用于分布式动力列车控制的方法和装置的制作方法

专利名称：用于分布式动力列车控制的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及分布式动力列车控制系统，更具体地说，涉及在所述 分布式动力系统的通信部件中断期间用于分布式动力列车控制的装置和方 法。
背景技术：
分布式动力铁路列车的操作用于从导引机车(或导引单元)和从与铁 路列车中的导引单元间隔开的一个或更多远端机车(或远端单元)提供动 力和制动作用。分布式列车搡作优选用于对长列车编组，以改进列车操作 和性能，特别是对在山区范围内运行的列车。
分布式动力列车控制和通信系统响应于所述导引单元中的牵引(或油 门)控制器(油门手柄)或制动控制器(制动手柄)的由操作人员初始化 进行的控制而产生牵引力和制动指令。这些指令通过射频通信系统(例
如，可以从纽约的Schenectady (斯卡奈塔第)的通用电气公司获得的 LOCOTROL(g)分布式动力列车通信系统)被传送到远端机车，其中所述射 频通信系统包括在所述牵引和远端单元处接收和发送的部件，从而用于通 过射频线路(信道)进行通信。
例如，当所述导引单元操作人员操作所述导引单元油门控制器以从所 述导引单元施加牵引力时，所述分布式动力控制和通信系统向每个远端单 元发出指令以施加相同的牵引力。当执行所接收到的指令时，每个远端单 元响应于所述导引单元，发出说明已执行所述牵引力指令的应答消息。所 述分布式动力控制和通信系统可被配置成各种操作模式，该操作模式作用 于所述牵引和远端单元之间的相互作用以及在所述远端单元处的导引单元 指令的实施。
所述导引单元还将其他类型的消息发送到所述远端单元，例如状态请 求消息，该远端单元通过将状态应答消息回复给所述导引单元而对所述状 态请求消息作出响应。该状态应答消息表示所述应答远端单元的当前操作状态。
所述列车制动系统包括每个机车中的机车制动系统(包括所述导引机 车和所有远端机车)以及在每个铁路车处的铁路车空气制动系统。导引单 元中的操作人员通过定位独立的制动手柄(控制器)控制所述机车制动 器，以及通过定位自动制动手柄(控制器)控制所述铁路车制动器。每个 机车还包括以下进一步描述的动力制动系统。
所述铁路车空气制动系统包括压力传感装置、多个阀门以及互连管道 和每个铁路车车轮的制动靴。沿着列车长度延伸的载流制动管流体连通于 每个铁路车的车厢制动系统。导引机车中的自动制动手柄的操作人员控制 使沿着所述制动管传播的位于所述导引单元处的压力开始改变。每个铁路 车处的压力传感装置检测相对于参考压力的压差，并且响应于该压差开始 应用制动(如果检测到低于所述参考压力的压力)或松开制动(如果检测 到高于所述参考压力的压力)。流体压力变化可能需要几秒钟才能作用于 列车的每个铁路车，这导致每个铁路车处施加的制动力不均匀。
所述牵引和远端机车还包括可由操作人员控制的动态制动系统。该动 态制动的启动会将所述牵引电机重新配置以适应于发电机运行，同时所述 机车车轮供给旋转能量以使所述发电机转子绕组转动。由发电机动作产生
的磁力可阻止车轮的旋转，因此产生车轮制动力。由所述发电机产生的能 量以机车中的电阻器网格的热量形式消散并通过一个或更多冷却风机从所 述网中除去。使用^/态制动表明当应用机车独立制动和/或铁路车空气制 动会引起机车或铁路车车轮过热时或当长时间使用独立制动和/或所述铁路 车制动会引起过大的车轮磨损时使列车慢下来。例如，当列车穿过长下坡 时施加所述动态制动。
在分布式动力列车中，除了调节所述制动管压力以实现施加和释放铁 路车制动，所述导引单元中的自动制动手柄的操作通过经由通信信道将制 动施加/释放信号发送到所述远端单元而指令远端单元的制动施加和释放。 如果所述牵引和远端单元之间的通信连接是有效的，那么所述远端单元接 收所述制动应用信号并从它们在列车中的所在位置启动制动管排气。因为 每个远端单元在感知到所述制动管压力变化之前接收所述制动应用命令， 所以如果所述制动应用信号仅通过所述制动管承载那么这些铁路车制动将 更快地应用。因此，通过在牵引和远端机车处使制动管排气、加速制动管排气以及在每个铁路车处施加制动，特别是对于邻近列车端部的那些铁路 车来说，从而实现制动。如果所述牵引和远端机车之间的通信连接是有效 的，那么由每个远端机车接收到的制动释放指令是通过给制动管充气到额 定压力而在每个远端机车得以执行的，由此释放了铁路车制动并且有利地 减小了给所述制动管再次充气所需要的时间。
