СПОСОБ, СИСТЕМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ
COLLISION PREVENTION METHOD, SYSTEM AND DEVICE

Настоящее изобретение относится к способу, системе и устройству для предотвращения столкновений железнодорожных поездов.
Железнодорожный транспорт является наиболее широко используемым средством наземного транспорта. Это значит, что перевозки являются экономически эффективными и такой вид транспорта может перевести огромное количество пассажиров. Одной из основных проблем железнодорожного транспорта являются столкновения поездов. Столкновения поездов приводят к потерям человеческих жизней и утрате имущества. По существу столкновения бывают двух видов: встречное и попутное. Столкновения обоих типов происходят главным образом из-за человеческих ошибок. Ошибка может быть допущена машинистом поезда или лицами, отвечающими для предоставления поезду свободного пути. Например, для предоставления свободного пути решающую роль играют стрелочные переводы. Если к пути в определенный момент времени будет подсоединен неправильный стрелочный перевод, это может привести к столкновению.
Целью настоящего изобретения является предотвращение столкновений поездов.
Вышеуказанная цель достигается с помощью способа предотвращения столкновений поездов по п.1 формулы, машиночитаемого носителя по п.6 формулы и системы по п.11.
Определение, являются ли последний путь, который должен пересечь любой из других поездов в зоне действия системы, и любой из путей в списке, пересекаемых поездом, принимающим информацию о последнем пути, пересекаемом каждым другим поездом, и уникальный идентификатор каждого другого поезда, одним и тем же путем, позволяет машинисту поезда определить, пересекается ли маршрут любого другого поезда в зоне действия системы с маршрутом его поезда.
Согласно варианту настоящего изобретения генерирование списка путей содержит этап получения каждым поездом информации о стрелочных переводах и путях, которые эти стрелочные переводы соединяют, а также списка стрелочных переводов, пересекаемых соответствующим поездом и информации о направлении движения соответствующего поезда.
Согласно другому варианту информация о стрелочных переводах и путях, которые эти стрелочные переводы соединяют, и список стрелочных переводов, пересекаемых соответствующим поездом, и информация о направлении движения каждого поезда, передается устройством, установленным на станции. Это позволяет передавать информацию на каждый из поездов в зоне станции.
Согласно еще одному варианту, способ далее содержит этап, на котором передают список всех стрелочных переводов и о путях, которые эти стрелочные переводы соединяют в обоих направлениях, на каждый из поездов, и определяют, является ли стрелочные переводы, пересекаемые соответствующим поездом, соседними стрелочными переводами в этом списке всех путей и стрелочных переводов, которые соединяют эти пути в обоих направлениях, и выдают индикацию об опасности, позволяющую принять меры по предотвращению столкновения, если стрелочные переводы, пересекаемые соответствующим поездом, не являются соседними в этом списке всех путей и стрелочных переводов, которые они соединяют в обоих направлениях. Если стрелочные переводы, пересекаемые соответствующим поездом, являются соседними, поезд может двигаться на нужные пути без возможности какого-либо столкновения.
Согласно еще одному варианту, список, всех путей и стрелочных переводов, соединяющих эти пути в обоих направлениях, передают через устройство, расположенное на станции. Это устраняет требование генерирования списка всех путей и стрелочных переводов, соединяющих эти пути в обоих направлениях, на каждом из поездов, и, следовательно, минимизирует сложность системы.
Далее следует более подробное описание настоящего изобретения со ссылками на иллюстративные варианты, показанные на приложенных чертежах, где:
Фиг.1 - система предотвращения столкновений поездов по варианту настоящего изобретения.
Фиг.1b - со ссылками на фиг.1 иллюстрирует связь между двумя поездами, движущимися по соответствующим путям и станцией по одному из вариантов настоящего изобретения.
Фиг.2 - устройство, устанавливаемое в каждом из поездов для предотвращения столкновений по варианту настоящего изобретения.
Фиг.3 - устройство, расположенное на станции по варианту настоящего изобретения.
Фиг.4-6 - со ссылками на фиг.1-3 иллюстрирует способ предотвращения столкновений по варианту настоящего изобретения.
Фиг.7a - со ссылками на фиг.1-3 иллюстрирует семь путей и четыре поезда, движущихся по путям.
Фиг.7b - таблица, содержащая информацию о стрелочных переводах и путях, которые соединяют эти стрелочные переводы для примера, показанного на фиг.7а.
Фиг.7c - таблица, содержащая список стрелочных переводов, пересекаемых каждым из поездов, и направление движения поездов для примера, показанного на фиг.7а.
Фиг.7d - пример таблицы состояний стрелочных переводов для примера, показанного на фиг.7а.
Фиг.8a - со ссылками на фиг.1-3, иллюстрирует пять путей и два поезда, движущихся по этим путям.
Фиг.8b - таблица, содержащая информацию о стрелочных переводах и путях, которые соединяют эти стрелочные переводы для примера, показанного на фиг.8a.
Фиг.8c - таблица, содержащая список стрелочных переводов, пересекаемых каждым из поездов, и направление движения поездов для примера, показанного на фиг.8a.
Фиг.8d - пример таблицы состояний стрелочных переводов для примера, показанного на фиг.8a.
Фиг.8e - таблица, содержащая список всех путей и стрелочных переводах, соединяющих их в обоих направлениях для примера показанного на фиг.8а.
Фиг.9a - со ссылками на фиг.1-3, иллюстрирует пять путей и два поезда, движущихся по этим путям.
Фиг.9b - пример таблицы состояний стрелочных переводов для примера, показанного на фиг.9а.
Фиг.10 - со ссылками на фиг.1 и 2, иллюстрирует путь и два поезда, движущиеся по нему, и
Фиг.11 - репрезентативная среда аппаратных средств для реализации варианта настоящего изобретения.
