsenergie auf.
Der Straßenfertiger 3 fährt im Einbaubetrieb mit einem Abstand d hinter dem Beschicker 2 in Arbeitsrichtung a, wobei der Abstand d innerhalb eines Intervalls i liegen soll. Dieses Intervall i, auch als Pufferbereich bezeichnet, ergibt sich dadurch, dass sich das Ende des Förderbandes 6 des Beschickers 2 stets über den Bunker 14 des Straßenfertigers 3 befinden sollte, um das Einbaumaterial vollständig in den Bunker 14 des Straßenfertigers 3 überladen zu können. Wird der Abstand d zu groß, fährt der Straßenfertiger 3 hinter dem Förderband 6 und kann nicht beschickt werden. Wird der Abstand d zu klein, liegt der Bunker 14 vollständig unterhalb des Förderbandes 6 und es kann ebenfalls keine Beschickung in den Bunker 14 erfolgen. Zudem besteht bei zu geringem Abstand d die Gefahr einer Kollision der beiden Fahrzeuge 2, 3. Beim in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es nun vorgesehen, dass der Straßenfertiger 3 selbsttätig hinter dem Beschicker 2 hinterher fährt. Die Fahrbefehle des Straßenfertigers werden dabei nicht durch einen Fahrer am Straßenfertiger vorgegeben, sondern automatisch generiert und umgesetzt, wie nachstehend noch weiter beschrieben werden wird. Dies erfolgt insbesondere mit Hilfe der Einrichtungen „Sensoreinrichtung 15”, Datenverarbeitungseinrichtung 10” und „Fertigersteuereinrichtung 16”.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform wird der Abstand d mit Hilfe der Abstandssensoreinrichtung 15 überwacht, die im gezeigten Beispiel am Straßenfertiger 3 angebracht ist. Genauer gesagt ist die Abstandssensoreinrichtung 15 auf Höhe der Fahrwerke am vorderen Ende des Straßenfertigers 3 angebracht und misst den Abstand zwischen der Sensoreinrichtung 15 und einem Referenzpunkt am Beschicker 2, vorliegenden beispielsweise dem Fahrwerk des Beschickers 2. Mit der Abstandssensoreinrichtung 15 ermittelt der Arbeitszug 1 bzw. konkret der Straßenfertiger 3 somit die Relativposition des Beschickers 2 zu sich selbst. Die von der Abstandssensoreinrichtung 15 erzeugten Sensordaten werden in der Datenverarbeitungseinrichtung 10 verarbeitet und in einen Fahrbefehl für die Fertigersteuereinrichtung 16 umgewandelt. Die Fertigersteuereinrichtung 16 sorgt anschließend dafür, dass der Straßenfertiger 3 diesen Fahrbefehl selbsttätig umsetzt, so dass der Abstand d bzw. die Ausrichtung von Beschicker 2 und Straßenfertiger 3 zueinander korrigiert werden. Der Fahrbefehl bzw. die Fahrbefehle sind somit darauf gerichtet, dass der Abstand d zwischen dem Beschicker 2 und dem Straßenfertiger 3 somit innerhalb eines festgelegten zulässigen Abstandsbereiches liegt. Die Datenverarbeitungseinrichtung 10 und die Fertigersteuereinrichtung 16 sind somit dazu eingerichtet, den Straßenfertiger 3 derart zu steuern, dass er dem Beschicker 2 im Arbeitsbetrieb möglichst gleichmäßig mit einem Abstand innerhalb des zulässigen Abstandsintervalls hinterher fährt.
Zur Erhöhung der Sicherheit verfügt der Straßenfertiger 3 an der Einbaubohle 13 ferner über einen Seitenbedienstand 32, der ein Abstandsmonitor 34 und/oder einen Notschalter 33 umfasst. Mit Hilfe des Notschalters kann die automatische Steuerung des Straßenfertigers überschattet werden und so ein Nothalt des Straßenfertigers ausgelöst werden. Dies kann erforderlich sein, wenn eine Situation eintritt, die eine Gefahr für den Arbeitsbetrieb oder die Sicherheit der auf der Baustelle arbeitenden Personen darstellt, jedoch von der Sensoreinrichtung des Straßenfertigers nicht richtig erkannt werden kann.
