專利名稱：用于定位鐵軌車場中的資產(chǎn)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及鐵軌車場，并且更具體地涉及確定鐵軌車場內(nèi)包括有軌
車和機車的全部車輛(rolling stock)的位置。
背景技術(shù)：
鐵軌車場是鐵路運輸系統(tǒng)的中樞。因此，鐵軌車場執(zhí)行許多服務(wù)，例如， 貨物發(fā)送、交換和終止、機車存儲和維護、新列車的組裝和檢查、經(jīng)過車間 (facility )的列車的保養(yǎng)、有軌車(rail car)的檢查和維護、以及有軌車存儲。 鐵軌車場內(nèi)的各種服務(wù)竟爭各種車間內(nèi)的如人員、設(shè)備和空間的資源，使得
有效地管理整個鐵軌車場成為復(fù)雜的操作。
鐵道部門通常認識到車場管理任務(wù)將受益于基于優(yōu)化原則的管理工具的 使用。這樣的工具使用當前車場狀態(tài)和要完成的任務(wù)列表來確定完成這些任 務(wù)的最優(yōu)順序。
然而，任何管理系統(tǒng)依賴于關(guān)于管理下的系統(tǒng)的當前狀態(tài)的可靠和及時 的數(shù)據(jù)。在大多數(shù)鐵軌車場中，當前數(shù)據(jù)登錄技術(shù)是手動和自動方法的混合。 例如，自動設(shè)備標識(AEI)讀取器和AEI計算機在操作序列中的各點處確 定全部車輛的位置，但是通常，該信息限于至多知道全部車輛的所在、全部 車輛到達的時刻、全部車輛經(jīng)過AEI讀取器的時刻、及全部車輛離開的時刻。
鐵軌車場內(nèi)資產(chǎn)(asset)的位置典型地使用語音無線電通信報告。如車 輪計數(shù)器、軌道電路、和自動設(shè)備標識(AEI)標簽讀取器的點檢測方法已經(jīng) 用于檢測在軌道上的特定離散的位置的資產(chǎn)。現(xiàn)代遙控系統(tǒng)使用GPS和AEI 標簽來防止被遙控的機車行進到車場界限外。已經(jīng)遍及鐵軌車場部署了相機， 其具有共享顯示器以允許鐵軌車場人員(即，車場技師、駝峰調(diào)車技師(hump master )、終端搡作的管理者)定位引擎和其他資產(chǎn)。然而，這些方法都沒有 提供關(guān)于所有感興趣的鐵軌車場資產(chǎn)的位置的連續(xù)、實時的查看。
期望實時(例如，在最近10秒內(nèi))知道鐵軌車場內(nèi)資產(chǎn)位于何處。這些 資產(chǎn)可以例如是人(即，車廂(car)檢查者)、過路車輛的維護或機車。對
于機車，期望知道它們在哪個軌道上以及它們位于該軌道上的什么位置。
大多數(shù)鐵軌車場沒有精確的軌道位置數(shù)據(jù)。相鄰的軌道可以相距13.25
英尺(根據(jù)美國鐵路板聯(lián)合C標準)，并且軌道位置信息可能不存在或可能只
精確到幾英尺。使用傳統(tǒng)測量方法和技術(shù)收集該軌道位置信息可能是耗時的、
昂貴的、并且負面影響鐵路貨運操作。
因此，期望提供一種方法和裝置，用于提供所有感興趣的鐵路車場資產(chǎn)
的位置和與其相關(guān)聯(lián)的鐵軌車場處理任務(wù)的連續(xù)實時的查看。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于跟蹤鐵軌車場內(nèi)的資產(chǎn)的方法，該方法包括創(chuàng)建鐵軌車場的 軌道布局數(shù)據(jù)庫，該軌道布局數(shù)據(jù)庫提供鐵軌車場內(nèi)的鐵軌軌道和道岔的地 圖，其中軌道布局數(shù)據(jù)庫包括機器可讀數(shù)據(jù)，其標識鐵軌車場的鐵軌軌道和 道岔的離散位置，每個離散的位置對應(yīng)于道岔或鐵軌軌道的一部分的地理定 位；將鐵軌車場處理步驟與軌道布局數(shù)據(jù)庫的各部分相關(guān)聯(lián)；接收對應(yīng)于纟失 軌車場內(nèi)的資產(chǎn)的地理定位信號；將地理定位信號與軌道布局數(shù)據(jù)庫的機器 可讀數(shù)據(jù)比較，以便在地圖內(nèi)標識資產(chǎn)的位置；以及將資產(chǎn)的位置的圖形表 示以及與資產(chǎn)占據(jù)的軌道段相關(guān)聯(lián)的車場處理步驟一起呈現(xiàn)在地圖上，其中 地理定位信號在一時間段內(nèi)接收，以允許該圖形表示在對應(yīng)于資產(chǎn)的管理判 斷中使用。
一種用于跟蹤鐵軌車場內(nèi)的資產(chǎn)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鐵軌車場的4九道 布局數(shù)據(jù)庫，該軌道布局數(shù)據(jù)庫提供鐵軌車場內(nèi)的鐵軌軌道和道岔的地圖， 其中軌道布局數(shù)據(jù)庫包括機器可讀數(shù)據(jù)，其標識鐵軌車場的鐵軌軌道和道盆 的離散位置，每個離散的位置對應(yīng)于道岔或鐵軌軌道的一部分的地理定位， 并且道忿或鐵軌軌道的每個部分與對或關(guān)于鐵軌軌道或道岔執(zhí)行的一個或多 個車場處理步驟相關(guān)聯(lián)；多個定位設(shè)備，被配置為從鐵軌車場內(nèi)的多個資產(chǎn) 生成地理定位信號；計算機系統(tǒng)，被配置為接收地理定位信號并將其與軌道 布局數(shù)據(jù)庫的機器可讀數(shù)據(jù)比較，以便標識地圖內(nèi)的多個資產(chǎn)的位置，并且 在地圖上呈現(xiàn)多個資產(chǎn)的位置的圖形表示以及與這些位置相關(guān)聯(lián)的車場處理 步驟。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例、用于生成鐵軌車場軌道數(shù)據(jù)庫的方 法的示意圖示；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的替代示例性實施例、用于生成鐵軌車場軌道數(shù)據(jù)庫 的方法的示意圖示；
圖3是本發(fā)明的示例性實施例的示意圖示； 圖4是本發(fā)明的示例性實施例的示意圖示； 圖5是鐵軌車場的通常的示意圖；以及
圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例編譯(complie )的數(shù)據(jù)庫的圖形表示。
具體實施例方式
這里公開了一種從航空攝影或全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)采集(例如， 使用從衛(wèi)星和地面站形成的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，其中GPS接收機使用無線電4言 號的行進時間測量距離)中創(chuàng)建和使用鐵軌車場內(nèi)軌道位置的精確的數(shù)據(jù)庫 的手段。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，數(shù)據(jù)庫可位于鐵軌車場的控制室內(nèi)， 在該控制室內(nèi)，系統(tǒng)的計算機或控制器從鐵軌車場的資產(chǎn)接收數(shù)據(jù)。資產(chǎn)的 數(shù)據(jù)是對應(yīng)于其最近的地理位置的GPS數(shù)據(jù)，其中對應(yīng)于其最近的位置的接 收數(shù)據(jù)與軌道數(shù)據(jù)庫比較，此后提供計算機監(jiān)視器上資產(chǎn)的視覺顯示。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，該信息用于將資產(chǎn)定位于特定軌道和沿該 軌道的定位，并且標識被給予與該軌道相關(guān)聯(lián)的車場處理步驟的資產(chǎn)的當前 活動。此后，將提供顯示，其中一個或多個鐵軌車場操作人員可以使用該信 息以使得能夠規(guī)劃和進行判斷。根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，已經(jīng)被指 示為高度重要的特定或相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)(例如，有軌車)的位置還可以經(jīng)由圖 形顯示對鐵軌車場操作標識。參考下述美國專利6,405,127, 6，377，877, 6,637,703;在此通過引用并入其每個的內(nèi)容。
