(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両基地ベースのメッシュ・ネットワークを備える車両基地管理システムであって、
車両基地ベースのメッシュ・ネットワークは、
前記車両基地内にノードとして配備された１つまたは複数の電源内蔵式無線ゲートウェイであって、前記車両基地ベースのメッシュ・ネットワークに関連付けられるローミング・ネットワークＩＤ（ＲＮＩＤ）を送信するように構成される、電源内蔵式無線ゲートウェイと、
少なくとも１つの鉄道車両上に取付けられた通信管理ユニットと、少なくとも１つの鉄道車両の稼働パラメータを検知するための１つまたは複数のセンサを有する１つまたは複数の無線センサ・ノードと、を具備する、少なくとも１つの鉄道車両を備える、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークであって、前記少なくとも１つの鉄道車両は、前記ＲＮＩＤを使用する前記車両基地ベースのメッシュ・ネットワークに接続される、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークと、
を備え、
前記システムは、
（ａ）前記少なくとも１つの鉄道車両を備える列車編成を、前記少なくとも１つの鉄道車両に前記車両基地ベースのメッシュ・ネットワークから接続解除すること、および、前記列車編成に関連付けられる列車ベースのメッシュ・ネットワークに加わることを指示することによって、論理的に組成する機能と、
（ｂ）組成された列車編成を確認する機能と、
（ｃ）列車編成を論理的に解除する機能と、
を実行するように構成される、車両基地管理システム。
【請求項２】
前記システムは、解除された列車編成を確認する更なる機能を実行する、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【請求項３】
前記列車編成を論理的に組成する機能は、１つまたは複数の前記１つまたは複数の電源内蔵式無線ゲートウェイによって、
前記列車構成に関連付けられる機関車を識別することであって、前記機関車上の電源内蔵式無線ゲートウェイは、列車ネットワークＩＤをブロードキャストすることと、
前記機関車上の前記電源内蔵式無線ゲートウェイに、前記列車ベースのメッシュ・ネットワークに一つまたは複数の鉄道車両を追加するよう指示するコマンドを前記機関車へ送信することと、
前記少なくとも１つの鉄道車両の前記通信管理ユニットに、前記列車ネットワークＩＤによって識別される前記列車ベースのメッシュ・ネットワークに加わるコマンドを送信することと、
をさらに備える、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【請求項４】
前記列車ネットワークＩＤによって識別される前記列車ベースのメッシュ・ネットワークに加わるよう指示された場合、前記少なくとも１つの鉄道車両は、
（ａ）前記車両基地ベースのメッシュ・ネットワークとの接続を切る機能と、
（ｂ）前記機関車上の前記電源内蔵式無線ゲートウェイによってブロードキャストされている前記列車ネットワークＩＤを探す機能と、
（ｃ）前記列車ネットワークＩＤをブロードキャストする前記列車ベースのメッシュ・ネットワークに加わる機能と、
を実行する、請求項３に記載の車両基地管理システム。
【請求項５】
前記列車編成を論理的に解除する機能は、前記機関車内の前記電源内蔵式無線ゲートウェイに前記列車編成を論理的に解除するよう命令することを備え、
前記電源内蔵式無線ゲートウェイは、解除の前記命令を受信すると、前記列車ベースのメッシュ・ネットワーク内の前記通信管理ユニットの各々に、前記列車ベースのメッシュ・ネットワークから前記車両基地ベースのメッシュ・ネットワークへ変更するコマンドを送信する、請求項３に記載の車両基地管理システム。
【請求項６】
前記列車編成を論理的に解除する機能は、車両基地に入ると車両基地ベースのメッシュ・ネットワークの存在を前記電源内蔵式無線ゲートウェイが自動的に検知することを備え、
前記電源内蔵式無線ゲートウェイは、前記車両基地ベースのメッシュ・ネットワークを検知すると、前記列車ベースのメッシュ・ネットワーク内の前記通信管理ユニットの各々に、前記列車ベースのメッシュ・ネットワークから前記車両基地ベースのメッシュ・ネットワークへ変更するコマンドを送信する、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【請求項７】
前記列車編成を確認する機能は、
（ａ）前記列車編成内の各鉄道車両上の各通信管理ユニット内に配置されたＧＮＳＳ受信機から場所、速度、および方向の示度を取得することと、
（ｂ）前記列車編成に割り当てられた前記機関車内の前記電源内蔵式無線ゲートウェイ内に配置されたＧＮＳＳ受信機から場所、速度、および方向の示度を取得することと、
（ｃ）取得された示度の全てが同様の場所、速度、および方向の情報の組み合わせを反映することを確認することと、
を備える、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【請求項８】
前記列車編成を確認する機能は、
（ａ）隣接するハンマ鉄道車両およびアンビル鉄道車両上に設置された一つまたは複数の加速度計から加速度の示度を取得し、前記示度が２つの鉄道車両の連結に合致することを保証することと、
（ｂ）前記ハンマ鉄道車両およびアンビル鉄道車両が前記列車編成に割り当てられていることを確認することと、
を備える、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【請求項９】
前記列車編成を確認する機能は、
（ａ）ジオフェンス領域を形成することと、
（ｂ）一つまたは複数の鉄道車両が、前記ジオフェンス領域内にあるか、前記ジオオフェンス領域外にあるか、または前記ジオフェンス領域を通過したかを確認することと、  を備える、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【請求項１０】
前記列車編成を確認する機能は、
（ａ）前記列車編成が通過する際に列車外のＲＦＩＤ送受信機の存在を検出することと、
（ｂ）前記列車編成の速度に基づいて、各鉄道車両が正確な時間で前記ＲＦＩＤ送受信機を検知することを確認することと、
備える、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【請求項１１】
前記列車編成を確認する機能は、
（ａ）前記列車編成内の各鉄道車両上のブレーキ圧力線から圧力の示度を取得することと、
（ｂ）前記列車構成の至る所で前記圧力の示度が合致していることを確認することと、  を備える、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【請求項１２】
前記列車編成を確認する機能は、
（ａ）前記列車編成内の各鉄道車両上の前記通信管理ユニットから、報告されたＲＳＳＩ値を取得することと、
（ｂ）ＲＳＳＩ値が全て前記列車編成上の他の鉄道車両と合致していることを確認することと、
を備える、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【請求項１３】
前記列車編成を確認する機能は、
（ａ）前記列車編成内の各鉄道車両上の通信管理ユニットからモーション・イベントを取得することと、
（ｂ）前記モーション・イベントの時間が前記列車編成上の他の鉄道車両と合致していることを確認することと、
を備える、請求項１に記載の車両基地管理システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、参照により内容を本明細書において援用する、２０１３年１１月２７日に出願した米国仮特許出願第６１／９０９、８９９号明細書の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、検知システムに関し、さらに詳細には、列車または列車編成としても知られる、列車構成の鉄道車両および機関車、ならびに車両基地内の連結されていない鉄道車両および機関車のさまざまな特性、パラメータ、および場所を、１つまたは複数の無線メッシュ通信ネットワークの使用を通じて監視する検知システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
鉄道の所有者およびオペレータにとって、リアルタイム・ベースで鉄道車両、機関車、および列車を含む資産を、監視して配置できることは、ますます重要となっている。
【０００４】
安全性の観点から、脱線のような深刻な結果をもまねきかねない、差し迫った障害を予測して阻止できるようにするため、たとえばベアリング温度のような、鉄道車両のさまざまな稼働パラメータを、リアルタイムで監視することが重要である。また、そのような条件のアラートを提示して、危険な状態を緩和するための処置がタイムリーに行われ得るように、アラートに関連するそれらの稼働パラメータを車両内のオペレータまたはリモート鉄道オペレーション・センタに伝達できることも重要である。
【０００５】
オペレーションの観点から、鉄道オペレータにとって、鉄道車両が、車両基地外の列車編成にあるのか、車両基地内の列車編成にあるのか、または鉄道車両が積載または無積載状態にあるのかどうかを決定することが重要である。鉄道車両の状況を認識することの重要性は、オペレータが、任意の所定の時点において鉄道車両が使用されているかまたは使用されていないかどうかを決定できるようにし、車両基地オペレーションの管理をさらに容易にする。
【０００６】
現在の業界の慣例として、鉄道オペレーションにおける列車編成および操車場の管理は、鉄道網の一定の地点において、各鉄道車両に取付けられた受動無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを読み取ることに依存する。この方法は、鉄道オペレータにパフォーマンスの重要な増大をもたらしてきたが、ＲＦＩＤリーダの範囲内にはない場合の場所および状態またはパフォーマンス・データのような、情報およびデータを送信することができる動的無線ネットワークの利便性には欠けている。さらに、現在のシステムは、アラートがタイムリーに動作されるようにする、操作可能アラートを機関車に伝達するメカニズムを提供してはいない。
【０００７】
鉄道列車が運行する過酷な要求の厳しい環境を考慮すれば、監視システムは、堅牢で、信頼性が高く、保守をほとんど伴うことなく長期間にわたり稼働できる必要がある。加えて、費用効果を高めるため、システムを設置、保守、または運用するために重大なコストを追加するものであってはならない。北米内だけでも１５０万を超える貨物鉄道車両があるので、使用中にすべての鉄道車両を監視するシステムは極めて望ましいが、そのようなものとして、システムは、膨大な数の潜在的なデバイスを処理するように拡張が容易なものである必要がある。
【０００８】
