SK9779Y1 - Device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle - Google Patents

Device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle Download PDF

Info

Publication number
SK9779Y1
SK9779Y1 SK50083-2022U SK500832022U SK9779Y1 SK 9779 Y1 SK9779 Y1 SK 9779Y1 SK 500832022 U SK500832022 U SK 500832022U SK 9779 Y1 SK9779 Y1 SK 9779Y1
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
rolling stock
operator
autonomous
rail vehicle
train
Prior art date
Application number
SK50083-2022U
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK500832022U1 (en
Inventor
Ing. Adámek Jakub
RNDr. Kevický Dominik
Ing. Landsfeld Vítězslav
Ing. Novák Michal
Bc. Pitřík Martin
Original Assignee
AŽD Praha s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AŽD Praha s.r.o. filed Critical AŽD Praha s.r.o.
Publication of SK500832022U1 publication Critical patent/SK500832022U1/en
Publication of SK9779Y1 publication Critical patent/SK9779Y1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/02Manual systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/04Automatic systems, e.g. controlled by train; Change-over to manual control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/57Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for vehicles or trains, e.g. trackside supervision of train conditions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle (100) equipped with sensors (120) and moving along the track (110) with the possibility of obstacles (200), while the remote supervision device is equipped with a connection of the rail vehicle (100) with the supervisory by the device (140) of the dispatcher (130) and the recording device (150), while the recording device (150) is connected to the monitoring device (140) and the monitoring device (140) is connected to the communication device (160) of the person in the rail vehicle ( 100).

Description

Oblasť technikyThe field of technology

Predkladané technické riešenie sa týka systémov a procesov určených na vzdialený dohľad nad autonómne vedeným koľajovým vozidlom alebo súpravou tvorenou týmito vozidlami, na komunikáciu medzi koľajovým vozidlom a dispečerom autonómnej prevádzky a na prevzatie kontroly nad koľajovým vozidlom operátorom alebo operátorom v danom koľajovom vozidle.The presented technical solution relates to systems and processes intended for remote supervision of an autonomously guided rolling stock or a set consisting of these vehicles, for communication between the rolling stock and the dispatcher of autonomous operation, and for the control of the rolling stock to be taken over by the operator or the operator in the given rolling stock.

Doterajší stav technikyCurrent state of the art

V súčasnosti doprava na železnici funguje na takom princípe, že v koľajovom vozidle je vyžadovaná prítomnosť strojvedúceho, ktorý riadi koľajové vozidlo, dohliada nad jeho jazdou a reaguje na prípadné vzniknuté udalosti.Currently, railway transport operates on such a principle that the presence of a train driver is required in a railway vehicle, who drives the railway vehicle, supervises its movement and reacts to possible events.

V prípade prevádzky v stupni automatizácie Grade of Automation (ďalej GoA) 3 alebo GoA4 (definované Medzinárodnou asociáciou pre verejnú dopravu UITP: Union Internationale des Transports Publics), je koľajové vozidlo riadené úplne automaticky bez prítomnosti strojvedúceho alebo obsluhy. V prípade GoA3 sa v koľajovom vozidle nachádza sprievodný personál vlaku, v prípade GoA4 sa v koľajovom vozidle nenachádza žiadny personál.In the case of operation in the degree of automation Grade of Automation (hereinafter GoA) 3 or GoA4 (defined by the International Association for Public Transport UITP: Union Internationale des Transports Publics), the rolling stock is controlled completely automatically without the presence of a driver or operator. In the case of GoA3, there is train accompanying staff in the rolling stock, in the case of GoA4 there is no staff in the rolling stock.

V obidvoch prípadoch je vhodné zaistiť dohľad nad autonómne vedeným koľajovým vozidlom na vzdialenom pracovisku prostredníctvom dohľadového zariadenia, v ktorom dispečer autonómnej prevádzky dohliada na jemu pridelené autonómne koľajové vozidlá a/alebo autonómne vlakové súpravy tvorené týmito vozidlami. V prípade nutnosti je schopný vyhodnotiť vzniknuté situácie, ktoré môžu nastať, a uskutočniť zodpovedajúce úkony, napríklad odovzdať riadenie vlaku v zníženom stupni automatizácie operátorovi, ktorý môže vlak riadiť prostredníctvom zariadenia na vzdialené riadenie alebo pomocou zariadenia na lokálne riadenie. V prípade nutnosti je operátor takisto schopný riadiť posun a spriahanie vlaku prostredníctvom zariadenia na vzdialené riadenie alebo pomocou zariadenia na lokálne riadenie.In both cases, it is advisable to ensure the supervision of an autonomously guided rolling stock at a remote workplace by means of a supervisory device, in which the dispatcher of autonomous operations supervises the autonomous rolling stock assigned to him and/or the autonomous train sets formed by these vehicles. If necessary, he is able to evaluate the situations that may arise and take appropriate actions, for example handing over control of the train in a reduced degree of automation to an operator who can control the train using a remote control device or a local control device. If necessary, the operator is also able to control the movement and coupling of the train through a remote control device or with a local control device.

Operátorom sa rozumie osoba pridelená k autonómnemu koľajovému vozidlu alebo súprave z týchto vozidiel, ktorá zodpovedá za jeho jazdu a má potrebné oprávnenia a školenia na riadenie autonómneho koľajového vozidla v danom stupni automatizácie.Operator means a person assigned to an autonomous railway vehicle or a set of these vehicles, who is responsible for its driving and has the necessary authorizations and training to drive an autonomous railway vehicle in a given level of automation.