本發(fā)明的示例性實施例允許創(chuàng)建鐵軌車場的精確軌道位置數(shù)據(jù)庫的快 速、簡單和低成本的方法。鐵軌車場通常的視圖在圖5中圖示。鐵軌車場110 圖示在鐵軌車場處理期間列車經(jīng)過的、并且要由本發(fā)明的示例性實施例的跟 蹤系統(tǒng)檢測的鐵軌車場的各種區(qū)域。如所示，鐵軌車場包括專用于在此稱為 車場處理步驟的特定使用和功能的各種軌道組，其中這些功能被記錄到軌道 車場數(shù)據(jù)庫中，并且其中創(chuàng)建跟蹤數(shù)據(jù)庫，該跟蹤數(shù)據(jù)庫包括特定資產(chǎn)的數(shù) 據(jù)跟蹤歷史；并且數(shù)據(jù)跟蹤歷史用于將特定資產(chǎn)分配給一個特定的鐵軌軌道
或區(qū)域。
這樣的處理的 一個非限制示例如下所示進入的列車到達接收子車場
150并且被分配了特定的接收軌道。在稍后的某個時間，切換引擎或車場引 擎進入接收軌道并且將有軌車移入分類子車場154。分類子車場154有時稱 為"碗狀車場(bowl)"。分類子車場154中的軌道被分配來保持為開出列車 組裝的特定的有軌車組。當有軌車組的組裝完成時，該有軌車組被分配給為 組裝特定的離去列車保留的出場子車場158中的特定軌道。
當離去列車需要的所有有軌車組被組裝時，來自機車存儲和接收溢出子 車場162的一個或多個機車將被移動和耦合到組裝的有軌車。鐵軌車場110 還包括用于維修有軌車的貫通(run-through)服務(wù)區(qū)域、用于維修和修復(fù)機 車的加油站和服務(wù)區(qū)域170。鐵軌車場的組織通常包括多個縮窄段或瓶頸賴: 174,前述列車組裝處理中涉及的所有車廂必需經(jīng)過該縮窄段或jf瓦頸,殳174。 瓶頸段174限制車場內(nèi)可能的并行處理量，并且限制列車組裝任務(wù)的序列可 能發(fā)生的速率。
車場中一個處理的非限制示例如下進入的列車來到鐵軌車場的接收子 車場內(nèi)的某個停車點并且執(zhí)行有軌車的入場檢查。此后，進行"駝峰調(diào)車
(hump)"有軌車的準備，然后有軌車被"駝峰調(diào)車"。如這里所z使用的，"駝 峰調(diào)車"指通過將有軌車推過斜坡或頂點(稱為"駝峰(hump)")來分類有 軌車的處理，此后車廂由重力推進并切換到碗狀車場內(nèi)的多個獨立的軌道中 的任何一個。碗狀車場還可以稱為分類子車場154。作為示例，駝峰調(diào)車可 包括將第一有軌車與第二有軌車分離，并且將第一有軌車推到斜坡或頂點上
(稱為"駝峰")，此后第一有軌車由重力推進并且切換到分類子車場154中 的第一軌道。第二有軌車與多個有軌車中的任何剩余有軌車分離，被推上該 峰頂，由重力推進，并且切換到分類子車場154中的第二軌道。盡管主要的 實施例參照使用駝峰來分離有軌車的分類處理，但是不采用駝峰的所謂平坦 車場的其他實施例可應(yīng)用到鐵軌車場。
一旦有軌車被分類， 一些有軌車就可以可選地被修整或再次駝峰調(diào)車。 修整指將有軌車在分類子車場軌道之間的移動或重新定位。在有軌車被分類 并執(zhí)行任何可選的修整或再次駝峰調(diào)車后，分類的有軌車被耦合并沿分類子 車場154推過瓶頸段174到出場子車場158，其中執(zhí)行耦合的有軌車的出場 檢查。被確定為有妨礙在主線軌道上的安全操作的機械故障的任何有軌車被
移除并放置到鐵軌車場的修理(bad order)或測定(set out)軌道。
這些機車處理可以在有軌車處理之前、之后或與其同時執(zhí)行，其中機車 被從機車存儲和接收溢出子車場162轉(zhuǎn)移到服務(wù)。如果要執(zhí)行機車服務(wù)，則 機車被轉(zhuǎn)移到加油站和服務(wù)區(qū)域170。另一方面，如果不執(zhí)行才幾車服務(wù)，則 繞過服務(wù)。在執(zhí)行或繞過機車服務(wù)后，執(zhí)行出場機車處理，并且機車被轉(zhuǎn)移 到出場子車場158。機車然后被耦合到處理后的有軌車。機車和處理后的有 軌車然后作為離去列車從子車場158離開。
根據(jù)示例性實施例，監(jiān)視系統(tǒng)至少包括與鐵軌軌道數(shù)據(jù)庫可操作通信的 中央計算機以及傳感器或GPS接收機，其具有相關(guān)聯(lián)的發(fā)射機，用于向中央 計算機提供鐵軌車場資產(chǎn)的實時數(shù)據(jù)用于與鐵軌軌道數(shù)據(jù)庫一起使用，以當
資產(chǎn)移動經(jīng)過鐵軌車場時在顯示器上提供該資產(chǎn)的視覺呈現(xiàn)，該鐵軌車場可 包括各種子車場，該子車場包括但不限于接收子車場、分類子車場、存儲和 接收子車場、以及出場子車場。根據(jù)示例性實施例，本發(fā)明采用GPS接收機 來在狀態(tài)顯示上提供機車的精確軌道位置。示例性實施例提供鐵軌軌道資產(chǎn) 的實時位置和關(guān)于車場處理步驟(即，任務(wù))的指示，該車場處理步驟由鐵 軌車場人員對資產(chǎn)所占據(jù)的軌道進行，以便使得能夠?qū)τ谌蝿?wù)計劃、安全性 和效率進行臨界時間(time-critical)的判斷。例如，在示例性實施例中，車 場引擎配備有GPS設(shè)備，其中車場引擎的位置連續(xù)傳輸給中央控制單元。如 這里使用的，GPS設(shè)備或單元指能夠確定設(shè)備在星球上的大致位置或坐標的 電子設(shè)備，其中坐標以經(jīng)度和綿度給出，并且設(shè)備自身包括用于傳輸這些坐 標到中央計算機的部件，并且計算機包括用于接收和解釋傳輸?shù)淖鴺说牟考?現(xiàn)在參照圖1，為了從航空攝影創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了使用航空攝影來創(chuàng) 建軌道、道岔和區(qū)域位置的精確數(shù)據(jù)庫的程序。如果鐵軌車場的高分辨率航 空攝影(即，正色影像)從如美國地理測量(USGS)的資源可用，則以高分 辨率覆蓋整個鐵軌車場的圖像被下載到計算機上的本地圖像數(shù)據(jù)庫。這在框 12圖示。此后在框14,計算機程序然后導(dǎo)入這些圖像的各部分，并且在計算 機監(jiān)視器上以高倍率顯示它們。然后，在框16和18，該程序還允許鼠標或 其他等效設(shè)備(例如，觸摸屏)的使用，以將光標定位在顯示的軌道上。然 后沿軌道的中心手動移動光標，并且在沿軌道間隔的若干位置點擊鼠標。當 每個位置被點擊時，計算機繪出覆蓋圖像的直線，以向用戶示出已經(jīng)記錄了 軌道路徑。通過跟隨軌道的中心，提供了軌道位置的更精確的表示。計算機
然后記錄相對于其中這些點擊發(fā)生的圖像的位置序列，以提供相對于鐵軌車
場的顯示的坐標序列(x, y)。該(x， y)坐標序列成為軌道段的逐段連續(xù)表 示。非限制示例如下用戶點擊鼠標或其他等效設(shè)備，其中圖形用戶界面提 供"軌道段，，或"道盆"的提示？如果軌道段被選擇，則點擊的第一位置將 是端點，然后每個連續(xù)點是軌道段的一部分，直到選擇最后點作為另一端點。 此后，用戶可能被提示開始另一軌道段或道岔。如果道岔被選擇，則用戶簡 單地點擊一次以指示道盆。用于選擇端點的另 一非限制示例將是再次使用具 有圖形用戶界面的"右擊"鼠標4定特征。
