停留时间计算模块的制作方法
【专利摘要】本发明尤其涉及一种用于车辆（F1、F2、F3、10）的停留时间计算模块（20），包括：通信装置（30），其能够实现与一个或多个其它车辆（F1、F2、F3、10）进行通信，用于传送自己的行驶相关的数据，和/或用于接收其它车辆（F1、F2、F3、10）的行驶相关的数据；和与所述通信装置（30）连接的评估装置（40），其适合于，在由共同的、具有车站（H1-H4）的路段（S、S1、S2）上行驶在前或行驶在后的车辆（F1、F2、F3、10）的行驶相关的数据显示了延迟的情况下，针对当前的车站或随后的车站，特别是下一个车站，计算超过行驶时刻表预先给定的停留时间（T0）的延长的停留时间（T2、T3），并且产生控制信号，其说明了所计算的停留时间。
【专利说明】停留时间计算模块
【背景技术】
[0001]在有轨载人短途交通领域中，例如在地铁或轻轨载人短途交通中，按照行车时刻表预先给定的线路从火车站到火车站地运输乘客。乘客至少近似均匀地涌入火车站，并且列车相应地以尽可能相同的距离互相行驶。如果(某种原因也总是)出现列车延迟，并因此伴随出现列车延迟驶入火车站，则在该火车站(以及另外也在全部后续的火车站)，相比未延迟的情况，更多的乘客等待列车。因此，该列车与其延迟成比例地必须容纳更大数量的乘客。这另一方面导致的结果是，随后的按照行车时刻表的列车容纳了较少的乘客，因为行驶在前的延迟的列车已经带走了一部分本应当由随后的列车运输的乘客。
【发明内容】
[0002]本发明要解决的技术问题是，提供一种装置，利用该装置能够尽可能小地维持列车延迟的不利后果。
[0003]根据本发明通过具有按照权利要求1的特征的停留时间计算模块来解决该技术问题。在从属权利要求中给出了根据本发明的停留时间计算模块的优选构造方案。
[0004]以下根据本发明设有用于车辆的停留时间计算模块，其包括:通信装置，其能够实现与一个或多个其它车辆进行通信，用于传送自己的行驶相关的数据，和/或用于接收其它车辆的行驶相关的数据；与通信装置连接的评估装置，其适合于，如果由在共同的、具有车站的路段上行驶在前或行驶在后的车辆的行驶相关的数据显示了延迟，则针对当前的车站或随后的车站，特别是下一个车站，计算超过按照行驶时刻表预先给定的停留时间的延长的停留时间，并且产生控制信号，其说明了所计算的停留时间。
[0005]根据本发明的停留时间计算模块的主要优点在于，车辆能够通过其通信装置互相通信，并且因此能够自身或者说自供式地计算在火车站中延长的停留时间。因此，对于延长的停留时间的计算无需使用必须监视和控制大量车辆的中央调度台。
[0006]根据本发明的停留时间计算模块的另一重要优点在于，其能够比中央调度台更快地工作，因为为每个车辆设置了自己的评估装置，其只需计算自己的停留时间或自己的停留时间延长。通过使用分散的停留时间计算，能够比中央调度台明显更快地获取延迟，这要结合数字例来说明:在通过中央调度台进行停留时间计算的情况下，测量时间和控制时间如本
【发明者】确定的那样通常是如此大小的，即只能补偿在分钟范围内的车辆延迟。然而与之不同地通过使用根据本发明设置的车辆自己的停留时间计算模块，已经可以补偿在秒范围内的延迟，从而可以避免各个小的延迟形成在整个路段上的显著的运行干扰。
[0007]优选由评估装置如下地执行延长的停留时间的计算，使得自身车辆与行驶在前的车辆之间的距离接近或被置于按照行车时刻表计划的距离。
[0008]车辆至车辆的通信可以按照直接的途径进行，例如通过车辆至车辆的无线电信号，或者按照间接的途径进行，例如通过外部通信网络(例如GSM网络(Global System forMobile Communications(全球移动通信系统))、WLAN 网络(Wireless Local Area Network(无线局域网))或者 UMTS 网络(Universal Mobile Telecommunication System (通用移动通信系统)))。如上所述，优选在没有包含监视车辆的中央调度台(或者调度中心)的情况下进行通信，也就是换言之，优选是“直接的”。
