ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ РЕЛЬСОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
DETERMINATION OF RAIL VEHICLES LOCATION

Изобретение относится к способу создания указания местоположения, которое указывает местоположение рельсового транспортного средства на железнодорожном рельсовом пути.
Как известно, железнодорожные рельсовые пути могут снабжаться так называемыми маяками, например, так называемыми евро-маяками или маяками ETCS, которые служат в качестве неподвижных меток положения и создают радиосигналы, которые принимаются рельсовыми транспортными средствами и могут обрабатываться для определения местоположения. Однако использование таких маяков не всегда желательно по причинам стоимости.
Кроме того, известно снабжение железнодорожных рельсовых путей устройствами контроля незанятости пути, которые могут быть основаны на так называемых рельсовых электрических цепях или счетчиках осей, с целью определения состояния занятости участков рельсовых путей.
В основу изобретения положена задача обеспечения возможности определения местоположения рельсовых транспортных средств на железнодорожном рельсовом пути простым и дешевым образом.
Эта задача решена, согласно изобретению, с помощью способа с признаками п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения способа, согласно изобретению, указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
В соответствии с этим, согласно изобретению предусмотрено, что с помощью устройства контроля незанятости пути создается сигнал занятости, который указывает занятость рельсового участка рельсовым транспортным средством, как только рельсовое транспортное средство занимает контролируемый устройством контроля незанятости пути рельсовый участок, сигнал занятости снабжается меткой времени с образованием привязанного ко времени сигнала занятости, который указывает момент времени занятия рельсового участка, привязанный ко времени сигнал занятости передается в контролирующее устройство контроля незанятости пути направляющее устройство, привязанный ко времени сигнал занятости передается направляющим устройством в рельсовое транспортное средство, и в рельсовом транспортном средстве на основании привязанного ко времени сигнала занятости определяется фактическое местоположение рельсового транспортного средства и создается указание местоположения.
Существенное преимущество способа, согласно изобретению, состоит в том, что можно отказаться от использования маяков для передачи сигналов местоположения. А именно, согласно изобретению предусмотрено использование для определения местоположения уже и без того имеющихся устройств контроля незанятости пути, собственная задача которых состоит в контролировании состояния занятости железнодорожного рельсового участка. Таким образом, устройство контроля незанятости пути используется в соответствии с изобретением двояко, а именно, для определения состояния занятости рельсового участка, а также дополнительно для создания сигнала для рельсового транспортного средства, с помощью которого рельсовое транспортное средство может само определять свое фактическое местоположение. Таким образом, устройство контроля незанятости пути применяется как своего рода виртуальный маяк, которое через направляющее устройство передает сигнал в рельсовое транспортное средство, за счет чего обеспечивается возможность определения на стороне рельсового транспортного средства местоположения.
Особенно просто и тем самым предпочтительно можно определять на стороне рельсового транспортного средства фактическое местоположение и создавать указание местоположения, когда вычислительное устройство рельсового транспортного средства на основании находящейся в памяти карты участка и на основании привязанного ко времени сигнала занятости определяет местоположение рельсового транспортного средства в момент времени, указанном в привязанном ко времени сигнале занятости.
Поскольку передача привязанного ко времени сигнала занятости от устройства контроля незанятости пути через направляющее устройство в рельсовое транспортное средство иногда может иметь значительную задержку во времени, то
предпочтительно, когда вычислительное устройство на основании скорости рельсового транспортного средства в интервале времени между указанным в привязанном ко времени сигнале занятости моментом времени и моментом времени определения фактического местоположения определяет длину пути, который проходит рельсовое транспортное средство в этом интервале времени, и вычисляет фактическое местоположение рельсового транспортного средства посредством прибавления длины пути к местоположению в момент времени, указанный в привязанном ко времени сигнале занятости. Таким образом, при этом выполнении способа осуществляется коррекция, которая учитывает длину пути, который проходит рельсовое транспортное средство во время между въездом на рельсовый участок и вычислением фактического местоположения.
Для образования метки времени предпочтительно, когда устройство контроля незанятости пути использует передаваемую глобальной спутниковой системой навигации информацию времени для определения момента времени занятия рельсового участка и с помощью информации времени образует метку времени.
