BR112018068789B1 - Sistema e método para status de comunicação remota de potência distribuída - Google Patents

Abstract

Um método implementado por computador para determinar em uma locomotiva principal em um comboio um status de comunicação de pelo menos uma locomotiva remota de uma pluralidade de locomotivas remotas do comboio e um sistema para determinar, em uma locomotiva principal em um comboio, um status de comunicação de pelo menos uma locomotiva remota do comboio.

Description

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO CAMPO DE INVENÇÃO

[0001] As modalidades ou aspectos preferidos e não limitativos estão relacionados a um sistema e método para comunicação de potência distribuída em ferrovia e, mais particularmente, a um sistema de status de comunicação remota de potência distribuída em ferrovia e a um método para determinar se um ou mais dispositivos de comunicação remota receberam e são responsivos a uma mensagem de comando a partir de um dispositivo de comunicação principal.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[0002] A comunicação entre recursos móveis, tais como locomotivas e outros carros em um comboio, é importante para assegurar a coordenação de várias funções dos recursos móveis. Funções, tais como controle de aceleração, frenagem e direção, por exemplo, são importantes para coordenar entre as locomotivas durante uma operação de comboio. Esquemas de radiofrequência podem ser utilizados para comunicação intra-trem no interior do comboio, com várias combinações de dispositivos e arranjos de comunicação, por exemplo, transmissores, receptores, transreceptores e/ou semelhantes, distribuídos entre as locomotivas remota e principal.

[0003] Durante uma operação de potência distribuída para um trem, a locomotiva principal ou de comando pode transmitir instruções ou informações de controle em uma mensagem de comando para uma ou mais locomotivas remotas ou controladas que estão localizadas na parte de trás ou atrás da locomotiva principal dentro do comboio. Após o recebimento da mensagem de comando, as locomotivas remotas podem transmitir uma mensagem de resposta à locomotiva principal, tipicamente incluindo as informações de status atuais das locomotivas remotas referentes às instruções da mensagem de comando. Se a locomotiva principal estiver convencida de que recebeu uma mensagem de resposta de todas as locomotivas remotas, a locomotiva principal pode declarar que todos os remotos estão seguindo as instruções da mensagem de comando. Alternativamente, se a locomotiva principal não receber uma mensagem de resposta de cada locomotiva remota dentro de um certo período de tempo, a locomotiva principal pode assumir que a comunicação foi perdida ou falhou, e que uma ou mais locomotivas remotas não estão seguindo as instruções de mensagem de comando. No entanto, reconhece-se que a locomotiva principal que não recebe uma mensagem de resposta de status de uma ou mais locomotivas remotas não significa necessariamente que essas locomotivas não estão seguindo a instrução de mensagem de comando.

[0004] Em um exemplo, locomotiva consiste em atravessar uma ampla gama de topografias, incluindo terreno montanhoso e outras áreas com características físicas, tais como túneis, que podem causar uma perda temporária de comunicação entre locomotivas no comboio. Ao se deslocar por essas áreas, o operador da locomotiva principal pode interpretar a falta de uma mensagem de resposta de status de uma locomotiva remota significa que a locomotiva remota não recebeu a informação de mensagem de comando apropriada. No entanto, pode ser o caso em que a locomotiva principal não tenha recebido a mensagem de resposta de status da locomotiva remota porque ela foi perdida devido a uma falha temporária de comunicação entre a locomotiva principal e a locomotiva remota. A este respeito, a locomotiva remota pode seguir as instruções da mensagem de comando, enquanto o operador da locomotiva principal erroneamente conclui que a locomotiva remota não está seguindo as instruções da mensagem de comando. Esta situação pode levar o operador a tomar medidas corretivas que poderiam ser evitadas se o operador soubesse que a locomotiva remota estava seguindo as instruções da mensagem de comando. Portanto, a verificação rápida de que as locomotivas remotas receberam uma mensagem de comando e estão seguindo as instruções de comando permite melhorar a eficiência operacional do comboio.

[0005] Em outro exemplo, a locomotiva principal pode entrar em um modo degradado se ela falhar no recebimento da mensagem de resposta de status da locomotiva remota. A resposta degradada pode incluir a repetição da mensagem de comando para a falta remota, o que gera tráfego de rádio adicional, limitando a operação do trem, por exemplo, limitações de velocidade ou parando completamente o trem. Convencionalmente, a locomotiva principal apenas sabe se as comunicações de rádio para uma locomotiva remota são bidirecionais, isto é, a locomotiva remota recebeu a mensagem de comando da locomotiva principal e a locomotiva principal recebeu subsequentemente a mensagem de resposta da locomotiva remota; no entanto, a locomotiva principal não sabe se as comunicações de rádio com a locomotiva remota estão funcionando em apenas uma direção, por exemplo, devido a uma fraca linha de visão ou a outra degradação do sinal de rádio. Ou seja, a locomotiva principal não é capaz de saber que a locomotiva remota recebeu a mensagem de comando da locomotiva principal, mas que a mensagem de resposta da locomotiva remota foi perdida.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] De forma ampla, é provido um melhor sistema de status de comunicação remota de potência distribuída em ferrovia e método para uso em um sistema ferroviário. De preferência, são providos um sistema de status de comunicação remota de potência distribuída em ferrovia e um método que permita a uma locomotiva principal reconhecer uma perda de comunicação unidirecional de uma ou mais locomotivas remotas e responder à perda de comunicação unidirecional de uma maneira menos restritiva. De preferência, são providos um sistema de status de comunicação remota de potência distribuída em ferrovia e um método para reduzir as paradas de trem e prover um desempenho de trem de força distribuído mais eficiente em áreas onde as comunicações de rádio são fracas ou degradadas. De preferência, são providos um sistema de status de comunicação remota de potência distribuída em ferrovia e um método que permita a uma locomotiva principal saber se cada uma das locomotivas remotas recebeu as mensagens de comando da locomotiva principal (direta ou indiretamente) sem exigir mensagens de rádio novas e/ou separadas para suportar a notificação da locomotiva principal. De preferência, são providos um sistema de status de comunicação remota de potência distribuída em ferrovia e um método que provê um novo campo em cada mensagem de resposta da locomotiva remota que provê o status de comunicações de outros locais remotos no comboio enquanto mantém um tamanho de dados de mensagem de resposta relativamente pequeno.

[0007] Por conseguinte, e em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, é provido um método implementado por computador para determinar, em uma locomotiva principal em um comboio, um status de comunicações de pelo menos uma locomotiva remota de uma pluralidade de locomotivas remotas do comboio, o método compreendendo: (a) transmitir, através de um dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal, uma mensagem de comando; (b) receber, através de uma pluralidade de dispositivos de comunicação de uma respectiva pluralidade de locomotivas remotas, a mensagem de comando; (c) transmitir, através de um dispositivo de comunicação de pelo menos uma locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas, uma mensagem de resposta de status; (d) receber, através de um dispositivo de comunicação de pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas, a mensagem de resposta de status; (e) incrementar, pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas, uma contagem de resposta de status atual com base na mensagem de resposta de status da pelo menos uma locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas; e (f) transmitir, através do dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas, uma mensagem de resposta de status expandida incluindo a contagem de resposta de status atual.

[0008] Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, a etapa de transmissão (f) compreende a transmissão da mensagem de resposta de status expandida para o dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal. Em outra modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o método compreende ainda: receber, através do dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal, a mensagem de resposta de status expandida; e determinar, através de um processador a bordo da locomotiva principal, um status de comunicações de um dispositivo de comunicação da pelo menos uma locomotiva remota, com base, pelo menos em parte, na contagem de resposta de status atual na mensagem de resposta de status expandida.

