专利名称：用于遥控铁路场转辙的操作员位置跟踪的制作方法
技术领域：
本发明涉及遥控机车的领域，更具体地说，涉及在铁路场中使用遥控系统操作员控制单元(OCU)跟踪操作员的位置。
背景技术：
铁路场(rail yard)在铁路运输环境中用于根据每个货车在离开铁路场后的目的地将货车编组到不同的轨道段上。铁路场转辙是指将一节或多节货车从一个轨道转移到另一轨道，通常是为了将火车所挂车厢组装为开往所指定的共同目的地的一列火车，再从铁路场离开。在过去，调车场中火车的转辙需要在火车的每一端有一个地面上的“转辙员”来正确地对准轨道，并且在火车的机车驾驶室中还要有一个工程师与转辙员沟通，以便按照转辙员的指令将火车向下开到所需的轨道。最近，配备有遥控系统的机车已能使转辙员在铁路场操作中控制机车的移动，而不需要工程师来控制机车。现代遥控系统能使铁路场操作员例如转辙员使用电池供电的便携式操作员控制单元(OCU)来控制由车载机车控制单元(LCU)控制的无人驾驶的、配有微处理器的转辙机车，该OCU由操作员携带，操作员位于要控制的机车附近，但不在机车上。
通常，转辙员按照转辙表中提供的转辙序列来控制转辙布局和火车通过铁路场的移动。转辙表可基于到达铁路场的入场火车、到达火车内车厢的相应目的地、以及离开铁路场的离场火车的目的地来产生。根据该转辙表，转辙员确定转辙位置设置以及火车移动到对应于转辙位置设置的适当轨道上的序列，按照转辙表的要求完成火车的装配。但是，转辙表通常不是组织成寻址铁路场中的转辙位置，而转辙员在这些位置之间也不能作有效移动来控制转辙。
唯一的附图是用于在铁路场中跟踪OCU用户的位置以提供改进的铁路场转辙的系统示意图。
本发明的详细说明采用转辙表的现有技术铁路场转辙方案未能考虑到转辙员在整个铁路场中的移动以实现所需的火车移动。由于一些铁路场可包括一个1平方英里或更多的轨道转辙面积，因此转辙序列必须组织成转辙员在整个铁路场中具有有效的移动。用于某一转辙表的转辙序列各个转辙员可各不相同，许多序列效率不高，且不必要地费时费力。有经验的转辙员能够根据某一转辙表制定转辙序列，这可以减少转辙员在铁路场中的移动，由此通过减少转辙员需要在转辙序列中的转辙器之间遍历长距离而减少了转辙时间。
本发明的发明人已创新地认识到，通过跟踪一个有效转辙员在调车场中的位置和移动、使这些位置和移动与所需的转辙活动相关、并将优选的移动计划传达给相应的转辙员，就可改进整个铁路场转辙效率。由此，为转辙员在整个铁路场中的移动所推荐的转辙表序列是基于已经跟踪的最佳已知序列。因此，通过扩展OCU的能力来提高转辙员在整个铁路场操作方面的工作能力，本发明改进了铁路场的转辙效率。通过借助每个转辙员已熟悉和已可用的装置(即OCU)来为他提供新的定位和数据处理能力，本发明进一步提供了在铁路场中遥控机车转辙操作的增强生产率和安全性，如下所述。
图中示出了用于跟踪铁路场中OCU用户12的位置以提供改进的铁路场转辙的系统10，它包括OCU 14，OCU 14具有定位器16，例如与GPS卫星18通信的GpS接收器，用于确定OCU 14的位置。OCU14可包括处理器21，处理器21与存储器20通信，存储器20存储由定位器16所产生的位置信息。所存储的位置信息可以从存储器20下载，供后继处理。在本发明的一方面，OCU 14还可包括收发器22，收发器22与例如位于铁路场中央的控制中心24进行无线通信。控制中心24包括收发器，该收发器用于将信息发送到一个或多个OCU14、15和接收来自它们的信息。当操作员12在铁路场中移动以按照转辙表完成转辙活动时，定位器16所产生的位置信息可以定期和/或根据请求发送到控制中心24。
