CN102328659A - 确定列车长度的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定列车长度的系统和方法。一种用于确定列车编组内的车厢数量的系统包括一节或多节车厢、用于该一节或多节车厢的至少一个自动列车控制器(ATC)和该编组的列车线路。各车厢包括频率生成器和频率修正器。该一节或多节车厢各者中的各频率修正器适合接收具有输入频率的输入信号并生成具有不同于输入频率的输出频率的输出信号。当该至少一节车厢被指定为引导车厢并且该一节或多节车厢中的至少一节中的至少一个频率修正器向列车线路提供其输出信号时，至少一节车厢中的频率生成器向该至少一节车厢中的频率修正器提供具有预定输入频率的预定输入信号。

Description

确定列车长度的系统和方法

技术领域

本发明涉及列车控制，更具体地涉及确定列车编组的车厢数量。

背景技术

在当前基于通信的列车控制系统中，列车(例如，通勤列车)确定其位置并将其传输至路旁设施以便路旁设施和其它列车协同工作。由列车来采集有关其周围的信息并确定如何安全移动，并恰当地在站台停靠以便乘客上下车。为了执行这些重要功能，列车必须知道其在静态和动态两种状态所占用位置和区域。

在基于通信的列车控制(CBTC)系统的初始化期间，列车确定其位置和列车编组的特征。对于能够具有可变列车长度的列车，重要地是需要列车确定其列车长度。对于列车中的每节车厢，还需要能够控制列车，以便必不可少地了解其在列车编组中所处的位置。这能以不同的方法来实现。迄今为止，这些方法结合了独立的车载装置，以用于确定列车长度、基于独立的路旁设施的方法检查的编组的特征，以实现列车的重要功能。

理想地是提供多个用于确定列车长度和列车编组的其它特征的车载装置和/或方法，其避免了需要使用基于路旁设施的方法，同时维持这种系统的安全性(vitality)。

发明内容

在一个实施例中，一种用于确定列车编组内的车厢数量的系统包括一节或多节车厢、用于该一节或多节车厢的至少一个自动列车控制器(ATC)、以及列车编组的列车线路。每节车厢可包括频率生成器和频率修正器。该一节或多节车厢各者中的各频率修正器适合接收具有输入频率的输入信号并生成具有不同于输入频率的输出频率的输出信号。在一节或多节车厢中的至少一节车厢被指定为引导车厢时，该至少一节中的至少一个频率生成器向该至少一节车厢中的频率修正器提供具有预定输入频率的预定输入信号，并且该一节或多节车厢中的至少一节中的至少一个频率修正器向列车线路提供其输出信号。该一节或多节车厢各者中的频率修正器可串联连接。在各频率修正器中，输入信号与输出信号的比率可为二。输入信号与输出信号的比率也可以是预定的。ATC可通过将输出至列车线路的输出信号与来自频率生成器的预定输入信号进行比较来确定列车编组中的车厢数量。该系统可包括检查系统以确定该至少一节车厢是否为末端车厢。向列车线路提供输出信号的频率修正器可为末端车厢。该系统还可包括网络节点，该网络节点包括列车编组中的一节或多节列车车厢各者中的唯一的节点网络地址。ATC还可基于该唯一的网络地址中的至少一个并通过将输出至列车线路的输出信号与来自频率生成器的预定输入信号进行比较来确定列车编组中的列车车厢数量。ATC可基于从至少一个唯一网络地址确定的列车编组中的车厢数量并基于输出至列车线路的输出信号与来自频率生成器的预定输入信号的比率来允许列车编组沿着预定路径移动。

进一步披露了用于确定列车编组中的列车车厢数量和列车编组中的每节车厢位置的另一种系统的一个实施例。该系统包括：多个串联连接的频率修正器，编组中的每节车厢包括一个频率修正器；频率生成器，其向该系列频率修正器中的第一频率修正器供给具有基准频率的电信号；响应于具有基准频率的信号，该系列频率修正器中的每个频率修正器输出具有唯一频率的信号，该唯一频率基于基准频率和在所述输出信号与频率生成器之间串联连接的频率修正器的数目；以及控制器，其从该系列频率修正器中的最后一个频率修正器所输出的信号的频率确定编组中的车厢数量。