In einer nicht dargestellten Alternative zu 1 ist es ferner möglich, die Sensoreinrichtung 15 und/oder die Datenverarbeitungseinrichtung 10 am Beschicker 2 anzubringen, wobei der Sensoreinrichtung 10 dann vom Beschicker 2 aus beispielsweise dem Abstand zum Straßenfertiger 3 ermittelt und überwacht.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die gesamte für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Verarbeitungskette (Erzeugung von Sensordaten, Verarbeitung der Sensordaten zu einem Steuerbefehl, Umsetzung des Steuerbefehls) am Straßenfertiger 3 selbst angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass ein einzelner spezialisierter Straßenfertiger 3 mit einer größeren Bandbreite an unterschiedlichen, auch konventionellen, Beschickern eingesetzt werden kann, und an den Beschickern 2 nur geringe oder gar keine Nachrüstungen notwendig sind, um sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet zu machen.
Die in 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 gezeigten dahingehend, dass die Abstandssensoreinrichtung 15 erhöht an der Oberseite des Straßenfertigers 3 angeordnet wurde, in Längserstreckung betrachtet ungefähr gleichauf mit der hinteren Begrenzung des Bunkers 14. Das Ende des Förderbandes 6 bildet dabei den Referenzpunkt für die Abstandsmessung am Straßenfertiger 3. Der gemessene Abstand d ist nun nicht mehr der Abstand zwischen dem Vorderende des Straßenfertigers 3 und dem Fahrwerk des Beschickers 2, sondern entspricht im Wesentlichen dem Abstand zwischen der hinteren Begrenzung des Bunkers 14 und dem Ende des Förderbandes 6. Die Größe des Intervalls i bleibt hierbei unverändert, da dieses von den Abmessungen des Bunkers 14 abhängt, die in beiden Ausführungsformen gleich sind. Diese Ausführungsform weist somit beispielsweise einen Haltemast am Straßenfertiger 3 auf, um die Sensoreinrichtung erhöht anordnen zu können.
3 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Arbeitszuges 1, bei dem auf ein breiteres Spektrum an Sensorik zurückgegriffen wird. Es ist weiterhin ein Abstandssensor 15 an der Vorderseite des Straßenfertigers 3 umfasst. Zusätzlich sind jedoch eine Positionssensoreinrichtung 18 am Straßenfertiger sowie eine Positionssensoreinrichtung 12 am Beschicker vorgesehen. Diese Positionssensoreinrichtungen 12, 18 arbeiten im konkreten Fall auf Satellitennavigationsbasis und sind dazu geeignet, die Positionen der Baumaschine 2, 3 bis auf wenige Zentimeter genau festzustellen. Zusätzlich ist eine Kommunikationseinrichtung am Arbeitszug 1 vorgesehen, die einen Sender/Empfänger 11 am Beschicker und einen Sender/Empfänger 17 am Straßenfertiger aufweist. Beide Sender/Empfänger 11, 17 kommunizieren berührungslos über eine bidirektionale Kommunikationsverbindung 19 miteinander und tauschen unter anderem mit den Positionssensoreinrichtungen 12, 18 ermittelte Positionsdaten zwischen Beschicker 2 und Straßenfertiger 3 aus. In diesem Beispiel ist die Datenverarbeitungseinrichtung 10 zur Verarbeitung der Sensordaten und Erzeugung der Fahrbefehle am Beschicker 2 angeordnet. Nachdem sowohl auf die Sensordaten der Positionssensoreinrichtungen 12, 18 sowie auf die des Abstandssensors 15 zurückgegriffen werden, findet vor dem Erzeugen der Fahrbefehle in der Datenverarbeitungseinrichtung 10 eine Sensordatenfusion bzw. einen Positionsabgleich statt. Die erzeugten Fahrbefehle werden ebenfalls über die Kommunikationsverbindung 19 an den Straßenfertiger gesandt und dort mit Hilfe der Fertigersteuereinrichtung 16 zur Fahrsteuerung des Straßenfertigers 3 umgesetzt. Durch den Rückgriff auf unterschiedliche, insbesondere auf unterschiedlichen Messprinzipien basierende, Sensortechnologien kann die automatische Steuerung des Straßenfertigers 3 besonders robust und ausfallsicher gestaltet werden.