[0009] Em outra modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, estão incluídos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas respectivas, o método compreendendo ainda: receber, através dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas, a mensagem de comando; transmitir, através dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas, uma respectiva mensagem de resposta de status; receber, através do dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota, cada respectiva mensagem de resposta de status; e incrementar, pelo menos uma outra locomotiva remota, a contagem de resposta de status atual com base em cada respectiva mensagem de resposta de status. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o método compreende ainda: receber, através do dispositivo de comunicação principal, a segunda mensagem de resposta de status; e determinar, através de um processador a bordo da locomotiva principal, se a respectiva mensagem de resposta de status de cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas foi recebida pelo dispositivo de comunicação principal. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, a determinação baseia-se, pelo menos em parte, em um número de mensagens de resposta de status recebidas pelo dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o método compreende ainda retornar, através do dispositivo de comunicação principal, a uma sequência de transmissão do dispositivo de comunicação principal normal se o dispositivo de comunicação principal tiver recebido a respectiva mensagem de resposta de status de cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas e a mensagem de resposta de status expandida a partir do dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o método compreende ainda: (i) determinar, através do processador a bordo da locomotiva principal, que o dispositivo de comunicação principal não recebeu a respectiva mensagem de resposta de status diretamente de pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas; e (ii) determinar, através do processador a bordo da locomotiva principal, um status de comunicação de pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas, com base, pelo menos em parte, na contagem de resposta de status atual na mensagem de resposta de status expandida.

[0010] Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o método compreende ainda o atraso, por um período de tempo, antes de determinar o status de comunicação do pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o método compreende ainda: determinar, através do processador a bordo da locomotiva principal, se o pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando; e transmitir, através do dispositivo de comunicação principal, a mensagem de comando até que o processador a bordo da locomotiva principal determine que cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o método compreende ainda a determinação, através do processador a bordo da locomotiva principal, se pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando; e retornar a uma sequência de transmissão de comunicação principal normal quando o processador a bordo da locomotiva principal determinar que cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando. Em algumas modalidades ou aspectos preferidos e não limitativos, o método compreende ainda gerar ou prover, através do processador a bordo da locomotiva principal, uma saída para um operador da locomotiva principal indicando um dos seguintes: i) recebimento da mensagem de comando por cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas é confirmado ou ii) o recebimento da mensagem de comando por um ou mais dos dois ou mais dispositivos de comunicação remota de uma respectiva das uma ou mais locomotivas remotas não pode ser confirmado.

[0011] Em outra modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o método compreende ainda: repetir, através do dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota, a mensagem de comando; e determinar, por um processador a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota, se a mensagem de comando recebida é a mensagem de comando transmitida pelo dispositivo de comunicação principal ou se a mensagem de comando foi repetida por um dispositivo de comunicação de outra locomotiva remota.

[0012] Em uma modalidade preferida e não limitativa, o método compreende ainda determinar, pelo processador a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota, se a mensagem de comando recebida é uma nova mensagem de comando ou uma mensagem de comando recebida anteriormente.

[0013] Em outra modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, é provido um sistema para determinar, em uma locomotiva principal em um comboio, um status de comunicações de pelo menos uma locomotiva remota do comboio, o sistema compreendendo: um dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal programado ou configurado para transmitir uma mensagem de comando; um dispositivo de comunicação de pelo menos uma locomotiva remota de uma pluralidade de locomotivas remotas programado ou configurado para receber a mensagem de comando e transmitir uma mensagem de resposta de status; um dispositivo de comunicação de pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas programado ou configurado para receber a mensagem de resposta de status; e um processador a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas programado ou configurado para incrementar uma contagem de resposta de status atual com base na mensagem de resposta de status; em que o dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas é programado ou configurado para transmitir uma mensagem de resposta de status expandida incluindo a contagem de resposta de status atual.

[0014] Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, a mensagem de resposta de status expandida é transmitida para o dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal é programado ou configurado para receber a mensagem de resposta de status expandida, compreendendo ainda um processador a bordo da locomotiva principal programado ou configurado para determinar um status de comunicação de um dispositivo de comunicação da pelo menos uma locomotiva remota com base, pelo menos em parte, na contagem de resposta de status atual na mensagem de resposta de status expandida. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o sistema compreende dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas programados ou configurados para receber a mensagem de comando e transmitir uma respectiva mensagem de resposta de status; em que o dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota é programado ou configurado para receber cada respectiva mensagem de resposta de status; e em que o processador a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota é programado ou configurado para incrementar a contagem de resposta de status atual com base em cada respectiva mensagem de resposta de status. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal é programado ou configurado para receber a mensagem de resposta de status expandida, o sistema compreendendo ainda um processador a bordo da locomotiva principal programado ou configurado para determinar se a respectiva mensagem de resposta de status de cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas foi recebida pelo dispositivo de comunicação principal. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, a determinação baseia-se, pelo menos em parte, em um número de mensagens de resposta de status recebidas através do dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o dispositivo de comunicação principal é programado ou configurado para retornar a uma sequência de transmissão do dispositivo de comunicação principal normal se o dispositivo de comunicação principal recebeu a respectiva mensagem de resposta de status de cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas e a mensagem de resposta de status expandida do dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota.

[0015] Em outra modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o processador a bordo da locomotiva principal é ainda programado ou configurado para: (i) determinar que o dispositivo de comunicação principal não recebeu a respectiva mensagem de resposta de status a partir de pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas; e (ii) determinar um status de comunicação de pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas com base, pelo menos em parte, na contagem da resposta de status atual na mensagem de resposta de status expandida. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o processador a bordo da locomotiva principal é programado ou configurado para atrasar, por um período de tempo, antes de determinar o status de comunicação do pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o processador a bordo da locomotiva principal é programado ou configurado para determinar se pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando, e em que o dispositivo de comunicação principal é programado ou configurado para transmitir a mensagem de comando até que o processador a bordo da locomotiva principal determine que cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o processador a bordo da locomotiva principal é programado ou configurado para determinar se pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando; e o dispositivo de comunicação principal é programado ou configurado para retornar a uma sequência de transmissão de comunicação principal normal quando o processador a bordo da locomotiva principal determinar que cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando.

[0016] Em outra modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota é programado ou configurado para repetir a mensagem de comando; e o processador a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota é programado ou configurado para determinar se a mensagem de comando recebida é a mensagem de comando transmitida pelo dispositivo de comunicação principal ou se a mensagem de comando foi repetida por um dispositivo de comunicação de outra locomotiva remota.

[0017] Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o processador a bordo da pelo menos outra locomotiva remota é programado ou configurado para determinar se a mensagem de comando recebida é uma nova mensagem de comando ou uma mensagem de comando recebida anteriormente.

[0018] Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, o processador a bordo da locomotiva principal é programado ou configurado para prover uma saída a um operador da locomotiva principal indicando um dos seguintes: i) o recebimento da mensagem de comando por cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas é confirmado ou ii) o recebimento da mensagem de comando por um ou mais dos dois ou mais dispositivos de comunicação remota de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas não pode ser confirmado. Em outra modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, um gravador de eventos em pelo menos uma da locomotiva principal e a pelo menos uma outra locomotiva remota é provido e programado ou configurado para armazenar a contagem de resposta de status atual. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, pelo menos um processador a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota e um processador a bordo da locomotiva principal é programado ou configurado para determinar um problema em uma rede de comunicação do comboio com base na contagem de respostas do status atual. Em outra modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, pelo menos um do processador a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota e um processador a bordo da locomotiva principal é programado ou configurado para determinar uma localização de pelo menos uma da pelo menos uma outra locomotiva remota e a locomotiva principal com base na contagem de resposta de status atual.