当所述牵引操作人员应用所述导引单元的动态制动时，合适的通信信 号被传送到所述远端单元以启动每个远端单元处的动态制动。动态制动释 放信号从所述导引单元被类似地传送到所述远端单元。
一般地，通过所述通信系统发送的牵引和制动消息导致给所述铁路车
施加了更平均的牵引力并且改进了制动性能，因此每个机车能以RF(射 频)信号的速度而不是以气动制动管制动信号沿着列车传播所处的较慢速 度实现制动的施加或释放。
如果所述通信系统没有起作用，或者所述导引单元和一个或更多远端 单元之间的通信连接被中断(例如，如果视线方向由于轨道布局或干扰对 象而失去)，那么导引初始制动和牵引指令没有被(各)所述远端单元接 收。特别地，如果导引操作人员从动态制动应用发出指令来阻止牵引力， 那么所述远端单元不会接收所述牵引力指令。所述导引单元施加牵引力， 同时所述远端单元处于动态制动模式。这一情况下产生相当大的车内力， 该车内力会损坏列车和/或使列车出轨。由于运行车辆变得更重且更长，所
以列车损坏或出轨的可能性更大

发明内容
在一个实施例中，本发明涉及一种用于包含导引单元、远端单元以及 多个铁路车的铁路列车的装置，其中通信系统在所述导引单元和所述远端 单元之间传送信息，所述导引单元是通过操作导引单元控制得以控制的， 所述远端单元是由通过通信系统从所述导引单元发送到所述远端单元的指 令得以控制的。在该实施例中，所述装置包含用于控制所述导引单元的操
作模式的导引单元控制器；用于控制所述远端单元的远端单元控制器；以 及系统控制器，响应于指示不发生作用通信系统的状态信号、响应于指示 列车行驶方向的方向信号以及响应于所述牵引和所述远端单元的操作模式 的，该系统控制器产生列车状况的指示。在另一实施例中，本发明包含用于控制铁路列车的方法，其中所述铁 路列车包含导引单元、远端单元以及在所述导引单元和所述远端单元之间 传送消息的通信系统，其中所述导S1单元和所述远端单元在牵？ 1操作模式 和动态制动操作模式都是可操作的。根据该实施例，所述方法包含确定所
述通信系统的操作性；确定列车行驶的方向；确定所述导引单元和所述远 端单元的操作模式；以及响应于所述通信系统的操作性、列车行驶的方向 以及所述牵引和远端单元的操作模式指示列车的状态。
在另一实施例中，本发明包含用于控制铁路列车的方法，其中所述铁 路列车包含导引单元、远端单元以及在所述导引单元和所述远端单元之间 传送消息的通信系统，其中所述导引单元和所述远端单元在牵引操作模式 和动态制动操作模式都是可操作的。在该实施例中，所述方法包含确定通 过所述通信系统从所述导引单元传送到所述远端单元的信号还没有被所述 远端单元接收；确定列车行驶的相反方向；确定所述导引单元处于所述牵 引操作模式；确定最终已知所述远端单元处于所述牵引操作模式；以及产 生列车状态指示信号。
仍在另一实施例中，本发明包含用于控制铁路列车的方法，其中所述 铁路列车包含导引单元、远端单元以及在所述导引单元和所述远端单元之 间传送消息的通信系统，其中所述导引单元和所述远端单元在牵引操作模 式和动态制动操作模式都是可操作的。根据该实施例，所述方法包含确定 通过所述通信系统从所述导引单元传送到所迷远端单元的信号还没有被所 述远端单元接收；确定列车行驶的向前方向；确定所述导引单元处于所述 动态制动操作模式；确定最终已知所述远端单元处于所述动态制动操作模 式；以及产生指示信号的列车状况。


当结合以下附图阅读而鉴于以下的详细描述考虑时，本发明的示例性 的实施例能被更容易地理解，其他的优点和其使用更清楚，其中 图l是分布式动力铁路列车的示意图2A-2D表示根据本发明的示例性实施例的控制系统的状态图3是表示本发明的示例性实施例的相关部件的方块图。
根据惯例，各个描述特征没有按照比例画出，但制成成为强调与本发明的实施例相关的具体特征。在整个的附图和文本中附图标记表示类似的 元件。
具体实施例方式
以下实施例并不意在限定形成本发明的示例性实施例的结构或过程的 限制，而仅是提供示例性的结构。这些实施例是可选择的但不是强制性 的，是示意性的而不是穷尽性的。