Для обеспечения возможности контролирования созданного с помощью привязанного ко времени сигнала занятости указания местоположения предпочтительно, когда рельсовое транспортное средство содержит основанное на глобальной спутниковой системе навигации устройство определения местоположения, второе указание местоположения создается с помощью спутникового устройства определения местоположения, и второе указание местоположения сравнивается с определяемым на основании привязанного ко времени сигнала занятости фактическим местоположением рельсового транспортного средства. Таким образом, при таком выполнении способа создаются два указания местоположения, которые сравниваются друг с другом, с целью предотвращения ошибочного определения местоположения.
Особенно предпочтительно, когда в устройстве определения местоположения рельсового транспортного средства используется та же глобальная спутниковая навигационная система, что и в устройстве контроля незанятости пути для создания метки времени.
Предпочтительно, создается сигнал ошибки, когда отклонение между фактическим местоположением рельсового транспортного средства , определяемым на основе привязанного ко времени сигнала занятости, и вторым указанием местоположения достигает или превышает заданное пороговое значение.
Кроме того, предпочтительно, когда направляющее устройство передает привязанный ко времени сигнал занятости вместе с сигналом опознавания состава, который обозначает въехавший на рельсовый участок состав. Передача сигнала опознавания состава обеспечивает возможность для рельсовых транспортных средств, которые принимают привязанный ко времени сигнал занятости, проверки, действительно ли этот сигнал подлежит или нет оценке. Если рельсовое транспортное средство в рамках оценки сигнала опознавания состава устанавливает, что сигнал занятости не предназначен для этого рельсового транспортного средства, то может быть исключена дальнейшая обработка сигнала занятости.
Кроме того, изобретение относится к устройству контроля незанятости пути, которое способно создавать сигнал занятости, который указывает занятость контролируемого устройством контроля незанятости пути рельсового участка рельсовым транспортным средством, как только рельсовое транспортное средство занимает рельсовый участок.
Для этого согласно изобретению предусмотрено, что устройство контроля незанятости пути содержит устройство для определения времени, которое способно снабжать сигнал занятости меткой времени с образованием привязанного ко времени сигнала занятости, который указывает момент времени занятия рельсового участка.
Относительно преимуществ устройства контроля незанятости пути, согласно изобретению, делается ссылка на приведенные выше выкладки во взаимосвязи со способом, согласно изобретению, поскольку преимущества устройства контроля незанятости пути, согласно изобретению, по существу соответствуют преимуществам способа, согласно изобретению.
Кроме того, изобретение относится к железнодорожному рельсовому пути, содержащему направляющее устройство и соединенное с направляющим устройством устройство контроля незанятости пути.
В этой связи согласно изобретению предусмотрено, что направляющее устройство выполнено так, что оно направляет далее привязанный ко времени сигнал занятости после приема из устройства контроля незанятости пути в рельсовое транспортное средство. Относительно преимуществ железнодорожного рельсового пути, согласно изобретению, делается ссылка на приведенные выше выкладки во взаимосвязи со способом, согласно изобретению, поскольку преимущества железнодорожного рельсового пути, согласно изобретению, по существу соответствуют преимуществам способа, согласно изобретению.
Кроме того, изобретение относится к рельсовому транспортному средству, содержащему устройство для определения местоположения. Относительно рельсового транспортного средства согласно изобретению предусмотрено, что устройство для определения местоположения имеет приемное устройство для приема снабженного меткой времени сигнала занятости и вычислительное устройство, которое программировано так, что оно на основании находящейся в памяти карты участка и на основании привязанного ко времени сигнала занятости определяет местоположение рельсового транспортного средства в момент времени, указанный в привязанном ко времени сигнале занятости. Относительно преимуществ рельсового транспортного средства, согласно изобретению, делается ссылка на приведенные выше выкладки во взаимосвязи со способом, согласно изобретению, поскольку преимущества рельсового транспортного средства, согласно изобретению, по существу соответствуют преимуществам способа, согласно изобретению.
Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основе примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых в качестве примера изображено:
фиг. 1 - пример выполнения железнодорожного рельсового пути, согласно изобретению, который снабжен направляющим устройством и устройством контроля незанятости пути;
фиг. 2 - первый пример выполнения направляющего устройства, предназначенного для использования в железнодорожном рельсовом пути, согласно фиг. 1;
фиг. 3 - второй пример выполнения направляющего устройства, предназначенного для использования в железнодорожном рельсовом пути, согласно фиг. 1;
фиг. 4 - первый пример выполнения рельсового транспортного средства, которое может оценивать привязанные ко времени сигналы занятости устройства контроля незанятости пути железнодорожного рельсового пути, согласно фиг. 1, и
фиг. 5 - второй пример выполнения рельсового транспортного средства, которое может оценивать привязанные ко времени сигналы занятости устройства контроля незанятости пути.
На фигурах для ясности идентичные или подобные компоненты всегда обозначены одинаковыми позициями.
На фиг. 1 показан железнодорожный рельсовый путь 10, в котором рельсовый участок 15 контролируется с помощью устройства 20 контроля незанятости пути. Устройство 20 контроля незанятости пути содержит в показанном на фиг. 1 примере выполнения два или больше датчиков 21 и 22, которые создают сигналы S1 и S2 датчиков, на основе которых устройство 20 контроля незанятости пути может определять состояние занятости рельсового участка 15. Датчики могут быть образованы с помощью счетчиков осей или с помощью точек пересечения рельсовых электрических цепей. В частности, в случае, когда датчики устройства 20 контроля незанятости пути образованы с помощью точек пересечения одной или нескольких рельсовых электрических цепей, предпочтительно, что рельсовая электрическая цепь или рельсовые электрические цепи проходят по всему рельсовому участку 15 и имеется несколько точек пересечения. Устройство 20 контроля незанятости пути соединено с направляющим устройством 30, которое снабжено радиоустройством.
Железнодорожный рельсовый путь 10 работает, например, следующим образом:
При въезде рельсового транспортного средства 40 на рельсовый участок 15 железнодорожного рельсового пути 10 в направлении стрелки Р, это обнаруживает датчик 21 устройства 20 контроля незанятости пути и сообщает с помощью сигнала S1 датчика. Устройство 20 контроля незанятости пути на основании сигнала S1 датчик распознает состояние занятости рельсового участка 15 и создает соответствующий сигнал занятости. Этот сигнал занятости устройство 20 контроля незанятости пути снабжает меткой времени с образованием привязанного ко времени сигнала SBZ занятости. Метка времени указывает момент времени, в который рельсовый участок 15 занимается рельсовым транспортным средством 40.
Привязанный ко времени сигнал SBZ занятости попадает в направляющее устройство 30, которое передает его с помощью радиоустройства в виде радиосигнала SBZF в рельсовое транспортное средство 40. Радиосигнал SBZF может содержать, наряду с привязанным ко времени сигналом SBZ занятости, также сигнал опознавания состава, который обозначает состав, который в соответствии с заданным графиком движения должен был въехать на рельсовый участок 15. Передача такого сигнала опознавания состава является предпочтительной, но не обязательной.
Рельсовое транспортное средство 40 после приема радиосигнала SBZF и содержащегося в нем привязанного ко времени сигнала SBZ занятости, на основании находящейся в памяти карты участка и на основании привязанного ко времени сигнала SBZ занятости определяет свое местоположение. Такое определение местоположения вполне возможно, когда находящаяся в памяти карта участка имеет рельсовый участок 15 железнодорожного рельсового пути 10.
Кроме того, при вычислении фактического местоположения и при создании указания местоположения в рельсовом транспортном средстве 40 может учитываться его собственная скорость, и на основании скорости в интервале времени между указанным в привязанном ко времени сигнале SBZ занятости моментом времени и соответствующим моментом времени определения фактического местоположения определяться длина пути, пройденного рельсовым транспортным средством 40 в этот интервал времени. Фактическое местоположение рельсового транспортного средства 40 можно затем вычислять посредством прибавления длины пути к местоположению, которое указано в привязанном ко времени сигнале SBZ занятости.
Таким образом, образованный устройством 20 контроля незанятости пути привязанный ко времени сигнал SBZ занятости, который направляется направляющим устройством 30 в рельсовое транспортное средство 40, обеспечивает возможность определения в рельсовом транспортном средстве 40 его фактического местоположения и создания соответствующего указания местоположения.