したがって、鉄道車両のさまざまな稼働パラメータを監視するため、およびアラート状態を車両内のオペレータまたは車両外に伝達するため、列車が運行中に使用され得る監視システムであって、また列車および／または鉄道車両が車両基地内にあるときに列車編成の組成および解除の管理を容易にするために使用され得る監視システムを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、鉄道車両の通信システムを提供することが本発明の目的であり、鉄道車両には、通信管理ユニットおよび１つまたは複数の無線センサが装備され、該無線センサは鉄道車両上にオーバーレイされ、鉄道車両にローカライズされた鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークを形成する。通信管理ユニットは、オープン標準プロトコルに基づいてメッシュ・ネットワーク内の複数の無線センサをサポートする。鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク・アーキテクチャは、ＩＥＣ６２５９１国際無線標準、ならびに国際計測制御学会による標準ＩＳＡ１００．１１の基本構成要素である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
通信管理ユニットは、鉄道車両に接続されたさまざまな無線センサからの出力を監視し、データの分析に基づいて鉄道車両およびそのさまざまなコンポーネントの振る舞いおよび状態を決定するための手段を提供する。無線センサは、データを収集、格納、分析、および処理し、次いで該データは、エンジニアまたは自動システムが該データに基づいて対処できる機関車へさらに送信されるように、リモート鉄道オペレーション・センタへ送信されるように、またはアラート、イベントもしくはレポートを構築するために処理および分析されるように、通信管理ユニットに送信される。このことは、適正なパフォーマンスおよび状態の定期的な保証、ならびに列車編成の鉄道車両のオペレータおよび所有者へのタイムリーかつ有用な方法による差し迫ったまたは実際の障害についての必要な警告をもたらす。
【００１１】
監視するために有用である稼働パラメータの一部は、ローラーベアリング温度、輸送される商品の温度、ハンドブレーキの位置、ローラー・ベアリング・アダプタの変位、車輪の状態、台車のハンティング／歪み／結合、ブレーキ状況およびパフォーマンス、積載状況および積載量、部分的脱線が発生したかどうか、および潜在的に問題となる鉄道路線の状態を含むが、これらに限定されることはない。
【００１２】
列車編成の各鉄道車両からの通信管理ユニット、および機関車のようなホストまたは制御ポイント上の電源内蔵式無線ゲートウェイで構成される、列車編成上にオーバーレイされた列車ベースのメッシュ・ネットワークを提供することが本発明のさらなる目的である。
【００１３】
各鉄道車両には、鉄道車両に配備された無線センサの各々と通信する通信管理ユニットが装備される。通信管理ユニットは、無線センサの各々からデータを収集して、目前のまたは実際の障害を検出するためにより高レベルのデータの分析を実行することができる。そのようなデータの分析中に、統計モデルおよび経験データに基づいて潜在的な障害を決定するために、ヒューリスティックが適用されてもよい。通信管理ユニットはまた、多数の通信プロトコルの任意の１つを介して、データおよび任意の分析の結果を共に鉄道車両から離れた別のシステムに伝達することができる。
【００１４】
リモート受信機は、たとえば、車両基地内の列車上、またはリモート鉄道オペレーション・センタの列車外の場所において配置されてもよい。リモート受信機はまた、列車内のさまざまな鉄道車両上に配置された、複数の通信管理ユニットから収集されるデータ、イベント、およびアラートにヒューリスティックおよび統計モデルを適用することによって、列車の状態のより高いレベルの分析を実行することもできる。収集されたデータの分析は、センサ・ユニット、通信管理ユニット、列車ベースまたは地上ベースの電源内蔵式無線ゲートウェイ、またはその他の地上ベースのステーションを含む、本発明におけるさまざまなコンポーネント間で分散された複数の異なるイベントエンジンの任意の１つにおいて実行することができる。イベントエンジンは、状態の変化、およびシステムの内部または外部の複数の入力からデバイス上で実行するアクションを決定するために使用される。結果を決定するために使用される論理は、リモートに構成されて更新され得るルールのセットに基づく。
【００１５】
したがって、データの収集およびそのデータの分析が、オペレーション障害を予測して、それらの障害の適切な警告を提供できるようにして、最悪の障害が発生する前に人間または自動システムによる介入を可能にする、総合的なシステムを提供することは、本発明の一つの目的である。そのような警告は、高優先順位および通常優先順位によってランク付けすることができる。システムは、高優先順位の警告を、送信のために警告メッセージ・キューの最前部に移動させる。通常優先順位の警告は、標準の操作警告メッセージアルゴリズムに従う。
【００１６】
車両基地ベースのメッシュ・ネットワークが車両基地上にオーバーレイされ、通信ポイントとしての役割を果たす車両基地に設置された１つまたは複数の電源内蔵式無線ゲートウェイと、車両基地内の各鉄道車両のメッシュ・ネットワークによって生成され送信されるデータのアグリゲータとで構成される、列車編成管理システムを提供することは、本発明のさらなる目的である。加えて、車両基地内の電源内蔵式無線ゲートウェイは、編成を管理して、複数の監視対象の資産およびシステムからのデータの分析を実行する。
【００１７】
本発明はまた、車両基地を監視する方法にも関し、車両基地内の鉄道車両の場所が識別され、列車編成の鉄道車両の方向および鉄道車両の順序が決定され確認される。列車編成の鉄道車両の順序、車両基地内の鉄道車両の方向および／または車両の場所は、ＧＮＳＳデータ（ＧＰＳのような全地球航法衛星システムのデータ）、モーション・センサ、コンパス示度、ＲＦＩＤ読取り、加速度センサ、および近隣ノードへの相対信号強度指示（ＲＳＳＩ）を含む複数の方法により決定されてもよいが、これらに限定されることはない。列車編成の鉄道車両の方向は、列車編成の重大な要素である。業界において知られているように、鉄道車両の端部は「Ａ」または「Ｂ」のいずれかで識別される。磁気計または電子コンパスおよび加速度計からの示度は、車両の方向を識別するために使用することができる。加えて、方向は、鉄道車両上のシステム・コンポーネントの配置から決定されてもよい。
【００１８】
いずれも本明細書において説明されるシステムによって実行されることが可能な、車両基地を管理するための方法および列車を管理するための方法もまた、提供される。
【００１９】
以下の詳細な説明は、本明細書に添付されている図面と合わせて読むことで、より深く理解されよう。本発明を説明することを目的として、図面において好ましい実施形態が示されている。しかし、本発明は、この実施形態または示されている厳密な配列には限定されないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】通信管理ユニットおよび鉄道車両の車輪ベアリング付近に設置された複数の無線センサ・ノードを各々装備された２つの鉄道車両、通信管理ユニットのみが装備されるが無線センサ・ノードは取付けられていない鉄道車両、通信管理ユニットを備えていない鉄道車両、および電源内蔵式無線ゲートウェイ・デバイスが設置されている機関車を示す透視図であり、鉄道車両上に設置された通信管理ユニットおよび複数の無線センサは、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークを形成し、機関車またはその他の資産のような、ホストまたは制御ポイントで電源内蔵式無線ゲートウェイ・デバイスと通信して、列車ベースのメッシュ・ネットワークを形成する。
【図２】本発明の一実施形態による、車両基地通信システムおよびローカルエリアネットワークを伴う列車ベースのメッシュ・ネットワークのフレームワークを示すブロック図である。
【図３】列車編成の関連性を示すブロック図である。
【図４】列車ベースのメッシュ・ネットワークのセットアップを示すブロック図である。
【図５】列車編成の確認を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
参照番号１１４として図面に示されている車両基地は、機関車および鉄道車両が格納され、選択され、列車編成に組成され、列車編成が解除され、機関車および鉄道車両が給油、処理、積載、荷卸し、または保守され得る領域である。
【００２２】
参照番号１０９として図面に示されている列車編成は、鉄道車両１０３および機関車１０８の接続されているグループとして定義される。
【００２３】
参照番号１０４として図面に示され、鉄道車両上１０３に配置されている、無線センサ・ノード（「ＷＳＮ」）は、好ましくは、内蔵型の、保護筐体内に配置され、１つまたは複数のセンサ、電源装置、およびＷＳＮ１０４が鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク内のＣＭＵ１０１と通信できるようにする通信回路を含むことができる。ＷＳＮ１０４はまた、センサから収集されたデータを分析し、データが、即時に送信される、または後に送信されるように保持される、またはイベントもしくはアラートに集約される必要があるかどうかを決定するインテリジェント機能を含んでもよい。ＷＳＮ１０４は、監視されるべきパラメータ（たとえば、ベアリングまたは周囲空気の温度）または状況（たとえば、ハッチまたはハンドブレーキの位置）を検知するために使用される。単一の鉄道車両１０３上のすべてのＷＳＮ１０４は、通信管理ユニット１０１によって制御される鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５を形成する。ＷＳＮ１０４の例は、参照によりその開示を本明細書において援用する、米国特許出願公開第２０１３／０３４２３６２号明細書に開示されている。
【００２４】
