A.2.1 Verschoven naderingspunt
Laat (x, z) het interval zijn waarin een sein verschoven mag worden. De gemiddelde snelheid van een trein vanaf het begin van dit interval (x) tot aan een locatie y wordt gegeven door v(y). Gezocht wordt het minimum:
v∗= min
y v(y) ∀y ∈ [x, z]
Het snelheidsprofiel bestaande uit acties aj,j = 1 . . . M vertelt ons wat de toestand van de
trein is terwijl deze over het traject rijdt. Noem αj de toestand van de trein aan het begin
van actie aj en γj de toestand aan het eind van actie aj.
Laat ax de actie zijn waarbinnen x ligt en az de actie waarbinnen z ligt, dan kan de
minimale gemiddelde snelheid v∗ liggen op vier verschillende plekken:
– Aan het begin van het interval (x). – Aan het eind van het interval (y). – Bij een actieverandering.
– Halverwege een aanzet van onder tot boven de minimale gemiddelde snelheid tot dan
toe.
We gaan elk van deze locaties in oplopende kilometrering af en v∗wordt het minimum over
de gemiddelde snelheden vanaf x tot daar.
De gemiddelde snelheid tot aan x is gelijk aan x.v.
De gemiddelde snelheid tot aan y > x is gelijk aan y.s−x.sy.t−x.t.
De gemiddelde snelheid tot aan het begin van actie aj waarvoor het begin van deze actie
αj tussen x en y ligt is gelijk aan αj.s−x.s αj.t−x.t.
Voor een actie aj welke een aanzet van onder tot boven de minimale gemiddelde snelheid
tot dan toe is moeten we op zoek gaan naar het punt βj waarvoor:
βj.s − x.s βj.t − x.t = βj.v
De gemiddelde snelheid tot aan βj moet dus gelijk zijn aan de snelheid van de trein daar.
Hiertoe lopen we de aanzettabel door en vinden we door middel van interpolatie de juiste
kilometrering en snelheid. Zodoende is de minimale gemiddelde snelheid v∗in het interval
(x, z) gevonden.
A.2.2 Verschoven exitpunt
Laat (x, z) het interval zijn waarin een sein verschoven mag worden. De gemiddelde snelheid van een trein vanaf het begin van dit interval (x) tot aan een locatie y wordt gegeven door v(y). Gezocht wordt het maximum:
v∗ = max
Het snelheidsprofiel bestaande uit acties aj,j = 1 . . . M vertelt ons wat de toestand van de
trein is terwijl deze over het traject rijdt. Noem αj de toestand van de trein aan het begin
van actie aj en γj de toestand aan het eind van actie aj.
Laat ax de actie zijn waarbinnen x ligt en az de actie waarbinnen z ligt, dan kan de
maximale gemiddelde snelheid v∗ liggen op vier verschillende plekken:
– Aan het begin van het interval (x). – Aan het eind van het interval (y). – Bij een actieverandering.
– Halverwege een remming van boven tot onder de maximale gemiddelde snelheid tot
dan toe.
We gaan elk van deze locaties in oplopende kilometrering af en v∗ wordt het maximum
over de gemiddelde snelheden vanaf x tot daar. De gemiddelde snelheid tot aan x is gelijk aan x.v.
De gemiddelde snelheid tot aan y > x is gelijk aan y.s−x.sy.t−x.t.
De gemiddelde snelheid tot aan het begin van actie aj waarvoor het begin van deze actie
αj tussen x en y ligt is gelijk aan αj.s−x.s αj.t−x.t.
Voor een actie aj welke een remming van boven tot onder de maximale gemiddelde snelheid
tot dan toe is moeten we op zoek gaan naar het punt βj waarvoor:
βj.s − x.s βj.t − x.t = βj.v
De gemiddelde snelheid tot aan βj moet dus gelijk zijn aan de snelheid van de trein daar.
Daartoe kunnen we de volgende drie vergelijkingen opstellen: βj.v = v∗= βj.s − x.s βj.t − x.t βj.s = αj.s + αj.vtpak 2 + αj.v2− βj.v2 2a βj.t = αj.t +αj.v − βj.v a + tpak 2
met a de remconstante. De oplossing van deze set van vergelijkingen levert de gezochte
A.3 Rijtijdverschillen
Een rijtijdverschil treedt op bij het verplaatsen van een sein. De twee verschillende rijtijdverschillen zijn:
– ∆w
i,j,kwaarbij sein i het sein is dat het afremblok voor een wissel afdekt.
– ∆r
i,j,kwaarbij sein i een rood tonend sein is.
met ∆i,j,k het rijtijdverschil voor trein k in opvolging j door het verplaatsen van sein i of
i − 1 of i − 2.
A.3.1 Seinen voor een wissel
Bij een wissel treedt het rijtijdverschil op doordat er later geremd kan worden wanneer het sein dat het wissel afdekt (Si) dichter bij het wissel staat. Wanneer een trein al in remming is over het verplaatste stuk zal het verplaatsen van het sein geen rijtijdverschil opleveren. Het rijtijdverschil is dus maximaal 0.