该系列频率修正器中在第一个频率修正器之后且最后一个频率修正器之前的每个频率修正器：可接收由该系列频率修正器中的相邻的前一个频率修正器输出的信号作为其输入；并且可向该系列频率修正器中的下一个频率修正器输出其信号。

每个频率修正器所输出的信号可具有为输入所述频率修正器的信号频率的一半或50％的频率。

该系统可包括通信网络。编组中的每节车厢可包括该通信网络的唯一节点，该唯一节点具有唯一的网络地址。该控制器可将从该系列频率修正器中的最后一个频率修正器所输出的信号的频率确定的车厢数量与通信网络的唯一节点的数目进行比较，并基于该比较使编组能够保持静止或移动。

该系统可包括多个自动列车控制器(ATC)，各ATC布置在列车编组的车厢中的一节上。响应于各ATC检测沿着编组穿越的路径布置的基准点，所述ATC可向控制器分派所述ATC检测所述基准点的指示。响应于分派的各ATC检测所述基准点的指示、所确定的列车编组中的车厢数量和编组穿越的物理路径的虚拟映射图，控制器可确定编组在物理路径上的绝对位置。

最后披露了一种确定列车编组的列车车厢数量和各车厢在编组中的位置的方法，包括：(a)编组的第一车厢的频率生成器输出具有第一频率的电信号；(b)响应于具有第一频率的信号，第一车厢的第一频率修正器输出具有第二频率的信号；(c)响应于输出的具有第二频率的信号，控制器确定编组中的车厢数量。

该方法可进一步包括，响应于具有第二频率的信号，第二车厢的第二频率修正器输出具有第三频率的信号，其中步骤(c)可包括控制器响应于具有第三频率的信号的输出确定编组中的车厢数量。

该方法可进一步包括，响应于具有第三频率的信号，第三车厢的第三频率修正器输出具有第四频率的信号，其中步骤(c)可包括控制器响应于具有第四频率的信号的输出确定编组中的车厢数量。

对于各频率修正器，各输出信号的频率是输入所述频率修正器的信号的频率的一半。

最后，一种布置在至少一节车厢上的装置可从输入所述车厢的频率修正器的信号的频率确定所述车厢在列车编组中的位置。

附图说明

图1是包括ATC和电子通信网络的列车编组的图解视图；

图2是包括一节车厢的列车编组的图解视图；

图3是包括两节车厢的列车编组的图解视图；

图4是包括n节车厢的列车编组的图解视图；

图5是包括用于确定列车编组中的列车车厢数量和各列车车厢在列车编组中的位置的装置的列车车厢的图解视图；

图6是包括串联的n节车厢和用于确定列车编组中的列车车厢数量和各列车车厢在列车编组中的位置的装置的列车编组的图解视图；

图7是示出了图6的列车编组的车厢的输入频率和输出频率的表格；

图8是示出了图6的列车编组的车厢的输入频率和输出频率的另一个表格；

图9是将输出频率与列车编组中的车厢数量关联的表格；以及

图10是将输出频率与列车编组中的车厢的位置关联的表格。

具体实施方式

本发明披露了一种确定列车编组中的列车车厢数量和各自潜在地控制列车编组中装设有自动列车控制器(ATC)的车厢的列车编组特征的车载方法，其中该列车编组包括多个串联连接的频率修正器，每节车厢包括一个频率修正器和列车网络。对于该方法的频率部分，其包括：(a)频率生成器向该系列频率修正器中的第一频率修正器供给具有基准频率的电信号；(b)响应于在步骤(a)中输入的信号，该系列频率修正器中的各频率修正器输出具有唯一频率的信号，该唯一频率基于基准频率和在所述输出信号与频率生成器之间串联连接的频率修正器的数目；以及(c)ATC从该系列频率修正器中的最后一个频率修正器输出的信号的频率确定列车编组中的车厢数量。

确定在列车起动时其中频率生成器运行的车厢并且不发生变化。在频率生成器已经运行至第一频率修正器的情况下，通常在末端车厢中的频率生成器首先被激励。在该设置期间，在列车的另一端，来自最后的频率修正器的最终输出频率经列车被送回以进行读取。