当操作员12在铁路场中移动时所采集的位置信息可用来开发一种历史知识库，使操作员在铁路场中的位置与针对某个转辙表所执行的转辙活动联系起来。例如，可以由系统10跟踪一个已展示出会基于给定转辙表进行移动有效转辙选择的公认的有效操作员，以建立与相应铁路场位置相关联的转辙序列选择的历史知识库。例如，有经验的操作员能够检查转辙表，并从转辙表中选出在铁路场中可从一个局部区域执行的一纽转辙序列，以及从转辙表中选出可在另一局部区域执行的不同组转辙序列，以便操作员只需要从一个局部区域改变到另一局部区域，在每个位置输入指令，就可依次完成一组多个转辙设置，而不必针对转辙表中的每个转辙选择从一个局部区域移到另一局部区域。对有经验的操作员所采集的位置信息可以上载到中央控制器24，并存储在存储器例如数据库26中。此外，在执行转辙定位活动时对应于操作员12位置的转辙定位活动可被发送到中央控制器24。
为了开发历史知识库，可以使位置信息与有效操作员12所执行的转辙表中的相应转辙位置设置相关。该相关信息可用来为有代表性的那些组铁路场转辙活动建立铁路场中的优选位置。处理器27可配置成使铁路场转辙活动与铁路场中OCU 14的相应位置相关，以建立铁路场中相应优选位置的知识库。然后，历史知识库例如可以由处理器28存取，以组织例如存储在转辙表存储器31中的未来转辙表30的转辙序列，以便未来的转辙活动可以操作员最少的物理移动来执行。因此，一个例如操作OCU 15的没有经验的操作员，通过遵循由处理器28组织的转辙位置设置序列，就能够更有效地工作。处理器28可配置成接收来自控制中心24的转辙表请求32，并存取存储在数据库26中的历史知识库，来根据在转辙表请求32中的转辙活动、历史转辙活动以及与相应历史转辙活动相关联的铁路场位置之间的对应关系，确定转辙活动的移动有效序列。技术效果是产生一个转辙表，其中的转辙活动序列是考虑到操作员为实现转辙表所需的物理移动而组织的。在本发明的一个方面，处理器27和28可包括单个处理器。
在本发明的一个实施例中，位置信息和对应转辙活动的相关可以在OCU 12上例如由处理器21执行，然后例如经由收发器22发送到控制中心24，以便存储在数据库26中。在另一实施例中，处理器21连同存储器20一起，可配置成使转辙活动与位置相关、建立知识库、并根据知识库组织未来的转辙活动，以使这些功能可在OCU 14上执行。因此，处理器21和存储器20可配置成执行处理器27和28、数据库26以及转辙表存储器31的功能。在本发明的又一实施例中，OCU15可配备有接收器17，用于接收来自控制中心24的转辙表30。
已知的神经网络技术可用来根据历史知识库为给定转辙表请求32确定最佳的转辙序列。例如，可以使用公认的有效操作员基于某一转辙表的转辙序列选择以及铁路场中对应的转辙位置来训练神经网络。训练过的神经网络就可用来根据输入到神经网络的转辙请求而配置有效排序的转辙表。
OCU 14可包括倾斜传感器34，例如水银开关或固体器件，如在美国专利No.6,691,005中所公开的，传感器34连接到定位器16和发射器22，当倾斜传感器检测到OCU 14已超过某倾斜度范围达一定时间时，该传感器用于识别OCU 14的位置。例如，OCU 14可包括与倾斜传感器通信的定时器35，以测定发生超过倾斜度范围的时间。因此，每当OCU 14倾斜到倾斜度范围之外时，例如当OCU的操作员12跌倒时可能发生的情况，位置信息就可发送到控制中心24，从而使OCU14的位置，当然还有操作员12的位置能被识别。如果OCU倾斜到一个不能再与控制中心有效通信的位置，那么可在存储器中得到OCU的最后已知位置，以更迅速地到达OCU和转辙员。
虽然已在本文中示出和说明了本发明的各种实施例，但显然这些实施例仅是以举例的方式提供。在不背离本发明的前提下，所属领域的技术人员会想出许多变动、改变和替代。
权利要求
1.一种用于为铁路场操作员的有效移动产生转辙定位活动的铁路场转辙表的系统，所述系统包括第一操作员控制单元(OCU)，具有定位器，所述定位器用于在铁路场转辙活动期间确定所述OCU和使用所述OCU的相关联操作员的位置；第一处理器，用于使所述铁路场转辙活动与所述铁路场中所述OCU的相应位置相关，以建立所述铁路场中相应优选位置的知识库；存储器，用于为所述转辙活动的库存储所述铁路场中优选位置的所述知识库；以及第二处理器，用于接收转辙表请求，存取所述存储器，并根据所述知识库处理所述请求，以产生转辙表，其中的转辙活动序列被组织成考虑操作员为实现所述转辙表所需的物理移动。