Určitý stupeň automatizácie existuje aj v iných druhoch dopravy. Ide hlavne o leteckú dopravu, ktorá využíva funkciu autopilota, a železničnú dopravu na špeciálnej dráhe ako metro, ktorá využíva automatické vedenie vlaku. Oproti týmto dvom spomínaným druhom dopravy je však využitie automatizácie v železničnej doprave na konvenčnej dráhe niekoľkonásobne náročnejšie. Na rozdiel od lietadla, ktoré letí vo vzduchu, a súpravy v uzavretom prostredí metra, vlak na konvenčnej dráhe v otvorenom prostredí musí oveľa viac interagovať s okolitým prostredím a je tu niekoľkonásobne vyššia pravdepodobnosť mimoriadnej udalosti, s ktorou si musí autonómny vlak poradiť a vyriešiť ju. Z tohto dôvodu je nutné predložiť komplexný systém fungovania autonómneho vlaku a taktiež komplexný systém kontroly správneho fungovania a komunikácie. Preto sa v tomto prípade konvenčnej dráhy s otvoreným prostredím nemôžu použiť existujúce riešenia z iných oblastí dopravy. Okrem aspektu otvoreného prostredia je potrebné počítať taktiež s tým, že na rozdiel od metra je v konvenčnej železničnej doprave prevádzkovaný heterogénny vozový park s rôznymi typmi vlakov - nákladné vlaky, osobné prímestské, osobné diaľkové, vysokorýchlostné vlaky atd'., ktoré majú rôzne nároky na prevádzku a sledovanie, pričom toto je nutné reflektovať v dispečerskom systéme.A certain degree of automation also exists in other modes of transport. These are mainly air transport, which uses the autopilot function, and rail transport on a special track such as the metro, which uses automatic train guidance. Compared to these two mentioned types of transport, however, the use of automation in rail transport on a conventional track is several times more demanding. Unlike an airplane that flies in the air and a set in a closed subway environment, a train on a conventional track in an open environment has to interact much more with the surrounding environment, and there is a several times higher probability of an emergency that an autonomous train has to deal with and solve . For this reason, it is necessary to submit a complex system for the functioning of an autonomous train, as well as a complex system for checking the correct functioning and communication. Therefore, existing solutions from other areas of transport cannot be used in this case of conventional tracks with an open environment. In addition to the aspect of an open environment, it is also necessary to take into account the fact that, unlike the metro, a heterogeneous fleet of different types of trains is operated in conventional rail transport - freight trains, passenger suburban trains, long-distance passenger trains, high-speed trains, etc., which have different requirements for operation and monitoring, while this must be reflected in the dispatch system.

V súčasnosti v oblasti konvenčnej železničnej dopravy chýba systém zaisťujúci dohľadovú činnosť nad autonómnou železničnou prevádzkou, ktorý by umožnil stály dozor nad jednotlivými vlakmi a ďalej by umožnil zásah personálom. Existujúce riešenia danú problematiku neriešia, ide buď o zariadenie úzko pracujúce len s infraštruktúrou, prípadne zabezpečovacím zariadením, alebo poskytujúci pohľad na železničnú prevádzku z čisto dopravno-prevádzkového hľadiska. Predkladané riešenie má predpoklady skĺbiť pre dohľad nad autonómnou prevádzkou vlakov zdroje z jednotlivých už existujúcich systémov, či už ide o časti zabezpečovacieho, alebo dopravno-prevádzkového zariadenia, ktoré sú funkčne rozšírené a doplnené o údaje vhodné a nutné priamo pre autonómnu prevádzku na železnici. Integrácia takejto funkčnosti do súčasných systémov by bola finančne nákladná a viedla by k potrebe udržiavať niekoľko verzií daného systému pre železnicu s autonómnou prevádzkou aj pre klasickú konvenčnú železnicu bez autonómnej prevádzky. Z prevádzkového, ekonomického a bezpečnostného hľadiska je vhodné k danej problematike pristupovať skôr modulárne vytvorením nového systému na dohľad a riešenie udalostí nad autonómnou železničnou prevádzkou než vykonávať integráciu do niekoľkých existujúcich systémov.Currently, in the field of conventional railway transport, there is a lack of a system ensuring supervisory activity over autonomous railway operations, which would enable constant supervision of individual trains and further enable intervention by personnel. The existing solutions do not solve the given problem, it is either a device working closely only with the infrastructure, or a security device, or providing a view of the railway operation from a purely traffic-operational point of view. The proposed solution has the prerequisites to combine resources from individual already existing systems for the supervision of autonomous train operation, whether it is parts of security or traffic-operational equipment, which are functionally expanded and supplemented with data suitable and necessary directly for autonomous operation on the railway. Integrating such functionality into current systems would be financially costly and lead to the need to maintain several versions of a given system for both autonomously operated railways and conventional conventional railways without autonomous operation. From an operational, economic and safety point of view, it is more appropriate to approach the given issue in a modular way by creating a new system for the supervision and resolution of events over autonomous railway operations, rather than carrying out integration into several existing systems.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky sú do značnej miery odstránené zariadením na vzdialený dohľad nad aspoň jedným autonómne vedeným koľajovým vozidlom vybaveným senzormi a pohybujúcim sa po koľajovej trati s možnosťou výskytu prekážok podľa tohto technického riešenia. Jeho podstatou je to, že je vybavené trvalým spojením s dohľadovým zariadením dispečera a záznamovým zariadením, pričom záznamové zariadenie je prepojené s dohľadovým zariadením a dohľadové zariadenie je prepojené s komunikačným zariadením osoby nachádzajúcej sa v koľajovom vozidle.The mentioned shortcomings are largely eliminated by the device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle equipped with sensors and moving along the track with the possibility of obstacles according to this technical solution. Its essence is that it is equipped with a permanent connection with the dispatcher's surveillance device and the recording device, while the recording device is connected to the surveillance device and the surveillance device is connected to the communication device of the person in the railway vehicle.

