專利名稱：用于遙控鐵路場轉(zhuǎn)轍的操作員位置跟蹤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遙控機(jī)車的領(lǐng)域，更具體地說，涉及在鐵路場中使用遙控系統(tǒng)操作員控制單元(OCU)跟蹤操作員的位置。
背景技術(shù)：
鐵路場(rail yard)在鐵路運(yùn)輸環(huán)境中用于根據(jù)每個(gè)貨車在離開鐵路場后的目的地將貨車編組到不同的軌道段上。鐵路場轉(zhuǎn)轍是指將一節(jié)或多節(jié)貨車從一個(gè)軌道轉(zhuǎn)移到另一軌道，通常是為了將火車所掛車廂組裝為開往所指定的共同目的地的一列火車，再從鐵路場離開。在過去，調(diào)車場中火車的轉(zhuǎn)轍需要在火車的每一端有一個(gè)地面上的“轉(zhuǎn)轍員”來正確地對準(zhǔn)軌道，并且在火車的機(jī)車駕駛室中還要有一個(gè)工程師與轉(zhuǎn)轍員溝通，以便按照轉(zhuǎn)轍員的指令將火車向下開到所需的軌道。最近，配備有遙控系統(tǒng)的機(jī)車已能使轉(zhuǎn)轍員在鐵路場操作中控制機(jī)車的移動，而不需要工程師來控制機(jī)車。現(xiàn)代遙控系統(tǒng)能使鐵路場操作員例如轉(zhuǎn)轍員使用電池供電的便攜式操作員控制單元(OCU)來控制由車載機(jī)車控制單元(LCU)控制的無人駕駛的、配有微處理器的轉(zhuǎn)轍機(jī)車，該OCU由操作員攜帶，操作員位于要控制的機(jī)車附近，但不在機(jī)車上。
通常，轉(zhuǎn)轍員按照轉(zhuǎn)轍表中提供的轉(zhuǎn)轍序列來控制轉(zhuǎn)轍布局和火車通過鐵路場的移動。轉(zhuǎn)轍表可基于到達(dá)鐵路場的入場火車、到達(dá)火車內(nèi)車廂的相應(yīng)目的地、以及離開鐵路場的離場火車的目的地來產(chǎn)生。根據(jù)該轉(zhuǎn)轍表，轉(zhuǎn)轍員確定轉(zhuǎn)轍位置設(shè)置以及火車移動到對應(yīng)于轉(zhuǎn)轍位置設(shè)置的適當(dāng)軌道上的序列，按照轉(zhuǎn)轍表的要求完成火車的裝配。但是，轉(zhuǎn)轍表通常不是組織成尋址鐵路場中的轉(zhuǎn)轍位置，而轉(zhuǎn)轍員在這些位置之間也不能作有效移動來控制轉(zhuǎn)轍。


唯一的附圖是用于在鐵路場中跟蹤OCU用戶的位置以提供改進(jìn)的鐵路場轉(zhuǎn)轍的系統(tǒng)示意圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說明采用轉(zhuǎn)轍表的現(xiàn)有技術(shù)鐵路場轉(zhuǎn)轍方案未能考慮到轉(zhuǎn)轍員在整個(gè)鐵路場中的移動以實(shí)現(xiàn)所需的火車移動。由于一些鐵路場可包括一個(gè)1平方英里或更多的軌道轉(zhuǎn)轍面積，因此轉(zhuǎn)轍序列必須組織成轉(zhuǎn)轍員在整個(gè)鐵路場中具有有效的移動。用于某一轉(zhuǎn)轍表的轉(zhuǎn)轍序列各個(gè)轉(zhuǎn)轍員可各不相同，許多序列效率不高，且不必要地費(fèi)時(shí)費(fèi)力。有經(jīng)驗(yàn)的轉(zhuǎn)轍員能夠根據(jù)某一轉(zhuǎn)轍表制定轉(zhuǎn)轍序列，這可以減少轉(zhuǎn)轍員在鐵路場中的移動，由此通過減少轉(zhuǎn)轍員需要在轉(zhuǎn)轍序列中的轉(zhuǎn)轍器之間遍歷長距離而減少了轉(zhuǎn)轍時(shí)間。
本發(fā)明的發(fā)明人已創(chuàng)新地認(rèn)識到，通過跟蹤一個(gè)有效轉(zhuǎn)轍員在調(diào)車場中的位置和移動、使這些位置和移動與所需的轉(zhuǎn)轍活動相關(guān)、并將優(yōu)選的移動計(jì)劃傳達(dá)給相應(yīng)的轉(zhuǎn)轍員，就可改進(jìn)整個(gè)鐵路場轉(zhuǎn)轍效率。由此，為轉(zhuǎn)轍員在整個(gè)鐵路場中的移動所推薦的轉(zhuǎn)轍表序列是基于已經(jīng)跟蹤的最佳已知序列。因此，通過擴(kuò)展OCU的能力來提高轉(zhuǎn)轍員在整個(gè)鐵路場操作方面的工作能力，本發(fā)明改進(jìn)了鐵路場的轉(zhuǎn)轍效率。通過借助每個(gè)轉(zhuǎn)轍員已熟悉和已可用的裝置(即OCU)來為他提供新的定位和數(shù)據(jù)處理能力，本發(fā)明進(jìn)一步提供了在鐵路場中遙控機(jī)車轉(zhuǎn)轍操作的增強(qiáng)生產(chǎn)率和安全性，如下所述。