Далее следует описание различных вариантов настоящего изобретения со ссылками на чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одними и теми же позициями. В нижеследующем описании для пояснения принципов настоящего изобретения приводятся многочисленные конкретные детали, позволяющие достичь полного понимания одного или более из вариантов. Очевидно, что настоящее изобретение может быть реализовано и без этих конкретных деталей.
На фиг.1 показана система для предотвращения столкновений поездов по варианту настоящего изобретения. В показанной системе 10 каждый поезд 12, 14, 16, 18 оборудован устройством 20. Устройство 20 типично содержит приемопередатчик и процессор так, что поезда могут поддерживать связь друг с другом по беспроводной сети (не показана). Каждый поезд 12, 14, 16, 18 движется по соответствующему пути 22, 24, 26, 28 и находится в зоне действия системы. Предпочтительно, зона действия системы определяется так, чтобы при обнаружении опасности она была больше тормозного пути поезда до полной остановки без столкновения. Кроме того, зона действия может быть оптимизирована так, чтобы предотвратить ненужную перегрузку сети и чтобы информация, передаваемая поездами 12, 14, 16, 18 не могла приниматься поездами, следующими по другому маршруту. Пути 22, 24, 26, 28 соединены стрелочными переводами 23, 25, 27. Поезда 12, 14, 16, 18 также находятся в зоне станции 30. Типично, зоной называется участок, на котором могут быть расположены стрелочные переводы, управляемые с этой станции. На станции 30 расположено устройство 32, позволяющее передавать информацию по беспроводной сени (не показана) от станции 30 на поезда 12, 14, 16, 18. Устройство 32 также может принимать информацию, передаваемую поездами 12, 14, 16, 18.
На фиг.1b со ссылкой на фиг.1 показана связь между двумя поездами 12, 14, движущимися по соответствующим путям 22, 24, и станцией 30 по варианту настоящего изобретения. Устройства 20 поездов 12, 14 поддерживают связь друг с другом по беспроводной сети 29. Устройства 20 поездов 12, 14 также поддерживают связь с устройством 32, расположенным на станции 30 по беспроводной сети 29.
Каждый поезд 12, 14, 16, 18 периодически передает сигнал, содержащий уникальный идентификатор соответствующего поезда и уникальный идентификатор пути, по которому соответствующий поезд движется, используя приемопередатчик установленного на нем устройства 20. Типично, каждый сигнал, транслируемый или передаваемый поездами 12, 14, 16, 18 содержит уникальный идентификатор соответствующего поезда, чтобы адресат мог идентифицировать поезд, передающий этот сигнал. Сигнал, переданный поездами 12, 14, 16, 18 поступает на приемопередатчик устройств 20 каждого другого поезда 12, 14, 16, 18. Например, уникальный идентификатор поезда "12" и уникальный идентификатор пути "22", по которому движется поезд 12, переданный этим поездом, принимается поездами 14, 16, 18. Сигналы, передаваемые поездами 12, 14, 16, 18 также могут содержать информацию о направлении движения соответствующих поездов. Типично, поезд может двигаться по пути в любом из двух направлений.
Уникальный идентификатор поезда может быть закодирован в процессоре соответствующих устройств 20. Дополнительно, устройство 2 0 может содержать средство ввода, чтобы уникальный идентификатор поезда можно было вводить в процессор. Уникальный идентификатор может храниться в процессоре или может быть записан в запоминающее устройство. Устройство может содержать средство вывода для вывода информации для пользователя.
Устройство 20 также может содержать считывающее средство для считывания уникального идентификатора пути, по которому движется поезд. Уникальный идентификатор пути, считанный считывающим средством, поступает в процессор.
На фиг.2 показано устройство 20 по варианту настоящего изобретения, устанавливаемое в каждый из поездов 12, 14, 16, 18 для предотвращения столкновений. Устройство 20 содержит приемопередатчик 34, процессор 36, средство 38 ввода, средство 4 0 вывода и считывающее средство 42. Приемопередатчик 34 выполнен с возможностью передавать и принимать информацию. Процессор 36 соединен с приемопередатчиком 34 для ввода приемопередатчик 34 информации для передачи и для получения информации, принятой приемопередатчиком 34. Процессор 36 соединен со средством 38 ввода так, чтобы в процессор 36 можно было вводить информацию. Средство ввода может содержать, помимо прочего, клавиатуру, сенсорный экран, или другое средство, позволяющее вводить информацию в процессор 36.
Процессор 36 также соединен со средством 4 0 вывода для вывода информации. Средство 40 вывода может содержать, помимо прочего, дисплей, сенсорный экран, громкоговоритель, источник света или любое другое средство, способное выводить информацию или создавать индикацию. Считывающее средство 4 2 может считывать уникальный идентификатор соответствующего пути, по которому движется поезд, и передавать этот уникальный идентификатор пути, по которому движется поезд, на процессор 36 каждого из поездов 12, 14, 16, 18 по фиг.1.
Считывающее средство 4 2 может содержать, помимо прочего, считывающее устройство радиочастотных меток (RFID), устройство считывания штриховых кодов, или формирователь сигналов изображения. Например, уникальный идентификатор пути пожжет быть закодирован или введен аппаратными средствами в радиочастотную метку, расположенную на пути. Считывающее средство 42, т.е., устройство считывания радиочастотных меток, можно установить на поезде так, чтобы оно могло принимать уникальный идентификатор пути, передаваемый радиочастотной меткой, когда считывающее устройство находится в зоне действия метки. Аналогично, устройство считывания штриховых кодов можно установить на поезде так, чтобы оно могло считывать штриховой код, содержащий уникальный идентификатор пути. Штриховой код может быть нанесен на пути. Формирователь сигналов изображения может принимать изображение уникального идентификатора пути, имеющееся на пути. Из полученного изображения можно извлечь уникальный идентификатор.