[0009]代替通过无线电的通信，也可以设置其它的传输方式，例如通过光(例如在红外线范围中)或者有线地通过在路段上实施的缆线。
[0010]停留时间计算模块优选使用于载人短途交通的车辆。被认为特别优选的是，车辆是轨道车辆，其行驶在相同的轨道路段，并且由停留时间计算模块计算的延长的停留时间涉及当前行驶的或轨道路段上的下一个车站。
[0011]按照评估装置的特别优选的构造方案而设有:通过评估装置将与行驶在前或行驶在后的车辆的延迟成比例的时间间隔加至按照行车时刻表计划的停留时间，来计算延长的停留时间。比例系数优选位于O和I之间。
[0012]被认为特别有利的是，将评估装置构造成，通过其将位于行驶在前或行驶在后的车辆的延迟的30%与70%之间的时间间隔加至按照行车时刻表计划的停留时间，来计算延长的停留时间。30%与70%之间的比例系数能够实现根据行车时刻表计划的距离对车辆距离进行特别有效的调整。
[0013]另外被认为有利的是，重新计算了自己的停留时间并确定了延长的停留时间的车辆将该结果传送给行驶在前或行驶在后的车辆。相应地，被认为有利的是，将评估装置构造成，在相对于按照行车时刻表预先给定的停留时间延长的停留时间的情况下，评估装置产生控制信号，该控制信号显示了延长的停留时间，并且将该控制信号传送给至少一个在共同的路段上直接行驶在前和行驶在后的车辆。
[0014]如果行驶在前的车辆造成了延迟，并且因此延长了自己的停留时间，则优选由停留时间计算模块通知行驶在后的车辆。相反地，如果行驶在后的车辆造成了延迟，并且因此延长了自己的等待时间，则优选由停留时间计算模块相应地通知行驶在前的车辆。
[0015]另外，停留时间计算模块也可以考虑在其它路段上的交通，对于该其他路段存在或按照行车时刻表计划有换乘可能性。对此被认为有利的是，将评估装置构造成，在按照预先给定的行车时刻表计划有换乘可能性的其它路段上行驶的车辆延迟的情况下，评估装置对于至少一个位于换乘可能性的位置之前的车站计算延长的停留时间，产生显示延长的停留时间的控制信号，并且将该控制信号传送给至少一个在自己的路段上直接行驶在前和行驶在后的车辆。
[0016]由停留时间计算模块计算的延长的停留时间可以直接被引入车辆的控制。例如停留时间计算模块可以具有与评估装置连接的车门控制单元，其适合于按照评估装置的控制信号来控制车门。优选地，车门控制单元对于在各自车站计算的延长的停留时间打开车辆的车门。
[0017]替代地，停留时间计算模块可以具有与评估装置连接的显示装置，评估装置在该显示装置上显示延长的停留时间。
[0018]关于停留时间计算模块的实现，被认为有利的是，评估装置包括计算装置和其中存储了程序的存储器，如果由在共同的路段上行驶在前或行驶在后的车辆的行驶相关的数据显示了延迟，则该程序在由计算装置运行时计算延长的停留时间。
[0019]另外，本发明涉及一种具有停留时间计算模块的轨道车辆，如同以上所述的那样。关于根据本发明的轨道车辆的优点参考以上解释的根据本发明的停留时间计算模块的优点，因为根据本发明的停留时间计算模块的优点对应于根据本发明的轨道车辆的优点。
[0020]另外，本发明涉及一种用于控制车辆的方法。根据本发明在此设置为，接收一个或多个其它在共同的、具有车站的路段上行驶的车辆的行驶相关的数据，如果在该路段上行驶在前或行驶在后的车辆出现延迟，则为随后的车站，特别是下一个车站计算超过按照行车时刻表预先给定的停留时间的延长的停留时间，并且生成控制信号，其说明了计算的停留时间。
[0021]关于根据本发明的方法的优点参考以上关于根据本发明的停留时间计算模块的描述，因为根据本发明的停留时间计算模块的优点对应于根据本发明的方法的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]以下结合实施例详细解释本发明，其中:
