BR102019006288A2

BR102019006288A2 - Método e sistema de retenção para um cilindro de freio a ar e produto de programa de computador para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar

Info

Publication number: BR102019006288A2
Application number: BR102019006288-6A
Authority: BR
Inventors: Jeffrey D. Kernwein; James A. Oswald
Original assignee: Westinghouse Air Brake Technologies Corporation
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2019-11-26
Also published as: AU2019201756B2; US20190344764A1; AU2019201756A1; ZA201901922B; CA3036654A1

Abstract

a presente invenção refere-se a um sistema e um método retentor de freio a ar para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar, incluindo as etapas de: receber, com um sistema de computador compreendendo um ou mais processadores, dados de controle de trem associados com uma parada sobre uma inclinação; determinar, com um sistema de computador compreendendo um ou mais processadores, um controlador retentor de ar no interior de um sistema de frenagem de vagão ferroviário para controlar a pressão de ar liberada com base nos dados de controle de trem; comunicar, com um sistema de computador compreendendo um ou mais processadores, um sinal de controle de ar, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com uma válvula de retenção do conjunto de frenagem, e controlar, com um sistema de computador compreendendo um ou mais processadores, a válvula de retenção para ajustar a partir de um primeiro estado para um segundo estado com base no sinal de controle de ar para controlar o fluxo de ar entre o reservatório e o conjunto de frenagem a ar.

Description

“MÉTODO E SISTEMA DE RETENÇÃO PARA UM CILINDRO DE FREIO A AR E PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR PARA CONTROLAR O FLUXO DE AR NO INTERIOR DE UM SISTEMA DE FREIO A AR”

Antecedentes da Invenção

Campo da Invenção [001] Geralmente, a presente invenção refere-se a sistemas e conjuntos de controle de frenagem para o uso em conexão com um conjunto de freio a ar, e em particular com um método de controle de freio e um arranjo de freio a ar para um trem, um vagão ferroviário, um veículo ferroviário, e veículos similares, e preferivelmente um conjunto retentor pneumático de freio a ar eletronicamente controlado para um veículo ferroviário.

Descrição da Técnica Correlacionada [002] Como é conhecido, sistemas e conjuntos de frenagem são requeridos para desacelerar e para parar veículos, tais como carros, caminhões, trens, vagões ferroviários, veículos ferroviários, e os similares. No que diz respeito especificamente a trens e outros veículos ferroviários, o sistema de frenagem tem normalmente o formato de um conjunto pneumaticamente operado (ou “conjunto de freio a ar”) tendo mecanismos e componentes que interagem com cada um dos vagões ferroviários.

[003] Os freios a ar de um sistema de freio a ar para vagões ferroviários são operados por intermédio do controle da pressão de ar em uma tubulação de ar. Este ar pressurizado é originário a partir de um compressor de ar na máquina na origem da tubulação de ar e é enviado a partir de um vagão para outro por intermédio de uma tubulação de ar feita de tubos embaixo de cada um dos vagões e de mangueiras entre os veículos. Para mover o trem, pressão de ar total é posicionada na tubulação de frenagem para sinalizar a cada um dos vagões liberarem ou manter a liberação dos freios a ar. Quando o operador da máquina libera o freio, a tubulação de freio a ar é carregada por intermédio de um compressor da locomotiva. O aumento subsequente da pressão na

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2/53 linha do trem faz com que cada um dos vagões libere o conteúdo do cilindro de freio, liberando os freios e recarregando os reservatórios. O operador de máquina aplica o freio por intermédio da operação de uma válvula de freio da locomotiva fazendo com que a tubulação de freio ar suspire em uma taxa controlada, reduzindo a pressão na tubulação de freio e por sua vez disparando cada um dos vagões para alimentar ar a partir de um reservatório no seu cilindro de freio. Durante a aplicação dos freios a ar, a pressão de ar é reduzida, a redução subsequente faz com que cada um dos vagões aplique o seu freio a ar, por intermédio da comutação do ar comprimido armazenado em um reservatório de ar para alimentar pressão de ar no cilindro de freio. Se a pressão na tubulação de freio aumentar até um ponto mais alto do que a do ar no reservatório, a pressão de ar é direcionada para o cilindro de freio.

[004] Em alguns aspectos, a pressão de freio também pode ser afetada por intermédio de vazamentos inevitáveis, onde os tanques podem gradualmente escoar ar através de várias conexões (por exemplo, entre cada um dos vagões ou componentes do sistema de freio a ar). Normalmente, a máquina (locomotiva) do trem está constantemente realimentando os tanques do vagão ferroviário com ar, e este pequeno vazamento não é um problema. Todavia, para trens estacionados durante um período de tempo extenso/prolongado sem o funcionamento da máquina, vazamentos podem causar a perda da pressão de frenagem.

[005] E, alguns aspectos, tal como atravessando ou percorrendo uma longa inclinação (em uma montanha, ladeira), a pressão do reservatório de ar é reduzida até o ponto onde o acionamento dos cilindros de freio se torna algo difícil ou até mesmo falha. Por exemplo, se os freios devem ser aplicados antes da recarga ter sido completada, uma redução de tubulação de freio maior será requerida com o objetivo de se conseguir a quantidade desejada de esforço de frenagem, conforme o sistema estiver iniciando em um ponto mais baixo de equilíbrio (pressão geral mais baixa/inferior). Se múltiplas reduções de tubulação de freio são feitas em curtas sucessões, um ponto pode ser atingido onde a pressão do reservatório do vagão será seriamente empobrecida,

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3/53 resultando em uma força de pistão de cilindro de freio substancialmente reduzida, fazendo com que os freios falhem. Uma vez totalmente recarregados, os reservatórios sobre um trem longo podem requerer um tempo considerável (por exemplo, por exemplo, 8 a 100 minutos em alguns aspectos), durante o qual a pressão da tubulação de freio será menor do que a pressão do reservatório da locomotiva, em uma inclinação descendente, o resultado infeliz de tal severo empobrecimento será um trem desgovernado. Por um tempo depois da liberação dos freios, os reservatórios não se encontram totalmente carregados, e um engenheiro/motorneiro não tem uma potência total de frenagem disponível.

[006] Se a pressão na tubulação de freio é mais baixa do que aquela pressão do reservatório de ar, a pressão de ar é direcionada para o cilindro de freio. Em tais casos, a exaustão do cilindro de ar é fechado e ar a partir do reservatório do vagão ferroviário é alimentado no cilindro de freio. Isto faz com que a pressão aumente no cilindro de freio, causando a aplicação dos freios, ou sendo bastante para manter a aplicação dos freios enquanto ar está sendo reduzido no reservatório. Esta ação continua até um equilíbrio entre a pressão da tubulação de frenagem e pressão do reservatório seja alcançada. Conforme a pressão na tubulação de freio e aquela do reservatório equalizam, a pressão é vedada a partir do cilindro de freio, e o cilindro de freio não é pressurizado. No ponto de equilíbrio, o fluxo de ar a partir do reservatório para o cilindro de freio é lapidada e o cilindro é mantido em uma pressão constante.

[007] Para evitar alguns desses problemas, válvulas retentoras convencionais de pressão de cilindro de freio foram empregadas para controlar a liberação dos freios de vagões independentemente das válvulas de controle. Todavia, válvulas retentoras convencionais de pressão de cilindro de freio são indesejáveis uma vez que as mesmas consomem muito tempo para ser operadas. Cada vez que um trabalhador entra na área abrangente de uma ferrovia, um risco iminente de acidente de trabalho é criado par o trabalhador. Tais soluções manuais também falham na quantificação de condições ambientais e condições dos trens. As mesmas não podem ser implementadas em uma ação coordenada. Por exemplo, a implementação pode ser imperfeita quando os

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4/53 trabalhadores omitem uma válvula de retenção inadvertidamente. Por exemplo, antes de descender longas inclinações, as válvulas retentoras manuais de pressão de cilindro de freio são ajustadas com o objetivo de manter uma força de frenagem limitada durante uma liberação de freio, enquanto a tubulação de frenagem e os reservatórios associados estão sendo recarregados em preparação para uma aplicação de freio subsequente. A operação de ajuste requer trabalhadores de campo para atravessar o trem ao longo dos trilhos e usar um segurador o qual aciona a válvula de retenção de pressão de cilindro de freio.

[008] Assim sendo, existe a necessidade na indústria para reduzir a necessidade da tripulação de manualmente aplicar as válvulas retentoras. Principalmente, isto tem como base o desejo de reduzir o risco de lesões a tripulação envolvida em tais operações de campo manuais. Esta necessidade também está aumentando devido ao comprometimento excessivo de tempo para tais soluções manuais no que diz respeito a contabilizar as condições ambientais e as condições dos trens e a carência de uma ação coordenada. Esta necessidade também está aumentando com a tendência em uma direção dos trens operados por apenas um indivíduo, com algumas ferrovias planejando para futuras operações não tripuladas. Também, a implementação manual pode ser imperfeita quando os trabalhadores omitem uma válvula de retenção inadvertidamente.

Sumário da Invenção [009] De acordo com realizações ou aspectos não limitantes, é aqui proporcionado um método para a retenção de cilindro de freio a ar para um trem equipado com um sistema de freio a ar e compreendendo pelo menos uma locomotiva, pelo menos uma unidade de controle de extremidade principal/inicial, uma tubulação de frenagem, e pelo menos um cilindro de freio, incluindo receber, com pelo menos um processador, dados de controle de trem na unidade de controle de extremidade principal/inicial, os dados de controle de trem associados com uma entrada de controle para a operação do sistema de freio a ar de um trem em um segmento de trilhos incluindo

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5/53 uma inclinação; identificar, com pelo menos um processador, pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema de freio a ar com base nos dados de controle de trem; comunicar, com pelo menos um processador, pelo menos um sinal de controle de ar a partir da unidade de controle de extremidade principal/inicial para o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado, o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado compreendendo um controlador para receber um sinal de controle e uma válvula para controlar escapamentos liberados a partir do pelo menos um cilindro de freio, onde o sinal de controle de ar inclui instruções para o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado; e controlar, com pelo menos um processador, um estado de válvula do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado para ajustar a partir de um primeiro estado para um segundo estado com base no sinal de controle de ar, e o primeiro estado representa um estado de exaustão, para permitir escapamento a partir do cilindro de freio de ar, e o segundo estado representa um estado mantido, para reter escapamento de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar.

[010] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, o método adicionalmente compreende, quando da identificação de pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema de freio a ar, a ligação, com pelo menos um processador, de pelo menos um dispositivo de retenção de ar a uma rede a bordo de um trem compreendendo uma pluralidade de nós de auto identificação, os nós de auto identificação acoplados a unidade de controle principal/inicial; a comunicação a um ou mais dos nós de auto identificação, os dados de válvula a partir da unidade de controle de extremidade principal/inicial ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar, os dados de válvula compreendendo informação de destinação, onde a informação de destinação identifica o controlador de extremidade principal/inicial; e em resposta a comunicação dos dados de válvula, receber, com pelo menos um processador, os dados de válvula na unidade de controle de extremidade principal/inicial a partir de pelo menos um dos um ou mais nós de auto identificação, e os dados de válvula identificam o pelo menos um dispositivo de retenção de ar.

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6/53 [011] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, o método adicionalmente compreende, quando da comunicação dos dados de válvula a partir da unidade de controle de extremidade principal/inicial para o pelo menos um dispositivo de retenção de ar, transmitir, com pelo menos um processador, dados de válvula a partir do dispositivo de retenção de ar para um segundo dispositivo de retenção de ar configurado para determinar um nó auto identificador intermediário dos um ou mais nós de auto identificação e comunicar os dados de válvula para o nó auto identificador intermediário.

[012] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado compreende um estado de espera e o método adicionalmente compreende receber, com pelo menos um processador, um sinal de controle de ar a partir da unidade de controle de extremidade principal/inicial, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com o despertar do dispositivo de retenção de ar a partir de um estado de espera; e em resposta ao recebimento do sinal de controle de ar, gerar, com pelo menos um processador, uma duração predeterminada para uma comunicação ativa; e permitir a operação, com, pelo menos um processador, do controlado do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado com base no sinal de controle de ar e a duração predeterminada para a comunicação ativa.

[013] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, o método adicionalmente compreende gerar, com pelo menos um processador, uma associação lógica de um ou mais vagões ferroviários com pelo menos um dispositivo de retenção de ar; processar, com pelo menos um processador, entrada de controle para operar pelo menos um dispositivo de retenção de ar na associação lógica; ajustar, com pelo menos um processador, um estado na unidade de controle de extremidade principal/inicial associada com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base na entrada de controle; e dar saída, com pelo menos um processador, de uma representação da associação lógica do pelo menos um dispositivo de retenção de ar e do estado.

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7/53 [014] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, quando da determinação de um dispositivo de retenção de ar para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar para prevenir a liberação de pressão de ar com base nos dados de controle de trem, adicionalmente compreende determinar, com pelo menos um processador, um ou mais vagões ferroviários associados com um evento de frenagem, onde o um ou mais vagões ferroviários são associados com pelo menos um dispositivo de retenção de ar para prevenir uma condição de descarrilamento sobre uma inclinação.

[015] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, os dados de controle de trem incluem uma predição de força de freio a partir de um sistema de controle de trem associado com pelo menos um segmento de trilho vindouro com base em condições externas e fatores de controle de trem e o método adicionalmente compreende a predição de um número limiar de nós de dispositivo de retençãoes de ar para ser acionado com base nos dados de controle de trem; e comunicar, com pelo menos um processador, pelo menos um sinal de controle de ar para um ou mais dispositivos retentores com base na predição de força de freio.

[016] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, adicionalmente, o método compreende o controle automático de um dispositivo de retenção de ar quando da aproximação de uma inclinação com base nos dados de controle de trem.

[017] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, adicionalmente, o método compreende comunicar, com pelo menos um processador, um sinal de repouso a partir da unidade de extremidade principal para pelo menos um dispositivo de retenção de ar, o sinal de adormecer acionando um estado de espera do controlador da pelo menos uma válvula de retenção; e despertar/movimentação, com pelo menos um processador, a elo menos uma válvula de retenção para receber sinais de controle com base no alcance de um valor limiar de pressão de freio.

