СИСТЕМА И СПОСОБ МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЙ РАБОТЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
SYSTEM AND METHOD OF INTER-REGIONAL VEHICLE OPERATION

Изобретение относится к системе для межрегиональной работы транспортного средства. Изобретение также относится к способу межрегиональной работы транспортного средства. Кроме того, изобретение относится к компьютерному программному продукту.
Зарекомендовавшее себя до сих пор в железнодорожном сообщении использование центрального контроллера транспортного средства, включающего в отдельном устройстве основные функции системы управления, имеет недостатки в отношении получения разрешения для работы транспортного средства, когда применяется программное обеспечение при пересечении границ.
Для достижения экономии при получении разрешения на работу транспортного средства часто целесообразно использовать в покидаемой стране иное программное обеспечение, нежели в стране назначения. Для этой цели, если транспортное средство переезжает или перекатывается через границу (переход границы), контроллер транспортного средства должен переконфигурироваться во время поездки, т.е. заменить соответствующее программное обеспечение. Во время переконфигурирования важные функции транспортного средства должны оставаться доступными, если они необходимы для пересечения границы.
В известных транспортных средствах необходимые переконфигурирования при пересечении границы производятся во время остановки. Известны транспортные средства, которые содержат для соответствующих стран назначения специальное программное обеспечение, которое при пересечении границы активируется и деактивируется. Известно также использование единого программного обеспечения, в котором все функции всех проезжаемых стран содержатся в единственной программе.
Выдача официального разрешения для указанного управляющего программного обеспечения, в частности, в европейском процессе выдачи разрешения во многих различных странах, является сложным и дорогостоящим делом, поскольку выдача повторного разрешения вследствие изменения управляющего программного обеспечения для одной страны всегда должна проводиться во всех странах. Вследствие этого возникает риск того, что уже разрешенное в некоторых частях Европы программное обеспечение придется предоставлять для получения разрешения по требованию другого разрешительного органа, причем при определенных обстоятельствах возникает опасность того, что придется реализовывать специфические и, возможно, противоречащие друг другу функции.
В документах ЕР 2399802 А2 и ЕР 1065127 А1 раскрыты устройства для транспортного средства и системы для индуктивного прерывистого автоматического управления поездом.
Задачей изобретения является усовершенствование межрегиональной работы транспортного средства.
Согласно первому аспекту, эта задача решается посредством системы для межрегиональной работы транспортного средства, содержащей:
- по меньшей мере одно устройство управления;
- причем к устройству управления подключается первая шина транспортного средства, причем к первой шине транспортного средства подключается определенное число первых управляющих устройств;
- к устройству управления также подключается вторая шина транспортного средства, причем ко второй шине транспортного средства подключается определенное число вторых управляющих устройств;
- устройство управления выполнено с возможностью обеспечивать определенную минимальную функциональность во время переезда транспортного средства из определенного первого региона в определенный второй регион;
- причем устройство управления выполнено с возможностью изменения функциональности для вторых управляющих устройств во время переезда из определенного первого региона в определенный второй регион, и
- устройство управления выполнено с возможностью управления координацией изменения функциональности вторых управляющих устройств.
Таким образом, обеспечивается надежное прохождение границы транспортным средством в режиме движения из первого региона во второй регион с использованием минимальной функциональности устройства управления. Вследствие определенного изменения функциональности вторых управляющих устройств, это может осуществляться без ухудшения надежности работы транспортного средства во время прохождения границы, при этом поддерживается работа первых управляющих устройств и первой шины транспортного средства.
За счет этого для транспортного средства в отдельных регионах создается соответствующая самостоятельная функциональность, так что при обнаружении и срабатывании или обнаружении и верификации смены региона осуществляется изменение функциональности для соответствующей страны.
Согласно второму аспекту, задача решается посредством способа межрегиональной работы транспортного средства посредством системы, содержащей по меньшей мере одно устройство управления, подключенную к устройству управления первую шину транспортного средства с определенным числом подключенных к первой шине транспортного средства первых управляющих устройств и подключенную к устройству управления вторую шину транспортного средства с определенным числом подключенных ко второй шине транспортного средства определенным числом вторых управляющих устройств; способ включает в себя следующие этапы:
- посредством устройства управления обеспечивают определенную минимальную функциональность во время перехода транспортного средства в режиме движения из определенного первого региона в определенный второй регион;
- изменяют посредством устройства управления функциональности вторых управляющих устройств во время перехода транспортного средства в режиме движения из определенного первого региона в определенный второй регион;
- транспортное средство совершает переезд из определенного первого региона в определенный второй регион посредством минимальной функциональности устройства управления.
