并行軌道設計描述的制作方法
【技術領域】
[0001]公開的實施例提供一種用于通過使用路旁信令提供與列車的軌道/路線切換關聯(lián)的信息以改進增強安全的能力的方法。
【背景技術】
[0002]全球已經開發(fā)了各種傳統(tǒng)的列車保護系統(tǒng)，其目標是提供鐵路技術設施以確保人為故障情況下的安全操作。
[0003]積極列車控制(PTC)涉及傳統(tǒng)已知的技術，其被設計成防止列車對列車的碰撞、超速出軌、由于列車的未被授權的侵入的結果造成在工人的界限內操作的車道工人的傷亡或損傷以及防止列車移動通過處于錯誤位置的岔道。盡管PTC系統(tǒng)基于它們實現的自動化和功能性的等級、利用的系統(tǒng)結構、以及它們能夠采取的列車控制的程度在復雜性和混合性上廣泛地變化，但是PTC系統(tǒng)的一致的地方在于它們是基于處理器的信號以及列車控制系統(tǒng)(見Title 49Code of Federal Regulat1ns(CFR)Part 236,Subpart H)，其利用計算機以及無線電數據鏈路完成PTC功能，例如，監(jiān)控和控制列車移動以提供增強的安全性。
[0004]更具體地，PTC需要列車接收關于它的位置以及在哪里被允許安全行進(Sr移動授權”)的信息。列車向車載設備實施這些移動授權從而防止不安全的移動。PTC系統(tǒng)通常使用全球定位系統(tǒng)(GPS)導航以跟蹤列車移動或利用其它機制計算它們的軌道位置。因而，PTC意指提供列車分離或避免碰撞、線路速度實施、臨時速度限制以及確保鐵路工人路旁安全。
[0005]然而，通過使用PTC可以達到各種其它好處;例如，由PTC系統(tǒng)獲得和分析的信息可以使能車載(on-board)和車外(off-board)系統(tǒng)以控制列車和構成的機車以增加燃料效率以及執(zhí)行用于改進維護的機車診斷。因為由PTC系統(tǒng)利用的數據被無線地發(fā)送，所以其它應用也可以使用該數據。
[0006]早期的列車保護系統(tǒng)被稱為“列車停止”，其仍由各種大城市的地鐵系統(tǒng)使用。在這種實現方式中，旁邊的每一個信號是可移動的夾具，如果信號是紅色則夾具觸碰在經過的列車上的閥并且打開剎車線路，從而應用列車的緊急剎車;如果信號示出綠色，則夾子被避開并且不妨礙列車的操作。
[0007 ]其它系統(tǒng)包括I ntegra-Si gnum系統(tǒng)，其中列車僅在給定的位置處被影響，例如無論何時列車忽視紅信號、緊急剎車被應用以及機車的馬達被關機。另外地，該系統(tǒng)通常需要操作員確認顯示停止或注意的遠程信號(例如，連續(xù)的自動警告系統(tǒng)-CAWS);列車操作員對信號響應的失敗導致列車停止。這種實現方式為相互緊接的列車提供足夠的剎車距離;然而，因為從紅信號到下一個障礙物的距離可能對于列車剎車到停止來說太短，所以基于這種確認的系統(tǒng)通常不總是防止在列車交叉路徑的車站中的事故。
[0008]例如PZB或Indusi的更高級系統(tǒng)提供了間歇的機車信令(cab signaling)以及列車保護系統(tǒng)，其計算確定列車是否可以在下一個紅信號以前停止的剎車曲線，并且如果列車不能在下一個紅信號以前停止則剎車列車。該方式的一個缺點在于如果信號已經切換到綠色則在信號之前防止列車的加速。為了克服該問題，諸如Linienzugbeeinf Iussung的一些系統(tǒng)允許另外的磁體被放置在遠程和本地信號之間，或從信令系統(tǒng)到車載計算機的數據傳輸是連續(xù)的。
