Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verteilung einer elektrischen Leistung über eine Vielzahl von Verbraucherein- heiten eines Schienenfahrzeugs.

In bekannten Schienenfahrzeugen wird eine elektrische Leistung über eine entlang des Fahrzeugs verlegte Leistungsversorgungsleitung - in der fachmännischen Sprache auch „Zugsam- melschiene" genannt - verteilt, an welche elektrische Ver ^¬ braucher angeschlossen sind. Diese Leistungsversorgungslei ^¬ tung wird durch mehrere Leistungsversorgungseinrichtungen mit elektrischer Leistung gespeist. Die Leistungsversorgungseinrichtungen beziehen die elektrische Energie von einer Ener- giequelle, die von einer Bahnnetzleitung oder einem Generator des Schienenfahrzeugs gebildet ist, und dienen herkömmlicher ^¬ weise dazu, aus dieser verfügbaren Energie eine elektrische Leistung durch Erzeugung eines elektrischen Signals mit an den Leistungsbedarf angepassten Eigenschaften. Üblicherweise sind die Leistungsversorgungseinrichtungen von Umrichtern gebildet .

Bei einem Ausfall einer Leistungsversorgungseinrichtung kann die benötigte Verbraucherleistung die verfügbare Versorgungs- leistung übersteigen. Hierbei ist eine Steuerung der Verbraucher notwendig, damit die Einspeisestellen, an welchen die Leistungsversorgungsleitung an die übrigen Leistungsversorgungseinrichtungen angeschlossen ist, nicht überlastet werden .

Für eine feste Konfiguration, d.h. eine feste Zusammenstel ^¬ lung eines Schienenfahrzeugs und eine feste Anzahl von Ver ^¬ brauchern, sind bereits Ausfallszenarien vorgeschlagen worden, in welchen - entsprechend der momentan verfügbaren Leis- tung - bestimmte Verbraucher abgeschaltet werden, damit der Leistungsbedarf die Leistungsversorgungsleitung nicht überlastet . Diese Steuerung hängt von der jeweiligen Konfiguration und von den möglichen Ausfallszenarien ab, wodurch ein entsprechender Anpassungsaufwand bei einer Konfigurationsänderung entsteht. Dieser Aufwand ist insbesondere mit folgenden Kon- figurationsänderungen verbunden: Geänderte Anzahl von Wagen, Änderung des Wagentyps, geänderte Anzahl von Verbrauchern, Tausch von Verbrauchern durch Verbraucher mit anderen Leistungswerten, Änderung der Aufteilung der Leistungsversorgungsleitung usw.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verteilung einer elektrischen Leistung über eine Vielzahl von Verbrauchereinheiten eines Schienenfahrzeugs bereitzustellen, bei welchem der Anpassungsaufwand bei einer Konfigurationsän- derung des Schienenfahrzeugs vermindert werden kann.

Hierzu wird vorgeschlagen, dass

- das Schienenfahrzeug in einer Gruppe von Abschnitten unterteilt ist, wobei zumindest eine Leistungsversorgungseinheit für die Gruppe vorgesehen ist und die Abschnitte paarweise durch einen Abschnittsübergang miteinander verbunden sind, über welchen eine Leistungsübertragung herstellbar ist,

- eine Gruppe von Verteilungsprioritäten definiert ist und den Verbrauchereinheiten jeweils eine Verteilungspriorität zugewiesen ist,

- die Verbrauchereinheiten mittels einer Abschnittskenngröße als einem Abschnitt zugeordnet und mittels einer Prioritäts ^¬ kenngröße einer Verteilungspriorität zugewiesen gekennzeich ^¬ net sind,

- in einem Erteilungsvorgang eine für eine Verbrauchereinheit zu erteilende Leistung in Abhängigkeit eines Leistungsbe ^¬ darfs, einer zur Verfügung stehenden Leistung und der zugewiesenen Verteilungspriorität ermittelt wird,

- in einem Abschnittsdurchlauf Erteilungsvorgänge für einen gegebenen Wert der Prioritätskenngröße und die Werte der Ab ^¬ schnittskenngröße, die zumindest einer Untergruppe der Gruppe von Abschnitten zugeordnet sind, ausgeführt werden und - ein Prioritätsdurchlauf, in welchem ein Abschnittsdurchlauf für die Werte der Prioritätskenngröße, die zumindest einer Untergruppe der Gruppe von Verteilungsprioritäten zugeordnet sind, ausgeführt wird.