[018] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, a etapa de controlar o dispositivo de retenção de ar para ajustar a partir de um primeiro estado

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8/53 para um segundo estado tem como base a pressão de ar para pneumaticamente mover o dispositivo de retenção de ar a partir de um estado liberado (por exemplo, uma posição da válvula onde ar pode fluir sem restrição) para um estado de paralisação (por exemplo, uma posição da válvula onde ar não pode fluir e/ou pode fluir com restrição).

[019] De acordo com algumas realizações ou aspectos não limitantes, é aqui proporcionado um sistema de retenção de freio a ar para um trem equipado com um sistema de freio a ar e compreendendo pelo menos uma locomotiva, uma tubulação de frenagem acoplado ao pelo menos um vagão ferroviário, pelo menos um cilindro de freio a ar, e um tubo de exaustão a partir do cilindro de freio a ar, o sistema incluindo uma unidade de controle de extremidade principal sem fio programada ou configurada para: receber dados de controle de trem associados com uma entrada de controle para operar o sistema de freio a ar de um trem em um segmento de trilhos incluindo uma inclinação; identificar pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base nos dados de controle de trem; e comunicar pelo menos um sinal de controle de ar ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado; e o sistema adicionalmente inclui pelo menos um dispositivo de retenção de ar, compreendendo uma porção de válvula pneumaticamente ajustável acoplada ao tubo de exaustão do cilindro de freio a ar para controlar a exaustão liberado a partir do pelo menos um cilindro de freio a ar; e um controlador compreendendo pelo menos um processador, o controlador programado ou configurado para receber um sinal de controle de ar incluindo instruções para ajustar um estado do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado; e controlar um estado de válvula da porção de válvula pneumaticamente ajustável para ajustar a partir de um primeiro estado para um segundo estado com base no sinal de controle de ar, e o primeiro estado representa um estado de exaustão para permitir exaustão a partir do cilindro de freio a ar, e o segundo estado representa um estado de paralisação para reter a exaustão de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar.

[020] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, o trem adicionalmente compreende uma rede a bordo de um trem, o controlador do pelo menos

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9/53 um dispositivo de retenção de ar adicionalmente programado ou configurado para: ligar pelo menos um dispositivo de retenção de ar a uma rede a bordo de um trem compreendendo uma pluralidade de nós de auto identificação, os nós de auto identificação acoplados a unidade de controle de extremidade principal; e a unidade de controle de extremidade principal sem fio é adicionalmente programada e configurada para comunicar dados de válvula a partir da unidade de controle de extremidade principal para o pelo menos um dispositivo de retenção de ar, os dados de válvula compreendendo informação de destinação, onde a informação de destinação identifica o controlador de extremidade principal; e em resposta a comunicação dos dados de válvula, receber dados de válvula na unidade de controle de extremidade principal a partir de pelo menos um dos um ou mais nós de auto identificação, onde os dados de válvula identificam o pelo menos um dispositivo de retenção de ar.

[021] Em algumas realizações ou aspectos não limitantes, a unidade de controle de extremidade principal sem fio é acoplada a rede a bordo de um trem, e a unidade de controle de extremidade principal sem fio quando da identificação de pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema é adicionalmente programada e configurada para receber dados de válvula na unidade de controle de extremidade principal a partir de um ou mais nós de auto identificação da rede a bordo de um trem, e onde os dados de válvula identificam pelo menos um dispositivo de retenção de ar.

[022] Em algumas realizações ou aspectos, o pelo menos um dispositivo de retenção de ar compreende um estado de espera, o dispositivo de retenção de ar adicionalmente programado e configurado para receber um sinal de controle de ar a partir da unidade de controle de extremidade principal, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com o despertar/iniciar o dispositivo de retenção de ar a partir de um estado de espera; e em resposta a receber o sinal de controle de ar: o dispositivo de retenção de ar é adicionalmente programado e configurado para gerar, com pelo menos um processador, uma duração predeterminada para uma comunicação ativa; e permitir a operação do controlador do pelo menos um dispositivo de retenção de

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10/53 ar com base no sinal de controle de ar e na duração predeterminada para a comunicação ativa.

[023] Em algumas realizações ou aspectos, a unidade de controle de extremidade principal é adicionalmente programada e configurada para gerar uma associação lógica de um ou mais vagões ferroviários com pelo menos um dispositivo de retenção de ar; processar a entrada de controle para operar pelo menos um dispositivo de retenção de ar na associação lógica; ajustar um estado em uma unidade de controle de extremidade principal associada com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base na entrada de controle; e dar saída a uma representação da associação lógica do pelo menos um dispositivo de retenção de ar e status.

[024] Em algumas realizações ou aspectos, a unidade de controle de extremidade principal, quando da determinação de um dispositivo de retenção de ar para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio, é adicionalmente programada e configurada para determinar um ou mais vagões ferroviários associados com um evento de frenagem, onde um ou mais vagões ferroviários são associados com pelo menos um dispositivo de retenção de ar para prevenir uma condição de descarrilamento sobre uma inclinação. .

[025] Em algumas realizações ou aspectos, os dados de controle de trem incluem a predição de força de freio a partir de um sistema de controle de trem associado com pelo menos um segmento de trilho vindouro com base em condições externas e fatores de controle de trem, a unidade de controle de extremidade principal é adicionalmente programada e configurada para prever a número limiar de nós de dispositivo de retenção de ar para acionar com base nos dados de controle de trem; e comunicar pelo menos um sinal de controle de ar para um ou mais dispositivo de retenção de ar com base na predição de força de freio.

[026] Em algumas realizações ou aspectos, o sistema automaticamente controla o dispositivo de retenção de ar quando da aproximação de uma inclinação com base em dados de controle de trem.

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11/53 [027] Em algumas realizações ou aspectos, o sistema desperta/inicia o controlador do dispositivo de retenção de ar para receber sinais de controle com base no alcance do valor limiar de pressão de freio.

[028] Em algumas realizações ou aspectos, o dispositivo de retenção de ar é programado ou configurado para ajustar a partir de um primeiro estado para um segundo estado com base em pressão de ar para mover pneumaticamente a porção de válvula pneumaticamente ajustável do dispositivo de retenção de ar a partir do estado liberado para um estado de paralisação.

[029] De acordo com algumas realizações ou aspectos não limitantes, um produto de programa de computador para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar, inclui um primeiro meio não transitório de leitura por computador incluindo instruções de programa que, quando executado por intermédio de pelo menos um processador, faz com que o pelo menos um processador receba dados de controle de trem associados; determine um dispositivo de retenção de ar no interior de um sistema de frenagem de vagão ferroviário para controlar a liberação de freio de ar com base nos dados de controle de trem; e comunica um sinal de controle de ar, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com um dispositivo de retenção de ar de um sistema de frenagem a ar; e inclui um segundo meio não transitório de leitura por computador incluindo instruções de programa que, quando executado por intermédio de pelo menos um processador, faz com que o pelo menos um processador controle o pelo menos um dispositivo de retenção de ar para receber um sinal de controle de ar incluindo instruções para ajustar um estado de uma porção de válvula pneumaticamente ajustável do pelo menos um dispositivo de retenção de ar; e controla um estado de válvula da porção de válvula pneumaticamente ajustável para ajustar a partir de um primeiro estado para um segundo estado com base no sinal de controle de ar, onde o primeiro estado representa um estado de exaustão para permitir exaustão a partir do cilindro de freio a ar, e o segundo estado representa um estado de paralisação para reter a exaustão de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar.

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12/53 [030] Realizações ou aspectos não limitantes adicionais são aqui estabelecidos nas seguintes cláusulas numeradas:

[031] Cláusula 1: Um método de retenção para um cilindro de freio a ar para um trem equipado com um sistema de freio a ar e compreendendo pelo menos uma locomotiva, pelo menos um unidade de controle de extremidade principal, uma tubulação de frenagem, e pelo menos um cilindro de freio, inclui receber, com pelo menos um processador, dados de controle de trem em uma unidade de controle de extremidade principal, os dados de controle de trem associado com a entrada de controle para operar o sistema de freio a ar do trem em um segmento de trilho incluindo uma inclinação; identificar, com pelo menos um processador, pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema de freio a ar com base nos dados de controle de trem; comunicar, com pelo menos um processador, pelo menos um sinal de controle de ar a partir de unidade de controle de extremidade principal ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado, o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado compreendendo um controlador para receber um sinal de controle e uma válvula para controlar liberação de exaustão a partir o pelo menos um cilindro de freio a ar, no qual o sinal de controle de ar inclui instruções para o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado; e controlar, com pelo menos um processador, um estado de válvula do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado para ajustar a partir de primeiro estado para um segundo estado com base no sinal de controle de ar, no qual o primeiro estado representa um estado de exaustão, para permitir exaustão a partir do cilindro de freio a ar, e o segundo estado representa um estado de paralisação, para reter exaustão de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar.

[032] Cláusula 2: O método de retenção para um cilindro de freio a ar da cláusula 1, adicionalmente compreendendo: quando da identificação do pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema de freio a ar, ligar, com pelo menos um processador, o pelo menos um dispositivo de retenção de ar a uma rede a bordo de um trem compreendendo uma pluralidade nós de auto identificação, os nós de auto

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13/53 identificação acoplados a uma unidade de controle de extremidade principal; comunicar para um ou mais dos nós de auto identificação, dados de válvula a partir da unidade de controle de extremidade principal ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar, os dados de válvula compreendendo informação de destinação, no qual a informação de destinação identifica o controlador de extremidade principal; e em resposta a comunicação dos dados de válvula, receber, com pelo menos um processador, dados de válvula em uma unidade de controle de extremidade principal a partir de pelo menos um dos um ou mais nós de auto identificação, no qual os dados de válvula identificam o pelo menos um dispositivo de retenção de ar.

[033] Cláusula 3: O método de retenção para um cilindro de freio a ar das cláusulas 1-2, adicionalmente compreendendo: quando da comunicação dos dados de válvula a partir da unidade de controle de extremidade principal ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar, transmitir, com pelo menos um processador, dados de válvula a partir do pelo menos um dispositivo de retenção de ar para um segundo dispositivo de retenção de ar configurado para determinar um nó de auto identificação intermediário do um ou mais nós de auto identificação e comunicar os dados de válvula ao nó de auto identificação intermediário.

[034] Cláusula 4: O método de retenção para um cilindro de freio a ar de qualquer uma das cláusulas 1-3, adicionalmente compreendendo: quando o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado, receber, com pelo menos um processador, um sinal de controle de ar a partir de uma unidade de controle de extremidade principal, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com o acionamento do pelo menos um dispositivo de retenção de ar a partir de um estado de espera; e em resposta a receber o sinal de controle de ar, gerar, com pelo menos um processador, a duração predeterminada para comunicação ativa; e permitir a operação, com pelo menos um processador, do controlador do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado com base no sinal de controle de ar e na duração predeterminada para comunicação ativa.

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14/53 [035] Cláusula 5: O método de retenção para um cilindro de freio a ar de qualquer uma das cláusulas 1-4, adicionalmente compreendendo: gerar, com pelo menos um processador, uma associação lógica de um ou mais vagões ferroviários com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar; processar, com pelo menos um processador, a entrada de controle para operar o pelo menos um dispositivo de retenção de ar na associação lógica; ajustar, com pelo menos um processador, um estado em uma unidade de controle de extremidade principal associada com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base na entrada de controle; e gerar uma saída, com pelo menos um processador, de uma representação da associação lógica do pelo menos um dispositivo de retenção de ar e status.

[036] Cláusula 6: O método de retenção para um cilindro de freio a ar de qualquer uma das cláusulas 1-5, adicionalmente compreendendo: quando da determinação do pelo menos um dispositivo de retenção de ar para controlar o fluxo de ar no interior de o sistema de freio a ar para prevenir as liberação de pressão de ar com base nos dados de controle de trem, adicionalmente compreende: determinar, com pelo menos um processador, um ou mais vagões ferroviários associados com um evento de frenagem, no qual o um ou mais vagões ferroviários são associados com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar para prevenir uma condição de descarrilamento sobre a inclinação.

[037] Cláusula 7: O método de retenção para um cilindro de freio a ar de qualquer uma das cláusulas 1-6, adicionalmente compreendendo dados de controle de trem que incluem a predição de força de freio a partir do sistema de controle de trem associado com pelo menos um segmento de trilho vindouro com base em condições externas e fatores de controle de trem e o método adicionalmente compreende: prever um número limiar de dispositivo de retenção de ar dos nós de auto identificação para acionar com base nos dados de controle de trem; e comunicar, com pelo menos um processador, pelo menos um sinal de controle de ar para um ou mais dispositivos retentor de ar com base na predição de força de freio.

[038] Cláusula 8: O método de retenção para um cilindro de freio a

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15/53 ar de qualquer uma das cláusulas 1-7, adicionalmente compreendendo: controlar automaticamente o pelo menos um dispositivo de retenção de ar quando da aproximação de uma inclinação com base em dados de controle de trem.

[039] Cláusula 9: O método de retenção para um cilindro de freio a ar de qualquer uma das cláusulas 1-8, adicionalmente compreendendo: comunicar, com pelo menos um processador, um sinal de repouso a partir da unidade de extremidade principal para pelo menos um dispositivo de retenção de ar, o sinal de repouso acionando um estado de espera do controlador da pelo menos uma válvula de retenção; e acionar, com pelo menos um processador, o pelo menos um válvula de retenção para receber sinais de controle com base no alcance de um valor limiar de pressão de freio.

[040] Cláusula 10: O método de retenção para um cilindro de freio a ar de qualquer uma das cláusulas 1-9, adicionalmente compreendendo: controlar o pelo menos um dispositivo de retenção de ar para ajustar a partir do primeiro estado para o segundo estado com base em pressão de ar para mover pneumaticamente o pelo menos um dispositivo de retenção de ar a partir do estado de liberação para o estado de paralisação.