В одном предпочтительном варианте система отличается тем, что первая шина транспортного средства выполнена без возможности возврата в исходное состояние, а вторая шина транспортного средства - с возможностью возврата в исходное состояние сброса. Таким образом, первые управляющие устройства во время перехода границы в режиме движения могут стабильно реагировать, благодаря чему поддерживается стабильная функциональность первых управляющих устройств. За счет возможности возврата в исходное состояние второй шины транспортного средства можно осуществить простое переконфигурирование вторых управляющих устройств.
В другом предпочтительном варианте система отличается тем, что данные о переходе из определенного первого региона в определенный второй регион вводятся посредством подключенного к устройству управления устройства ввода. Таким образом, например, машинист, может предпочтительно сигнализировать устройству управления о начале прохождения границы в режиме движения.
В другом предпочтительном варианте система отличается тем, что сигнал для устройства управления о переходе из определенного первого региона в определенный второй регион формируется посредством устройства определения местоположения, предпочтительно, в виде GPS-датчика, и/или камеры, и/или радиомаяка. За счет этого простым образом создаются дополнительные технические средства для обнаружения смены региона, в результате чего управляющее программное обеспечение, адаптированное для нового региона, становится работоспособным для транспортного средства.
В другом предпочтительном варианте система отличается тем, что подключенное к первой шине транспортного средства невозвращаемое в исходное состояние управляющее устройство включает в себя по меньшей мере одну определенную комбинацию из следующих функциональностей: функции поддержки безопасности движения, подсыпки песка, торможения, авторегулировки, определения скорости, индикации скорости.
Указанные релевантные для безопасности управляющие устройства представляют собой, как правило, очень чувствительные системы, которые восприимчиво реагируют на выход из строя шины транспортного средства. За счет выполнения первых управляющих устройств невозвращаемыми в исходное состояние в значительной степени предотвращается выход из строя первой шины транспортного средства и указанных первых управляющих устройств. Этим поддерживается сохранение важных функций транспортного средства во время переконфигурирования при переходе во второй регион.
В другом предпочтительном варианте система отличается тем, что подключенное ко второй шине транспортного средства возвращаемое в исходное состояние управляющее устройство включает в себя по меньшей мере следующую функциональность: управление приводом. Таким образом, для разных регионов могут быть созданы разные управления приводом для специфического для данного транспортного средства блока управления.
В другом предпочтительном варианте система отличается тем, что, по меньшей мере, одно из первых управляющих устройств и/или вторых управляющих устройств и/или устройства управления выполнено дублирующим. Это позволяет реализовать для транспортного средства еще более надежную смену стран в режиме качения.
В другом предпочтительном варианте система отличается тем, что она содержит также соединенную с устройством управления шину поезда, причем к шине поезда подключены по меньшей мере две тяговые подвижные единицы, причем координация изменения функциональностей вторых управляющих устройств тяговых подвижных единиц инициируется и координируется посредством устройства управления. Вследствие того факта, что устройство управления шины поезда соединено с управляющим устройством, поддерживается возможность контроля тяговых подвижных единиц. Этим обеспечивается то, что остаются постоянно активными функциональности управляющих устройств на шине поезда и за счет этого - минимально требуемые функциональности первых управляющих устройств тяговых подвижных единиц. В результате это обеспечивает способность создания надежной кратной тяги транспортного средства.
Особенно предпочтительным в изобретении является то, что переконфигурирование региональных специфических программ возможно в режиме движения рельсового транспортного средства. За счет этого может быть очень облегчено получение повторного разрешения на уже разрешенные управляющие программы, поскольку они посредством вторых управляющих устройств используются в региональных специфических вариантах, причем региональные специфические программы могут быть изменены и/или заменены, не оказывая влияния на функциональность других региональных специфических управляющих программ.
При изменении управляющей программы для одного региона не требуется, тем самым, никакого нового разрешения на другие управляющие программы в других регионах.
Описанные выше свойства, признаки и преимущества изобретения, а также то, как они достигаются, становятся более понятными в связи с нижеследующим описанием примеров его осуществления, более подробно поясняемых с помощью чертежей.
На чертежах:
- фиг. 1 показывает принципиальную блок-схему варианта предложенной системы;
- фиг. 2 показывает принципиальную блок-схему предложенного способа межрегиональной работы транспортного средства.
Предложено разделить архитектуру системы управления транспортного средства на две разные области, каждая - с соответствующими функциями управления. При этом транспортное средство может быть рельсовым транспортным средством (локомотив, вагон с кабиной управления и т.д.), транспортным средством для дорожного движения, водным транспортным средством и т.д., которое проезжает через разные регионы и при этом требуются разные функции. Ниже изобретение исходит из того, что транспортное средство является рельсовым транспортным средством.