Es kann dadurch erreicht werden, dass dem Leistungsvertei- lungsprozess eine vorteilhafte Abbildung der gesamten Anord ^¬ nung der Verbrauchereinheiten im Schienenfahrzeug zugrunde liegt. Bei einer Konfigurationsänderung des Schienenfahrzeugs kann sich der Anpassungsaufwand für den Leistungsverteilungs- prozess vorteilhafterweise auf die Anpassung dieser Abbildung beschränken, wobei anderweitige Änderungen von Prozessschrit ^¬ ten, die von dieser Abbildung ausgehen, weitestgehend vermieden werden können. Mit der bevorzugten Verwendung von zwei Attributen für diese Abbildung in der Form der Zuordnung einer Verbrauchereinheit zu einem Abschnitt des Schienenfahr ^¬ zeugs und einer zugewiesenen Verteilungspriorität kann eine einfache Abbildung in Matrixform bereitgestellt werden. Eine Konfigurationsänderung des Schienenfahrzeugs insbesondere hinsichtlich der Anzahl von Abschnitten und der Anzahl von Verbrauchereinheiten unterschiedlicher Typen wird vorteilhafterweise durch eine Erweiterung oder Teilung der Matrix abgebildet, wobei der Konfigurationsänderung eine betrieblich bedingte Änderung oder eine störungsbedingte Änderung zugrun- de liegen kann. Außerdem kann eine verbesserte Ausnutzung vorhandener Leistungsreserven erreicht werden.

Die Verbrauchereinheiten sind insbesondere an eine fahrzeug ^¬ weit verlegte Leistungsversorgungsleitung, auch „Zugsammel- schiene" genannt, angeschlossen, in welche die zumindest eine Leistungsversorgungseinheit Leistung einspeist. Die Leis ^¬ tungsübertragung von der Leistungsversorgungseinheit zu den Verbrauchereinheiten ggf. über die Abschnittsübergänge er ^¬ folgt demnach zweckmäßigerweise über die Zugsammeischiene.

Unter einer „Verbrauchereinheit" soll insbesondere ein elekt ^¬ rischer Verbraucher oder ein Satz von elektrischen Verbrau- ehern verstanden werden, die hinsichtlich ihrer Funktion im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet sind.

Unter der „Erteilung" einer Leistung soll insbesondere ver- standen werden, dass der jeweiligen Verbrauchereinheit eine Leistungskenngröße zugewiesen wird. Diese Leistungskenngröße kann eine Leistung oder eine Kenngröße sein, die eine Leis ^¬ tung vorgibt. Beispielsweise kann eine Leistungskenngröße un ^¬ ter der Form eines elektrischen Stroms zugewiesen werden. Die in einem Erteilungsvorgang erteilte Leistung kann dem Leistungsbedarf, welcher vorzugsweise von der Verbrauchereinheit gemeldet wird, entsprechen oder kleiner sein. Insbesondere kann die erteilte Leistung einer Nullleistung entsprechen, die einem Ausschaltbefehl für eine betriebene Verbraucherein- heit und einer Startsperre für eine sich noch nicht im Be ^¬ trieb befindende Verbrauchereinheit entspricht.

Die erteilte Leistung hängt von der jeweiligen Verteilungs ^¬ priorität und von einer zur Verfügung stehenden Leistung ab. Diese berücksichtigt insbesondere die gesamte Leistung, die von der zumindest einen Leistungsversorgungseinheit bereit gestellt werden kann, und die Summe der in vorherigen Erteilungsvorgängen erteilten Leistungen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren zur Leistungsverteilung, in welchen eine Leistungsanpassung auf der Basis von vorbestimmten Anwendungsszenarien erfolgt, werden mit dem vorgeschlagenen Verfahren Verbrauchereinheiten insbesondere nur dann eingeschränkt, wenn der gesamte Leistungsbedarf der gleichzeitig betriebenen Verbrauchereinheiten die gesamte Leistungsversor- gung übersteigt.

Der Prioritätsdurchlauf wird vorzugsweise mehrmals während eines Betriebs der Verbrauchereinheiten ausgeführt. Hierdurch kann eine regelmäßige Anpassung der Leistungsverteilung an einen veränderlichen Leistungsbedarf erfolgen. Wenn Verbrauchereinheiten nicht ständig einen Leistungsbedarf haben oder der Leistungsbedarf einer Verbrauchereinheit nicht konstant ist, kann mit einer mehrmaligen, insbesondere regelmäßigen Ausführung des Prioritätsdurchlaufs eine frei gewordene Leis ^¬ tung schnell und effizient neu verteilt werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung wird vor- geschlagen, dass im Erteilungsvorgang die Ermittlung der zu erteilenden Leistung von einer Kenngröße für eine Übergangsleistung an zumindest einem Abschnittsübergang abhängt. Es kann hierdurch bei der Leistungsverteilung die Belastbarkeit der Zugsammeischiene vorteilhaft berücksichtigt werden. Hier- mit kann eine Einsparung bei der Auslegung der Zugsammeischiene erreicht werden, da die maximale Belastung der Zug- sammelschiene vorteilhaft mit der lokalen Erteilung an die Verbrauchereinheiten geregelt werden kann. Durch diese Regelung können außerdem die Fälle einer Trennung der Zugsammel- schiene, z.B. durch Auslösen von Sicherungen, weitestgehend vermieden werden, wobei die Verfügbarkeit des Schienenfahrzeugs erhöht werden kann. Die Kenngröße kann auf der Basis der erteilten Leistungen ermittelt werden und/oder sie kann mittels Sensoren, wie z.B. Stromsensoren, erfasst werden.