為了精確地數(shù)字化軌道，圖像的倍率被使得整個鐵軌車場不能同時適配 在屏幕上。本發(fā)明的示例性實施例的程序?qū)⒃试S用戶按需要將不同部分的圖 像導(dǎo)入顯示器上，并且按需要切換倍率。程序還將在軌道位置數(shù)據(jù)庫中校正 轉(zhuǎn)換和縮放比例(例如，在圖像被縮小或放大時的(x， y)坐標或數(shù)據(jù)點的 正確記錄)。程序還將連續(xù)顯示所有當前數(shù)字化的軌道(框20)作為圖像的 重疊，以向用戶示出哪些軌道已經(jīng)被數(shù)字化，以及哪些沒有。因此，示出標 記軌道和道岔的進展。
以類似方式，如框22所示，用戶數(shù)字化鐵軌車場中的所有道岔。道岔被 數(shù)字化為單個點，并且在由以道岔位置為中心的鉆石符號或任何其他等效符 號重疊的顯示圖像上表示。在每次數(shù)字化后，步驟24的程序?qū)⒇灤?shù)據(jù)庫排 序，其中所有軌道段的端點與數(shù)據(jù)庫中最近的道岔相關(guān)聯(lián)。每個軌道段然后 連接到兩個道盆，并且每個道盆連接到一個、兩個或三個軌道段。與這些規(guī) 則的任何偏差由程序解決或警告(判斷節(jié)點26和步驟28 )。此外，在步驟24, 每個軌道段端點(x， y)位置由相關(guān)聯(lián)的道岔(x, y)位置代替。這保證了 所有軌道和道盆正確地連接。三個軌道段在道岔處成的相對角用于將三個軌 道段分類如下進入、主路出去和岔路出去，其中軌道轉(zhuǎn)彎的曲線的銳度用 于確定軌道段(例如，相對于進入或主路出去，曲度越高，這越可能是岔路 出去軌道段)。附加信息在下面的書中可得"The Railroad What It Is, What It Does"， 第四版，John H. Armstrong, Simmons-Boardman Books, Incl， 1998， 第 44頁。如該書所示，軌道坡度角典型地在5到20度范圍內(nèi)，其中對于車場 典型地為12度，并且對于道盆"轍叉號數(shù)(frog number)"使用工業(yè)標準尺 寸參考。換句話說，單個軌道位于道岔的一側(cè)，而兩個軌道位于道岔的相對 側(cè)。岔路出去軌道是兩個軌道中相對于進入軌道的投影延伸成較大角的一個
軌道。主路出去軌道是相對于進入軌道的投影延伸成最小角的軌道。
根據(jù)示例性實施例，高分辨率航空攝影用于提供在計算機實現(xiàn)過程中使 用的數(shù)字正色攝影四邊形(DOQ)。數(shù)字正色攝影四邊形是航空攝影的計算機 生成的圖像，其中由地面起伏和相機傾斜角引起的圖像位移已經(jīng)被移除。這
樣的正色攝影或正色圖像提供具有地圖的幾何質(zhì)量的攝影的圖像特性。DOQ 由USGS生成，具有1米地面分辨率和幾乎所有較低的48個州的覆蓋。USGS 還在大約100個美國人口最密集區(qū)域中生成具有大約1/3米或1英尺分辨率 的DOQ。紐約州生成其自己的具有1英尺分辨率的DOO。參考www.usgs.gov, www.t6rrasc.rv6r-us3.com， www.nysgis.state.ny.us。
圖像處理算法和工具可應(yīng)用到正色影像以便利或自動化軌道段和道岔機 器的定位。如邊緣檢測、邊界提取、形態(tài)學處理、模板匹配和區(qū)域相關(guān)的算 法對圖像處理領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知，并且可應(yīng)用到軌道數(shù)字化的任務(wù)中。
以類似方式，為了數(shù)字化軌道段，在步驟30程序允許用戶定義和數(shù)字化 地區(qū)邊界。在一個示例性實施例中，邊界是閉合多邊形，并且多邊形內(nèi)的所 有坐標屬于該地區(qū)(還參見圖6中的地區(qū)130)。該特征允許數(shù)據(jù)庫確定機車 例如在"東邊的檢查車場"?？刹捎枚鄠€邊界并且多個邊界可與其他邊界分離、 重疊或完全包含其他邊界。
來自USGS的航空攝影圖像被標記有空間地理參考坐標或數(shù)據(jù)(即，緯 度和經(jīng)度)，以允許圖像坐標(即，像素)到地理空間坐標的轉(zhuǎn)換。圖像的地 理空間參考坐標可能有幾十英尺的誤差，使得它們不足以用于鐵軌精確的定 位。為了減輕圖像地理空間參考誤差的影響，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例， 測量等級(grade) GPS設(shè)備放置在鐵軌車場中，以精確定位在航空攝影圖像 中可見的少量特定地點。如這里所使用的，"測量等級GPS設(shè)備"意圖覆蓋 精確到厘米級別的GPS設(shè)備(例如，測量等級GPS用于確定已知點，然后全 站(total station )激光儀器用于布局對該已知點附近的其他點的測量)。此后， 來自鐵軌特定的地點的測量等級GPS信號用于校正或使得空間地理參考坐標 適用于從鐵軌車場內(nèi)的資產(chǎn)接收的GPS信號。換句話說，來自鐵軌特定地點 的測量等級GPS信號用于校正航空攝影的地理空間參考坐標。作為替代，不 同的GPS技術(shù)被用來校正航空攝影的地理空間參考坐標。
在一個示例性實施例中，如框32所示，GPS設(shè)備用于定位手動^:擲 (throw)的道盆的投擲桿機制的中心。手動道岔機器在航空攝影中經(jīng)常清楚
地可見。因此，在航空攝影內(nèi)為投擲桿道盆的中心(例如，多個位置)提供
測量等級GPS坐標。根據(jù)示例性實施例，GPS定位數(shù)據(jù)的收集在鐵軌車場周
圍廣泛分布的特定地點執(zhí)行。從這些地點測量的數(shù)據(jù)集表示全部鐵軌車場基 礎(chǔ)設(shè)施的非常小的一部分。因此，測量整個鐵軌車場軌道網(wǎng)絡(luò)的高成本和復(fù)
雜性要通過以高精確度的測量等級GPS接收機系統(tǒng)測量有限地點集來緩和。 測量的地理空間數(shù)據(jù)點集與在相同地點的數(shù)字化的地理空間數(shù)據(jù)比較，以創(chuàng) 建用于校正數(shù)字化的地理空間數(shù)據(jù)的手段。然后定義幾何變換，其以最小化 所有點中的誤差的方式(即，最小平方)將數(shù)字化的數(shù)據(jù)點映射到測量的數(shù) 據(jù)點。幾何變換的通常的示例是轉(zhuǎn)換、縮放、旋轉(zhuǎn)、傾斜和翻轉(zhuǎn)。本領(lǐng)域技 術(shù)人員將認識到所有這些示例通常表示為仿射變換。 一旦確定，則該幾何變 換被應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫內(nèi)的所有元素以改進對準并減少地理空間誤差。
在步驟34,程序?qū)⒖嫉琅璧臏y量GPS地點位置在覆蓋鐵軌車場影像 的頂部。覆蓋的放置使用來自圖像源的大致維度和經(jīng)度信息完成。在測量GPS 數(shù)據(jù)存在并且道岔機器(如上所述)在圖像中清晰可見的每個地點或點，用 戶在步驟36小心地數(shù)字化參考GPS應(yīng)當對應(yīng)的圖像上的點。當對所有可應(yīng) 用的點完成時，程序運行最小平方擬合以確定將數(shù)字化點(例如，軌道段和 道岔)變換為測量經(jīng)度/綿度點的幾何變換矩陣。每個數(shù)字化點然后由該矩陣 變換，并且變換生成的經(jīng)度/緯度坐標和測量GPS生成的經(jīng)度/緯度坐標之間 的差是變換誤差集。在判斷節(jié)點38,從該誤差集計算平方根均值(RMS)誤 差。如果RMS誤差小于兩英尺，則圖像數(shù)據(jù)庫被精確定位。如果不是，則由 框32-38表示的步驟重復(fù)，直到達到期望的RMS誤差，當然，大于或小于兩 英尺的RMS誤差也可以預(yù)期在本發(fā)明的示例性實施例的范圍內(nèi)。作為示例， 由框32-38表示的步驟將并入額外的GPS參考點，其中在這些點獲得的數(shù)據(jù) 是測量等級GPS數(shù)據(jù)。通過使用RMS誤差計算，終端用戶被提供有標準偏 差以確定軌道布局有多精確。