参照番号１０１として図面に示されている通信管理ユニット（「ＣＭＵ」）は、鉄道車両１０３上に配置され、鉄道車両１０３上にオーバーレイされた鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５を制御する。ＣＭＵ１０１ハードウェアは、好ましくは、プロセッサ、電源装置（たとえば、バッテリ、太陽電池、または内部発電機能）、全地球測位システム（「ＧＰＳ」）受信機、Ｗｉ−Ｆｉ、衛星、および／またはセルラ機能のような全地球航法衛星システム・デバイス、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５を保守するための無線通信機能、およびオプションとして、加速度計または温度センサを非限定的に含む１つまたは複数のセンサを含む。ＣＭＵ１０１は、ＥＥＥ２．４ＧＨｚ  ８０２．１５．４無線標準のような、オープン標準プロトコルを使用してメッシュ・ネットワーク構成内の１つまたは複数のＷＳＮ１０４をサポートする。加えて、ＣＭＵ１０１はまた、列車編成１０９内のすべての使用可能な鉄道車両１０３からのＣＭＵ１０１で構成され、通常は機関車１０８上に配置される電源内蔵式無線ゲートウェイ１０２によって制御される、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７のメンバーであるか、または車両基地１１４全体に分散された１つまたは複数の電源内蔵式無線ゲートウェイ１１６によって制御される、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７のメンバーである。したがって、ＣＭＵ１０１は、１）鉄道車両１０３上にオーバーレイされた低電力の鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５を管理する、２）鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５内の１つまたは複数のＷＳＮ１０４からのデータを統合し、機関車１０８またはリモート鉄道オペレーション・センタ１２０のようなホストに警告アラートを生成するために収集されたデータに論理を適用する、３）場所、速度、加速度などのような、鉄道車両１０３の固有の属性を監視するために、加速度計のような、ＣＭＵ１０１内の組み込みセンサをサポートする、および４）機関車１０８および／または列車外監視およびリモート鉄道オペレーション・センタ１２０のような、ホストまたは制御ポイントへの上流の、および鉄道車両に配置された１つまたは複数のＷＳＮ１０４への下流の双方向通信をサポートする、という４つの機能をサポートする。ＣＭＵ１０１は、メッシュ・ネットワーク構成内のＰＷＧ１０２に無線で通信することができるか、または、たとえばＥＣＰ（電子制御式空気）ブレーキ・システムを通じて、有線接続経由で通信するように構成されてもよい。当業者であれば、ＧＰＳが全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の１つの形態に過ぎないことを理解するであろう。ＧＮＳＳのその他のタイプは、ＧＬＯＮＡＳＳおよびＢｅｉＤｏｕ、さらに他の開発中のものも含む。したがって、本明細書において説明される実施形態においてＧＰＳが使用されるが、任意のタイプのＧＮＳＳシステムまたはデバイスが使用されてもよい。
【００２５】
ＣＭＵ１０１は、１つまたは複数のＷＳＮ１０４からデータおよび／またはアラームを受信することができ、鉄道車両１０３、およびデータおよび情報のリモート受信機への送信のパフォーマンスに関してこのデータまたはアラームから推論することができる。ＣＭＵ１０１は、好ましくは、移動体基地局１０２（たとえば、機関車１０８）、地上ベースの基地局１１６などのような、その他の場所への通信リンクとしての役割を果たし、受信したデータを処理する能力を有する単一のユニットである。ＣＭＵ１０１はまた、ローカルの鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５内のＷＳＮ１０４と通信し、ＷＳＮ１０４を制御および監視する。
【００２６】
参照番号１０２として図面に示されている電源内蔵式無線ゲートウェイ（「ＰＷＧ」）は、好ましくは、機関車１０８上に配置されるか、または車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７の一部として配備される。これは通常、プロセッサ、ＧＰＳ受信機、衛星またはセルラ通信システム、ローカル無線送受信機（たとえば、ＷｉＦｉ）、イーサネット（登録商標）・ポート、大容量メッシュ・ネットワークマネージャ、および通信のその他の手段を含む。ＰＷＧ１０２は、機関車１０８のような電源内蔵式資産上に配置される場合、機関車１０８によって供給される電力を有するか、または、たとえば太陽光発電または大容量バッテリなど別のソースからその電力を得る。ＰＷＧ１０２は、列車編成１０９内の各鉄道車両１０３からの複数のＣＭＵ１０１、列車編成の一部ではない孤立したＣＭＵ１０１から成る列車編成１０９上にオーバーレイされた列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７、または地上ベースのＰＷＧ１１６および現在列車編成１０９に関連付けられていない個々の鉄道車両１０３からのＣＭＵ１０１から成る車両基地１１４上にオーバーレイされた車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７を制御する。
【００２７】
ＰＷＧ１０２は外部ソースから電力を得ているが、ＣＭＵ１０１は電源内蔵式であることを除いては、ＰＷＧ１０２のコンポーネントおよび構成は、ＣＭＵ１０１のコンポーネントおよび構成と類似している。加えて、個々の鉄道車両１０３および鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５または１１８のパフォーマンスに関して推論するＣＭＵ１０１とは対照的に、ＰＷＧ１０２は、列車編成１０９および列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７のパフォーマンスに関するデータを収集して推論する。
【００２８】
ダーク鉄道車両１０３は、後に定義されるように、ＣＭＵ１０１が装備されているが、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７または車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７のいずれにも接続または関連付けられていない鉄道車両１０３である。
【００２９】
参照番号１１３として図面に示されている、列車ネットワークＩＤ（「ＴＮＩＤ」）は、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を一意に識別し、列車編成１０９が組成されるときに列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７の形成中に使用される。
【００３０】
参照番号１１２として図面に示されている、ローミング・ネットワークＩＤ（「ＲＮＩＤ」）は、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７を一意に識別し、車両基地１１４内および列車編成１０９に関連付けられていない資産（つまり、機関車１０８および鉄道車両１０３）を追跡するために使用される。
【００３１】
参照番号１０５として図面に示されている鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークは、鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１から成り、ＣＭＵ１０１は、好ましくは、各々同じ鉄道車両１０３上に配備されている、複数のＷＳＮ１０４の鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５の一部であり、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５を管理する。
【００３２】
参照番号１０７として図面に示されている列車ベースのメッシュ・ネットワークは、機関車１０８上の電源内蔵式ＰＷＧ１０２から成り、ＰＷＧ１０２は、各々鉄道車両１０３上に配備されている複数のＣＭＵ１０１の列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７の一部であり、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を管理し、機関車１０８および複数の鉄道車両１０３は列車編成１０９を形成し、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は一意のＴＮＩＤ１１３によって識別される。
【００３３】
参照番号１１７として図面に示されている、車両基地ベースのメッシュ・ネットワークは、車両基地１１４内の戦略的場所に配備された１つまたは複数の地上ベースのＰＷＧ１１６、およびオプションとして、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５の一部であってもそうでなくてもよい鉄道車両１０３上に各々配備された１つまたは複数のＣＭＵ１０１から成る。ＣＭＵ１０１が装備された鉄道車両１０３は、監視対象の鉄道車両１１８として知られ、ＣＭＵ１０１および１つまたは複数のＷＳＮ１０４が装備された鉄道車両１０３は、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５として知られる。監視対象の鉄道車両１１８または鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５がＴＮＩＤ１１３により列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７に関連付けられていないかまたは接続されていない場合、これらは、ＲＮＩＤ１１２を使用して、範囲内にある車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７に接続することができる。車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７は、ＲＮＩＤ１１２によって識別される。監視対象の鉄道車両１１８または鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５は、任意の時点において、ＴＮＩＤまたはＲＮＩＤのいずれかを使用して、１つのネットワークにのみ接続することができる。
【００３４】
以下の説明は、鉄道車両１０３のコンテキストにおいてシステムを説明しているが、当業者であれば、同様の方法が任意の車両または資産に適用可能であることを理解するであろう。また、上記の定義が限定的であることは意味されておらず、定義されているコンポーネントは、定義に含まれていない追加のコンポーネントまたは特徴を有することができることに留意されたい。さらに、以下の説明は２つの台車（またはボギー）を備える鉄道車両１０３を扱っているが、これより多いかまたは少ない台車または車軸を備える任意の構成に適用可能である。
【００３５】
鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク 
これ以降、図面の図１を参照すると、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークが、概して参照番号１０５として示される。鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５は、鉄道車両１０３上に設置されたＣＭＵ１０１、および同じ鉄道車両１０３上に設置された１つまたは複数のＷＳＮ１０４を備える。鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５のアーキテクチャは、ＩＥＣ６２５９１国際無線標準、ならびに国際計測制御学会による標準ＩＳＡ１００．１１の基本構成要素である。