在遍及本发明的实施例的描述中，术语"无线电连接"、"RF(射频) 连接，，以及"RP通信"以及类似术语描述了网络中两个连接例如分布式 动力列车的牵引和远端机车之间的通信的方法。应当认识到所述系统中的 节点(机车)之间的通信连接不限于无线电或RF系统等并且意在涵盖所 有技术，通过这些技术，消息可从一个节点传送到另一节点或多个其他节 点，包括但不限于磁性系统、声学系统以及光学系统。同样地，本发明不 限于所描述的实施例，在所描述的实施例中RF线路用于节点之间以及各 个部件和这种连接是兼容的。
10。沿着由箭头11所示的方向行驶的列车10包括导引单元14和一个或 更多远端单元。图示示例性列车10包括从导引单元14或控制塔16控制 的远端单元12A-12C。在一个实施例中，控制塔16与导引单元14通信， 其反过来与远端单元12A-12C通信。机车15经由连接两个单元的MU线 路17而受到导引单元14中的操作人员的动作的控制。
分布式动力列车IO还包括在导引单元14和远端单元12A/12B之间的 多个铁路车20以及在所述远端单元12A/12B和所述远端单元12C之间的 另一些铁路车20。图示于图1中的导引机车14、远端机车12A-12C以及 铁路车20的结构仅是示例性的，由于本发明的实施例能应用到其他机车/ 铁路车结构。每个铁路车20包括空气制动系统(未示出)，该空气制动系 统响应于制动管22中的压降施加所述铁路车空气制动，并且响应于制动 管22中的压力升高释放所述空气制动。制动管22设置在整个列车中，用 于传送由导引单元14和远端单元12A、 12B和12C中的独立制动控制器 (未示出)表示的气压变化。
导引单元14、远端单元12A、 12B和12C以及控制塔16每个都包括可与天线29进行工作的收发器28，用于通过分布式动力通信系统的通信 信道接收和传送通信信号。
导引单元收发器28与牵引台30有关，用于从导引单元14产生和发 送指令和消息到远端单元12A-12C,以及从其接收回答消息。
响应于导引单元14内的牵引控制器和制动控制器的操作人员控制， 如上所述，或自动响应于列车操作状况，在牵引台30内产生指令。每个 远端单元12A-12C包括远端台32，响应于收发器28，用于处理和响应来 自导引单元14的通过通信连接传送的传送消息(例如，通过在所述接收 远端单元施加牵引力或制动)，以及用于发出回到导引单元14的回答消息 (例如，确认接收并实施了导引单元指令)以及状态消息。
例如，当所述导引单元操作人员操作导引单元油门手柄以从所述导引 单元施加牵引力时，所述分布式动力控制和通信系统给每个远端单元发指 令以供给相同的牵引力。当执行接收到的指令时，每个远端单元响应于所 述导引单元，且状态指令表示执行了牵引力指令。所述分布式动力控制系 统能被配置成各种操作模式，这些操作模式控制所述牵引和远端单元之间 的相互作用以及在所述远端单元处执行导引单元指令。
在一项实施例中，所述通信系统的通信信道包括具有3kHz带宽的单 个的半双工通信信道。这些消息和指令包括使用频移键控调制来调制四个 可利用载频其中之一的串行二进制数据流。各种位模式传送包括传送类型 的消息(例如，消息、指令、警报)；实质性的消息、指令或警报;'接收 单元的地址；发送单元的地址；通常的开始和停止位和/或错误检测/修正 位。这些消息允许从导引单元14控制远端单元12A-12C以及提供返回到 导引单元14的远端单元操作消息。所述系统消息和指令的细节和单独的 消息和指令的传送格式在共同拥有的美国专利号4，582，280中得以详细描 述，其在此以参考方式并入其中。
从导引单元14发出的每个消息和指令被广播传送到所有的远端单元 12A-12C并包括导引单元识别器以由远端单元12A-12C使用从而确定所述 发送导引单元是否为同一列车的导引单元。肯定性的确认使得远端单元 12A-12C可执行所述收到的指令。从远端单元12A-12C之一发出的消息和 警报还包括发送单元的地址。所述接收单元，即，所述导引机车或另一远 端机车可通过检测所述消息中的发送单元的标识来确定其是否为所接收的发送消息的预期接受者，然后据此作出响应。
每个机车14和12A-12C还包括动态制动控制器38。在导引机车14 施加动态制动可产生通过通信连接而与远端单元12A-12C通信的信号。响 应于此，远端台32控制远端单元12A-12C的动态制动控制器38以启动动 态制动。 一般地，施加动态制动在整个的列车长度范围内会产生相对均匀 的制动力。