ATC和第一频率修正器可位于同一节车厢。

各频率修正器可输出频率不同于输入所述频率修正器的信号频率的信号。各频率修正器所输出的信号可具有输入所述频率修正器的信号频率的一半或50％的频率。

该系列频率修正器中的第一频率修正器和最后一个频率修正器之间的每个频率修正器可接收该系列频率修正器中相邻的前一个频率修正器所输出的信号作为其输入信号，并且可将其信号输出至该系列频率修正器中的下一个频率修正器。

可在至少一节车厢上布置一设备或装置，用于从输入所述车厢的频率修正器的信号频率确定所述车厢在列车编组中的位置。该用于确定的装置可为上述步骤(c)的ATC或另一ATC。

列车编组可包括通信网络。列车编组的每一节车厢可包括具有唯一的网络地址的唯一的网络节点。该方法还可包括步骤(d)：ATC从唯一网络地址的数目确定列车编组中的车厢数量。ATC可将在步骤(c)中确定的车厢数量与在步骤(d)中确定的车厢数量进行比较；并且基于该比较，ATC可使得编组保持静止或允许列车编组移动。

将参考附图说明本发明，并且附图中具有不同后缀如-1、-2等的相似附图标记对应于同一元件的不同情况。

现在来看附图并参照图1，根据本发明的列车编组2包括一节或多节列车车厢4，其采用串联和其他连接方式物理联接在一起，并以本领域中公知的方式构造成，在以本领域中公知的方式布置在一节或多节所述列车车厢4上的推进系统的控制下沿着路径6例如列车轨道或导轨行进。在一个非限制性的实施例中，该推进系统从外部电源例如但不限于沿着路径6布置的第三轨道或借助于导电架(未示出)的架空电线(未示出)取得其电力。该推进系统包括电动机(未示出)，该电动机经由推进控制系统(未示出)从外部电源接收电力，该推进控制系统在至少一个ATC 8的控制下操作，该ATC8向推进控制系统提供命令和控制信号，以便以下列方式控制电动机的操作，以自动或手动控制的方式使编组2沿着路径6行进。前面对推进系统和ATC 8的说明仅作为背景提供并且不应当被解释为限制本发明。该一个或多个ATC 8可位于列车编组2上的任何位置且其位置不应当被认为是对本发明的限制。

列车编组2在每节车厢4中包括由至少一个节点12组成的电子通信网络10。每个节点12由适当的网络通信装置和控制电子装置组成，该网络通信装置和控制电子装置有利于网络10并作为具有唯一网络地址的网络10的唯一节点确定每节车厢4的存在。

在编组2中，通信网络10用作将车厢4的特定功能或操作的状态传送至ATC 8的骨干网络。这些功能或操作可包括例如但不限于门状态(打开或关闭)，其中编组2为通勤列车；灯的状态；等等。通信网络10类似于常规的计算机网络，例如用于可通信方式连接多台计算机的局域网。在图1所示的编组2中，网络10将车厢4的节点12可通信方式连接。为了有利于跨网络10的通信，各节点12在网络10中具有在适当的时间——例如但不限于在网络10初始化期间——手动或自动分配给节点12的唯一网络地址。

理想地，网络拓扑使得ATC 8能够确定车厢4在编组2中的物理顺序和/或位置。例如，但并非进行限制，节点12-1-1和节点12-1-2被分配第一网络地址和第二网络地址，其指示车厢4-1为编组2中的第一节车厢；节点12-2-1和节点12-2-2被分配第三网络地址和第四网络地址，其指示车厢4-2为编组2中的第二节车厢；节点12-3-1(未示出)和节点12-3-2(未示出)被分配第五网络地址和第六网络地址，其指示车厢4-3(未示出)为编组2中的第三节车厢；等等。因此，通信网络10能够开发由列车中的车厢4组成的整个列车编组2的拓扑。