【００３６】
１つの側面において、本発明は、鉄道車両１０３上にオーバーレイされた鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５を使用して鉄道車両１０３のパフォーマンスおよび操作を監視するため、およびそのようなパフォーマンスおよび操作データを、図１に示されるように、列車編成１０９の機関車１０８のようなホストまたは制御ポイントに伝達するための新規の手段を提供する。ＣＭＵ１０１は、好ましくは鉄道車両１０３上に搭載され、同様に鉄道車両１０３上に配備された１つまたは複数のＷＳＮ１０４を制御して該ＷＳＮ１０４からデータおよびアラートを取り出す。問題が検出される場合、アラームは、好ましくは電源装置、およびオプションとして列車外の監視およびリモート鉄道オペレーション・センタ１２０へのアクセスを備える、資産上に設置されたＰＷＧ１０２に、さらなるアクションのためにＣＭＵ１０１によって転送される。
【００３７】
システムは、鉄道車両１０３に設置されたＣＭＵ１０１および１つまたは複数のＷＳＮ１０４からイベントおよびステータス情報を受信する機能を提供する。イベントを非同期的に受信するようにインターフェイスが登録され、または、ポーリングの方法でＣＭＵ１０１から情報を取り出すようにリモート手順を呼び出すことができる。インターフェイスは、Ｗｅｂサーバまたはライブラリを通じて公表され、ＳＳＬ接続経由でローカルエリアネットワーク１１０を介してアクセス可能であり、各エンドユーザごとに予約された一意のキーで認証される。
【００３８】
引き続き図１を参照すると、ＣＭＵ１０１は、たとえば、セルフタッピング取付けネジまたはその他の金属取付けネジを使用して、任意の適切な手段により鉄道車両１０３に直接取付けられる。ＣＭＵ１０１を鉄道車両１０３に取付ける追加の方法は、ネジまたはその他の金属取付けネジで取付けブラケットに直接取付けることであり、前記ブラケットは、セルフタッピング・ネジまたはその他の金属取付けネジを使用して直接鉄道車両１０３に取付けられる。ＣＭＵ１０１は、正確な時間に送信、リッスン、またはスリープを行うよう、ローカル・メッシュ・ネットワーク内の１つまたは複数のＷＳＮ１０４を構成することができる。
【００３９】
各鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１は、鉄道車両１０３の場所、方向、および／または速度を決定するためのオプションの全地球航行衛星システム（ＧＮＳＳ）センサをサポートすることができる。加えて、各鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１は、機関車１０８のような、ホストまたは制御ポイントに送信される必要のあるメッセージを生成するために、鉄道車両１０３上の組み込みセンサを使用することができ、かつ／または鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５を管理することができる。
【００４０】
鉄道車両１０３上に設置されたＣＭＵ１０１は、鉄道車両１０３上に設置された１つまたは複数のＷＳＮ１０４から鉄道車両１０３の操作に関するデータを収集する。ＷＳＮ１０４は、データをＣＭＵ１０１に送信する。ＣＭＵ１０１は、機関車１０８上に設置された電源内蔵式無線ゲートウェイ１０２にデータを送信するために、列車編成１０９上にオーバーレイされた列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７と接続する。
【００４１】
ＷＳＮ１０４は、ライセンスフリー帯域での操作を認定されている統合された無線送受信機およびアンテナを有する、低消費電力のために設計されたネットワーキング・プロトコルを使用する。各ＷＳＮ１０４には、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、フィルタリング、およびトレンディングを含む、サンプリングおよび大規模な搭載の計算を可能にする超低電力３２ビットマイクロコントローラが装備されている。ＷＳＮ１０４は、高エネルギー密度の、低自己放電リチウムバッテリによって給電される。各ＷＳＮ１０４は、通信範囲内の任意の他のＷＳＮ１０４と通信することができ、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５に割り当てられ、それにより鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５内に冗長通信パスを作成することができるルータとしての役割を果たす。
【００４２】
ＷＳＮ１０４は、たとえば、車輪ベアリングの温度など、監視されるべきパラメータまたは状態のために構成することができ、そのような監視のために選択された場所の鉄道車両１０３上に配置することができる。ＷＳＮ１０４は、複数の稼働パラメータを検知する１つまたは複数の検知デバイスを有することができる。たとえば、ＷＳＮ１０４は、車輪ベアリング温度を監視するための温度センサ、周囲温度を測定するための温度センサ、および加速度計を含むことができる。ＷＳＮ１０４は、セルフタッピング取付けネジまたはその他の金属取付けネジを溶接することによって鉄道車両１０３に直接取付けられる。
【００４３】
操作の例として、ＷＳＮ１０４は、車輪ベアリングの付近、好ましくはベアリング取付具（ベアリング、ベアリングアダプタ、または任意の他のベアリング関連の付属物を含むことができる）上に溶接またはその他の手段によって取付けられることにより車輪ベアリングの温度を検知することができる。例示的なＷＳＮ１０４は、参照により本明細書において援用する、米国特許出願公開第２０１３／０３４２３６２号明細書において説明されている。
【００４４】
各ＷＳＮ１０４は、無線通信のための回路を含む。好ましくは、鉄道車両１０３上の各ＷＳＮ１０４は、図１に示されるように、同じ鉄道車両１０３上のその他のＷＳＮ１０４と、また好ましくは同じ鉄道車両１０３上に取付けられたＣＭＵ１０１との臨時の鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５に形成される。好ましい実施形態において、所与の鉄道車両１０３の各ＷＳＮ１０４は、データまたはアラートをその鉄道車両１０３のＣＭＵ１０１に転送する。データのこの転送は、直接生じてもよいか、またはデータは、同じ鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５内の他のＷＳＮ１０４によってＣＭＵ１０１に中継されてもよい。臨時の鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５は、好ましくは、無線デバイスの自己組織化ネットワークの通信プロトコルである、時間同期メッシュ・プロトコル（Ｔｉｍｅ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ  Ｍｅｓｈ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用して形成される。その他のプロトコルが使用されてもよい。
【００４５】
ＷＳＮ１０４は、長期電源、好ましくは、ミリタリ・グレードの塩化チオニルリチウム電池を含む。回路は、電力調整および管理機能を含み、ＷＳＮ１０４をスタンバイ状態に保持して、内蔵センサからの示度を搬送するために定期的または非同期的にＷＳＮ１０４を起動させるような、バッテリ寿命を節約するための機能を含むことができる。
【００４６】
個々のＷＳＮ１０４は、鉄道車両１０３上の関心領域に取付けられる。一例として、図１および図２は、鉄道車両１０３のベアリング取付具に取付けられた、上記で説明されているタイプの温度検知ＷＳＮ１０４を示す。この特定の例において、ＷＳＮ１０４は、鉄道車両１０３の各車輪のすべての車輪ベアリング取付具に取付けられてもよい。加えて、周囲温度センサＷＳＮ１０４はまた、空気流を受けるために鉄道車両１０３のさまざまな領域に取付けられてもよい。通常の鉄道車両１０３において、車輪ベアリング温度を監視することが望ましい場合には、各ベアリング取付具（各車輪）ごとに１つの温度センサ、および周囲温度を測定するために配置された１つのセンサで構成された９つのＷＳＮ１０４がある。周囲温度センサは、周囲温度をＣＭＵ１０１に伝達し、ＣＭＵ１０１はこの情報を、情報の要求に応じてベアリング取付具のセンサに提供する。これにより、ベアリング取付具のＷＳＮ１０４が、ベアリング温度を決定できるようになり、次いで、高温のアラームを伝達するなどのような、さらなるアクションが必要とされるかどうかを決定できるようになる。
【００４７】
各ＷＳＮ１０４によって収集されたデータを伝達するため、各ＷＳＮ１０４は鉄道車両１０３上に取付けられたＣＭＵ１０１と双方向通信しており、ＣＭＵ１０１は、各ＷＳＮ１０４からデータを収集し、命令をＷＳＮ１０４に送信することもできる。上記で説明されているように、ＣＭＵ１０１、および同じ鉄道車両１０３に接続されている各ＷＳＮ１０４は、相互の間の通信を容易にするために、ローカルエリア臨時の鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５を形成する。メッセージパケット交換は、いかなるパケットも鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５上で衝突することのないように同期され、すべてのパケットはエネルギー効率をめざしてスケジュール化され同期される。鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５上の通信トラフィックは、エンドツーエンド１２８ビット（またはそれ以上）のＡＥＳベース暗号化、メッセージ整合性チェック、およびデバイス認証によって保護される。
【００４８】
ＣＭＵ１０１は、複数のＷＳＮ１０４から収集されたデータを使用して、高度データ分析を実行することができ、分析に基づいて結論を導くためにヒューリスティックを適用することができる。以下の表は、ＷＳＮ１０４センサのタイプの例、およびデータを分析するために適用されるヒューリスティックの高レベルの説明を含む。
【００４９】
【表１】
0006486929.tif 000002
0006486929.tif 000003
0006486929.tif 000004
【００５０】
列車ベースのメッシュ・ネットワーク 
