CN104781131B - 轨道车辆的控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对轨道车辆的非中央控制，该轨道车辆沿可变的方向在例如两个火车站之间的单轨路段上借助专用权(令牌)行驶。为此优选在路段的端部上各设一存储设备，例如作为RFID单元，其中仅存在一种用于路段的专用权，其要么在两个存储单元之一中保持存储、要么被行驶该路段的轨道车辆带走。在后一种情况中，该路段可以有效地防止另外的轨道车辆行驶，因为没有存储单元提供专用权，其被轨道车辆在存储单元之间传送或被轨道车辆占用。在此有利的是，所提供的解决方案实现了非中央的列车安全性的有效可行方案并且因此比现有的中央的列车安全性规则明显更廉价地实施。

Description

轨道车辆的控制
本发明涉及一种用于控制轨道车辆的方法、相应的具有两个存储设备的路段和适配设置的轨道车辆。
对于具有变化的行驶方向的两个火车站之间的单轨路段已知的是，列车安全性的问题是借助复杂的信号站和信号技术连同列车干预系统(包含列车停车功能)所解决。
由专利文献EP 1 075 995 A1已知一种在使用用于按要求向车辆分配令牌(Token)的中央处理器和使用作为调节部件的用于存储可向车辆分配的令牌的存储器的情况下用于调节部件的调节车辆功能的方法。在这种公知的方法中，其中一个调节部件根据调节任务的确认和执行在它的存储器中存储令牌，这种令牌与授权实时的调节任务的令牌不同。这种被存储的令牌对于中央处理器是已知的，或者相应的调节部件已经将被存储的令牌通过授权实时调节任务的车辆登记在中央处理器上。
其中的缺点在于，关于单轨路段的列车安全性需要中央调度，这提高了复杂性。
本发明所要解决的技术问题在于，避免所述缺点并且提供一种复杂性较小的可选的非中央的解决方案，其也可以利用对于轨道运行所需的安全性保证列车安全性。
所述技术问题根据独立权利要求的特征解决。优选的实施形式尤其由从属权利要求获得。
为了解决所述技术问题提供一种用于控制轨道车辆的方法，
-其中，路段具有第一和第二存储设备，其中存储设备中的最多一个存储设备提供用于行驶该路段的专用权，
-其中，用于行驶该路段的专用权被轨道车辆从第一存储设备中读取并且第一存储设备切换到这样的状态中，在该状态中第一存储设备不提供用于行驶该路段的专用权，
-其中，专用权从所述轨道车辆传递至第二存储设备。
因此尤其对于两个火车站之间的单轨路段，列车安全性的技术问题借助专用权(例如借助令牌实现)解决。这可以有利地借助非中央的路段配设的极小的投入来进行。
有利的是，专用权还能够被用于影响或控制(例如引导或进行制动过程)轨道车辆。
一种扩展设计在于，所述路段例如是两个火车站之间的单轨路段。
其他的扩展设计在于，所述专用权由轨道车辆在即将到达该路段、刚刚过去或离开该路段时传递给第二存储设备。
尤其一种扩展设计在于，存储设备设置在单轨路段的端部的区域中。
一种扩展设计还在于，第一存储设备和第二存储设备具有RFID标签，其中专用权对应RFID标签的至少一个预设的数值或信号。
因此，RFID标签可以被轨道车辆在驶入该路段时读取并且借助控制信号标记为无效。备选地RFID标签也可以被轨道车辆以无效数值描述，其中每个数值原则上可以显示出存储设备不能够提供专用权。
在此说明，在轨道车辆和存储设备之间的各种通信例如可以是无线传送技术、近场通信、通过导线或电线的通信等。在此，存储设备可以设计为主动的或被动的。轨道车辆的通信设备同样可以设计为主动的或被动的，该通信设备设置用于读取和/或写入专用权或与专用权相关的信息。
此外一种扩展设计在于，为了行驶该路段专用权可以由轨道车辆从第一存储设备读取并被保存。