[0019] Estas e outras características e particularidades da presente invenção, bem como os métodos de operação e funções dos elementos relacionados de estruturas e a combinação de partes e economias de fabricação, tornar-se-ão mais aparentes mediante consideração da seguinte descrição e das reivindicações anexas com referência aos desenhos anexos, todos os quais fazem parte desta especificação, em que números de referência iguais designam partes correspondentes nas várias figuras. É para ser expressamente entendido, contudo, que os desenhos são apenas para fins de ilustração e descrição e não pretendem ser uma definição dos limites da invenção. Conforme usado na especificação e nas reivindicações, a forma singular de “um”, “uma” e “o/a” inclui os referentes plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0020] Outras características e outros objetos e vantagens tornar-se-ão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada feita com referência aos desenhos em que: - A figura 1 é um diagrama esquemático de uma porção de um comboio de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo; - A figura 2 é um representação diagramática de exemplo de uma estrutura de mensagem incluindo dados indicativos de uma contagem de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo; - A figura 3 ilustra representações diagramáticas de exemplos de uma mensagem de comando principal de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo; - A figura 4 é um fluxograma que mostra um sistema e processo para transmitir uma mensagem de comando principal de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo; - A figura 5 é um fluxograma que mostra um sistema e processo para receber uma mensagem em uma unidade remota de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo; e - A figura 6 é um fluxograma que mostra um sistema e processo para receber mensagens de status remotas por uma locomotiva principal de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES OU ASPECTOS PREFERIDOS

[0021] Para fins da descrição a seguir, os termos “final”, “superior”, “inferior”, “direito”, “esquerdo”, “vertical”, “horizontal”, “topo”, “fundo”, “lateral”, "longitudinal" e seus derivados devem estar relacionados com a invenção, uma vez que estão orientados nas figuras do desenho. No entanto, é para ser entendido que a invenção pode assumir várias variações alternativas e sequências de etapas, exceto quando expressamente indicado em contrário. É também para ser entendido que os dispositivos e processos específicos ilustrados nos desenhos anexos, e descritos na especificação a seguir, são apenas exemplos de modalidades ou aspectos da invenção. Assim, dimensões específicas e outras características físicas relacionadas com as modalidades ou aspectos aqui descritos não devem ser consideradas como limitantes.

[0022] Como usado aqui, os termos "comunicação" e "comunicar" referem-se ao recebimento ou transferência de um ou mais sinais, mensagens, comandos ou outro tipo de dados. Para uma unidade ou componente estar em comunicação com outra unidade ou componente significa que uma unidade ou componente é capaz de, direta ou indireta mente, receber dados de e/ou transmitir dados para a outra unidade ou componente. Isso pode se referir a uma conexão direta ou indireta que pode ser com fio e/ou sem fio por natureza. Adicionalmente, duas unidades ou componentes podem estar em comunicação uns com os outros, embora os dados transmitidos possam ser modificados, processados, encaminhados e semelhantes, entre a primeira e a segunda unidade ou componente. Por exemplo, uma primeira unidade pode estar em comunicação com uma segunda unidade mesmo que a primeira unidade receba passivamente dados e não transmita dados ativamente para a segunda unidade. Como outro exemplo, uma primeira unidade pode estar em comunicação com uma segunda unidade se uma unidade intermediária processar dados de uma unidade e transmitir dados processados para a segunda unidade. Será apreciado que numerosos outros arranjos são possíveis.

[0023] A figura 1 é um diagrama esquemático de uma porção de um comboio 10 com o qual as modalidades ou aspectos preferidos e não limitativos da presente invenção podem ser implementados. A título de exemplo, o comboio 10 pode incluir uma locomotiva principal 12, uma primeira locomotiva remota 14 e uma segunda locomotiva remota 16. Deve ser entendido que esta configuração é usada apenas a título de exemplo e que o comboio 10 pode incluir apenas uma locomotiva remota ou pode incluir mais de duas locomotivas remotas. Uma pluralidade de vagões, não mostrados, pode estar situada entre as locomotivas. Cada locomotiva pode incluir um sistema de controle a bordo 18 (por exemplo, um controlador a bordo, computador a bordo, um computador de gerenciamento de trens, um sistema de computação, um dispositivo de computação, um processador e/ou similares) que inclua pelo menos um processador a bordo 20 (ou unidade de processamento) e pelo menos um banco de dados 22, cujo processador 20 é programado ou configurado para, por exemplo, controlar e/ou gerenciar vários sistemas ou componentes a bordo de cada locomotiva e/ou ao longo do comboio 10. Cada sistema de controle 18 também pode incluir, controlar ou estar em comunicação com certas combinações de dispositivos de comunicação 24, tais como, mas não limitados a dispositivos de comunicação sem fio, unidades de comunicação, transmissores de rádio, receptores e/ou transceptores, programados ou configurados para permitir a comunicação sem fio por e entre as locomotivas 12, 14, 16. Uma ou mais antenas 25 podem ser providas para cada locomotiva operar com os sistemas de rádio, como é conhecido na técnica.

[0024] O processador 20 da locomotiva principal 12 pode ser programado ou configurado para funcionar como processador de controle (ou computador de gerenciamento de trem) de um esquema de comunicação de potência distribuída, tal como projetado e implementado pelo cessionário da presente invenção, Wabtec Corporation, e/ou conforme descrito na Patente US No. 5,720,455, cujo conteúdo total é aqui incorporado por referência. O processador da locomotiva principal 20 pode ser configurado para, entre outras coisas, transmitir instruções de comando dentro de uma mensagem de comando para as locomotivas remotas 14 e 16. Uma mensagem de comando pode incluir instruções de comando a serem executadas, implementadas ou acionadas pelas locomotivas remotas 14, 16 de acordo ou em conformidade com o esquema de comunicação de potência distribuída. As instruções de comando podem incluir, mas não se limitam a: comandos diretos ou indiretos, comandos de direção, comandos de tração, comandos de frenagem dinâmica, comandos de freio a ar e/ou quaisquer outros comandos relacionados às funções elétricas e/ou pneumáticas do comboio 10. Por exemplo, a instrução de comando pode ser uma instrução de controle que a locomotiva principal 12 transmite para pelo menos uma das locomotivas remotas 14, 16.

[0025] A locomotiva principal 12 pode transmitir para todas ou algumas das locomotivas remotas 14, 16 periodicamente, por exemplo, cerca de uma vez a cada 10- a 30 segundos, se não houver mudanças de comando, e em outros momentos estar em um modo de recepção, ou seja , escutando mensagens das locomotivas remotas 14, 16. Se uma mudança de comando for determinada, a locomotiva principal 12 transmite as instruções de mudança de comando associadas substancialmente imediatamente dentro dos limites do protocolo do esquema de comunicação de potência distribuída. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, um tempo mínimo entre transmissões pode ser de cerca de uma vez a cada 1 a 3 segundos, e em outra modalidade ou aspecto, uma vez a cada 4 a 6 segundos, e ainda em uma outra modalidade ou aspecto a cada 8 a 10 segundos.

[0026] Quando a locomotiva principal 12 transmite uma mensagem de comando, a locomotiva principal 12 espera que uma mensagem de resposta de status de cada locomotiva remota 14, 16 do comboio 10 indicativa do status ou condição funcional real da respectiva locomotiva remota 14, 16 Se uma mensagem de resposta de status não for recebida diretamente a partir de todas as locomotivas remotas 14, 16, ou se a locomotiva principal 12 não puder determinar o status de uma locomotiva remota 14, 16, a locomotiva principal 12 poderá retransmitir a mensagem de comando. Se o status ou condição de uma locomotiva remota 14, 16 não for determinada em resposta ou baseada na mensagem de comando retransmitida, a locomotiva principal 12 pode continuar a transmitir a mensagem de comando periodicamente, por exemplo, a cada 2 a 10 segundos, até que o status funcional de todas as locomotivas remotas 14, 16 seja determinado.

[0027] O processador 20 (ou computador de gerenciamento de trens) das locomotivas remotas 14, 16 pode ser programado ou configurado para receber mensagens de comando da locomotiva principal 12, e transmitir uma respectiva mensagem de resposta de status remoto em resposta a ela. A mensagem de resposta de status pode conter dados indicativos do status ou condição operacional atual da respectiva locomotiva remota de transmissão e/ou sua correspondência, alinhamento ou conformidade com as instruções contidas na mensagem de comando. Por exemplo, a mensagem de resposta de status da locomotiva remota 14, 16 pode incluir dados indicativos do status atual dessa respectiva locomotiva remota relacionados a pelo menos um dos seguintes: ajustes configuráveis, ajustes de aceleração, velocidade, direção, informações de frenagem e/ou informação de pressão do freio a ar. Após a recepção da mensagem de resposta de status pela locomotiva principal 12, esta informação é utilizada pela locomotiva principal 12 para determinar se a respectiva locomotiva remota 14, 16 está seguindo as instruções de comando apropriadas na mensagem de comando. Uma mensagem de resposta de status de uma locomotiva remota também pode incluir dados indicativos de, associados ou relacionados a informações adicionais de status ou condição da respectiva locomotiva remota 14, 16. Por exemplo, essa informação adicional pode estar relacionada à pressão do reservatório principal e/ou motor de tração atual.