此外，根據(jù)示例性實施例，鐵軌車場軌道或區(qū)域的各部分將根據(jù)鐵軌車 場名稱指示或與這些軌道或多個軌道相關(guān)聯(lián)的處理步驟在數(shù)據(jù)庫中定義。這 些處理步驟的非限制示例包括列車到達；有軌車的分類；機車服務(wù)；有軌 車修復(fù)；有軌車檢查，并且非限制名稱指示包括貫通服務(wù)區(qū)域軌道1、接 收車場軌道55、分類車場軌道39、出場車場軌道89、存儲和接收車場溢出 軌道53、接收車場軌道81、機車?？寇壍?9等。這如步驟40所示。因此，
通過僅接收資產(chǎn)的GPS坐標，數(shù)據(jù)庫現(xiàn)在包括名稱指示符以及與特定軌道段 形指示(例如，資產(chǎn)坐標將其放置在例如分類車場的位置，因此，該實例中
圖形顯示可以提供下述文本"分類車場中的引擎X執(zhí)行…")。
現(xiàn)在參照圖2，在示例性實施例中，當足夠質(zhì)量的航空攝影不可用時， 車場機車配備有記錄測量等級GPS單元(由框50所示)，其中如實時運動 GPS (RTK GPS )的測量等級GPS技術(shù)用于該努力。在該實施例中，接收天 線位于軌道中心之上，盡可能接近于機車的前部或后部貨車的樞軸。該配備 的機車然后在鐵軌車場中的每個部分上運行至少一次，同時每隔幾秒記錄精
確的經(jīng)度煒度對(框52)。作為替代，不同的GPS系統(tǒng)可以用來提供相同的精度。
此后，框54的程序采用該GPS數(shù)據(jù)庫，并且將線段與所有按時間排序 的經(jīng)度/緯度對適配。在兩個分叉的線段與第三段相交的位置，交叉點是道岔， 并且所有道盆位置被記錄。這由框56圖示，其中所有在各道岔之間連接的線 變?yōu)檐壍蓝?。在航空攝影實施例中，如上所述執(zhí)行軌道和道岔的連接以及道 岔軌道段的分類為進入、主路出去和岔路出去。此外，在任何實施例中，數(shù) 據(jù)庫中的每個鐵軌軌道可提供有名稱指示符，其中名稱指示符與鐵軌車場的 場地人員以及與其相關(guān)聯(lián)的處理步驟所使用的那些匹配。因此，當某個人 (Carman)從無線電呼入并且提到在軌道"NAME"上的問題時，中央控制 單元可用來調(diào)用該軌道或鐵軌車場的特定段或特定區(qū)域的視覺呈現(xiàn)。
此外，與航空攝影實施例一樣，鐵軌車場軌道或區(qū)域的各部分將根據(jù)鐵 軌車場名稱指示符或與這些軌道或多個軌道相關(guān)聯(lián)的處理步驟在數(shù)據(jù)庫中定 義。這在步驟58示出。因此，僅通過接收資產(chǎn)的GPS坐標，數(shù)據(jù)庫現(xiàn)在包 括名稱指示符和與特定軌道段相關(guān)聯(lián)的處理步驟，其中該信息將用來提供正 由資產(chǎn)執(zhí)行的任務(wù)和區(qū)域的圖形指示。
鐵軌軌道數(shù)據(jù)庫現(xiàn)在可用于由中央控制單元或計算機74使用，根據(jù)示例 性實施例并且現(xiàn)在參照圖3,圖示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的軌道數(shù)據(jù)庫 的實現(xiàn)。如這里所使用，軌道數(shù)據(jù)庫指根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例構(gòu)造的數(shù) 據(jù)庫(例如，被數(shù)字化為具有校正的經(jīng)度和綿度坐標的航空攝影，或當車輛 在鐵軌車場軌道上行進時，僅從由車輛接收的GPS信號編譯的數(shù)據(jù)庫)。數(shù) 據(jù)庫將包括與鐵軌車場內(nèi)的所有軌道段的位置相對應(yīng)的機器可讀數(shù)據(jù)。此外，
數(shù)據(jù)庫還將包括與軌道布局的每個部分相關(guān)聯(lián)的鐵軌車場處理步驟。這些鐵 軌處理步驟描述可能在該段軌道段上或關(guān)于道岔機器發(fā)生的各種操作和作 業(yè)。在一個實施例中，鐵軌車場資產(chǎn)與特定處理步驟相關(guān)聯(lián)，其中鐵軌車場 資產(chǎn)的關(guān)聯(lián)基于鐵軌車場資產(chǎn)的跟蹤歷史。這樣的實施例利用存儲的資產(chǎn)位 置的歷史數(shù)據(jù)以及在每個之前的位置的可能的作業(yè)功能。根據(jù)示例性實施例，
鐵軌車場資產(chǎn)配備有一些確定其位置的部件(如通過GPS接收機的GPS接
收)、以及用于傳輸信號到中央控制單元的部件。也可以使用替代定位部件， 其中資產(chǎn)的位置使用從資產(chǎn)傳輸?shù)幕蛴少Y產(chǎn)收集的信息遠程確定。這樣的替
代定位系統(tǒng)的示例包括所謂的實時定位系統(tǒng)(RTLS)，如由包括WhereNet、 Ekahau和AeroScout的各公司提供的那些。這些RTLS解決方案精確到大約 IO英尺到IO米。定位確定有一些誤差量。
由框70圖示的資產(chǎn)將其位置信息經(jīng)由信號72實時傳輸?shù)街醒肟刂茊卧?74。當然，要理解的是信號72可經(jīng)由位于資產(chǎn)的發(fā)射機和中央控制單元的接 收天線之間的多個異頻雷達收發(fā)機、接收機、發(fā)射機等傳輸。作為替代，信 號直接傳輸?shù)街醒肟刂茊卧慕邮諜C，或可使用兩種方法。如這里所使用的， "實時"意圖覆蓋立即的或在預(yù)定時間段內(nèi)，使得信號在對經(jīng)由圖形顯示呈 現(xiàn)和觀測足夠的時間量內(nèi)接收，使得鐵軌車場管理者可使用該信息來確定哪 個資產(chǎn)最邏輯地或最經(jīng)濟地適于特定任務(wù)。 一個非限制時間段為小于2分鐘。 當然，按應(yīng)用需要，大于或小于2分鐘的時間段可用于本發(fā)明的示例性實施 例。
在替代示例性實施例中，資產(chǎn)自己由采用AEI讀取器、計算機解釋的視 頻信號或其等效物的網(wǎng)絡(luò)的跟蹤系統(tǒng)跟蹤，其中資產(chǎn)的地理定位信號被獲得 并傳輸?shù)街醒肟刂茊卧?。因此，當資產(chǎn)自己被跟蹤時，信號不直接來自資產(chǎn)。 一種這樣的系統(tǒng)的非限制示例在美國專利No. 6,637，703中描述，在此通過引 用并入其內(nèi)容。在該實施例中，信號將需要被轉(zhuǎn)換以與軌道數(shù)據(jù)庫的機器可 讀數(shù)據(jù)兼容，其中將根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例提供圖形表示。
通過將接收的信號與軌道數(shù)據(jù)庫比較，中央控制單元然后可以通過在與 接收的資產(chǎn)位置坐標相對應(yīng)的位置、將該資產(chǎn)的表示放置為數(shù)據(jù)庫的軌道和 道岔的顯示上的重疊，提供資產(chǎn)相對于鐵軌車場軌道的空間表示。該顯示表 示還將傳達正由資產(chǎn)執(zhí)行的車場處理步驟。車場處理步驟表示資產(chǎn)參與的活 動的任務(wù)，并且可基于資產(chǎn)之前和當前的位置的歷史數(shù)據(jù)，顯示為與在資產(chǎn)
驟。該顯示通過塊76示意性圖示，其在示例性實施例中包括計算機監(jiān)—見器上 示出資產(chǎn)、其位置以及正執(zhí)行的任務(wù)的圖形顯示，其中正執(zhí)行的任務(wù)可以通 過訪問與由在該軌道段先前執(zhí)行的任務(wù)或由該資產(chǎn)執(zhí)行的任務(wù)的歷史相對應(yīng) 的數(shù)據(jù)來確定。
因為在位置坐標中可能存在一些誤差，所以得到的顯示可能不精確(例