Koľajové vozidlo je výhodne vybavené vzdialeným riadením ovládaným operátorom.The rolling stock is advantageously equipped with remote control controlled by the operator.

Koľajové vozidlo, dohľadové zariadenie a vzdialené riadenie sú vo výhodnom uskutočnení prepojené s ďalším koľajovým vozidlom.In an advantageous embodiment, the rolling stock, the monitoring device and the remote control are connected to another rolling stock.

Jeden aspekt prezentovaného technického riešenia môže poskytnúť spôsob vzdialeného dohľadu nad autonómnym koľajovým vozidlom alebo súpravou týchto vozidiel. Spôsob môže zahŕňať dohľadové zariadenie, pomocou ktorého dispečer autonómnej prevádzky sleduje aktuálny stav a polohu autonómnych koľajových vozidiel a autonómnych vlakových súprav. V prípade nutnosti je schopný vyhodnotiť vzniknuté situácie, ktoré môžu nastať, a uskutočniť zodpovedajúce úkony, napríklad odovzdať vlak v zníženom stupni automatizácie operátorovi, ktorý môže vlak riadiť prostredníctvom zariadenia na vzdialené riadenie alebo pomocou zariadenia na lokálne riadenie. V prípade nutnosti je operátor takisto schopný riadiť posun a spriahanie vlaku prostredníctvom zariadenia na vzdialené riadenie alebo pomocou zariadenia na lokálne riadenie.One aspect of the presented technical solution can provide a way to remotely supervise an autonomous rolling stock or a set of such vehicles. The method may include a surveillance device by which the autonomous operation dispatcher monitors the current status and location of the autonomous rolling stock and autonomous train sets. If necessary, he is able to evaluate the situations that may arise and take appropriate actions, for example handing over the train in a reduced degree of automation to the operator, who can control the train using a remote control device or a local control device. If necessary, the operator is also able to control the movement and coupling of the train through a remote control device or with a local control device.

Ďalší aspekt prezentovaného technického riešenia môže poskytnúť spôsob odovzdania riadenia autonómneho koľajového vozidla alebo súpravy z týchto vozidiel operátorovi. Toto odovzdanie pomocou dohľadového zariadenia uskutočňuje dispečer autonómnej prevádzky, ktorý tiež ďalej určí, aký spôsob riadenia a úroveň automatizácie prevedie na operátora.Another aspect of the presented technical solution can provide a way to hand over control of an autonomous rail vehicle or a set of these vehicles to an operator. This handover is carried out by the autonomous operation dispatcher using a supervisory device, who will also further determine what type of control and level of automation will be transferred to the operator.

Oproti iným existujúcim patentom venujúcim sa problematike autonómneho vlaku a prevádzky tento patent ponúka komplexné fungovanie systému autonómnej prevádzky, pričom sa nezameriava len na samotný autonómny vlak, ale dáva dôraz taktiež na vzdialený dohľad a kontrolu vlakov a na komunikáciu medzi vlakom a ďalšími objektmi, s ktorými interaguje.Compared to other existing patents dealing with the issue of autonomous train and operation, this patent offers a complex functioning of the system of autonomous operation, focusing not only on the autonomous train itself, but also on remote supervision and control of trains and on communication between the train and other objects with which interacts.

Vďaka fungujúcemu systému autonómneho vlaku, dispečerského prostredia a činností operátora môže železničná doprava získať niekoľko nových benefitov. Vďaka senzorom, ktoré dokážu monitorovať okolie vlaku počas jazdy a pokročilému inteligentnému rozhodovaciemu systému, sa zvýši bezpečnosť vlaku, a to aj v situáciách zníženej viditeľnosti, keď má strojvedúci zhoršené podmienky. Napríklad vďaka lidaru a infračervenej kamere môže autonómny vlak detegovať prekážky v hmle na väčšiu vzdialenosť než strojvedúci, a tým rýchlejšie reagovať na vzniknuté okolnosti a predchádzať potenciálne nebezpečnej situácii. Taktiež sa eliminujú nebezpečné situácie vznikajúce pre nepozornosť, respektíve únavu strojvedúceho, napr. prehliadnuté návestidlo „stoj“. Neustály dohľad dispečera nad autonómnymi vlakmi taktiež zvyšuje bezpečnosť autonómnej prevádzky, keď priame neustále komunikačné spojenie s autonómnym vlakom umožňuje rýchle a efektívne reagovať na vzniknutú mimoriadnu situáciu. Tým sa zvyšuje aj efektivita prevádzky železničnej dopravy a môže to pomôcť aj pri nedostatku kvalifikovaného personálu. Fungujúci systém autonómnej prevádzky môže viesť k zvýšeniu atraktivity a záujmu cestujúcich o železničnú dopravu. Väčšie množstvo prepravených osôb po železnici potom môže výrazne znížiť celkovú záťaž životného prostredia, pretože železničná doprava je veľmi energeticky efektívny druh dopravy.Thanks to the functioning system of the autonomous train, the dispatching environment and the activities of the operator, rail transport can get several new benefits. Thanks to sensors that can monitor the surroundings of the train while driving and an advanced intelligent decision-making system, the safety of the train will be increased, even in low-visibility situations when the driver has impaired conditions. For example, thanks to lidar and an infrared camera, an autonomous train can detect obstacles in the fog at a greater distance than the driver, and thus react more quickly to emerging circumstances and prevent a potentially dangerous situation. Also, dangerous situations arising due to inattentiveness or fatigue of the train driver are eliminated, e.g. overlooked "stop" signal. The constant supervision of the dispatcher over the autonomous trains also increases the safety of the autonomous operation, when a direct, continuous communication link with the autonomous train enables a quick and efficient response to an emergency situation. This also increases the efficiency of rail transport operation and can also help with a lack of qualified personnel. A functioning system of autonomous operation can lead to an increase in the attractiveness and interest of passengers in rail transport. A larger number of people transported by rail can then significantly reduce the overall burden on the environment, because rail transport is a very energy-efficient form of transport.