[0028] Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, e para assegurar que todas as locomotivas remotas recebam uma mensagem de comando, o processador 20 de cada locomotiva remota 14, 16 pode ser programado ou configurado para repetir toda ou uma porção da mensagem de comando dentro de uma mensagem de resposta de status da respectiva locomotiva remota. Consequentemente, se uma locomotiva remota 14, 16 ou quaisquer outras locomotivas remotas dentro do comboio 10, não puder receber a mensagem de comando diretamente da locomotiva principal 12, então essa locomotiva remota 14, 16 pode, ao invés disso, receber a mensagem de comando como parte de outra mensagem de resposta de status da locomotiva remota (e atuar ou implementar a mensagem de comando repetida do mesmo modo). Esta condição pode ocorrer quando uma locomotiva remota 14, 16 estiver fora da faixa de rádio com a locomotiva principal 12.

[0029] Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, as locomotivas remotas 14, 16 dentro do comboio 10 transmitem suas respectivas mensagens de resposta dentro dos intervalos de tempo sequenciais que podem ser determinados pelo esquema de comunicações de potência distribuída. Por exemplo, depois de receber uma mensagem de comando diretamente da locomotiva principal 12, a primeira locomotiva remota 14 pode transmitir uma mensagem de resposta de status em um primeiro intervalo de tempo, enquanto a segunda locomotiva remota 16 pode transmitir a sua mensagem de resposta de status em um segundo intervalo de tempo. Cada respectiva mensagem de resposta de status pode incluir uma repetição da mensagem de comando. Se uma locomotiva remota 14, 16 receber a mensagem de comando da mensagem de resposta de status de outra locomotiva remota (em vez de diretamente da locomotiva principal 12), então essa locomotiva remota 14, 16 pode transmitir sua respectiva mensagem de resposta de status após todas as outras locomotivas remotas 14, 16 transmitirem suas respectivas mensagens de resposta de status.

[0030] A figura 2 ilustra uma representação diagramática de uma estrutura de dados de exemplo de uma mensagem de resposta de status remoto 30, que inclui uma porção de cabeçalho 32, uma porção de dados de status remoto 34, uma seção de contagem recebida de comando remoto 36, uma seção ou bloco de função de comando repetida 37 e uma porção de verificação de erro 38. A porção de dados de status remoto 34 pode incluir dados indicativos do status atual da respectiva locomotiva, tal como em relação aos comandos recebidos em uma mensagem de comando principal 40 (como discutido a seguir). A seção de contagem de comandos remotos recebidos 36 pode incluir um ou mais bits cujo valor pode ser incrementado em resposta a ou baseado na recepção de uma mensagem de resposta de status a partir de outra locomotiva remota 14, 16.

[0031] Por exemplo, um comboio 10 com apenas duas locomotivas remotas 14, 16 exigiriam apenas uma única seção de contagem remota recebida de único bit 36. Um comboio 10 com dois, três ou quatro ou mais locomotivas remotas 14, 16 pode usar uma seção de contagem de comando remoto recebida de dois bits 36. Os bits dentro da seção de contagem de comando remoto recebida 36 podem não indicar individualmente que uma respectiva locomotiva remota 14, 16 recebeu a mensagem de comando e/ou está seguindo as instruções de comando na mensagem de comando 40. Isto é, a seção de contagem de comando remoto recebida 36 não requer a configuração de um respectivo bit para cada locomotiva remota 14, 16. Em vez disso, a seção de contagem de comando remoto recebida 36 representa um número de vezes que uma mensagem de resposta de status 30 foi recebida a partir de outra locomotiva remota 14, 16, sem indicar as locomotivas particulares das quais as respostas de status foram recebidas. No entanto, ao utilizar outro campo de dados, prevê-se que a (s) locomotiva (s) remota (s) específica (s) a partir da qual a locomotiva remota 14, 16 recebe a mensagem de resposta de status pode ser identificada, tal como através de algum único identificador (por exemplo, numérico, alfanumérico, binário, etc.) da locomotiva remota que transmite a mensagem de resposta de status. Em uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, a seção da função de comando repetido 37 inclui a mensagem de comando 40 ou uma porção da mensagem de comando 40, tal como as instruções de comando na mensagem de comando 40.

[0032] Em outra modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, a locomotiva remota 14, 16 que recebe uma mensagem de resposta de status 30 a partir de outra locomotiva remota 14, 16 não precisa comparar a mensagem de resposta de status recebida 30 a uma mensagem de comando armazenada 40 para determinar que outra locomotiva remota 14, 16 tenha recebido a mensagem de comando 40, e/ou esteja seguindo o conjunto de instruções de comando. Em vez disso, o próprio recebimento da mensagem de resposta de status 30 é suficiente para fazer com que a locomotiva remota receptora 14, 16 aumente sua contagem. Por conseguinte, e nesta modalidade, o processamento extra na locomotiva remota 14, 16 é evitado.

[0033] A figura 3 ilustra uma estrutura de exemplo de uma mensagem de comando principal 40. A mensagem de comando principal 40 pode incluir uma porção de cabeçalho 44, uma porção de funções de comando 46 e uma porção de verificação de erro 48. A porção de funções de comando 46 pode incluir dados indicativos das instruções de controle difundidas ou transmitidas pela locomotiva principal 12 para as locomotivas remotas 14, 16. Será reconhecido por aqueles versados na técnica que as estruturas específicas das mensagens representadas nas figuras 2 e 3 podem variar para obter o mesmo resultado.

[0034] A figura 4 é um fluxograma que mostra um sistema e processo para transmitir uma mensagem de comando principal 40 de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo. Na etapa 60, a locomotiva principal 12 prepara uma mensagem de comando "N" que pode ter uma estrutura de mensagem de comando principal 40. Um novo número de sequência "N" pode ser atribuído à mensagem de comando na etapa 62. O número de sequência "N" pode ser armazenado no banco de dados 22 da locomotiva principal 12. Os dados indicativos do conteúdo da mensagem de comando associada 40, por exemplo, mensagem de comando "N", também podem ser armazenados no banco de dados 22, pela locomotiva principal 12, na etapa 64. A mensagem de comando 40 pode ser gerada ou preparada usando o sistema de controle a bordo 18 (ou processador a bordo 20) da locomotiva principal 12 em conjunção com o esquema de comunicação de potência distribuída do comboio 10. A locomotiva principal 12 transmite ou difunde a mensagem de comando “N” na etapa 66.

[0035] A figura 5 é um fluxograma que mostra um sistema e processo para receber uma mensagem em uma locomotiva remota 14, 16 de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo. Em um aspecto exemplar, uma locomotiva remota 14 espera receber uma mensagem na etapa 68. Por exemplo, a mensagem de comando “N” pode ser recebida diretamente por uma ou mais locomotivas remotas 14, 16 na etapa 68. Em vez de serem recebidas diretamente a partir da locomotiva principal 12, a etapa 68 também permite que uma ou mais locomotivas remotas 14, 16 recebam a mensagem de comando “N” em virtude da mensagem de comando “N” ser repetida na mensagem de resposta de status de outra locomotiva remota 14, 16, por exemplo, na seção de função de comando repetida ou bloco 37. A locomotiva remota 14 pode armazenar dados indicativos do conteúdo da mensagem de comando recebida 40 (ou 37), incluindo o número de sequência “N” da seção de comando ou bloco, em seu banco de dados a bordo 22, na etapa 70.