[0023]图1示出了根据本发明的用于控制车辆的方法的第一实施例，其中在该实施例中，以比例系数k考虑行驶在后的车辆情况下的车辆侧延迟；
[0024]图2示出了根据本发明的方法的第二实施例，其中在该实施例中，行驶在前的车辆的延迟引起行驶在后的车辆的带有比例系数k的停留时间延长；
[0025]图3示出了根据本发明的方法的第三实施例，其中，分别以比例系数k进行停留时间延长的级联计算；
[0026]图4示出了根据本发明的方法的第四实施例，其中，考虑了行驶在后的车辆的延迟；
[0027]图5示出了根据本发明的方法的第五实施例，其中，考虑了在其它路段上行驶的车辆的延迟；以及
[0028]图6示出了具有根据本发明的停留时间计算模块的轨道车辆的实施例。
[0029]在附图中为清晰起见，为相同或相类似的部件始终使用相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0030]图1示出了本方法的一个实施例，其中，在行驶在前的轨道车辆延迟的情况下，行驶在后的轨道车辆延长其在下一个火车站的停留时间，以便保持或恢复按照行车时刻表计划的轨道车辆之间的距离。
[0031]在图1中可见三个轨道F1、F2和F3，例如分别由地铁或轻轨构成并服务于共同的、按照行车时刻表计划的“线路”(交通线路，例如地铁线路“U1”)。轨道车辆F1、F2和F3因此构成了轨道连接的线路车辆，其行驶于或“服务于”共同的路段S。在该路段上具有以火车站H1、H2和H3形式的车站，由轨道车辆F1、F2和F3依次驶过这些车站。
[0032]在时间点t=t0，三个轨道车辆F1、F2和F3符合行车时刻表地行驶，从而轨道车辆之间的距离至少是近似恒定的。
[0033]在时间点t=tl，轨道车辆F3到达火车站H2，轨道车辆F2到达火车站H3，并且轨道车辆Fl到达火车站H4。按照行车时刻表，在火车站的停留时间应当分别是T0。
[0034]两个车辆F2和F3遵守了按照行车时刻表计划的预期停留时间T0，而(由于某些原因也总是)车辆Fl在火车站H4出现了停留时间的延长。因此，车辆Fl不是在预期停留时间TO之后，而是附带延迟dTl地离开火车站H4。[0035]图1示出了，在时间点t=tl+dTl，车辆F2和F3已经离开了它们的火车站H2和H3，并且位于路段中间:因此，车辆F3位于火车站H2与H3之间的路段区段，而轨道车辆F2位于火车站H3与H4之间的路段区段。行驶在前的车辆Fl在该时间点t=tl+dTl才离开火车站H4。
[0036]为了避免由于车辆Fl的延迟出发而导致行驶运行的持续干扰并导致持续不能遵守预先给定的车辆距离，行驶在前的车辆Fl向行驶在后的车辆F2发送控制信号，前者利用该控制信号向行驶在后的车辆F2发送其自己的延迟dTl。
[0037]行驶在后的车辆F2将接收到的具有延迟说明dTl的控制信号转发给行驶在车辆F2之后的车辆F3，从而使两个行驶在后的车辆F2和F3分别获得对行驶在前的车辆Fl的延迟的认知。
[0038]两个行驶在后的车辆F2和F3通过相应地延长它们在位于各自前方的火车站H3和H4的停留时间，来考虑行驶在前的车辆Fl的延迟dTl。
[0039]如果在时间点t=t2，车辆F2到达火车站H4并且车辆F3到达火车站H3，则两个车辆比按照行车时刻表计划更长地停留在火车站。车辆F2的停留时间T2例如是T2=T0+dTl，而延长的车辆F3的停留时间T3是T3=T0+dTl。
[0040]由于在火车站H3和H4的停留时间的延长，与延迟的车辆Fl的距离适配于或者说被置于按照行车时刻表计划的距离。
[0041]图2示出了本方法的一个实施例，其中，在行驶在前的车辆延迟的情况下，行驶在后的车辆在考虑比例系数的条件下计算延长的停留时间。