На фиг. 1 изображена принципиальная блок-схема варианта системы 100 для межрегиональной работы транспортного средства. Особенно предпочтительно, транспортное средство является рельсовым транспортным средством, в частности локомотивом, для работы которого в разных странах действуют разные правила и поэтому транспортное средство должно обладать большим набором функциональностей возможностей, реализуемых вычислительными устройствами. При этом указанные программы обычно сертифицируются или получают разрешения для использования ответственными за это официальными разрешительными органами.
На фиг.1 можно видеть область А системы 100, которая является стабильной или которую не требуется переконфигурировать во время переезда через границу. Она содержит все компоненты, которые должны оставаться стабильными во время указанного переезда. Стабильная область А может содержать все индикаторные элементы, требующиеся машинисту во время переезда, например, шина поезда и все приборы управления, которые должны оставаться полностью функциональными во время работы в течение переезда через границу. Для этой цели устройство 10 управления подключено к первой шине 11 транспортного средства, к которой подключены определенное число первых управляющих устройств 20а…20n.
Через первую шину 11 транспортного средства к устройству 10 управления подключено определенное число первых управляющих устройств 20а…20n. К первой шине 11 транспортного средства подключено устройство 13 ввода, например, в виде терминала, через который пользователь (например, машинист) может передавать инструкции устройству 10 управления, например, чтобы указать на начало переезда через границу.
Устройство 10 управления выполнено предпочтительно в виде электронной управляющей вычислительной машины, которая обеспечивает важные функциональности во время переезда через границу. Устройство 10 управления может обеспечивать, например, следующие функциональности: определение скорости, авторегулировку, подготовку данных для машиниста, формирование необходимых данных для систем безопасности движения, функции торможения или подсыпки песка и т.д.
Кроме того, в системе 100 предусмотрена переконфигурируемая область В, содержащая все компоненты, функциональность которых во время проезда через границу должна быть определенным образом изменена, предпочтительно, в виде перезагрузки или реконфигурации управляющего программного обеспечения для управляющих устройств. Для этой цели устройство 10 управления подключено ко второй шине 30 транспортного средства.
Первые управляющие устройства 20а…20n функционально соединены с устройством 10 управления посредством первой шины 11 транспортного средства и в комбинации с вторыми управляющими устройствами 40а…40n, подключенными ко второй шине 30 транспортного средства, представляют систему управления транспортным средством. Например, вторые управляющие устройства 40а…40n формируют специальные региональные приводные вычислительные машины транспортного средства.
Во-вторых, управляющих устройствах 40а…40n хранится определенное число независимых управляющих программ («управляющее программное обеспечение»), которое используется для управляющих устройств 40а…40n в ограниченных регионах (например, в стране или в группе стран), в которых работает транспортное средство. Регион или страна, в котором/которой в данный момент находится транспортное средство, может быть определен/определена посредством подключенного к первой шине 11 устройства 50 определения местоположения. Оно может быть выполнено, например, в виде GPS-датчика, и/или камеры, и/или радиомаяка.
В зависимости от региона, в котором в данный момент находится транспортное средство, например при пересечении границы из одной страны в другую страну, управляющая программа под контролем устройства 10 управления перезагружается или реконфигурируется в соответствующих вторых управляющих устройствах 40а…40n. Устройство 10 управления может инициировать этот процесс реконфигурирования или перезагрузки и также устанавливает, чтобы все вторые управляющие устройства 40а…40n, управляемые управляющими программами, были синхронизированы, благодаря чему транспортное средство может работать в новом регионе с разрешенными управляющими программами.
Таким образом, работа транспортного средства во время прохождения через границу может осуществляться предпочтительно с минимальными управляющими функциями устройства 10 управления и опционально дополнительно с минимальными функциями первых управляющих устройств 20а…20n.
После завершения перехода через границу работа транспортного средства осуществляется с помощью функционала вторых управляющих устройств 40а…40n.
Все используемые первые управляющие устройства 20а…20n, и/или вторые управляющие устройства 40а…40n, и/или устройство 10 управления могут быть встроены в систему управления, реализованную в единственном виде либо в дублирующей конфигурации.
В случае дублирующего использования перезагружаются «резервные устройства», причем упорядоченное активирование этих устройств происходит, начиная с момента готовности к работе. Прежде активные устройства в это самое время переходят на роль резервных устройств.
Устройство 10 управления может быть подключено также к шине 12 поезда (например, WTB, ETB, ZXS). Таким образом, устройство 10 управления может быть соединено со всеми тяговыми единицами состава, и вследствие этого может контролировать перезагрузку или реконфигурирование всех вторых управляющих устройств тяговых подвижных единиц. Таким образом, предпочтительно, поддерживается кратная тяговая мощность транспортного средства.