[0036] Na etapa 72, a locomotiva remota 14 determina se a mensagem recebida é (i) uma mensagem de comando principal 40 recebida diretamente da locomotiva principal 12 ou (ii) outra mensagem de resposta de status da locomotiva remota 30 que está “repetindo” uma mensagem de comando principal 40, por exemplo, na seção repetida de função de comando 37. Por exemplo, a mensagem recebida pode indicar a locomotiva da qual foi diretamente enviada, e a locomotiva remota 14 pode verificar a mensagem recebida para determinar a locomotiva a partir da qual a mensagem recebida foi enviada diretamente. Se a mensagem recebida for outra mensagem de resposta de status da locomotiva remota 30 que está "repetindo" uma mensagem de comando principal 40, isto é, cenário (ii), a locomotiva remota 14 incrementa sua contagem atual na etapa 74. Depois de incrementar a contagem na etapa 74, o processamento prossegue para a etapa 73, no qual a locomotiva remota 14 determina se a mensagem recebida contém um novo comando principal ou se contém um comando que foi recebido anteriormente. Se a mensagem recebida for uma mensagem de comando principal 40 recebida diretamente da locomotiva principal 12 na etapa 72, isto é, cenário (i), o processamento pode prosseguir diretamente para a etapa 73 na qual a locomotiva remota 14 determina se a mensagem recebida contém um novo comando principal ou se contém um comando que tenha sido recebido anteriormente. Por exemplo, a locomotiva remota 14 pode verificar o número de sequência "N" da seção de função de comando ou bloco na mensagem recebida contra o último número de sequência armazenado na sua base de dados 22 para determinar se a mensagem recebida contém um novo comando principal ou um comando que tenha sido recebido anteriormente. Este teste pode ser realizado em todas as mensagens recebidas pela locomotiva remota 14, independentemente de a mensagem ter vindo diretamente de uma locomotiva principal 12 ou ter sido recebida de outra locomotiva remota 16. Se a locomotiva remota 14 determinar na etapa 73 que a mensagem recebida inclui um comando que foi previamente recebido, o processamento pode retornar à etapa 68 na qual a locomotiva remota 14 ouve mensagens de comando adicionais 40 e mensagens de resposta de status 30 difundidas pela locomotiva principal 12 e por outras locomotivas remotas.

[0037] Se, na etapa 73, a locomotiva remota 14 determinar que a mensagem recebida inclui uma nova mensagem de comando, o processamento prossegue para a etapa 76. A locomotiva remota 14 processa as instruções de comando associadas incluídas na mensagem de comando “N” de modo que a locomotiva remota 14 é ajustada no status apropriado de operação na etapa 76. Na etapa 78, a locomotiva remota 14 prepara uma mensagem de resposta de status 30, que pode conter dados indicativos do status atual da locomotiva remota 14 pertencente à mensagem de comando “N” e a contagem atual da locomotiva remota 14. A contagem atual pode ser indicada pelo campo ou seção 36 na mensagem 30. Na etapa 80, a locomotiva remota 14 transmite a mensagem de resposta de status 30 para a locomotiva principal 12. A etapa 80, portanto, permite que uma locomotiva remota transmita de volta à locomotiva principal 12 em resposta ou baseada em seu recebimento e processamento de uma mensagem de comando.

[0038] A contagem atual, por exemplo, a contagem indicada pelo campo ou seção 36 na mensagem 30 transmitida pela locomotiva remota 14, pode ser armazenada por um gravador de evento da locomotiva remota 14, por um gravador de evento da locomotiva principal 12, ou por qualquer combinação destes. A locomotiva remota 14 e/ou a locomotiva principal 12 pode analisar os dados de contagem para propósitos de gerenciamento de rádio e determinar áreas problemáticas, por exemplo, erros de comunicação, problemas de transmissão, problemas de corrupção e similares na rede de comunicações de rádio da ferrovia. Por exemplo, uma locomotiva remota que perde repetidamente a comunicação com a locomotiva principal, por exemplo, um número de perdas de comunicações por um período de tempo entre as locomotivas remota e principal excede um limite, pode ser identificado como um problema na rede de comunicações de rádio da ferrovia. Em outro exemplo, uma localização da locomotiva remota 14 e da locomotiva principal 12 durante um período de tempo em que a contagem de corrente foi determinada, que pode ser determinada a partir de sistemas de controle de comboio positivo (PTC) e/ou um momento de transmissão / recepção da mensagem 30 incluindo a contagem atual indicada pelo campo ou seção 36, pode ser associada à contagem atual para determinar áreas na rede de rotas em que a comunicação remota entre as locomotivas remotas 14, 16 e a locomotiva principal 12 foi perdida ou falhada. Em algumas implementações, os dados de contagem podem ser usados para determinar a necessidade de repetidores de rádio ou outras mitigações de comunicação entre locomotivas específicas no comboio e/ou em locais específicos na rede de rota.

[0039] Após transmitir a mensagem de resposta de status 30 na etapa 80, a locomotiva remota 14 pode repor a sua contagem atual para zero na etapa 82, e o processamento pode retornar à etapa 68 para a locomotiva remota 14 ouvir mensagens de comando adicionais 40 transmitidas pela locomotiva principal 12 e/ou mensagens de resposta de status 30 a partir das outras locomotivas remotas.

[0040] A figura 6 é um fluxograma que mostra um sistema e processo para receber mensagens de resposta de status remoto 40 por uma locomotiva principal 12 de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo. Na etapa 84, a locomotiva principal 12 pode receber uma mensagem de resposta de status da locomotiva remota 30. O processador a bordo 20 da locomotiva principal 12 pode determinar, na etapa 86, se o número de sequência da seção de comando ou bloco na mensagem recebida igual ao número de sequência "N" para uma mensagem de comando atual 40 armazenada a bordo da locomotiva principal 12. Se os números de sequência não forem iguais, a locomotiva principal 12 pode descartar a mensagem recebida na etapa 88 e o processamento retorna à etapa 84 para a locomotiva principal 12 ouvir mensagens de resposta de status adicionais 30.

[0041] Se os números de sequência coincidirem, o processador a bordo 20 da locomotiva principal 12 determina, na etapa 90, se todas as locomotivas remotas dentro do comboio 10 agora responderam diretamente à locomotiva principal 12 com seus respectivos status de funções de comando. Por exemplo, o processador a bordo 20 da locomotiva principal 12 pode determinar se todas as locomotivas remotas 14, 16 dentro do comboio 10 têm agora respondido diretamente à locomotiva principal 12 com seu respectivo status de função de comando dentro de um primeiro período de resposta. A locomotiva principal pode determinar se todas as locomotivas remotas 14, 16 dentro do comboio agora responderam diretamente à locomotiva principal 12 com base em um número de mensagens de resposta de status recebidas pelo dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal e/ou um número de locomotivas remotas ou um número de mensagens de resposta de status que se espera que sejam recebidas. Se todas as locomotivas remotas 14, 16 dentro do comboio 10 tiverem respondido diretamente à locomotiva principal 12, a locomotiva principal 12 retornará o dispositivo de comunicação 24, na etapa 92, para sua sequência normal de transmissão principal, que pode ser definida pelo protocolo do esquema de comunicações de potência distribuída operável entre as locomotivas 12, 14, 16 dentro do comboio 10. Em algumas implementações, a locomotiva principal 12 provê uma saída para um operador da locomotiva principal 12, por exemplo, através de uma tela de exibição do motorista, uma unidade de exibição visual, sob a forma de um alerta sonoro e/ou semelhante, que o recebimento de uma mensagem de comando mais recente por todas as locomotivas remotas é confirmado, ou que o recebimento da mensagem de comando mais recente por uma ou mais locomotivas remotas não pode ser confirmado.