[0042]在时间点t=t0、t=tl和t=tl+dTl，情况例如与已经在图1中解释的情况相同。行驶在前的车辆Fl在火车站H4`具有延迟dTl，借助相应的控制信号向行驶在后的车辆F2发送该延迟，车辆F2再向车辆F3转发该延迟dTl。
[0043]与按照图1的实施例不同的是，在按照图2的实施例中，在考虑了比例系数k的条件下计算延长的停留时间T2和T3。因此，车辆F2在火车站H4按照以下等式计算延长的停留时间T2:
[0044]T2=T0+k*dTl，
[0045]其中，k表示比例系数，dTl表示行驶在前的车辆Fl的延迟，并且TO表示按照行车时刻表的停留时间。
[0046]以相应的方式，行驶在车辆F2之后的车辆F3计算在火车站H3的延长的停留时间T3，按照:
[0047]T3=T0+k*dTl。
[0048]对于比例系数k优选适用:
[0049]O ^ k ^ I，
[0050]其中，在0.1与0.9之间的范围，特别是在0.3与0.7之间的范围被认为是特别优选的。
[0051]图3示出了本方法的一个实施例，其中，在行驶在前的车辆延迟的情况下，行驶在后的车辆分别在下一个火车站设置了延长的停留时间，其中车辆间的停留时间延长是不同的。
[0052]在图3中可见，行驶在前的车辆Fl具有延迟dTl，该行驶在前的车辆以控制信号的形式向行驶在后的车辆F2发送该延迟。行驶在后的车辆F2在考虑了行驶在前的车辆Fl的延迟dTl的条件下计算在位于前方的火车站H4的延长的停留时间，并且按照以下等式:
[0053]T2=T0+k*dTl，
[0054]其中，dTl描述行驶在前的车辆Fl的延迟，TO描述按照行车时刻表的停留时间，并且k描述预先给定的比例系数。比例系数k优选位于30%与70%之间的范围。
[0055]由于车辆F2在火车站H4的延长的停留时间，从行驶在后的车辆F3的角度来看，出现了车辆F2在路段S上的延迟。车辆F2将该延迟值以控制信号的形式发送给行驶在后的车辆F3，利用该控制信号通知了车辆F2相对于行车时刻表的延迟dT2。车辆F2的延迟dT2 是:
[0056]dT2=T2 - T0=k*dTl。
[0057]车辆F3在获得关于车辆F2的延长的延迟时间dT2的控制信号之后计算在位于前方的火车站H3的延长的停留时间T3，并且相应地比按照行车时刻表计划的更长地在火车站H3停留。车辆F3在火车站H3的停留时间例如是:
[0058]T3=T0+dT3=T0+k*dT2。
[0059]S卩，车辆F3如行驶在前的车辆F2那样在考虑了相同的比例系数k的条件下计算停留时间的延长dT3。换言之，车辆F3的停留时间延长是车辆F2的延迟dT2的k倍。关于引起延迟的车辆F1，因此对于车辆F3的停留时间T3的延长dT3适用:
[0060]T3=T0+dT3=T0+k*dT2=T0+k2*dTl 或者
[0061]dT3=k*dT2=k2*dTl。
[0062]在图4中示出了本方法的一个实施例，其中，在共同的路段S上的轨道车辆F2考虑行驶在后的轨道车辆F3的延迟dT3。
[0063]在图4中可见，行驶在后的车辆F3在时间点t=tl+dT3具有延迟dT3，其以控制信号的形式将该延迟传送给行驶在前的车辆F2。行驶在前的车辆F2在考虑了行驶在后的车辆F3的延迟dT3的条件下计算在位于前方的火车站H4的延长的停留时间T2，并且按照以下等式:
[0064]T2=T0+k*dT3，
[0065]其中，dT3描述行驶在后的车辆F3的延迟，TO描述按照行车时刻表的停留时间，并且k描述预先给定的比例系数。比例系数k优选位于30%与70%之间的范围。
[0066]由于车辆F2在火车站H4的延长的停留时间，从行驶在前的车辆Fl的角度来看，出现了在路段S上的车辆F2的延迟。车辆F2将该延迟值以控制信号的形式传送给行驶在前的车辆Fl，利用该控制信号通知了车辆F2相对于行车时刻表的延迟dT2。车辆Fl在获得了关于车辆F2的延迟dT2的控制信号之后，计算在一个或多个位于前方的火车站的延长的停留时间，并且相应地比按照行车时刻表计划的更长地在这些火车站停留。