在这种情况中，专用权被轨道车辆“携带行驶”，并且必要时在离开该路段时将专用权存储在第二存储设备中(“传递”)。形象地讲，轨道车辆将专用权从第一存储设备传送至第二存储设备。这可以由多种技术实现，它们例如实现专用权的这种功能性的“传送”。例如可以使用规则，其提供和管理令牌，用于保证资源(在此是路段)的(临时的)专用权。
在此需要说明，第一和第二存储设备显然可以互换。它们尤其可以设计为基本上是功能对称的，也就是说两个存储设备设置用于能够提供专用权并且在提供专用权之后、仅当其(例如借助轨道车辆)被标为“可提供”时(例如被复位或存储)，才可以再次提供专用权。如果两个存储设备应该调节在路段上的专用的行驶运行，仅二者之一能够提供专用权，或者当轨道车辆行驶该路段时两个都不能提供专用权。因此可以交替地保证用于路段的交替行驶的列车安全性。
在附加的扩展设计的框架内，在专用权被读取之后专用权在第一存储设备中被标记为无效、被覆盖、复位或删除。
这是用于在存储设备中实现专用权的一些可行方案。为此例如一些位元、旗子或编程指令、标记等适用为存储区域。
原理上可以提供任意的机构，它保证在提供专用权之后不再能被第一存储设备提供。优选仅当专用权再次由第一存储设备具备时、例如保存在第一存储设备中时，才发生再次提供。
下一种扩展设计在于，轨道车辆具有用于读取和写入第一和第二存储设备的通信设备。
一种技术方案在于，当轨道车辆在驶入该路段而没有获得专用权时，轨道车辆被制动。
尤其可以在轨道车辆中设置监测设备，其在该情况中引入制动过程，例如紧急制动。此外可以输出或触发警告。
一种备选的实施形式在于，专用权尤其包含信号、令牌、数值、信息。
再一种技术方案在于，专用权和/或借助专用权的执行可以信息技术地安全地实施。
例如专用权可以被信号化和/或加密。作为备选或附加，对专用权的动用可以自动地发生，也就是必须提前进行(例如对轨道车辆和/或驾驶员的)授权。一种选项尤其在于，防错地实施专用权。
一种技术方案还在于，第一存储设备和/或第二存储设备的状态与专用权的可提供性相关地被显示。
例如可以设置发光和/或信号设备，它们为已经在火车站中的驾驶员提供信号：是否专用权可用并且驾驶员是否能够以轨道车辆行驶该路段。这在存储单元例如已经定位在实际路段开始处时是有利的：因此可以阻止，如果专用权不可用时轨道车辆的加速行驶，并且然后必须停车或倒车。
与实施形式相关的方法对应地适用于其他的权利要求类型。
前述技术问题也可以通过一种具有两个存储设备的路段所解决，其中，最多其中一个存储设备处于这样的状态，在该状态下这个存储设备提供用于行驶该路段的专用权，
-其中，所述存储设备中的第一存储设备被配置为，向轨道车辆提供用于读取的专用权，并且在读取专用权后通过有轨车辆可以设为这样的状态，在这种状态中所述第一存储设备不再提供用于行驶该路段的专用权，并且
-其中，所述存储设备中的第二存储设备被配置为，在接收从有轨车辆传递的专用权之后可以设为这样的状态，在这种状态中所述第二存储设备可以提供用于行驶该路段的专用权。
上面所描述的存储设备是一种用于提供专用权来控制轨道车辆的装置或上面所描述的存储设备能够包括所述的装置，所述装置
-具有存储器，和
-具有用于与所述轨道车辆通信的通信设备，
-其中，如果专用权是可提供的、尤其在存储器中存在(例如被保存或设置为可提供)，则借助通信设备为轨道车辆在行驶该路段时提供专用权，
-其中，在这种情况中所述装置被设置为一种状态，即专用权不再是可提供的。
所述装置也可以具有存储器，其至少设置用于暂时存储专用权。
尤其可以在所述路段的端部上设置这种装置，该路段仅在获得专用权时可以被行驶。一种技术方案在于，通信设备是近场通信设备。
另一种技术方案在于，如果专用权是不可提供、尤其在存储器中不存在(例如未被保存或设置为不可提供)，则借助通信设备不为轨道车辆在行驶该路段时提供专用权。
一种扩展设计在于，借助轨道车辆在离开该路段时为通信设备提供专用权，例如传递、设置或在装置的存储器中写入。