道区段时，所述发送和一个或更多接收单元之间的视线通信连接可能被中 断。因此，从所述导引单元到所述远端单元的指令以及从所述远端单元到 所述导引单元的状态消息可能不会被可靠地接收。虽然高功率、结实的收
发器在一些操作情况下能够将所述信号成功地传送到所述接收单元，但是 该装置相对比较昂贵。而且，在一些操作现场，即使高功率收发器也不能 成功地实现通信，例如当较长的列车行驶在邻近自然障碍物例如高山的弯 曲轨道区段时，在此所述的导引单元和一个或更多远端单元之间的通信路 径被高山阻挡。另外，当所述列车通过隧道时，某些收发器会不能与机车 上的其他收发器通信。因此，分布式动力通信系统的操作会在列车运行过 程中被中断一段时间。
为了改进系统的可靠性并且避免通信中断，所述分布式动力列车通信 系统的一个实施例包括车外转发器26 (图1 )，用于接收从导引单元14发 出的消息并转发这些消息以由远端单元12A-12C接收。该实施例能沿着例 如穿过隧道的轨道长度实施。所述车外转发器26包括收发器28和天线 29,以用于接收和转发牵引消息。
在动态制动模式下导引单元14和远端单元12A-12C的操作可以推荐 在较长的下坡过程中进行。在导引单元14 一抵达平坦地形，就需要开始 施加牵引力以保持列车速度。所述操作人员通过操作所述动态制动控制器 (一般包括标记成表示大约8个不同程度的动态制动程度的连续电位计) 来解除所述导引单元的动态制动，以及控制所述导引单元油门手柄以施加 所希望的牵引力。响应于此，所述分布式动力列车控制和通信系统将信号 从导引单元14传送到远端单元12A-12C,并在牵引模式下发出指令解除 所述动态制动并操作所述远端单元，其中它们也向所述列车施加牵引力。
如果所述通信系统不生效或者如果所述导引单元和一个或更多远端单元之间的通信连接没有被中断，(各)远端单元可能不会接收所述指令以 解除动态制动并施加牵引力。因此，所述导引单元提供牵引力(拉力)同 时所述远端单元在制动(处于动态制动模式下)，产生可使列车分裂开并 引起出轨的高的车内力。这些力示于图1中，在此箭头40表示由导引单
元14施加的牵引力，箭头41表示由于远端单元12A-12C的动态制动产生 的制动力。该情形的结果会随着当今列车的长度和重量的增加而加剧。
所述分布式动力控制和通信系统包括表示每个远端单元的操作状态的 导引单元显示器。在所述通信系统失灵的情况下，，所述显示器保持发送 到所述远端单元的最终受到的操作指令。根据标准的操作程序，所述牵引 操作人员在控制所述导引单元进行牵引操作之前先查询状态消息，由此避 免这一危险情况。然而，操作人员易于忘记这一重要的步骤，可能没有想 到他们所要进行的操作的严重后果，或者可能不会意识到该通信系统是无 法使用的。
本发明的实施例教导一种不用操作人员注意就能避免特定操作情形出 现的分布式动力列车控制系统(和/或当发生特定操作情形时提供警报)。 一项该种示例性情形包括导引单元施加牵引力同时所述远端单元处于动态 制动。通过监视所述牵引和远端单元(例如，牵引、动态制动)的工作情 况、列车行驶的方向和所述通信系统的可操作性，本发明的实施例确保所 述操作人员不能创建下述操作，即所述导引单元在施加牵引力同时所述远 端单元处于动态制动模式(以及对于行驶在相反方向的列车，反之亦然) 或提防这种操作情形。
这些实施例教导一种用于确定分布式动力通信系统的状态以及导51机 车14和远端机车12A-12C的工作模式的装置和过程。如果与一个或更多 远端单元12A-12C进行的通信连接是无法生效的，并且一个或更多远端单 元12A-12C处于动态制动模式，本发明的一个示例性实施例显示警报消息 和/或启动警报给所述导引单元操作人员，警示他不要将导引单元14控制 到牵引状态。除了或代替所述消息/警报，在另一实施例中，如果所述操作 人员手动进行牵引操作从而在所述导引单元施加牵引力，那么将产生互锁 信号来防止在导引单元14处施加牵引力。
为了确定所述通信系统的工作情况，导引单元14将指令消息传送到 所有的远端单元12A-12C。在示例性实施例中，大约每隔20秒传送所述指令消息。如果每个远端单元12A-12C传送回应(还被称为状态消息)， 那么所述导引单元14认识出所述指令消息已被接收并且所述通信连接在 正常运行。在示例性的实施例中，接收所述指令消息的每个远端单元会在 接收到所述指令消息之后响应大约两秒。在所述分布式动力控制和通信系 统的一些实施例中，每个远端单元转发所述导引单元的指令消息以增加所 有远端单元都能够接收到所述消息的可能性。