Возвращаясь к фиг.1, каждый из поездов 12, 14, 16, 18, подходящий к станции 30, получает информацию о стрелочных переводах 23, 25, 27 и о путях 22, 24, 26, 28, которые соединяют эти стрелочные переводы 23, 25, 27 в обоих направлениях, и список стрелочных переводов 23, 25, 27, которые будет пересекать соответствующий поезд и направление движения соответствующего поезда. Стрелочные переводы 23, 25, 27 могут идентифицироваться уникальным идентификатором. Например, устройство 32,
расположенное на станции 30, может передавать информацию о стрелочных переводах 23, 25, 27 и список, содержащий стрелочные переводы 23, 25, 27, которые должен пересечь соответствующий поезд, и направление движения соответствующего поезда. Поезда 12, 14, 16, 18 в этом варианте могут получать эту информацию и список, когда они находятся в зоне станции 30. Устройство 32 типично содержит приемопередатчик и процессор выполнено с возможностью передавать такую информацию. Это устройство также может содержать средство ввода и средство вывода для ввода и вывода информации.
В одном варианте таблицу состояний стрелочных переводов 23, 25, 27, содержащую информацию о состоянии стрелочных переводов 23, 25, 27 относительно движения каждого из поездов 12, 14, 16, 18, для каждого из поездов 12, 14, 16, 18, может генерировать процессор 4 6 устройства 32. Если обнаруживается конфликт, то для пользователя на станции может быть выведена индикация. Пользователь может предупредить машинистов соответствующих поездов, которые должны пересечь стрелочные переводы 23, 25, 27, находящиеся в конфликтующих состояниях. Дополнительно, для предотвращения столкновения может быть включено индивидуальное управление стрелочными переводами.
Альтернативно, детальные данные о конфликте можно передать на поезда 12, 14, 16, 18, передавая информацию о конфликте либо на все поезда 12, 14, 16, 18 в зоне действия, либо на те поезда 12, 14, 16, 18, которые пойдут по конфликтующему стрелочному переводу.
Известно, что стрелочный перевод может быть либо подсоединен (состояние ВКЛ), либо отсоединен (состояние ВЫКЛ). Поэтому, стрелочный перевод не может одновременно находиться в состоянии ВКЛ и ВЫКЛ. Поэтому генерирование таблицы состояний стрелочных переводов и определение наличия конфликта состояний любого из стрелочных переводов позволяет предотвратить столкновение поездов 12, 14, 16, 18. Состояния стрелочных переводов обновляются динамически и зависят от маршрута поезда.
На фиг.3 показано устройство 32, расположенное на станции. Устройство 32 содержит передатчик 44, процессор 46, средство 4 8 ввода и средство 50 вывода. Передатчик 44 выполнен с возможностью передавать информацию. Процессор 46 соединен с передатчиком 44 для подачи на него информации для передачи. Процессор 46 соединен со средством 48 ввода, позволяющим вводить информацию в процессор 46. Средство 48 вода может включать, помимо прочего, клавиатуру, сенсорный экран или другие средства, позволяющие вводить информацию в процессор 46.
Процессор 46 также соединен со средством 50 вывода, позволяющим выводить информацию. Средство 50 вывода может содержать, помимо прочего, дисплей, сенсорный экран, громкоговоритель, источник света или любое другое средство, способное выводить информацию или создавать индикацию. В одном варианте устройство также может содержать приемник (не показан) для приема информации, передаваемой поездами 12, 14, 16, 18 по фиг.1.
Возвращаясь к фиг.1-2, считывающее средство 42 устройства 20, установленного в каждом поезде 12, 14, 16, 18, может считывать уникальный идентификатор следующего стрелочного перевода по ходу движения соответствующего поезда 12, 14, 16, 18 на заранее определенном расстоянии от этого стрелочного перевода. Это заранее определенное расстояние выбирают так, чтобы оно было достаточным в случае опасности для применения торможения до полной остановки поезда без столкновения. Уникальный идентификатор стрелочного перевода может считываться считывающим средством 42 и передаваться на процессор 36. Уникальный идентификатор стрелочного перевода может быть закодирован или зашит аппаратными средствами в радиочастотной метке, расположенной на пути на заранее определенном расстоянии от стрелочного перевода. Считывающее средство 42, т.е., устройство считывания радиочастотных меток, может быть расположено на поезде так, чтобы считывать уникальный идентификатор стрелочного перевода, когда считывающее устройство попадает в зону действия радиочастотной метки. Аналогично, на поезде может быть установлено устройство считывания штриховых кодов, которое считывает штриховой код, содержащий уникальный идентификатор стрелочного перевода, расположенный на заранее определенном расстоянии перед этим стрелочным переводом. Штриховой код с уникальным идентификатором стрелочного перевода может находиться на путях на заранее определенном расстоянии перед этим стрелочным переводом. В другом варианте изображение уникального идентификатора стрелочного перевода, расположенного на заранее определенном расстоянии от этого стрелочного перевода, может приниматься формирователем сигналов изображения. Из полученного изображения можно извлечь уникальный идентификатор стрелочного перевода.
Из уникального идентификатора следующего по ходу соответствующего поезда стрелочного перевода процессор 36 генерирует список путей, которые будет пересекать соответствующий поезд, используя информацию о стрелочных переводах 23, 25, 27 и путях 22, 24, 26, 28, которые эти стрелочные переводы 23, 25, 27 соединяют в обоих направлениях, и список стрелочных переводов, которые будет пересекать соответствующий поезд, и направление движения соответствующего поезда. По уникальному идентификатору стрелочного перевода процессор 36 определяет следующий по ходу движения стрелочный перевод. Соответственно, по списку стрелочных переводов, пересекаемых соответствующим поездом, процессор 36 определяет стрелочные переводы, которые должен пересечь соответствующий поезд. Имея информацию о пересекаемых стрелочных переводах, процессор 3 6 из информации о стрелочных переводах и путях, которые эти стрелочные переводы соединяют в обоих направлениях, генерирует список путей, пересекаемых соответствующим поездом.