[041] Cláusula 11: Um sistema de retenção de freio a ar para um trem equipado com um sistema de freio a ar e compreendendo pelo menos uma locomotiva, a tubulação de frenagem acoplado a pelo menos um vagão ferroviário, pelo menos um cilindro de freio a ar, e um tubo de exaustão a partir do cilindro de freio a ar, o sistema incluindo uma unidade de controle de extremidade principal programada ou configurada para receber dados de controle de trem associados com a entrada de controle para operar o sistema de freio a ar de um trem em um segmento de trilho incluindo uma inclinação; identificar pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base nos dados de controle de trem; e comunicar pelo menos um sinal de controle de ar ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado; e o sistema adicionalmente incluindo o pelo menos um dispositivo de retenção de ar, compreendendo uma porção de válvula pneumaticamente ajustável acoplada ao tubo de exaustão do cilindro de freio a ar para

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16/53 controlar liberação da exaustão a partir do pelo menos um cilindro de freio a ar; e um controlador compreendendo pelo menos um processador, o controlador programado ou configurado para receber um sinal de controle de ar incluindo instruções para ajustar um estado do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado; e controlar um estado de válvula da porção de válvula pneumaticamente ajustável para ajustar a partir de primeiro estado para o segundo estado com base no sinal de controle de ar, no qual o primeiro estado representa um estado de exaustão para permitir exaustão a partir do cilindro de freio a ar, e o segundo estado representa um estado de paralisação para reter a exaustão de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar.

[042] Cláusula 12: O sistema de computação da cláusula 11, no qual o trem adicionalmente compreende uma rede a bordo de um trem, o controlador do pelo menos um dispositivo de retenção de ar é adicionalmente programado e configurado para: ligar o pelo menos um dispositivo de retenção de ar to a rede a bordo de um trem compreendendo uma pluralidade de nós de auto identificação, os nós de auto identificação acoplados a uma unidade de controle de extremidade principal; no qual, a unidade de controle de extremidade principal é programada ou configurada para: comunicar dados de válvula a partir da unidade de controle de extremidade principal ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar, os dados de válvula compreendendo informação de destinação, nos quais a informação de destinação identifica o controlador de extremidade principal; e em resposta a comunicar os dados de válvula, receber dados de válvula em uma unidade de controle de extremidade principal a partir de pelo menos um ou mais nós de auto identificação, no qual os dados de válvula identificam o pelo menos um dispositivo de retenção de ar.

[043] Cláusula 13: O sistema de computação das cláusulas 11-12, no qual a unidade de controle de extremidade principal é acoplada a uma rede a bordo de um trem, a unidade de controle de extremidade principal quando da identificação do pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema de freio a ar é adicionalmente programada e configurada para: receber dados de válvula na unidade de controle de

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17/53 extremidade principal a partir de um ou mais nós de auto identificação da rede a bordo de um trem, no qual os dados de válvula identificam o pelo menos um dispositivo de retenção de ar.

[044] Cláusula 14: O sistema de computação de qualquer uma das cláusulas 11-13, no qual o pelo menos um dispositivo de retenção de ar compreende um estado de espera, o pelo menos um dispositivo de retenção de ar adicionalmente programado e configurado para: receber um sinal de controle de ar a partir de unidade de controle de extremidade principal, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com o acionamento do pelo menos um dispositivo de retenção de ar a partir do estado de espera; em resposta, receber o sinal de controle de ar: gerar, com pelo menos um processador, uma duração predeterminada para comunicação ativa; e permitir a operação do controlador do pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base no sinal de controle de ar e na duração predeterminada para comunicação ativa.

[045] Cláusula 15: O sistema de computação de qualquer uma das cláusulas 11-14, a unidade de controle de extremidade principal é adicionalmente programada e configurada para: gerar uma associação lógica de um ou mais vagões ferroviários com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar; processar uma entrada de controle para operar o pelo menos um dispositivo de retenção de ar na associação lógica; ajustar um estado na unidade de controle de extremidade principal associado com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base na entrada de controle; e gerar uma saída de uma representação da associação lógica do pelo menos um dispositivo de retenção de ar e estado.

[046] Cláusula 16: O sistema de computação de qualquer uma das cláusulas 11-15, no qual a unidade de controle de extremidade principal, quando da determinação do pelo menos um dispositivo de retenção de ar para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar, é adicionalmente programada e configurada para: determinar um ou mais vagões ferroviários associados com um evento de frenagem, no qual o um ou mais vagões ferroviários são associados com o pelo menos um dispositivo

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18/53 de retenção de ar para prevenir uma condição de descarrilamento sobre a inclinação [047] Cláusula 17: O sistema de computação de qualquer uma das cláusulas 11-16, no qual os dados de controle de trem incluem a predição de força de freio a partir de sistema de controle de trem associado com pelo menos um segmento de trilho vindouro com base em condições externas e fatores de controle de trem, a unidade de controle de extremidade principal é adicionalmente programada e configurada para: prever a número limiar do dispositivo de retenção de ar dos nós de auto identificação para acionar com base nos dados de controle de trem; e comunicar pelo menos um sinal de controle de ar para um ou mais dispositivo de retenção de ar com base na predição de força de freio.

[048] Cláusula 18: O sistema de computação de qualquer uma das cláusulas 11-17, compreendendo controlar automaticamente o pelo menos um dispositivo de retenção de ar quando da aproximação de uma inclinação com base nos dados de controle de trem.

[049] Cláusula 19: O sistema de computação de qualquer uma das cláusulas 11-18, adicionalmente compreendendo: acionar o controlador do pelo menos um dispositivo de retenção de ar para receber sinais de controle com base no alcance de um valor limiar de pressão de freio.

[050] Cláusula 20: O sistema de computação da cláusula 11-19, no qual o dispositivo de retenção de ar é programado ou configurado para ajustar a partir do primeiro estado para o segundo estado com base em pressão de ar para mover pneumaticamente a porção de válvula pneumaticamente ajustável do pelo menos um dispositivo de retenção de ar a partir do estado de liberação para um estado de paralisação.

[051] Cláusula 21: Um produto de programa de computador para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar inclui um primeiro meio não transitório de leitura por computador incluindo instruções de programa que, quando executado por intermédio de pelo menos um processador, faz com que o pelo menos um processador receba dados de controle de trem associado; determine um dispositivo de

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19/53 retenção de ar no interior de um sistema de frenagem de vagão ferroviário para controlar a liberação de freio a ar com base nos dados de controle de trem; e comunica um sinal de controle de ar, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com o dispositivo de retenção de ar de um sistema de frenagem a ar; e inclui um segundo meio não transitório de leitura por computador incluindo instruções de programa que, quando executado por intermédio de pelo menos um processador, faz com que o pelo menos um processador controle o pelo menos um dispositivo de retenção de ar para receber um sinal de controle de ar incluindo instruções para ajustar um estado de uma porção de válvula pneumaticamente ajustável do pelo menos um dispositivo de retenção de ar; e controla um estado de válvula da porção de válvula pneumaticamente ajustável para ajustar a partir do primeiro estado para um segundo estado com base no sinal de controle de ar, no qual o primeiro estado representa um estado de exaustão para permitir exaustão a partir do cilindro de freio a ar, e o segundo estado representa a estado de paralisação para reter exaustão de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar.

Breve Descrição dos Desenhos [052] A Figura 1 é uma vista esquemática de um conjunto retentor de freio a ar para um trem;

[053] a Figura 2 é um diagrama esquemático de uma realização não limitante de um ambiente no qual os sistemas e/ou os métodos aqui descritos podem ser implementados;

[054] a Figura 3 é um diagrama de uma realização não limitante de componentes de um ou mais dispositivos das Figuras 1 e 2;

[055] a Figura 4 é uma vista esquemática de uma realização adicional de um sistema de retenção de freio a ar para um conjunto de freio a ar for um conjunto de freio a ar de acordo com os princípios da presente invenção;

[056] a Figura 5 é um diagrama de uma rede a bordo de um trem para controlar retenção de freio a ar;

[057] a Figura 6 é um fluxograma de uma realização não limitante

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20/53 de um processo para prever localizações de estacionamento com base em dados de imagens;

[058] a Figura 7 é um fluxograma de uma realização não limitante de um processo para gerar um ou mais resultados de previsão associados com um ou mais elementos em uma matriz multidimensional de uma imagem: e [059] as Figuras 8A-8B são diagramas de uma implementação de uma realização não limitante de um processo aqui revelado.

Descrição Detalhada da Realização Preferida [060] Deve ser aqui subentendido que a invenção pode assumir uma variedade de variações alternativas e de sequências de etapas, exceto onde expressamente especificado o contrário. Também deve ser aqui subentendido que os dispositivos e processos específicos ilustrados nos desenhos anexos e, descritos na seguinte especificação, são simplesmente realizações exemplares da invenção.

[061] O sistema de controle e o método de controle implementado por intermédio de computador e aqui reivindicado podem ser implementados em uma variedade de sistemas e redes veiculares; todavia, os sistemas e os métodos aqui descritos são particularmente úteis em conexão com um sistema e uma rede ferroviária. Os sistemas e os métodos aqui descritos são úteis em conexão com e/ou pelo menos parcialmente implementados sobre um ou mais vagões de extremidade principal (por exemplo, locomotivas L ou vagões de controle que compõem um trem TR). Deveria ser aqui observado e notado que múltiplas locomotivas ou vagões de controle podem ser incluídos no trem TR para facilitar a redução do trem TR no que diz respeito a combinar com passageiros (ou outras) demanda ou requerimento. Adicionalmente, os métodos e os sistemas aqui descritos podem ser usados em conexão com trens comutadores, trens de carga, configurações de trem push-pul (trem de reboque), e/ou outros conjuntos e arranjos e sistemas de trem. Ainda adicionalmente, o trem TR pode ser separado em configurações diferentes (por exemplo, outros trens TR) e movido tanto em uma primeira direção A e/ou uma segunda direção B. Qualquer configuração ou arranjo de locomotivas, vagões de

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21/53 controle, e/ou vagões ferroviários pode ser designado como um trem e/ou uma consistência/equipamento. Ainda adicionalmente, deve ser aqui expressamente subentendido que os métodos e sistemas presentemente inventados e aqui descritos podem ser implementados sobre e/ou usados em conexão com um veículo auxiliar, tal como um veículo ferroviário auxiliar, um veículo ou uma máquina de manutenção, um veículo rodoviário (por exemplo, um caminhão, um caminhão com caçamba, um automóvel, ou outras máquinas), um veículo equipado para ser movido sobre trilhos na ferrovia, e/ou os similares.

[062] Em algumas realizações ou aspectos, os métodos e os sistemas aqui descritos são usados em conexão com as locomotivas e os vagões de controle que são posicionados em cada extremidade do trem TR, ao passo que em algumas realizações não limitantes, os métodos e os sistemas aqui descritos são usados em conexão com locomotivas que são posicionadas intermediariamente no trem TR (uma vez que essas locomotivas intermediárias eventualmente se tornam uma locomotiva controladora quando o trem TR é re-configurado). Ainda adicionalmente, o trem TR pode incluir uma locomotiva e/ou alguns ou nenhum vagão. Também, conforme aqui acima discutido, os métodos e os sistemas aqui descritos podem ser usados em conexão com qualquer tipo de veículo operando nem uma rede ferroviária.

[063] Com referência agora a Figura 1, a Figura 1 é uma vista esquemática de uma realização não limitante de um conjunto de frenagem 100 de um trem. Em algumas realizações não limitantes, o operador de um trem também tem controle sobre o conjunto de frenagem 100 através do uso de uma válvula controladora de operação 102. Através do movimento de uma alça associada com a válvula controladora 102, o operador pode ajustar a quantidade/intensidade de frenagem a ser aplicada no conjunto de freio a ar 100. Quanto mais alta a força for selecionada, mais rápido o conjunto der frenagem 100 tentará desacelerar e parar o trem TR. Alternativamente, e conforme será discutido em maiores detalhes daqui por diante, o conjunto de freio a ar 100 para cada um dos vagões ferroviários também pode ser controlado por intermédio do operador

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22/53 a partir do controlador a bordo 112 que transmite sinais de dados por uma linha de trem 118 (ou cabo estendendo entre a locomotiva e os vagões ferroviários), a qual pode ser referida a como um conjunto de freio a ar pneumático eletronicamente controlado (Electronically-controlled Pneumatic (ECP) airbrake arrangement).

[064] Com o objetivo de proporcionar o ar apropriadamente comprimido para o sistema, e em certas aplicações de freio a ar convencional, o conjunto de freio a ar 100 também inclui um compressor 104 para proporcionar ar comprimido para um reservatório principal 106, o qual se encontra em comunicação com a válvula controladora 102. Adicionalmente, um reservatório equalizador 108 também se encontra em Comunicação com a válvula controladora 102. Tanto através do reservatório principal 106 ou reservatório equalizador 108, ar comprimido é alimentado através da válvula controladora 102 a uma tubulação de frenagem 110 que estende ao longo e é associado com cada um dos vagões ferroviários. Cada um dos vagões ferroviários inclui um arranjo que permite um reservatório auxiliar 124 ser carregado com ar via uma válvula controladora AB 130, assim como um conjunto ou uma unidade, tal como um cilindro de freio 128, o qual se encontra em comunicação com a válvula 130. O cilindro de freio 128 é operável para impulsionar um mecanismo de pastilha de freio 132, passando pressão através de um raio de freio 134 contra uma superfície da roda 136.

