BR112014023971A2 - Dispositivo de controle de trem - Google Patents
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Abstract
"DISPOSITIVO DE CONTROLE DE TREM". A presente invenção se refere um dispositivo de controle de trem. O dispositivo de controle de trens define um padrão de freio de emergência e um padrão de freio regular como padrões de velocidade máxima de acordo com a distância para um ponto de parada, e emite um comando de frenagem quando a velocidade do trem excede a velocidade máxima. Então, quando a velocidade máxima definida no padrão de freio normal desce abaixo de uma velocidade definida, a velocidade máxima do padrão de freio normal é mantida constante a uma distância predeterminada. Após isto, a velocidade máxima é reduzida gradualmente, para um ponto de parada do padrão de freio de emergência. Isso permite que um trem se aproxime de uma posição de parada fixa em uma operação automática de trem, mesmo quando a posição de parada fixa está localizada mais longe do que um ponto de parada do padrão de freio regular, e um envio desnecessário de um comando de frenagem de emergência com base no padrão de freio de emergência pode ser minimizado.
Description
CAMPO DA TÉCNICA [0001) A presente invenção se refere a um dispositivo de controle de trem que define um padrão de velocidade máxima, de acordo com uma distância a um ponto de parada, e emite um comando de frenagem, quando a velocidade de um trem excede a velocidade máxima.
TÉCNICA ANTECEDENTE [0002) Documento de Patente 1 revela um dispositivo de controle de trens que define dois tipos de padrões de freio, um padrão de freio de emergência e um padrão de freio regular, como padrões velocidade máxima de acordo com as distâncias para os pontos de parada, e define o ponto de parada do padrão de freio regular mais próximo do que o ponto de parada do padrão de freio de emergência.
DOCUMENTO DE PATENTE [0003) Documento de patente 1: Publicação de pedido de patente aberto à inspeção publica 2002-315115
PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO [0004) Supondo que o ponto de parada do padrão de freio normal e o ponto de parada do padrão de freio de emergência se encontra na mesma posição ou posições próximas umas das outras. Neste caso, se a velocidade do trem for superior à velocidade máxima do padrão de freio normal em uma faixa de velocidade baixa perto dos pontos de parada, a probabilidade de que a velocidade do trem excederá a velocidade máxima do padrão de freio de emergência se torna alta devido a um atraso da resposta na redução da velocidade do trem através da frenagem regular, e, portanto, a frenagem de emergência, na qual o freio não é liberado até que o trem pare completamente, será colocada em prática com alta frequência.
[0005) Suponhamos por outro lado que o ponto de parada do padrão freio regular seja definido mais próximo do ponto de parada do padrão de freio de emergência. Neste caso, mesmo quando a velocidade do trem for superior à velocidade máxima do padrão de freio normal, a probabilidade de que a velocidade do trem excederá a velocidade máxima do padrão de freio de emergência pode ser reduzida.
[0006) No entanto, quando uma posição de parada fixa (uma bobina terrestre PO colocada em uma posição oposta a uma bobina a bordo quando o trem está parado) em uma operação automática do trem está situada entre o ponto de parada do padrão de freio normal e ponto de parada do padrão de freio de emergência, uma vez que o ponto de parada do padrão de freio normal se aproxima mais do que da posição de parada fixa, o trem não pode realizar a aproximação da posição de parada fixa.
[0007] A presente invenção foi feita concentrando-se no problema acima, e é um objetivo da mesma proporcionar um dispositivo de controle de trem, capaz de evitar que a passagem de um trem seja exageradamente inibida enquanto suprime o envio de um comando de frenagem.
[0008] Para este fim, o dispositivo de controle de trem de acordo com a presente invenção é um dispositivo de controle de trem que define um padrão de velocidade máxima, de acordo com uma distância de um ponto de frenagem e envia ' um comando de frenagem, quando a velocidade do trem for superior à velocidade máxima, onde o padrão de velocidade máxima é alterado no meio da redução da velocidade máxima em direção ao ponto de parada.
