CN1161670A - 一种交通管制系统、它的应用和控制移动单元移动的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于移动单元的交通管制系统，包括多个具有电子存储器和发送与接收器的固定被动单元。被动单元的存储器包含一个单元所特有的且涉及有关单元位置的信息代码。移动单元具有一台带有相关存储器和发送与接收器的计算机。当移动单元询问时，固定单元就提供其信息代码，使移动单元可以计算它的位置。固定单元的存储器除了所述单元的信息代码之外，还包含在移动单元询问时同信息代码一起提供的存储交通信息。可根据所接收的交通信息调节移动单元移动。

Description

一种交通管制系统、它的应用 和控制移动单元移动的方法

本发明涉及一种其类型由权利要求1的介绍部分确定的交通管制系统，和这样一种系统在火车交通方面的应用。本发明还涉及控制移动单元移动的应用和方法，所述的方法属于由权利要求11的介绍部分确定的类型。

关于提高火车速度的工程已产生一种要获得可靠火车管制系统的需求。

EP-A-145 464公开一种火车管制系统，其中有一些沿轨道安置的转发器，它们对询问作出编码应答。一列火车从一个控制中心接收关于下一个转发器代码的信息，并且该火车报告何时已检测到该代码。如果未检测到该转发器，火车就停顿下来。

GB-A-2219833公开一种用于汽车交通的交通信息系统。在每个汽车站都设置一台发射机，它在被询问时向汽车发送一个代码，借此可以确定汽车的位置。这种信息可用于，例如交通管制中心在需要时安排更多的汽车。

US5 129 605公开一种在其中用多个不同位置确定系统用来确定火车准确位置的系统。由一个协调信息的控制中心控制其全部操作。

此外，为改进火车安全起见，开发了一种叫作自动火车管制(ATC)的安全系统。该系统可防止某些火车司机的人为差错，该系统基础之一是：火车装一台计算机，它从沿轨道的多个发射机接收交通信息，例如停止信号和速度限制。这样，当火车得到一个停止信号时，不论火车司机作什么，计算机皆可使火车停下来。

由一个中央信号台控制这些信号和发射机。

本发明之目的在于提供一种有可能控制一个移动单元，例如一列火车的系统；只要交通流量平稳，就能够实现控制而无需交通管制中心干预。

之所以能实现这一目的是因为交通管制系统装有一些由权利要求1的特征部分确定的结构功能部件。使用一些沿轨道安置的固定被动单元可避免需要沿轨道铺设电缆。因此，容易密封固定单元，以避免水侵入。这样，该系统根本不受风吹雨打的影响。固定单元把一个独特的代码用到一个询问上，并且移动单元的计算机能够确定移动单元的位置，从而固定单元在安装后的位置能够精确地确定和用电子方法存储。移动单元能够因此而根据独特代码用一个电子查阅表确定它的位置。移动单元同时接收交通信息，例如速度限制以及在这个与地段有关的地点的涉及上一次通过火车的数据。因此有可能通过从固定单元直接得到的数据，控制火车的速度驾驶仪。如上所述，交通信息还可包括关于上次通过火车的信息，从而有可能估计至前一列火车的距离，并确定到它的距离。因此可以根据这种信息，调节火车或移动单元的移动。此外，之所以能使这种火车控制成为可靠，是因为如果火车不再遵守一个预期的时间表，则火车自动地把这一信息发送到一个中央控制单元，使其后的火车可通过从固定单元得到的数据，并结合关于前一列火车异常的数据，比较可靠地计算是否前面的地段未被占据。

有一种方便的办法：如权利要求2所述，固定单元是以低频，最好是27MHz，发射和接收的标记。因此，可以掩埋标记，从而得到遮盖和保护，以防风吹雨打。

因为按权利要求3所述建造固定单元，所以有可能生产一种很便宜的实际上不需要维护的交通管制系统，其原因在于：使用由移动单元通过其询问信号释放的电磁能，向电路供电。

如权利要求4所述，移动单元可把交通信息存入固定单元中；并且这些交通信息可以由移动单元的询问时间和关于移动单元的身份信息组成，如权利要求5所述。这些数据被传送到下一个单元，然后被擦除，因为不再值得关心。如权利要求6所述，交通信息可以包括速度限制和关于当地条件的信息，并且这种信息可以是一个沿轨道的工作警示等。