0 ≥ ∆i,j,k
Wanneer een trein niet remt maar aanzet zal er juist een grote rijtijdwinst zijn. Een trein die aanzet boven de wisselsnelheid of met constante snelheid boven de wisselsnelheid rijdt zal later mogen remmen wanneer het sein dichter bij het wissel wordt geschoven. Dan treedt er dus een rijtijdwinst op. Zie ook figuur A.1. Bij een aanzet is deze winst het
Si(x) Si(x).v vw Si(ŷ).v Wissel v Si(y) Si(ŷ) z
Figuur A.1: Rijtijdverschil bij remming naar wissel.
grootst. Dan is het snelheidsverschil immers het grootst. Dit rijtijdverschil schatten we af door te bekijken waar er een snelheidsverschil optreedt en hoe groot dat verschil is. Zoals
ook in figuur A.1 te zien is, wordt het rijtijdverschil opgebouwd door een snelheidsverschil over een bepaalde afstand (z).
z( 1 v∗ − 1
vw
)
Zowel het snelheidsverschil als de afstand schatten we af. Beide zijn afhankelijk van de
locatie van Si(y). De gemiddelde snelheid is maximaal wanneer Si(y) maximaal is. Een
zo lang mogelijke aanzet leidt tot een zo groot mogelijke gemiddelde snelheid. Laat ˆy een
seinplaatsing zijn waarbij Si maximaal is. Dan geldt:
v∗≤ Si(ˆy).v
Wanneer nu de lengte z van het interval waarover het rijtijdverschil ontstaat bekend is, is een bovengrens voor het rijtijdverschil gegeven door:
z( 1 v∗ − 1
vw
) (A.1)
De lengte z van het interval waarover het rijtijdverschil ontstaat is afhankelijk van de locatie van sein Si(x) en de snelheid bij dat sein (Si(x).v). De lengte van het interval is
gelijk aan de afstand tussen Si(y) en Si(x) plus nog een stuk extra. De remming vanaf
sein Si(x) kan namelijk langer zijn dan die vanaf Si(y) omdat deze bij een hogere snelheid
begint. Deze lengte is, aangezien die afhankelijk is van de snelheid Si(x).v, niet direct te
bepalen. Wel is een maximum lengte (z∗) te bepalen. De extra lengte van die remming
is namelijk maximaal wanneer aangezet wordt met maximale aanzetcoëfficiënt. Bij aanzet met aanzetcoëfficiënt a en remming met remmingscoëfficiënt d geldt dat:
z ≤ z∗= (1 +a
d)(Si(y) − Si(x)) Dit gecombineerd met vergelijking A.1 levert:
∆wi,j,k≥ (Si(y) − Si(x))(1 +a d)(
1 v∗ − 1
vw)
A.3.2 Seinen voor een rood sein
Bij een rood sein treedt het rijtijdverschil op door verplaatsing van de twee seinen voor het
rode sein (Si−1en Si−2). De plaatsing van deze seinen kan drie verschillende remmingen
opleveren:
1. Enkele remming
De trein remt vanaf het eerste voorsein af naar 40 km/h. 2. Dubbele/getrapte remming
De trein remt vanaf het tweede voorsein af naar een door het sein aangegeven snelheid. Vervolgens remt de trein vanaf het eerste voorsein af naar 40 km/h.
3. Doorgaande remming
De trein remt vanaf het tweede voorsein af naar 40 km/h.
Omdat het soort remming afhangt van de seinplaatsing wordt de rijtijd afgeschat door
de kortste dan wel langste remming. De korste rijtijd wordt behaald wanneer op het
laatste moment geremd wordt. De langste rijtijd wordt behaald wanneer vanaf het tweede
voorsein (Si−2) met een doorgaande remming geremd wordt. De snelheid is dan immers zo
snel mogelijk gedaald naar 40 km/h. We zullen dus eerst de rijtijd aanpassen ten gevolge van het veranderen van het soort remming en vervolgens schuiven met de seinen.
Langste rijtijd
Voor de tweede trein in een opvolging (waarvoor de langste rijtijd relevant is) schatten we het rijtijdverschil ten gevolge van de veranderde remming naar roodtonend sein i af met:
∆ri,j,k≤ Si(x).t − Si(x).t + f (y)
met Si(x).t de rijtijd totaan sein i in seinplaatsing x met een doorgaande remming vanaf
het tweede voorsein. f (y) vangt het verschil in rijtijd door de verschuiving van de seinen af. Nu ervan uitgegaan wordt dat er vanaf het tweede voorsein naar 40 km/h geremd wordt hebben we een situatie vergelijkbaar met een remming naar een wissel. Voor f (y) kunnen we dan dus ook zeggen dat:
f (y) ≤ 0
We kunnen dus zeggen dat het maximale rijtijdeffect gelijk is aan: ∆ri,j,k≤ ∆r
i,j,k= Si(x).t − Si(x).t
Kortste rijtijd
Voor de eerste trein in een opvolging (waarvoor de kortste rijtijd relevant is) schatten we het rijtijdverschil ten gevolge van de veranderde remming naar roodtonend sein i af met:
∆ri,j,k≥ Si(x).t− Si(x).t + g(y)
met Si(x).t de rijtijd totaan sein i in seinplaatsing x met een remming vanaf het eerste
voorsein. g(y) vangt het verschil in rijtijd door de verschuiving van de seinen af. Nu ervan uitgegaan wordt dat er vanaf het tweede voorsein naar 40 km/h geremd wordt hebben we wederom een situatie vergelijkbaar met een remming naar een wissel. Voor g(y) kunnen we dan dus ook zeggen dat:
g(y) ≥ (Si−1(y) − Si−1(x))(1 + a d)(
1 v∗ − 1
40) Zie ook figuur A.1. Dat levert voor het minimale rijtijdeffect:
∆ri,j,k≥ ∆r
i,j,k= Si(x).t − Si(x).t + (Si−1(y) − Si−1(x))(1 +a d)(
1 v∗ − 1