[0009] De acordo com a invenção acima, o padrão de velocidade máxima é alterado quando o trem se aproxima do ponto de parada no padrão de velocidade máxima, e isto pode evitar que o deslocamento do trem seja inibido de modo não razoável enquanto suprime o envio de um comando de frenagem.
A figura 1 é um diagrama que ilustra a estrutura geral de um dispositivo de controle de trem de acordo com uma modalidade da presente invenção.
A figura 2 é um gráfico que ilustra um exemplo de um padrão freio regular e um padrão de freio de emergência na modalidade da presente invenção.
A figura 3 é um fluxograma que ilustra o controle de frenagem com base no padrão de freio normal e o padrão de freio de emergência na modalidade da presente invenção. A figura 4 é um fluxograma que ilustra o processamento de alteração do padrão para alterar o padrão de freio normal na modalidade da presente invenção.
I A figura 5 é um diagrama para descrever uma alteração no padrão de freio normal na modalidade da presente invenção.
A figura 6 é um gráfico que ilustra uma alteração na velocidade do trem, quando o controle de frenagem com base no padrão de freio normal na modalidade da presente invenção está desativado.
[0010] Uma modalidade da presente invenção será descrita a seguir.
[0011] A figura 1 ilustra a estrutura de um dispositivo de controle de trem 1. Um dispositivo a bordo 3 está montado sobre um trem 2. Este dispositivo a bordo 3 tem uma unidade lógica (unidade de processamento), configurada para incluir um processador para executar vários tipos de controle, tais como o controle de velocidade e o controle de frenagem do trem 2.
[0012] Note-se que o dispositivo de controle de trens 1 da modalidade é um dispositivo com uma combinação de um ATC (sistema de controle automático do trem) ou um ATP (sistema de proteção automático do trem) como um sistema de proteção e um ATO (sistema de operação automático do trem) como um dispositivo de operação de trem.
[0013] Para o dispositivo a bordo 3, um gerador de tacômetro (TG) 4 para produzir um sinal de impulsos, ' juntamente com a rotação de um eixo de trem 2, uma bobina a bordo 5 fornecida na parte inferior ou semelhante da parte da frente do trem 2 são ligadas.
[0014] As bobinas terrestres 7 são fornecidas perto de um caminho permanente (um par de carris) 6 em intervalos predeterminados ao longo da direção de funcionamento do caminho permanente 6. As bobinas terrestres 7 são, por exemplo, bobina terrestre (transponder) com sem fonte de energia do tipo indução eletromagnética para transmitir um código de posição indicativo da localização da instalação de cada bobina terrestre 7 em resposta a uma onda de alimentação da bobina a bordo 5.
[0015] A bobina a bordo 5 recebe um sinal de código de localização a partir da bobina terrestre 7 e transmite a onda de alimentação para a bobina terrestre 7, tal como mencionado acima.
[0016] A unidade lógica do dispositivo a bordo 3 tem as funções como uma unidade receptora de mensagem 31 para a interpretação de um sinal recebido na bobina de bordo 5, unidade de cálculo de velocidade 32 para calcular a velocidade do trem 2, com base na saída do sinal de impulso pelo gerador de tacômetro 4, uma unidade geradora de padrão 33 para usar a saída da unidade de recepção de mensagem 31 e a unidad·e de cálculo de velocidade 32 como entrada para ' calcular a velocidade máxima (velocidade de freio), para cada localização do trem 2, em tempo real, uma unidade de controle da velocidade 34 para comparar continuamente a velocidade máxima definida pela unidade geradora de padrão 33 e a velocidade real do trem 2 calculada pela unidade de cálculo de velocidade 32, e uma unidade de saída do comando de frenagem 35 para enviar um comando de frenagem baseada na resposta da unidade de controle da velocidade 34.
[0017] Aqui, como ilustrado na figura 2, a unidade geradora de padrão 33 gera dois tipos de padrões como os padrões velocidade máxima para cada localização do trem 2,
ou seja, um padrão de freio de emergência EB e um padrão de freio normal NB.