Výhodou riešenia je integrácia údajov z jednotlivých systémov autonómnych vlakov a údajov špecifických pre autonómnu prevádzku do jedného systému. Celý komplexný systém sa skladá z dohľadového terminálu, serverového dátového úložiska, plánovača misií autonómnych vlakov, aplikácie vzdialeného riadenia a komunikačného zariadenia.The advantage of the solution is the integration of data from individual autonomous train systems and data specific to autonomous operation into one system. The whole complex system consists of a supervisory terminal, a server data storage, an autonomous train mission planner, a remote control application and a communication device.

Serverové dátové úložisko umožňuje ukladať potrebné informácie o vlakoch pod dohľadom, bezpečne uchováva prevádzkové údaje a operácie viažuce sa k autonómnej prevádzke, zaisťuje autorizáciu a autentifikáciu používateľov a operátorov a spravuje jednotlivé vlaky medzi dohľadové pracovisko a operátorov.The server data storage makes it possible to store the necessary information about trains under supervision, securely stores operational data and operations related to autonomous operation, ensures authorization and authentication of users and operators, and manages individual trains between the supervisory workplace and operators.

Aplikácia vzdialeného riadenia - umožňuje v prípade potreby vzdialené vedenie vlaku.Remote control application - enables remote control of the train if necessary.

Servisná aplikácia - umožňuje servisné zásahy do systémov autonómneho vlaku, ich diagnostiku, kalibráciu, konfiguráciu, čítanie údajov a záznamov.Service application - enables service intervention in autonomous train systems, their diagnostics, calibration, configuration, reading of data and records.

Terminál - zaisťuje dohľad nad jednotlivými vlakmi pre danú oblasť alebo pracovisko. Umožňuje zobrazenie prevádzkových údajov vlaku, komunikáciu medzi dohľadovým centrom a operátorom vlaku a umožňuje upraviť režim riadenia a bezpečne ho odovzdať operátorovi. Ďalej umožňuje monitorovať stavTerminal - ensures supervision of individual trains for a given area or workplace. It allows the display of train operational data, communication between the control center and the train operator, and allows the control mode to be adjusted and transmitted safely to the operator. It also allows you to monitor the status

SK 9779 Υ1 novobudovanej infraštruktúry pre autonómnu prevádzku - stacionárne kamerové systémy, optické závory atď.SK 9779 Υ1 of newly built infrastructure for autonomous operation - stationary camera systems, optical barriers, etc.

Plánovač misií - zaisťuje správu jednotlivých úkonov, ktoré má vlak vykonať, prípadne asociovať misiu vlaku s cestovným poriadkom a pod.The mission planner - ensures the management of individual actions to be performed by the train, possibly associating the mission of the train with the timetable, etc.

Napojenie na existujúce systémy: GTN - cestovné poriadky, prevádzkové informácie, ETCS, napojenie na konvenčné zabezpečovacie zariadenia, napr. diagnostické údaje o zabezpečovacom zariadení.Connection to existing systems: GTN - timetables, operational information, ETCS, connection to conventional security devices, e.g. diagnostic data about the security device.

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of images on drawings

Zariadenie na vzdialený dohľad nad aspoň jedným autonómne vedeným koľajovým vozidlom podľa tohto technického riešenia bude podrobnejšie opísané na konkrétnych príkladoch uskutočnení pomocou priložených výkresov, kde na obr. 1 je základná schéma prepojenia autonómneho koľajového vozidla a vzdialeného dispečerského pracoviska a ich vzájomnej komunikácie;The device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle according to this technical solution will be described in more detail using specific examples of implementations using the attached drawings, where in fig. 1 is a basic diagram of the connection between an autonomous rolling stock and a remote dispatching workplace and their mutual communication;

obr. 2 je schéma prepojenia autonómneho koľajového vozidla, vzdialeného dispečerského pracoviska a operátora a ich vzájomnej komunikácie a odovzdávania právomocí nad riadením koľajového vozidla; a obr. 3 je schéma prepojenia autonómnych koľajových vozidiel, vzdialeného dispečerského pracoviska a operátora a ich vzájomnej komunikácie a odovzdávania právomocí nad riadením pri posune alebo spájaní jednotlivých autonómnych koľajových vozidiel.Fig. 2 is a diagram of the connection of the autonomous rolling stock, the remote dispatching workplace and the operator and their mutual communication and transfer of authority over the control of the rolling stock; and fig. 3 is a diagram of the interconnection of autonomous rolling stock, the remote dispatching workplace and the operator and their mutual communication and transfer of control powers when moving or connecting individual autonomous rolling stock.

Je potrebné poznamenať, že kvôli zjednodušeniu a prehľadnosti ilustrácií nemusia byť jednotlivé časti náčrtov v rovnakej mierke. Opisné číslice majú na jednotlivých náčrtoch vždy ten istý význam vtedy, keď označujú tie isté alebo analogické prvky.It should be noted that for the sake of simplification and clarity of the illustrations, individual parts of the sketches do not have to be on the same scale. Descriptive numbers always have the same meaning on individual drawings when they indicate the same or analogous elements.