前述技术问题还可以借助一种轨道车辆解决，
-具有用于与第一和第二存储设备通信的通信设备，
-其中，借助通信设备能够从第一存储设备中读取用于行驶路段的专用权并且第一存储设备可以设为一种状态，在这种状态中所述第一存储设备不提供用于行驶该路段的专用权，
-其中，专用权可以被传递至第二存储设备中，因此第二存储设备被设为一种状态，在这种状态中所述第二存储设备可以提供用于行驶该路段的专用权。
一种扩展设计在于，轨道车辆具有监测设备，借助该监测设备在没有获得专用权而行驶路段时实施预设的动作，尤其是输出警告或引入制动过程。
在此提供的解决方案还包括计算机程序产品，其直接存储在数字计算机的存储器中，包含程序编码件，其适用于实施此处描述的方法的步骤。
此外，上述技术问题借助计算机可读的存储器介质解决，例如任意形式的存储器，包含计算机可实施的指令(例如以程序编码的形式)，其适用于，计算机实施此处描述的方法的步骤。
在此描述的存储设备、装置、通信设备和/或监测设备尤其可以设计为处理器单元和/或至少部分固定布线的或逻辑的电路装置，其例如适用于实施在此所述的方法。其在此可以是任意形式的具有相应必需外设(存储器、I/O接口、输入输出设备)的处理器或计算机或电脑，或包含它们的设备。
本发明的上述特性、特征和优点异界它们实现的方式方法更清楚和明确地结合以下参照附图对实施例的说明进一步阐述。其中为了清楚性为相同或功能相同的元件标以相同的附图标记。在附图中：
图1示出具有连接两个火车站的单轨路段的示意图，其中在路段的端部上分别设置一个存储设备，借助其可以保证在单轨路段上的专用行驶运行；
图2示出基于图1的视图，其中轨道车辆在从存储设备成功读取专用权之后行驶所述路段；
图3示出基于图1和图2的视图，其中轨道车辆随着驶入火车站将专用权保存在存储设备中；
图4示出基于图1至3的视图，其中轨道车辆沿相反方向驶过所述路段，并且为此使用由之前的轨道车辆保存的专用权；
图5示出用于控制轨道车辆的示意流程图，例如沿交替的方向在单轨的路段上；
图6示意地示出一个包含轨道车辆的场景，该轨道车辆沿行驶方向运动并且通过与存储设备的通信确定其是否允许行驶该路段。
为了安全的轨道运行，例如在单轨的路段上，该路段优选被沿不同方向行驶的轨道车辆使用，推荐一种具有非中央管理的专用权的规则。
(1)用于列车引导运行的专用权(例如借助“令牌”)非中央的通过电子方式、例如借助RFID标签在沿不同方向在单轨路段上行驶的轨道车辆之间被赋予。
令牌(英文Token，用于标示、明牌)是用于同步化的辅助器件。具有令牌的轨道车辆允许获取资源，在此是允许在该路段上行驶。当所述令牌被退还，则允许其他轨道车辆使用该路段。
图1示出了具有单轨路段101的示意图，其将两个火车站(在此例如通过左侧的轨道102和103和在右侧的轨道104和105表示)相连。在路段101的一端设置存储设备106并且在路段101的另一端设置存储设备107。两个存储设备106和107例如是RFID单元，例如尤其是RFID标签。
此外在图1中示出轨道车辆108，它将要从轨道102起始沿行驶方向109行驶在路段101上。轨道车辆具有通信单元，用于与存储设备106或107通信。这些通信单元例如可以设计为RFID单元，借助该RFID单元能够使得RFID单元106和107的RFID标签既被读取也可被写入。
存储设备106在按照图1的实施例中包含令牌形式的专用权110。仅当在存储设备106中存有专用权110时，轨道车辆108才可以在路段101上行驶。在这种情况中，轨道车辆108“带走”该专用权110，也就是说从存储设备106中读取并且在那删除该专用权(删除例如可以借助失效编码通过覆盖存储设备(例如RFID单元)106中的RFID标签来实现，在这种情况下存储设备106不再提供或具有专用权，即被“删除”)。因为对于路段101仅具有唯一的专用权110并且仅具有专用权110时才可能在该路段101上行驶，因此路段101仅可用于该轨道车辆108，其他的轨道车辆不能行驶该路段101。