[0067]在图5中示出了本方法的一个实施例，其中，在路段SI上的轨道车辆Fl考虑了在其它路段S2上的轨道车辆F2的延迟dT2。在图5中可见，在时间点t=t0向轨道车辆Fl发送在路段S2上的轨道车辆F2的延迟dT2。
[0068]轨道车辆Fl在考虑延迟dT2的条件下计算在位于路段SI上的火车站Hl的延长的停留时间T2=T0+dT2。由于在火车站Hl的停留时间的延长，至少近似补偿了在路段S2上的车辆F2的延迟，并且恢复了在两个路段SI和S2上的两个车辆Fl和F2的行驶运动的同步。如果车辆Fl和F2在时间点t=t2驶入火车站H2，则它们至少近似是同步的，从而可以在火车站H2提供按照行车时刻表计划的在车辆Fl与F2之间的换乘可能性。
[0069]总而言之，按照图5的方法因此可以考虑属于不同线路的或者在不同路段上行驶的轨道车辆的延迟，以便维持在这些轨道车辆之间的换乘可能性。
[0070]在图6中示出了根据本发明的轨道车辆10的实施例，该轨道车辆装备有根据本发明的停留时间计算模块20的实施例。
[0071]停留时间计算模块20包括通信装置30，在该通信装置上例如连接了天线35，用于与其它车辆进行无线通信。代替无线传输也可以设置有线传输，例如通过在轨道网络中实施的信号传输缆线。
[0072]在停留时间计算模块20的通信装置30上连接了评估装置40，后者包括了计算机形式的计算装置41以及存储器42。在存储器42中存储了控制程序P，由计算装置41执行该控制程序。关于计算机程序P的构造方案和基于此的计算装置41的工作方式参考以上结合图1至5的实施例。
[0073]停留时间计算模块20还包括车门控制单元50，其与轨道车辆10的一个或多个车门60相连，并且适合于对于分别计算的(和必要时延长的)停留时间T2=T0+dT2打开或关闭车门60。
[0074]另外，停留时间计算模块20装备有显示装置70，其能够实现对轨道车辆10的延长的停留时间的显示。
[0075]按照图6的轨道车辆10例如可以按以下描述:
[0076]1.行驶在前或行驶在后的车辆的延迟:
[0077]如果停留时间计算模块20的通信装置30接收到行驶在前或行驶在后的轨道车辆的延迟dTl，则将该延迟dTl传输给计算装置41。计算装置41(由在存储器42中的计算机程序P控制地)计算分别对于下一个或者位于前方的火车站的延长的停留时间。所得出的停留时间延长或者对于轨道车辆10得出的延迟dT2例如可以如下地计算:
[0078]dT2=k*dTl，
[0079]其中，k表示比例系数。
[0080]评估装置40在使用了通信装置30和天线35的条件下，将延迟dT2分别传送给行驶在前或行驶在后的车辆:在此，在行驶在前的车辆延迟的情况下，评估装置40将在下一个火车站的延长的等待时间，并因此将待预期的自己的延迟优选传送给分别行驶在后的车辆。相反地，如果行驶在后的车辆经受了延迟dTl，并因此延长了轨道车辆10的等待时间，则评估装置40在借助了通信装置30和天线40的条件下，将得出的轨道车辆10的延迟dT2传送给行驶在前的车辆。
[0081]2.在其它路段上的车辆的延迟:
[0082]以相应的方式，在其它路段上行驶的车辆延迟的情况下，对于该其它路段按照预先给定的行程时刻表计划了换乘可能性，则评估装置40可以计算在位于换乘可能性的位置之前的车站中延长的停留时间，该停留时间超过了按照行车时刻表预先给定的对于该车站的停留时间，以便能够实现与在其它路段上行驶的车辆的时间上和位置上的同步。