Die Unterteilung des Schienenfahrzeugs in verschiedenen Abschnitten kann auf verschiedene Arten erfolgen, wobei die Abschnitte durch logische oder physikalische Trennungen be ^¬ grenzt werden können. Weist das Schienenfahrzeug mehrere Wa- gen auf, kann ein Abschnitt von einem Wagenteil, einem Satz von mehreren Wagenteilen, mehreren Wagen usw. gebildet sein. Eine vorteilhafte Abbildung hinsichtlich der Zusammenstellung des Schienenfahrzeugs kann jedoch erreicht werden, wenn die Abschnitte jeweils einem unterschiedlichen Wagen entsprechen.

Vorzugweise werden bei dem Prioritätsdurchlauf sukzessive Ab ^¬ schnittsdurchläufe mit absteigender Verteilungspriorität aus ^¬ geführt. Hierdurch kann der Leistungsbedarf von Verbrauchereinheiten höherer Verteilungsprioritäten einfach und systema- tisch berücksichtigt werden. Eine Nullleistung wird insbesondere dann Verbrauchereinheiten mit niedriger Verteilungspriorität vergeben, wenn aufgrund vorheriger Leistungserteilungen an Verbrauchereinheiten höherer Verteilungsprioritäten zu wenig oder keine Leistung zur Verfügung steht.

Bei einem Prioritätsdurchlauf werden zweckmäßigerweise unter- schiedliche Paare von Werten der Prioritätskenngröße und der Abschnittskenngröße abgetastet und vorzugsweise für jedes dieser Paare ein Erteilungsvorgang ausgeführt.

Gemäß einem Verteilungsmodus werden bei dem Prioritätsdurch- lauf die Erteilungsvorgänge der Abschnittsdurchläufe für die Werte der Abschnittskenngröße ausgeführt, die der Gruppe von Abschnitten zugeordnet sind. Hierdurch kann eine Leistungs ^¬ verteilung für alle Abschnitte des Schienenfahrzeugs erfol ^¬ gen. Dieser Modus eignet sich insbesondere für einen normalen Betrieb des Schienenfahrzeugs mit einer fehlerfreien Leis ^¬ tungsversorgung und einer unterbrechungsfreien Leistungsübertragung an den Abschnittsübergängen.

In diesem Verteilungsmodus werden bei dem Prioritätsdurchlauf die Abschnittsdurchläufe vorzugsweise für die Werte der Prio ^¬ ritätskenngröße ausgeführt, die der Gruppe von Verteilungs ^¬ prioritäten zugeordnet sind, wodurch ein systematisches Ab ^¬ tasten aller Paare der Prioritätskenngröße und der Ab ^¬ schnittskenngröße und ein Erteilungsvorgang für alle Verbrau- chereinheiten erfolgen.

Gemäß einem weiteren Verteilungsmodus ist das Schienenfahr ^¬ zeug in zumindest zwei Untergruppen von gekoppelten Abschnitten unterteilt und ein Prioritätsdurchlauf wird für zumindest eine der Untergruppen ausgeführt. Hierdurch kann eine vorteilhafte Anpassung der Leistungsverteilung an eine fehlerbedingte und/oder betriebsbedingte Unterteilung des Schienenfahrzeugs erreicht werden. Der Unterteilung des Schienenfahrzeugs kann eine physikali ^¬ sche oder eine logische Trennung zugrunde liegen. Gemäß einem ersten Anwendungsfall verhindert ein Trennmittel eine Leis ^¬ tungsübertragung zwischen den Untergruppen, wobei eine unter- schiedliche Leistungsversorgungseinheit für jede der Unter ^¬ gruppen vorgesehen ist und ein Prioritätsdurchlauf für jede Untergruppe ausgeführt wird. Hierdurch kann das Schienenfahr ^¬ zeug hinsichtlich der Leistungsversorgung in zwei autarken Versorgungsbereichen getrennt werden, die jeweils zumindest von einer unterschiedlichen Leistungsversorgungseinheit versorgt werden. Das Trennmittel kann insbesondere als ein

Schaltelement ausgeführt sein, welches an einem Abschnitts ^¬ übergang angeordnet ist.

In einem weiteren Anwendungsfall kann der Unterteilung des Schienenfahrzeugs eine fehlerhafte Leistungsversorgung zu ^¬ grunde liegen. In diesem Anwendungsfall wird vorgeschlagen, dass Kenngrößen für die Übergangsleistung über Abschnitts- Übergänge erfasst werden, eine Bedingung für eine kritische Übergangsleistung vorgegeben ist und bei Eintritt der Bedingung an einem Abschnittsübergang folgende Schritte ausgeführt werden :

- logische Unterteilung des Schienenfahrzeugs in zwei Unter- gruppen von Abschnitten beidseitig des Abschnittsübergangs,

- Erfassung einer Kenngröße, die von der den Untergruppen jeweils zugewiesenen Leistung abhängt,

- in der Untergruppe, welcher die größte Leistung zugewiesen ist, Ausführung eines Prioritätsdurchlaufs, bei welchem suk- zessive Abschnittsdurchläufe mit aufsteigender Verteilungs ^¬ priorität ausgeführt werden und den entsprechenden Verbrau ^¬ chereinheiten Leistung entzogen wird.