図１において、列車ベースのメッシュ・ネットワークが、概して参照番号１０７として示される。列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は、列車編成１０９上にオーバーレイされ、機関車１０８のようなホストまたは制御ポイント上、または電源装置へのアクセスを備える別の資産上に設置されたＰＷＧ１０２と、１つまたは複数のＣＭＵ１０１から成り、ＣＭＵ１０１は、各々、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７に属しており、また、１つまたは複数のＷＳＮ１０４が存在する場合、それぞれの鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５に属するか、またはＣＭＵ１０１を備えるがＷＳＮのない鉄道車両に対してそれぞれの鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１１８に属している。したがって、ここで、ＣＭＵ１０１は、鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５（鉄道車両１０３が１つまたは複数のＷＳＮ１０４に取付けられている場合）、および列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７という２つのメッシュ・ネットワークに属することができるが、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７に属することだけが求められている。各ＣＭＵ１０１はまた、オプションとして、そのそれぞれの鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５を管理している。鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５は、ＣＭＵ１０１によって継続的に監視され、移動する鉄道車両１０３が経験する変化に富んだ無線環境に最適化される。列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は、オーバーレイ・メッシュ・ネットワークを使用して、列車編成１０９全体および機関車１０８に設置されたＰＷＧ１０２との低電力双方向通信をサポートする。オーバーレイされた列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は、各鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１に組み込まれた無線送受信機から成る。ＣＭＵ１０１は、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７上でメッセージを開始すること、またはもう１つのＣＭＵ１０１との間でメッセージを中継することができる。オーバーレイされた列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は、列車編成１０９において各鉄道車両１０３によって作成された鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５とは無関係に作成され、これとは無関係に動作する。
【００５１】
双方向ＰＷＧ１０２は、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を管理し、アラートを個々の鉄道車両１０３上に設置されたＣＭＵ１０１から、機関車１０８のようなホストまたは制御ポイントに伝達し、アラートは人間の介入または自動システムを介して作動されてもよい。機関車１０８は、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７または個々の鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５のいずれかで生成されたアラートメッセージを受信および表示するためのユーザ・インターフェイスを含むことができる。双方向ＰＷＧ１０２は、個々の鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１経由でＷＳＮ１０４から複数のアラート、イベント、または未処理データを受信することができ、列車編成１０９のパフォーマンスの特定の態様に関して推論することができる。
【００５２】
双方向ＰＷＧ１０２は、外部リモート鉄道オペレーション・センタ１２０、データ・システム、またはその他の列車管理システムと情報を交換することができる。この通信パスは、参照番号１２２として図２に示され、セルラ、ＬＡＮ、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）、衛星、またはその他の通信の手段を含むことができる。このリンクは、列車編成１０９が操作中の場合、列車外のアラートを送信するために使用することができるか、または車両基地１１４内にある場合、列車編成１０９内にあるべき鉄道車両１０３を指定すること、それらの鉄道車両１０３のみが列車編成１０９に加わるようにすること、および列車編成１０９に入っていない鉄道車両１０３または間違った列車編成１０９に入っている鉄道車両１０３を報告すること（つまり、列車編成１０９確認）のような、列車管理機能のために使用することができる。車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７が車両基地１１４内に存在しない場合、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は、機関車１０８上のユーザ・インターフェイスが列車編成１０９から車両を除去する、鉄道車両１０３が列車編成１０９の範囲外に再配置される、または通信パス１２２を介するリモート鉄道オペレーション・センタ１２０もしくはリモート・サーバとの通信の経由、のうちの１つが生じない限り、変更することなくその現在の状態を保持する。
【００５３】
車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク 
本発明のもう１つの実施形態において、図３をさらに参照し、ＰＷＧ１１６およびＣＭＵ１０１は、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７の一部であってもよい。地上ベースのＰＷＧ１１６は、車両基地１１４内で場所にかかわりなくカバレッジを提供するために、車両基地１１４内のさまざまな場所に配備される。車両基地ＰＷＧ１１６は、電源装置へのアクセスを備えるホストまたは資産上のデバイス、および列車編成１０９に関連付けられていないＰＷＧ１１６の範囲内の鉄道車両１０３の鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５または１１８を編成するために使用される。このプロセスは、後にさらに詳細に説明される。したがって、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７は、地上ベースのＰＷＧ１１６、機関車１０８が列車編成１０９に関連付けられていない場合、機関車ベースのＰＷＧ１０２、およびそれぞれの鉄道車両１０３が列車編成１０９に関連付けられていない場合、ＣＭＵ１０１を含むノードから成る。ＣＭＵ１０１を装備されている鉄道車両１０３がＴＮＩＤ１１３に関連付けられていない場合、これはＲＮＩＤ１１２に関連付けられている。ＰＷＧ１０２を装備されている機関車１０８は、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７を検知することができるが、実際にそのネットワークのメンバーではない。
【００５４】
アプリケーション・プログラミング・インターフェイス（「ＡＰＩ」）またはユーザ・インターフェイスは、リモート鉄道オペレーション・センタ１２０およびＣＭＵ１０１が設置されている鉄道車両１０３と無線で通信するＰＷＧ１１６への通信経路１２２を介して、車両基地ＰＷＧ１１６にコマンドを発行して、列車編成１０９が組成される際に適切な列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を形成する。ＡＰＩまたはユーザ・インターフェイスコマンドはまた、機関車１０８上のＰＷＧ１０２にも発行され、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７が列車編成１０９と適合して形成されるようにすることができる。
【００５５】
図２において、参照番号１２２として示されているＷｉＦｉネットワークまたはワイドエリア・ネットワークは、鉄道車両１０３が車両基地１１４内にあり、列車編成１０９に論理的に接続されていない場合（ただし、鉄道車両１０３は物理的に接続され得る）、各鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１へ送信を行うことができる。
【００５６】
車両基地管理システム 
上記で説明されているインフラストラクチャは、列車編成１０９の組成および解除を管理するために車両基地１１４のコンテキストにおいて使用することができる。好ましくは、鉄道車両１０３には各々、１つのＣＭＵ１０１、ならびに方向を検知するための加速度計、および動きまたは衝撃を検知するための加速度計を有する１つまたは複数のＷＳＮ１０４が装備される。あるいは、鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１には、内部加速度計および／または磁気計が装備されてもよい。
【００５７】
車両基地管理システムは、４つのネットワーク状態を使用する。第１のネットワーク状態は、「ネットワーク内（ｉｎ−ｎｅｔｗｏｒｋ）」であり、これはＣＭＵ１０１を装備された１つまたは複数の鉄道車両１０３およびＰＷＧ１０２を装備された１つまたは複数の機関車１０８が、ＴＮＩＤ１１３により識別される列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７に接続されていることを意味する。
【００５８】
第２のネットワーク状態は、「ネットワーク外（ｏｕｔ  ｏｆ  ｎｅｔｗｏｒｋ）」であり、これはＣＭＵ１０１を装備された１つまたは複数の鉄道車両１０３および／またはＰＷＧ１０２を装備された１つまたは複数の機関車１０８が、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７に接続されていないが、車両基地１１４に設置されたＰＷＧ１１６によって送信されたＲＮＩＤ１１２により識別される車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７に接続されていることを意味する。
【００５９】
第３のネットワーク状態は、「ダーク（ｄａｒｋ）」であり、これはＣＭＵ１０１を装備された１つまたは複数の鉄道車両１０３が、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７または車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７に接続されていないが、そのような事態はＣＭＵ１０１がＰＷＧ１０２または１１６の範囲外にあるときに生じる可能性があることを意味する。
【００６０】