[065] Quando em operação, a tubulação de frenagem 110 é continuamente carregado para manter uma pressão específica, por exemplo, 90 psi, e cada um dos reservatórios auxiliares 124 e reservatórios de emergência 126 (os quais podem ser combinados em um volume simples, ou reservatório principal), são similarmente carregados a partir da tubulação de frenagem 110. Com o objetivo de freiar o trem TR, o operador aciona a válvula controladora 102 e remove ar a partir da tubulação de frenagem 110, desta forma reduzindo a pressão a um nível mais baixo, por exemplo, 80 psi. A válvula 130 para de carregar o reservatório auxiliar 124 e transfere ar a partir do reservatório auxiliar 124 para o cilindro de freio 128. Normalmente usando um arranjo operável a pistão, o cilindro de freio 128 impulsiona o mecanismo de pastilha de freio 132

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23/53 contra a roda 136. Para mover o trem, o operador aciona a válvula controladora 102 para posicionar pressão de ar total na tubulação de frenagem 110 para sinalizar (por exemplo, controlar) para a válvula 130 de cada um dos vagões ferroviários para liberar e/ou manter a liberação do conjunto de freio a ar 100. Quando o operador libera o freio, a tubulação de frenagem 110 é carregado por intermédio do compressor 104 da locomotiva. O aumento subsequente da pressão na tubulação de frenagem 110 faz com que a válvula 130 de cada um dos vagões ferroviários seja fechada no que diz respeito a ar a partir do reservatório auxiliar 124 e para descarregar o conteúdo do cilindro de freio 128 através da válvula 130 em um tubo de exaustão passando através de uma válvula de retenção manual 140, antes de passar um dispositivo de retenção de ar 142, liberando os freios e recarregando os reservatórios. O dispositivo de retenção de ar, em uma configuração eletro pneumática, o qual é retro-encaixado em uma ou mais das válvulas totalmente pneumáticas do conjunto de freio a ar 100 (por exemplo, a válvula de retenção manual 140), pode bloquear ou restringir a passagem de ar. Múltiplas reduções de tubulação de frenagem feitas em sucessões curtas podem fazer com que a uma pressão de reservatório auxiliar 124 seja severamente empobrecido assim reduzindo a força no cilindro de freio 128. Em alguns casos, o severo empobrecimento pode reduzir a pressão que a pastilha de freio 132 aplica, resultando em uma falha na desaceleração ou parada da roda 136.

[066] Nos sistema de freio a ar que não são ECP convencionais, o operador pode ajustar o nível da frenagem usando a válvula controladora 132, uma vez que a quantidade/intensidade de pressão removida a partir da tubulação de frenagem 110 resulta em uma pressão específica no cilindro de freio 128, algo que resulta em uma aplicação de força específica da pastilha de freio 132 contra a roda 136. Alternativamente, nos arranjos de freio a ar ECP, os comandos de freio são eletrônicos sobre a linha de trem ECP 118 para um controlador local 120 de cada um dos vagões ferroviários.

[067] Usando o conjunto de feio a ar aqui acima descrito, o trem pode ser desacelerado e/ou parado durante a operação conforme o mesmo percorre os trilhos. Adicionalmente, cada um dos vagões ferroviários é equipado com um freio de

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24/53 estacionamento manual 138 para assegurar cada um dos vagões quando estacionados ou parados e, com o objetivo de assegurar que o trem não mova ou mude de local. Ainda adicionalmente, certos vagões ferroviários podem ser equipados com um reservatório de hachura 122 para proporcionar ar a uma hachura ou porta pneumaticamente operável do vagão ferroviário.

[068] Com referência agora a Figura 2, a Figura 2 é um diagrama esquemático de uma realização não limitante de um conjunto retentor de freio a ar 200 de acordo com os princípios da presente invenção. O conjunto retentor de freio a ar 200 pode incluir uma unidade operacional pneumática, a qual é composta por uma ou mais subunidades operacionais pneumáticas, as quais são conjuntos mecânicos de válvulas pneumáticas, tubos pneumáticos, válvula eletronicamente controladas, e/ou os similares. As subunidades operacionais pneumáticas podem incluir, mas não são limitadas a, um reservatório de emergência 202, um reservatório auxiliar 204, válvulas de controle AB 206, cilindro de freio 208, válvula de retenção 210, dispositivo de retenção de ar 212, ou qualquer combinação dos mesmos. As subunidades operacionais pneumáticas são diretamente ou indiretamente conectadas por intermédio de uma ou mais conexões pneumáticas. As conexões pneumáticas podem incluir, mas não são limitadas a uma tubulação de frenagem (BP). As conexões pneumáticas podem ser parte de uma configuração pré existente do trem para o qual o sistema é instalado, incluindo componentes de frenagem adicionais tais como uma haste central 216, um portador de alavanca 218, um ajustador de folga 220, e outros sistemas adicionais do conjunto de freio a ar 200.

[069] Em algumas realizações não limitantes, conforme aqui discutido, o operador de um trem tem controle sobre o conjunto de freio do vagão ferroviário 200 para ajustar a quantidade/intensidade de frenagem a ser aplicada no arranjo de freio do vagão ferroviário 200. O cilindro de freio 208 é suspirado através do tubo de exaustão 214 levando ao dispositivo de retenção de freio a ar 212 (por exemplo, válvula de retenção pneumaticamente operada e controlador elétrico), que pode

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25/53 seletivamente controlar a liberação do cilindro de freio 208 independentemente da válvula controladora 206 e válvula de retenção 210 quando da descida de longas inclinações ou em outros casos, com o objetivo de manter a força de frenagem durante a liberação do freio, ao passo que a tubulação de frenagem e reservatórios associados está sendo recarregados para a preparação de uma aplicação de freio subsequente. O dispositivo de retenção de freio a are 212 pode incluir um portal de entrada no qual a exaustão de ar do cilindro de freio é conectado e um portal de saída via o qual a exaustão do cilindro de freio pode ser suspirado para a atmosfera, tal como através de uma conexão (por exemplo, em série), ao portal de exaustão de freio usual do sistema de frenagem, de vagão ferroviário 200. O dispositivo de retenção de freio a ar 212 pode incluir uma válvula (por exemplo, uma válvula do tipo piloto, válvula do tipo vaivém, etc.) que pode ser acionada por intermédio de pressão de ar para transitar a partir de um estado especificado (por exemplo, exaustão, liberação, acionamento, etc.), ou alternativamente variações para limitar gradualmente a exaustão para variar a taxa de fluxo do ar de exaustão do cilindro de freio a partir do portal de entrada para o portal de saída para limitar a liberação do ar de exaustão do cilindro de freio até certa pressão escolhida em um estado predeterminado dos diferentes estados de retenção de freio a ar.

[070] Com uma contínua referência a Figura 2, para liberar os freios sobre os vagões ferroviários, a pressão da tubulação de frenagem é reduzida, por exemplo, 80 psi. Quando da redução, o reservatório auxiliar 204 começa a recarregar; um processo que pode requerer um período de tempo. Em alguns casos, o período de tempo para recarregar pode incluir um período de tempo antes de o reservatório auxiliar 204 estar totalmente recarregado, quando um operador pode não ter a potência total de frenagem disponível. Quando o reservatório auxiliar 204 não está totalmente carregado, uma maior redução na tubulação de frenagem pode ser requerida com o objetivo de se conseguir e alcançar a quantidade/intensidade de esforço de frenagem desejada, conforme o sistema está começando em um ponto mais baixo de equilíbrio (pressão geral mais baixa). O dispositivo de retenção de freio a ar 212 pode ser operado para controlar a pressão do

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26/53 cilindro de freio. Por exemplo, o dispositivo de retenção de ar 212 pode ser operado para evitar a perda de pressão de frenagem. Por exemplo, o dispositivo de retenção de ar 212 pode ser acionado, antes ou durante o percur5so de uma inclinação. O dispositivo de retenção de ar pode ser acionado se uma ou mais reduções nos tubos de linha de freio se fazem necessário (por exemplo, algo previsto).

[071] Em algumas realizações não limitantes, o dispositivo de retenção de ar pode ser acionado para evitar um ponto onde a pressão do reservatório de um vagão ferroviário será severamente empobrecida. Desta maneira, o dispositivo de retenção de ar 212 pode ser acionado para evitar uma força reduzida do cilindro de freio que possa reduzir ou eliminar a força de frenagem. O dispositivo de retenção de ar 212 pode prevenir a exaustão de ar a partir do cilindro de freio do vagão ferroviário 208 a partir de sair (suspirar para a atmosfera). Por exemplo, o dispositivo de retenção de ar 212 pode prevenir o cilindro de freio a ar 208 a partir de sair conforme o trem estiver operando sobre uma inclinação (por exemplo, subindo um trilho inclinado, descendo uma inclinação, iniciando um movimento sobre uma inclinação de trilho), antes que os freios sejam recarregados. Desta maneira, o dispositivo de retenção de ar 212 pode ser usado para prevenir um trem desgovernado.

[072] Em algumas realizações não limitantes, o dispositivo de retenção de ar 212 pode operar pneumaticamente via uma entrada de ar (por exemplo, um ar piloto a partir da locomotiva). Por exemplo, para reduzir o consumo de potência, o dispositivo de retenção de ar 212 pode usar pressão mecânica para acionar. Em alguns casos, o dispositivo de retenção de ar 212 pode receber pressão de ar a partir de uma ou mais das subunidades pneumáticas para acionar pneumaticamente o dispositivo de retenção de freio a ar 212 depois de que certa pressão é alcançada (por exemplo, 20 psi) no cilindro de freio 208.

[073] Em algumas realizações não limitantes, o dispositivo de retenção de ar 212 pode mudar o estado (acionado ou em repouso) com base em uma condição predeterminada no sistema de frenagem de vagão ferroviário 200. Por exemplo,

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27/53 o dispositivo de retenção de ar 212 pode acionar quando uma pressão predeterminada é alcançada em um ou mais dos tubos de freio, reservatório de emergência 202, reservatório auxiliar 204, válvula de controle AB 206, e/ou cilindro de freio 208, ou qualquer combinação dos mesmos. Em alguns casos, quando do acionamento, o dispositivo de retenção de ar 212 pode disparar um ou mais processos de desempenho.

[074] Com referência agora a Figura 3, a Figura 3 é um diagrama de uma realização não limitante de um dispositivo de retenção de ar 300 de acordo com os princípios da invenção. Em algumas realizações não limitantes, o dispositivo de retenção de ar 300 é feito de um ou mais componentes em combinação, os quais são componentes de processamento, armazenamento, comunicação, elétricos e/ou os similares. O um ou mais componentes do dispositivo de retenção de ar 300 pode incluir, mas não é limitada a um controlador de dispositivo de retenção de ar 302, uma válvula 304, um transceptor 306, e uma bateria substituível ou uma fonte de potência 308, ou qualquer combinação dos mesmos.

[075] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de dispositivo de retenção de ar 302 é capaz de receber, armazenar, e/ou proporcionar dados de controle de ar (por exemplo, dados de válvula de retenção) associados com um sinal de controle de ar para um cilindro de freio de vagão ferroviário 208, onde os dados de controlo de ar podem incluir um ou mais de dados de retenção, dados de liberação, ou dados de acionamento. Por exemplo, o controlador de dispositivo de retenção de ar 302 pode incluir um ou mais sistemas de computação compreendendo um ou mais processadores (por exemplo, um ou mais servidores, etc.) e memória (por exemplo, volátil e/ou não volátil) para controlar a válvula 304 (por exemplo, uma válvula piloto ou uma válvula alternadora). Em algumas realizações não limitantes, o controlador de dispositivo de retenção de ar 302 é associado com a informação armazenada no controlador de bordo 112. Por exemplo, informação associando um cilindro de freio com um dispositivo de retenção de ar 300 pode ser armazenada ou usada para controlar um dispositivo de retenção de ar 300 com base na associação. Detalhes adicionais no que diz respeito a

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28/53 uma realização não limitante do controlador de dispositivo de retenção de ar 302 são aqui abaixo proporcionados no que diz respeito as Figuras 3 e 4.

[076] Em algumas realizações não limitantes, o transceptor 306 pode receber informação através do uso de uma rede sem fios (por exemplo, uma malha de rede implementada com múltiplos dispositivos de comunicação posicionados em cada um dos vagões ferroviários R, os quais enviam e recebem sinais de controle para um controlador de extremidade principal (ou um sistema de despacho central). É claro que esta comunicação sem fios pode ocorrer através de um formato celular, um formato satélite, e/ou qualquer outro tipo de transmissão eficiente de rádio dados, com a habilidade de comunicar a um controlador de extremidade principal.

[077] Em algumas realizações não limitantes, o transceptor 306 inclui communication com uma ou mais redes com fios e/ou redes sem fios. Por exemplo, o transceptor 306 pode incluir uma interface de Ethernet, uma interface ótica, uma interface coaxial, uma interface infravermelha, uma interface de radio frequência (RF), uma interface de barramento serial universal (USB), a uma interface de Wi-Fi (Zigbee), uma interface de rede celular, e/ou os similares. O transceptora 306 pode adicionalmente comunicar com uma rede celular (por exemplo, uma rede de evolução a longo prazo (LTE), uma rede de terceira geração (3G), uma rede de quarta geração (4G), uma rede de divisão de código de acesso múltiplo (CDMA), etc., uma rede fixa e móvel pública (PLMN), uma rede de área local (LAN), uma rede de área ampla (WAN), uma rede de área metropolitana (MAN), uma rede telefônica (por exemplo, uma rede de telefone comutada pública (PSTN)), uma rede privada, e uma rede ad hoc, uma intranet, a Internet, uma rede com base fibra ótica, uma rede de computação nas nuvens, e/ou os similares, e/ou uma combinação desses e de outros tipos de redes.

[078] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de dispositivo de retenção de ar 302, a válvula 304, e o transceptor 306 são eletricamente acoplados e operados a partir de uma potência DC (por exemplo, uma bateria 308) de qualquer maneira que seja conveniente. Uma alimentação de potência substituível

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29/53 separada proporcionada com o dispositivo de retenção de ar 300 pode ser proporcionada para permitir uma fácil substituição de bateria caso isto se torne algo necessário.

[079] Em algumas realizações não limitantes, á válvula 304 pode contar com a pressão de ar e/ou potência elétrica. Por exemplo, o acionamento pode ser conseguido por intermédio de u7m ou de ambos os modos de bateria sem fios ou pneumático. Qualquer um ou ambos os modos seria iniciado por intermédio do engenheiro na locomotiva. Em algumas realizações não limitantes, a válvula 304 pode contar com pressão de ar para acionar entre os estados. Em algumas realizações não limitantes, a válvula 304 pode usar um comutador de pressão mecânica para acionar pneumaticamente os componentes elétricos do dispositivo de retenção de ar 300 (por exemplo, o controlador de dispositivo de retenção de ar 302, a válvula 304, o transceptor 306, e qualquer combinação dos mesmos). Em alguns casos, a válvula 304 usaria pressão de ar para operar (por exemplo, acionar) a válvula pneumaticamente entre os estados (por exemplo, aberto, fechado, acionado, em repouso, e/ou os similares.).