在特定情形中，每节车厢也可被指定为具有前端和后端。在单个车厢编组中，如图2所示，车厢20可具有前端30和后端40两者。在两节车厢编组中，如图3所示，两节车厢20-1、20-2中的任一节可包括前端30或后端40，但不包括两者。一般而言，如图4所示，不论n节车厢列车编组中的车厢数量如何，车厢20-1、20-2…20-n将仅具有一个前端30(车厢1中)和一个后端40(车厢n中)。在一个可选实施例(未示出)中，前端30可被指定在车厢20-n上，而后端可被指定在车厢20-1上。

在本实施例中，列车编组中的前端30被指定为首先被激励的车厢20的一端。这通过手动激励操作或通过本领域的技术人员公知的任何其它方式来实现。通常，前端30被指定为指向列车编组2的计划行进方向的一端。尽管基于提供清楚的目的我们将维持该普通经验法则，但应注意，基于确定列车长度的目的，可使列车编组的任一端被指定为前端30，而列车编组的相对端被指定为后端40。此外，一旦已对列车编组指定引导车厢20，其通常就不发生变化直到该编组被停止供电或分离。

根据本技术的一方面，如图5所示，尽管记住了列车编组2中的任何车厢20可被用作引导车厢(具有前端的车厢)或后端车厢(具有后端的车厢)，但列车编组中的每节车厢20可包括频率生成器90和频率修正器100。车厢中的频率修正器100适于接收输入信号110，该信号来自频率生成器90(当车厢被指定为引导车厢时)或如果前面存在车厢则来自车厢(未示出)中的频率修正器100输出的信号。然而，频率修正器100不适于同时接收来自两者的信号。

根据本技术的另一方面，如图6所示，n节车厢编组可包括串联连接的车厢20-1、20-2…20-n，其中引导车厢被指定为车厢20-1且末尾车厢被指定为车厢20-n。对于引导车厢中的频率修正器100-1和末尾车厢中的频率修正器100-n，可以说明为，频率修正器100-1接收其来自车厢20-1中的频率生成器90-1的信号输入110-1，而其它每节车厢中的频率修正器接收其来自其前方车厢中的频率修正器100的输入。换言之，对频率修正器100-2的输入是频率修正器100-1的输出等等。

由于频率修正器100-n位于末尾车厢(具有后端)中，频率修正器100-n的输出被馈送到频率输出列车线路120中。尽管为了清楚将列车线路120图示为在列车编组外部，但很大程度上其为列车编组的一部分。由运行的ATC 130读取频率输出列车线路120。还应注意，频率生成器90-2、90-3…90-n可保持不运行或无法提供任何输出。换言之，对于操作中的每个列车编组2，仅一个频率生成器90可以工作，例如，图6中的频率生成器90-1。应注意，由于仅一个频率生成器工作，所以不需要每节车厢20包括频率生成器。

对于基于CBTC技术运行的系统，基于重复的目的，列车编组通常包括多于一个ATC 130。例如，如果列车编组2中存在两个ATC130，则两个ATC 130都将一直待命(listen)。然而，仅一个ATC 130将运行，即，作出决定。仅待命的第二ATC 130将在当前运行的ATC130故障的情况下变成运行的。在一个实施例中，包括多于一节车厢的列车编组2可在列车编组2的每节车厢中包括ATC 130。在另一实施例中，包括多于两节车厢的列车编组2可每隔一节车厢包括ATC130。为此，在包括10节车厢的列车编组中，可在列车编组中的任何位置仅存在两个ATC 130。ATC 130相对于列车编组中的车厢的位置不应被认为是限制性的，这是因为，不论两个ATC 130是并排设置的还是设置在列车编组的相对端，ATC 130都能够执行其功能。然而，为了操作稳定性，优选在列车编组中具有最少两个ATC 130。

必须认识到，所有频率修正器100-1、100-2…100-n可包括检查系统105，如图5-图6所示。检查系统105为用于检查布置有该系统的车厢是否为末尾车厢的本地逻辑元件。在一个实施例中，检查系统105可基于联接器构型或密封的门道或通过选择识别该车厢为末尾车厢的开关位置来进行判断。检查系统105可使用任何公知的指定车厢为末尾车厢或末端车厢的方法并且任何具体系统的选择不应被认为是加以限制。当图6的检查系统105-n确定车厢为末尾车厢(其在本例中为车厢20-n)时，频率修正器100-n经由频率输出列车线路120将其输出馈送至运行的ATC 130。如果检查系统105判断该车厢不是末尾车厢，则每个频率修正器100的输出作为输入被提供给随后的频率修正器100。如所示的，检查系统105位于频率修正器100内。然而，在其它实施例中，一部分或全部车厢中的检查系统105也可被收容在频率修正器外部。检查系统105的布置不应当被认为对本发明的限制。