Из списка путей, пересекаемых соответствующим поездом, идентифицируется последний путь, который должен быть пересечен, и уникальный идентификатор последнего пути, который должен быть пересечен, и уникальный идентификатор соответствующего поезда передаются приемопередатчиком 34 устройства 20 на каждый из поездов 12, 14, 16, 18. Каждый поезд 12, 14, 16, 18, находящийся в зоне действия системы, принимает передаваемый уникальный идентификатор последнего пути, который должен быть пересечен, и уникальный идентификатор соответствующего поезда. Например, уникальный идентификатор последнего пути, который должен быть пересечен и уникальный идентификатор поезда передаются приемопередатчиком 34 поезда 12 и принимаются приемопередатчиками 34 поездов 14, 16, 18. На практике уникальный идентификатор поезда может привязываться к уникальному идентификатору последнего пути, который должен быть пересечен соответствующим поездом, и передаваться после него.
Из принятой информации о последнем пути, который долен пересечь каждый другой поезд, и о последнем пути, который должен пересечь поезд, принимающий информацию о последнем пути, который должен пересечь каждый другой поезд, процессор 36 устройства 20 определяет, является ли последний путь, который должен пересечь любой из других поездов, находящихся в зоне действия системы и любой из путей, который должен пересечь поезд, принимающий информацию о последнем пути, который должен пересечь любой другой поезд, одним и тем же путем. Если последний путь, пересекаемый любым из других поездов, и любой из путей пересекаемых поездом, принимающим информацию, являются одним и тем же путем, процессор 3 6 через средство 4 0 вывода выводит индикацию об опасности, чтобы можно было принять меры по предотвращению столкновения.
Как показано на фиг.1-3, процессор 46 устройства 32, расположенного на станции 30, может генерировать список всех путей 22, 24, 26, 28 и стрелочных переводов 23, 25, 27, соединяющих эти пути в обоих направлениях. Затем процессор 36 передает этот список так, чтобы приемопередатчик 34 устройства 20 каждого из поездов 12, 14, 16, 18, находящихся в зоне станции 30, мог принять передаваемый список. Принятый список затем подается в процессор 36, который определяет, являются ли стрелочные переводы, пересекаемые соответствующим поездом, соседними стрелочными переводами в списке. Если стрелочные переводы, пересекаемые соответствующим поездом, не являются соседними, процессор через средство 4 0 вывода выводит индикацию об опасности, чтобы можно было принять меры по предотвращению столкновения.
На фиг.4, 5 и 6 со ссылками на фиг.1-3 проиллюстрирован способ предотвращения столкновений поездов по варианту настоящего изобретения. На этапе 52 каждый из поездов 12, 14, 16, 18 оснащают приемопередатчиком 34. Приемопередатчик 34 выполнен с возможностью принимать и передавать информацию. Далее, на этапе 54 приемопередатчик каждого из поездов 12, 14, 16, 18 периодически передает сигнал. Сигнал содержит уникальный идентификатор соответствующего поезда и уникальный идентификатор пути, по которому движется соответствующий поезд. В одном из вариантов сигнал может содержать информацию о направлении движения соответствующего поезда. Типично поезд может двигаться по пути в любом из двух направлений. Далее, на этапе 56 приемопередатчик 34 устройства 20 каждого из поездов 12, 14, 16, 18 принимает сигнал, переданный каждым другим поездом 12, 14, 16, 18, находящимся в зоне действия системы. Принятый сигнал подается на процессор 36 и на этапе 58 сигнал анализируется процессором 3 6 для извлечения уникального идентификатора каждого другого поезда и уникального идентификатора пути, по которому движется каждый другой поезд. На этапе 60 определяют, является ли путь, по которому движется поезд, принимающий сигнал и путь, по которому движется любой из других поездов, одним и тем же путем. Если путь, по которому движется поезд, принимающий сигнал и путь, по которому движется любой другой поезд в зоне действия системы, являются одним и тем же путем, то на этапе 62 выводится информация об опасности, чтобы можно было принять меры по предотвращению столкновения. Как показано на фиг.5, на этапе 64 информация о стрелочных переводах 23, 25, 27 и о путях 22, 24, 26, 28, соединяемых этими стрелочными переводами в обоих направлениях, передается на каждый поезд 12, 14, 16, 18. Далее, на этапе 66 на каждый из поездов 12, 14, 16, 18 передается список стрелочных переводов, которые должен пересечь соответствующий поезд и направление движения соответствующего поезда. Предпочтительно, информация о стрелочных переводах 23, 25, 27 и о путях, которые они соединяют, и список стрелочных переводов, которые должен пересечь соответствующий поезд, и направление движения соответствующего поезда передаются устройством 32, расположенным на станции 30. Далее, на этапе 68 генерируют таблицу состояний стрелочных переводов 23, 25, 27 для каждого поезда 12, 14, 16, 18. Таблица состояний стрелочных переводов 23, 25, 27 содержит данные о состоянии этих стрелочных переводов относительно направления движения каждого поезда 12, 14, 16, 18. Предпочтительно, таблицу состояний стрелочных переводов 23, 25, 27 для каждого поезда генерирует устройство 32, расположенное на станции 30. Альтернативно, таблицу состояний стрелочных переводов 23, 25, 27 для каждого поезда 12, 14, 16, 18 может генерировать устройство 20, которым оборудован каждый поезд 12, 14, 16, 18. Чтобы устройство 20 могло генерировать таблицу состояний стрелочных переводов 23, 25, 27, на устройство 20 передается список, содержащий стрелочные переводы 23, 25, 27, которые должен пересечь каждый поезд 12, 14, 16, 18, и направление движение каждого поезда 12, 14, 16, 18. На этапе 70 по таблице определяют, имеется ли конфликт состояния на любом из стрелочных переводов 23, 25, 27. Если обнаруживают конфликт состояний на любом из стрелочных переводов 23, 25, 27, на этапе 71 выводят индикацию об опасности, чтобы можно было принять меры по предотвращению столкновения.
