列车管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种列车管理系统，具体地但不仅限于涉及使用铁路车辆的驾驶员建议系统的系统。
【背景技术】
[0002]驾驶员建议系统(DAS)可以基于列车位置、轨道信息、列车路线和列车时刻表来计算针对给定列车的优化的驾驶速度分布(profile)。DAS然后可以基于该计算来向列车驾驶员呈现驾驶建议。这样的系统由于环境和成本节省的原因而变得越来越重要，这是因为如果驾驶员遵循该建议，则有可能改进安全性和准时性以及降低能耗和刹车维护成本。
【发明内容】
[0003]当DAS给出的建议与列车前方的信号设置不一致时，可能会出现问题。在这种情况下，驾驶员应基于信号设置来驾驶列车，但是不正确的建议可能会使驾驶员分心或者打扰驾驶员。因此，为了安全性，DAS给出的建议应与信令一致。另外，例如由于当建议与信号设置不一致时突然刹车，不正确的或次优的建议可能减小或消除能量效率改进。还将期望的是改进行驶舒适度以及减小刹车磨损。
[0004]因此，本发明提供一种列车管理系统，包括:
[0005]给定列车的车载服务器单元；以及
[0006]铁路操作中心，所述铁路操作中心包括:(i)轨道监视单元，所述轨道监视单元监视列车的位置和轨道旁信令设备的状态，并基于当前列车位置和轨道旁信令设备的当前状态来创建信令设备将执行的信令设置；以及(ii)时刻表更新单元，所述时刻表更新单元基于当前列车位置来更新列车的时刻表；
[0007]其中，所述列车管理系统还包括计算模块，所述计算模块在所述给定列车正在运行时反复地计算针对所述给定列车的推荐速度分布，所述推荐速度分布与针对所述给定列车的最近更新的时刻表和来自信令设置的最近更新的信号兼容；以及
[0008]其中，所述车载服务器单元显示最近的推荐速度分布作为对列车的驾驶员的建议。
[0009]因此，有利地，可以向驾驶员呈现不仅考虑最近的信号设置、而且还考虑列车的最近的时刻表的实时速度分布建议。这样，可以减小或消除建议与信号之间的不一致，从而改进列车安全性。然而，此外，可以以根据行驶舒适度、减小的机械磨损和损耗以及整体网络利用率而进行了优化的速度来驾驶列车。
[0010]现在将陈述本发明的可选特征。这些可选特征可以单独地应用，或者与本发明的任何方面任意组合地应用。
[0011]计算模块可以是车载服务器单元的一部分。在这种情况下，铁路操作中心还可以包括接口单元，该接口单元在给定列车正在运行时将最近更新的时刻表和最近更新的信号发送到车载服务器单元。接口单元还可以包括信令管理模块，该信令管理模块检查给定列车前方的信令设置是否已经改变，接口单元仅在该列车前方的信令设置已经改变时才向车载服务器单元发送更新的信号。
[0012]然而，另一选择是，铁路操作中心还包括接口单元，并且计算模块是该接口单元的一部分，该接口单元将推荐速度分布发送到车载服务器单元。在这种情况下，接口单元还可以将最近更新的时刻表和最近更新的信号发送到车载服务器单元。
[0013]车载服务器单元还可以显示最近更新的时刻表和最近更新的信号作为对列车的驾驶员的建议。
[0014]铁路操作中心还可以包括轨道描述数据库，该轨道描述数据库包含关于最大轨道速度的信息。计算模块然后可以计算针对所述给定列车的推荐速度分布，该推荐速度分布与最近更新的时刻表和最近更新的信号兼容，但是不超过最大速度。当计算模块是车载服务器单元的一部分时，接口单元可以向车载服务器单元发送关于最大速度的信息。轨道描述数据库通常还包含关于轨道坡度和弯曲的信息。推荐速度分布可以被计算为也与该信息兼容。
【附图说明】
[0015]现在将参照附图以举例的方式描述本发明的实施例，其中:
[0016]图1示出本发明的操作背景；
[0017]图2示出铁路操作中心内部的系统架构；
[0018]图3示出DAS的车载组件；
[0019]图4示出接口单元的功能模块；
[0020]图5示出信号管理模块的流程图；
[0021 ]图6示出比较功能的流程图；
[0022]图7示出例示信号更新处理的序列图；
[0023]图8不出时刻表管理模块的流程图；
[0024]图9示出驾驶员机器接口(DMI)显示的例子；