Príklady uskutočneniaImplementation examples

V nasledujúcom opise sú špecifikované rôzne aspekty predkladaného technického riešenia. Na účely dôkladného pochopenia predkladaného technického riešenia sú v opise uvedené konkrétne konfigurácie prvkov a špecifické podrobnosti. Odborníkovi v odbore však bude zrejmé, že predkladané technické riešenie môže byť praktizované bez konkrétnych podrobností, ktoré sú tu uvedené. Okrem toho môžu byť dobre známe prvky vynechané alebo zjednodušené, aby nezahltili a nezneprehľadnili predložené technické riešenia. S odkazom na priložené náčrty je treba zdôrazniť, že zobrazené údaje sú len príkladné, slúžiace na účely názornej diskusie o predloženom technickom riešení a sú uvedené z dôvodu poskytnutia toho, čo je považované za najužitočnejší a ľahko zrozumiteľný opis princípov a koncepčných aspektov technického riešenia. V tomto ohľade nie je uskutočnený žiadny pokus ukázať konkrétne detaily technického riešenia podrobnejšie, ale len také detaily, ktoré sú nutné na základné pochopenie technického riešenia. Opis technického riešenia vrátane náčrtov zodpovedá takej úrovni pochopenia, aby odborníkovi v odbore bolo objasnené, ako je možné časti technického riešenia použiť v praxi.Various aspects of the presented technical solution are specified in the following description. For the purpose of a thorough understanding of the presented technical solution, specific configurations of elements and specific details are given in the description. However, it will be apparent to one skilled in the art that the proposed technical solution may be practiced without the specific details provided herein. In addition, well-known elements may be omitted or simplified in order not to overwhelm and obscure the presented technical solutions. With reference to the attached sketches, it should be emphasized that the data shown are only exemplary, serving the purposes of an illustrative discussion of the technical solution presented and are presented for the purpose of providing what is considered to be the most useful and easily understandable description of the principles and conceptual aspects of the technical solution. In this regard, no attempt is made to show specific details of the technical solution in more detail, but only such details as are necessary for a basic understanding of the technical solution. The description of the technical solution, including sketches, corresponds to such a level of understanding that it is made clear to an expert in the field how parts of the technical solution can be used in practice.

Predtým, ako bude podrobne vysvetlený aspoň jeden príklad uskutočnenia technického riešenia, je potrebné zdôrazniť, že technické riešenie nie je vo svojej aplikácii obmedzené na podrobnosti konštrukcie a usporiadania komponentov uvedených v nasledujúcom opise alebo znázornených na náčrtoch. Technické riešenie je aplikovateľné na ďalších uskutočneniach, ktoré je možné praktizovať rôznymi spôsobmi, a taktiež aj v kombinácii opísaných uskutočnení. Taktiež sa rozumie, že použité názvoslovie a terminológia slúžia len na účely opisu a nemali by byť považované za obmedzujúce.Before at least one example of the implementation of the technical solution is explained in detail, it should be emphasized that the technical solution is not limited in its application to the details of the construction and arrangement of the components mentioned in the following description or shown in the sketches. The technical solution is applicable to other embodiments, which can be practiced in different ways, as well as in a combination of the described embodiments. It is also understood that the nomenclature and terminology used are for descriptive purposes only and should not be construed as limiting.

Na obr. 1 je schematicky zobrazené prepojenie autonómneho koľajového vozidla a vzdialeného dispečerského pracoviska a ich vzájomnej komunikácie.In fig. 1 is a schematic representation of the connection between an autonomous rolling stock and a remote dispatching workplace and their mutual communication.

Je tu znázornené koľajové vozidlo 100 nachádzajúce sa na koľajovej trati 110. V koľajovom vozidle 100 sú osadené senzory 120, ktoré slúžia na to, aby koľajové vozidlo mohlo jazdiť autonómne bez strojvedúceho alebo bez obsluhy. Tieto senzory 120 môžu byť rôzne typy kamier, napr. kamera s vysokým rozlíšením, termokamera, stereokamera, ale aj iné zariadenia pracujúce na inom princípe, napr. lidar, sonar, ultrazvuk. Koľajové vozidlo 100 pomocou senzorov 120 sleduje situáciu na koľajovej trati 110 a v jej okolí a následne vyhodnocuje situáciu. Koľajové vozidlo 100 tiež posiela informácie o svojom stave dispečerovi 130 na dispečerskom pracovisku. Tieto informácie sú zobrazené prostredníctvom dohľadového zariadenia 140. Medzi posielané informácie môže patriť aktuálna poloha koľajového vozidla 100, aktuálny stav a údaje zo senzorov 120, stav všetkých systémov koľajového vozidla 100, informácie súvisiace s prevádzkou koľajového vozidla 100 a podobne. Koľajové vozidlo 100 ďalej odosiela dôležité prevádzkové údaje do záznamovéhoA rail vehicle 100 is shown here located on a rail track 110. Sensors 120 are installed in the rail vehicle 100, which are used to enable the rail vehicle to drive autonomously without a driver or operator. These sensors 120 can be different types of cameras, e.g. high-resolution camera, thermal camera, stereo camera, but also other devices working on a different principle, e.g. lidar, sonar, ultrasound. The railway vehicle 100 monitors the situation on the railway track 110 and its surroundings using sensors 120 and subsequently evaluates the situation. The rolling stock 100 also sends information about its status to the dispatcher 130 at the dispatching station. This information is displayed through the surveillance device 140. The information sent may include the current position of the rolling stock 100, the current status and data from the sensors 120, the status of all systems of the rolling stock 100, information related to the operation of the rolling stock 100, and the like. The rolling stock 100 further sends important operational data to the recorder

SK 9779 Υ1 zariadenia 150, napríklad detekciu prekážky, zastavenie vozidla, ktoré môžu byť kedykoľvek vyžiadané na zobrazenie dispečerom 130 prostredníctvom dohľadového zariadenia 140.SK 9779 Υ1 device 150, for example obstacle detection, vehicle stop, which can be requested at any time to be displayed by the dispatcher 130 through the surveillance device 140.