第４のネットワーク状態は、「無監視（ｕｎｍｏｎｉｔｏｒｅｄ）」であり、これはＣＭＵ１０１が装備されていない１つまたは複数の鉄道車両１０３が、鉄道車両１０３にＣＭＵ１０１が装備されるまで、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７、または鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５に接続できないことを意味する。「無監視」はまた、ＰＷＧ１１６が装備されていないので、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７を有していない車両基地１１４を示すこともできる。「無監視」車両基地のこの場合、車両基地管理は可能ではないが、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は、機関車１０８上のユーザ・インターフェイスが列車編成１０９に鉄道車両１０３を追加する、鉄道車両１０３が列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７の範囲内に再配置される、または通信パス１２２を介するリモート鉄道オペレーション・センタ１２０もしくはリモート・サーバとの通信の経由、のいずれかの手段を通じて形成することができる。
【００６１】
鉄道車両１０３上に設置されたＣＭＵ１０１がＴＮＩＤ１１３からＲＮＩＤ１１２に変更するよう命令され得る方法は４つある。
【００６２】
１．  第１および主要な方法は、ＣＭＵ１０１が接続されている列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を管理している、ホスト１０８上に設置されたＰＷＧ１０２を介するものである。ＰＷＧ１０２は、１つまたは複数のＣＭＵ１０１に、一意のＴＮＩＤ１１３によるその列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７から、ＲＮＩＤ１１２を使用する、車両基地ベースのメッシュ・ネットワークに変更するよう命令することができる。このアクションは、車両基地１１４へのエントリ時に車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７の存在を認識する場合、またはリモート鉄道オペレーション・センタ１２０またはリモート・サーバから別の通信パス１２２を介して送信される場合、ＰＷＧ１０２によって命令することができる。
【００６３】
２．  第２の方法は、車両基地１１４に設置されたＰＷＧ１１６を介するものである。ＰＷＧ１１６は、ＲＮＩＤ１１２を使用するその車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７に接続されている１つまたは複数のＣＭＵ１０１に、一意のＴＮＩＤ１１３に変更するよう命令するイベント・メッセージを送信することができる。
【００６４】
３．  第３の方法は、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７または車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７の一部ではなく、「ダーク鉄道車両」の別名でも知られる、ＣＭＵ１０１が、いずれかのネットワークの存在を認識して、ＲＮＩＤ１１２またはＴＮＩＤ１１３により検出されたネットワークに接続するよう自らに命令するものである。
【００６５】
４．  第４および最後のオプションは、リモート鉄道オペレーション・センタ１２０において鉄道オペレータまたは車両基地マネージャによって使用されるユーザ・インターフェイス１２２を介するものである。鉄道オペレータは、ユーザ・インターフェイスを通じて、鉄道車両１０３上に設置されたＣＭＵ１０１に、一意のＴＮＩＤ１１３を有する列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７に変更するか、またはＲＮＩＤ１１２を使用する車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７に変更するよう指示する、イベント・メッセージを送信することができる。このメッセージは、図２のパス１２２を介するセルラまたはその他の通信を介して送信されてもよい。
【００６６】
列車編成の形成 
図３は、鉄道車両１０３が列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７に論理的に関連付けられるプロセスを示す。ＣＭＵ１０１を備える鉄道車両１０３は、鉄道ハンプ車両基地１１４または鉄道フラット切替え車両基地１１４を介して列車編成１０９に物理的に追加されるが、図３に示されるように、鉄道車両１０３は引き続き論理的に、ＲＮＩＤ１１２を有する車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７の一部である。
【００６７】
次いで、鉄道は、どの機関車１０８が列車編成１０９に連結されるべきかを決定する。ＰＷＧ１０２を有する機関車１０８が、図４に示されるように、現在物理的に接続されている鉄道車両１０３のグループに割り当てられる場合、ＰＷＧ１０２は、リモート鉄道オペレーション・センタ１２０からメッセージを受信して、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を形成する。この時点において、機関車１０８は、その一意のＴＮＩＤ１１３を使用して列車ベースのメッシュ・ネットワークを形成する。機関車１０８は、この時点において、ＴＮＩＤ１１３を使用する、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７の一部であるが、引き続きＲＮＩＤ１１２を介して車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７を検知することができる。
【００６８】
編成作成を決定する１つのメカニズムは、以下のようにリストされる。選択された機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２は、列車編成１０９に物理的に接続するときに機関車１０８によって経験される衝撃を測定する加速度計を含むことができる。機関車１０８が列車編成１０９に物理的に接続される場合、加速度計は衝撃を測定する。衝撃が事前定義のしきい値を超える場合、ＰＷＧ１０２は、機関車１０８が列車編成１０９に接続されていることを示すイベント・メッセージを送信する。どの鉄道車両が列車編成の一部であるかを理解することは、物流管理上重要であり、機関車１０８の列車編成１０９との連結により導かれてもよい。たとえば、有害な吸入の危険性（ＴＩＨ：ｔｏｘｉｃ−ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ  ｈａｚａｒｄ）があると見なされる化学物質を積載した鉄道車両が、誤った列車編成１０９内にある場合、列車編成１０９は停止される必要があり、ＴＩＨ鉄道車両１０３は列車編成１０９から除去される必要がある。
【００６９】
列車編成１０９に割り当てられている各鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１はまた、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７、車両基地１１４ＷｉＦｉまたは車両基地１１４ワイドエリア・ネットワーク１２２を介して、特定のＴＮＩＤ１１３を見つけるための、メッセージを受信するが、このＴＮＩＤ１１３は、図４に示されるように、割り当てられている機関車１０８上のＰＷＧ１０２によって制御される列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７に関連付けられているＴＮＩＤ１１３となる。この時点において、各鉄道車両上のＣＭＵ１０１は、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７から変更して、正しいＴＮＩＤ１１３をブロードキャストする列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を探す。ＰＷＧ１０２は、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７が各鉄道車両１０３を列車編成１０９に関連付けるために使用する、各鉄道車両のＣＭＵ１０１からのメッセージ送信を受信する。鉄道車両１０３が探しているＴＮＩＤ１１３を送信しているＰＷＧ１０２を有する機関車１０８が、鉄道車両１０３によって発見されると、鉄道車両１０３は、ＴＮＩＤ１１３を使用して、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７に関連付けられる。
【００７０】
列車編成の解除 
ＣＭＵ１０１を備える鉄道車両１０３が列車編成１０９の一部として車両基地１１４に入ると、ＣＭＵ１０１、および機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２は、特定のＴＮＩＤ１１３を有する列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７上で双方向通信を行う。
【００７１】
車両基地１１４には、車両基地１１４全体にわたる固定の場所に設置される、１つまたは複数の地上ベースのＰＷＧ１１６が装備される。地上ベースのＰＷＧ１１６は、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７を形成する。車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７は、割り当てられるか、または指定されたＲＮＩＤ１１２を継続的にブロードキャストする。
【００７２】
機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２は、図２に示される、車両基地ベースのＷｉ−Ｆｉもしくはワイドエリア・ネットワーク１２２、またはマネージャベースのメッシュ・ネットワーク１１９を介して、ブロードキャストしているＴＮＩＤ１１３に割り当てられている各鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１にメッセージを送信するようＰＷＧ１０２に指示するメッセージをユーザ・インターフェイスから受信する。メッセージは、各鉄道車両１０３内のＣＭＵ１０１に、ＴＮＩＤ１１３から、車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７によって送信されたＲＮＩＤ１１２に変更するよう指示する。この時点において、鉄道車両１０３および機関車１０８は、引き続き物理的に接続され得る。
【００７３】
鉄道分類プロセスの一部として、鉄道車両１０３は次いで、列車編成１０９から物理的に連結解除され、１つまたは複数の新しい列車編成１０９に分類される。車両基地ベースのメッシュ・ネットワーク１１７は、列車編成１０９内の機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２、または列車編成１０９内の鉄道車両１０３上に設置されたＣＭＵ１０１によって報告される、場所、速度、方向、移動、ＲＳＳＩ、および現在のネットワーク状況という方法の１つまたは複数によって、列車編成１０９が解除されたことを確認することができる。