如，使用非測量等級GPS設(shè)備或RTLS定位系統(tǒng)，其中誤差標準可能在英尺 的級別)。在使用非測量等級GPS設(shè)備用于定位資產(chǎn)的情形，該誤差可能大 到20或30英尺，但通常在5到10英尺。在鐵路軌道接近的情形(13.25英 尺)，放置誤差可能與正確的位置相距1或甚至2軌道。
然而，如果正跟蹤的資產(chǎn)是機車，則在接收的數(shù)據(jù)中存在額外的約束， 即資產(chǎn)的正確的位置總是對應(yīng)于鐵路軌道。因此，中央控制單元的計算機程 序使用存儲在數(shù)據(jù)庫78 (示意性圖示)中的該特定資產(chǎn)的過去跟蹤信息，其 中該過去跟蹤信息的GPS數(shù)據(jù)和相關(guān)聯(lián)的任務(wù)用于確定機車位于哪個軌道以 及其可能典型地與什么車場處理步驟相關(guān)聯(lián)，如這里描述的，相關(guān)聯(lián)的任務(wù) 以及軌道名稱指示在其創(chuàng)建期間初始手動輸入到數(shù)據(jù)庫，此后當車場引擎執(zhí) 行由車場人員輸入的任務(wù)(例如，歷史)時更新。因此，數(shù)據(jù)庫被更新并且 資產(chǎn)歷史被創(chuàng)建。程序然后校正GPS數(shù)據(jù)中的該誤差，并且在與報告的位置 最近點處將機車的表示放置在正確的鐵軌上(再次如框76示意性圖示)。
根據(jù)示例性實施例，為了從資產(chǎn)提供更精確的定位數(shù)據(jù)，差分偽范圍 (pseudorange )校正還可提供給各個GPS接收機單元。該差分GPS ( DGPS ) 方法在標準GPS上提供改進的精度。差分校正可從由美國海岸警衛(wèi)隊操作的 國家范圍的DGPS網(wǎng)絡(luò)、從在鐵軌車場(如框80示意性圖示)安裝的參考基 站、從商業(yè)提供者、經(jīng)由因特網(wǎng)、或從聯(lián)邦航空協(xié)會的WAAS衛(wèi)星系統(tǒng)獲得。 差分校正使用無線電鏈路(如802.11b無線局域網(wǎng))傳輸(箭頭82)到每個 移動資產(chǎn)。相同的無線電網(wǎng)絡(luò)用于從中央控制室的每個節(jié)點收集GPS定位估 計。
因此，GPS資產(chǎn)數(shù)據(jù)的校正可通過上述處理的兩者之一實現(xiàn)。根據(jù)示例 性實施例，資產(chǎn)相對于軌道數(shù)據(jù)庫的顯示還可重疊在鐵軌車場的航空攝影上 (例如，航空攝影顯示在屏幕或監(jiān)視器上，并且圖示資產(chǎn)沿軌道的運動)。在 該實施例中，訪問共同數(shù)據(jù)庫的多個用戶界面顯示是可能的，其中每個界面 由不同的鐵軌車場操作者控制。此外，在正確的軌道關(guān)聯(lián)中與置信有關(guān)的度 量提供給終端用戶。這樣的度量可基于位置估計中的標準偏移與軌道間隔的 比率。替代度量可基于在一組過濾的位置定位和相關(guān)聯(lián)的軌道之間的標準化
偏離(deviance )。
現(xiàn)在參照圖4,提供了示出與鐵軌車場相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)92、其位置94和其 活動的車場處理步驟96的顯示器90的示意圖示?；顒榆噲鎏幚聿襟E可顯示 為文本字符串或代表性的圖標或顏色。還示出多個顯示器，該多個顯示器可 示出鐵軌車場的其他位置(即，鐵軌車場的較小圖像)或可表示在鐵軌車場 內(nèi)的不同控制位置的顯示。根據(jù)示例性實施例，中央控制單元訪問鐵軌車場 數(shù)據(jù)庫(例如，從航空攝影編譯的或GPS數(shù)據(jù))，并且無線網(wǎng)絡(luò)98用于從位 于鐵軌車場資產(chǎn)上的GPS設(shè)備100捕獲實時GPS定位信息。在一個示例性實 施例中，網(wǎng)絡(luò)可以是在鐵軌車場的范圍內(nèi)建立的局域網(wǎng)。此外，在替代示例 性實施例中，網(wǎng)絡(luò)還可以擴展到使用具有無線網(wǎng)絡(luò)接口的手持式計算機終端 (示意性圖示為框102)捕獲來自有軌車檢查者(即，Carmen)的輸入。
根據(jù)示例性實施例，在有軌車檢查期間，Carmen可標識需要修復(fù)的有軌 車。這些所謂的"修理，，車廂可被Carmen標識并且報告其位置。Carmen可 以使用具有GPS和無線網(wǎng)絡(luò)接口的手持式計算機終端來定位修理車廂。同樣， 這由框102示出。該位置被傳達到中央數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并且被顯示用于車場操 作。這樣的資產(chǎn)被標識為"相關(guān)聯(lián)的"資產(chǎn)，因為它自己不能移動，而是當 其遍及鐵軌車場移動時與引擎相關(guān)聯(lián)。此外，這樣的資產(chǎn)可能沒有GPS設(shè)備， 因此在該情形下，Carmen可標識該相關(guān)聯(lián)資產(chǎn)為例如距離將資產(chǎn)拉入鐵軌車 場內(nèi)的機車的四個車廂遠。因此，我們知道四個車廂長度的大致距離，并且 顯示系統(tǒng)可被配置為距離機車資產(chǎn)的移動指示符大約四個車廂遠放置指示 符，因此，隨著資產(chǎn)的位置移動，位于離機車預(yù)定距離遠的相關(guān)聯(lián)資產(chǎn)的指 示符也移動。相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)104的非限制示例在顯示上圖示。因此，提供了
非機車資產(chǎn)的實時跟蹤。
其他感興趣的相關(guān)聯(lián)資產(chǎn)包括冷凍車廂、承載有害物質(zhì)的車廂、承載高 價值物品的車廂、認為與國家安全相關(guān)的車廂、或在車廂中逗留一段時間的 車廂(即，"晚點"車廂)。這些車廂可以由Carmen手動標識或可由AEI讀 取器識別(例如，定位車廂自身上的AEI讀取器)。其相對于引擎或其他有軌 車的位置由Carmen或AEI讀取器數(shù)據(jù)傳達到控制數(shù)據(jù)庫，用于顯示給鐵軌
車場人員。
現(xiàn)在參照圖5，圖示根據(jù)示例性實施例編譯的軌道布局數(shù)據(jù)庫108的非 限制圖形表示。如所示，示出多個軌道段110和道盆112。鐵軌車場由邊界 114定義，并且資產(chǎn)(鐵軌車場機車)92圖形地示出，其中資產(chǎn)的定位通過 接收GPS數(shù)據(jù)并將其與對應(yīng)于鐵軌車場軌道的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫比較而確定，以 便提供圖形表示。此外，如之前所述，正在執(zhí)行的相關(guān)聯(lián)的任務(wù)的圖形表示 由另一表示96提供，在該示例中表示96可提供"車場機車X"正修整分類 車場中的有軌車的文本指示。還示出參考基站80,其可以在鐵軌車場和車場 中心115中也可以不在其中，在車場中心115中放置中央控制單元或多個單 元和接收機/發(fā)射機以從行進通過車場的資產(chǎn)上的GPS單元接收信號。
現(xiàn)在參照圖6，圖示根據(jù)示例性實施例編譯的軌道布局數(shù)據(jù)庫的另一非 限制圖形表示118。這里，圖形表示從航空攝影創(chuàng)建，并且如在此討論的， 用戶數(shù)字化鐵軌車場內(nèi)的所有道岔和軌道段。如所示，區(qū)域130被定義并且 道岔被數(shù)字化為單個點138，并且在由以道盆位置為中心的鉆石符號或任何 其他等價符號重疊的顯示圖像上表示，并且所有軌道段142的端點140與數(shù) 據(jù)庫中最近的道岔相關(guān)聯(lián)。每個軌道段142然后連接到兩個道岔，并且每個 道盆連接到一個、兩個或三個軌道段。
此后，程序利用該數(shù)字化軌道和道岔組，并且執(zhí)行圖1的步驟24。 一些 數(shù)據(jù)庫信息和/或計算機代碼的非限制示例提供如下