На фиг.6 на этапе 72 на каждый поезд 12, 14, 16, 18, на заранее определенном расстоянии от стрелочного перевода, передается информация о следующем по ходу движения каждого поезда 12, 14, 16, 18 стрелочном переводе. Далее на этапе 74, используя информацию о стрелочных переводах и путях, которые эти стрелочные переводы соединяют в обоих направлениях, генерируют список путей, пересекаемых каждым поездом и список стрелочных переводов, пересекаемых соответствующим поездом и направление движение соответствующего поезда. На следующем этапе 7 6 последний путь, пересекаемый соответствующими поездами и уникальный идентификатор соответствующих поездов передают через приемопередатчик 34 на соответствующие поезда. На этапе 78 последний пересекаемый стрелочный перевод и соответствующий уникальный идентификатор соответствующего поезда, передаваемые каждым из других поездов, принимаются приемопередатчиком 34 каждого из поездов, находящихся на заранее определенном расстоянии. Далее, на этапе 80, определяют, является ли последний путь, пересекаемый любым из других поездов на заранее определенном расстоянии и любой из путей, пересекаемых поездом, принимающим данные о последнем пути, пересекаемом любым из других поездов, одним и тем же путем. Если последний путь, пересекаемый любым из других поездов на заранее определенном расстоянии и любой из путей, пересекаемых поездом, принимающим данные о последнем пути, пересекаемом любым из других поездов, является одним и тем же путем, то на этапе 82 выводится индикация об опасности, чтобы можно было принять меры по предупреждению столкновения. Если последний путь, пересекаемый любым из других поездов на заранее определенном расстоянии и любой из путей, пересекаемых поездом, принимающим данные о последнем пути пересекаемом любым из других поездов, не являются одним и тем же путем, то на этапе 8 3 поезд движется по заданному маршруту.
Далее, на этапе 84 на каждый поезд передается список всех путей и стрелочных переводов, соединяющих эти пути в обоих направлениях. Предпочтительно список всех путей и стрелочных переводов, соединяющих эти пути в обоих направлениях, передается устройством 32, расположенным на станции 30. На этапе 86 определяют, являются ли стрелочные переходы, пересекаемые соответствующим поездом, соседними переходами в списке всех путей и стрелочных переводов, соединяющих эти пути в обоих направлениях. Далее, на этапе 88, индикация опасности для принятия мер по предотвращению столкновения выводится, если стрелочные переводы, которые должен пересечь соответствующий поезд, не являются соседними стрелочными переводами в списке всех путей и стрелочных переводов, соединяющих эти пути в обоих направлениях. Если эти стрелочные переводя являются соседними в списке всех путей и стрелочных переводов, соединяющих эти пути в обоих направлениях, то на этапе 87 поезд движется по заданному маршруту.
Пример 1
Нижеследующий пример иллюстрирует, как можно использовать вышеописанные варианты для предотвращения столкновений между поездами.
0
1
0
На фиг.7а, со ссылками на фиг.1-3, показано семь путей и четыре поезда, движущиеся по путям. Пути 90, 92, 94, 96, 98, 100, 102 соединены стрелочными переводами 104, 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124. Поезда 126, 128, 130, 132 движутся по путям. Поезда 126, 128, 130, 132 оборудованы устройствами 20. Поезда 12 6, 128 движутся слева направо. Поезда 130, 132 движутся справа налево. Направление движения поездов 126, 128, 130, 132 также показано стрелками. Направление движения слева направо далее обозначается "D", а направление движения справа налево далее обозначается "D". Каждый из поездов 126, 128, 130, 132 передает сигнал, содержащий уникальный идентификатор соответствующего поезда и уникальный идентификатор пути, по которому движется соответствующий поезд. Например, поезд 12 6 периодически передает сигнал, содержащий свой уникальный идентификатор "126" и уникальный идентификатор "90", по которому движется поезд 126. Кроме того, на практике сигнал, передаваемый поездом 12 6 также может содержать направление движения поезда 126 "D".
Приемопередатчик 34 каждого из поездов 126, 128, 130, 132 в зоне действия системы принимает сигнал, передаваемый каждым другим поездом. Например, приемопередатчик 34 поезда 126 принимает сигналы, передаваемые поездами 128, 130, 132. Принятый сигнал анализирует процессор 36 устройства 20 каждого из поездов 126, 128, 130, 132, чтобы извлечь уникальный идентификатор каждого другого поезда и уникальный идентификатор пути, по которому движется каждый другой поезд. По извлеченной информации процессор каждого из поездов 126, 128, 130, 132 определяет, является ли путь, по которому движется поезд, принимающий сигнал, и путь, по которому движется любой другой поезд в зоне действия системы, одним и тем же путем. Например, процессор 36 поезда 126 определяет являются ли пути, по которым движутся поезда 128, 130, 132 и путь, по которому движется поезд 126, одним и тем же путем. Если путь, по которому движется поезд, принимающий сигнал, и путь, по которому движется любой другой поезд в зоне действия системы, является одним и тем же путем, выводится индикация об опасности, позволяющая принять меры по предотвращению столкновения. Если путь поезда, принимающего сигнал и пути каждого из других поездов не совпадают, поезд может следовать по заданному маршруту. В примере, показанном на фиг.7, на начальном этапе, когда на одном и том же пути нет двух поездов, поезда движутся по заданным маршрутам.
Устройство 32, расположенное на станции 30 передает информацию о стрелочных переводах и путях, которые эти стрелочные переводы соединяют в обоих направлениях, и список стрелочных переводов, которые должен пересечь соответствующий поезд, и направление, в котором движется соответствующий поезд, на каждый из поездов 126, 128, 130, 132. Например, устройство 32, расположенное на станции 30, может передавать информацию о стрелочных переводах и список стрелочных переводов, которые должен пересечь соответствующий поезд и направление движения соответствующего поезда. Поезда 126, 128, 130, 132 в настоящем примере находятся в зоне станции 30.