在包括车厢4-1～4-n的图1所示的编组2的实施例中，车厢4-1包括频率生成器16和频率修正器18-1。频率生成器在列车起动时确定并且不发生变化。在频率生成器已经运行至第一频率修正器的情况下通常为端部车厢首先被激励。在该起动期间于另一端处，来自最后的频率修正器的最终输出频率通过列车被送回以便进行读取。

返回参照图6，输入至频率修正器100-1的输入信号110-1来自频率生成器90-1。频率生成器90-1生成具有基准频率的信号110，该基准频率是以每个编组为基础或以每个系统为基础预先确定的。

由频率生成器90-1输出的具有预定频率的信号110-1随后被发送到频率修正器100-1，其中其被修正以生成输出信号110-2，该输出信号110-2作为输入被提供给车厢20-2上的修正器100-2。与来自频率生成器90-1的信号的预定频率相比，信号110-2是具有不同和唯一频率的电信号。类似地，频率修正器100-2修正信号110-2并生成第三唯一且不同频率的信号110-3等。各频率修正器100-1、100-2…100-n的输出频率是不同且唯一的，使得不存在两个生成相同频率的输出信号的频率修正器。

频率修正器100-n(该系列频率修正器中的最后一个频率修正器)的输出被直接供给回到ATC 130，以便以下文说明的方式进行处理。

ATC 130通过比较从频率修正器100-n输出的信号的频率和从频率生成器90输出的信号110-1的频率而确定列车编组2中的车厢数量。

根据一个实施例，该系列频率修正器100-1、100-2…100-n用于以二为系数等分进入的信号的频率，以生成具有频率为输入信号频率的一半的输出信号，ATC 130使用输入至引导车厢中的频率修正器100的输入频率和从末尾车厢中的频率修正器100输出的输出频率的比率。

考虑包括车厢20-1、20-2…20-5的5节车厢编组的示例，其中各串联的频率修正器100-1、100-2…100-5用于以二为系数来除它们输入信号的频率以生成输出信号。为了清楚，图7以表格形式列出了向列车编组中的各频率修正器输入的信号频率和从其输出的信号频率。可以看到，输入车厢20-1的频率与从车厢20-5输出的频率的比率为32。由于该比率大于1，并且所选择的逻辑为除以二的逻辑，所以可确定车厢数量为二的幂。得到的频率比率“32”可表示为2的指数幂，如2⁵，可以确定车厢的数量为5。

在另一实施例中，当与乘以二的逻辑相结合地使用具有车厢20-1、20-2…20-5的5节车厢编组中的频率修正器100-1、100-2…100-n时，输入和输出频率的示例性表格可如图8所示。在本实施例中，来自频率生成器的输入频率与来自末尾车厢中频率修正器的输出信号频率之间的频率比为128/4096，或简单地，1/32。由于该比率小于1，所以如下确定车厢：