该场景例如涉及的是常规情况。在特殊情况中(例如紧急状况)该路段例如按照调度员的书面指令具有或没有专用权地被行驶。
在读取到无效的令牌时，RFID读取器/写入器能够从无效的令牌中生成有效的令牌，例如存储在路段的端部上的第二存储设备中。
这例如对于初始状态是可行的，其中专用权还未(既不在第一存储设备中也不在第二存储设备中)存在并且例如通过调度员的指令被赋予。
图2示出基于图1设计的视图，其中轨道车辆108在成功地从存储设备106读取专用权110之后行驶路段101。在这种情况中还可以看出，在这种情况中存储设备106或107都不具备专用权110并且因此专用的路段101被轨道车辆108预订。
图3示出了基于图1和图2的视图，其中，轨道车辆108随着驶入火车站(在此例如在轨道104上)将专用权110存储在存储设备107中(例如存储设备(RFID单元)107的RFID标签被用于专用权的有效编码所覆盖)。
沿相反方向112在轨道105上等待的轨道车辆111此时可以从存储设备107中读取并且带走专用权110(例如如前所述，通过将存储设备107的RFID标签被无效的编码覆盖来实现)。图4示出用于沿方向112在路段101上专用行驶的轨道车辆111的情况，该轨道车辆“携带”专用权110行驶并且因此在存储设备107中不能够提供专用权。在此通过轨道车辆的“携带行驶”被这样理解，即通过轨道车辆111将专用权110从存储设备107传送至存储设备106，并且在该传送中没有其他轨道车辆能够行驶该路段101。
在此需要注意，专用权110可以具有不同的信号、数据、信息和/或数值。专用权尤其能够具有多个模式并且必要时配备附加的信息。专用权例如具有计数器，其示出在路段101上行驶的交通工具数量(必要时也与方向相关)。
(2)作为(1)实施形式的补充，轨道车辆108或111具有监测设备，该监测设备可以也基于被读取的无效的(例如不存在的)专用权(当例如无效编码由RFID标签读取时)影响轨道车辆。在这种情况中，轨道车辆的制动过程被引入，尤其是紧急制动。作为备选或补充可以输出或触发警告(例如通知、报警等)。
优选监测设备对于初始化状况和干扰状况具有操作设备，驾驶员(必要时根据调度员或信号站的指示)借助操作设备可以进行列车车速控制(Zugbeeinflussung)。
(3)还可选择的是，每个RFID标签具有在无效数值上复位的可能。这种复位例如中央地由调度员或信号站或信号系统来进行或者非中央地由驾驶员(可能按照调度员的指示)来进行。因此可以进行初始化：例如若两个车辆相继地沿相同行驶方向行驶，则在第二列车启动之前在两个火车站中(在路段101的两端)中产生RFID标签的初始化。
初始化例如可以这样进行，即两个专用权被设置为“无效”(例如RFID标签被无效编码占据)。利用按照(2)的列车安全性，首先驶出的列车的驾驶员在进行列车车速控制的指示下获得列车引导员的行驶放行。轨道车辆然后随着驶离路段101而为存储设备106或107赋予有效的专用权(在这种情况中RFID标签被有效编码占据)，因此从那起存储设备可以提供用于路段101的专用权。
(4)另外的选项在于，安装在路段上的存储设备106、107显示被存储的专用权的状态(例如“可以行驶”或“路段封闭”)或者提供显示器或发光器件。尤其可以设置其他的部件或部分，例如信号，其从存储设备获取各个专用权的状态或者从中读取并且显示读出的状态。因此轨道车辆的驾驶员在火车站已经知道，是否他能够获得存储设备的专用权并且因此能够行驶该路段。尤其轨道车辆的行驶的具体放行的安全性可以结合(2)中的列车停止功能被保证。
图5示出用于控制轨道车辆的示意流程图，例如以交替方向在单轨路段上。