In den 4 bis 6 sind zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung Ablaufschemata des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In 4 ist hierbei der grundsätzliche Verfahrensablauf festgehalten. Im Schritt S1 erfolgt das Fahren des Beschickers durch einen Maschinenführer. Obwohl dies kontinuierlich erfolgt, werden in einem Schritt S2 zeitgleich, aber dennoch mit einer durch die Erzeugung und Verarbeitung der Sensordaten bedingten Verzögerung, die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers ermittelt. Diese Verzögerung beträgt hierbei im Normalfall jedoch lediglich wenige Nano- oder Millisekunden und ist praktisch vernachlässigbar. In Schritt S3 werden die in Schritt S2 ermittelten Daten weiter verarbeitet und unter deren Berücksichtigung ein Fahrbefehl zur automatischen Fahrbedienung des Straßenfertigers erzeugt. Der Fahrbefehl kann Richtungs- bzw. Lenk-, Beschleunigungs- und/oder Geschwindigkeitsinformationen enthalten. Dieser Befehl wird schließlich im Schritt S4 selbsttätig auf dem Straßenfertiger umgesetzt, es erfolgt also ein selbsttätiges Fahren des Straßenfertigers mit Hilfe der Fahrbefehle. Der Beschicker wird hierbei kontinuierlich weiter durch den Maschinenführer gefahren, so dass immer neue Bewegungs- und/oder Positionsdaten erzeugt werden und daraus immer neue Fahrbefehle erzeugt und umgesetzt werden. Die Schritte S1 bis S4 werden also permanent durchlaufen, wobei insbesondere eine zeitliche Taktung zugrunde gelegt werden kann. Dies bedeutet insbesondere für die Schritte S2 bis S4, dass diese in festen zeitlichen Abständen durchgeführt werden.
Die 5 und 6 zeigen Ablaufschemata für bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens. In 5 sind unterschiedliche Alternativen für den Schritt S2 dargestellt, die auch kombiniert werden können. Die Bewegungs- und/oder Positionsdaten können einmal gemäß Schritt S2a dadurch ermittelt werden, dass Steuerbefehle für den Beschicker direkt aus einem Steuerungssystem des Beschickers abgegriffen werden. So können beispielsweise Lenkwinkel, Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Beschickers aus dem Steuerungssystem des Beschickers 2 ausgelesen werden, so dass diese Daten später Eingang in den Fahrbefehl für den Fertiger finden können. Alternativ oder zusätzlich können gemäß Schritt S2b Sensordaten für Position, Orientierung und/oder Geschwindigkeit des Beschickers relativ zu dem Straßenfertiger ermittelt werden. Die Schritte S2a und S2b haben hierbei den Vorteil, dass sich in beiden Fällen der Straßenfertiger direkt am Beschicker orientieren kann, ohne dass ein Rückgriff auf externe Aufbauten oder Systeme notwendig ist. Falls sich die Datenermittlung auf die Schritte S2a und S2b beschränkt, bilden Fertiger und Beschicker somit eine autarke Einheit. Jedoch bringt es auch Vorteile mit sich, gemäß Schritt S2c Sensordaten für Position, Orientierung und/oder Geschwindigkeit des Beschickers relativ zu einem externen Bezugssystem zu erzeugen und diese in die Berechnung der Fahrbefehle mit einzubeziehen. Bei ausreichender Genauigkeit kann es in Verbindung mit dem Einsatz eines Positionsermittlungssystems auf dem Straßenfertiger auf diese Weise einfacher sein, die Fahrbefehle so auszubilden, dass der Straßenfertiger auch exakt der Fahrspur des Beschickers folgt, weil ein Satz von globalen Positionsdaten angelegt werden kann. Zudem erfordern Systeme, die typischerweise zur Ermittlung von Sensordaten in einem externen Bezugssystem eingesetzt werden, wie beispielsweise satellitengestützte Positionsbestimmungssysteme häufig nur eine Empfänger, wie beispielsweise einen GPS-Empfänger, weil der größte Teil des Sensorsystems nicht am Fahrzeug selbst angebracht werden muss. Somit kann die am Straßenfertiger notwendige Sensorik deutlich reduziert werden, womit auch die Herstellung des Straßenfertigers günstiger wird. Die höchste Flexibilität und Genauigkeit des Verfahrens kann durch eine Kombination aller drei Methoden erreicht werden, wobei somit natürlich auch die Kosten für die benötigte Sensorik steigen und das Verfahren insgesamt komplexer wird.
In dem in 6 gezeigten Ablaufdiagramm ist der Schritt S3 in die Schritte S3.1 bis S3.3 aufgeschlüsselt. Die Darstellung verdeutlicht ein zugrundeliegendes Regelungssystem, wobei in Schritt S3.1 Sollwerte für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers aus den Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Beschickers erzeugt werden. In Schritt S3.2 werden dann Istwerte für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers bestimmt, was beispielsweise mit Hilfe von auf dem Straßenfertiger angebrachter Sensorik erfolgen kann. Schließlich wird in Schritt S3.3 ein Steuerbefehl zur automatischen Steuerung des Straßenfertigers unter Berücksichtigung der Sollwerte und der Istwerte für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers erzeugt.