可如下确定车厢数量n：1/2ⁿ＝1/32＝1/2⁵

从而确定n＝5。

通过使用上述频率修正器的结合设置，在使用每节车厢中的网络节点的唯一的网络地址确定车厢数量的情况下，ATC可安全地确定列车编组中的车厢数量而不需要任何路旁构件。

在以下部分，提供使用频率生成器和频率修正器来确定每节车厢的顺序和/或位置的非限制性说明。

返回参照图6，在适当的时间，ATC 130使频率生成器90-1输出具有第一基准频率的信号。在本例中，第一基准和预定频率为8192Hz。然而，该频率不应被解释为限制本发明，这是因为预期可使用任何适当的基准频率。频率生成器90-1所输出的第一基准频率作为输入被供给至频率修正器100-1。频率修正器100-1使用其输入110-1生成输出信号110-2，输出信号110-2具有第二、不同的频率。在一个理想实施例中，频率修正器100-1为除以二型修正器，并因此输出具有频率为输入到频率修正器100-1中的信号110-1的频率的一半或50％的信号110-2。在本非限制性的示例中，输入到频率修正器100-1中的信号具有8192Hz的频率并且频率修正器100-1所输出的信号具有4096Hz的频率。应注意，所有频率修正器100-1、100-2…100-n具有相似类型和功能。换言之，如果一个频率修正器100-1为除以二型，则该列车编组中的所有频率修正器100-2、100-3…100-n都为除以二型。根据本实施例的另一方面，频率修正器100-1、100-2…100-n可构造成以预定量增加输入信号频率，举例来说，例如乘以二。

根据如图6所示设置的一个实施例，在列车编组中的总车厢数为一的情况下，频率修正器100-1的输出被直接返回给ATC 130，该ATC 130已访问如图9所示的电子形式的表格。ATC 130包括用于确定频率修正器100-1所输出的信号频率(在本例中为4096Hz)的适当装置。在了解频率修正器100-1所输出的信号频率的情况下，ATC 130将该频率与图9所示的表格进行匹配并确定列车编组2仅包括一节车厢20，在本例中为车厢20-1。

根据该设置的另一实施例，如图6所示，其中车厢编组2中的车厢总数为二，即20-1和20-2，频率修正器100-1的输出110-2被供给至频率修正器100-2的输入信号110-2，该频率修正器100-2修正或改变该输入信号110-2的频率并输出不同的第三频率的信号110-3。在该示例性实施例中，频率修正器100-2所输出的信号110-3具有为输入频率修正器100-2的信号频率的一半或50％的频率。在该非限制性的示例中，输入频率修正器100-2的信号具有4096Hz的频率。由于频率修正器100-2将以一半或50％降低该频率，从频率修正器100-2输出的信号110-3将具有2048Hz的频率。由于在本实施例中仅有两节车厢20-1和20-2，所以从频率修正器100-2输出的信号110-3此时将经由输出频率列车线路120返回至ATC 130，该ATC 130通过将输出信号110-3的频率与如图9所示的表格进行比较而确定列车编组2总共包括两节车厢。

理想地，ATC 130进一步将从频率修正器100的设置和其输出信号110确定的列车车厢数量和由ATC 130从网络10的唯一的网络地址数目确定的列车车厢20的数量进行比较。如果通过两种方式确定的列车编组的车厢20的数量匹配，则ATC 130可使得推进系统沿着路径6移动列车编组。另一方面，如果通过两种方法确定的车厢20的数量不匹配，则ATC 130可使推进系统保持编组2静止，例如，通过使推进控制系统保留用于推进编组2的来自电动机的电力。因此，实现在列车编组2上安全地确定列车编组2的列车长度的方法。

根据本发明的另一方面并参照图6，列车编组2中的每节车厢中的ATC 130可参考如图10所示的电子形式的表格和供给至所述车厢20的频率修正器100的输入信号的频率确定其在列车编组2中的位置。例如，如果频率生成器90-1输入频率修正器100-1的信号的频率为8192Hz，则该信号及其频率可被馈送至ATC 130，在此确定该信号的频率。ATC 130使用这样确定的该频率，在本例中为8192Hz，并从如图10所示的表格提取与所述频率相同的列的来自标题为“在编组中的位置”的这一行的数字，该数字对应于包括频率修正器100-1的车厢20-1在编组2中的位置。在本例中，ATC 130从图10中的表格提取对应于8192Hz的数字“1”。

以类似的方式，可通过将输入车厢20的频率修正器100的信号的频率与如图10所示的频率进行比较，并从如图10所示的表格提取与输入所述频率修正器的信号的频率对应的“在编组中的位置”的数字，包括在车厢20中的各ATC 130能够自动确定其车厢20在列车编组2中的位置。