圖中示出了用于跟蹤鐵路場中OCU用戶12的位置以提供改進(jìn)的鐵路場轉(zhuǎn)轍的系統(tǒng)10，它包括OCU 14，OCU 14具有定位器16，例如與GPS衛(wèi)星18通信的GpS接收器，用于確定OCU 14的位置。OCU14可包括處理器21，處理器21與存儲器20通信，存儲器20存儲由定位器16所產(chǎn)生的位置信息。所存儲的位置信息可以從存儲器20下載，供后繼處理。在本發(fā)明的一方面，OCU 14還可包括收發(fā)器22，收發(fā)器22與例如位于鐵路場中央的控制中心24進(jìn)行無線通信。控制中心24包括收發(fā)器，該收發(fā)器用于將信息發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)OCU14、15和接收來自它們的信息。當(dāng)操作員12在鐵路場中移動以按照轉(zhuǎn)轍表完成轉(zhuǎn)轍活動時(shí)，定位器16所產(chǎn)生的位置信息可以定期和/或根據(jù)請求發(fā)送到控制中心24。
當(dāng)操作員12在鐵路場中移動時(shí)所采集的位置信息可用來開發(fā)一種歷史知識庫，使操作員在鐵路場中的位置與針對某個(gè)轉(zhuǎn)轍表所執(zhí)行的轉(zhuǎn)轍活動聯(lián)系起來。例如，可以由系統(tǒng)10跟蹤一個(gè)已展示出會基于給定轉(zhuǎn)轍表進(jìn)行移動有效轉(zhuǎn)轍選擇的公認(rèn)的有效操作員，以建立與相應(yīng)鐵路場位置相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)轍序列選擇的歷史知識庫。例如，有經(jīng)驗(yàn)的操作員能夠檢查轉(zhuǎn)轍表，并從轉(zhuǎn)轍表中選出在鐵路場中可從一個(gè)局部區(qū)域執(zhí)行的一紐轉(zhuǎn)轍序列，以及從轉(zhuǎn)轍表中選出可在另一局部區(qū)域執(zhí)行的不同組轉(zhuǎn)轍序列，以便操作員只需要從一個(gè)局部區(qū)域改變到另一局部區(qū)域，在每個(gè)位置輸入指令，就可依次完成一組多個(gè)轉(zhuǎn)轍設(shè)置，而不必針對轉(zhuǎn)轍表中的每個(gè)轉(zhuǎn)轍選擇從一個(gè)局部區(qū)域移到另一局部區(qū)域。對有經(jīng)驗(yàn)的操作員所采集的位置信息可以上載到中央控制器24，并存儲在存儲器例如數(shù)據(jù)庫26中。此外，在執(zhí)行轉(zhuǎn)轍定位活動時(shí)對應(yīng)于操作員12位置的轉(zhuǎn)轍定位活動可被發(fā)送到中央控制器24。
為了開發(fā)歷史知識庫，可以使位置信息與有效操作員12所執(zhí)行的轉(zhuǎn)轍表中的相應(yīng)轉(zhuǎn)轍位置設(shè)置相關(guān)。該相關(guān)信息可用來為有代表性的那些組鐵路場轉(zhuǎn)轍活動建立鐵路場中的優(yōu)選位置。處理器27可配置成使鐵路場轉(zhuǎn)轍活動與鐵路場中OCU 14的相應(yīng)位置相關(guān)，以建立鐵路場中相應(yīng)優(yōu)選位置的知識庫。然后，歷史知識庫例如可以由處理器28存取，以組織例如存儲在轉(zhuǎn)轍表存儲器31中的未來轉(zhuǎn)轍表30的轉(zhuǎn)轍序列，以便未來的轉(zhuǎn)轍活動可以操作員最少的物理移動來執(zhí)行。因此，一個(gè)例如操作OCU 15的沒有經(jīng)驗(yàn)的操作員，通過遵循由處理器28組織的轉(zhuǎn)轍位置設(shè)置序列，就能夠更有效地工作。處理器28可配置成接收來自控制中心24的轉(zhuǎn)轍表請求32，并存取存儲在數(shù)據(jù)庫26中的歷史知識庫，來根據(jù)在轉(zhuǎn)轍表請求32中的轉(zhuǎn)轍活動、歷史轉(zhuǎn)轍活動以及與相應(yīng)歷史轉(zhuǎn)轍活動相關(guān)聯(lián)的鐵路場位置之間的對應(yīng)關(guān)系，確定轉(zhuǎn)轍活動的移動有效序列。技術(shù)效果是產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)轍表，其中的轉(zhuǎn)轍活動序列是考慮到操作員為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍表所需的物理移動而組織的。在本發(fā)明的一個(gè)方面，處理器27和28可包括單個(gè)處理器。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，位置信息和對應(yīng)轉(zhuǎn)轍活動的相關(guān)可以在OCU 12上例如由處理器21執(zhí)行，然后例如經(jīng)由收發(fā)器22發(fā)送到控制中心24，以便存儲在數(shù)據(jù)庫26中。在另一實(shí)施例中，處理器21連同存儲器20一起，可配置成使轉(zhuǎn)轍活動與位置相關(guān)、建立知識庫、并根據(jù)知識庫組織未來的轉(zhuǎn)轍活動，以使這些功能可在OCU 14上執(zhí)行。因此，處理器21和存儲器20可配置成執(zhí)行處理器27和28、數(shù)據(jù)庫26以及轉(zhuǎn)轍表存儲器31的功能。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，OCU15可配備有接收器17，用于接收來自控制中心24的轉(zhuǎn)轍表30。