0
1
На фиг.7b представлена таблица, содержащая информацию о стрелочных переводах и путях, которые эти переводы соединяют, для примера, показанного на фиг.7a. Пути, с которыми соединяются стрелочные переводы, предназначены для движения в двух направлениях, т.е., D и D.
На фиг.7c показана таблица, содержащая список стрелочных переводов, пересекаемых каждым из поездов, и направление движения поездов для примера, показанного на фиг.7a., в примере, показанном на фиг.7 с.В примере, показанном на фиг.7c, список содержит стрелочные переводы, которые должен пересечь каждый из поездов. Однако на практике на каждый из поездов может передаваться только список стрелочных переводов, который должен пересечь соответствующий поезд и направление движения соответствующего поезда.
Устройство 32 также генерирует таблицу состояний стрелочных переводов, содержащую состояния стрелочных переводов
относительно направления движения каждого поезда. На фиг.761 приведен пример таблицы состояний стрелочных переводов для примера, показанного на фиг.7a. По сгенерированной таблице определяется наличие каких-либо конфликтов в состоянии любых стрелочных переводов. В таблице состояний стрелочных переводов, показанной на фиг.7d, показано, что имеется конфликт на стрелочных переводах 104, 116, 118, поскольку стрелочные переводы 104, 116 и 118 должны в одно и то же время находиться и в состоянии ВКЛ, и в состоянии ВЫКЛ. Поскольку для стрелочных переводов 104, 116, 118 обнаруживается конфликт, устройство 32 может предупредить машинистов поездов 126, 128, поскольку эти поезда 126, 128 должны пересечь по меньшей мере один из стрелочных переводов 104, 116, 118. Альтернативно, таблицу состояний стрелочных переводов можно генерировать на устройствах 20, установленных на каждом из поездов 126, 128, 130, 132.
Возвращаясь вновь к фиг.1-3 и фиг.7a-7d, каждый поезд 126, 128, 130, 132 считывает уникальный идентификатор следующего по ходу движения соответствующего поезда 126, 128, 130, 132 стрелочного перевода, на заранее определенном расстоянии до этого стрелочного перевода. Предпочтительно, заранее определенным расстоянием может быть 3 км. Уникальный идентификатор стрелочного перевода может считываться считывающим средством 42 и передаваться на процессор 36 устройства 20. Поезд 126 считывает на заранее определенном расстоянии уникальный идентификатор стрелочного перевода 104. Аналогично, поезда 128, 130, 132 считывают уникальные идентификаторы стрелочных переводов 114, 110, 124. Уникальные идентификаторы 104, 114, 110, 124 для соответствующих поездов 126, 128, 130, 132 обозначают следующие по ходу движения поездов 12 6, 128, 130, 132 стрелочные переводы.
По уникальным идентификаторам следующих по ходу движения соответствующих поездов стрелочных переводов процессор 36 каждого из поездов 126, 128, 130, 132 генерирует список путей, которые должен пересечь соответствующий поезд, используя информацию о стрелочных переводах и путях, которые соединяют эти стрелочные переводы в обоих направлениях, как показано на фиг.7b, и список, стрелочных переводов, которые должен пересечь соответствующий поезд и направление движения соответствующего поезда, как показано на фиг.7c.
По уникальному идентификатору стрелочного перевода процессор 36 определяет следующий по ходу движения стрелочный перевод. Соответственно, по списку стрелочных переводов, который должен пересечь соответствующий поезд, процессор определяет стрелочные переводы, которые должен пересечь соответствующий поезд. Имея информацию о пересекаемых стрелочных переводах процессор 36 из информации о стрелочных переводах и путях, которые эти стрелочные переводы соединяют в обоих направлениях, генерирует список путей, которые должен пересечь соответствующий поезд. Список путей, которые должны пересечь поезда 126, 128, 130, 132 выглядит так:
Поезд 126 - {90, 92, 94}
Поезд 128 - {100, 98, 96, 94}
Поезд 130 - {98, 96}
Поезд 132 - {102, 90}
Из списка путей, пересекаемых соответствующими поездами 126, 128, 130, 132 определяется последний пересекаемый путь, и уникальный идентификатор последнего пересекаемого пути и уникальный идентификатор соответствующего поезда передаются приемопередатчиком 34 устройства 20 каждого из поездов 126, 128, 130, 132. Поезд 126 передает уникальный идентификатор последнего пути "96" и свой уникальный идентификатор "126". Аналогично, поезда 128, 130, 132 передают уникальный идентификатор своего последнего пути "94", "96", "90" и собственный уникальные идентификаторы "128", "130", "132".
Передаваемые уникальные идентификаторы последнего пути, пересекаемого соответствующим поездом, и уникальные идентификаторы соответствующих поездов принимаются каждым другим поездом, находящимся в зоне действия системы. Например, уникальный идентификатор пересекаемого пути 94 и уникальный идентификатор поезда 126, передаваемые приемопередатчиком 34 поезда 126, принимаются приемопередатчиками 34 поездов 128, 130, 130.
Процессор 36 каждого из поездов затем определяет, является ли последний путь, пересекаемый любым из других поездов и любой из путей, пересекаемых соответствующим поездом, одним и тем же путем. Последний путь, пересекаемый поездом 126 - это путь 94, который имеется в списке путей, пересекаемых поездом 128. Аналогично, последний путь 94, пересекаемый поездом 128, имеется в списке путей, пересекаемых поездом 126. Следовательно, процессор 36 поездов 126, 128 выдает через средство 40 вывода индикацию об опасности для принятия мер по предотвращению столкновения.
Пример 2
Нижеследующий пример иллюстрирует, как вышеописанные варианты не могут создавать ложной индикации опасности, если опасность столкновения отсутствует.