На фиг. 2 показан пример выполнения устройства 20 контроля незанятости пути, которое можно использовать на железнодорожном рельсовом пути 10, согласно фиг. 1. Устройство 20 контроля незанятости пути, согласно фиг. 2, имеет устройство 100 распознавания занятости, которое соединено с датчиками 21 и 22, согласно фиг. 1, и оценивает их сигналы S1 и S2. Устройство 100 распознавания занятости может быть обычным устройством, с помощью которого можно обнаруживать состояние занятости рельсового участка. Устройство 100 распознавания занятости может оценивать, например, сигналы счетчиков осей, рельсовых электрических цепей или т.п. При обнаружении состояния занятости рельсового участка 15 в устройстве 100 распознавания занятости может также выполняться обычный способ распознавания занятости.
Устройство 100 распознавания занятости создает на выходе сигнал SB занятости, который передается в управляющее устройство 110 устройства 20 контроля незанятости пути. Управляющее устройство 110 соединено с устройством 120 определения времени, которое передает информацию времени SZ в управляющее устройство 110. На основании информации времени SZ устройства 120 определения времени, управляющее устройство 110 способно снабжать сигнал SB занятости меткой времени, которая указывает момент времени занятия рельсового участка 15, как только рельсовое транспортное средство 40 въезжает на рельсовый участок 15 и занимает его. Снабженный меткой времени, соответственно, информацией времени SZ сигнал SB занятости выдается в качестве привязанного ко времени сигнала SBZ занятости на выходе А20 устройства 20 контроля незанятости пути (см. фиг. 1).
В показанном на фиг. 2 примере выполнения устройство 120 определения времени является спутниковым устройством определения времени, которое оценивает навигационные сигналы показанной лишь схематично на фиг. 2 глобальной навигационной спутниковой системы 200 и образует соответствующее время, соответственно, информацию времени SZ с использованием оси времени глобальной навигационной спутниковой системы 200. Навигационные сигналы обозначены на фиг. 2 в качестве примера позицией GPS.
С помощью этой выведенной из навигационных сигналов GPS информации времени SZ затем с помощью управляющего устройства 110 создается привязанный ко времени сигнал SBZ занятости, как было уже пояснено выше.
На фиг. 3 показан второй пример выполнения устройства 20 контроля незанятости пути, которое можно использовать на железнодорожном рельсовом пути 10, согласно фиг. 1. В отличие от показанного на фиг. 2 примера выполнения, устройство определения времени не является спутниковым устройством определения времени, а синхронизированными радиочасами 130, которые синхронизируются с помощью излучаемого по радио сигнала времени ZS. Сигнал времени ZS может быть, например, сигналом времени, который передается расположенным во Франкфурте на Майне длинноволновым передатчиком DZF77. Длинноволновый передатчик обозначен на фиг. 3 позицией 300.
Создаваемая синхронизированными радиочасами 130 информация времени SZ оценивается управляющим устройством 110 для снабжения сигнала SB занятости устройства 100 распознавания занятости меткой времени и создания привязанного ко времени сигнала SBZ занятости на выходе А20 устройства 20 контроля незанятости пути.
На фиг. 4 показан пример выполнения рельсового транспортного средства 40, которое способно оценивать привязанный ко времени сигнал SBZ занятости устройства контроля незанятости пути и определять на его основе свое собственное фактическое местоположение.
Рельсовое транспортное средство 40 содержит вычислительное устройство 410, которое соединено с приемным устройством 420, а также с памятью 430. В память 430 занесена карта SP участка, которая содержит данные D о железнодорожном рельсовом пути 10, согласно фиг. 1, а также о контролируемом устройством 20 контроля незанятости пути рельсовом участке 15, согласно фиг. 1.
Приемное устройство 420 способно принимать передаваемый по радио направляющим устройством 30, согласно фиг. 1, радиосигнал SBZF и извлекать из него содержащийся в нем привязанный ко времени сигнал SBZ занятости. Извлеченный привязанный ко времени сигнал SBZ занятости передается в вычислительное устройство 410.