如果一个或更多远端单元12A-12C没有回复，那么通信中断指示器在 所述导引单元的操纵室中被启动。在一个示例性的实施例中，所述通信中 断指示器包括被照亮为黄色的照明装置。在示例性的实施例中，导引单元 14大约每二到三秒钟转发一次所述指令消息直到通信消息被存储。在该示 例性的实施例中，如果大约45秒钟之后所有远端单元12A-12C还没有响 应，表明处于持续的通信丧失状态。第二通信中断指示器在所述操纵室内 被启动，并且所述导引单元继续大约每隔2-3秒钟转发一次指令消息。在 一个实施例中，所述第二指示器包括将所述通信中断指示器从黄色变为红 色。
当远端机车进入持续的通信中断状态时，其维持最后的指令操作直到 发生如下之一情况存储与导引单元14进行的通信，所述远端单元感知 列车制动的施加或释放(通过检测制动管中的压力降或制动管充气流动中 的增加)或过去预定的时限( 一般大约卯分钟)。
图2A-2D图示描述根据本发明的一个实施例的系统特性的状态图。在 状态100下，通信系统的工作情况如上所述通过将一个或更多指令消息从 导引单元14发送到远端单元12A-12C而得以确定。
如果所述通信系统表明能够发挥作用，那么所述控制系统进入状态 108，即所述导引单元操作人员控制所述导引单元14，并响应于此，所述 远端单元12A-12C根据所述分布式动力控制和通信系统的标准工作模式进 行控制。在一个这种工作模式下，被称为标准工作模式，当所述导引单元 操作人员控制所述导引单元进行牵引操作时，所述远端单元跟随进行，响 应于所述导引单元指令消息切换到牵引操作。类似地，当操作人员将所述 导引单元切换到动态制动模式时，所述远端单元响应于所述指令消息而切 换到动态制动操作。
除了所述标准操作模式之外(在此，所述远端单元处于和所述导引单元相同的操作模式下)，所述分布式动力控制和通信系统也能以独立模式 运行，即所述远端单元独立于所述导引单元得以控制，即，所述远端单元
不会遵循所述导引单元的操作条件。如果所述系统处于图2的状态108
(起作用的通信系统)同时被配置为独立的操作模式，并且如果所述远端 单元处于动态制动，并且所述导引单元被控制为进行牵引，那么所述导引 单元将此识别为无效的操作条件并使所述远端单元处于空转条件以使不会 施加远端牵引力或制动力。
如果所述通信系统没有完全起作用，状态112出现在状态100之后 (经由路径A),在该状态下，所述导引和远端单元的操作状态和列车行 驶的方向得以确定。如果在状态112下确定，所述导引单元和所有的远端 单元都处于牵引中，并且所述方向向前(所述导引单元14在列车的头 部)或相反(所述导引单元处于列车的端部位置)，那么该系统进入没有 执行相关的动作的状态116。相反，如上所述，每个远端单元12A-12C保 持最后的指令操作条件直到发生上述列举的条件之一
或相反时，该系统还继续到状态116。最后，对于向前行驶的方向，如果 所述导引单元处于动态制动模式并且所述远端单元处于牵引模式，对于相 反行驶方向，如果所述远端单元处于动态制动模式并且所述导引单元处于 牵引模式，那么该系统继续到状态116。虽然后两种情况能在所述铁路车 上产生"推，，力，但是这些铁路车具有足够大的力以削弱所述"推"力。
如果状态112下的动作确定远端单元12A-12C和所述导引单元l4处 于牵引同时所述列车行驶方向是反向的，那么所述系统经由路径C进入状 态120。从状态120起，如果导引单元14被控制为动态制动模式，那么所 述系统进入状态124，在该状态下， 一个或更多的列出动作根据本发明的 各个实施例得以执行警报(被称为导引/远端牵引/动态制动警报)在牵 引单元14的操作人员的操纵室中得以启动，消息显示在牵引单元操纵室 中的显示器上得以显示，并且事件自动记录在列车运行或事件记录中。除 了与本发明的实施例有关的事件之外，日志记录根据各个列车状况和运行 事件得以自动输入。 一个示例性的显示消息是"列车拉伸警报。将导引设 置为空"。操作人员因此得到命令将所述导引设置为空转状态以避免施加 列车拉伸力。可旋转地，操作人员可得到命令使所述导引单元返回到牵引操作，虽然如果操作人员试图降低列车的速度那么该选择不是所希望的。
当操作人员将所述牵引单元指令为空转(或牵引)运行时，表示列车
得以合适配置的状态126经由路径F而输入。
在另一实施例中，当确定所述导引和远端单元处于牵引操作同时行驶
