并行轨道设计描述的制作方法
【技术领域】
[0001]公开的实施例提供一种用于通过使用路旁信令提供与列车的轨道/路线切换关联的信息以改进增强安全的能力的方法。
【背景技术】
[0002]全球已经开发了各种传统的列车保护系统，其目标是提供铁路技术设施以确保人为故障情况下的安全操作。
[0003]积极列车控制(PTC)涉及传统已知的技术，其被设计成防止列车对列车的碰撞、超速出轨、由于列车的未被授权的侵入的结果造成在工人的界限内操作的车道工人的伤亡或损伤以及防止列车移动通过处于错误位置的岔道。尽管PTC系统基于它们实现的自动化和功能性的等级、利用的系统结构、以及它们能够采取的列车控制的程度在复杂性和混合性上广泛地变化，但是PTC系统的一致的地方在于它们是基于处理器的信号以及列车控制系统(见Title 49Code of Federal Regulat1ns(CFR)Part 236,Subpart H)，其利用计算机以及无线电数据链路完成PTC功能，例如，监控和控制列车移动以提供增强的安全性。
[0004]更具体地，PTC需要列车接收关于它的位置以及在哪里被允许安全行进(Sr移动授权”)的信息。列车向车载设备实施这些移动授权从而防止不安全的移动。PTC系统通常使用全球定位系统(GPS)导航以跟踪列车移动或利用其它机制计算它们的轨道位置。因而，PTC意指提供列车分离或避免碰撞、线路速度实施、临时速度限制以及确保铁路工人路旁安全。
[0005]然而，通过使用PTC可以达到各种其它好处;例如，由PTC系统获得和分析的信息可以使能车载(on-board)和车外(off-board)系统以控制列车和构成的机车以增加燃料效率以及执行用于改进维护的机车诊断。因为由PTC系统利用的数据被无线地发送，所以其它应用也可以使用该数据。
[0006]早期的列车保护系统被称为“列车停止”，其仍由各种大城市的地铁系统使用。在这种实现方式中，旁边的每一个信号是可移动的夹具，如果信号是红色则夹具触碰在经过的列车上的阀并且打开刹车线路，从而应用列车的紧急刹车;如果信号示出绿色，则夹子被避开并且不妨碍列车的操作。
[0007 ]其它系统包括I ntegra-Si gnum系统，其中列车仅在给定的位置处被影响，例如无论何时列车忽视红信号、紧急刹车被应用以及机车的马达被关机。另外地，该系统通常需要操作员确认显示停止或注意的远程信号(例如，连续的自动警告系统-CAWS);列车操作员对信号响应的失败导致列车停止。这种实现方式为相互紧接的列车提供足够的刹车距离;然而，因为从红信号到下一个障碍物的距离可能对于列车刹车到停止来说太短，所以基于这种确认的系统通常不总是防止在列车交叉路径的车站中的事故。
[0008]例如PZB或Indusi的更高级系统提供了间歇的机车信令(cab signaling)以及列车保护系统，其计算确定列车是否可以在下一个红信号以前停止的刹车曲线，并且如果列车不能在下一个红信号以前停止则刹车列车。该方式的一个缺点在于如果信号已经切换到绿色则在信号之前防止列车的加速。为了克服该问题，诸如Linienzugbeeinf Iussung的一些系统允许另外的磁体被放置在远程和本地信号之间，或从信令系统到车载计算机的数据传输是连续的。
[0009]较新的传统PTC列车保护系统使用机车信令，其中列车恒定地接收关于它们的与其它列车的相对位置的信息。在该系统中，车载计算机处理器运行向列车操作员示出他可以驾驶多快的软件，而代替他依赖于外部的信号。该种类的系统与高速列车通用，其中列车的速度使得列车操作员不可能读取外部信号并且列车的长度或远程信号和本地信号之间的距离对于列车刹车来说太短。
【发明内容】
[0010]根据公开的实施例提供一种系统以及方法，其使能或改进列车操作员的能力以检测列车操作员的列车何时将或已经切换轨道或路线。根据公开的实施例，系统和方法可以在没有来自列车操作员的输入的情况下响应于列车切换轨道或路线而自动地做出。
[0011]公开的实施例使能所述列车当前行进的路线以及假定所述列车要切换到的路线的自动确定。
[0012]另外，公开的实施例使能在它们发生以前预测轨道/路线切换的能力。因而，公开的实施例被配置成通过轨道/路线变化更有效地提供合适的驾驶指令，而不是仅仅对轨道/路线进行反应。
【附图说明】
[0013]图1示出了其中公开的实施例可以实现为促进改进的列车以及道岔导航的铁路系统。
[0014]图2示出了根据公开的实施例的可以被导航的道岔的实例；
[0015]图3示出了根据公开的实施例的可以被导航的道岔构造的第二实例；
[0016]图4示出了根据公开的实施例的可以被导航的道岔构造的第三实例；
[0017]图5示出了为列车上的列车控制和操作员辅助系统提供的用户界面的实例；
[0018]图6示出了根据公开的实施例的可以被导航的道岔构造的第四实例；以及
[0019]图7A-C示出了根据用于促进道岔导航的公开的实施例所执行的方法。
[0020]图8示出了可以用于提供公开的实施例的设备的实例。
【具体实施方式】
[0021]公开的实施例改进列车操作员检测他的列车何时将或已经切换轨道或路线的能力。根据公开的实施例，系统和方法可以在没有来自列车操作员的输入的情况下响应于列车切换轨道或路线而自动地这么做。
[0022]贯穿本公开，描述涉及自动列车保护(ATP)信号和特征。应该理解当前公开的实施例可以与遍及世界使用的ATP系统和/或其它PTC系统结合使用。因此，对于ATP或PTC系统特征的任何参考仅是示例性的并且不限于当前公开的实施例的实用性。
[0023]出于多个原因，传统使用全球定位系统(GPS)定位技术确定轨道/路线切换是不实际的。首先，在实现中，GPS技术不在互相附近内的并行轨道之间可靠进行区别。另外，GPS不能预测路线切换;因而，GPS技术的使用不能向列车操作员提供可靠的驾驶建议。
[0024]为了解决这些问题，公开的实施例可以实现为捕获路旁信号以及从该数据选择适当的路线。同样地，公开的实施例能够自动地确定列车当前行进的路线以及假定所述列车要切换到的路线。
[0025]因而，公开的实施例捕获路旁信令信息并且从该数据选择适当的路线以自动地确定列车当前所在的路线以及当接近一个或多个道岔时假定列车要切换到的路线(即，切换到不同的轨道或路线的机会的位置)。因而，公开的实施例使能以下能力:在轨道/路线切换发生之前预测轨道/路线切换以及通过轨道/路线改变向列车操作员提供适当的驾驶指令而不是仅对轨道/路线改变做出响应的。
[0026]例如，如图1所示，在铁路系统I内，列车105可以在由各种替选路径120(路径I_n)组成的轨道上行进。公开的实施例利用在位于列车上的天线110和一个或多个路旁天线115之前的信号通信来确定列车与即将来临的道岔位置125相关的位置，其中列车可能切换到不同的路径120。
[0027]一般而言，诸如自动列车保护(ATP)的PTC系统提供三种类型的道岔指示:干线(意指发信号通知列车停留在干