【００７４】
列車編成の確認 
図４および図５をさらに参照すると、鉄道ベースの車両基地１１４システムは、他の場所に移動されて新しい列車編成１０９を形成する必要のある特定の鉄道車両１０３を認識する。列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は、情報を収集して、列車編成１０９を形成するために連結された鉄道車両１０３を確認することができる。
【００７５】
列車編成１０９内の鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１が、車両基地１１４内に設置されたＰＷＧ１１６によって送信されたＲＮＩＤ１１２から分離し、次いで先頭機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２によって送信されたＴＮＩＤ１１３に再関連付けするよう、ＣＭＵ１０１に指示する送信を受信しなかったという可能性もある。
【００７６】
列車編成１０９を確認するため、システムは、列車編成１０９内の鉄道車両１０３、列車編成１０９内の鉄道車両１０３の順序、および列車編成１０９内の鉄道車両１０３の方向（つまり、車両の「Ａ」または「Ｂ」端が列車編成１０９のヘッドエンドに面している）を確認する必要がある。
【００７７】
列車編成１０９の確認は、各鉄道車両１０３上に設置された各ＣＭＵ１０１内にあるような、各鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク１０５内のＧＰＳセンサによって決定された、ＧＰＳ場所、速度、および進行方向の示度を組み合わせることに加え、以下の方法の１つまたは複数によって達成される。
【００７８】
１）  動的ジオフェンスを作成する方法、ここでジオフェンスとはＧＰＳ座標のセットにより定義される任意形状の物理領域である
２）  「ハンマ」鉄道車両１０３および「アンビル」鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１に設置された加速度計から同時衝撃を監視する方法
３）  別個の鉄道車両上のデバイス間の相対信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）
４）  移動またはその欠如を検出するためにＣＭＵ１０１に設置された移動センサ
５）  ＣＭＵ１０１がアクティブなＲＦＩＤ信号の取得を認知するＲＦＩＤリーダセンサを装備される、自動機器識別（ＡＥＩ）タグリーダ１２７またはアクティブＲＦＩＤタグ
６）  鉄道車両１０３上に設置されたＣＭＵ１０１が、ＴＮＩＤ１１３をブロードキャストする接続ソースをアクティブに感知または「スニッフィング」する方法
７）  ローカルまたは近接センサを装備されたＷＳＮ１０４
８）  鉄道車両１０３上に設置されたＣＭＵ１０１が、その周辺の１つまたは複数の列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を認識する方法、または
９）  圧力リリースを監視し、次いで鉄道車両１０３上に設置されたＣＭＵ１０１にメッセージを送信するための、鉄道車両１０３ブレーキ圧力線上に設置されたＷＳＮ１０４。
【００７９】
たとえば、システムは既存の自動機器識別（ＡＥＩ）タグリーダ１２７を使用することができるが、これは鉄道車両１０３上に設置されたＡＥＩタグに関する情報を読み取るためにＲＦＩＤを使用する。ＡＥＩタグリーダ１２７は、車両基地１１４の出口ポイントに存在し、車両基地１１４内に固定の配置を有する。ＡＥＩタグリーダ１２７は、９０２から９１５ＭＨｚの範囲の励起周波数を使用する。通常の鉄道オペレーションにおいて、励磁信号は、鉄道車両１０３上に設置されたＡＥＩタグに通電するため、ならびにタグ識別子およびＡＥＩタグにプログラムされた任意の他の情報を含む信号を後方散乱するようにエネルギーを提供するためにしか使用されない。ＣＭＵ１０１は、９０１から９１５ＭＨｚ帯域に調整された無線周波数（「ＲＦ」）センサを含む。列車編成１０９は、車両基地１１４を出る際に、アクティブなＡＥＩタグリーダ１２７を通過する。ＣＭＵ１０１内の無線周波数センサは、ＡＥＩタグリーダ１２７からの励磁信号を認識する。ＣＭＵ１０１は、ＡＥＩタグリーダ信号を受信した場所を処理し、次いでイベント・メッセージを作成する。イベント・メッセージは、ＣＭＵ１０１から、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を通じて、列車編成１０９内の先頭機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２に送信される。列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は、アクティブなＡＥＩタグリーダ１２７を通過する際に鉄道車両１０３上に設置された各ＣＭＵ１０１から受信されるイベント・メッセージのタイミングを分析する。この分析から、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７は、列車編成１０９内の鉄道車両１０３の順序および方向を推定することができる。これは、ＣＭＵ１０１が、好ましくは、鉄道車両１０３の既知の端部（たとえば、「Ｂ」端）に設置される際に決定することができる。
【００８０】
各鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１は、ホスト（たとえば、機関車１０８）上のＰＷＧ１０２に送信しており、ＰＷＧ１０２はＲＮＩＤ１１２およびＴＮＩＤ１１３を送信している。鉄道車両１０３のおおよその物理的な場所は、２Ｄのネットワーク上の場所を通じて、または鉄道車両１０３上に設置されたＧＰＳシステムを使用して知られてもよい。
【００８１】
鉄道車両１０３の場所を決定するために２Ｄまたは３Ｄネットワークのみを使用する場合には位置決めエラーが生じて、その結果鉄道車両１０３が誤った鉄道路線上に識別される場合もある。このエラーを克服するため、鉄道車両１０３の場所を確認するための二次的な方法は、物理接続を通じて行われてもよい。物理接続は、連結されている隣接の鉄道車両１０３上のＷＳＮ１０４またはＣＭＵ１０１を使用して、鉄道車両１０３の連結を指示する加速を監視することによって確認される。これらの加速は、ネットワークの時刻、日付、およびＧＰＳベースの場所をもたらすタイムスタンプと同期される。ネットワークの時刻は、ミリ秒の精度である。
【００８２】
ＣＭＵ１０１は、その加速度計から受信する加速を分析する。鉄道車両１０３の連結を指示する加速が決定される場合、アラートが、ＣＭＵ１０１から、ＲＮＩＤ１１２を介して車両基地１１４に設置されたＰＷＧ１１６に送信されるか、または鉄道車両１０３および機関車１０８がＴＮＩＤ１１３に割り当てられている場合、アラートはまた、ＴＮＩＤ１１３により列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を通じて送信することができる。アラートは、加速が事前定義のしきい値を超える場合にトリガーされるが、このしきい値は日付、時刻、および場所でタイムスタンプされる。アラートは、車両基地１１４内に設置されたＰＷＧ１１６に送信され、機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２に送信され、また、ＣＭＵ１０１から直接に送信される。加速イベントのソースは、「ハンマ」鉄道車両１０３（つまり、移動している鉄道車両１０３）が「アンビル」鉄道車両１０３（つまり、静止している鉄道車両１０３）に衝撃を与える場合に決定することができる。当業者であれば認識するように、ハンマ鉄道車両１０３は、連結プロセスを完了するために、アンビル鉄道車両１０３として知られる別の鉄道車両１０３にぶつかる鉄道車両１０３である。各鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１によって送信される加速は、ハンマ鉄道車両１０３およびアンビル鉄道車両１０３が正常に連結されたことを推論され得るように、分析される。
【００８３】
後続の連結アクションは、列車編成１０９内の鉄道車両１０３と各鉄道車両１０３の位置との間の関連性を確認するために使用することができる。たとえば、およそ６０００ｍ／ｓおよび１ｍｓの分解能である、鋼内の音の速さを分析することによって、２０ｍの長さの鉄道車両１０３の一方の端から別の鉄道車両１０３までに３ｍｓの差が生じ得ることを予想することができる。列車編成１０９内の鉄道車両１０３の物理的な場所は、ネットワークの場所または搭載のＧＰＳを使用することによってさらに確認することができる。
【００８４】
列車編成１０９は、各鉄道車両１０３が自動機器識別（「ＡＥＩ」）リーダ１２７の設置されている場所を通過するときに確認することができる。ＡＥＩ受動ＲＦＩＤデバイスを装備された鉄道車両１０３がＡＥＩリーダ１２７を通過する場合、同じＡＥＩリーダ１２７を通過する他の鉄道車両１０３または機関車１０８に関連し得るメッセージが作成される。
【００８５】
各鉄道車両１０３がＣＭＵ１０１を装備され、列車編成１０９内の各ＣＭＵ１０１にＴＮＩＤ１１３を送信するＰＷＧ１０２を先頭機関車１０８が装備されている列車編成１０９は、車両基地１１４を出る際にさらに確認することができる。列車編成１０９内の各ＣＭＵ１０１は、機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２によって送信されたＴＮＩＤ１１３を認識し、前述のように、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７を共に形成する。各ＣＭＵ１０１およびＰＷＧ１０２は、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７内で双方向に送信することができる。  システムはまた、ＴＮＩＤ１１３に接続されている各鉄道車両１０３のＣＭＵ１０１を、ユーザ・インターフェイスまたはリモート鉄道オペレーション・センタ１２０によって割り当てられ、送信された各鉄道車両１０３およびそれぞれの鉄道車両１０３のＣＭＵ１０１のリストと比較することによって、列車編成１０９を確認することができる。
【００８６】
システムはまた、先頭機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２とペアにされた列車端部のデバイスを使用して、列車編成１０９を確認することができる。
【００８７】
システムはまた、列車編成１０９の長さ、送信された鉄道車両１０３の識別マーク、および送信された鉄道車両１０３の識別マークの長さに基づいて、列車編成１０９を確認することができる。
【００８８】