方向相反时，状态128经由道路F跟随状态112。在状态128下，导引单 元14被锁定成以防止动态制动的操作。为了实现所述锁定情况，互锁继 电器得到能量或产生动态制动停止信号并被供给到所述导引单元发动机控 制器，防止操作导引单元动态制动而不管当被列车操作人员手动操控时动 态制动控制器的位置如何。另外，所述状态124的警告/报警可包括状态 128的锁定情况。所述系统经由路径G由状态128返回到状态112。
在另一实施例中，警告消息可在状态120下被提供以使操作人员得知 列车的状态并警告操作人员将所述导引单元控制为动态制动模式将施加较 高的车内力。
如果状态112下的动作确定所述导引单元14和远端单元12A-12C处 于动态制动并且所述列车行驶方向是向前的，那么所述系统经由路径B转 换到状态140。从状态140起， 如果导引单元14被控制为进行牵引操作， 那么所述系统进入状态144，在该状态下一个或更多的列出动作根据本发 明的一个或更多实施例得以执行报警(被称为导引/远端牵引/动态制动 报警)在牵引单元14的操纵室中得以启动，消息显示在牵引单元14中的 显示器上得以显示，并且事件自动记录在列车运行记录中。 一个示例性的 显示消息是"列车拉伸报警。将导引单元设置为空转"。当操作人员指令 导引单元14进入空转操作时，经由路径D到达状态126。可旋转地，操 作人员会得到建议使所述导引单元返回到动态制动操作。
在另一实施例中，导引单元14被锁定以防止牵引操作的状态l48在 状态112之后。另外，所述状态144的警告/报警/操作能够与所述锁定状 态148相结合。所述系统从状态148经由路径E返回到状态112。
在另一实施例中，警告消息可在状态140下提供以将列车情况建议给 操作人员并警告操作人员将所述导引单元控制为牵引操作会施加较高的车 内力。
周期性地，在一个实施例中大约每个二或三秒钟，所述通信系统操作 #皮检测，由,人状态124、 128、 144、 148以及126到状态100的过渡进行表示。当系统操作被存储时，状态124和144的警告/报警/操作被中断， 所述系统过渡到状态108,允许操作人员手动地控制导引单元14,远端单 元12A-12C响应于从如上所述的导引单元14发出的指令。
图3示出根据本发明的示例性实施例的导引单元14以及远端单元 12A-12C之一的的硬件部件。导引单元油门控制器200和导引单元动态制 动控制器204由操作人员控制以在导引单元14处分别施加牵引和动态制 动。导引台30响应于油门控制器200和动态制动控制器204的位置而判 定指令。这些指令经由天线29被收发器28传送到远端单元12A-12C。
这些指令通过远端单元天线29得以接收并且经过远端单元收发器28 和远端台32进行处理，用于控制每个远端单元12A-12C中的远端单元油 门控制器220和远端单元动态制动控制器224 (仅示于图3中)。
导引单元14中的控制器228经由收发器28响应于来自远端单元12A-12C的状态信号，该状态信号指示所述远端单元的操作状态(例如，牵引 模式或动态制动模式)。控制器228还响应于指示所述列车行驶方向的信 号、来自指示其状态的牵引单元油门控制器200和牵引单元动态制动控制 器204的信号以及指示所述通信系统状态的信号。
如上所述，当控制器228确定所述通信系统没有操作时，牵引单元l4 和远端单元12A-12C处于牵引操作，所述牵引方向是相反的并且所述操作 人员将所述牵引单元控制为动态制动操作，控制器228控制导引单元显示 li 232以显示这些消息并启动导引单元警报236,如上结合图2A-2D所 述。事件还可以记录在事件记录238中。
在另一实施例中，响应于所述通信系统没有操作的情况，导引单元14 和远端单元12A-12C处于牵引操作，并且所述牵引方向是相反的，控制器 228控制导引抑制部件240以将信号供给到导引单元动态制动控制器 204。所述导引抑制部件204防止操作人员将所述导引单元控制为动态制 动，因此避免了产生较高的车内力。
当控制器228确定所迷通信系统没有操作时，牵引单元14和远端单 元12A-12C处于动态制动操作，所述行驶方向是向前的并且所述操作人员 将所述牵引单元控制为牵引操作，控制器228控制导引单元显示器232并 启动导引单元报警236。