[0009]較新的傳統(tǒng)PTC列車保護系統(tǒng)使用機車信令，其中列車恒定地接收關于它們的與其它列車的相對位置的信息。在該系統(tǒng)中，車載計算機處理器運行向列車操作員示出他可以駕駛多快的軟件，而代替他依賴于外部的信號。該種類的系統(tǒng)與高速列車通用，其中列車的速度使得列車操作員不可能讀取外部信號并且列車的長度或遠程信號和本地信號之間的距離對于列車剎車來說太短。

【發(fā)明內容】

[0010]根據公開的實施例提供一種系統(tǒng)以及方法，其使能或改進列車操作員的能力以檢測列車操作員的列車何時將或已經切換軌道或路線。根據公開的實施例，系統(tǒng)和方法可以在沒有來自列車操作員的輸入的情況下響應于列車切換軌道或路線而自動地做出。
[0011]公開的實施例使能所述列車當前行進的路線以及假定所述列車要切換到的路線的自動確定。
[0012]另外，公開的實施例使能在它們發(fā)生以前預測軌道/路線切換的能力。因而，公開的實施例被配置成通過軌道/路線變化更有效地提供合適的駕駛指令，而不是僅僅對軌道/路線進行反應。
【附圖說明】
[0013]圖1示出了其中公開的實施例可以實現為促進改進的列車以及道岔導航的鐵路系統(tǒng)。
[0014]圖2示出了根據公開的實施例的可以被導航的道岔的實例；
[0015]圖3示出了根據公開的實施例的可以被導航的道岔構造的第二實例；
[0016]圖4示出了根據公開的實施例的可以被導航的道岔構造的第三實例；
[0017]圖5示出了為列車上的列車控制和操作員輔助系統(tǒng)提供的用戶界面的實例；
[0018]圖6示出了根據公開的實施例的可以被導航的道岔構造的第四實例；以及
[0019]圖7A-C示出了根據用于促進道岔導航的公開的實施例所執(zhí)行的方法。
[0020]圖8示出了可以用于提供公開的實施例的設備的實例。
【具體實施方式】
[0021]公開的實施例改進列車操作員檢測他的列車何時將或已經切換軌道或路線的能力。根據公開的實施例，系統(tǒng)和方法可以在沒有來自列車操作員的輸入的情況下響應于列車切換軌道或路線而自動地這么做。
[0022]貫穿本公開，描述涉及自動列車保護(ATP)信號和特征。應該理解當前公開的實施例可以與遍及世界使用的ATP系統(tǒng)和/或其它PTC系統(tǒng)結合使用。因此，對于ATP或PTC系統(tǒng)特征的任何參考僅是示例性的并且不限于當前公開的實施例的實用性。
[0023]出于多個原因，傳統(tǒng)使用全球定位系統(tǒng)(GPS)定位技術確定軌道/路線切換是不實際的。首先，在實現中，GPS技術不在互相附近內的并行軌道之間可靠進行區(qū)別。另外，GPS不能預測路線切換;因而，GPS技術的使用不能向列車操作員提供可靠的駕駛建議。
[0024]為了解決這些問題，公開的實施例可以實現為捕獲路旁信號以及從該數據選擇適當的路線。同樣地，公開的實施例能夠自動地確定列車當前行進的路線以及假定所述列車要切換到的路線。
[0025]因而，公開的實施例捕獲路旁信令信息并且從該數據選擇適當的路線以自動地確定列車當前所在的路線以及當接近一個或多個道岔時假定列車要切換到的路線(即，切換到不同的軌道或路線的機會的位置)。因而，公開的實施例使能以下能力:在軌道/路線切換發(fā)生之前預測軌道/路線切換以及通過軌道/路線改變向列車操作員提供適當的駕駛指令而不是僅對軌道/路線改變做出響應的。
[0026]例如，如圖1所示，在鐵路系統(tǒng)I內，列車105可以在由各種替選路徑120(路徑I_n)組成的軌道上行進。公開的實施例利用在位于列車上的天線110和一個或多個路旁天線115之前的信號通信來確定列車與即將來臨的道岔位置125相關的位置，其中列車可能切換到不同的路徑120。
[0027]一般而言，諸如自動列車保護(ATP)的PTC系統(tǒng)提供三種類型的道岔指示:干線(意指發(fā)信號通知列車停留在干