[0018] O padrão de freio de emergência EB é tal que, quando a velocidade real do trem é superior à velocidade máxima no padrão, um comando de frenagem é enviado ao sistema de controle do trem que inclui um dispositivo de frenagem, e uma vez que o comando de frenagem é enviado, o freio não é liberado até que o trem 2 chegue uma paragem completa.
[0019) Por outro lado, o padrão de freio normal NB é tal que, quando a velocidade real do trem é superior à velocidade máxima no padrão, urn comando de frenagem é enviado ao sistema de controle de trem que inclui um dispositivo de frenagem e, quando a velocidade real do trem cai abaixo da velocidade máxima, o freio é liberado.
[0020] Por exemplo, como ilustrado na figura 2, quando uma zona de proteção do sinal é uma seção de entrada proibida do trem, um comando para estabelecer um ponto de parada SPE para uma posição mais próxima do que o sinal por uma distância de segurança, incluindo um tampão de segurança e um comprimento do ressalto do trem, é transmitido da bobina terrestre 7 para o dispositivo a bordo 3.
[0021] Em seguida, a unidade geradora de padrão 33 do dispositivo a bordo 3 e define como o padrão de freio de emergência EB, um padrão de velocidade máxima obtido pela adição de uma taxa de redução e um tempo constante de funcionamento para uma curva de frenagem de emergência pré- definida (por exemplo, desaceleração= 4,3 km/h/s) ao longo da qual a velocidade será O km/h no ponto de parada SPE de uma velocidade limitada+ a (por exemplo, a= 10 km/h).
[0022] Por outro lado, a unidade geradora de padrão 33 define um ponto de parada SPN no padrão de freio normal NB para uma posição a uma distância predeterminada (por exemplo, 4m) mais próxima do que o ponto de parada SPE no padrão de freio de emergência EB e define como o padrão de freio normal NB, um padrão obtido pela adição de uma taxa de redução e um tempo constante de funcionamento para uma curva de frenagem normal máxima pré-definida (por exemplo, desaceleração= 3,6 km/h/s) ao longo da qual a velocidade será O ·km/h' no ponto de parada SPN de uma velocidade limitada+~ (por exemplo, ~ = 5 km/h)
[0023] Um fluxograma da figura 3 ilustra um fluxo de processamento (processamento de controle da velocidade) realizado pela unidade de controle de velocidade 34 e a unidade de saída de comando de frenagem 35. Supõe-se que esta transformação ilustrada no fluxograma da figura 3 é realizada em intervalos de tempo predeterminados.
[0024) Primeiro, na etapa SlOl, o padrão de freio de emergência EB, o padrão de freio normal NB, e ainda uma velocidade atual do trem V são lidos.
[0025) Em seguida, na etapa Sl02, determina-se a velocidade atual do trem V é superior à velocidade máxima VEB definida no padrão de freio de emergência EB. Quando a velocidade atual do trem V excede a velocidade máxima VEB, o processo prossegue para o processamento de uma frenagem de emergência na etapa Sl03.
[0026) No processamento de frenagem de emergência da etapa S103, um comando de frenagem de emergência continua a ser enviado até que a velocidade do trem V chegue a zero (até que o trem 2 parar completamente).
[0027) Por outro lado, quando a velocidade atual do trem V cai abaixo da velocidade máxima VEB, o processo segue para a etapa Sl04 para determinar se a velocidade atual do trem V é superior à velocidade máxima VNB definida no padrão de freio normal NB.
[0028) Em seguida, quando a velocidade atual do trem V for superior a velocidade máxima VNB definida no padrão de freio normal NB, o procedimento avança para a etapa SlOS para enviar um comando de frenagem normal, enquanto que quando a velocidade atual do trem V cai abaixo da velocidade máxima VNB definida no padrão de freio normal NB, o procedimento ignora a etapa S105 e não envia o comando normal de frenagem.
(0029] Como mencionado acima, a unidade geradora de padrão 33 gera um padrão básico do padrão de freio normal NB, indicativo da velocidade máxima VNB em cada localização do trem 2, com base no ponto de parada SPN, a curva de frenagem máxima normal, e semelhantes. A este respeito, a unidade geradora de padrão 33 muda um padrão de velocidade máxima VNB na frenagem normal no meio da redução da I velocidade máxima (velocidade do freio normal) para o ponto de parada SPN. Mais especificamente, a unidade geradora de padrão 33 executa o processamento para mudar ponto de parada SPN.