此外或可选地，包括ATC 130的各车厢20可参考如图9所示的表格和所述车厢20的频率修正器100输出的信号110的频率来确定其在列车编组2中的位置。例如，如果频率修正器100-1输出的信号110-2的频率为4096Hz，则ATC 130可使用该频率和图9的表格从该表格提取对应于4096Hz的数字“1”。该数字“1”通知ATC130列车编组2具有一节车厢20。

以类似的方式，通过将各车厢20的频率修正器100输出的信号110的频率与如图9的表格所示的频率进行比较，并在“在编组中的位置”这一列中提取对应于输入所述频率修正器100的信号的频率的值，包括在列车编组2中任何位置的ATC 130可自动确定其任意一个车厢20在列车编组2中的位置。

返回参照图1，理想地，通信网络10知道每个节点12(例如12-1-1、12-1-2、12-2-1等)的位置。例如，在编组2包括多个节点12的情况下，网络10能够知道节点12-1-1/12-1-2位于车厢4-1中，节点12-2-1/12-2-2位于与车厢4-1联接的车厢4-2中，节点12-3-1/12-3-2(未示出)位于与车厢4-2联接的车厢4-3(未示出)中，等等，直到与车厢4-(N-1)联接的车厢4-N。理想地，各ATC8被供给或访问网络10的网络映射图，该映射图包括通信网络10的唯一网络地址的顺序，该顺序对应于每节车厢4在编组2中的位置。在具备该信息的情况下，各ATC 8可将来自网络地址数据的其车厢4的位置与从输入所述车厢4的频率修正器的信号110的频率或从其输出的信号110的频率确定的其车厢的位置进行比较。应注意，图1中的ATC 8和图6中的ATC 130指的是相似的构件。

包括ATC 8的各车厢4可通过记录其车厢的车轮相对于沿列车前进方向移动的整列列车转动的实际方向来确定其在编组中的取向。车厢的车轮可沿前进方向或后退方向转动，取决于车厢在列车编组2中如何取向。列车中的车厢可以总是使每节车厢的特定一端正对列车的前方。但是，有可能的是，车厢能以随机方式设定在列车编组中使得每节车厢的特定一端可以不总是正对列车的前方。一些可使每节车厢的特定一端正对列车的前方而其它正对列车的后方。这将使得各车厢的车轮转动的方向——前进或后退——成为各车厢在列车编组2内如何取向的因素。

列车网络可根据由列车编组内的节点在列车网络中的连通性开发的编组拓扑确定各车厢在编组中的取向。这不需要列车实际移动来完成这种确定。

仅装设有ATC的车厢可将如通过其本身确定的在编组中的取向与来自列车网络拓扑的编组中的取向相结合。ATC可比较来自两个独立的源的这种信息的结合以安全地确定其本身在编组中的取向。

包括ATC 8的每节车厢4可确定其在列车中的位置与在系统内的绝对位置的关系。仅装设有ATC的车厢可确定其本身在列车编组中的位置与在系统内的绝对位置的关系。该车厢可如图1所示在基准点5且优选两个或更多个基准点5上驱动，以确定其自身在列车编组中的位置与在系统内的绝对位置的关系。各基准点5相对于系统中所有其它的基准点具有唯一的身份。在装设有ATC 8的车厢在基准点5上驱动之后，车厢知道其在系统中的位置和其行进方向。

在一个理想的实施例中，各车厢内的频率修正器实施为除以2计数器，该计数器通过触发电路实现，该触发电路构造和操作成将输入所述触发电路的信号的频率除以2并输出具有频率为输入信号的频率的一半或50％的信号。然而，这不应该被解释为限制了本发明，因为预期能以本领域中公知的任何适当和/或理想的方式实现每个频率修正器。对于通过除以2计数器实现的每个频率修正器，可设置测试电路(未示出)以测试所述除以2计数器将输入频率除以2的能力。每个这样的测试电路能以任何适当的方式与ATC联接，藉此ATC可执行所述测试电路的独立控制，从而以确认所述除以2计数器将输入信号的频率除以2的能力的任何适当或理想的方式测试对应的除以2计数器。

总之，可以看出如何使用频率修正器和列车网络来确定列车长度和在列车编组中的位置。利用该信息和来自列车装置的更多输入，可确定其在列车编组中的取向及其在列车中的位置与在系统内的绝对位置的关系。所有上述内容涉及确定列车位置和列车编组的特征。