2.如权利要求1所述的系统，其中第一OCU还包括用于向第一处理器发送OCU位置数据的发射器。
3.如权利要求1所述的系统，其中第一OCU还包括用于向第一处理器发送转辙定位活动的发射器。
4.如权利要求1所述的系统，其中第一处理器在第一OCU上，且第一OCU还包括用于发送相关数据的发射器。
5.如权利要求1所述的系统，其中第二处理器与用于发送所述转辙表的发射器通信。
6.如权利要求5所述的系统，还包括具有用于接收所述转辙表的接收器的第二OCU。
7.如权利要求6所述的系统，其中第一OCU构成第二OCU。
8.如权利要求1所述的系统，其中第一处理器、第二处理器和所述存储器都在第一OCU上。
9.如权利要求1所述的系统，其中第一处理器构成第二处理器。
10.如权利要求1所述的系统，其中第二处理器与第一OCU分离，且间隔开。
11.一种用于为铁路场操作员的有效移动产生转辙定位活动的铁路场转辙表的方法，所述方法包括在铁路场转辙活动期间跟踪第一操作员控制单元(OCU)及相关联操作员的位置；使每个转辙活动与所述操作员的相应位置相关，以为所述转辙活动的库建立铁路场中相应优选位置的知识库；将所述知识库存储在存储器中；接收转辙表请求；存取所述知识库；以及根据所述知识库处理所述请求，以产生转辙表，其中的转辙活动序列被组织成考虑操作员实现所述转辙表的物理移动。
12.如权利要求11所述的方法，还包括将所述转辙表发送到第二OCU。
13.如权利要求12所述的方法，其中第一OCU构成第二OCU。
14.如权利要求11所述的方法，还包括发送表明所述跟踪位置和所述铁路场转辙活动的数据。
15.用于为铁路场操作员的有效移动产生转辙定位活动的铁路场转辙表的计算机可读软件代码，所述软件包括与操作员控制单元(OCU)相关联的软件代码模块，用于在铁路场转辙活动期间跟踪第一OCU和相关联操作员的位置；与第一处理器相关联的软件代码模块，用于使每个转辙活动与所述操作员的相应位置相关，以为所述转辙活动的库建立铁路场中相应优选位置的知识库；与存储器相关联的软件代码模块，用于存储所述知识库；以及与第二处理器相关联的软件代码模块，用于存取存储器，并产生转辙表，其中的转辙活动序列被组织成考虑操作员实现所述转辙表的的物理移动。
16.如权利要求15所述的软件代码，还包括用于请求所述转辙表的软件代码模块。
17.如权利要求16所述的软件代码，还包括用于发送所述转辙表的软件代码模块。
18.一种用于控制铁路场中机车移动和/或转辙定位的操作员控制单元(OCU)，包括OCU倾斜传感器，用于感测所述OCU的倾斜度；定位器，用于确定所述OCU的位置；以及发射器，连接到所述倾斜传感器和所述定位器，用于在与所述OCU的倾斜度超过预定值时相关联的时间，发射表明所述OCU位置的信号。
19.如权利要求18所述的OCU，还包括用于测量所述OCU的倾斜度超过所述预定值的时间段的定时器。
20.如权利要求19所述的OCU，其中当所述OCU的倾斜度超过所述预定值达预定时间段时，所述OCU发射信号。
全文摘要
一种为铁路场操作员(12)的有效移动产生转辙定位活动的铁路场转辙表(如30)的系统(10)。该系统包括第一操作员控制单元(14)(OCU)，该单元具有定位器(16)，用于在铁路场转辙活动期间确定OCU和使用OCU的相关联操作员的位置。该系统还包括第一处理器(28)，用于使铁路场转辙活动与铁路场中OCU的相应位置相关，以建立铁路场中相应优选位置的知识库；以及存储器(例如26)，用于存储铁路场中优选位置的知识库。该系统还包括第二处理器(27)，用于接收转辙表请求(32)，存取存储器，并根据知识库处理该请求，以产生转辙表。
文档编号B61L17/00GK1956870SQ200580016121
公开日2007年5月2日 申请日期2005年3月21日 优先权日2004年3月22日
发明者D·M·佩茨 申请人:通用电气公司