Dieses Vorgehen ist in anderer Weise noch einmal in 7 dargestellt. Aus den Bewegungs- und/oder Positionsdaten 30 des Beschickers (insbesondere aus den Istwerten dieser Bewegungs- und/oder Positionsdaten), werden die Sollwerte 29 der Bewegungs- und/oder Positionsdaten für der Fertiger erzeugt, woraus gemeinsam mit den Istwerten 28 der Bewegungs- und/oder Positionsdaten für den Fertiger der Fahrbefehl 31 für den Fertiger erzeugt wird. Nachdem das Ausführen dieses Fahrbefehls sich wieder auf die Istwerte 28 des Fertigers auswirkt (durch den gestrichelten Pfeil angedeutet), entsteht ein Regelkreis für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten 28 des Fertigers, wobei der Beschicker über die aus seinen Bewegungs- und/oder Positionsdaten 30 erzeugten Sollwerte 29 für den Straßenfertiger als Störungsquelle auftritt.
8 erweitert das in 7 dargestellte Verfahren um eine Rückkopplung auf den Beschicker. In kritischen Situationen kann es von Vorteil sein, dass neben der Erzeugung eines Fahrbefehls 31 für den Fertiger auch ein Steuerungskorrekturbefehl 35 für den Beschicker erzeugt wird, der anschließend auf dem Beschicker automatisch ausgeführt werden kann. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn wie vorstehend näher beschrieben der Abstand d zwischen Fertiger und Beschicker sich nicht mehr allein durch eine automatische Steuerung des Straßenfertigers innerhalb des Intervalls i halten lässt. In diesem Fall wird aus den Istwerten 30 des Beschickers und den Istwerten 28 des Straßenfertigers ein Steuerungskorrekturbefehl 35 für den Beschicker erzeugt, der anschließend auf dem Beschicker ausgeführt wird. Auf diese Weise ergeben sich zwei zueinander in Beziehung stehende Regelkreise, wie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist.
In den verbleibenden 9a bis 10c ist der Arbeitszug bei der kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in zwei Alternativen aus einer schematischen Vogelperspektive dargestellt. In 9a folgen der Beschicker 2 und der Straßenfertiger 3 einer geraden Fahrspur. Der Beschicker 2 fährt mit der Geschwindigkeit v1 voraus, der Straßenfertiger 3 folgt mit der Geschwindigkeit v2 in Abstand d. Im gezeigten Beispiel sind v1 und v2 gleich groß, der Straßenfertiger 3 folgt also dem Beschicker 2 in gleichbleibendem Abstand. 9b zeigt einen späteren Zeitpunkt im Arbeitsbetrieb. Der Straßenfertiger 3 hat nun die Position erreicht, die der Beschicker 2 zu dem in 9a dargestellten Zeitpunkt eingenommen hatte. Auch seine Ausrichtung (Orientierung) entspricht der Ausrichtung des Beschickers 2 zu dem in 9a dargestellten Zeitpunkt. Der Beschicker 2 ist zwischenzeitlich vorausgefahren und biegt in eine Rechtskurve ein. Der Abstand d zwischen beiden Fahrzeugen 2, 3 ist gleich geblieben, entspricht also dem Abstand d zu dem in 9a dargestellten Zeitpunkt. In 9c ist der Arbeitsbetrieb noch weiter fortgeschritten. Der Straßenfertiger 3 ist nun ebenfalls in die Kurve eingebogen. Er nimmt exakt die Position ein, die der Beschicker 2 zu dem in 9b dargestellten Zeitpunkt eingenommen hatte, auch die Ausrichtung stimmt überein. Es ist zu erkennen, dass er sich exakt in der Fahrspur des Beschickers 2. Der Abstand d bleibt weiterhin gleich, während sich Straßenfertiger 3 und Beschicker 2 mit der Geschwindigkeit v1 = v2 bewegen, die mit den Geschwindigkeiten zu den in den 9a und 9b dargestellten Zeitpunkten übereinstimmt. Die 9a bis 9c zeigen hiermit einen idealen Ablauf des Verfahrens, bei dem weder Straßenfertiger 3 noch Beschicker 2 ihre Geschwindigkeit variieren müssen, so dass beide Fahrzeuge 2, 3 mit stets gleichbleibender Geschwindigkeit der Fahrspur folgen. Der Abstand d bleibt daher im Wesentlichen konstant.