軌道段 track(n).
x(m)向東增加的東經(jīng)(美國為負)上的路徑地點 y(m)向北增加的北綿上的路徑地點
swl在路徑起點的道盆的索引(track(n).x(l)， track(n).y(l))(如果還沒有 分配，則為0)
sw2在路徑終點的道岔的索引(track(n).x(end), track(n).y(end))(如果還 沒有分配，則為0)
name該軌道段的任何特殊的車場指示
lng以四分之一米為單位的該軌道段的長度(在圖像覆蓋期間有用) Swtchs等于[swl sw2]的有用的矢量
示例
track(2).x: [-50,7566 -50.7563 -50.7559 -50.74卯-50.7488 -50.7484] track(2).y: [27.7685 27.7685 27.7686 27.7687 27.7687 27.7686] track(2).swl: 2 track(2).sw2: 3
track(2),name: 'East Class 17'
track(2).lng: 2.7233e+003 (注意這是681米或2234英尺)
track(2).swtchs: [2 3]
道盆 swtch(i).
x 向東增加的東經(jīng)(美國為負)上的地點
y 向北增加的北綿上的地點
track(3) 3整數(shù)，主路進入、主路出去、岔路出去軌道段索引
name 該道岔的任何特殊的車場指示
示例
swtch(2).x: -50.7566 swtch(2).y: 27.7685 swtch(2).name:，， swtch(2)加cks: [4 3 2]
bound(j).
向東增加的東經(jīng)(美國為負)上的邊界路徑地點 向北增加的北綿上的邊界路徑地點 該邊界區(qū)域的任何特殊的車場指示
示例
bound(2).x: [-50.7969 -50.7965 -50.7954 -50.7938 -50.7897 -50,7853 -50.7826…]
bound(2).y: [27.7678 27.7665 27.7665 27.7666 27.7669 27.7671 27.7672…]
bound(2).name: 'West Departure Yard'
20
邊界 x(m)
y(m)
name 因此，本發(fā)明的示例性實施例的技術(shù)效果或多種效果提供了從航空攝影 或全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)采集中創(chuàng)建、校正和使用鐵軌車場中的軌道位 置的精確數(shù)據(jù)庫的手段，其中數(shù)據(jù)庫位于鐵軌車場的控制室中，其中系統(tǒng)的
計算機或控制器從鐵軌車場內(nèi)的資產(chǎn)接收數(shù)據(jù)。資產(chǎn)的數(shù)據(jù)是GPS數(shù)據(jù)，包
括可與數(shù)據(jù)庫的坐標比較的坐標，并且計算機將資產(chǎn)坐標與軌道數(shù)據(jù)庫比較， 此后提供資產(chǎn)的視覺顯示。此外，本發(fā)明的示例性實施例使用該信息來將資 產(chǎn)定位到鐵軌車場的特定軌道或區(qū)域，以標識資產(chǎn)的當前活動性，該資產(chǎn)被 給予與鐵軌車場的該軌道或區(qū)域相關(guān)聯(lián)的車場處理步驟，并且該顯示還將包 括車場區(qū)域或軌道指示的圖形表示以及在此執(zhí)行或由資產(chǎn)(例如，車場機車) 在之前執(zhí)行的車場處理步驟。因此，本發(fā)明的示例性實施例允許創(chuàng)建鐵軌車 場的精確的軌道位置數(shù)據(jù)庫的快速、簡單和低成本的方法。
如上所述，用于實現(xiàn)本發(fā)明的示例性實施例的算法可以以計算機實現(xiàn)的 處理和用于實踐這些處理的裝置的形式體現(xiàn)。算法還可以以計算機程序代碼
的形式體現(xiàn)，該計算機程序代碼包括以如軟盤、CD-ROM、硬盤或任何其他 計算機可讀存儲介質(zhì)的有形介質(zhì)體現(xiàn)的指令，其中，當計算機程序代碼被加 載到計算機和/或控制器并由其執(zhí)行時，計算機變?yōu)閷嵺`本發(fā)明的裝置。其中 當計算機程序代碼被加載到計算機中并由其執(zhí)行時，具有能夠被更新來實現(xiàn) 命令代碼的各方面的可重編程存儲(例如，閃存)的現(xiàn)有系統(tǒng)還可以以例如 存儲在存儲介質(zhì)中、由計算機加載到其中和/或由其執(zhí)行、或經(jīng)由某些傳輸介 質(zhì)(如經(jīng)電線或電纜，通過光纖或經(jīng)由電磁輻射)傳輸?shù)挠嬎銠C程序代碼的 形式體現(xiàn)。當在通用微處理器上實現(xiàn)時，計算機程序代碼段配置微處理器來 創(chuàng)建特定的邏輯電路。
這些指令可以駐留在例如計算機或控制器的RAM中。作為替代，指令 可包含在具有計算機可讀介質(zhì)(如計算機盤)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備上?；蛘?，指 令可存儲在磁帶、傳統(tǒng)的硬盤驅(qū)動器、電只讀存儲器、光存儲設(shè)備、或其他 合適的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備上。在本發(fā)明的替代實施例中，計算機可執(zhí)行指令可以 是多行編譯的C十+兼容的代碼。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，中央控制單元可以是根據(jù)已知技術(shù)的任何 類型的控制器和/或等效設(shè)備，包括微處理器、用于可執(zhí)行程序或算法和校準 值或常數(shù)的電存儲介質(zhì)形式的只讀存儲器、隨機存取存儲器和用于允許必要 通信(例如，微處理器的輸入、輸出和其中)的數(shù)據(jù)總線。要理解，上述的
處理可通過響應(yīng)于計算機程序而操作的控制器實現(xiàn)。為了執(zhí)行所述功能和期 望的處理以及因此的計算，控制器可包括但不限于(各)處理器、(各)計算 機、存儲器、存儲、(各)寄存器、定時、(各)中斷、通信接口、和輸入/輸 出信號接口、以及包括上述的至少一個的組合。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解， 可以進行各種改變，并且等效物可替代其元素而不偏差本發(fā)明的范圍。此外， 對本發(fā)明的教導(dǎo)可進行許多修改以適應(yīng)特定情況或材料而不偏差其實質(zhì)范 圍。因此，意圖在于本發(fā)明不限制于在此描述為預(yù)期執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式 的特定實施例，而是，本發(fā)明將包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于跟蹤鐵軌車場內(nèi)的資產(chǎn)的方法，包括創(chuàng)建鐵軌車場的軌道布局數(shù)據(jù)庫，該軌道布局數(shù)據(jù)庫提供鐵軌車場內(nèi)的鐵軌軌道和道岔的地圖，其中軌道布局數(shù)據(jù)庫包括機器可讀數(shù)據(jù)，該機器可讀數(shù)據(jù)標識鐵軌車場的鐵軌軌道和道岔的離散位置，每個離散的位置對應(yīng)于道岔或鐵軌軌道的一部分的地理定位；將鐵軌車場處理步驟與軌道布局數(shù)據(jù)庫的各部分相關(guān)聯(lián)；接收對應(yīng)于鐵軌車場內(nèi)的資產(chǎn)的位置的地理定位信號；將地理定位信號與軌道布局數(shù)據(jù)庫的機器可讀數(shù)據(jù)比較，以便在地圖內(nèi)標識資產(chǎn)的位置；以及顯示具有資產(chǎn)的位置的圖形表示以及關(guān)于對由資產(chǎn)占據(jù)的軌道進行的鐵軌車場處理步驟的指示的地圖，其中地理定位信號在一時間段內(nèi)接收，以允許該圖形表示在對應(yīng)于資產(chǎn)的管理判斷中使用。