[0042] Se todas as locomotivas remotas 14, 16 não tiverem respondido diretamente à locomotiva principal 12 na etapa 86, o processador a bordo 20 da locomotiva principal 12 determinará, na etapa 94, se o temporizador de resposta expirou. O temporizador de resposta pode ser estabelecido como parte do esquema de comunicação de potência distribuída. Se o temporizador de resposta não tiver expirado, então a locomotiva principal 12 pode retornar à etapa 84, em que o dispositivo de comunicação 24 da locomotiva principal 12 continua a escutar as mensagens de resposta de status 30. Se o temporizador de resposta tiver expirado, o processador a bordo 20 da locomotiva principal 12 verifica e processa, na etapa 96, a seção de contagem de comando remoto recebida 36 contida em cada mensagem de resposta de status 30, para determinar se a locomotiva principal 12 recebeu a mensagem de resposta de status 30 diretamente de cada respectiva locomotiva remota 14, 16 no comboio 10.

[0043] Cada mensagem de resposta de status recebido 30 e cada seção de contagem de comando remoto recebida 36 de cada mensagem de resposta de status recebida 30, são processadas na etapa 96 pelo processador a bordo 20 da locomotiva principal 12 para determinar qual das locomotivas remotas 14, 16 recebeu a mensagem de comando 40, direta ou indireta mente. Cada mensagem de resposta de status 30 incluindo a seção 36 pode ser descodificada por um respectivo processador a bordo 20 (do sistema de controle a bordo 18) da locomotiva principal 12 para determinar se as locomotivas remotas 14, 16 receberam a mensagem de comando 40 e/ou estão seguindo as instruções da mensagem de comando.

[0044] Depois de processar cada mensagem de resposta de status recebida 30 e cada seção de contagem comando recebida de comando remoto recebido 36 de cada mensagem de resposta de status recebida 30, o processador a bordo 20 da locomotiva principal 12, na etapa 98, determina se todas as locomotivas remotas 14, 16 dentro do comboio 10 receberam a mensagem de comando 40 e/ou estão seguindo as instruções contidas na mensagem de comando 40. Se for determinado que todas as locomotivas remotas 14, 16 receberam a mensagem de comando 40, a locomotiva principal 12 retorna o dispositivo de comunicação 24 para a sua sequência de transmissão principal normal na etapa 100, o que pode ser definido no protocolo do esquema de comunicações de potência distribuída.

[0045] Uma locomotiva remota 14, 16 pode ser considerada como tendo recebido a mensagem de comando 40 se a locomotiva principal 12 receber uma mensagem de resposta de status 30 diretamente daquela locomotiva remota 14, 16, ou se o processamento das mensagens de resposta de status recebidas 30 e a seção de contagem do comando remoto recebida 36 de cada mensagem de resposta de status recebida 30 na locomotiva principal 12, determina que cada locomotiva remota 14, 16 recebeu e/ou processou a mensagem de comando 40. Se o processador a bordo 20 da locomotiva principal 12 determinar que todas as locomotivas remotas 14, 16 dentro do comboio 10 receberam a mensagem de comando 40 e/ou estão seguindo as instruções contidas na mensagem de comando 40, a locomotiva principal 12 pode diminuir a severidade de sua resposta para uma perda de comunicação de via única com uma locomotiva remota 14, 16 para um nível que é menor do que sua resposta atual a uma perda de comunicação de duas vias. Por exemplo, a locomotiva principal 12 pode diminuir a severidade de sua resposta ao não gerar consultas de mensagem de rádio extras, empregando atrasos mais longos antes de aplicar restrições de operação, mostrando uma indicação de perda de comunicação de uma via no display da equipe, adicionando entradas a um log interno e/ou não parar ou desacelerar o trem.

[0046] Se o processador a bordo da locomotiva principal 12 determinar, na etapa 98, que uma ou mais locomotivas remotas 14, 16 não receberam a mensagem de comando 40, o dispositivo de comunicação 24 da locomotiva principal 12 pode transmitir ou difundir uma mensagem de comando repetida, retransmitir ou redifundir ou tomar outras medidas restritivas para responder à perda de comunicação de duas vias determinada, na etapa 102. Uma mensagem de comando repetida (ou a mensagem de comando 40) pode ser difundida com tempo mínimo de atraso, tal como cerca de uma vez a cada 2 a 4 segundos, por exemplo. Um aviso de perda ou interrupção de comunicação ou condição de alarme pode ser ativado pelo processador a bordo 20 da locomotiva principal 12 se ele não receber uma mensagem de status de funções de comando (ou porção) 46 referente a cada locomotiva remota 14, 16 dentro de um período predeterminado de tempo. Este período pode variar dependendo da criticidade das funções de comando difundidas para as locomotivas remotas 14, 16. Todas as locomotivas remotas 14, 16 podem ser declaradas como seguindo as instruções de comando se todas as locomotivas remotas 14, 16 tiverem recebido a mensagem de comando 40.

[0047] O sistema e o método de status de comunicação remota da potência distribuída em ferrovia atualmente inventada, de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, podem ser efetivamente implementados para identificar uma resposta perdida em uma configuração de duas locomotivas remotas, isto é, em uma configuração com uma locomotiva principal e apenas duas locomotivas remotas. Especificamente, a contagem em um cenário com apenas duas locomotivas remotas seria “0” ou “1” para indicar se a locomotiva remota responsiva recebeu uma mensagem de resposta de status da outra locomotiva remota. A locomotiva principal (por exemplo, na etapa 98) pode efetivamente determinar, com base na resposta de status da locomotiva remota responsiva, se todas as locomotivas remotas dentro do comboio receberam a mensagem de comando e/ou estão seguindo as instruções contidas na mensagem de comando.

[0048] Alternativamente, em um cenário de um esquema de contagem de locomotivas remotas de acordo com uma modalidade ou aspecto preferido e não limitativo, em que o comboio inclui três ou mais locomotivas remotas, por exemplo, locomotiva remota (A), locomotiva remota (B), e locomotiva remota (C), duas das três mensagens de resposta de status da locomotiva remota não são recebidas pela locomotiva principal, e a locomotiva remota (A) recebe apenas uma resposta de uma das locomotivas remotas (B) ou (C), a locomotiva principal pode não ser capaz de determinar qual das duas ou mais locomotivas remotas (B) e (C) não recebeu a mensagem de comando da locomotiva principal em resposta ou baseada em uma mensagem de resposta de status da unidade remota (A) incluindo uma contagem de um (a menos que algum outro campo de indicação seja incluído na mensagem de resposta de status, conforme discutido acima). Em particular, e nesta modalidade ou aspecto com uma mensagem de resposta de status especificada, o processador a bordo da locomotiva principal não pode determinar qual das locomotivas remotas (B) ou (C) está em uma perda de comunicações de duas vias, isto é, qual locomotiva remota não recebeu a mensagem de comando em primeiro lugar, e qual das locomotivas remotas (B) ou (C) está em uma perda de comunicação de uma via, ou seja, qual locomotiva remota recebeu a mensagem de comando. No entanto, o processador a bordo da locomotiva principal ainda é capaz de determinar que existe uma perda de comunicação de duas vias. Em tal situação, o sistema e método podem incluir, por exemplo, na etapa 98, uma determinação de que todas as locomotivas remotas não receberam a mensagem de comando e que a locomotiva principal deve transmitir ou difundir uma mensagem de comando repetida (ou retransmitir ou redifundir a mensagem de comando), por exemplo, na etapa 100.