0
1
На фиг.8a, со ссылками на фиг.1-3, показаны пять путей и два поезда, движущиеся по путям. Пути 134, 136, 138, 140, 142, соединены стрелочными переводами 148, 150, 152, 154, 156, 158. Поезда 144, 146 движутся по путям. Поезда 144, 14 6 оборудованы устройствами 20. Поезд 144 движется слева направо, поезд 146 движется справа налево. Направления движения поездов 144, 146 также показано стрелками. Направление движения слева направо далее обозначается "D", а направление движения справа налево далее обозначается "D".
0
1
На фиг.8b показана таблица, содержащая информацию о стрелочных переводах и путях, которые эти стрелочные переводы соединяют для примера, показанного на фиг.8а. Пути, которые соединяют стрелочные переводы, предназначены для движения в обоих направлениях D и D.
На фиг.8c показана таблица, содержащая список стрелочных переводов, которые должен пересечь каждый поезд и направление движения этих поездов для примера, показанного на фиг.8а. В примере, показанном на фиг.8 с список содержит стрелочные переводы, которые должны быть пересечены каждым из поездов 144, 146. Однако, на практике, на каждый из поездов 144, 146 можно передавать список только тех стрелочных переводов, которые должны быть пересечены соответствующим поездом 144, 146, и направление движения.
На фиг.8d показан пример таблицы состояний для примера, приведенного на фиг.8a. По сгенерированной таблице состояний определяют, имеется ли какой-либо конфликт в состоянии какого-либо из стрелочных переводов. Из таблицы состояний, приведенной на фиг.8d видно, что конфликта состояний стрелочных переводов 148, 150, 152, 156, 158 нет.
Как показано на фиг.1-3 и 8a-8d, поезда 144, 146 считывают уникальный идентификатор следующего по ходу движения поезда стрелочного перевода на заранее определенном расстоянии до этого стрелочного перевода. Поезд 144 считывает уникальный идентификатор стрелочного перевода 148 на заранее определенном расстоянии до него. Аналогично, поезд 14 6 считывает уникальный идентификатор стрелочного перевода 154. По уникальному идентификатору следующего по ходу движения соответствующих поездов 144, 146 стрелочного перевода процессор 36 каждого из поездов 144, 146 генерирует список путей, которые должны пересечь соответствующие поезда, используя информацию о стрелочных переводах и путях, которые соединяют эти стрелочные переводы в обоих направлениях, как показано на фиг.8b, и список содержит стрелочные переводы, пересекаемые соответствующим поездом, и направление соответствующего поезда, как показано на фиг.8c.
Список путей, пересекаемых поездами 126, 128, 130, 132, выглядит следующим образом:
Поезд 144 - {136, 138, 140, 142}
Поезд 146 - {140, 138, 136, 134}
По списку путей, пересекаемых соответствующими поездами 144, 146, определяют последний пересекаемый путь, и уникальный идентификатор этого последнего пересекаемого пути и уникальный идентификатор соответствующего поезда передают с помощью приемопередатчика 34 устройства 20 каждого из поездов 144, 146. Поезд 144 передает уникальный идентификатор последнего пути "142" и свой собственный уникальный идентификатор "144". Аналогично, поезд 146 передает уникальный идентификатор последнего пути "134" и свой собственный уникальный идентификатор "146".
Переданные уникальный идентификатор последнего пути 142, пересекаемого поездом 144 и уникальный идентификатор самого поезда 144 принимаются поездом 146. Аналогично, уникальный идентификатор последнего пути 134, пересекаемого поездом 146 и уникальный идентификатор самого поезда 146 принимаются поездом 144.
Процессор 36 каждого из поездов 144, 146 затем определяет, является ли последний путь, пересекаемый поездом 144, и последний путь, пересекаемый поездом 146, одним и тем же путем. В настоящем примере видно, что последним путем, пересекаемым поездом 144 является путь 142, который не присутствует в списке путей, пересекаемых поездом 146. Аналогично, последним путем, пересекаемым поездом 146 является путь 134, который не присутствует в списке путей, пересекаемых поездом 144. Поэтому, поезда 144, 146 могут следовать своими маршрутами без какой-либо индикации.
0
1
На фиг.8e показана таблица, содержащая список всех путей и стрелочных переводов, соединяющих эти пути в обоих направлениях для каждого из поездов для примера по фиг.8a. Список всех путей 134, 136, 138, 140, 142 и стрелочных переводов 148, 150, 152, 154, 158, соединяющих эти пути, используется для подтверждения и проверки возможности столкновения в критических случаях. Таблица типично формируется так, чтобы каждый путь занимал свою строку, а каждый стрелочный перевод подходил к пути слева направо для направления D и слева направо для направления D. Например, поезд 144 находится на пути 136 и должен перейти на путь 136, пересекая стрелочный перевод 148. С пути 138 поезд 144 должен перейти на путь 140 по стрелочному переводу 150. Затем поезд 144 движется на путь 142 по стрелочному переводу 152. Стрелочные переводы, пересекаемые поездом 144, заключены в овальную рамку. Аналогично, поезд 146 движется с пути 140 на путь 134, пересекая стрелочные переводы 145, 156, 158. Стрелочные переводы, по которым движется поезд 146, заключены в прямоугольную рамку. Из таблицы, показанной на фиг.8e видно, что стрелочные переводы, по которым проходят поезда 144 и 146, являются соседними стрелочными переводами и, поэтому, не пересекаются. Следовательно, опасность столкновения отсутствует и поезда 144, 146 могут следовать своим маршрутом.
Однако, если стрелочные переводы для поезда на каждом пути не являются соседними, имеется опасность столкновения. Соответственно, выдается индикация, чтобы можно было принять меры по предотвращению столкновения.
Пример 3
Нижеследующий пример иллюстрирует как вышеописанную таблицу состояний можно использовать для предотвращения столкновений поездов.