[080] Com referência agora a Figura 4, a Figura 4 é um diagrama dos componentes exemplares de um dispositivo 400. O dispositivo 400 pode corresponder a um ou mais dispositivos de conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100 ou um dispositivo de retenção de freio a ar 300 Por exemplo, o dispositivo 400 pode corresponder a um controlador de bordo 112 (por exemplo, um controlador de extremidade principal e/ou os componentes do mesmo), um sistema de controle de trem, e/ou um ou mais dispositivos retentores de freio a ar (por exemplo, um ou mais componentes de um dispositivo de freio a ar e/ou sistema), ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas realizações não limitantes, um ou mais dispositivos de conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100, controlador de freio de extremidade principal 112, e/ou um ou mais dispositivos (por exemplo, um ou mais dispositivos de um sistema de dispositivo de retenção de ar 142) pode incluir pelo menos um dispositivo 400 e/ou pelo menos um componente do dispositivo 400. Conforme é aqui mostrado na Figura 4, o dispositivo 400 pode incluir um barramento 402, um processador 404, memória 406, componente de armazenamento 408,

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30/53 componente de entrada 410, componente de saída 412, e interface de comunicação 414.

[081] O barramento 402 pode incluir um componente que permite a Comunicação entre os componentes do dispositivo 400. Em algumas realizações não limitantes, o processador 404 pode ser implementado em hardware, firmware, ou em uma combinação de hardware e de software. Por exemplo, o processador 404 pode incluir um processador (por exemplo, uma unidade de processamento central (CPU), uma unidade de processamento de gráficos (GPU), uma unidade de processamento acelerado (APU), etc.), um micro processador, um processador de sinal digital (DSP), e/ou qualquer componente de processamento (por exemplo, uma disposição de elementos de portais programável em campo (FPGA), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), etc.), que podem ser programados para desempenhar uma função. A memória 406 pode incluir uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória apenas para leitura (ROM), e/ou outro tipo de dispositivo de armazenagem dinâmico ou estático (por exemplo, memória relâmpago, memória magnética, memória ótica, etc.), que armazena informação e/ou instruções para o uso por intermédio do processador 404.

[082] O componente de armazenamento 408 pode armazenar informação e/ou software relacionado à operação e ao uso do dispositivo 400. Por exemplo, o componente de armazenamento 408 pode incluir um disco rígido (por exemplo, um disco magnético, um disco ótico, um disco magneto ótico, um disco de estado sólido, etc.), um disco compacto (CD), um disco versátil digital (DVD), um disquete, um cartucho, uma fita magnética e/ou qualquer outro tipo de meio de leitura por computador, em conjunto com o seu operador correspondente.

[083] O componente de entrada 410 pode incluir um componente que permite ao dispositivo 400 receber informação, tal como via uma entrada de usuário (por exemplo, um exibidor de toque de tela, um teclado, um teclado, um mouse, um botão, um comutador, um microfone, etc.). Adicionalmente, ou alternativamente, o componente de entrada 410 pode incluir um sensor para identificar informação (por exemplo, um componente de um sistema de posicionamento global (GPS), um acelerômetro, um

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31/53 giroscópio, um acionador, etc.). O componente de saída 412 pode incluir um componente que proporciona a saída de informação a partir do dispositivo 400 (por exemplo, um exibidor, um autofalante, um ou mais diodos emissores de luz (LEDs), etc.).

[084] A interface de comunicação 414 pode incluir um componente similar a um transceptor (por exemplo, o transceptor 306) que permite ao dispositivo 400 se comunicar com outros dispositivos, tal como via uma conexão com fios, uma conexão sem fios, ou uma combinação de conexões com fios e sem fios. A interface de comunicação 414 pode permitir ao dispositivo 400 receber informação a partir de outro dispositivo e/ou proporcionar informação a outro dispositivo.

[085] O dispositivo 400 pode desempenhar um ou mais dos processos aqui descritos. O dispositivo 400 pode desempenhar esses processos com base no processador 400 executando instruções de software armazenadas por intermédio de um meio de leitura por computador, tal como uma memória 406 e/ou o componente de armazenamento 408. Um meio de leitura por computador (por exemplo, um meio não transitório de leitura por computador) é aqui definido como um dispositivo de memória não transitório. Um dispositivo de memória inclui espaço de memória localizado no lado de dentro de um simples dispositivo de armazenamento físico ou espaço de memória espalhado e distribuído por múltiplos dispositivos físicos de armazenamento.

[086] As instruções de software podem ser lidas na memória 406 e/ou no componente de armazenamento 408 a partir de outro meio de leitura por computador ou a partir de outro dispositivo via uma interface de comunicação 414. Quando executado, as instruções de software armazenadas na memória 406 e/ou no componente de armazenamento 408 podem fazer com que o processador 404 desempenhe um ou mais dos processos aqui descritos. Adicionalmente, ou alternativamente, o circuito com fios pode ser usado no lugar do ou em combinação com as instruções de software para desempenhar um ou mais dos processos aqui descritos. Assim sendo as realizações aqui descritas não são limitadas a qualquer combinação específica ou circuito com fios e software.

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32/53 [087] O número e o arranjo de componentes mostrados na Figura são proporcionados como um exemplo. Em algumas realizações não limitantes, o dispositivo 400 pode incluir componentes adicionais, menos componentes, componentes diferentes, ou componentes diferentemente arranjados daqueles mostrados na Figura 4. Adicionalmente, ou alternativamente, um conjunto de componentes (por exemplo, um ou mais componentes) do dispositivo 400 pode desempenhar uma ou mais funções descritas como sendo desempenhado por outro conjunto de componentes do dispositivo 400.

[088] Com referência agora a Figura 5, a Figura 5 é um diagrama de um sistema de trem 500 que pode incluir um controlador de extremidade principal 502 para estabelecer uma rede a bordo de um trem para controlar a retenção de freio a ar conforme é mostrado por intermédio do número de referência 530. Em alguma s realizações não limitantes, o dispositivo de retenção de freio a ar 504 para cada um dos vagões ferroviários também pode ser controlado por intermédio do operador a partir do controlador de extremidade principal 502 que transmite sinais de dados através de uma rede a bordo de um trem (ou uma malha de rede sem fios), a qual pode estender a rede a bordo de um trem por todo o trem. Com base na natureza e no conteúdo do alarme, o operador pode manualmente controlar o trem TR para se conseguir uma situação segura ou, alternativamente, o sistema 500 pode ser configurado, adaptado, ou programado para automaticamente implementar ou por em prática tal controle através de um sistema de controle 552.

[089] Em algumas realizações não limitantes e com o objetivo de obter dados e informação apropriados a partir de localizações remotas, o sistema 500 (tanto local no que diz respeito ao vagão ferroviário R ou local sobre o trem TR), (por exemplo, como parte de um sistema de controle (tal como o controlador de extremidade principal 502) ou dispositivo de retenção de freio a ar 504), pode incluir um nó de comunicação (por exemplo, o nó de comunicação no trem 506 ou um nó de auto identificação do dispositivo de retenção de ar 504). O nó de comunicação 506 e o dispositivo de retenção de freio a ar 504 podem receber dados de controle de trem, tal

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33/53 como dados de freio a ar e/ou alguns outros dados de trem ou de trilho, desta forma assegurando que os dados mais exatos e precisos sejam disponíveis para o controlador de extremidade principal 502 para determinar a retenção de freio a ar. O nó de comunicação 506 pode incluir um transceptor (por exemplo, um dispositivo capaz de receber e/ou transmitir sinais sem fios) e/ou capaz de receber com fios (por exemplo, linha de trem TL e/ou sinais com base nos trilhos). O nó de comunicação 506 pode obter os dados a partir de uma variedade de fontes (por exemplo, um sistema de despacho central, uma unidade à beira do caminho, um sistema de detecção com base á beira do caminho, um banco de dados off-board, e os similares) [090] Em algumas realizações não limitantes, a informação a partir do nó de comunicação 506 e/ou outros dados de trem podem ser usados para fazer determinações no que diz respeito ao uso do dispositivo de retenção de freio a ar 504 dos específicos vagões ferroviários R. Isto proporciona um approach de gerenciamento a ser usado como o retentor de freio a ar do cilindro dos vagões ferroviários R. Adicionalmente, decidir entre os sistemas de frenagem de diferentes vagões também pode ser parte do processo de tomada de decisão com base na inclinação do trilho T.

[091] Em algumas realizações não limitantes, o dispositivo de retenção de ar 504 pode ser ajustado para prevenir que o ar seja suspirado a partir do cilindro de freio do vagão ferroviário (por exemplo, o cilindro de freio 128, conforme é aqui mostrado na Figura 1), permitindo com que um vagão ferroviário retenha força de frenagem mesmo quando a tubulação de frenagem aumenta. Com o objetivo de recuperar freio para um trem ou uma inclinação, um ou mais dispositivos retentores de ar 504 devem ser ajustados para manter o trem conforme os freios são liberados, mas não tanto de tal maneira a prevenir que o trem seja capaz de mover sob a potência da locomotiva. Depois que o trem tenha saído da inclinação, todos os dispositivos retentores de ar 504 são restaurados para a posição de exaustão e as operações normais vêm logo a seguir.

[092] Em algumas realizações não limitantes, o processo de recuperação um trem sobre uma inclinação consome muito tempo e causa interrupções

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34/53 nos movimentos do trem com efeitos de ondulação por toda a rede ferroviária. Por exemplo, o dispositivo de retenção de ar 504 pode ser operado (por exemplo, ajustado ou liberado), de tal maneira que os membros da tripulação não tenham que percorrer todo o trem para manualmente operar outras válvulas manuais. Isto também seria uma questão chave e vital para qualquer ferrovia com intenção de se tornar uma ferrovia com uma tripulação de só um indivíduo.

[093] Em algumas realizações não limitantes, o dispositivo de retenção de ar 504 (por exemplo, uma válvula de retenção eletro pneumática que pode ser controlada a partir da cabine da locomotiva) seria instalado sobre vagões de carga em série com as válvulas retentoras manuais existentes e permitiriam manter e liberar a pressão de ar do cilindro de freio (BCP) remotamente.

[094] Em algumas realizações não limitantes, o dispositivo de retenção de ar 504 pode incluir um tipo de válvula (por exemplo, piloto, alternadora, etc.), que pode contar com a pressão de ar ao invés de potência elétrica para o movimento da válvula. Desta forma, mo requerimento de potência elétrica é mínimo como pneumáticos fazendo todo o trabalho. O ar piloto seria recebido a partir do cilindro de freio (por exemplo, cilindro de freio 128, conforme é aqui mostrado na Figura 1), assim sendo, assegurando que a válvula seria apenas engatada quando os freios fossem aplicados.

[095] Em algumas realizações não limitantes, o cilindro de frio (por exemplo, o cilindro de freio 128) pode receber sinais a partir de uma rede (por exemplo, rede no trem sem fios) entre a locomotiva e os veículos participantes (por exemplo, vagões ferroviários tendo nós participantes 506, controlador de extremidade principal 502, e/ou o dispositivo de retenção de ar 504). Esta rede pode contar com uma tecnologia de malha de rede de auto identificação, como nos nós 506, onde potência baixa de comunicação de par para par é estabelecida. Em algumas realizações não limitantes, os vagões ferroviários que são equipados com nós 506 podem identificar eles próprios para a rede e auxiliar em repassar dados para os membros próximos (por exemplo, os nós 506). Em algumas realizações não limitantes, o dispositivo de retenção de ar 504 pode ser controlado para

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35/53 identificar sobre a rede via algum sinal de controle/acionamento, tal como um ciclo de BPP deliberado, que apenas veículos naquele trem detectam opostamente a outros trens ao seu redor. Por exemplo, uma vez que os veículos são identificados para a extremidade principal (por exemplo, o controlador de extremidade principal 502), comandos podem ser expedidos para controlar (por exemplo, par5a ajustar, liberar, acionar, e/ou identificar, etc.), a válvula de retenção. Em algumas realizações não limitantes, uma resposta de retorno positiva seria requerida para assegurar que um vagão em particular tenha honrado o comando e retornaria o seu estado. Uma vez que o retorno tenha sido obtido que o número desejado de vagões tenha sido ajustado nos seus dispositivos retentores de ar 504, a tripulação poderia seguramente liberar os freios de trem e proceder à ladeira abaixo.

[096] Em algumas realizações não limitantes, um sistema de controle de trem positivo (PTC) pode alimentar um algoritmo de frenagem. Por exemplo, o PTC pode proporcionar guia de quantos dispositivos retentore4s de ar 504 são necessários (por exemplo, para ajustar, ativar, identificar, e/ou operar) para correntes e futuras forças de inclinação. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 pode receber informação de trilho a partir do PTC via seu banco de dados de trilhos, incluindo peso do trem e a quantidade/intensidade de força de frenagem necessária para compensar. Em algumas realizações não limitantes, durante a descida, o PTC pode continuar a proporcionar guia sobre quando os retentores podem ser liberados com base nas condições de diminuição der inclinação.

[097] Em algumas realizações não limitantes, uma das vantagens do dispositivo de retenção de ar 504 é de poder receber durante a descida de um trilho com condições de inclinação. Por exemplo, conforme a inclinação diminui a tripulação e/ou o controlador de extremidade principal 502 pode individualmente controlar cada um dos dispositivos retentores de ar 504 permitindo a liberação de apenas alguns vagões (por exemplo, um número de vagões para balancear a força de frenagem contra a inclinação em diminuição). Por exemplo, conforme a pressão de ar do trem TR é totalmente recarregada ou atinge um grau plano, a tripulação pode comandar todas as válvulas

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36/53 remanescentes para liberar. Em algumas realizações não limitantes, todo o processo de liberação pode ser alcançado sem parar. As vantagens de usar um sistema para controlar o dispositivo de retenção de ar 504 podem proporcionar uma maior eficiência e rendimento para a ferrovia em tais circunstâncias. Em algumas realizações não limitantes, as vantagens também podem aumentar a segurança da tripulação. Por exemplo, a segurança da tripulação pode aumentar por intermédio de evitar caminhar próximo ou sobre uma porção do trem para manualmente operar válvulas retentoras. Em algumas realizações não limitantes, a tripulação pode evitar terrenos desiguais e acidentados ou condições climáticas desfavoráveis e severas.