在另一实施例中，响应于所述通信系统没有操作的情况，导引单元14和远端单元12A-12C处于动态制动操作，并且所述牵引方向是向前的，控 制器228控制导引抑制部件240以将信号供给到导引单元油门控制器 240,防止操作人员通过手动操作油门控制器200而将所述导引单元控制 为进行牵引操作以避免产生可能会产生损坏的较高车内力。
该书面描述使用了一些例子以公开本发明，包括所述最佳模式，并且 还能使本领域内的任何技术人员获得和使用本发明。本发明的专利范围是 由权利要求限定的，并包括可由本领域内的技术人员想到的其他例子。如 果它们具有没有不同于权利要求的文字语言的结构元件，或如果它们包括 没有显著不同于权利要求的文字语言的等同结构元件，这些例子是确定在 权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于包括导引单元、远端单元以及多个铁路车的铁路列车的装置，其中通信系统在所述导引单元和所述远端单元之间传送信息，所述导引单元是通过操作导引单元控制得以控制的，所述远端单元是由通过通信系统从所述导引单元发送到所述远端单元的指令得以控制的，所述装置包括导引单元控制器，用于控制所述导引单元的操作模式；远端单元控制器，用于控制所述远端单元的操作模式；以及系统控制器，该系统控制器响应于指示不发生作用的通信系统的状态信号、响应于指示列车行驶方向的方向信号以及响应于所述牵引和所述远端单元的操作模式而产生对列车状态的指示。
2. 如权利要求l所述的装置，其中所述导引单元控制器包括导引油门 控制器和导引动态制动控制器，其中所述远端单元控制器包括远端油门控 制器和远端动态制动控制器，以及其中所述系统控制器响应于向前行驶方 向和动态制动操作模式下的所述导引和远端单元提供所述指示。
3. 如权利要求l所述的装置，其中所述导引单元控制器包括导引油门 控制器和导引动态制动控制器，其中所述远端单元控制器包括远端油门控 制器和远端动态制动控制器，以及其中所述系统控制器响应于反向行驶方 向和牵引操作模式下的所述导引和远端单元提供所述指示。
4. 如权利要求l所述的装置，其中所述导引单元控制器包括导引油门 控制器和导引动态制动控制器，其中所述远端单元控制器包括远端油门控 制器和远端动态制动控制器，以及其中所述系统控制器响应于动态制动操 作模式下的所述导引和远端单元、向前行驶方向以及受控为牵引操作模式 的所述导引单元而提供所述指示。
5. 如权利要求l所述的装置，其中所述导引单元控制器包括导引油门 控制器和导引动态制动控制器，其中所述远端单元控制器包括远端油门控 制器和远端动态制动控制器，以及其中所述系统控制器响应于牵引操作模 式下的所述导引和远端单元、反向行驶方向以及控制为动态制动操作模式 的所述牵引单元而提供所述指示。
6. 如权利要求l所述的装置，其中所述导引单元控制器包括导引油门控制器和导引动态制动控制器，其中所述远端单元控制器包括远端油门控 制器和远端动态制动控制器，以及其中所述系统控制器响应于动态制动操 作模式下的所述导引和远端单元、向前行驶方向而抑制所述导引油门控制 器的操作。
7. 如权利要求l所述的装置，其中所述导引单元控制器包括导引油门 控制器和导引动态制动控制器，其中所述远端单元控制器包括远端油门控 制器和远端动态制动控制器，以及其中所述系统控制器响应于反向行驶方 向和牵引操作模式下的所述导引和远端单元而抑制所述导引油门控制器的操作。
8. 如权利要求l所述的装置，其中所述指示包括在所述导引机车的操 纵室中的显示器上显示的消息或在所述操纵室中启动的警报。
9. 如权利要求l所述的装置，其中所述指示包括将所述导引单元控制器控制为导引单元空转条件的指令。
10. 如权利要求l所述的装置，其中响应于指示不发生作用的通信系 统的状态信号、方向信号以及所述导引和远端单元的操作模式，所述系统 控制器将报告列车状态的事件记录在事件日志中。
11. 如权利要求l所述的装置，其中所述状态信号响应于在预定的间 隔内消息信号从所述导引单元传送到所述远端单元而所述远端单元不能将 回复信号传回到所述牵引单元来指示所述通信系统没有发生作用。
12. —种用于控制铁路列车的方法，其中所述铁路列车包括导引单统，其中所述导引单元和所述远端单元每个都可在牵引操作模式和动态制 动操作模式下操作，该方法包括确定所述通信系统的操作性；确定列车行驶的方向；确定所述导引单元和所述远端单元的操作模式；以及 响应于所述通信系统的操作性、列车行驶的方向以及所述牵引和远端 单元的操作模式指示列车的状态。