[0049] No entanto, e com referência continuada a esta modalidade ou aspecto, se a locomotiva principal receber uma mensagem de resposta de status de duas das três unidades remotas, por exemplo, locomotivas remotas (A) e (B), a locomotiva principal pode determinar, através de processo de eliminação, qual das três locomotivas remotas, isto é, locomotiva remota (C) neste exemplo, não recebeu a mensagem de comando principal. A locomotiva principal pode então usar as seções de contagem, por exemplo, campo ou seção 36 da mensagem de resposta de status, de cada uma das locomotivas remotas (A) e (B) para determinar se a locomotiva remota (C) recebeu a mensagem de comando principal, contanto que a contagem de uma das locomotivas remotas (A) e (B) seja pelo menos dois. No entanto, prevê-se que possa surgir um cenário em que a contagem de cada uma das locomotivas remotas de resposta (A) e (B) seja uma, caso em que a locomotiva principal não poderá determinar se a locomotiva remota (C) recebeu a mensagem de comando principal. Ou seja, as locomotivas remotas (A) e (B) podem ter incrementado as contagens uma da outra. Em tal situação, o sistema e método podem incluir, por exemplo, na etapa 98, uma determinação de que todas as locomotivas remotas não receberam a mensagem de comando e que a locomotiva principal deve transmitir ou difundir uma mensagem de comando repetida (ou retransmitir ou redifundir a mensagem de comando), por exemplo, na etapa 100. Em alternativa, se a locomotiva principal receber uma mensagem de resposta de status de apenas uma das três locomotivas remotas, por exemplo, locomotiva remota (A), que inclui uma contagem de dois, o processador a bordo da locomotiva principal pode determinar que cada uma das outras locomotivas remotas (B) e (C) tenha recebido a mensagem de comando e, portanto, esteja apenas em uma perda de comunicação de uma via.

[0050] O processamento na locomotiva principal para um trem com mais de três unidades remotas não é discutido em detalhe no interesse da brevidade; no entanto, o versado na técnica reconhecerá prontamente que o processamento na locomotiva principal pode ser extrapolado para um comboio com mais de três locomotivas remotas, nas quais o status das locomotivas remotas é determinado pelo processo de eliminação baseado em cada mensagem de resposta de status recebida, o que indica uma determinada locomotiva remota enviando a mensagem e sua respectiva contagem como discutido acima.

[0051] As modalidades ou aspectos preferidos e não limitativos permitem que um dispositivo de comunicação principal 24, por exemplo, uma unidade de transceptor principal, de uma locomotiva principal 12 para funcionar de forma interoperável com um dispositivo de comunicação 24, por exemplo, uma unidade de transceptor de uma locomotiva remota 14, 16, para executar funções de comunicação de potência distribuída para implementar os aspectos da presente invenção. Os respectivos sistemas de controle integrados 18 (por exemplo, o processador 20 a bordo) podem ser programados ou configurados para permitir que o dispositivo de comunicação principal 24 determine quais os dispositivos de comunicação (remotos) 24 dentre uma pluralidade de dispositivos de comunicação (remotos) 24, localizados em localizações espaçadas ao longo do comboio 10 receberam uma mensagem de comando 40 e/ou executaram instruções associadas às funções de comando da mensagem de comando 40. Uma modalidade ou aspecto exemplar permite que os respectivos sistemas de controle a bordo 18 (por exemplo, os processadores a bordo 20) e/ou os dispositivos de comunicação 24, sejam programados ou configurados, de tal modo que quando a comunicação principal 24 determinar que uma respectiva comunicação (remota) 24 está recebendo uma mensagem de comando 40 esta locomotiva remota 14, 16 está seguindo as funções de comando da mensagem de comando 40.

[0052] Embora a invenção tenha sido descrita em detalhe com o propósito de ilustração com base no que é atualmente considerado como sendo as modalidades ou aspectos mais práticos e preferidos, deve ser entendido que tal detalhe é somente para esse propósito e que a invenção não está limitada às modalidades ou aspectos descritos, mas, pelo contrário, destina-se a abranger modificações e arranjos equivalentes que estejam dentro do espírito e escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, deve ser entendido que a presente invenção contempla que, na medida do possível, uma ou mais características de qualquer modalidade ou aspecto podem ser combinadas com uma ou mais características de qualquer outra modalidade ou aspecto.

Claims (27)

1. Método implementado por computador para determinar em uma locomotiva principal (12) em um comboio (10) um status de comunicações de pelo menos uma locomotiva remota (14) de uma pluralidade de locomotivas remotas do comboio, o método caracterizado por compreender: (a) transmitir, através de um dispositivo de comunicação principal (24) da locomotiva principal, uma mensagem de comando; (b) receber, através de uma pluralidade de dispositivos de comunicação de uma respectiva pluralidade de locomotivas remotas, a mensagem de comando; (c) transmitir, através de um dispositivo de comunicação de pelo menos uma locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas, uma mensagem de resposta de status; (d) receber, através de um dispositivo de comunicação de pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas, a mensagem de resposta de status; (e) incrementar, pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas, uma contagem de resposta de status atual com base na mensagem de resposta de status da pelo menos uma locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas; (f) transmitir, através do dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas, uma mensagem de resposta de status expandida incluindo a contagem de resposta de status atual ao dispositivo e comunicação principal da locomotiva principal; (g) receber, através do dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal, a mensagem de resposta de status expandida; (h) determinar, através de um processador (20) a bordo da locomotiva principal, um status de comunicação de um dispositivo de comunicação da pelo menos uma locomotiva remota em relação à mensagem de comando, baseada pelo menos parcial mente na contagem atual de respostas de status na mensagem de resposta de status expandida recebida da pelo menos uma outra locomotiva remota; e (i) controlar, através do processador a bordo da locomotiva principal, pelo menos um dentre um acelerador e um freio do trem, com base no status de comunicação determinado do dispositivo de comunicação da pelo menos uma locomotiva remota em relação à mensagem de comando.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas, o método caracterizado por compreender ainda: - receber, através de dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas, a mensagem de comando; - transmitir, através de dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas, uma respectiva mensagem de resposta de status; - receber, através do dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota (14), cada respectiva mensagem de resposta de status; e - incrementar, na pelo menos uma outra locomotiva remota, a contagem de resposta de status atual com base em cada respectiva mensagem de resposta de status.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: - receber, através do dispositivo de comunicação principal (24) da locomotiva principal (12), a mensagem de resposta de status expandida; e - determinar, através de um processador (20) a bordo da locomotiva principal, se a respectivas mensagens de resposta de status de cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de respectivas duas ou mais locomotivas remotas foram recebidas pelo dispositivo de comunicação principal.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a determinação ser baseada pelo menos parcialmente em um número de mensagens de resposta de status recebidas pelo dispositivo de comunicação principal (24) da locomotiva principal (12).

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender ainda: - confirmar, pelo dispositivo de comunicação principal (24), o recebimento da mensagem de comando por cada locomotiva remota (14) da pluralidade de locomotivas remotas se o dispositivo de comunicação principal recebeu a respectiva mensagem de resposta de status de cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma das duas ou mais respectivas locomotivas remotas e a mensagem de resposta de status expandida do dispositivo de comunicação de pelo menos uma outra locomotiva remota; e - controlar, pelo processador a bordo da locomotiva principal (12), pelo menos um dentre acelerador e freio do trem em resposta ao recebimento confirmado da mensagem de comando por cada locomotiva remota (14) da pluralidade de locomotivas remotas, em que o processador a bordo da locomotiva principal controla o pelo menos um dentre acelerador e freio do trem de uma maneira menos restritiva em resposta ao recebimento confirmado da mensagem de comando por cada locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas do que em resposta a um determinação de que uma ou mais da pluralidade de locomotivas remotas não recebeu a mensagem de comando.

6. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender ainda: (i) determinar, através do processador (20) a bordo da locomotiva principal (12), que o dispositivo de comunicação principal (24) não recebeu a respectiva mensagem de resposta de status diretamente a partir de pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas; e (ii) determinar, através do processador a bordo da locomotiva principal, um status de comunicação de pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas com base, pelo menos em parte, na contagem de resposta atual do status na mensagem de resposta de status expandida.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender ainda o atraso, por um período de tempo, antes de determinar o status de comunicação do pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender ainda: - determinar, através do processador (20) a bordo da locomotiva principal (12), se o pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando; e - transmitir, através do dispositivo de comunicação principal (24), a mensagem de comando, até que o processador a bordo da locomotiva principal determine que cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas tenha recebido a mensagem de comando.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender ainda: - determinar, pelo processador (20) a bordo da locomotiva principal (12), se pelo menos o pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando; e - retornar a uma sequência de transmissão de comunicação principal normal quando o processador a bordo da locomotiva principal determinar que cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando.