鉄道車両１０３が列車編成１０９内にあるにもかかわらず、先頭機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２によってブロードキャストされるＴＮＩＤ１１３に関連付けられていない場合、車両基地１１４に設置されたＰＷＧ１１６は、誤った鉄道車両１０３内のＣＭＵ１０１に、ＲＮＩＤ１１２から接続されている列車編成１０９の既知のＴＮＩＤ１１３に変更するよう指示するイベント・メッセージを送信する。列車編成１０９のＴＮＩＤ１１３が不明である場合、ＰＷＧ１１６は、列車編成１０９のＴＮＩＤ１１３を含む周囲のネットワーク・アドバタイズメントをリッスンするか、またはＰＷＧ１１６は、誤った鉄道車両１０３内のＣＭＵ１０１に、前記列車編成１０９のＴＮＩＤ１１３を含む周囲のネットワーク・アドバタイズメントをリッスンするよう指示するイベント・メッセージを送信する。誤ったＣＭＵ１０１が接続されている列車編成１０９のＴＮＩＤ１１３を認識すると、ＣＭＵ１０１は自らを自動的に、列車編成１０９のＴＮＩＤ１１３に変更する。ＣＭＵ１０１が列車編成１０９のＴＮＩＤ１１３に変更した後、誤ったＣＭＵ１０１のＴＮＩＤ１１３による列車編成１０９とのペアリングは、列車編成１０９の確認において説明されている前述の方法の１つまたは複数により、正しいＴＮＩＤ１１３として確認される必要がある。誤った鉄道車両１０３が列車編成１０９内にあることをオペレータに通知するためにアラートが生成されてもよい。
【００８９】
ダーク鉄道車両 
ダーク鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１は、縮小された構成可能なデューティまたはパワーサイクルで動作しており、ＣＭＵ１０１は、機関車１０８がダーク鉄道車両１０３を通過する際に機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２からの送信を受信するのに十分長くリッスンしている。ダーク鉄道車両１０３は、車両基地１１４または鉄道側線または待避線上のような領域内にあり得る。機関車のＰＷＧ１０２は電源装置を有するので、接続するダーク鉄道車両１０３を探して（つまり、「スニッフィングして」）連続的なプロミスキャス・リッスン・モード（任意のネットワークへの参加を試みることを意味する）であってもよい。
【００９０】
ＰＷＧ１０２を装備された機関車１０８がダーク鉄道車両１０３のそばを通り過ぎ、ダーク鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１がその存在を機関車１０８上のＰＷＧ１０２に通知する場合、ＰＷＧ１０２は、ダーク鉄道車両１０３の現在の場所をログに入れ、後にその情報をリモート鉄道オペレーション・センタ１２０にアップロードする。
【００９１】
ダーク鉄道車両１０３上のＣＭＵ１０１は、３つのリッスンモードを有する。１）ＣＭＵ１０１は、ＴＮＩＤ１１３に加わるための時間または特定のデューティサイクルの割合をリッスンする、２）ＣＭＵ１０１は、ＴＮＩＤ１１２に加わるための時間の割合をリッスンする、および３）ＣＭＵ１０１は、任意のネットワークに加わるための時間の割合をリッスンする。
【００９２】
本発明のシステムは、列車編成１０９内の各鉄道車両１０３がＣＭＵ１０１を装備され、各機関車１０８がＰＷＧ１０２を装備されていることを想定するが、システムは、すべての鉄道車両１０３がＣＭＵ１０１を装備されるわけではない可能性を考慮する。そのような場合、列車編成１０９の確認に関するすべての計算は、使用可能にされた鉄道車両１０３が相互に隣接していないこともあるが、１つまたは複数の使用可能ではない鉄道車両１０３によって隔てられている場合もあることを考慮に入れるように調整される。
【００９３】
データ処理プラットフォーム 
データ処理プラットフォームは、ＷＳＮ１０４、ＣＭＵ１０１、およびＰＷＧ１０２から収集されたデータに基づいて結論を導くために使用されるインテリジェンスを実施することに対して責任を負う。好ましくは、データ処理プラットフォームは、すべてのＷＳＮ１０４、ＣＭＵ１０１、機関車上のＰＷＧ１０２、および車両基地内に設置されたＰＷＧ１１６の間で分散され、サードパーティプロバイダまたは外部ソースからのさまざまなデータ・ストリームと併せて、列車ベースのメッシュ・ネットワーク１０７および車両基地ベースのネットワーク１１７と密接に連動するように最適化されたクラウドベースのインフラストラクチャを使用する。
【００９４】
データ処理プラットフォームは、好ましくは、グローバル・ネットワークにわたり何百万もの列車ベースのシステムの１つ１つをサポートするように拡大縮小され得る、分散複合イベント処理（ＤＣＥＰ）エンジンを使用する拡張可能アーキテクチャを有する。ＤＣＥＰは、他の場合には列車ベースのハードウェアからクラウドベースのデータ処理システムに膨大量のデータを移動させることが必要となる、過剰な消費電力および帯域幅使用を回避するために、意志決定を最低可能なレベルに分散させる。
【００９５】
ＤＣＥＰが、ＤＣＥＰ組み込みソフトウェアを配備されたＣＭＵ１０１またはＷＳＮ１０４と併せて使用される場合、プラットフォームは、リアルタイムで毎秒数百イベントをフィルタリングして実行する能力を有する。
【００９６】
収集されたデータ示度に基づいて、リアルタイムでイベントを検出するための特定のソフトウェアは、各ＣＭＵ１０１および／またはＷＳＮ１０４に組み込まれる。
【００９７】
ＤＣＥＰエンジンは、顧客データ、環境データ、ならびにＣＭＵ１０１およびＷＳＮ１０４からのデータを含めるように、イベントおよびメタデータのようなデータ・ストリームを、多様なソースからデータ・ストリーム・アダプタを通じて集約する。ＤＣＥＰは、データ・ストリーム・アダプタ、一時分析モジュール、空間分析モジュール、ルール・エンジン、およびパブリッシャ・モジュールを備える。
【００９８】
一時分析モジュールは、経時的な値の変化を決定するためにデータを処理する。たとえば、ＷＳＮ１０４は、ベアリングの温度を測定している。前記モジュールは、傾向のようなさらなる分析が行われるように、期間にわたる温度示度の変化を決定する。
【００９９】
空間分析モジュールは、本発明においては、鉄道車両１０３であるオブジェクトの相対位置を決定するためにデータを処理する。鉄道車両の位置は、鉄道車両がジオフェンスの中または外のいずれにあるかを決定するために、ジオフェンスと比較されてもよく、次いで、資産がルートの外にあるか、または外れているか、または類似するタイプのアプリケーションであるかどうかを決定するために、ルートマップと比較されてもよい。さらに、分析は、機関車ＰＷＧ１０２、または多数の鉄道車両にわたり空間的態様をカバーする車両基地のＰＷＧ１１６で実行することができる。
【０１００】
ルール・エンジンは、アプリケーションモジュールであり、詳細な稼働パラメータは、一時および空間モジュールからのデータが前記モジュールに送信される場合にデータを詳細な稼働パラメータと比較するように、格納される。この比較に基づいて、重要であると決定されたデータのみがパブリッシャに送信される（情報は、別のシステムまたはユーザに向けられる）。ルール・エンジンは、フィルタおよび論理を、ＣＭＵ１０１、ＷＳＮ１０４、またはＰＷＧ１０２であってもよいソースに駆動し、多数のデータポイントを検討して、データを、アラート、レポート、およびダッシュボードのような実用的なイベントに合体する。
【０１０１】
パブリッシャは、重要なデータをルールビルダ・モジュールから取り出して、エンドユーザまたはシステムのために容易に理解されるアラート、レポート、および情報ダッシュボードを作成するアプリケーションモジュールである。
【０１０２】
データは、一時および空間分析モジュールを通じて処理され、その後、定義されている特定のルールセットに基づいて重要ではない情報から重要なものを決定するルール・エンジンフィルタのセットが続く。情報はさらに、パブリッシャ・モジュールまたはサードパーティ統合プラットフォームにプッシュされ、ここでオペレーション上の決定、エンタープライズ・リソース・プラニング（ＥＲＰ）・トランザクション、ダッシュボード、およびアラートを作動させることができる。
【０１０３】
たとえば、ＣＭＵ１０１は、ベアリング温度を測定するために各車輪のベアリング取付具上のＷＳＮ１０４と共に鉄道車両１０３上に設置される。ＣＭＵ１０１は、各ベアリングＷＳＮ１０４によって測定された温度データを統合エンドポイントシステム（つまり、クラウドベースまたはオンプレミスのサーバ）に送信する。このデータはまた、資産からのデータ・ストリームまたはフリートと称することができる。同時に、鉄道車両１０３貨物運送状データを提供するソースからのデータ・ストリームは、統合エンドポイントシステムによって収集され、ここでデータ・ストリームは資産データ・ストリームと集約され、次いで特定のルールおよびイベントフィルタを通じて処理される。フィルタによって処理された後に生成されたデータは、情報メッセージに変換することができ、同時にエンドユーザのＥＲＰシステムにプッシュすることができる。ＥＲＰシステムはさらに、データを処理して、結果を、さらなるアクションのために鉄道の保守部門のようなソースにプッシュすることができる。
【０１０４】
もう１つの例において、１つまたは複数のＰＷＧ１１６は、車両基地１１４内に設置される。ＰＷＧ１０２は、上記で説明されているように、ＣＭＵ１０１および１つまたは複数のＷＳＮ１０４を装備された鉄道車両１０３からデータを収集する。
【０１０５】
ＡＰＩは、車両基地１１４の内部、または外部の、鉄道車両１０３、機関車１０８、および列車編成１０９を管理するための方法を提供するように設計されており、ここで鉄道車両１０３および機関車１０８は鉄道またはその他のエンティティの担当者によって管理される。
【０１０６】
ＡＰＩの方法は、ＳＳＬを介するセキュアＨＴＴＰプロトコルを使用するＷｅｂサービスとして、またはアプリケーションライブラリを通じてシステム上に直接公開される。コマンドおよび機能は、有線ネットワーク接続を通じて、または車両基地１１４から無線で、機関車１０８上に設置されたＰＷＧでアクセスすることができる。同じＡＰＩおよび機能は、システムをさらに柔軟にするために、車両基地のＰＷＧ１１６上に存在する。この柔軟性は、車両基地のＰＷＧ１１６および機関車１０８上に設置されたＰＷＧ１０２が、必要に応じてリモート鉄道オペレーション・センタ１２０のような１つの中央の場所から管理され得るようにするため要求される。
【０１０７】
上記で説明されているのは新規のシステム、デバイス、および方法であることを理解されたい。また、本発明は、上記で説明されている実施形態および例示に限定されないこと、および本明細書に添付される特許請求の範囲によって提供される全範囲を含むことを理解されたい。
【図１】
0006486929.tif 000005
【図２】
0006486929.tif 000006
【図３】
0006486929.tif 000007
【図４】
0006486929.tif 000008
【図５】
0006486929.tif 000009