如权利要求7所述，可在一个显示器上显示所计算的位置信息，该信息或者用数字数值或者用一个图上的曲线指示来描述。

如权利要求8所示，移动单元的控制单元计算到上一次通过的移动单元的距离-及时任选的-这种计算基于从固定单元接收的交通信息，并且如果上一次通过的单元未遵守一个预定的时间表，则可基于来自交通管制中心的信息。

当在完成一个成功的识别程序以后存储比较持久的交通信息时，就可方便地进行驾驶-技术信息的存储，如权利要求9所述；即，一个移动单元要证实，它被授权存储相关类型信息，并且这样一种程序通常叫作信号交换程序。当擦除这种持久的交通信息时，执行相应的程序。

由权利要求1-10确定的交通管制系统可以在涉及大量的移动单元并且这些单元沿着一条大致预定的路线前行时使用。举例来说，该系统可用于飞机场中飞机的滑行，在机场，驾驶员自己能够使飞机滑行到一个大门，并用只要沿相关路线没有其他的飞机，则控制塔不必干预。该系统能够用于与公共汽车交通有关的场合，因为装于汽车中的计算机能够在该汽车未遵守时间表时把信息送到交通管制中心。然后，交通管制中心能够显示预期变更的到达其后汽车站的时间。现在乘客会因此而得到预期到达下一趟汽车的通知。然而，该系统还特别适用于涉及铁路交通的交通管制系统，如权利要求11所述。在此，只要遵守所制定的时间表，火车司机就能够在没有交通管制中心干预的情况下驾驶火车。火车司机不再需要参看沿轨道的直观信号，而能根据该火车位置的知识和上次通过火车位置的知识，驾驶火车。这就开辟一种采用无司机火车的前景，在这场合，火车的计算机控制它的移动。本发明还涉及一种由权利要求12所确定的主题事项来识别的方法。

下面将结合一个最佳实施例和参照一些附图，更充分地说明本发明，在这些附图中：

图1示意地说明与火车有关的本发明的控制系统；

图2用平面图说明，火车的控制系统怎样借助机身天线，通过一种电感耦合与一个固定单元通信；

图3示意地说明在火车头计算机与一个固定单元和一个交通管制中心之间的通信；

图4示意地说明固定单元的结构；

图5根据本发明说明，可以在一个交通管制系统中用一个询问和一个随后的应答来怎样拟定信息；和

图6说明当同时存储多个永久性的数据时，可以怎样设计询问。

本发明的交通管制系统示于图1中，并且在所示实施例中由行驶在轨道2上的火车1实施。沿轨道装有一些固定单元3或标志，所述的标志最好以27MH2操作，使它们便于例如沿轨道掩埋，而不干扰这些标志的发送与接收条件。图4比较详细地说明固定单元3，它们都包含一个预定的识别码。以例如100米或500米的预定距离沿轨道安装这些固定单元，然后很准确地确定固定单元的位置，并且使固定单元的位置同信息代码一起形成一个表而存入电子存储器中。然后在全部移动单元的计算机中复制这些电子表，这些移动单元在以后检测到一个固定单元时，可通过查表准确地确定它们自己的位置。移动单元1借助一个机身天线17与固定单元3通信，该天线通过一个发送/接收器16连接于计算机12。这种电磁信号是由固定单元上的机身天线4接收的，这方面的情况将结合图4加以说明。为了回答询问，固定单元就发送它的识别码以及所存储的交通信息；借助这些信息，计算机12能够计算它自己的位置，并且保证在最接近的前方没有其他的火车或移动单元。如果固定单元3包含关于速度限制的信息，就可通过计算机12把这种信息用于控制交通驾驶仪13的最大速度。此外，计算机还能够计算到上一次通过的移动单元的距离，该距离能够与各种相关项目的信息，例如火车的实际速度、时间和以前计算的位置一起显示于显示器14上；后者的显示方式可以或者用字母数字表示，或者在一个图或图段上用曲线表示。火车司机还可通过一个键盘形式的司机接口19，与计算机12通信。此外，该计算机还连接于一个单元11，从此单元得出驾驶技术数据，计算机正是从此单元接收关于火车实际速度的信息。计算机12最终连接于单元13，从此单元接收关于驾驶技术引发，即，制动引发、节流控制引发等的信息。应当指出，由于涉及双向通信，故计算机12不但接收关于驾驶技术引发的信息，而且在它由于所接收的信息而检测到一种需要干预的情况时，能够接受来自火车司机的控制。