[0025]图10示出具有信令灯改变的DMI显示；
[0026]图11示出具有进一步的信令灯改变的DMI显示；
[0027]图12示出具有时刻表改变的DMI显示；
[0028]图13示出例示轨道数据的初始化处理的序列图；
[0029]图14示出例示轨道数据的更新处理的序列图；以及
[0030]图15示出例示搜索列车相关的信号的处理的序列图。
【具体实施方式】
[0031]图1示出本发明的操作背景。具体地说，图1示出轨道旁设备(208)、接口单元(101)、列车(102)、通信天线(103)以及车载服务器单元(104)，车载服务器单元(104)包括驾驶员-机器接口(106) (S卩，显示器)。
[0032]轨道旁设备(208)通常包括例如信号、道岔(point)、列车检测设备和列车保护设备。基于时刻表和由列车检测设备检测到的列车位置，决定轨道旁设备的信号将执行的信令设置。
[0033]铁路操作中心(105)收集预定义的地理区域中的信令设置和所有列车的运行状态，该预定义的地理区域可以包含一个或多个铁路路线。
[0034]接口单元(101)使用通信天线(103)在车载服务器单元(104)和铁路操作中心
(105)中的铁路交通管理系统(TMS)之间提供通信链路。
[0035]根据第一实施例，车载服务器单元(104)具有计算模块，该计算模块对从接口单元(101)获得的数据进行处理，并且可选地还对从其它列车上的装置获得的数据进行处理。具体地说，车载服务器单元(104)根据所获得的数据来计算对列车驾驶员的驾驶建议，并在驾驶员-机器接口(106)上显示该建议。根据第二实施例，驾驶建议的计算由接口单元(101)的计算模块执行，该接口单元然后发送该建议以供车载服务器单元(104)的驾驶员-机器接口(106)显示。
[0036]本发明使得能够在列车正在运行时创建和显示这样的驾驶建议。这样，可供驾驶员使用的建议可以被连续地刷新。
[0037]可选地，接口单元(101)可以接收来自车载服务器单元(104)的信息，以使TMS知道列车状态。该信息可以用于改进TMS的管理决策。
[0038]图2例示铁路操作中心(105)内部的系统架构。具体地说，铁路操作中心(105)包括时刻表计划单元(209)、轨道描述数据库(206)和TMS(201)。
[0039]TMS内的轨道监视单元(207)具有两个主要功能。第一，轨道监视单元通过监视控制轨道旁设备(208)的联锁(interlock)单元(未示出)来自动地监视实时列车位置和轨道旁设备(208)的状态。第二，轨道监视单元为每个列车设置路线，并基于实时列车位置和轨道旁设备状态来为信号创建信令设置以避免路线冲突。轨道监视单元将列车路线和信令设置发送到联锁单元。
[0040]TMS(201)内的时刻表更新单元(202)更新最初由时刻表计划单元(209)准备的列车运行时刻表。时刻表计划单元(209)创建的列车运行时刻表包括来自定时站点(timingpoint，包括列车站)的列车的出发时间和到达时间。在无扰乱运行的情况下，列车根据计划的时刻表运行。在扰乱下，时刻表更新单元(202)预测可行的到达时间和出发时间，并自动地创建更新的时刻表。时刻表更新单元(202)可以包括具有显示单元和输入单元的人机接口。操作者于是可以在显示单元上查看更新的时刻表，并且如果需要的话，可以经由输入单元调整时刻表。这样，在时刻表更新单元(202)中创建最终更新的时刻表。
[0041]轨道描述数据库(206)存储并管理关于铁路线路的数据。轨道描述数据库可以位于铁路操作中心(105)中。铁路线路数据可以包括:轨道区段的起始点和结束点、轨道区段的长度、轨道区段的连接性、道岔的位置、定时站点的位置、信号灯的位置、轨道区段的最大线路速度、临时速度限制、轨道坡度、轨道坡度的起始点和结束点、轨道弯曲、轨道弯曲的起始点和结束点。
[0042]时刻表更新单元(202)接收来自轨道描述数据库(206)的轨道描述数据，并使用该数据创建更新的时刻表。
[0043]接口单元(101)从时刻表更新单元(202)接收更新的时刻表，并从轨道监视单元(207)接收信号更新。接口单元(101)还可以从轨道描述数据库服务器(206)接收轨道描述数据。
[0044]接口单元(101)可以通过