[098] Com referência agora a Figura 6, a Figura 6 é um fluxograma de uma realização não limitante de um processo 600 para a retenção de freio de ar para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar. Em algumas realizações não limitantes, uma ou mais das etapas do processo 600 podem ser desempenhadas (por exemplo, completamente, parcialmente, etc.) por intermédio do controlador de extremidade principal 502 (por exemplo, um ou mais dispositivos do controlador de extremidade principal 502). Em algumas realizações não limitantes, uma ou mais das etapas do processo 600 podem ser desempenhadas (por exemplo, completamente ou parcialmente) por intermédio de outro dispositivo ou por intermédio de um grupo de dispositivos separados a partir do ou incluindo o controlador de extremidade principal 502, tal como um conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100 (por exemplo, um ou mais dispositivos de conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100), a bordo.

[099] Conforme é aqui mostrado na Figura 6, na etapa 602, o processo 600 inclui receber dados de controle de trem em uma unidade de controle de extremidade principal, os dados de controle de trem associados com a entrada de controle para operar o sistema de freio a ar de um trem em um segmento de trilho incluindo uma inclinação (por exemplo, percorrendo sobre uma inclinação de uma ferrovia). O controlador de extremidade principal 502 pode realizar uma determinação sobre parar ou iniciar o trem com base nos dados de controle de trem. Por exemplo, o controlador de extremidade

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37/53 principal 502 recebe os dados de controle de trem preferivelmente incluindo uma pressão de ar em pelo menos um componente do conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100.

[100] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 recebe os dados de controle de trem compreendendo dados de trilhos associados com a área geográfica. O controlador de extremidade principal 502, pode receber informação a partir de um banco de dados de trilhos contendo uma variedade de dados incluindo coordenadas geográficas de um número das características laterais de trilhos que são dispostos ao longo dos trilhos ferroviários, assim como um identificador único para cada uma das características laterais dos trilhos. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 recebe os dados de controle de trem que incluem dados de mapas preferivelmente incluindo posições de sinais de esquina, comutadores, travessias em inclinação, estações, e os similares. Preferivelmente, os dados de mapa também incluem informação no que diz respeito à direção e a inclinação dos trilhos.

[101] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 recebe os dados de controle de trem que preferivelmente incluem informação associada com a pressão do reservatório principal, tubo de pressão de freio do tubo, pressão de freio do cilindro. Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 está em comunicação com o dispositivo de extremidade principal do trem (Head of Train device = HOT) e com o dispositivo de extremidade final dispositivo (End of Train device = EOT). O controlador de extremidade principal 502 pode receber dados adicionais de controle de trem a partir do the HOT e do EOT, tais como informação de localização por GPS para qualquer5 vagão ferroviário do trem.

[102] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 recebe os dados de controle de trem que preferivelmente incluem dados de rotas em rede associados com uma série de segmentos de rotas interconectados e um conjunto de regras de rotas sobre os quais o trem pode viajar/percorrer. As regras de rotas incluem restrições de velocidade para cada um dos

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38/53 segmentos de rota. Em uma realização usada com trens e com locomotivas, o banco de dados pode incluir uma rede de trilhos feita de segmentos de trilhos interconectados e localizações de estações na rede de trilhos e os segmentos de trilhos nas estações para entrar e parta sair das estações.

[103] Em alguns aspectos, os dados de controle de trem podem incluir pressão de ar sobre tempo em pelo menos um componente do conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100, vazamento de ar no conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100, taxa de vazamento no conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100, dados de previsão de parada de freio, dados de nível de ar, e os similares. Adicionalmente, os dados de frenagem, dados de trem, dados de trilhos, dados de posição, e os similares podem ser recebidos a partir de um partir de sistema de controle de trem (por exemplo, um controlador local, um controlador central, um controlador remoto, ou um banco de dados remoto). Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 está em comunicação com um sistema de controle de trem.

[104] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 pode armazenar os dados de controle de trem ou construir modelos com base em dados (por exemplo, um modelo virtual dos trilhos do trem). O controlador de extremidade principal 502 pode armazenar dados históricos acerca de um ou mais componentes de um ou mais dos vagões ferroviários R do trem TR a partir dos quais modelos podem ser gerados. Portanto, qualquer informação importante de frenagem ou de controle de trem pode ser comunicada para o trem TR para o uso quando da tomada de decisões sobre controle de trem. Ainda adicionalmente, pelo menos uma porção desta informação adicional, tal como a forma dos dados de freio a ar, condição de conjunto de freio a ar, dados de controle, dados operacionais, e os similares podem ser transmitidos ou comunicados para o controlador de extremidade principal 502, a partir de um controlador remoto, pelo menos outro controlador central, um controlador de veículo, e um controlador a bordo de uma locomotiva L, um sistema de despacho central, e os similares. Qualquer número de caminhos de comunicação e processos de transferência de dados

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39/53 são previstos no interior do contexto e ambiente da presente invenção, de tal maneira que as decisões de controle de trem apropriadas podem ser feitas.

[105] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 pode se encontrar na forma de, integrado com, ou substituído por um controlador existente. Tais sistemas frequentemente contam com vários bancos de dados e análises a bordo para proporcionar o operador com informação de controle de trem exata, assim como confirmar uma operação de trem segura. Em conformidade, o controlador de extremidade principal 502 da presente invenção pode ser integrado e/ou substituído com tal conhecido controlador a bordo.

[106] Conforme é aqui mostrado adicionalmente na Figura 6, na etapa 604, o processo 600 inclui identificar pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema de freio a ar com base nos dados de controle de trem. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 recebe uma orientação a partir controle de trem positivo (Positive Train Control = PTC) que monitora e controla os movimentos do trem TR. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 determina o controle de um ou mais controladores de retenção de ar 302 com base em informação acerca da localização dos trens (por exemplo, limites de velocidade máxima e onde é permitido viajar com segurança). Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 determina o controle de um ou mais controladores de retenção de ar 302 para colocar em prática um limite para prevenir uma movimentação insegura. Em alguns casos, o controlador de extremidade principal 502 determina o acionamento de um ou mais controladores de retenção de ar 302 para colocar em prática um limite para prevenir uma movimentação insegura. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 302 aplica informação a partir de um sistema PTC, para aplicar um algoritmo de frenagem para determinar o acionamento ou a liberação de um ou mais controladores de retenção de ar 302 para colocar em prática um limite.

[107] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 pode ser programado ou configurado para identificar um

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40/53 conjunto de um ou mais controladores de retenção 302 para controlar com base em uma revisão de velocidades, condições de trilhos, e localizações de veículos em uma velocidade e aceleração segura para um trem ou conduzir um trem a uma parada segura. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 pode ser programado ou configurado para aplicar um algoritmo de frenagem para determinar o número de controladores de retenção de ar 302 necessário para atravessar uma ferrovia em particular. Em alguns aspectos, o controlado de extremidade principal 502 aplica uma orientação com base em forças de inclinação corrente e futura via um banco de dados de trilhos, peso de trem e quantidade/intensidade de força de frenagem necessária para compensar. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 determina uma ou mais válvulas retentoras são necessárias antes ou depois de uma inclinação. Em alguns casos, o controlador de extremidade principal 502 pode determinar quando os controladores de retenção de ar 302 podem ser liberados conforme a condição da inclinação muda.

[108] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 determina que a inclinação está diminuindo (por exemplo, sendo reduzida), tanto com base em dados internos ou guias a partir de um sistema PTC. O controlador de freio de extremidade principal 502 controla a determinação no número de válvulas retentoras que poderia resultar em um número reduzido de válvulas retentoras. O presente método proporciona a vantagem de que conforme a inclinação diminui, o controlador de extremidade principal 502 pode individualmente controlar cada uma das válvulas retentoras permitindo uma liberação gradual de apenas alguns vagões para balancear a força de frenagem contra a inclinação em redução. Uma vez que o trem é totalmente recarregado ou atinge um plano, o controlador de extremidade principal 502 pode comandar todas as válvulas remanescentes para liberar. O controlador de extremidade principal 502 pode desempenhar todo o processo de liberação enquanto o trem está percorrendo uma rota. O método aumenta a eficiência por toda a ferrovia nessas circunstâncias. O controlador de freio de extremidade principal 502 desempenha a

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41/53 operação, portanto, o método também aumentaria a segurança para a tripulação por intermédio da eliminação do ajuste/liberação manual das válvulas retentoras, incluindo a eliminação de caminhar fisicamente uma porção do trem para manualmente ajustar/liberar as válvulas retentoras sobre terreno desigual e acidentado ou em condições climáticas adversas.

[109] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 determina um número desejado de vagões ferroviários associados com um evento de frenagem, no qual o número desejado de vagões ferroviários é associado com um número de dispositivos retentores de ar 302 (por exemplo, válvulas retentoras) para prevenir uma condição de descarrilamento sobre uma inclinação.

[110] Conforme é adicionalmente mostrado na Figura 6, uma 606, do processo 600 inclui comunicar pelo menos um sinal de controle de ar a partir de unidade de controle de extremidade principal para o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado, o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado compreendendo um controlador para receber um sinal de controle e uma válvula para controlar liberação de exaustão a partir o pelo menos um cilindro de freio a ar, no qual o sinal de controle de ar inclui instruções para pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 comunicar com um controlador de retenção de ar 302 com base em um sinal de controle de ar, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com um cilindro de freio a ar 128 de um conjunto de frenagem.

[111] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de freio de extremidade principal 502 comunica com controladores de retenção de ar 302 com base em sinais de uma rede sem fios a bordo de um trem entre a locomotiva e os vagões ferroviários participantes. Por exemplo, o controlador de freio de extremidade principal 502 comunica com um ou mais sistemas de frenagem de vagão ferroviários que inclui um ou mais dispositivos retentores de ar 212 associados com um ou mais dispositivos de comunicação 414 parta transmitir e receber sinal de controle de ar a partir do controlador

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42/53 de extremidade principal. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 comunica sem fios com um ou mais dispositivos retentores de ar 212 que incluem uma ou mais válvulas retentoras para um vagão ferroviário (por exemplo, uma válvula piloto pneumaticamente acionada), um ou mais controladores de retenção de ar 302 (por exemplo, processador e memória simples de controle), e um ou mais dispositivos de comunicação 414 (por exemplo, antena).

[112] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 comunica com um controlador de retenção de ar 302 com base em um sinal de controle de ar para os dados de retenção. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 comunica dados de retenção com base em informação de retenção associada com uma ação para ajustar a válvula de retenção a partir de um estado de liberação para um estado de paralisação para prevenir o fluxo de ar entre o reservatório principal 106 e o cilindro de frenagem a ar 128.

[113] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 comunica dados de liberação, a informação de liberação associada com uma ação para ajustar a válvula de retenção a partir de estado de paralisação para um estado de liberação para permitir o fluxo de ar entre o reservatório e o cilindro de frenagem a ar. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 comunica dados de acionamento associados com informação para acionamento de uma válvula de retenção a partir de um estado de espera e dispara um acionamento de valor de tempo para indicar um estado ativo.

[114] Em algumas realizações não limitantes, controlador de extremidade principal 502 pode comunicar um sinal de controle de potência para um ou mais controladores de retenção de ar. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 pode comunicar um sinal de controle de ar para proporcionar um estado de espera para gerenciar o consumo de potência da menos uma válvula de retenção. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 transmite um sinal de estado de espera para induzir um dispositivo de retenção de freio a ar 504 para se posicionar em um estado de

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43/53 repouso. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 pode comunicar dados de acionamento, os dados de acionamento associados com uma ação para acionar uma válvula de retenção a partir de um estado de espera e disparar um acionamento de valor de tempo para indicar um estado ativo. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 transmite um sinal de controle de ar para acionar a pelo menos uma válvula de retenção para receber sinais de controle com base no alcance de um valor limiar de pressão de freio.

[115] Em algumas realizações não limitantes, controlador de extremidade principal 502 pode receber uma orientação a partir do controle positivo de trem (PTC), o controlador de extremidade principal 502 pode então comunicar dados de válvula de retenção para um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 com base em uma predição de força de freio. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 recebe a predição de força de freio a partir do sistema de controle de trem associado com pelo menos uma área vindoura (por exemplo, uma área geográfica de um trilho) com base em condições externas e fatores de controle de trem. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 comunica um sinal de controle de ar com base no desempenho de etapas adicionais. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 comunica em resposta ao recebimento, informação com base na determinação se uma inclinação realmente existe e prevê um número de nós de válvulas retentoras que deveriam ser ativados com base em uma análise estatística dos referidos dados coletados. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 comunica uma mensagem de controle para um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 para limitar ou prevenir a movimentação insegura do trem. Em alguns casos, o controlador de extremidade principal 502 comunica para acionar ou para liberar um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 simultaneamente para colocar em prática um limite para prevenir uma movimentação insegura. Em alguns aspectos, controlador de extremidade principal 502 aplica informação a partir de um sistema PTC enquanto comunica com base em um algoritmo de frenagem para determinar um ou mais dispositivos retentores de freio

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44/53 a ar 504 para colocar em prática um limite.

[116] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 automaticamente comunica um sinal de controle de ar para uma válvula de retenção quando da aproximação de uma inclinação com base em dados de controle de trem.

[117] Conforme é aqui adicionalmente mostrado na Figura 6, na etapa 608, o processo 600 inclui controlar um estado de válvula do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado para ajustar a partir de um primeiro estado para um segundo estado com base em um sinal de controle de ar, no qual o primeiro estado representa um estado de exaustão, para permitir exaustão a partir do cilindro de freio a ar, e o segundo estado representa um estado de paralisação, para reter a exaustão de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 controla a válvula de retenção para ajustar a partir do primeiro estado para um segundo estado com base no sinal de controle de ar para controlar o fluxo de ar entre o reservatório principal 106 e o conjunto de frenagem a ar. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 controla o dispositivo de retenção de freio a ar 504 para receber pressão de ar para mover a válvula de retenção a partir de um estado de liberação para um estado de paralisação. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 pode comunicar um sinal eletrônico para acionar o dispositivo de retenção de ar 212 para ser acionado para receber pressão pneumática capaz de configurar uma válvula de retenção.