Ein alternativer Ablauf des Arbeitsbetriebs für den Arbeitszug unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den 10a bis 10c gezeigt. Der Zustand des Arbeitszuges in 10a entspricht dabei exakt dem Zustand des Arbeitszuges in 9a. Jedoch lässt sich im Vergleich von 10b zu 9b erkennen, dass in diesem Fall der Beschicker 2 bei der Einfahrt in die Kurve abbremst. Da der Straßenfertiger 3 mit gleichbleibender Geschwindigkeit v2 weiterfährt, verringert sich somit der Abstand d zwischen beiden Fahrzeugen. Der Abstand d liegt jedoch noch immer innerhalb des Pufferintervalls i. Wie in 10c zu sehen, beschleunigt der Beschicker 2 im Ausgleich bei der Ausfahrt aus der Kurve, so dass er zwischenzeitlich schneller fährt als der Straßenfertiger. Der Abstand d vergrößert sich somit wieder, so dass der Abstand d schließlich grob wieder jenem zu dem in 10a dargestellten Zeitpunkt entspricht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011018469 A1 [0002]
EP 15169636 A2 [0004]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Arbeitszuges (1) mit einem selbstfahrenden Straßenfertiger (3) und einem dem Straßenfertiger (3) vorausfahrenden selbstfahrenden Beschicker (2), umfassend die Schritte: S1: Fahren des Beschickers (2) durch einen Maschinenführer; S2: Ermitteln von Bewegungs- und/oder Positionsdaten (30) des Beschickers (2); S3: Erzeugen von Fahrbefehlen (31) zur automatischen Fahrbedienung des Straßenfertigers (3) unter Berücksichtigung der Bewegungs- und/oder Positionsdaten (30) des Beschickers; S4: Selbsttätiges Fahren des Straßenfertigers (3) mit Hilfe der Fahrbefehle (30).
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte S1 bis S4 während des Arbeitsprozesses permanent, insbesondere zeitlich getaktet, durchlaufen werden.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt S2 wenigstens einen der folgenden Schritte umfasst: S2a: Abgreifen von Steuerbefehlen für den Beschicker (2) aus einem Steuerungssystem des Beschickers (2); S2b: Erzeugen von Sensordaten für Position und/oder Orientierung und/oder Geschwindigkeit des Beschickers (2) relativ zu dem Straßenfertiger (3); S2c: Erzeugen von Sensordaten für Position und/oder Orientierung und/oder Geschwindigkeit des Beschickers (2) relativ zu einem externen Bezugssystem.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt S3 die folgenden Schritte umfasst: S3.1: Erzeugen von Sollwerten (29) für Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers (3) aus den Bewegungs- und/oder Positionsdaten (30) des Beschickers (2); S3.2: Bestimmen von Istwerten (28) für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers (3); S3.3: Erzeugen eines Fahrbefehls (31) zur automatischen Fahrbedienung des Straßenfertigers (3) unter Berücksichtigung der Sollwerte (29) und der Istwerte (28) für die Bewegungs- und/oder Positionsdaten des Straßenfertigers.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt S3 Bewegungs- und/oder Positionsdaten (30) des Beschickers (2) aus zeitlich vorhergehenden Durchlaufen berücksichtigt werden.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt S3 der Fahrbefehl (31) so ausgebildet wird, dass der Abstand zwischen Beschicker (2) und Straßenfertiger (3) möglichst innerhalb eines Pufferintervalls gehalten wird, wobei insbesondere die Geschwindigkeit des Straßenfertigers (3) möglichst gleichmäßig gehalten wird, solange der Abstand zwischen Beschicker (2) und Straßenfertiger (3) innerhalb des Pufferintervalls liegt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt S3 der Fahrbefehl (31) so ausgebildet wird, dass der Straßenfertiger (3) der Fahrspur des Beschickers (2) folgt, also bei kontinuierlicher Durchführung schließlich mit einer durch Abstand und Geschwindigkeit bedingten Verzögerung die momentane Position des Beschickers einnimmt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte S2 und S3 am Straßenfertiger (3) erfolgen, oder die Schritte S2 und S3 am Beschicker (2) erfolgen und das Verfahren somit ein Übermitteln von Fahrbefehlen (31) vom Beschicker (2) zum Straßenfertiger (3) umfasst, oder der Schritt S2 am Beschicker (2) erfolgt und der Schritt S3 am Straßenfertiger (3) erfolgt und das Verfahren somit ein Übermitteln von Bewegungs- und/oder Positionsdaten (30) vom Beschicker (2) zum Straßenfertiger (3) umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückkopplung der Steuerung des Straßenfertigers (3) auf den Beschicker (2) in der Weise erfolgt, dass am Beschicker (2) ein Warnhinweis angezeigt und/oder eine automatische Steuerungskorrektur ausgeführt wird, wenn der Abstand zwischen Beschicker (2) und Straßenfertiger (3) außerhalb eines Pufferintervalls liegt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt S4 das selbsttätige Fahren des Straßenfertigers (3) mit Hilfe der Fahrbefehle (31) abhängig von einem hierarchischen Sicherheitssystem erfolgt, das ein Überschalten der Fahrbefehle (31) durch manuell ausgelöste Befehle, insbesondere Haltebefehle, erlaubt.