已知的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可用來根據(jù)歷史知識庫為給定轉(zhuǎn)轍表請求32確定最佳的轉(zhuǎn)轍序列。例如，可以使用公認(rèn)的有效操作員基于某一轉(zhuǎn)轍表的轉(zhuǎn)轍序列選擇以及鐵路場中對應(yīng)的轉(zhuǎn)轍位置來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。訓(xùn)練過的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可用來根據(jù)輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)轍請求而配置有效排序的轉(zhuǎn)轍表。
OCU 14可包括傾斜傳感器34，例如水銀開關(guān)或固體器件，如在美國專利No.6,691,005中所公開的，傳感器34連接到定位器16和發(fā)射器22，當(dāng)傾斜傳感器檢測到OCU 14已超過某傾斜度范圍達(dá)一定時(shí)間時(shí)，該傳感器用于識別OCU 14的位置。例如，OCU 14可包括與傾斜傳感器通信的定時(shí)器35，以測定發(fā)生超過傾斜度范圍的時(shí)間。因此，每當(dāng)OCU 14傾斜到傾斜度范圍之外時(shí)，例如當(dāng)OCU的操作員12跌倒時(shí)可能發(fā)生的情況，位置信息就可發(fā)送到控制中心24，從而使OCU14的位置，當(dāng)然還有操作員12的位置能被識別。如果OCU傾斜到一個(gè)不能再與控制中心有效通信的位置，那么可在存儲器中得到OCU的最后已知位置，以更迅速地到達(dá)OCU和轉(zhuǎn)轍員。
雖然已在本文中示出和說明了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但顯然這些實(shí)施例僅是以舉例的方式提供。在不背離本發(fā)明的前提下，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員會想出許多變動、改變和替代。
權(quán)利要求
1.一種用于為鐵路場操作員的有效移動產(chǎn)生轉(zhuǎn)轍定位活動的鐵路場轉(zhuǎn)轍表的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一操作員控制單元(OCU)，具有定位器，所述定位器用于在鐵路場轉(zhuǎn)轍活動期間確定所述OCU和使用所述OCU的相關(guān)聯(lián)操作員的位置；第一處理器，用于使所述鐵路場轉(zhuǎn)轍活動與所述鐵路場中所述OCU的相應(yīng)位置相關(guān)，以建立所述鐵路場中相應(yīng)優(yōu)選位置的知識庫；存儲器，用于為所述轉(zhuǎn)轍活動的庫存儲所述鐵路場中優(yōu)選位置的所述知識庫；以及第二處理器，用于接收轉(zhuǎn)轍表請求，存取所述存儲器，并根據(jù)所述知識庫處理所述請求，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)轍表，其中的轉(zhuǎn)轍活動序列被組織成考慮操作員為實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)轍表所需的物理移動。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一OCU還包括用于向第一處理器發(fā)送OCU位置數(shù)據(jù)的發(fā)射器。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一OCU還包括用于向第一處理器發(fā)送轉(zhuǎn)轍定位活動的發(fā)射器。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一處理器在第一OCU上，且第一OCU還包括用于發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)的發(fā)射器。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第二處理器與用于發(fā)送所述轉(zhuǎn)轍表的發(fā)射器通信。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括具有用于接收所述轉(zhuǎn)轍表的接收器的第二OCU。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中第一OCU構(gòu)成第二OCU。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一處理器、第二處理器和所述存儲器都在第一OCU上。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一處理器構(gòu)成第二處理器。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第二處理器與第一OCU分離，且間隔開。