[118] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 pode receber uma orientação a partir de controle de trem positivo (PTC) que monitora e controlam os movimentos do trem TR, o controlador de extremidade principal 502 controla uma válvula de retenção de um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 com base na predição de força de freio. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 receber uma predição de força de freio a partir de sistema de controle de trem associado com pelo menos uma área vindoura (por

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45/53 exemplo, área geográfica dos trilhos) com base em condições externas e fatores de controle de trem.

[119] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 controla um sinal de controle de ar com base no desempenho de etapas adicionais. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 controla, em resposta ao recebimento, a informação com base na determinação se uma real inclinação existe e prevê um número de nós de válvulas retentoras que deveria ser acionado com base em uma análise estatística dos referidos dados coletados. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 controla com uma mensagem enviada para um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 para limitar ou prevenir um movimento inseguro do trem. Em alguns casos, o controlador de extremidade principal 502 comunica para acionar ou para liberar um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 simultaneamente para colocar em prática um limite para prevenir uma movimentação insegura. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 aplica informação a partir de um sistema PTC enquanto comunica com base em um algoritmo de frenagem para determinar um ou mais dispositivo de retenção de freio a ar 504 para colocar em prática um limite.

[120] Com referência agora a Figura 7, a Figura 7 é um fluxograma de uma realização não limitante de um processo 700 for retenção de freio a ar para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar. Em algumas realizações não limitantes, uma ou mais das etapas do processo 700 podem ser desempenhadas (por exemplo, completamente, parcialmente, etc.) por intermédio do controlador de extremidade principal 502 (por exemplo, um ou mais dispositivos do controlador de extremidade principal 502). Em algumas realizações não limitantes, uma ou mais das etapas do processo 700 podem ser desempenhadas (por exemplo, completamente, parcialmente, etc.) por intermédio de outro dispositivo ou de um grupo de dispositivos separados a partir do ou incluindo o controlador de extremidade principal 502, tal como o conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100 (por exemplo, um ou mais dispositivos do

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46/53 conjunto de freio a ar de vagão ferroviário 100), retenção de freio a ar dispositivo 504 (por exemplo, um ou mais dispositivos do dispositivo de retenção de freio a ar 504), ou nó de auto identificação 515 de uma rede sem fios a bordo de um trem.

[121] Conforme é aqui mostrado na Figura 7, na etapa 702, o processo 700 inclui ligar uma rede a bordo de um trem compreendendo uma pluralidade nós de auto identificação, os nós de auto identificação associados com um ou mais controladores de retenção de ar de um conjunto de freio. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 pode sinalizar um nó de auto identificação em uma rede sem fios a bordo de um trem entre a locomotiva e os veículos participantes. Em alguns aspectos, uma rede a bordo de um trem aplica uma tecnologia de malha de rede de auto identificação para estabelecer uma comunicação de baixa potência de par para par.

[122] Em algumas realizações não limitantes, controlador de extremidade principal 502 forma uma ligação entre um ou mais nós de vagão ferroviário que se auto identificam. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 recebe identificadores a partir dos nós de auto identificação. O controlador de extremidade principal 502 os liga a uma rede a bordo de um trem para proporcionar dados de retransmissão para os nós próximos. Isto é usualmente feito via algum sinal de controle/acionamento, tal como um ciclo deliberado de BPP, que apenas veículos naquele trem detectam em oposição a outros trens próximos.

[123] Conforme é aqui mostrado na Figura 7, o processo 700 inclui na etapa 704, comunicar para um ou mais dos nós de auto identificação, dados de válvula a partir de unidade de controle de extremidade principal to o pelo menos um dispositivo de retenção de ar, os dados de válvula compreendendo informação de destinação, no qual a informação de destinação identifica o controlador de extremidade principal. Em algumas realizações não limitantes, processo 700 inclui comunicar dados de válvula associados com um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 entre os nós para formar um caminho a partir do controlador de extremidade principal 502, os dados compreendendo informação de auto identificação associada com o pelo menos um dispositivo de retenção

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47/53 de freio a ar 504. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 recebe dados associados com o dispositivo de retenção de freio a ar 504 a partir de uma primeira primeiro válvula de retenção através de um ou mais nós intermediários de auto identificação até que os dados alcancem o controlador de freio de extremidade principal 502. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 recebe um sinal transmitido através do pelo menos um do um ou mais nós intermediários auto identificação que compreende a segunda válvula de retenção.

[124] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 armazena identificações para os nós. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 armazena nós de veículos, nós de cilindro de freio, e outros nós componentes. O controlador de extremidade principal 502 pode expedir comandos para ajustar e liberar a válvula de retenção 140.

[125] Em algumas realizações não limitantes, em resposta a receber a uma resposta de retorno positivo requerida para verificar um comando completado, o controlador de extremidade principal 502 poderia assegurar que um comando é completado por intermédio de um nó. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 recebe uma atualização de estado de nó. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 processa uma ação a partir de um conjunto de ações para controlar um ajuste para uma válvula de retenção. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 ajusta um estado associado com pelo menos uma válvula de retenção com base em pelo menos uma ação associada com um estado atualizado da pelo menos uma válvula de retenção.

[126] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 recebe um retorno para determinar que o número desejado de vagões ferroviários ajustasse os seus dispositivos de controle de retenção 212 para uma liberação segura dos freios do trem para proceder descendo inclinação abaixo.

[127] Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 comunica (por exemplo, recebe ou transmite) informação de

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48/53 rotas para um ou mais nós retentores de válvula. Em algumas realizações não limitantes, o controlador de extremidade principal 502 determina uma ação adicional se os dados são endereçados a um nó de auto identificação intermediário 515. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502, se os dados são endereçados a nó de auto identificação intermediário, identifica uma destinação final para um sinal de controle de ar.

[128] Conforme é aqui mostrado na Figura 7, o processo 700 inclui na etapa 706, receber dados de válvula em uma unidade de controle de extremidade principal a partir de pelo menos um ou mais nós de auto identificação, no qual os dados de válvula identificam o pelo menos um dispositivo de retenção de ar. Em algumas realizações não limitantes, o processo 700 inclui armazenar a informação de auto identificação recebida associada com a pelo menos uma válvula de retenção que inclui informação de identificação para identificar um nó de válvula de retenção para comunicar na rede a bordo de um trem, onde a informação de identificação é associada com um conjunto de controle de retenção de uma válvula de retenção. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 armazena a informação de auto identificação associada com a pelo menos uma válvula de retenção, cilindro de freio a ar, ou vagão ferroviário que inclui informação de identificação para identificar o nó de válvula de retenção para comunicar na rede a bordo de um trem, onde a informação de identificação é associada com um conjunto de controle de retenção de uma válvula ret5entora.

[129] Em algumas realizações não limitantes, o processo 700 inclui determinar um algoritmo de rota dinâmico com base em parâmetros no trem para orientar mensagens a partir do controlador de freio de extremidade principal para um nó de válvula de retenção da malha de rede. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 comunica um sinal de controle de ar cada um dos nós de válvula de retenção no interior de um grupo de vagões ferroviários em um trem. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 determina uma ação se os dados são endereçados ao nó de válvula de retenção recipiente.

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49/53 [130] Em algumas realizações não limitantes, o processo 700 inclui o agrupamento de uma ou mais válvulas retentoras de uma rede a bordo de um trem em uma associação lógica de vagões ferroviários. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 dá a saída a uma representação do agrupamento de um ou mais válvulas retentoras e de um estado associado. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 segmenta uma ou mais válvulas retentoras em grupos com base na localização em um trem. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 segmenta uma ou mais válvulas retentoras com base na localização de um vagão ferroviário.

[131] Em algumas realizações não limitantes, os grupos de controlador de extremidade principal 502 realizam uma ação a partir do conjunto de ações para controlar um ajuste para uma válvula de retenção. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 proporciona um agrupamento com base em informação associada com um estado de pelo menos uma válvula de retenção com base em pelo menos uma ação associada com um estado.

[132] Com referência agora as Figuras 8A-8B, as Figuras 8A-8B são diagramas de uma visão global de uma realização não limitante de uma implementação 800 relativa a um processo para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar. Conforme é aqui mostrado nas Figuras 8A-8B, a implementação 800 pode incluir certos vagões ferroviários R do trem TR percorrendo uma inclinação substancialmente plana dos trilhos T que se torna uma inclinação mais inclinada, primeiro em uma inclinação em um sentido para cima e terminando em uma inclinação inclinando substancialmente em um sentido para baixo dos trilhos T. Entre outras considerações, a inclinação ou grau de inclinação dos trilhos T podem ser usadas para a tomada de decisões acerca de quantos freios devem ser controlados para manter o trem em uma inclinação ascendente. Adicionalmente, a informação a partir do controlador de extremidade principal pode ser usada para fazer determinações no que diz respeito ao uso do dispositivo de retenção de freio a are dos específicos vagões ferroviários R. isto proporciona um approach gerenciado para ser usado quando o dispositivo de retenção de

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50/53 freio a ar de um vagão ferroviário R deveria ser acionado. Ainda mais, a decisão entre os dispositivos de retenção de freio a ar de vagões diferentes também pode ser parte do processo de tomada de decisão com base na inclinação dos trilhos T [133] Conforme é aqui mostrado na Figura 8A, o controlador de extremidade principal 502 opera uma rede a bordo de um trem para controlar um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504.

[134] Conforme é aqui mostrado por intermédio do número de referência 840 na Figura 8A, o controlador de extremidade principal 502 comunica sinais para um ou mais dispositivos retentores de ar 504 para controlar a pressão de ar. Em alguns casos, o controlador de extremidade principal 502 determina acionar ou liberar um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 para colocar em prática um limite para prevenir uma movimentação insegura. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 aplica informação a partir de um sistema PTC, para aplicar um algoritmo de frenagem para determinar acionar ou liberar um ou mais controladores de retenção de ar 112 para colocar em prática um limite.

[135] Conforme é aqui mostrado por intermédio do número de referência 850 na Figura 8A, o controlador de extremidade principal 502 comunica dados de controle de trem associados com uma inclinação. Em algumas realizações não limitantes, a unidade de extremidade principal comunica sinais em resposta a recebimento de informação de inclinação com base na determinação se uma inclinação real existe, e prevê um número de nós de válvula de retenção que deveria ser acionado com base em análise estatística dos referidos dados coletados. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 comunica um sinal de controle para um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 com o objetivo de limitar ou prevenir a movimentação insegura do trem. Em alguns casos, o controlador de extremidade principal 502 comunica sinais de controle para controlar (por exemplo, acionar ou liberar) um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 só ou simultaneamente para prevenir uma movimentação insegura. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 aplica informação a partir de

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51/53 um sistema de controle de trem positivo (PTC) enquanto comunica com base em um algoritmo de frenagem para determinar um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 para colocar em prática um limite.

[136] Conforme é aqui mostrado por intermédio do número de referência 860 na Figura 8B, o controlador de extremidade principal 502 controla o dispositivo de retenção de ar 504 para ajustar a partir de um primeiro estado para um segundo estado. Em algumas realizações não limitantes, a informação de inclinação com base em inclinação de caminhão é usada quando da tomada de decisão para frenagem. Por exemplo, um ou mais dos reservatórios principais 106 podem alimentar ou liberar ar para o cilindro de freio 28 (e, assim sendo, aplicar os freios apropriadamente) com base em nos trilhos T como um fator adicional quando fazendo uma determinação exata e precisa. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502, em resposta a receber informação com base na determinação se uma inclinação realmente existe, pode determinar um número de nós de válvulas retentoras que deveria ser acionado com base em análise estatística dos referidos dados coletados. Por exemplo, o controlador de extremidade principal 502 comunica um sinal de controle para um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 para limitar ou prevenir uma movimentação insegura do trem. Em alguns casos, o controlador de extremidade principal 502 comunica um sinal de controle para acionar ou para liberar um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 simultaneamente para colocar em prática um limite para prevenir uma movimentação insegura. Em alguns aspectos, o controlador de extremidade principal 502 aplica informação a partir de um sistema PTC enquanto comunica com base em um algoritmo de frenagem para determinar um ou mais dispositivos retentores de freio a ar 504 para colocar em prática um limite.

[137] A revelação aqui acima mencionada proporciona ilustração e descrições, mas não é intencionada como sendo algo exaustivo ou algo para limitar a implementação da forma precisa revelada. Modificações e variações são possíveis no que diz respeito a aqui acima mencionada revelação ou podem ser conseguidas a partir da

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52/53 prática das implementações.

[138] Algumas implementações são aqui acima descritas em conexão com limiares. Conforme é aqui usado, um limiar pode se referir a um valor sendo maior do que o de limiar, mais do que o limiar, mais alto do que o limiar, maior do que ou igual ao limiar, menos do que o limiar, um pouco menos do limiar, mais baixo do que o limiar, menor ou igual ao do limiar, igual ao do limiar, etc.

[139] Será aparente que os sistemas e/ou os métodos aqui descritos podem ser implementados com formas diferentes de hardware, software, ou uma combinação de hardware e de software. O código real especializado de controle de hardware e de software usado para implementar estes sistemas e/ou métodos não é limitado as implementações. Assim sendo, a operação e o comportamento dos sistemas e/ou métodos são aqui descritos sem referência a códigos de software específicos, sendo aqui subentendido que software e hardware podem ser designados para implementar os sistemas e/ou os métodos com base na descrição aqui acima mencionada.

[140] Embora combinações em particular das características sejam aqui recitadas nas reivindicações e/ou reveladas na especificação, essas combinações não são intencionadas como algo limitante da revelação de possíveis implementações. Na verdade, várias dessas características podem ser combinadas de maneiras não especificamente recitadas nas reivindicações e/ou8 revelada na especificação. Embora cada uma das reivindicações dependentes aqui abaixo listadas possam diretamente depender de apenas uma reivindicação, a revelação de possíveis implementações inclui cada uma das reivindicações dependentes em combinação com todas as outras reivindicações no conjunto de reivindicações.