[0030] o processamento de mudança de padrão (processamento de mudança do ponto de parada) para o padrão de freio normal NB na unidade geradora de padrão 33 será descrito abaixo com referência a um fluxograma da figura 4.
Assume-se que o processamento ilustrado neste fluxograma da figura 4 é realizado em intervalos de tempo predeterminados.
(0031] Primeiro, na etapa S201, um padrão básico (padrão NB ilustrado na figura 2) como o padrão de freio normal NB
·- é gerado com base no ponto de parada SPN definido para a posição mais próxima da distância predeterminada do ponto de parada SPE, a curva de frenagem máxima normal, a taxa de redução, e o tempo constante de funcionamento.
[0032] Na etapa S202, é determinado se a velocidade máxima VNB atinge uma velocidade máxima VSL predeterminada (por exemplo, 5 km/h a 10 km/h) no meio de redução da Velocidade máxima VNB definida no padrão básico do padrão de freio normal NB em direção ao ponto de parada SPN de acordo com a localização atual do trem 2.
[0033] Quando a velocidade máxima VNB exceder a velocidade VSL predeterminada, o processo segue para a etapa SZ03 para definir uma velocidade máxima VNB usada para controle da velocidade de acordo com o padrão básico do padrão freio regular NB definido na etapa S201.
[0034] Por outro lado, quando a velocidade máxima VNB definida no padrão básico do padrão de freio normal NB atinge a velocidade predeterminada VSL, o processo segue para a etapa S204 para alterar o padrão da velocidade máxima VNB.
[0035] Especificamente, tal como ilustrado na figura 5, a velocidade máxima VNB é mantida na Velocidade predeterminada VSL para uma distância predeterminada Dl a partir de uma posição na qual a velocidade máxima VNB definida no padrão básico do padrão de freio normal NB atingiu a velocidade predeterminada VSL, e, depois disso, a velocidade máxima VNB é gradualmente reduzida a partir da velocidade predeterminada VSL para o ponto de parada SPE do padrão de freio de emergência EB ao longo da curva de frenagem máxima regular de modo que a velocidade máxima VNB se tornará zero no ponto de parada SPE.
[0036) Aqui, a distância predeterminada Dl pode ser definida como uma distância (por exemplo, 4m), correspondente a uma distância entre o ponto de parada SPE e o ponto de parada SPN.
[0037) Como mencionado acima, o ponto de parada do padrão de freio normal NB é alterado a partir do ponto de parada SPN, localizada mais perto do ponto de parada SPE do padrão de freio de emergência EB, para o ponto de parada SPE do padrão de freio de emergência EB uma distância predeterminada mais longe do que o ponto de parada SPN no meio da redução da velocidade máxima VNB definida no padrão básico do padrão de freio normal NB para o ponto de parada SPN.
[0038) Assim, por exemplo, quando o trem está parado em uma posição de parada de fixa em uma plataforma de uma estação, mesmo quando a bobina terrestre PO colocada em uma posição oposta à bobina de bordo 5 está entre o ponto de
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parada SPN e o ponto de parada SPE, tal como em uma situação que o trem 2 chega para uma parada de frenagem com base no padrão de freio normal NB antes que o trem 2 pare na posição de parada fixa, em que é projetado que a bobina a bordo 5 e a bobina terrestre PO se encontram em posições opostas uma a outra, a incapacidade do trem 2 de fazer a aproximação da posição de parada fixa pode ser evitada.