Arbeitszug (1), umfassend einen selbstfahrenden Straßenfertiger (3) und einen selbstfahrenden Beschicker (2), wobei im Arbeitsbetrieb der Beschicker (2) vor dem Straßenfertiger (3) fährt, dadurch gekennzeichnet, dass der Straßenfertiger (3) eine Fertigersteuereinrichtung (16) aufweist, die zur selbsttätigen Steuerung des Fahrbetriebs des Straßenfertigers (3) ausgebildet ist, dass der Beschicker (2) oder der Straßenfertiger (3) eine Sensoreinrichtung zur Erzeugung von Bewegungs- und/oder Positionsdaten (30) des Beschickers (2) umfasst, und dass der Beschicker (2) oder der Straßenfertiger (3) eine Datenverarbeitungseinrichtung (10) umfasst, die dazu ausgebildet ist, unter Berücksichtigung der Bewegungs- und/oder Positionsdaten (30) des Beschickers (2) Fahrbefehle (31) für die Fertigersteuereinrichtung (16) zu erzeugen.
Arbeitszug (1) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine Abstandssensoreinrichtung (15) zur Messung eines Abstands zwischen Straßenfertiger und Beschicker umfasst.
Arbeitszug (1) gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung eine Positionssensoreinrichtung (12, 18) umfasst, die zur Bestimmung der Position des Beschickers (2) bzw. des Straßenfertigers (3) ausgebildet ist, wobei die Positionssensoreinrichtung (12, 18) insbesondere Mittel zur Bestimmung der Position des Beschickers (2) bzw. des Straßenfertigers (3) relativ zu dem jeweils anderen Fahrzeug umfasst und/oder Mittel zur Bestimmung des Beschickers (2) bzw. des Straßenfertigers (3) relativ zu einem externen Bezugspunkt oder -system, beispielsweise einer Totalstation oder einem Satellitennavigationssystem, umfasst.
Arbeitszug (1) einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Kommunikationseinrichtung mit einem Sender (11) für berührungslose Kommunikation am Beschicker (2) und einem zu dem Sender (11) kompatiblen Empfänger (17) am Straßenfertiger (3) umfasst, wobei insbesondere der Sender (11) dazu ausgebildet ist, die Bewegungs- und/oder Positionsdaten (30) des Beschickers (2) oder die Fahrbefehle (31) an den Empfänger (17) zu übermitteln.
Arbeitszug (1) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Straßenfertiger (3) einen Seitenbedienstand (32) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenbedienstand (32) des Straßenfertigers (3) einen Notschalter (33) und/oder einen Abstandsmonitor (34) zur Anzeige eines Abstands zwischen Straßenfertiger (3) und Beschicker (2) umfasst, wobei insbesondere der Notschalter (33) zum Erzeugen eines Haltebefehls ausgebildet ist, der den Fahrbefehlen (31) zur selbsttätigen Steuerung des Straßenfertigers (3) hierarchisch übergeordnet ist.
Arbeitszug (1) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Straßenfertiger (3) fahrstandslos ausgebildet ist.
Arbeitszug (1) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
Straßenfertiger (3), dadurch gekennzeichnet, dass er zum Einsatz in einem Arbeitszuggemäß einem der Ansprüche 11 bis 17 ausgebildet ist.
Beschicker (2), dadurch gekennzeichnet, dass er zum Einsatz in einem Arbeitszuggemäß einem der Ansprüche 11 bis 17 ausgebildet ist.