Hierbei erfolgt ein Prioritätsdurchlauf vorteilhafterweise für die Werte der Abschnittskenngröße, die den Abschnitten der Untergruppe von Abschnitten entsprechen, in welcher die größte Leistung bezogen wird. Es kann in dieser Untergruppe ein Durchlauf der Verbrauchereinheiten beginnend mit den niedrigsten Verteilungsprioritäten erfolgen, bei dem den Ver- brauchereinheiten insbesondere eine Nullleistung erteilt wird. Nach jedem Erteilungsvorgang bzw. Leistungsentzug wird vorzugsweise zumindest die Kenngröße für die Übergangsleis ^¬ tung am Abschnittsübergang, an welchem die Bedingung einge- treten ist, erfasst, wobei der Prioritätsdurchlauf zweckmäßi ^¬ gerweise gestoppt wird, wenn die Übergangsleistung unterhalb des kritischen Werts reduziert wird. Das vorgeschlagene Ver ^¬ fahren eignet sich insbesondere für ein Schienenfahrzeug, in welchem die Gruppe von Abschnitten durch mehrere Leistungs- versorgungseinheiten versorgt wird. Bei dem Ausfall einer Leistungsversorgungseinheit bzw. einer Verminderung der von dieser bereitgestellten Leistung können erhöhte Leistungsübertragungen an Abschnittsübergängen eintreten. Durch das vorgeschlagene Verfahren kann eine dauerhafte, lokale Über ^¬ lastung der Zugsammeischiene an einem Abschnittsübergang vorteilhaft vermieden werden.

Die Erfindung betrifft ferner ein Schienenfahrzeug mit einer Gruppe von Abschnitten, mit zumindest einer Leistungsversorgungseinheit, die zur Versorgung der Gruppe vorgesehen ist, wobei die Abschnitte paarweise durch einen Abschnittsübergang miteinander verbunden sind, über welchen eine Leistungsübertragung herstellbar ist, mit Verbrauchereinheiten, die je- weils einem der Abschnitte zugeordnet sind, und mit einer

Steuereinheit, welche mit der Leistungsversorgungseinheit und den Verbrauchereinheiten verbunden ist und zur Ausführung des Verfahrens gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungen vorgesehen ist. Bezüglich der vorteilhaften Wirkungen dieser Merkmalkombination wird - um unnötige Wiederholungen zu vermeiden - auf die obigen Ausführungen bezüglich des Verfahrens verwiesen .

Es werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der

Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1: ein Schienenfahrzeug mit Verbrauchereinheiten, die mittels einer Zugsammeischiene versorgt werden, Figur 2: eine zur Leistungsverteilung vorgesehene Abbildung der Verbrauchereinheiten in Matrixform gemäß einer Zugehörigkeit zu einem Abschnitt des Schienenfahr ^¬ zeugs und einer Verteilungspriorität, Figur 3: das Schienenfahrzeug aus Figur 1 bei einem Ausfall einer Leistungs ersorgungseinheit,

Figur 4: die Abbildung aus Figur 2 im Anwendungsfall der Figur 3 und

Figur 5: die Abbildung aus Figur 2 bei getrennter Zugsammeischiene .

Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 10 in einer schematischen Seitenansicht. Dieses weist eine Vielzahl von miteinander ge ^¬ koppelten Wagen auf. Das Schienenfahrzeug 10 ist im betrach ^¬ teten Ausführungsbeispiel als Triebzug für den Transport von Passagieren ausgebildet, bei welchem Antriebselemente in zu ^¬ mindest einem der Wagen angeordnet sind. Alternativ kann das Schienenfahrzeug 10 als ein lokbespannter Zug ausgebildet sein .

Jeder Wagen wird als Abschnitt 12.1 bis 12.7 des Schienenfahrzeugs 10 bezeichnet, wobei ein Abschnitt 12 von einem Wa- gen gebildet ist. Es sind weitere Unterteilungen des Schie ^¬ nenfahrzeugs 10 in einer Gruppe von Abschnitten 12 denkbar, bei welchen ein Abschnitt von mehreren Wagen, von einer Wagenhälfte oder einem Paar von Wagenhälften unterschiedlicher Wagen gebildet ist.

Das Schienenfahrzeug 10 weist eine elektrische Ausrüstung mit einer Vielzahl von elektrischen Verbrauchereinheiten 14.1 bis 14.8 auf, die im Schienenfahrzeug 10 verteilt sind. Die Ver ^¬ brauchereinheiten 14 sind der Übersichtlichkeit halber im un- teren Teil der Figur 1 unter dem jeweiligen Abschnitt 12, in welchem sie angeordnet sind, dargestellt. Die Verbraucherein ^¬ heiten 14.1, 14.2 usw. unterscheiden sich insbesondere durch ihre Funktion bzw. durch ihren Typ voneinander. Zur Versorgung der Verbrauchereinheiten 14 mit elektrischer Leistung ist das Schienenfahrzeug 10 mit Leistungsversorgungseinheiten 16 versehen, die ebenfalls im Schienenfahrzeug 10 verteilt sind. Die Leistungsversorgungseinheiten 16 sind in der betrachteten Ausführung jeweils in einem unterschiedlichen Ab- schnitt 12 bzw. Wagen angeordnet. Bei der oben genannten Ausführungsvariante des Schienenfahrzeugs 10 als lokbespannter Zug kann die zumindest eine für die Versorgung des Schienenfahrzeugs 10 notwendige Leistungsversorgungseinheit 16 in der Lokomotive angeordnet sein.