同时，计算机12还与一个交通管制中心15进行无线电通信，这是通过一个带有相关天线的发射/接收器18进行的。计算机12通常通过这种无线电联络来接收相关的信息，这种信息包括时间调整，当前存储于固定单元中的系统时间通过点，时间点是需要一定精度的。信息还包括在其他火车未遵守预定的时间表时关于其他火车的当前信息，和涉及这些火车时间状态的偏移量。用预定的识别码识别火车。交通管制中心同时发送一些当前的询问，只要遵守时间表，计算机就只回答OK。在与时间表的偏移量超出容许极限时，火车的计算机就传送这些偏移量；通过与计算机存储器中所存储的预定时间表比较来确定火车位置，从而确定偏移量。

图4说明固定单元3，如上所述，它包含一个机身天线4或线圈；而天线4又通过一个发射/接收接口同固定单元的控制单元7或CPU通信。控制单元7从发射/接收接口获得电力，这是借助整流电路6实现的，它整流无线电信号，并且通过它的相关存储把DC电压供给控制单元7。控制单元7具有一个PROM9，在其中存储操作所需的程序次序，以及控制单元的独特识别码。固定单元还具有一个RAM，在其中存储交通信息。时间通过点或时间询问点形式的交通信息和火车信息重写在以前的相应信息上，而比较持久的交通信息，例如速度限制等，被存储在RAM8的单独存储区段中。

可以例如按图5所示进行移动单元1与固定单元3之间的通信。移动单元首先给出一个口令20，而这可部分地保证使该单元把数据存入固定单元的RAM中，和部分地起动供给固定单元的电力。在口令20之后，给出一个信息码21，然后给出时间询问点和可选速度形式的驾驶技术信息。当固定单元已收到这些数据时，就传送独特信息码25；借助该码，移动单元能够用查表方法确定它的位置。然后，它发送一些交通信息，这些信息部分地包括关于上次通过的移动单元的信息，用26标志所述的信息；以及比较永久的信息，例如速度限制和沿轨道的工作警示，用27标志最后提到的永久数据。

图6说明在要允许移动单元存储比较永久的数据时可以怎样组成数据。其数据次序大体上相同于上述情况，移动单元提供一个口令20，一个识别码21，以及随后的驾驶技术数据22；然后移动单元提供另一个口令23，如果固定单元识别它，就允许移动单元存储比较永久的信息；所述的信息用24标志，且包括速度限制等，如上所述。当固定单元已识别这些数据时，它提供一个应答，如结合图5所示。

已在上面结合火车控制系统说明本发明，但显然，在丹麦的一些重要城镇中，通过沿道路安置一种上述类型的系统，可实现一些优点：在那里，可以使用小汽车和公共汽车的准确位置的知识改进对公共汽车乘客的服务，改进出租车司机的安全，并且由于建立通过各城镇的绿色通道(gree wave)而帮助紧急车辆。

本发明还可结合在机场滑行飞机时使用，使控制塔摆脱这类工作。

此外，该系统开辟一种使无司机火车投入运行的前景。

Claims (12)