13. 如权利要求12所述的方法，其中指示列车状态的步骤包括响应于 不发生作用的通信系统、向前的行驶方向以及每个都处于动态制动操作模 式下的所述牵引和远端单元。
14. 如权利要求12所述的方法，其中指示列车状态的步骤包括响应于 不发生作用的通信系统、相反的行驶方向以及每个都处于牵引操作模式下 的所述牵引和远端单元。
15. 如权利要求12所述的方法，其中指示列车状态的步骤包括响应于 不发生作用的通信系统、向前的行驶方向、每个都处于动态制动操作模式 下的所述牵引和远端单元以及控制为所述牵引操作模式的所述导引单元。
16. 如权利要求12所述的方法，其中指示列车状态的步骤包括响应于 不发生作用的通信系统、反向的行驶方向、每个都处于牵引操作模式下的 所述牵引和远端单元以及控制为所述动态制动操作模式的所述导引单元。
17. 如权利要求12所述的方法，其中指示列车状态的步骤还包括响应 于不发生作用的通信系统、向前的行驶方向、每个都处于动态制动操作模 式下的所述牵引和远端单元，从而防止将所述导引单元控制为所述牵引操 作模式。
18. 如权利要求12所述的方法，其中指示列车状态的步骤还包括响应 于不发生作用的通信系统、反向的行驶方向、每个都处于牵引操作模式下 的所述牵引和远端单元，从而防止将所述导引单元控制为所述动态制动操 作模式。
19. 如权利要求12所述的方法，其中指示列车状态的步骤还包括将所 述导引单元控制为空转操作条件。
20. 如权利要求12所述的方法，其中指示列车状态的步骤还包括在导 引单元操纵室中的显示器上显示消息或在所述导引单元操纵室中启动报警。
21. 如权利要求12所述的方法，其中指示列车状态的步骤还包括在事 件曰志中创建事件报告。
22. 如权利要求12所述的方法，其中确定所述通信系统的操作性的步 骤还包括使用所述通信系统将消息信号从所述导引单元传送到所述远端单
23. —种用于控制铁路列车的方法，其中所述铁路列车包括导引单 元、远端单元以及在所述导引单元和所述远端单元之间传送信息的通信系 统，其中所述导引单元和所述远端单元的每个都可在牵引搡作模式和动态 制动搡作模式下操作，该方法包括确定由通过所述通信系统从所述导引单元发送到所述远端单元的信号尚未被所述远端单元接收；确定列车行驶的相反方向； 确定所述导引单元处于所述牵引操作模式； 确定所述远端单元最终被得知处于所述牵引操作模式；以及 产生列车状态指示信号。
24. 如权利要求23所述的方法，其中产生列车状态指示信号的步骤还 包括启动报警、显示警告消息、形成事件记录的日志、给列车操作人员发 指令以及防止将所述导引单元控制为所述动态制动操作模式其中的至少一 个。
25. —种用于控制铁路列车的方法，其中所述铁路列车包括导引单 元、远端单元以及在所述导引单元和所述远端单元之间传送消息的通信系 统，其中所述导引单元和所述远端单元每个都可在牵引操作模式和动态制 动操作模式下操作，该方法包括确定由通过所述通信系统从所述导引单元发送到所述远端单元的信号 还没有被所述远端单元接收； 确定列车4于驶的向前方向； 确定所述导引单元处于所述动态制动操作模式； 确定所述远端单元最终被得知处于所述动态制动操作模式；以及 产生列车状态指示信号。
26. 如权利要求25所述的方法，其中产生列车状态指示信号的步骤还 包括启动警报、显示警告消息、形成事件记录的日志、给列车操作人员发 指令以及防止将所述导引单元控制为所述牵引操作模式其中的至少一个。
全文摘要
一种用于控制铁路列车(10)的方法，其中所述铁路列车包含导引单元(14)、远端单元(12A)以及在所述导引单元(14)和所述远端单元(12A)之间传送信息的通信系统，其中所述导引单元(14)和所述远端单元(12A)每个在牵引操作模式和动态制动操作模式下都是可操作的。该方法包含确定所述通信系统的操作性；确定列车行驶的方向；确定所述导引单元(14)和所述远端单元(12A)的操作模式；以及响应于所述通信系统的操作性、列车行驶的方向以及所述牵引(14)和远端单元(12A)的操作模式而指示列车的状况。
文档编号B61L15/00GK101541615SQ200780043507
公开日2009年9月23日 申请日期2007年7月5日 优先权日2006年10月13日
发明者尤金·A·史密斯 申请人:通用电气公司