[0083]尽管在细节上通过优选的实施例详细地图解和描述了本发明，但是本发明不限于公开的例子，并且技术人员可以从中推导出其它的变化，而不脱离本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于车辆(F1、F2、F3、10)的停留时间计算模块(20)，包括: -通信装置(30)，其能够实现与一个或多个其它车辆(F1、F2、F3、10)进行通信，用于传送自己的行驶相关的数据，和/或用于接收其它车辆(F1、F2、F3、10)的行驶相关的数据；和 -与所述通信装置(30)连接的评估装置(40)，其适合于，如果由在共同的、具有车站(H1-H4)的路段(S、S1、S2)上行驶在前或行驶在后的车辆(F1、F2、F3、10)的行驶相关的数据显示了延迟，则 -针对当前的车站或随后的车站，特别是下一个车站，计算超过按照行驶时刻表预先给定的停留时间(TO)的延长的停留时间(T2、T3)，以及 -产生控制信号，其说明了所计算的停留时间。
2.按照权利要求1所述的停留时间计算模块，其特征在于: -所述车辆是行驶在相同的轨道路段(S)上的轨道车辆^1、？2、？3、10);以及 -由所述停留时间计算模块(20)计算的延长的停留时间涉及当前的或下一个火车站。
3.按照上述权利要求中任一项所述的停留时间计算模块，其特征在于，如下地规定延长的停留时间，使得在自身车辆(Fl、F2、F3、10 )与行驶在前的车辆(Fl、F2、F3、10 )之间的距离接近或被置于按照行车时刻表计划的距离。
4.按照上述权利要求中任一项所述的停留时间计算模块，其特征在于，如下地构造所述评估装置(40)，即，通过所述评估装置将与行驶在前或行驶在后的车辆(F1、F2、F3、10)的延迟(dTl)成比例的时间间隔(k*dTl)加至按照行车时刻表计划的停留时间，来计算延长的停留时间(T2)。
5.按照上述权利要求中任一项所述的停留时间计算模块，其特征在于，如下地构造所述评估装置(40)，即，通过所述评估装置将位于行驶在前或行驶在后的车辆的延迟的30%与70%之间的时间间隔加至按照行车时刻表计划的停留时间，来计算延长的停留时间。
6.按照上述权利要求中任一项所述的停留时间计算模块，其特征在于，如下地构造所述评估装置(40)，SP， -在相对于按照行车时刻表计划的停留时间延长的停留时间的情况下，该评估装置产生控制信号，该控制信号显示相对于该预先给定的停留时间延长的停留时间；以及 -该评估装置将所述控制信号传送给至少一个在共同的路段上直接行驶在前和行驶在后的车辆(F1、F2、F3、10)。
7.按照上述 权利要求中任一项所述的停留时间计算模块，其特征在于，如下地构造所述评估装置(40)，SP， -在其它路段上行驶的车辆(F2)延迟的情况下，对于该其它路段按照预先给定的行车时刻表计划有换乘可能性，则所述评估装置对于至少一个位于该换乘可能性的位置(H2)之前的车站(Hl)计算延长的停留时间，其中该延长的停留时间超过了按照行车时刻表计划的停留时间； -所述评估装置产生显示所述延长的停留时间的控制信号；以及 -所述评估装置将该控制信号传送给至少一个在自己的路段上直接行驶在前和行驶在后的车辆。
8.按照上述权利要求中任一项所述的停留时间计算模块，其特征在于，所述停留时间计算模块(20)具有与所述评估装置连接的车门控制单元(50)，其适合于，按照所述评估装置的控制信号控制一个或多个车门(60)。
9.一种轨道车辆(F1、F2、F3、10)，具有按照上述权利要求中任一项所述的停留时间计算模块(20)。
10.一种用于控制车辆(F1、F2、F3、10)的方法，其中: -接收在共同的、具有车站的路段上行驶的一个或多个其它车辆(F1、F2、F3、10)的行驶相关的数据； -在所述路段上行驶在前或行驶在后的车辆延迟(dTl)的情况下，针对随后的车站，特别是下一个车站，计算超过了按照行车时刻表计划的停留时间(TO)的延长的停留时间(T2);以及 -产生控制信号，其说明了所计算的停留时间。
【文档编号】B61L21/10GK103764478SQ201280042277
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年8月23日 优先权日:2011年9月1日
【发明者】L.埃格勒, M.戈特沙尔克, B.欣泽, A.斯坦格罗弗 申请人:西门子公司