0
1
На фиг.9a, со ссылками на фиг.1-3, показаны пять путей и два поезда, движущихся по путям. Пути 160, 162, 164, 166, 168 соединены стрелочными переводами 174, 176, 178, 180, 182, 184. Поезда 170, 172 движутся по путям. Поезда 170, 172 оборудованы устройствами 20. Поезд 170 движется слева направо. Поезда 172 движется справа налево. Направление движения поездов 170, 172 также показано стрелками. Направление движения слева направо далее обозначается "D", а направление движения справа налево далее обозначается "D".
На фиг.9b показан пример таблицы состояний стрелочных переводов для примера, приведенного на фиг.9a. Из сгенерированной таблицы состояний определяют, имеется ли конфликт состояний для какого-либо стрелочного перевода. Из таблицы состояний, приведенной на фиг.9b видно, что существует конфликт состояний для стрелочных переводов 174 и 184. Соответственно, на поезда 170, 172 подается индикация об опасности для принятия мер по предотвращению столкновения.
Пример 4
Нижеследующий пример иллюстрирует как вышеописанный вариант передачи уникального идентификатора поезда и уникального идентификатора пути, по которому движется соответствующий поезд, можно использовать для предотвращения столкновений.
0
1
На фиг.10, со ссылками на фиг.1 и 2, показа путь, и два поезда, движущиеся по пути. На пути 190 поезда 192 и 194 движутся навстречу друг другу. Поезд 192 движется слева направо. Поезд 194 движется справа налево. Направление движения поездов 192, 194 также показано стрелками. Направление движения слева направо далее обозначается "D", а направление движения справа налево далее обозначается "D".
0
Каждый из поездов 192, 194 должен передавать сигнал, содержащий уникальный идентификатор соответствующего поезда и уникальный идентификатор пути, по которому движется соответствующий поезд. Например, поезд 192 должен периодически передавать сигнал, содержащий его уникальный идентификатор "192", и уникальный идентификатор пути "190", по которому он движется. Аналогично, поезд 194 должен периодически передавать сигнал, содержащий его уникальный идентификатор "194", и уникальный идентификатор пути "190", по которому он движется. Кроме того, в этом варианте сигнал, передаваемый поездом 192 может также содержать информацию о направлении движения поезда 192 "D".
Приемопередатчик 34 каждого из поездов 192, 194, находящихся в зоне действия системы, принимает сигнал, передаваемый каждым другим поездом. Например, приемопередатчик 34 поезда 192 принимает сигнал, передаваемый поездом 194. Приемопередатчик поезда 194 принимает сигнал, передаваемый поездом 192. Принятый сигнал анализируется процессором 36 устройства 20 каждого из поездов 192, 194 для извлечения уникального идентификатора каждого поезда и уникального идентификатора пути, по которому движется каждый другой поезд. Из извлеченной информации процессор 36 каждого из поездов 192, 194 определяет, является ли путь поезда, принимающего сигнал, и путь любого другого поезда в зоне действия системы одним и тем же путем. Например, процессор 36 поезда 192 определяет, является ли путь, по которому движется поезда 194 и путь, по которому движется поезд 192 одним и тем же путем. Поскольку путь поезда 192 и путь поезда 194 является одним и тем же путем, для машиниста выводится индикация, позволяющая ему принять меры по предотвращению столкновения. Аналогично, индикация может выводиться и для машиниста поезда 194, поскольку поезда 192 и 194 следуют по одному и тому же пути.
На фиг.11 показана аппаратная среда для реализации настоящего изобретения. Этот схематический чертеж иллюстрирует конфигурацию аппаратных средств информационной компьютерной системы 200 по вариантам настоящего изобретения. Система содержит по меньшей мере один процессор или центральный процессор 202. Центральный процессор 202 соединен через шину 204 с различными устройствами, такими как запоминающее устройство 206, контроллер 208 ввода/вывода, и контроллер 210 пользовательского интерфейса. В зависимости от типа и конфигурации системы 2 00, запоминающее устройство может быть энергозависимым (напр., запоминающее устройство с произвольной выборкой), энергонезависимым (постоянное запоминающее
устройство, флэш-память и пр.), или комбинацией этих двух типов. Запоминающее устройство 206 используется для хранения команд и данных для использования центральным процессором 202. Контроллер 208 ввода/вывода может соединяться с периферийными устройствами, например, приводами 212 компакт-дисков, и накопителями 214 на жестких магнитных дисках или другими накопителями, к которым обращается система. Типично, операционная система компьютерной системы 200 и прикладная программа хранятся на накопителе 214 на жестких магнитных дисках. Операционная система работает в центральном процессоре 202 и используется для координации работы и управления работой различных компонентов системы 200. Система 200 может считывать команды с накопителя 214 на жестких магнитных дисках и загружать их в запоминающее устройство 206 для исполнения центральным процессором 202. Контроллер 210 пользовательского интерфейса может соединяться с клавиатурой, манипулятором 218 типа "мышь" громкоговорителем 220, микрофоном 222, дисплейным устройством 224 и/или другими устройствами пользовательского интерфейса, например, сенсорным экраном (не показан), по шине 204 для получения вводимой пользователем информации и вывода системной информации для пользователя.
Описанные выше варианты позволяют предотвратить столкновение поездов. Дополнительно, столкновения можно предотвращать несмотря на человеческие ошибки или отсутствие механизма обратной связи. Кроме того, можно предотвращать столкновения поездов, движущихся по одному пути. Дополнительно, можно предотвращать столкновения, вызванные ошибками в состоянии стрелочных переводов.
Хотя настоящее изобретение было подробно описано со ссылками на некоторые предпочтительные варианты, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается этими конкретными вариантами. В настоящее изобретение, описанное со ссылками на предпочтительные в настоящее время варианты, могут быть внесены различные изменения и модификации, очевидные специалистам, не выходящие за пределы объема защиты и изобретательской идеи. Таким образом, объем защиты настоящего изобретения определяется приложенной формулой, а не вышеприведенным описанием. Все изменения, модификации и варианты в рамках их смысла и диапазона эквивалентности считаются входящими в объем этой формулы.