Dispečer 130 môže pomocou dohľadového zariadenia 140 komunikovať s koľajovým vozidlom 100, prípadne s komunikačným zariadením (160) osoby nachádzajúcej sa v danom koľajovom vozidle 100 a na základe tejto komunikácie môže vyhodnotiť stav koľajového vozidla 100 a prevádzkovú situáciu na koľajovej trati 110. Komunikačným zariadením (160) osoby sa rozumie akýkoľvek personál prevádzkovateľa koľajového vozidla 100, ktorý spĺňa nastavené podmienky prevádzkovateľa pre úkony požadované dispečerom 130. V prípade nutnosti môže dispečer 130 pomocou dohľadového zariadenia 140 napríklad zastaviť koľajové vozidlo 100.The dispatcher 130 can use the monitoring device 140 to communicate with the railway vehicle 100, or with the communication device (160) of the person in the given railway vehicle 100 and, based on this communication, can evaluate the state of the railway vehicle 100 and the operational situation on the railway line 110. The communication device ( 160) person means any personnel of the operator of the rolling stock 100 who meets the set conditions of the operator for the actions required by the dispatcher 130. If necessary, the dispatcher 130 can, for example, stop the rolling stock 100 using the surveillance device 140.

Na obr. 2 je schematicky zobrazené prepojenie autonómneho koľajového vozidla, vzdialeného dispečerského pracoviska a operátora vrátane ich vzájomnej komunikácie a odovzdávania oprávnení nad riadením koľajového vozidla.In fig. 2 is a diagrammatic representation of the connection of the autonomous rolling stock, the remote dispatching workplace and the operator, including their mutual communication and the transfer of authorizations over the control of the rolling stock.

Ak koľajové vozidlo 100 pomocou senzorov 120 zaznamená na koľajovej trati 110 prekážku 200 a je nutné ho zastaviť alebo ak dôjde k výpadku senzorov 120, prípadne k akýmkoľvek ďalším okolnostiam vyžadujúcim vyhodnotenie vzniknutej situácie v koľajovom vozidle 100 alebo v jeho okolí, koľajové vozidlo 100 bezodkladne informuje o danej skutočnosti dispečera 130 na dispečerskom pracovisku prostredníctvom dohľadového zariadenia 140 a zároveň je daná udalosť zapísaná do záznamového zariadenia 150. Dispečer 130 následne vyhodnotí situáciu pomocou informácií zo senzorov 120 a ďalších údajov odoslaných koľajovým vozidlom 100 a rozhodne, či koľajové vozidlo 100 môže pokračovať v autonómnej jazde. Dispečer 130 má možnosť prehliadnuť si aktuálne údaje na vyhodnotenie vzniknutej situácie, prípadne si vyžiadať údaje spätne zo záznamového zariadenia 150.If the rail vehicle 100 using the sensors 120 detects an obstacle 200 on the rail line 110 and it is necessary to stop it, or if the sensors 120 fail, or if there are any other circumstances requiring the evaluation of the situation in the rail vehicle 100 or its surroundings, the rail vehicle 100 immediately informs about the given fact to the dispatcher 130 at the dispatching workplace through the surveillance device 140 and at the same time the given event is recorded in the recording device 150. The dispatcher 130 then evaluates the situation using information from the sensors 120 and other data sent by the rolling stock 100 and decides whether the rolling stock 100 can continue autonomous driving. The dispatcher 130 has the opportunity to review the current data to evaluate the situation, or to request data back from the recording device 150.

V prípade, že dispečer 130 vyhodnotí, že koľajové vozidlo 100 nemôže pokračovať ďalej v autonómnej jazde, musí rozhodnúť o odovzdaní riadenia koľajového vozidla 100 operátorovi 210. Podľa situácie dispečer 130 prostredníctvom dohľadového zariadenia 140 najskôr zvolí typ vzdialeného riadenia zodpovedajúci danému stupňu automatizácie. Môže zvoliť možnosť, že operátor 210 bude mať úplnú kontrolu nad koľajovým vozidlom 100 alebo môže udeliť operátorovi 210 len zjednodušené riadenie koľajového vozidla 100. V tomto prípade koľajové vozidlo 100 funguje v čiastočne autonómnom režime pod priamym nepretržitým dohľadom operátora 210.In the event that the dispatcher 130 evaluates that the rolling stock 100 cannot continue autonomous driving, he must decide to transfer control of the rolling stock 100 to the operator 210. According to the situation, the dispatcher 130 first selects the type of remote control corresponding to the given level of automation through the monitoring device 140. He can choose to have the operator 210 in full control of the rolling stock 100, or he can grant the operator 210 only simplified control of the rolling stock 100. In this case, the rolling stock 100 operates in a semi-autonomous mode under the direct, continuous supervision of the operator 210.