Вычислительное устройство 410 программировано с помощью модуля SM1 программного обеспечения так, что оно на основании привязанного ко времени сигнала SBZ занятости и данных D карты SP участка определяет фактическое местоположение рельсового транспортного средства 40. При этом вычислительное устройство 410 может учитывать интервал времени между указанным в метке времени временем и фактическим временем, посредством определения на основании скорости рельсового транспортного средства 40 длины пути, пройденного рельсовым транспортным средством 40 в этот интервал времени. Затем вычислительное устройство 410 может вычислять фактическое местоположение рельсового транспортного средства 40 посредством добавления этой длины пути к местоположению, которое получается из привязанного ко времени сигнала SBZ занятости и карты SP участка.
После определения фактического местоположения рельсового транспортного средства 40, вычислительное устройство 410 создает на стороне выхода указание ОА местоположения, которое указывает фактическое местоположение рельсового транспортного средства 40.
На фиг. 5 показан другой пример выполнения рельсового транспортного средства 40, которое может работать на железнодорожном рельсовом пути 10, согласно фиг. 1, и которое способно оценивать радиосигнал SBZF направляющего устройства 30, согласно фиг. 1, с целью определения фактического местоположения.
Рельсовое транспортное средство 40, согласно фиг. 5, содержит дополнительно к вычислительному устройству 420, приемному устройству 420 и памяти 430, которые уже пояснены применительно к фиг. 4, спутниковое устройство 440 определения местоположения, которое может принимать навигационные сигналы GPS глобальной навигационной спутниковой системы 200. Спутниковое устройство 440 определения местоположения создает с помощью навигационных сигналов GPS второе указание ОА2 местоположения, которое подается в вычислительное устройство 410.
Вычислительное устройство 410 в примере выполнения, согласно фиг. 5, программировано с помощью двух модулей SM1 и SM2 программного обеспечения. Первый модуль SM1 программного обеспечения служит для оценки привязанного ко времени сигнала SBZ занятости приемного устройства 420, а также данных D карты SP участка и для образования первого указания ОА1 местоположения.
Второй модуль SM2 программного обеспечения служит для сравнения первого указания ОА1 местоположения первого модуля SM1 программного обеспечения со вторым указание ОА2 местоположения спутникового устройства 440 определения местоположения. Если оба указания ОА1 и ОА2 местоположения по существу совпадают, то вычислительное устройство 410 с помощью обоих указаний ОА1 и ОА2 местоположения создает, например, посредством усреднения, усредненное указание ОА местоположения, которое выдается на выходе А410 вычислительного устройства 410.
Однако, если оба указания ОА1 и ОА2 местоположения слишком сильно отклоняются друг от друга, то вычислительное устройство 410 создает на своем выходе А410 сигнал F ошибки, с помощью которого вычислительное устройство 410 показывает, что не вызывающее сомнений определение местоположения невозможно, поскольку выданное спутниковым устройством 410 определения местоположения второе указание ОА2 местоположения слишком сильно отклоняется от образованного с помощью привязанного ко времени сигнала SBZ занятости первого указания ОА1 местоположения.
Хотя изобретение подробно иллюстрировано и пояснено с помощью предпочтительных вариантов выполнения, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами, и специалистами в данной области техники могут быть выведены другие варианты выполнения, без выхода за объем защиты изобретения.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ
10 Железнодорожный рельсовый путь
15 Рельсовый участок
20 Устройство контроля незанятости пути
21 Датчик
22 Датчик
30 Направляющее устройство
40 Рельсовое транспортное средство
100 Устройство распознавания занятости
110 Управляющее устройство
120 Устройство определения времени
130 Радиочасы
200 Навигационная спутниковая система
300 Длинноволновый передатчик
410 Вычислительное устройство
420 Приемное устройство
430 Память
440 Устройство определения местоположения
А20 Выход
А410 Выход
D Данные
F Сигнал ошибки
GPS Навигационный сигнал
OA Указание местоположения
OA1 Указание местоположения
OA2 Указание местоположения
P Направление стрелки
SB Сигнал занятости
SBZ Сигнал занятости
SBZF Радиосигнал
SM1 Модуль программного обеспечения
SP Карта участка
SZ Информация времени
S1, S Сигнал датчика
ZS Сигнал времени.