Предпочтительно при реконфигурировании или перезагрузке программного обеспечения могут быть сохранены важные функции транспортного средства. Таким образом, пересечение границы становится возможным без остановки движения, в случае использования разного программного обеспечения транспортного средства в стране отправления и в стране назначения. За счет определения стабильной области А могут продолжать работать системы с длительным временем загрузки или конфигурирования, поскольку они снабжаются данными из устройства 10 управления.
Во время переезда через границу шина 12 поезда остается работающей. Тем самым, возможность иметь кратную величину тяги для состава предпочтительно сохраняется. Таким образом, предпочтительно, сохраняется кратная тяговая мощность подвижного состава. Также, несколько подвижных единиц можно соединить с помощью шины 12 поезда, причем реконфигурация вторых управляющих устройств может осуществляться и контролироваться с помощью устройства 10 управления.
Следовательно, можно подготовить и получить разрешение на отдельные управляющие программы для соответствующих регионов или стран без необходимости сертифицирования всего управляющего программного обеспечения снова во всех разрешительных органах. В результате, благодаря этому поддерживаются упрощенные и недорогие использование и администрирование управляющего программного обеспечения им.
В результате, благодаря этому возможен комфортный и надежный переезд транспортного средства через границу. Это обеспечивает эффективное и экономичное использование или администрирование указанного управляющего программного обеспечения вторых управляющих устройств 40а…40n.
В результате, благодаря предложенной системе 100 просты в использовании специальные для регионов управляющие программы. Из этого предпочтительно следует устранение зависимости от национальных требований и разрешительных органов.
В результате система управления описанным выше образом имеет функцию контроля в виде устройства 10 управления, которое инициирует, координирует и контролирует перезагрузку управляющих программ вторых управляющих устройств 40а…40n.
Перезагрузка программ в соответствующие вторые управляющие устройства 40а…40n может быть инициирована следующим образом:
а) вручную машинистом, использующим устройство 13 ввода;
б) автоматически, в результате запуска устройством определения местоположения;
в) комбинацией вариантов а) и б), причем в этом случае имеет место подобие позиции возврата за счет варианта а). Это полезно, например, в том случае, когда GPS-сигнал ошибочен или камера для распознавания окружающего пространства функционирует небезупречно.
Благодаря изобретению можно рассчитать управляющее программное обеспечение предпочтительно точно в соответствии с нормами разных стран, в результате чего для определенной страны нет нерелевантных функций, надежное отключение которых не приходится подтверждать. Это предпочтительно уменьшает комплексность программного обеспечения, опасность слишком поздно обнаруженных, затратоемких побочных эффектов, что предпочтительно приводит к сокращению времени на разработку программного обеспечения. Также предпочтительно повышается возможность повторного использования управляющего программного обеспечения. Кроме того, предпочтительно уменьшается опасность прибытия в страну транспортного средства с ошибочными параметрами и/или ошибочными функциями.
На фиг. 2 изображена принципиальная блок-схема варианта способа межрегиональной работы транспортного средства.
На этапе 200 с помощью устройства 10 управления обеспечивается определенный минимальный функционал во время переезда транспортного средства из определенного первого региона в определенный второй регион.
На этапе 210 с помощью устройства 10 управления изменяется функционал для вторых управляющих устройств 40а…40n во время переезда через границу из определенного первого региона в определенный второй регион.
На этапе 220, который выполняется параллельно с этапом 210, транспортное средство работает во время переезда из определенного первого региона в определенный второй регион с помощью функционала первых управляющих устройств 20а…20n.
На этапе 230, по завершению реконфигурации во время переезда через границу, происходит переход или возврат транспортного средства к нормальной работе.
Полная перезагрузка вторых управляющих устройств 40а…40n во время переезда через границу выполняется предпочтительно за 90-120 секунд, так что за указанное время возможно выполнение упорядоченного реконфигурирование функций, выполняемых вторыми управляющими устройствами 40а…40n.
Резюмируя вышесказанное, следует отметить, что, согласно изобретению, предложены система или специфическая архитектура системы и способ, которые простым образом обеспечивают межрегиональную работу транспортного средства. Предпочтительно благодаря изобретению обеспечивается надежное прохождение границы. Предпочтительно, посредством способа можно создать и использовать программное обеспечение без затруднительной параметризации, благодаря чему в самой значительной степени предотвращаются ошибочность и многократная реализация идентичных функций.
Хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано с предпочтительными примерами его осуществления, оно не ограничено раскрытыми примерами, и специалист может вывести из них другие варианты, не выходя за объем притязаний.