In der betrachteten Ausführung sind die Verbrauchereinheiten 14 sogenannte Hilfsbetriebe des Schienenfahrzeugs 10, die insbesondere in der folgenden Gruppe von elektrischen Ver- brauchern gewählt sind: Luftkompressor (14.3), Batterielade ^¬ gerät (14.4), Klimaanlage in einem Heiz-, Lüftungs- oder Kühlmodus (14.7, 14.5 bzw. 14.8), Transformator- und/oder Stromrichterlüfter mit niedriger oder hoher Stufe (14.2 bzw. 14.6) oder Transformator- und/oder Stromrichterlüfterpumpe (14.1) .

Die Leistungsversorgungseinheiten 16 sind insbesondere als Hilfsbetriebeumrichter ausgebildet, die einen Drehstrom erzeugen, welcher über eine Zugsammeischiene 18 über das gesam- te Schienenfahrzeug 10 verteilt wird, wie im mittleren Teil der Figur 1 schematisch dargestellt. Es wird mit der Zugsammeischiene 18 eine fahrzeugweite Leistungsversorgungsleitung bereitgestellt, indem die Abschnitte 12 paarweise durch einen Abschnittsübergang 20 miteinander verbunden sind, über wel- chen eine Leistungsübertragung zwischen zwei benachbarten Abschnitten 12 herstellbar ist. Die Leistungsübertragung zwischen zwei gekoppelten Abschnitten 12 kann durch ein Trennmittel 22, z.B. in der Form einer Schütze, unterbrochen werden. Die Leistungsversorgungseinheiten 16 sind an unter- schiedlichen Leistungseinspeisungspunkten 19, die im Schienenfahrzeug 10 bzw. entlang der Zugsammeischiene 18 verteilt angeordnet sind, zur Einspeisung einer elektrischen Leistung in die Zugsammeischiene 18 an diese angeschlossen. Eine Kenn ^¬ größe für die in die Zugsammeischiene 18, von der Leistungs- Versorgungseinheiten 16 eingespeiste Leistung stellt ein

Einspeisestrom I _E an den Einspeisepunkten 19 dar. Außerdem ist eine weitere Kenngröße Iy für eine Übergangsleistung, die zwischen den Abschnitten 12 an den Abschnittsübergängen 20 übertragen wird, dargestellt. Die Kenngröße Iu entspricht ei ^¬ nem Übergangsstrom. Des Weiteren ist eine Kenngröße I _A für die von den Verbrauchereinheiten 14 eines bestimmten Abschnitts 12 bezogene Leistung gezeigt. Diese Kenngröße I _A entspricht ebenfalls einem elektrischen Strom.

Jede Verbrauchereinheit 14 kann durch verschiedene Attribute gekennzeichnet werden. Ein erstes Attribut für eine Verbrau ^¬ chereinheit 14 ist von der Zuordnung, insbesondere der Zuge- hörigkeit dieser Verbrauchereinheit 14 zu einem Abschnitt 12 gebildet. Für verschiedene Arten von Verbrauchern wird ein zweites Attribut definiert, welches von der Priorität ab ^¬ hängt, mit welcher den Verbrauchern der jeweiligen Art Leistung zuzuweisen ist, und einer Verteilungspriorität ent- spricht. Es ist eine Gruppe von Verteilungsprioritäten gemäß den verschiedenen Verbrauchertypen definiert, wobei den Verbrauchereinheiten 14 jeweils eine Verteilungspriorität zuge ^¬ wiesen ist. Jeder Verbrauchereinheit 14 kann demnach in Bezug auf diese Attribute ein Paar von Kenngrößen zugeordnet werden, wobei eine matrizielle Darstellung der Anordnung von Verbrauchereinheiten 14 möglich ist. Diese matrizielle Darstellung ist in Figur 2 gezeigt. Wie in dieser Figur dargestellt sind die Verbrauchereinheiten 14 des Schienenfahrzeugs 10 - mittels einer Abschnittskenngröße A - als einem Abschnitt 12 zugeordnet und - mittels einer Priori ^¬ tätskenngröße P - als einer bestimmten Verteilungspriorität zugewiesen gekennzeichnet. In dieser Matrix entspricht eine Zeile einem Wert der Prioritätskenngröße P und eine Spalte entspricht einem Wert der Abschnittskenngröße A. Ein Matrix ^¬ element entspricht demnach einer bestimmten Verbrauchereinheit 14 oder es ist ein leeres Element. Die Werte der Priori- tätskenngröße P sind Zahlen, wobei die Verteilungspriorität mit zunehmenden Werten der Prioritätskenngröße P absteigt. Der Wert „1" entspricht demnach der größten Verteilungsprio ^¬ rität und - bei einer Gruppe von Verteilungsprioritäten mit n Prioritätsklassen - der Wert „n" entspricht der kleinsten Priorität. Die Werte der Abschnittskenngröße A sind Zahlen, die jeweils der Position des Abschnitts 12 im Schienenfahrzeug 10 entsprechen.