Po zvolení spôsobu riadenia dispečer 130 prostredníctvom dohľadového zariadenia 140 vyberie dostupného operátora 210 so zodpovedajúcim oprávnením riadiť koľajové vozidlo 100 na danom stupni automatizácie. Po zvolení konkrétneho operátora 210 dispečer 130 požiada prostredníctvom dohľadového zariadenia 140 o prevzatie kontroly nad koľajovým vozidlom 100 vybraného operátora 210. Toto prevzatie je možné len v prípade, že koľajové vozidlo 100 je v bezpečnom stave, ktorý je určený danou legislatívou a prevádzkovými predpismi prevádzkovateľa koľajového vozidla 100. Keď operátor 210 potvrdí prevzatie kontroly nad koľajovým vozidlom 100, môže začať ovládať pridelené koľajové vozidlo 100 prostredníctvom zariadenia na vzdialené riadenie 220. Koľajové vozidlo 100 odosiela do zariadenia na vzdialené riadenie 220 potrebné údaje na riadenie vlaku a súčasne ich odosiela do dohľadového zariadenia 140. Údaje odosielané do zariadenia vzdialeného riadenia 220 zodpovedajú zvolenému spôsobu riadenia koľajového vozidla 100. Dispečer 130 môže pomocou dohľadového zariadenia 140 odobrať operátorovi 210 kontrolu nad koľajovým vozidlom 100. Toto odohranie je možné, ak pominuli okolnosti vedúce k prideleniu vozidla 100 operátorovi 210 a zároveň sa koľajové vozidlo 100 nachádza v bezpečnom stave definovanom prevádzkovými pravidlami a vyhláškami o odobraní oprávnení. Dispečer 130 následne prostredníctvom dohľadového zariadenia 140 prevedie vlak do požadovaného režimu automatizácie.After selecting the control method, the dispatcher 130 through the supervisory device 140 selects an available operator 210 with the corresponding authorization to control the rolling stock 100 at the given level of automation. After selecting a specific operator 210, the dispatcher 130 requests through the monitoring device 140 to take over control of the railway vehicle 100 of the selected operator 210. This takeover is only possible if the railway vehicle 100 is in a safe state, which is determined by the given legislation and operational regulations of the railway operator vehicle 100. When the operator 210 confirms taking control of the rolling stock 100, he can start controlling the assigned rolling stock 100 through the remote control device 220. The rolling stock 100 sends the necessary train control data to the remote control device 220 and simultaneously sends it to the supervisory device 140. The data sent to the remote control device 220 corresponds to the selected method of controlling the railway vehicle 100. The dispatcher 130 can use the supervisory device 140 to take control of the railway vehicle 100 from the operator 210. This action is possible if the circumstances leading to the assignment of the vehicle 100 to the operator 210 have passed and at the same time the rolling stock 100 is in a safe state defined by operating rules and decrees on withdrawal of authorizations. The dispatcher 130 then switches the train to the desired automation mode via the supervisory device 140.

Na obr. 3 je schematicky zobrazené prepojenie koľajových vozidiel, vzdialeného dispečerského pracoviska a operátora a ich vzájomnej komunikácie a odovzdávanie právomocí nad riadením pri posune alebo spojovaní jednotlivých autonómnych koľajových vozidiel.In fig. 3 is a diagrammatic representation of the connection of rolling stock, the remote dispatching workplace and the operator and their mutual communication and the transfer of authority over control when moving or connecting individual autonomous rolling stock.

Keď je potrebné koľajové vozidlo 100 vybavené senzormi 120 prepojiť s iným koľajovým vozidlom 300, dispečer 130 pridelí prostredníctvom dohľadového zariadenia 140 koľajové vozidlá 100 a iné koľajové vozidlo 300 operátorovi 210 v špecifickom režime určenom na posun alebo spriahanie koľajových vozidiel.When it is necessary to connect the rail vehicle 100 equipped with sensors 120 to another rail vehicle 300, the dispatcher 130 assigns the rail vehicle 100 and another rail vehicle 300 to the operator 210 in a specific mode designed to move or couple the rail vehicles through the supervisory device 140.

Dispečer 130 prostredníctvom dohľadového zariadenia 140 vyberie dostupného operátora 210 oprávneného na posun alebo spriahanie. Po zvolení konkrétneho operátora 210 dispečer 130 požiada prostredníctvom dohľadového zariadenia 140 o prevzatie kontroly nad koľajovým vozidlom 100 a iným koľajovým vozidlom 300. Toto prevzatie je možné len v prípade, že koľajové vozidlo 100 a iné koľajové vozidlo 300 sú v bezpečnom stave definovanom prevádzkovými pravidlami a vyhláškami. Keď operátor 210 potvrdí prevzatie kontroly nad koľajovým vozidlom 100 a iným koľajovým vozidlom 300, operátor 210 môže začať posun alebo spriahanie prostredníctvom zariadenia na vzdialené riadenie 220. Koľajové vozidlo 100 a iné koľajové vozidlo 300 odosielajú do zariadenia na vzdialené riadenie 220 údaje potrebné na spriahanie aleboThe dispatcher 130, through the supervisory device 140, selects an available operator 210 authorized to shift or couple. After selecting a specific operator 210, the dispatcher 130 requests through the monitoring device 140 to take over control of the rolling stock 100 and another rolling stock 300. This takeover is only possible if the rolling stock 100 and other rolling stock 300 are in a safe state defined by the operating rules and decrees. When the operator 210 confirms taking control of the rolling stock 100 and the other rolling stock 300, the operator 210 can initiate a shift or coupling through the remote control device 220. The rolling stock 100 and the other rolling stock 300 send the data necessary for coupling or