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender ainda: - determinar, através do processador (20) a bordo da locomotiva principal (12), se o pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas não recebeu a mensagem de comando; e - gerar ou prover, através do processador a bordo da locomotiva principal, uma saída a um operador da locomotiva principal, indicando uma das seguintes: i) o recebimento da mensagem de comando por cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas confirmadas ii) o recebimento da mensagem de comando por um ou mais dos dois ou mais dispositivos de comunicação remota de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas não pode ser confirmado.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: - repetir, através do dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota (14), a mensagem de comando; e - determinar, através de um processador (20) a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota (14), se a mensagem de comando recebida é a mensagem de comando transmitida pelo dispositivo de comunicação principal (24) ou se a mensagem de comando foi repetida por um dispositivo de comunicação de outra locomotiva remota.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda: - determinar, através do processador (20) a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota (14), se a mensagem de comando recebida é uma nova mensagem de comando ou uma mensagem de comando recebida anteriormente.

13. Sistema, utilizando o método conforme definido na reivindicação 1, para determinar, em uma locomotiva principal em um comboio, um status de comunicações de pelo menos uma locomotiva remota (14) do comboio, o sistema caracterizado por compreender: - um dispositivo de comunicação principal (24) da locomotiva principal programada ou configurada para transmitir uma mensagem de comando; - um dispositivo de comunicação de pelo menos uma locomotiva remota de uma pluralidade de locomotivas remotas programadas ou configuradas para receber a mensagem de comando e transmitir uma mensagem de resposta de status em resposta ao recebimento da mensagem de comando, em que pelo menos uma parte da mensagem de comando é repetida dentro da mensagem de resposta de status; - um dispositivo de comunicação de pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas programadas ou configuradas para receber a mensagem de resposta de status incluindo a ao menos uma porção repetida da mensagem de comando; e - um processador (20) a bordo de pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas programadas ou configuradas para incrementar uma contagem de resposta de status atual em resposta ao recebimento da mensagem de resposta de status incluindo a repetição de pelo menos uma porção da mensagem de comando da pelo menos uma locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas; sendo que o dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas é programado ou configurado para transmitir uma mensagem de resposta de status expandida incluindo a contagem de resposta de status atual da locomotiva principal (12), sendo que o dispositivo de comunicação principal da locomotiva principal é programado ou configurado para receber a mensagem de resposta de status expandido, o sistema compreendendo ainda um processador (20) a bordo da locomotiva principal programado ou configurado para determinar um status de comunicação de um dispositivo de comunicação de pelo menos uma locomotiva remota em relação à mensagem de comando, com base, pelo menos parcialmente, na contagem de resposta de status atual na mensagem de resposta de status expandida, sendo que o processador a bordo da locomotiva principal é ainda programado ou configurado para controlar pelo menos um dentre acelerador e freio do trem com base no status de comunicações do dispositivo de comunicação de pelo menos uma locomotiva remota em relação ao mensagem de comando.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas programadas ou configuradas para receber a mensagem de comando e transmitir uma respectiva mensagem de resposta de status; em que o dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota (14) é programado ou configurado para receber cada respectiva mensagem de resposta de status; e em que o processador (20) a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota é programado ou configurado para incrementar a contagem de resposta de status atual com base em cada respectiva mensagem de resposta de status.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o dispositivo de comunicação principal (24) da locomotiva principal (12) ser programado ou configurado para receber a mensagem de resposta de status expandida, o sistema compreendendo ainda um processador (20) a bordo da locomotiva principal programado ou configurado para determinar se a respectiva mensagem de resposta de status de cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma das duas ou mais respectivas locomotivas remotas foi recebida pelo dispositivo de comunicação principal.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a determinação ser baseada, pelo menos parcialmente, em um número de mensagens de resposta de status recebidas pelo dispositivo de comunicação principal (24) da locomotiva principal (12).

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o dispositivo de comunicação principal (24) ser programado ou configurado para retornar a uma sequência de transmissão do dispositivo de comunicação principal normal se o dispositivo de comunicação principal tiver recebido a respectiva mensagem de resposta de status de cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva duas ou mais locomotivas remotas e a mensagem de resposta de status expandida do dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota (14), e sendo que o processador (20) a bordo da locomotiva principal (12) é programado ou configurado para controlar pelo menos um dentre acelerador e freio do trem em resposta ao recebimento confirmado da mensagem de comando por cada locomotiva remota da pluralidade de locomotivas remotas, em que o processador a bordo da locomotiva principal controla pelo menos um dentre acelerador e freio do trem de uma maneira menos restritiva em resposta ao recebimento confirmado da mensagem de comando por cada locomotiva remota da pluralidade de locomotivas do que em resposta a uma determinação de que uma ou mais da pluralidade de locomotivas remotas não recebeu a mensagem de comando.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o processador (20) a bordo da locomotiva principal (12) ser ainda programado ou configurado para: (i) determinar que o dispositivo de comunicação principal (24) não recebeu a respectiva mensagem de resposta de status de pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas; e (ii) determinar um status de comunicação de pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas com base, pelo menos em parte, na contagem da resposta de status atual na mensagem de resposta de status expandida.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o processador (20) a bordo da locomotiva principal (12) ser programado ou configurado para atrasar, por um período de tempo, antes de determinar o status de comunicação de pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma das duas respectivas ou mais locomotivas remotas.

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o processador (20) a bordo da locomotiva principal (12) ser programado ou configurado para determinar se pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma das duas ou mais respectivas locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando, e em que o dispositivo de comunicação principal (24) é programado ou configurado para transmitir a mensagem de comando até que o processador a bordo da locomotiva principal determine que cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma ou mais respectivas locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o processador (20) a bordo da locomotiva principal (12) ser programado ou configurado para determinar se pelo menos um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma das duas ou mais respectivas locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando; e o dispositivo de comunicação principal (24) sendo programado ou configurado para retornar a uma sequência de transmissão de comunicação principal normal quando o processador (20) a bordo da locomotiva principal determinar que cada um dos dois ou mais dispositivos de comunicação de uma ou mais das respectivas locomotivas remotas recebeu a mensagem de comando.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por o dispositivo de comunicação da pelo menos uma outra locomotiva remota (14) ser programado ou configurado para repetir a mensagem de comando; e o processador (20) a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota sendo programado ou configurado para determinar se a mensagem de comando recebida é a mensagem de comando transmitida pelo dispositivo de comunicação principal (24) ou se a mensagem de comando foi repetida por um dispositivo de comunicação de outra locomotiva remota.

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o processador (20) a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota (14) ser programado ou configurado para determinar se a mensagem de comando recebida é uma nova mensagem de comando ou uma mensagem de comando recebida anteriormente.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o processador (20) a bordo da locomotiva principal (12) ser programado ou configurado para prover uma saída para um operador da locomotiva principal indicando um dos seguintes: i) o recebimento da mensagem de comando por cada um dos os dois ou mais dispositivos de comunicação de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas é confirmado ou ii) o recebimento da mensagem de comando por um ou mais dos dois ou mais dispositivos de comunicação remota de uma respectiva das duas ou mais locomotivas remotas não pode ser confirmado.

25. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda um gravador de eventos em pelo menos uma da locomotiva principal (12) e pelo menos uma da outra locomotiva remota (14), em que o gravador de eventos é programado ou configurado para armazenar a contagem de resposta de status atual.

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por pelo menos um do processador (20) a bordo da pelo menos uma outra locomotiva remota (14) e um processador a bordo da locomotiva principal (12) ser programado ou configurado para determinar um problema em uma rede de comunicação do comboio (10) com base na contagem de resposta de status atual.

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por pelo menos um do processador (20) a bordo de pelo menos uma outra locomotiva remota (14) e um processador a bordo da locomotiva principal (12) estar programado ou configurado para determinar uma localização de pelo menos uma, de pelo menos outra locomotiva remota e a locomotiva principal com base na contagem de resposta do status atual.