Oberhalb der Matrix ist schematisch der jeweilige Status der Trennmittel 22 an den Abschnittsübergängen 20 dargestellt. Im betrachten Beispiel sind alle Trennmittel 22 in einer leiten ^¬ den Stellung, sodass die Zugsammeischiene 18 fahrzeugweit nicht unterbrochen ist.

Die Verteilung von elektrischer Leistung über den Satz von Verbrauchereinheiten 12 des Schienenfahrzeugs 10 wird im Fol ^¬ genden beschrieben.

In einem ersten Schritt wird eine für die gesamte Gruppe von Abschnitten 12 verfügbare Leistung ermittelt. Beispielsweise kann diese Leistung der Summe der durch die Leistungsversor- gungseinheiten 16 zur Verfügung stehenden Leistungen entspre- chen.

Die Leistungsverteilung entspricht einer Folge von Erteilungsvorgängen, die jeweils auf eine unterschiedliche Ver ^¬ brauchereinheit 14 bezogen sind. Dabei erfolgen Erteilungs- Vorgänge für unterschiedliche Paare der Abschnittskenngröße A und Prioritätskenngröße P bzw. für unterschiedliche Matrix ^¬ elemente. In den Erteilungsvorgängen wird jeweils zumindest eine Leistung ermittelt, die der jeweiligen Verbrauchereinheit 14 zu erteilen ist, und zwar auf der Basis eines von der Verbrauchereinheit 14 gemeldeten Leistungsbedarfs, einer zur Verfügung stehenden Leistung und der zugewiesenen Verteilungspriorität. Die zur Verfügung stehende Leistung, die die Grundlage für einen Erteilungsvorgang ist, kann sich aus der gesamten Leistung ergeben, von welcher die Summe der in vor- herigen Erteilungsvorgängen erteilten Leistungen abgezogen wird. Nach Abschluss eines Erteilungsvorgangs wird die für die weiteren Erteilungsvorgänge noch zur Verfügung stehende Leistung aktualisiert. Die im Erteilungsvorgang ermittelte, der jeweiligen Verbrauchereinheit 14 zu erteilende Leistung kann abhängig von den oben genannten Faktoren dem von der Verbrauchereinheit 14 gemeldeten Leistungsbedarf oder einer kleineren Leistung, wie insbesondere einer Nullleistung, ent- sprechen.

Für die Leistungserteilung der Verbrauchereinheiten 14 werden die Verbrauchereinheiten 14 beginnend mit der höchsten Verteilungspriorität behandelt. Es erfolgt ein Prioritätsdurch- lauf der Matrix gemäß Figur 2, in welchem diese zeilenweise durchgelaufen wird. Dies wird mittels gestrichener Pfeile dargestellt. Es werden hierbei sukzessive Zeilendurchläufe gemäß absteigenden Verteilungsprioritäten bzw. steigenden Werten der Prioritätskenngröße P ausgeführt. Ein Zeilendurch- lauf, in welchem - für einen gegebenen Wert der Prioritätskenngröße P - die Spalten der Matrix durchgelaufen werden, entspricht einem Abschnittsdurchlauf, in welchem - für diesen gegebenen Wert der Prioritätskenngröße P - ein Erteilungsvorgang sukzessiv für alle Werte der Abschnittskenngröße A, die den Abschnitten 12 der Gruppe von Abschnitten 12 entsprechen, ausgeführt wird. Besteht, für ein gegebenes Paar der Ab ^¬ schnittskenngröße A und der Prioritätskenngröße P keine Ver ^¬ brauchereinheit 14 mit diesen Attributen entspricht der Er ^¬ teilungsvorgang lediglich der Erteilung einer Nullleistung oder einer bloßen Inkrementierung der Abschnittskenngröße A und ggf. der Prioritätskenngröße P.

Der Prioritätsdurchlauf kann unterbrochen werden, wenn weitere Leistungserteilungen aufgrund der übrigen, zur Verfügung stehenden Leistung nicht möglich sind. In diesem Fall erfolgt der Prioritätsdurchlauf für eine Untergruppe von Verteilungs ^¬ prioritäten .