在步骤501中轨道车辆想要行驶该路段。在步骤502中，例如在进入路段时或者提前通过通信过程确定，被优选设置在路段端部上的存储设备是否能够提供用于行驶路段的专用权。若不存在这种专用权，则分支到步骤503，在该路段上的行驶不被允许；轨道车辆必须等待直至专用权可用或者(如果已经在路上了)可以引入预设的动作，例如触发警告或报警和/或制动过程。
若相反存在专用权，因此分支到步骤504，轨道车辆从存储设备中读取专用权并且确保存储设备不再能提供专用权。在该步骤505中轨道车辆驶过该路段。在步骤506中，例如在即将离开或刚刚离开该路段时，轨道车辆在此将专用权存储回在那里的存储设备中或者确保一旦轨道车辆离开该路段该存储设备能够提供专用权。因此专用权从步骤504至506在两个存储设备之间被传送，这种歌存储设备设置用于路段的保险。如前所述，存在多种可能，保证这种“传送”的功能性。
图6示意示出包括轨道车辆601的场景，其沿行驶方向602行驶或将要行驶。轨道车辆601具有控制单元604，其包括例如用于控制轨道车辆601的行驶的监测单元以及通信单元603。在此通信单元603例如通过存储设备605的无线接口(例如借助近距离通信)通信。存储设备605例如设置在轨道路段606之上或附近。存储设备605例如具有存储器607，其中专用权例如在一段时间内被存储，其中专用权被提供。此外，存储设备605例如具有通信单元608，其能够与轨道车辆601的通信单元603交换数据。
在此需要说明，通信单元603的天线例如能够设置在车辆的顶上或者轨道车辆601的下方。其能够被设置为电子和/或机械器件，例如传感器、执行器，借助它们进行通信。
此外说明，仅存储设备的通信设备设置在轨道路段上或附近；存储设备的其他部分可以定位在其他位置上。这种通信设备有利地可与轨道车辆接触地布置。可以通过多种电子和/或机械可行性实现这种接触性。尤其存储设备也可以设计为分开的。
此处的优点在于，用于列车引导运行的专用权可以非中央地通过电子方式、例如借助RFID标签在单轨路段上交替驶过的轨道车辆之间传递。这样管理的专用权也可以用于轨道车辆的影响或控制(例如引入或实施制动过程)。
还具有的优点在于，这种解决方案既不需要信号站设备、传统意义的轨道放行通知、无线数据，也不需要信号。因此可以实现用于在单轨路段上交替行驶的廉价的、自动的列车引导运行。
例如为了传递专用权，具有RFID标签的存储设备也可以在最后一个道岔之后在离开火车站之后被提供。
在此推荐，沿交替方向在单轨路段(例如两个火车站之间)上行驶的轨道车辆借助专用权(令牌)非中央地被控制。为此优选在路段的端部上分别设置存储设备，例如作为RFID单元，其中对于放行路段仅存在一个专用权，其要么在两个存储单元之一中被保存，要么由驶过该路段的轨道车辆携带行驶。在后一种情况中，所述路段有效地防止另外的轨道车辆驶入，因为没有存储设备提供专用权，该专用权被轨道车辆在存储单元之间传送或者被轨道车辆占用。在此有利的是，提供的解决方案实现了非中央的列车安全性的有效的可行方案，并且因此比现有的中央的列车安全性规定或列车引导规定明显更廉价。
虽然本发明详细地通过至少一个所示实施例说明和描述，但本发明不局限于此并且专业人员可以从中推导出其他变型，只要不脱离本发明的保护范围即可。
附图标记清单
101 路段(单轨的)
102 轨道(火车站的)
103 轨道(火车站的)
104 轨道(火车站的)
105 轨道(火车站的)
106 存储设备
107 存储设备
108 轨道车辆
109 行驶方向
110 专用权
111 轨道车辆
112 行驶方向(逆向于行驶方向109)
501-506 用于借助专用权控制轨道车辆的方法的步骤
601 轨道车辆
602 行驶方向
603 通信单元
604 控制单元
605 存储设备
606 路段
607 存储器
608 通信单元

Claims (15)