SK 9779 Υ1 posun. Po ukončení posunu alebo spriahania ohlásenom operátorom 210 je dispečerom 130 prostredníctvom dohľadového zariadenia 140 operátorovi 210 odobraná kontrola nad koľajovým vozidlom 100 a iným koľajovým vozidlom 300. Toto odohranie je možné len v prípade, že koľajové vozidlo 100 a iné koľajové vozidlo 300 sa nachádzajú v bezpečnom stave. Dispečer 130 následne prostredníctvom dohľadového 5 zariadenia 140 prevedie vlak do požadovaného režimu automatizácie.SK 9779 Υ1 shift. After the end of the shift or coupling announced by the operator 210, the control over the rolling stock 100 and another rolling stock 300 is taken away from the operator 210 by the dispatcher 130 through the monitoring device 140. This action is only possible if the rolling stock 100 and the other rolling stock 300 are in a safe condition. The dispatcher 130 subsequently switches the train to the desired automation mode through the supervisory device 140.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Predkladané riešenie nájde uplatnenie najmä v železničnej doprave pri vzdialenom dohľade nad autonómne vedeným koľajovým vozidlom alebo súpravou tvorenou týmito vozidlami, pri komunikácii medzi koľajovým vozidlom a dispečerom autonómnej prevádzky a pri prevzatí kontroly nad koľajovým vozidlom operátorom alebo operátorom v danom koľajovom vozidle.The presented solution finds application mainly in railway transport for the remote supervision of an autonomously guided rolling stock or a set consisting of these vehicles, for communication between the rolling stock and the dispatcher of autonomous operation, and for taking over control of the rolling stock by the operator or the operator in the given rolling stock.

Claims (3)

1. Zariadenie na vzdialený dohľad nad aspoň jedným autonómne vedeným koľajovým vozidlom (100) vybaveným senzormi (120) a pohybujúcim sa po koľajovej trati (110) s možnosťou výskytu prekážok (200), 5 vyznačujúce sa tým, že je vybavené spojením vozidla (100) s dohľadovým zariadením (140) dispečera (130) a záznamovým zariadením (150), pričom záznamové zariadenie (150) je prepojené s dohľadovým zariadením (140) a dohľadové zariadenie (140) je prepojené s komunikačným zariadením (160) osoby nachádzajúcej sa v koľajovom vozidle (100).1. A device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle (100) equipped with sensors (120) and moving along a rail track (110) with the possibility of obstacles (200), characterized in that it is equipped with a vehicle connection (100 ) with the monitoring device (140) of the dispatcher (130) and the recording device (150), while the recording device (150) is connected to the monitoring device (140) and the monitoring device (140) is connected to the communication device (160) of the person located in rail vehicle (100). 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že koľajové vozidlo (100) je vybavené 10 vzdialeným riadením (220) ovládaným operátorom (210).2. The device according to claim 1, characterized in that the rail vehicle (100) is equipped with 10 remote controls (220) controlled by an operator (210). 3. Zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že koľajové vozidlo (100), dohľadové zariadenie (140) a vzdialené riadenie (220) sú prepojené s iným koľajovým vozidlom (300).3. The device according to claim 2, characterized in that the rail vehicle (100), the monitoring device (140) and the remote control (220) are connected to another rail vehicle (300).
SK50083-2022U 2022-08-09 2022-10-27 Device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle SK9779Y1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-40134U CZ36349U1 (en) 2022-08-09 2022-08-09 Device for remote supervision of at least one autonomously guided rolling stock

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK500832022U1 SK500832022U1 (en) 2023-02-22
SK9779Y1 true SK9779Y1 (en) 2023-06-14

Family

ID=83283039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK50083-2022U SK9779Y1 (en) 2022-08-09 2022-10-27 Device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ36349U1 (en)
SK (1) SK9779Y1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4324720A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-21 AZD Praha s.r.o. Apparatus for remote surveillance of at least one autonomously driving rail vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CZ36349U1 (en) 2022-09-09
SK500832022U1 (en) 2023-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8406943B2 (en) Apparatus and method for controlling remote train operation
US10618536B2 (en) Method and system for managing specific events related to the movements of a guided vehicle
CA2489001C (en) Integrated railroad systems
US11878725B2 (en) Vehicle control system and method for implementing safety procedure
RU2738779C1 (en) Railway station process control method
SK9779Y1 (en) Device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle
CN109532955A (en) A kind of micro- rail dispatch control method and system
WO2023160096A1 (en) Intelligent management and control system for rail transit operation safety
CZ2022331A3 (en) A device for remote supervision of at least one autonomously guided rail vehicle
Burns et al. Safety and productivity improvement of railroad operations by advanced train control system
EP4324720A1 (en) Apparatus for remote surveillance of at least one autonomously driving rail vehicle
AU2017202154B2 (en) Method of Administering Possession of a Consist in an Automatic Train Operation System
WO2024055438A1 (en) Autonomous sensing system for train
JP2015198317A (en) Collision preventive detection system for one-man operation
Tiusanen et al. Safety analyses on the use of tram doors in GoA1 and GoA4 autonomy levels
US20240182090A1 (en) Vehicle control system and method for implementing safety procedure
KR20050108688A (en) Safety accident preventing system for railroad platform
JPH08301116A (en) Train operation controller
US20230391384A1 (en) Automated operation of railroad trains
KR102530998B1 (en) Apparatus for automatically controlling door of railroad car
US11981363B1 (en) System and/or method for remote operation of a rail vehicle
JP2003200828A (en) Operation monitoring method and system for rolling stock
Narusova et al. Development of Hardware and Software to Ensure Process Safety and Reliability in Railway Transport
CN118025264A (en) Safety protection joint control method and device for railway business line construction
CZ36609U1 (en) Train expert system for autonomous driving