Es ist jedoch vorteilhaft, dass der Prioritätsablauf fortge- führt wird, auch wenn die zur Verfügung stehende Leistung keiner weiteren Erteilung einer positiven Leistung bei Erteilungsvorgängen erlaubt. Dieser Fall kann z.B. eintreten, wenn eine oder mehrere Verbrauchereinheiten 14 mit hoher Vertei- lungspriorität einen hohen Leistungsbedarf melden, diesen Verbrauchereinheiten 14 eine entsprechende Leistung erteilt wird und die nach diesen Leistungserteilungen zur Verfügung stehende Leistung für die weitere Erteilung einer positiven Leistung für Verbrauchereinheiten 14 mit niedrigeren Verteilungsprioritäten nicht ausreicht. In diesem Fall wird diesen Verbrauchereinheiten 14 mit niedrigeren Verteilungsprioritäten eine „Nullleistung" erteilt, was - für bereits betriebene Verbrauchereinheiten 14 - einem Ausschaltbefehl oder - für sich im ausgeschalteten Zustand befindenden Verbrauchereinheiten 14 - einer Schaltsperre entspricht.

Melden mehrere Verbrauchereinheiten 14 einen hohen

Anlaufsleistungsbedarf, kann in wiederholten Prioritätsdurch- läufen abhängig vom jeweiligen Anlaufsleistungsbedarf und von einer verfügbaren Leistung jeweils nur einer Verbrauchereinheit 14 mit hoher Anlaufleistung eine Schaltfreigabe gegeben bzw. eine positive Leistung erteilt werden. Melden mehrere Verbrauchereinheiten 14 mit gleicher Verteilungspriorität ei- nen Anlaufsleistungsbedarf, wird hierbei - pro Prioritäts ^¬ durchlauf - jeweils einer Verbrauchereinheit 14 mit hoher An ^¬ laufleistung eine Schaltfreigabe erteilt.

Mit wiederholten Prioritätsabläufen kann bei Bedarf die ge- samte zur Verfügung stehende Leistung vorteilhaft über die Verbrauchereinheiten 14 gemäß ihrer jeweiligen Verteilungspriorität neu verteilt werden.

Ein Erteilungsvorgang für eine Verbrauchereinheit 14 erfolgt wie oben beschrieben auf der Basis eines von der Verbrauchereinheit 14 gemeldeten Leistungsbedarfs, einer für die Ertei ^¬ lung zur Verfügung stehenden Leistung und der Verteilungspriorität. Zusätzlich kann die Ermittlung der zu erteilenden Leistung auf der Basis der Kenngröße Iu für eine Übergangs- leistung an zumindest einem Abschnittsübergang 20 erfolgen

(siehe auch Figur 1) . Auf der Basis der für die Verbrauchereinheiten 14 erteilten Leistungen, der Anordnung der Einspei- sungspunkte 19 der Leistungsversorgungseinheiten 16 und der von diesen zur Verfügung gestellten Leistung kann an den Abschnittsübergängen 20, an welchen das jeweilige Trennmittel 22 eine Leistungsübertragung zwischen benachbarten Abschnitten 12 zulässt, die Kenngröße Iu für diese Übergangsleistung ermittelt werden. In einem Erteilungsvorgang einer Verbrauchereinheit 14 stellt eine maximale, nicht zu überschreitende Übergangsleistung an den Abschnittsübergängen 20 eine weitere Randbedingung dar. Durch die Leistungserteilung an eine Verbrauchereinheit 14 darf kein Abschnittsübergang 20 überlastet werden. Die Kenngrößen Iu werden insbesondere nach Abschluss von jedem Erteilungsvorgang aktualisiert.

Im anhand der Figuren 1 und 2 betrachteten Beispiel befinden sich alle Trennmittel 22 in leitender Stellung, wodurch die Zugsammeischiene 18 fahrzeugweit nicht unterbrochen ist. Es erfolgt bei einem Prioritätsdurchlauf ein Erteilungsvorgang für die Werte der Abschnittskenngröße A, die der gesamten Gruppe von Abschnitten 12.1 bis 12.7 zugeordnet sind. Da ein Abschnittsdurchlauf für die Werte der Prioritätskenngröße P erfolgt, welche der gesamten Gruppe von Verteilungsprioritä ^¬ ten zugeordnet sind, wird im Prioritätsdurchlauf ein Ertei ^¬ lungsvorgang für jede Verbrauchereinheit 14 der gezeigten Matrix durchgeführt. In diesem Beispiel wurde ferner davon ausgegangen, dass alle Leistungsversorgungseinheiten 16 einwandfrei funktionsfähig sind .

Figur 3 zeigt das Schienenfahrzeug 10 aus Figur 1 bei einem Ausfall einer der Leistungsversorgungseinheiten 16, insbesondere der im Abschnitt 12.2 angeordneten Leistungsversorgungs- einheit 16. Durch den Ausfall entsteht eine Überschreitung der maximal zulässigen Übergangsleistung an zumindest einem der Abschnittsübergänge 20. Beispielsweise wird angenommen, dass ein erhöhter Strom mit dem Wert Iu = 100 A am Ab ^¬ schnittsübergang 20 zwischen den Abschnitten 12.4 und 12.5 entsteht . Die Erfassung des Überschreitens der maximal zulässigen Über ^¬ gangsleistung löst folgende Schritte aus. Es wird zunächst das Vorzeichen des Übergangsstroms bzw. der Kenngröße Iy an diesem Abschnittsübergang 20 erfasst. Dadurch kann ermittelt werden - bezogen auf die Längsrichtung des Schienenfahrzeugs 10 - auf welcher Seite des Abschnittsübergangs 20 der größte Leistungsbezug besteht bzw. eine Verringerung von Leistungen durchgeführt werden muss, damit die Kenngröße Iu auf einen zulässigen wert reduziert wird.