11.一種用于為鐵路場操作員的有效移動產(chǎn)生轉(zhuǎn)轍定位活動的鐵路場轉(zhuǎn)轍表的方法，所述方法包括在鐵路場轉(zhuǎn)轍活動期間跟蹤第一操作員控制單元(OCU)及相關(guān)聯(lián)操作員的位置；使每個(gè)轉(zhuǎn)轍活動與所述操作員的相應(yīng)位置相關(guān)，以為所述轉(zhuǎn)轍活動的庫建立鐵路場中相應(yīng)優(yōu)選位置的知識庫；將所述知識庫存儲在存儲器中；接收轉(zhuǎn)轍表請求；存取所述知識庫；以及根據(jù)所述知識庫處理所述請求，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)轍表，其中的轉(zhuǎn)轍活動序列被組織成考慮操作員實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)轍表的物理移動。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括將所述轉(zhuǎn)轍表發(fā)送到第二OCU。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中第一OCU構(gòu)成第二OCU。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括發(fā)送表明所述跟蹤位置和所述鐵路場轉(zhuǎn)轍活動的數(shù)據(jù)。
15.用于為鐵路場操作員的有效移動產(chǎn)生轉(zhuǎn)轍定位活動的鐵路場轉(zhuǎn)轍表的計(jì)算機(jī)可讀軟件代碼，所述軟件包括與操作員控制單元(OCU)相關(guān)聯(lián)的軟件代碼模塊，用于在鐵路場轉(zhuǎn)轍活動期間跟蹤第一OCU和相關(guān)聯(lián)操作員的位置；與第一處理器相關(guān)聯(lián)的軟件代碼模塊，用于使每個(gè)轉(zhuǎn)轍活動與所述操作員的相應(yīng)位置相關(guān)，以為所述轉(zhuǎn)轍活動的庫建立鐵路場中相應(yīng)優(yōu)選位置的知識庫；與存儲器相關(guān)聯(lián)的軟件代碼模塊，用于存儲所述知識庫；以及與第二處理器相關(guān)聯(lián)的軟件代碼模塊，用于存取存儲器，并產(chǎn)生轉(zhuǎn)轍表，其中的轉(zhuǎn)轍活動序列被組織成考慮操作員實(shí)現(xiàn)所述轉(zhuǎn)轍表的的物理移動。
16.如權(quán)利要求15所述的軟件代碼，還包括用于請求所述轉(zhuǎn)轍表的軟件代碼模塊。
17.如權(quán)利要求16所述的軟件代碼，還包括用于發(fā)送所述轉(zhuǎn)轍表的軟件代碼模塊。
18.一種用于控制鐵路場中機(jī)車移動和/或轉(zhuǎn)轍定位的操作員控制單元(OCU)，包括OCU傾斜傳感器，用于感測所述OCU的傾斜度；定位器，用于確定所述OCU的位置；以及發(fā)射器，連接到所述傾斜傳感器和所述定位器，用于在與所述OCU的傾斜度超過預(yù)定值時(shí)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間，發(fā)射表明所述OCU位置的信號。
19.如權(quán)利要求18所述的OCU，還包括用于測量所述OCU的傾斜度超過所述預(yù)定值的時(shí)間段的定時(shí)器。
20.如權(quán)利要求19所述的OCU，其中當(dāng)所述OCU的傾斜度超過所述預(yù)定值達(dá)預(yù)定時(shí)間段時(shí)，所述OCU發(fā)射信號。
全文摘要
一種為鐵路場操作員(12)的有效移動產(chǎn)生轉(zhuǎn)轍定位活動的鐵路場轉(zhuǎn)轍表(如30)的系統(tǒng)(10)。該系統(tǒng)包括第一操作員控制單元(14)(OCU)，該單元具有定位器(16)，用于在鐵路場轉(zhuǎn)轍活動期間確定OCU和使用OCU的相關(guān)聯(lián)操作員的位置。該系統(tǒng)還包括第一處理器(28)，用于使鐵路場轉(zhuǎn)轍活動與鐵路場中OCU的相應(yīng)位置相關(guān)，以建立鐵路場中相應(yīng)優(yōu)選位置的知識庫；以及存儲器(例如26)，用于存儲鐵路場中優(yōu)選位置的知識庫。該系統(tǒng)還包括第二處理器(27)，用于接收轉(zhuǎn)轍表請求(32)，存取存儲器，并根據(jù)知識庫處理該請求，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)轍表。
文檔編號B61L17/00GK1956870SQ200580016121
公開日2007年5月2日 申請日期2005年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月22日
發(fā)明者D·M·佩茨 申請人:通用電氣公司