已参考示例性非限制实施例说明了本发明。然而，这种示例性实施例不应被解释为限制了本发明，因为其他技术人员在阅读和理解前面的说明后将想到明显的改型和变型。例如，上述的ATC的功能可通过电子/电气硬件的任何适当的组合和/或独立或一起工作的单机或联网的编程计算机/微处理器等来实现。因此，本发明应该被解释为包括所有此类改型和变型，只要它们处于所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (18)

1.一种用于确定列车编组内的车厢数量的系统，包括：

一节或多节车厢，每节车厢包括：

频率生成器；以及

频率修正器；

用于所述一节或多节车厢的至少一个ATC；以及

所述列车编组的列车线路；

其中所述一节或多节车厢中的每节车厢的每个频率修正器适合接收具有输入频率的输入信号并生成具有不同于所述输入频率的输出频率的输出信号；

其中当至少一节车厢被指定为引导车厢时，所述一节或多节车厢中的至少一节中的至少一个频率生成器向所述至少一节车厢中的频率修正器提供具有预定输入频率的预定输入信号；并且

其中所述一节或多节车厢中的至少一节中的至少一个频率修正器向所述列车线路提供其输出信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一节或多节车厢中的每一节中的所述频率修正器串联连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，在每一个所述频率修正器中，所述输入信号与所述输出信号的比率为二。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述输入信号与所述输出信号的比率是预定的。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述ATC通过将输出至所述列车线路的输出信号与来自所述频率生成器的预定输入信号进行比较来确定所述列车编组中的车厢数量。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一节车厢包括用于判断所述至少一节车厢是否为末端车厢的检查系统。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述末端车厢中的所述频率修正器向所述列车线路提供其输出信号。

8.根据权利要求1所述的系统，在所述列车编组中的所述一节或多节列车车厢中的每一节中包括网络节点，所述网络节点包括唯一的节点网络地址。

9.根据权利要求6所述的系统，其中，所述ATC基于所述唯一的网络地址中的至少一个并通过将输出至所述列车线路的输出信号与来自所述频率生成器的预定输入信号进行比较来确定所述列车编组中的列车车厢数量。

10.根据权利要求3所述的系统，其中，基于从所述唯一的网络地址中的至少一个确定的所述列车编组中的车厢数量，并基于输出至所述列车线路的输出信号与来自所述频率生成器的预定输入信号的比率，所述ATC允许所述列车编组沿着预定路径移动。

11.一种确定包括至少一节车厢的列车编组中的列车车厢数量的方法，所述方法包括以下步骤：

向所述至少一节车厢中的频率修正器提供来自所述至少一节车厢中的频率生成器的具有输入频率的预定输入信号；

生成具有输出频率的输出信号，所述输出频率不同于所述频率修正器内的所述输入频率；

针对每一节车厢确定末端车厢条件；

如果确定所述末端车厢条件，则向列车线路提供来自所述频率修正器的输出信号；以及

基于预定输入信号和由所述列车线路提供的输出信号确定所述列车编组中的列车车厢数量。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括如果未确定所述末端车厢条件，则向后续车厢中的后续频率修正器提供来自所述频率修正器的输出信号。

13.根据权利要求11所述的方法，包括通过将所述列车线路中的输出信号的频率对照包括频率和车厢数量的预定列表的查找表进行比较来确定所述列车编组中的列车车厢数量。

14.根据权利要求11所述的方法，包括将任何两个连贯的频率修正器之间的输出信号的频率降低50％。

15.根据权利要求11所述的方法，包括将任何两个连贯的频率修正器之间的输出信号的频率升高50％。

16.根据权利要求11所述的方法，包括对各列车车厢中的唯一节点确定唯一的网络地址。

17.根据权利要求16所述的方法，包括基于所述唯一的网络地址确定所述列车编组中的车厢数量。

18.根据权利要求16所述的方法，包括当确定所述末端车厢条件时，基于所述唯一的网络地址中的至少一个和所述列车线路中的输出信号的频率确定所述列车编组中的车厢数量。

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