1.一种用于移动单元(1)的交通管制系统，包括：

-多个固定的被动单元(3)，它们具有电子存储器(8，9)和发送与接收器(4，5)，所述的存储器包含一个单元所特有的且涉及相关单元位置的信息代码(25)；

-至少一个移动单元(1)，它具有一个带有相关存储器的计算机(12)和一些发送与接收器(16，17)；

-所述的固定单元(3)在被一个移动单元(1)询问时(20-22)，就提供它的信息代码(25)，使移动单元(1)可以计算它的位置，

其特征在于

-诸固定单元除了它们的信息代码(25)以外，还包含在有来自移动单元(1)的询问时与信息代码(25)一起提供的存储交通信息(26，27)，

-和能够根据所接收的交通信息(26，27)调节移动单元(1)的移动。

2.根据权利要求1所述的交通管制系统，其特征在于：被动单元(3)是一些以低频，最好以27MHz发送和接收的标记。

3.根据权利要求1或2所述的交通管制系统，其特征在于：被动固定单元(3)的发送和接收器(4，5)包括一个被动的感应圈(4)，在其上接收询问信号(20-22)并且供应一个带有信息代码(25)和交通信息(26，27)的应答信号(25-27)；固定单元(3)包括一个用于识别代码(25)的ROM(9)形式的具有一定存储容量的集成电子电路，和一个用于交通信息(26，27)的RAM(8)；并且电子电路是用感应圈收集的能量来供电的。

4.根据权利要求1或3所述的交通管制系统，其特征在于：固定单元(3)的电子电路具有一个控制单元，适合于记录从移动单元(1)接收的交通信息，并且把这些信息存入RAM(8)中，然后把这些信息供给一个或多个相继询问的移动单元(1)。

5.根据权利要求1-4所述的交通管制系统，其特征在于：由移动单元(1)供给诸固定单元之一的交通信息(21，22)包括时间询问点和关于询问单元的身份信息。

6.根据权利要求1-5所述的交通管制系统，其特征在于：交通信息(21-24)一般包含关于速度限制的信息(24)和关于当地条件的信息。

7.根据权利要求1-6所述的交通管制系统，其特征在于：移动单元(1)具有一个控制单元(12)，控制单元(12)通过查阅在与计算机有关的存储器中存储的一个一览表，根据从所述固定单元(3)之一接收的信息代码(25)，确定该单元的位置；并且控制单元(12)具有一个相关的显示器(14)，用于显示所计算的位置。

8.根据权利要求7所述的交通管制系统，其特征在于：控制单元还涉及一个计算单元，计算单元根据所接收的交通信息，并且在上次通过的单元的移动不同于预定的时间表时，还根据从交通管制中心接收的信息，计算到上次通过的移动单元的距离；并且这一距离是由显示器(14)以停止指令形式任意地显示的。

9.根据权利要求1-8所述的交通管制系统，其特征在于：固定单元(3)的控制单元(7)把关于移动单元移动的交通信息(21，22)，存入一个其中曾存有关于上次通过移动单元的相应信息的RAM(8)的区段中。

10.根据权利要求1-9所述的交通管制系统，其特征在于：固定单元(3)的控制单元(7)把永久性的或较长持续时间的交通信息(24)存入ROM(9)中；并且只有在完成成功的识别步骤以后才存储这些信息。

11.根据权利要求1-10所述的交通管制系统，可结合火车交通来使用，所述的系统保证能够直接从火车本身监视在前面一段轨道上的交通。

12.一种控制移动单元(1)移动的方法，包括：由移动单元对多个预先安置的固定被动单元(3)中的一个单元进行询问(20-22)，该固定单元根据询问(20-22)提供一个用电子方法存储的独特信息代码(25)，此后根据独特信息代码(25)确定移动单元(1)的位置，

其特征在于：移动单元(1)接收用电子方法存储的交通信息(26，27)以及独特信息代码，

并且根据所确定的位置与所接收的交通信息(26，27)控制移动单元(1)的移动。

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