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中創(chuàng)建軌道布局數(shù)據(jù)庫的步驟還包括使 用航空攝影來提供鐵軌軌道和道岔的攝影圖像，其中鐵軌軌道和道岔的離散 位置通過選擇攝影圖像上的各點來創(chuàng)建，以使用圖像處理算法創(chuàng)建機器可讀 數(shù)據(jù)，其中圖像處理算法使得軌道布局數(shù)據(jù)庫具有對應(yīng)于鐵軌車場的^:空攝 影的數(shù)字化的機器可讀數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中攝影圖像是數(shù)字正色攝影四邊形 (DOQ)圖像或航空攝影的計算機生成的圖像，其中由地面起伏和相機傾斜角導(dǎo)致的圖像位移已經(jīng)被移除，并且鐵軌軌道段通過將選擇的點的兩個沿鐵 軌軌道段連接而定義，并且選擇的道盆位置還定位為包括鐵軌軌道段的端點。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中創(chuàng)建軌道布局數(shù)據(jù)庫的步驟還包:fe: 選擇鐵軌車場內(nèi)的一個或多個特定地點，該一個或多個特定地點在用于構(gòu)造軌道布局數(shù)據(jù)庫的航空攝影中也可見；使用從至少 一個全球定位系統(tǒng)接收機接收的信號收集每個特定地點的地 理空間定位數(shù)據(jù)，該地理空間定位數(shù)據(jù)經(jīng)由該至少一個全球定位系統(tǒng)接收機 在每個特定的地點生成；將收集的每個地點的地理空間定位數(shù)據(jù)與相應(yīng)的每個地點的數(shù)字化的地 理空間定位比較，該相應(yīng)的數(shù)字化的地理空間定位從對應(yīng)于鐵軌車場的航空 攝影的數(shù)字化的機器可讀數(shù)據(jù)獲得；定義收集的地理空間定位數(shù)據(jù)和相應(yīng)的數(shù)字化的地理空間定位數(shù)據(jù)的幾 何變換，以便最小化每個地點的收集的地理空間定位數(shù)據(jù)和每個地點的相應(yīng)的數(shù)字化的地理空間定位之間的誤差；以及 對軌道布局數(shù)據(jù)庫應(yīng)用幾何變換。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中一個或多個特定地點對應(yīng)于沿鐵軌軌 道定位的手動道岔投擲機器。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中至少一個全球定位系統(tǒng)接收機是測量 等級全球定位系統(tǒng)接收機，并且?guī)缀巫儞Q經(jīng)由最小平方差準則最小化每個地 點的收集的地理空間定位數(shù)據(jù)和每個地點的相應(yīng)的數(shù)字化的地理空間定位之 間的誤差。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中鐵軌車場處理步驟包括列車到達； 有軌車的分類；機車服務(wù)；有軌車修復(fù)；有軌車檢查，并且其中所述時間段 小于兩分鐘。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 創(chuàng)建資產(chǎn)的數(shù)據(jù)跟蹤歷史；以及使用資產(chǎn)的數(shù)據(jù)跟蹤歷史以將資產(chǎn)分配給一個特定的鐵軌軌道分段，并
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括創(chuàng)建特定狀態(tài)地圖特征以集成來自鐵軌車場涉及相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)的信息； 提供相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)的地理定位；以及 在地圖上呈現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)的圖形表示。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中來自鐵軌車場的信息由無線電通信 提供，并且相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)是從包括下述的集合中選擇的有軌車修理車廂； 危險物質(zhì)車廂；冷凍車廂；唯一標識的車廂；以及上述的組合。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)是有軌車，并且信息
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中信息是與相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)對應(yīng)的全球 定位數(shù)據(jù)，并且相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)不是有軌車或機車，并且相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)的圖形 表示相對于鐵軌車場內(nèi)的指示鐵軌軌道定位相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)。
13. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中創(chuàng)建軌道布局凝:據(jù)庫的步驟還包括 定位被配置為沿鐵軌車場的軌道行進的車輛上的全球定位設(shè)備；當車輛沿鐵軌車場內(nèi)的鐵軌軌道行進時，生成與地理定位相對應(yīng)的多個信號；以及記錄多個信號以提供鐵軌車場內(nèi)的鐵軌軌道和道岔的地圖。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中車輛沿鐵軌車場的軌道行進多次以 提供地圖。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括提供鐵軌軌道的名稱指示符，其中名稱指示符與在鐵軌車場的鐵軌軌道 ^吏用的那些匹配。
16. —種用于跟蹤鐵軌車場內(nèi)的資產(chǎn)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 鐵軌車場的軌道布局數(shù)據(jù)庫，該軌道布局數(shù)據(jù)庫提供鐵軌車場內(nèi)的鐵軌軌道和道忿的地圖，其中軌道布局數(shù)據(jù)庫包括機器可讀數(shù)據(jù)，該機器可讀數(shù) 據(jù)標識鐵軌車場的鐵軌軌道和道盆的離散位置，每個離散的位置對應(yīng)于道盆 或鐵軌軌道的一部分的地理定位；多個定位設(shè)備，被配置為生成與鐵軌車場內(nèi)的多個資產(chǎn)的位置相對應(yīng)的 地理定位信號；計算機系統(tǒng)，被配置為接收地理定位信號并將其與軌道布局數(shù)據(jù)庫的機 器可讀數(shù)據(jù)比較，以便在地圖內(nèi)標識多個資產(chǎn)的位置，并且在地圖上呈現(xiàn)多 個資產(chǎn)的位置的圖形表示以及在由資產(chǎn)占據(jù)的軌道位置處執(zhí)行的鐵軌車場處 理任務(wù)。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中地理定位信號無線傳輸。
18. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中軌道布局數(shù)據(jù)庫從鐵軌車場的4元空 攝影創(chuàng)建，并且鐵軌軌道和道岔的離散位置通過在地圖上選擇各點來創(chuàng)建， 以使用圖像處理算法創(chuàng)建機器可讀數(shù)據(jù)，其中航空攝影提供鐵軌車場內(nèi)的鐵 軌軌道和道盆的攝影圖像，并且攝影圖像是數(shù)字正色攝影四邊形(DOQ)圖 像或航空攝影的計算機生成的圖像，其中由地面起伏和相機傾斜角導(dǎo)致的圖 像位移已經(jīng)被移除。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中軌道布局數(shù)據(jù)庫通過包括以下的方 法創(chuàng)建選擇鐵軌車場內(nèi)的一個或多個特定地點，該一個或多個特定地點在用于 構(gòu)造軌道數(shù)據(jù)庫的航空攝影中也可見； 使用從至少 一個全球定位系統(tǒng)接收機接收的信號收集每個特定地點的地 理空間定位數(shù)據(jù)，該地理空間定位數(shù)據(jù)經(jīng)由該至少 一個全球定位系統(tǒng)4姿收枳^在每個特定地點生成；將每個地點的收集的地理空間定位數(shù)據(jù)與每個地點的相對應(yīng)的數(shù)字化的 地理空間定位比較，該對應(yīng)的數(shù)字化的地理空間定位從對應(yīng)于鐵軌車場的航 空攝影的數(shù)字化的機器可讀數(shù)據(jù)獲得；定義收集的地理空間定位數(shù)據(jù)和對應(yīng)的數(shù)字化的地理空間定位數(shù)據(jù)的幾 何變換，以便最小化每個地點的收集的地理空間定位數(shù)據(jù)和每個地點的對應(yīng) 的數(shù)字化的地理空間定位之間的誤差；以及將幾何變換應(yīng)用到整個軌道布局數(shù)據(jù)庫。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中幾何變換經(jīng)由最小平方差準則最小 化在每個地點的收集的地理空間定位數(shù)據(jù)和每個地點的對應(yīng)的數(shù)字化的i也理 空間定位之間的誤差。
21. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中軌道布局數(shù)據(jù)庫通過下述創(chuàng)建 定位被配置為沿鐵軌車場的鐵軌軌道行進的車輛上的全球定位系統(tǒng)；當車輛沿鐵軌車場內(nèi)的鐵軌軌道行進時，生成與地理定位相對應(yīng)的多個 信號；以及記錄多個信號以提供鐵軌車場內(nèi)的鐵軌軌道和道盆的地圖。
22. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中地圖上多個資產(chǎn)的位置的圖形表示 還包括對或關(guān)于由多個資產(chǎn)的每個占據(jù)的軌道段執(zhí)行的鐵軌車場處理任務(wù)的 表示。
23. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中計算機系統(tǒng)創(chuàng)建多個資產(chǎn)的至少一 個的數(shù)據(jù)跟蹤歷史；并且計算機系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)跟蹤歷史來將資產(chǎn)分配給一個 特定的鐵軌軌道。
24. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中計算機還包括用機器可讀計算機程 序代碼編碼的存儲介質(zhì)，該存儲介質(zhì)包括用于使計算機實現(xiàn)包括下述的方法 的指令創(chuàng)建特定狀態(tài)地圖特征以集成來自鐵軌車場涉及相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)的信息； 提供相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)的地理定位；以及 在地圖上呈現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)的圖形表示。
25. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中來自鐵軌車場的信息由無線電通信提供，并且相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)是從包括下述的集合中選擇的有軌車修理車廂； 危險物質(zhì)車廂；冷凍車廂；唯一標識的車廂；以及上述的組合。
26. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)是有軌車，并且信息 對應(yīng)于有軌車到達鐵軌車場的時間和有軌車已經(jīng)在鐵軌車場內(nèi)的持續(xù)時間。
27. 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中信息是與相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)對應(yīng)的全J求 定位數(shù)據(jù)，并且相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)不是有軌車或機車，并且相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)的圖形 表示相對于鐵軌車場內(nèi)的特定鐵軌軌道定位相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)。
28. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中在地圖上呈現(xiàn)資產(chǎn)的位置的圖形表示，其中地理定位信號在一時間^沒內(nèi) 接收，以允許該圖形表示管理資產(chǎn)，其中鐵軌車場處理步驟包括列車到達； 有軌車的分類；機車服務(wù)；有軌車修復(fù)；有軌車檢查，并且其中所述時間賴: 少于兩分4t。
全文摘要
一種用于跟蹤鐵軌車場內(nèi)的資產(chǎn)的方法，該方法包括創(chuàng)建鐵軌車場的軌道布局數(shù)據(jù)庫，該軌道布局數(shù)據(jù)庫提供鐵軌車場內(nèi)的鐵軌軌道和道岔的地圖，其中軌道布局數(shù)據(jù)庫包括機器可讀數(shù)據(jù)，該機器可讀數(shù)據(jù)標識鐵軌車場的鐵軌軌道和道岔的離散位置，每個離散的位置對應(yīng)于道岔或鐵軌軌道的一部分的地理定位；將鐵軌車場處理步驟與軌道布局數(shù)據(jù)庫的各部分相關(guān)聯(lián)；接收對應(yīng)于鐵軌車場內(nèi)的資產(chǎn)的地理定位信號；將地理定位信號與軌道布局數(shù)據(jù)庫的機器可讀數(shù)據(jù)比較，以便在地圖內(nèi)標識資產(chǎn)的位置；并且將資產(chǎn)的位置的圖形表示以及與資產(chǎn)占據(jù)的軌道段相關(guān)聯(lián)的車場處理步驟一起呈現(xiàn)在地圖上，其中地理定位信號在一時間段內(nèi)接收，以允許該圖形表示在對應(yīng)于資產(chǎn)的管理判斷中使用。
文檔編號G01C11/34GK101351374SQ200680048837
公開日2009年1月21日 申請日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者埃馬德·A·安達拉維斯, 戴維·M·達文波特, 拉胡爾·伯蒂卡, 約翰·E·赫爾希, 羅伯特·J·米切爾, 肯尼思·B·韋爾斯 申請人:通用電氣公司