[0039] Em outras palavras, o ponto de parada do padrão de freio normal NB é alterado para o ponto de parada SPE a certa distância maior do que o ponto de parada SPN para mudar o ponto de parada SPN situado mais perto do que a bobina terrestre PO (posição de parada fixa) para um ponto mais longe do que a bobina terrestre PO (posição de parada fixa). Isto permite a entrada do trem 2, pouco antes do ponto de parada SPE e, portanto, permite que o trem 2 se aproxime da posição de parada fixa (na plataforma da estação)
[0040] Aqui, o ponto de parada do padrão de freio normal NB pode ser sempre definido idêntico ao ponto de parada SPE do padrão de freio de emergência EB para permitir que o trem 2 se aproxime da posição de parada fixa mais próxima do que o ponto de parada SPE. Neste caso, no entanto, a velocidade máxima VNB definida no padrão de freio normal NB tem sempre um valor próximo daquele da velocidade máxima VEB definida no padrão de freio de emergência EB.
[0041] Quando a velocidade máxima VNB definida no padrão de freio normal NB está próxima à velocidade máxima VEB definida no padrão de freio de emergência EB, se a velocidade do trem 2 excede a velocidade máxima VNB, a probabilidade de que a velocidade do trem 2 irá ultrapassar direto a velocidade máxima VEB do padrão de freio de emergência torna-se elevada em uma faixa de alta velocidade devido a um atraso na resposta de frenagem e algo semelhante e, portanto, a frenagem de emergência, em que o freio não é liberado até que o trem venha a parar por completo, está sendo colocada em uso com alta frequência.
[0042] Em contraste a isto, mesmo quando a velocidade máxima VNB e a velocidade máxima VEB se torna próxima uma da outra, se a faixa de velocidade é uma faixa de velocidade baixa em que a velocidade máxima VNB cai abaixo da velocidade predeterminada VSL como mencionado acima, a probabilidade de uma frenagem de emergência pode ser suficientemente reduzida, e o trem 2 é capaz de se aproximar da posição de parada fixa, como mencionado acima.
[0043] Note-se que o padrão de velocidade máxima VNB após o ponto de parada do padrão de freio normal NB é alterado do ponto de parada SPN para o ponto de parada SPE não está limitado à função de manter a velocidade máxima VNB na velocidade predeterminada VSL para a distância predeterminada Dl.
[0044] Por exemplo, o modelo pode ser qualquer modelo, desde que este mude a velocidade máxima VNB para o ponto de parada alterado sem aumentar pelo menos a velocidade máxima VNB do ponto de tempo, quando a velocidade máxima VNB se torna a velocidade predeterminada VSL, de modo a reduzir gradualmente a velocidade máxima VNB para o ponto de parada SPE em uma desaceleração constante a partir do momento em que o ponto de velocidade máxima VNB passa a ser a velocidade predeterminada VSL.
(0045] Além disso, a alteração do ponto de parada do padrão de freio normal NB não se limita a mudar o ponto de parada'SPE~ Por exemplo, uma posição mais próxima e trás de uma distância predeterminada do que o ponto de parada SPE, cuja posição de parada fixa nunca é colocada pode ser definida como o ponto de parada al ter ado, e o ponto de parada pode ser al ter ado para um ponto mais distante da posição de parada fixa e dentro de uma faixa para não ficar fora do ponto de parada SPE.
(0046] Um tempo de alteração do ponto de parada SPN do padrão de freio normal NB pode ser definido como o momento quando a distância até o ponto de parada antes da alteração se torna a distância predeterminada, ou momento quando a distância até o ponto de parada antes da alteração ser inferior à distância predeterminada e a velocidade máxima VNB se torna menor do que a velocidade predeterminada VSL.
Em outras palavras, o tempo de alteração do ponto de parada (padrão) do padrão de freio normal NB pode ser determinado com base, no mínimo, tanto na velocidade como na distância para o ponto de parada.
[0047] Apesar de um caso em que o ponto de parada SPE é definido com base na localização do sinal, pode ser definido com base na localização do trem precedente. Mesmo neste caso, o ponto de parada SPN do padrão de freio normal NB. pode ser modificado para uma posição mais distante ao longo do caminho para reduzir a probabilidade de se realizar uma frenagem de emergência em vão, sem impedir o deslocamento do trem 2 excessivamente.