Das Schienenfahrzeug 10 wird hierbei virtuell in zwei Unter ^¬ gruppen 24. A und 24. B von Abschnitten 12.1 bis 12.4 einerseits und 12.5 bis 12.7 andererseits unterteilt, wobei die Untergruppen 24. A und 24. B beidseitig des Abschnittsübergangs 20 mit überschrittenem Übergangsstrom angeordnet sind. Dies ist in Figur 4 dargestellt, welche der matriziellen Darstel ^¬ lung aus Figur 2 entspricht.

Es erfolgt ein Leistungsentzug in der Untergruppe 24. A, in welcher gemäß dem erfassten Vorzeichen der Kenngröße Iu der größte Leistungsbezug besteht. Hierzu wird ein Prioritäts ^¬ durchlauf nur in der Untergruppe 24. A durchgeführt, wobei sukzessive Abschnittsabläufe mit aufsteigender Verteilungs ^¬ priorität durchgeführt werden. Dies ist mittels Pfeilen sche- matisch dargestellt. In diesen Abschnittsabläufen werden nur die Werte der Abschnittskenngröße A abgetastet, die der Un ^¬ tergruppe 24. A von Abschnitten 12.1 bis 12.4 zugeordnet sind. Es erfolgt demnach kein Erteilungsvorgang für die Abschnitte 12.5 bis 12.7 der zweiten Untergruppe 24. B. Im Prioritäts- durchlauf wird mit der niedrigsten Verteilungspriorität bzw. der größten Prioritätskenngröße P begonnen. In den Ertei ^¬ lungsvorgängen wird grundsätzlich eine Nullleistung erteilt, was einem Ausschalten bzw. einer Startsperre der jeweiligen Verbrauchereinheiten 14 entspricht. Die Kenngrößen Iu werden nach jedem Erteilungsvorgang erneut berechnet oder mittels Sensoren neu erfasst. Der Prioritätsdurchlauf in der Unter ^¬ gruppe 24. A wird unterbrochen, wenn die maximal zulässige Übergangsleistung an den Abschnittsübergängen 20 unterschritten ist.

Im anhand der Figuren 3 und 4 erläuterten Beispiel erfolgte eine logische Unterteilung der gesamten Gruppe von Abschnit ^¬ ten 12.1 bis 12.7 in zwei Untergruppen 24. A und 24. B, die einer logischen Unterteilung entspricht und nach Herstellung von zulässigen Übergangsleistungen an den Abschnittsübergängen 20 behoben wird.

Figur 5 zeigt einen weiteren Anwendungsfall, in welchem eine Unterteilung der Gruppe von Abschnitten 12.1 bis 12.7 physikalisch erfolgt. Diese Unterteilung erfolgt durch ein Trennmittel 22, welches die Zugsammeischiene 18 an einer Stelle unterbricht, wodurch eine aufgeteilte Zugsammeischiene 18 entsteht. Beispielsweise wird die Zugsammeischiene 18 am Ab ^¬ schnittsübergang 20 zwischen den Abschnitten 12.4 und 12.5 unterbrochen, wodurch zwei voneinander getrennte Untergruppen 25. A und 25. B von Abschnitten 12.1 bis 12.4 bzw. 12.5 bis 12.7 gebildet werden. Die physikalische Trennung soll derart erfolgen, dass für jede Untergruppe 25. A und 25. B eine Leis ^¬ tungseinspeisung durch zumindest eine Leistungsversorgungs- einheit 16 erfolgen kann. Bezüglich der Leistungsverteilung wird in jeder Untergruppe 25. A, 25. B wie für die gesamte Gruppe von Abschnitten 12.1 bis 12.7 oben erläutert vorgegangen. Jede Untergruppe wird bezüglich der Leistungsversorgung wie eine autarke Einheit betrachtet, in welcher jeweils Prioritätsdurchläufe ausge- führt werden. Bei einem Prioritätsdurchlauf in einer Unter ^¬ gruppe erfolgen die Abschnittsdurchläufe nur für die Werte der Abschnittskenngröße A, die der jeweiligen Untergruppe zu ^¬ geordnet sind . Das Schienenfahrzeug 10 weist in zumindest einem der Ab ^¬ schnitte 12 bzw. einem der Wagen eine Steuereinheit 26 auf, die mit den Leistungsversorgungseinheiten 16 sowie den Verbrauchereinheiten 14 in Wirkverbindung steht und zur Ausfüh- rung der Verteilung der elektrischen Leistung gemäß dem oben beschriebenen Verfahren vorgesehen ist. Außerdem können an den Abschnittsübergänge Sensoreinheiten angeordnet sein, die zur Erfassung der Kenngröße I u dienen. Wird diese Kenngröße bei den Erteilungsvorgängen berücksichtigt, steht die Steuereinheit 26 ebenfalls in Wirkverbindung mit den Sensoreinhei ^¬ ten .