1.一种用于控制轨道车辆(108,111,601)的方法，
-其中，路段(101)具有第一和第二存储设备(106,107；605)，其中存储设备(106,107；605)中的最多一个提供用于行驶该路段(101)的专用权(110)，
-其中，用于行驶所述路段(101)的专用权(110)被轨道车辆(108)从第一存储设备(106)中读取，并且使第一存储设备(106)处于这样的状态中，在该状态中所述第一存储设备不再具备用于行驶该路段(101)的专用权(110)，
-其中，专用权(110)由所述轨道车辆(108)传递(506)至第二存储设备(107)。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，所述路段(101)是单轨路段。
3.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其中，专用权由轨道车辆在即将到达该路段、刚刚过去或离开该路段时传递给第二存储设备。
4.按照权利要求1所述的方法，其中，存储设备设置在单轨路段的端部的区域中。
5.按照权利要求1所述的方法，其中，第一存储设备和第二存储设备具有RFID标签，其中专用权对应RFID标签的至少一个预设数值或信号。
6.按照权利要求1所述的方法，其中，为了行驶该路段，可以由轨道车辆从第一存储设备中读取并保存专用权。
7.按照权利要求6所述的方法，其中，在所述专用权被读取之后专用权在第一存储设备中被标记为无效、被覆盖、复位或删除。
8.按照权利要求1所述的方法，其中，轨道车辆(601)具有用于读取和写入第一和第二存储设备(106,107；605)的通信设备(603)。
9.按照权利要求1所述的方法，其中，当轨道车辆(601)在驶入该路段而没有获得(503)专用权时，所述轨道车辆被制动。
10.按照权利要求1所述的方法，其中，专用权包括信号、令牌、数值和/或信息。
11.按照权利要求1所述的方法，其中，专用权和/或借助专用权的执行可以信息技术地安全地被实施。
12.按照权利要求1所述的方法，其中，第一存储设备和/或第二存储设备的状态与专用权的可提供性相关地被显示。
13.一种具有两个存储设备(106,107；605)的路段(101)，其中，最多其中一个存储设备(106,107；605)处于这样的状态，在该状态下这个存储设备提供用于行驶该路段的专用权(110)，
-其中，两个存储设备中的第一存储设备被配置为，向轨道车辆提供用于读取的专用权，并且在读取专用权后通过有轨车辆可以设为这样的状态，在这种状态中所述第一存储设备不再具备用于行驶该路段(101)的专用权(110)，并且
-其中，两个存储设备中的第二存储设备被配置为，在接收从有轨车辆传递的专用权(110)之后可以设为这样的状态，在这种状态中所述第二存储设备可以提供用于行驶该路段(101)的专用权(110)。
14.一种轨道车辆(108,111；601)，
-具有用于与第一和第二存储设备(106,107；605)通信的通信设备(603)，
-其中，借助通信设备(603)能够从第一存储设备(106)中读取用于行驶路段(101；606)的专用权，并且可以使第一存储设备处于这样的状态中，在这种状态中所述第一存储设备不再具备用于行驶该路段(101)的专用权(110)，
-其中，专用权(110)可以被传递至第二存储设备(107)中，因此使第二存储设备(107)处于这样的状态中，在这种状态中所述第二存储设备可以提供用于行驶该路段的专用权(110)。
15.按照权利要求14所述的轨道车辆，其中，所述轨道车辆具有监测设备(604)，借助该监测设备在没有获得专用权(110)而行驶路段(101)时实施预设的动作。
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