[141] No elemento, ato, ou instrução aqui usado deveria ser interpretado como algo crítico ou essencial a não ser que explicitamente descrito como tal. Também, conforme é aqui usado, os artigos “a”, “o”, “um” “uma” são intencionados como algo que inclui um ou mais itens, e podem ser usados de forma inter comutada com “um ou mais”. Adicionalmente, conforme é aqui usado, o termo “ajustar” é intencionado como

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53/53 algo que inclui um ou mais itens (por exemplo, itens relacionados, itens não relacionados, uma combinação de itens relacionados e não relacionados, etc.), e podem ser usados de forma inter comutada com “um ou mais”. Apenas onde um item é intencionado, o termo “um” ou linguagem semelhante é usado. Também, conforme é aqui usado, os termos “ter”, “tem”, “tendo”, e/ou os similares são intencionados para serem termos abertos. Adicionalmente, a frase “com base em/n/na” é intencionada para significar “com base, pelo menos em parte, sobre” a não ser que explicitamente declarado de outra forma.

[142] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes apenas com o propósito de ilustração com base naquilo que é correntemente considerado como sendo as realizações mais práticas e preferidas, deve ser aqui subentendido que, os detalhes sejam apenas para esse propósito e que a invenção não é limitada as realizações reveladas, mas, muito pelo contrário, é intencionada para cobrir todas as modificações e arranjos equivalentes que estejam dentro do espírito e do escopo das reivindicações apensadas. Por exemplo, deve ser aqui subentendido que a presente invenção contempla que, na extensão do possível, uma ou mais características de qualquer realização pode ser combinada com uma ou mais características de qualquer outra realização.

Claims

Reivindicações

1. Método de retenção para um cilindro de freio a ar para um trem equipado com um sistema de freio a ar e compreendendo pelo menos uma locomotiva, pelo menos uma unidade de controle de extremidade principal, uma tubulação de frenagem e pelo menos um cilindro de freio, caracterizado pelo fato que compreende:

receber, com pelo menos um processador, dados de controle de trem na unidade de controle de extremidade principal, os dados de controle de trem associados com uma entrada de controle para operar o sistema de freio a ar do trem em um segmento de trilho incluindo uma inclinação;

identificar, com pelo menos um processador, pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema de freio a ar com base nos dados de controle de trem;

comunicar, com pelo menos um processador, pelo menos um sinal de controle de ar a partir da unidade de controle de extremidade principal ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado, o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado compreendendo um controlador para receber um sinal de controle e uma válvula para controlar a liberação de exaustão a partir do pelo menos um cilindro de freio a ar, em que o sinal de controle de ar inclui instruções para o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado; e controlar, com pelo menos um processador, um estado de válvula do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado para ajustar a partir do primeiro estado para o segundo estado com base no sinal de controle de ar, em que o primeiro estado representa um estado de exaustão, para permitir o exaustão a partir do cilindro de freio a ar, e o segundo estado representa um estado de paralisação, para reter o exaustão de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar.
2. Método de retenção para um cilindro de freio a ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a etapa de identificar o pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema de freio a ar adicionalmente compreende:

ligar, com pelo menos um processador, o pelo menos um dispositivo de

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2/9 retenção de ar a uma rede a bordo de um trem compreendendo uma pluralidade de nós de auto identificação, os nós de auto identificação acoplados a uma unidade de controle de extremidade principal;

comunicar para um ou mais dos nós de auto identificação, dados de válvula a partir da unidade de controle de extremidade principal ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar, os dados de válvula compreendendo informação de destinação, em que a informação de destinação identifica o controlador de extremidade principal; e em resposta a comunicação dos dados de válvula, receber, com pelo menos um processador, dados de válvula na unidade de controle de extremidade principal a partir de pelo menos um dos um ou mais nós de auto identificação, em que os dados de válvula identificam o pelo menos um dispositivo de retenção de ar.
3. Método de retenção para um cilindro de freio a ar de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato que a etapa de comunicar dados de válvula a partir de unidade de controle de extremidade principal para o pelo menos um dispositivo de retenção de ar adicionalmente compreende:

transmitir, com pelo menos um processador, os dados de válvula a partir do pelo menos um dispositivo de retenção de ar para um segundo dispositivo de retenção de ar, o segundo dispositivo de retenção de ar, configurado para:

determinar um nó de auto identificação intermediário de um ou mais dos nós de auto identificação;

comunicar os dados de válvula para o nó de auto identificação intermediário.
4. Método de retenção para um cilindro de freio a ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado compreende um estado de espera, o método adicionalmente compreendendo:

receber, com pelo menos um processador, um sinal de controle de ar a

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3/9 partir da unidade de controle de extremidade principal, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com o acionamento do pelo menos um dispositivo de retenção de ar a partir do estado de espera;

em resposta a receber o sinal de controle de ar:

gerar, com pelo menos um processador, uma duração predeterminada para comunicação ativa; e permitir a operação, com pelo menos um processador, do controlador do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado com base no sinal de controle de ar e na duração predeterminada para comunicação ativa.
5. Método de retenção para um cilindro de freio a ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende:

gerar, com pelo menos um processador, uma associação lógica de um ou mais vagões ferroviários com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar;

processar, com pelo menos um processador, uma entrada de controle para operar o pelo menos um dispositivo de retenção de ar na associação lógica;

ajustar, com pelo menos um processador, um estado em uma unidade de controle de extremidade principal associado com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base na entrada de controle; e gerar uma saída, com pelo menos um processador, de uma representação da associação lógica do pelo menos um dispositivo de retenção de ar e do estado.
6. Método de retenção para um cilindro de freio a ar de acordo com a reivindicação 5, o qual determina o pelo menos um dispositivo de retenção de ar para controlar o fluxo de ar no interior do sistema de freio a ar para prevenir a liberação de pressão de ar com base nos dados de controle de trem, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende:

determinar, com pelo menos um processador, um ou mais vagões ferroviários associados com um evento de frenagem, em que o um ou mais vagões

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4/9 ferroviários são associados com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar para prevenir uma condição de descarrilamento sobre a inclinação.
7. Método de retenção para um cilindro de freio a ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que os dados de controle de trem incluem a predição de força de freio a partir do sistema de controle de trem associado com pelo menos um segmento de trilho vindouro com base em condições externas e fatores de controle de trem, o método adicionalmente compreendendo:

prever um número limiar do dispositivo de retenção de ar dos nós de auto identificação para acionar com base nos dados de controle de trem; e comunicar, com pelo menos um processador, pelo menos um sinal de controle de ar para um ou mais dispositivo de retenção de ar com base na predição de força de freio.
8. Método de retenção para um cilindro de freio a ar de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ser para controlar automaticamente o pelo menos um dispositivo de retenção de ar quando da aproximação de uma inclinação com base em dados de controle de trem.
9. Método de retenção para um cilindro de freio a ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende:

comunicar, com pelo menos um processador, um sinal de repouso a partir da unidade de extremidade principal para o pelo menos um dispositivo de retenção de ar, o sinal de repouso acionando um estado de espera do controlador da pelo menos uma válvula de retenção;

acionar, com pelo menos um processador, a pelo menos uma válvula de retenção para receber sinais de controle com base no alcance de um valor limiar de pressão de freio.
10. Método de retenção para um cilindro de freio a ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o controle do pelo menos um dispositivo de retenção de ar para ajustar a partir do primeiro estado para o segundo estado tem como

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5/9 base a pressão de ar para mover pneumaticamente o pelo menos um dispositivo de retenção de ar a partir do estado de liberação para um estado de paralisação.
11. Sistema de retenção de freio a ar para um trem equipado com um sistema de freio a ar e compreendendo pelo menos uma locomotiva, uma tubulação de frenagem acoplado a pelo menos um vagão ferroviário, pelo menos um cilindro de freio a ar,e um tubo de exaustão a partir do cilindro de freio a ar, o sistema caracterizado pelo fato que compreende:

uma unidade de controle de extremidade principal programada ou configurada para:

receber dados de controle de trem associados com uma entrada de controle para operar o sistema de freio a ar de um trem em um segmento de trilho incluindo uma inclinação;

identificar pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base nos dados de controle de trem; e comunicar pelo menos um sinal de controle de ar ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado;

o pelo menos um dispositivo de retenção de ar, compreendendo:

uma porção de válvula pneumaticamente ajustável acoplada ao tubo de exaustão do cilindro de freio a ar para controlar a liberação de exaustão a partir do pelo menos um cilindro de freio a ar; e um controlador compreendendo pelo menos um processador, o controlador programado ou configurado para:

receber um sinal de controle de ar incluindo instruções para ajustar um estado do pelo menos um dispositivo de retenção de ar identificado; e controlar um estado de válvula da porção de válvula pneumaticamente ajustável para ajustar a partir do primeiro estado para o segundo estado com base no sinal de controle de ar, em que o primeiro estado representa um estado de exaustão para permitir exaustão a partir do cilindro de freio a ar, e o segundo estado representa o estado

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6/9 de paralisação para reter exaustão de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar.
12. Sistema de retenção de freio a ar de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que o trem adicionalmente compreende uma rede a bordo de um trem, o controlador do pelo menos um dispositivo de retenção de ar é adicionalmente programado e configurado para:

ligar o pelo menos um dispositivo de retenção de ar a uma rede a bordo de um trem compreendendo uma pluralidade de nós de auto identificação, os nós de auto identificação acoplados a uma unidade de controle da extremidade principal;

em que a unidade de controle de extremidade principal é programada ou configurada para:

comunicar dados de válvula a partir da unidade de controle de extremidade principal ao pelo menos um dispositivo de retenção de ar, os dados de válvula compreendendo informação de destinação, em que a informação de destinação identifica o controlador de extremidade principal; e em resposta a comunicação dos dados de válvula, receber dados de válvula em uma unidade de controle de extremidade principal a partir de pelo menos um ou mais nós de auto identificação, em que os dados de válvula identifica o pelo menos um dispositivo de retenção de ar.
13. Sistema de retenção de freio a ar de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato que a unidade de controle de extremidade principal é acoplada a uma rede a bordo de um trem, a unidade de controle de extremidade principal quando identifica o pelo menos um dispositivo de retenção de ar do sistema de freio a ar é adicionalmente programada e configurada para:

receber dados de válvula em uma unidade de controle de extremidade principal a partir de um ou mais nós de auto identificação de uma rede a bordo de um trem, em que os dados de válvula identificam o pelo menos um dispositivo de retenção de ar.
14. Sistema de retenção de freio a ar de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que o pelo menos um dispositivo de retenção de ar compreende

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7/9 um estado de espera, o pelo menos um dispositivo de retenção de ar adicionalmente programado e configurado para:

receber um sinal de controle de ar a partir da unidade de controle de extremidade principal, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com o acionamento do pelo menos um dispositivo de retenção de ar a partir do estado de espera;

em resposta a receber o sinal de controle de ar:

gerar, com pelo menos um processador, a duração predeterminada para comunicação ativa; e permitir a operação do controlador do pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base no sinal de controle de ar na duração predeterminada para comunicação ativa.
15. Sistema de retenção de freio a ar de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato que a unidade de controle de extremidade principal é adicionalmente programada e configurada para:

gerar uma associação lógica de um ou mais vagões ferroviários com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar;

processar uma entrada de controle para operar o pelo menos um dispositivo de retenção de ar em na associação lógica;

ajustar um estado em uma unidade de controle de extremidade principal associado com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar com base na entrada de controle; e gerar uma saída de uma representação da associação lógica do pelo menos um dispositivo de retenção de ar e do estado.
16. Sistema de retenção de freio a ar de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que a unidade de controle de extremidade principal, quando da determinação do pelo menos um dispositivo de retenção de ar para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar, é adicionalmente programado e configurado para:

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8/9 determinar um ou mais vagões ferroviários associados com um evento de frenagem, em que o um ou mais vagões ferroviários são associados com o pelo menos um dispositivo de retenção de ar para prevenir uma condição de descarrilamento sobre a inclinação.
17. Sistema de retenção de freio a ar de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que os dados de controle de trem incluem uma predição de força de freio a partir de sistema de controle de trem associado com pelo menos um segmento de trilho vindouro com base em condições externas e fatores de controle de trem, a unidade de controle de extremidade principal é adicionalmente programada e configurada para:

prever a número limiar de dispositivo de retenção de ar dos nós de auto identificação para acionar com base nos dados de controle de trem; e comunicar pelo menos um sinal de controle de ar para um ou mais dispositivo de retenção de ar com base na predição de força de freio.
18. Sistema de retenção de freio a ar de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato que compreende controlar automaticamente o pelo menos um dispositivo de retenção de ar quando da aproximação de uma inclinação com base em dados de controle de trem.
19. Sistema de retenção de freio a ar de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende:

acionar o controlador do pelo menos um dispositivo de retenção de ar para receber sinais de controle com base no alcance de um valor limiar de pressão de freio.
20. Sistema de retenção de freio a ar de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que o dispositivo de retenção de ar é programado ou configurado para ajustar a partir do primeiro estado para o segundo estado tem como base a pressão de ar para mover pneumaticamente a porção de válvula pneumaticamente ajustável do pelo menos um dispositivo de retenção de ar a partir do estado de liberação para um

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9/9 estado de paralisação.
21. Produto de programa de computador para controlar o fluxo de ar no interior de um sistema de freio a ar, caracterizado pelo fato que compreende:

um primeiro meio não transitório de leitura por computador incluindo instruções de programa que, quando executado por intermédio de pelo menos um processador, faz com que o pelo menos um processador:

receba os dados de controle de trem associados;

determine um dispositivo de retenção de ar no interior de um sistema de frenagem de vagão ferroviário para controlar a liberação de freio a ar com base nos dados de controle de trem; e comunique um sinal de controle de ar, o sinal de controle de ar compreendendo informação associada com o dispositivo de retenção de ar de um sistema de frenagem a ar;

um segundo meio não transitório de leitura por computador incluindo instruções de programa que, quando executado por intermédio de pelo menos um processador, faz com que o pelo menos um processador controle o pelo menos um dispositivo de retenção de ar para:

receber um sinal de controle de ar incluindo as instruções para ajustar um estado da porção de válvula pneumaticamente ajustável do pelo menos um dispositivo de retenção de ar; e controlar um estado de válvula da porção de válvula pneumaticamente ajustável para ajustar a partir do primeiro estado para um segundo estado com base no sinal de controle de ar, em que o primeiro estado representa um estado de exaustão para permitir exaustão a partir do cilindro de freio a ar, e o segundo estado representa um estado de paralisação para reter o exaustão de fluxo de ar no pelo menos um cilindro de freio a ar.