[0048] Além disso, no sistema para alterar o ponto de parada do padrão de freio normal NB como mencionado acima, o envio do comando de frenagem normal pode ser interrompido mesmo se a velocidade V do trem 2 excede a velocidade máxima VNB definida no padrão de freio normal NB para desativar o controle de frenagem com base no padrão de freio normal NB desde que o ponto de parada do padrão de freio normal NB seja al ter ado antes e a distância para a posição de parada fixa (bobina terrestre PO) seja introduzida, ou seja, com a condição de seja definido um padrão de velocidade alvo para a posição de parada fixa em ATO.
[0049] Neste caso, por exemplo, visto que a frenagem em uma área sombreada ilustrada na figura 6 é evitada, o trem 2 pode viajar sem problemas e rapidamente para a posição de parada fixa, sem ser afetado pela mudança no (padrão) ponto de parada do padrão de freio normal NB. Além disso, considerando que o (padrão) ponto de parada do padrão de freio normal NB antes de ser alterado é definido como uma condição, a liberação indevida do controle de frenagem com base no padrão de freio normal NB pode ser evitada.
[0050] Note-se que, quando o controle de frenagem com base no padrão de freio normal NB está desativado, um aviso indicando que o controle de frenagem baseado no padrão de freio normal NB está desativado pode ser exibido em uma cabine do condutor do trem 2 e/ou em um monitor na lateral do dispositivo terrestre.
LISTAGEM DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS 1 Dispositivo de controle de trem 2 Trem 3 Dispositivo a bordo 4 Gerador do tacômetro (gerador de tacômetro TG)
Bobina a bordo
6 Modo permanente
7 Bobina terrestre
31 ... Unidade receptora de mensagem
32 ... Unidade de cálculo de velocidade
33 ... Unidade geradora de padrão
34 ... Unidade de verificação da velocidade
35 ... Unidade de envio de comando de frenagem.
Claims (9)
1. Dispositivo de controle de trem que define um padrão de velocidade máxima, de acordo com uma distância de um ponto de frenagem e envia um comando de frenagem, quando a velocidade do trem for superior à velocidade máxima, CARACTERIZADO pelo fato de que o padrão de velocidade máxima é alterado no meio da redução da velocidade máxima na direção do ponto de parada.
2. Dispositivo de controle de trem de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO peJo fato de que o tempo de alteração do padrão de velocidade máxima é determinado com base em, pelo menos, na velocidade e na distância ao ponto de parada.
3. Dispositivo de controle de trem de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o ponto de parada é alterado para um ponto a uma distância determinada mais adiante como uma mudança no padrão de velocidade máxima.
4. Dispositivo de controle de trem de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que um padrão de freio de emergência e um padrão de freio regular são definidos como padrões de velocidade máxima, o padrão de freio normal que tem um ponto de parada mais próximo do que um ponto de parada do padrão de freio de emergência e uma velocidade máxima inferior a uma velocidade máxima do padrão de freio de emergência, em que o ponto de parada no padrão de freio normal é alterado para um ponto mais distante dentro de um intervalo que não está além do ponto de parada do padrão de freio de emergência padrão de freio no meio da redução da velocidade máxima do padrão de freio normal.
5. Dispositivo de controle de trem de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o ponto de parada no padrão freio regular definido mais perto do que uma posição de parada fixa em uma operação automática de trem é alterada para um ponto mais distante do que a posição de parada fixa.
6. Dispositivo de controle de trem de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o ponto de parada no padrão de freio normal é alterado para o ponto de pa~ada.do.padrão de freio de emergência.
7. Dispositivo de controle de trem de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a velocidade máxima é mantida constante a uma distância predeterminada de um ponto de tempo, quando o ponto de parada é alterado e, depois disso, a velocidade máxima é reduzida gradualmente para o ponto de parada alterado.
8. Dispositivo de controle de trem de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o envio do comando de frenagem baseado no padrão de freio normal é interrompido, na condição de que uma distância para a posição de parada fixa ser considerada na operação automática do trem e antes do ponto de parada no padrão de freio regular ser alterado.
9. Dispositivo de controle de trem de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que um aviso é dado quando o envio do comando de frenagem é interrompido.
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