EA024596B1 - Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system - Google Patents

Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system Download PDF

Info

Publication number
EA024596B1
EA024596B1 EA201290578A EA201290578A EA024596B1 EA 024596 B1 EA024596 B1 EA 024596B1 EA 201290578 A EA201290578 A EA 201290578A EA 201290578 A EA201290578 A EA 201290578A EA 024596 B1 EA024596 B1 EA 024596B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
message
remote
transceiver
bytes
unit
Prior art date
Application number
EA201290578A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201290578A1 (en
Inventor
Юджин А. мл. Смит
Дэвид Майкл Пельтц
Роберт К. Паланти
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US12/693,383 external-priority patent/US8224237B2/en
Priority claimed from US12/693,399 external-priority patent/US8229350B2/en
Application filed by Дженерал Электрик Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of EA201290578A1 publication Critical patent/EA201290578A1/en
Publication of EA024596B1 publication Critical patent/EA024596B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0802Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection
    • H04B7/0805Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with single receiver and antenna switching
    • H04B7/0814Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with single receiver and antenna switching based on current reception conditions, e.g. switching to different antenna when signal level is below threshold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0018Communication with or on the vehicle or train
    • B61L15/0027Radio-based, e.g. using GSM-R
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0602Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching
    • H04B7/0604Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching with predefined switching scheme
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0802Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection
    • H04B7/0817Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with multiple receivers and antenna path selection
    • H04B7/082Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection with multiple receivers and antenna path selection selecting best antenna path
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0882Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using post-detection diversity
    • H04B7/0885Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using post-detection diversity with combination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

A communications method for a vehicle consist (10) comprising a lead (14) and a remote (12A/12B/12C) powered vehicle, the lead (14) vehicle comprising first (29A) and second (29B) antennas each associated with a radio, and the remote vehicle (12A/12B/12C) comprising third (29A) and fourth (29B) antennas each associated with a radio. The method comprises transmitting an outbound message from the lead (14) vehicle, receiving the outbound message at the third antenna (29A) and supplying a signal to the associated radio for producing a first received signal, and receiving the outbound message at the fourth antenna (29B) and supplying a signal to the associated radio for producing a second received signal, determining a first and second signal quality metric for the respective first and second received signals, selecting the first or second received signal for processing by the remote vehicle (12A/12B/12C) in response to the first and second signal quality metrics.

Description

(57) В изобретении представлен способ связи для состава (10) транспортных средств, включающего ведущее силовое транспортное средство (14) и удаленное силовое транспортное средство (12А/12В/12С), при этом ведущее силовое транспортное средство (14) содержит первую (29А) и вторую (29В) разнесенные антенны, каждая из которых связана с радиостанцией, и удаленное силовое транспортное средство (12А/12В/12С) содержит третью (29А) и четвертую (29В) разнесенные антенны, каждая из которых связана с радиостанцией. Способ включает передачу исходящего сообщения из ведущего силового транспортного средства (14), прием исходящего сообщения через третью антенну (29А) и подачу сигнала в связанную радиостанцию для формирования первого принятого сигнала, прием исходящего сообщения через четвертую антенну (29В) и подачу сигнала в связанную радиостанцию для формирования второго принятого сигнала, определения параметров качества соответствующих первого и второго принятых сигналов, выбор первого или второго принятого сигнала для обработки удаленным транспортным средством (12А/12В/12С) согласно показателям качества первого и второго сигналов.(57) The invention provides a communication method for a train (10) of vehicles, including a lead power vehicle (14) and a remote power vehicle (12A / 12V / 12C), wherein the lead power vehicle (14) comprises a first (29A ) and the second (29V) diversity antennas, each of which is connected to the radio station, and the remote power vehicle (12A / 12V / 12C) contains the third (29A) and fourth (29B) diversity antennas, each of which is connected to the radio station. The method includes transmitting an outgoing message from a leading power vehicle (14), receiving an outgoing message through a third antenna (29A) and supplying a signal to a linked radio station to generate a first received signal, receiving an outgoing message through a fourth antenna (29B) and supplying a signal to a connected radio for generating a second received signal, determining quality parameters of the corresponding first and second received signals, selecting a first or second received signal for processing by a remote conveyor nym means (12A / 12B / 12C) according to the quality indicators for the first and second signals.

Уровень техникиState of the art

Посредством распределенной тяги в железнодорожных составах движущая сила и тормозное действие подаются от ведущего локомотива (или ведущей единицы) и одного или более удаленных локомотивов (или удаленных единиц), находящихся в составе в отдалении от головной единицы. Согласно одной из конфигураций железнодорожный состав с распределенной тягой содержит ведущий локомотив, расположенный в головной части состава, удаленный локомотив, расположенный в конце состава (ЕОТ, еиб о£ Ιηιίη). и один или более локомотивов в середине состава, распределенных между головной и конечной частями железнодорожного состава. Поезда с распределенной тягой предпочтительно использовать для длинных составов с целью улучшения управления составом и его рабочих характеристик, и, в особенности, это касается железнодорожных составов, передвигающихся в горной местности.By means of distributed traction in trains, the driving force and braking action are supplied from the driving locomotive (or driving unit) and one or more remote locomotives (or driving units) located in the composition far from the head unit. According to one of the configurations, the train with distributed traction contains a driving locomotive located at the head of the train, a remote locomotive located at the end of the train (ЕОТ, еиб о £ Ιηιίη). and one or more locomotives in the middle of the train, distributed between the head and end parts of the train. Trains with distributed traction are preferably used for long trains in order to improve the management of the train and its performance, and, in particular, this applies to trains traveling in mountainous areas.

В железнодорожных составах с распределенной тягой каждый ведущий и удаленный локомотив подает движущую силу и тормозное действие для всего состава. Командные сообщения движения и торможения выдаются машинистом ведущего локомотива и подаются в удаленные локомотивы через радиочастотную систему связи (такую как система связи с распределенной тягой известного уровня техники ЬОСОТКОЬ®, разработанная компанией Сеиега1 Е1ес1пс, Скенектади, штат Нью-Йорк), содержащую радиочастотную линию связи (канал), а также приемное и передающее оборудование, установленное в ведущей и удаленной единицах. Удаленные локомотивы, принимающие команды, в ответ применяют к железнодорожному составу тяговое или тормозное усилие и извещают ведущую единицу о приеме и выполнении команды. Ведущая единица также передает в удаленные единицы другие сообщения, включая сообщения запроса состояния. В ответ удаленные единицы передают обратно в ведущую единицу ответное сообщение о состоянии.In distributed traction trains, each driving and remote locomotive provides driving force and braking action for the entire train. Command messages of movement and braking are issued by the driver of the leading locomotive and are sent to the remote locomotives via a radio frequency communication system (such as the LOCOTCO® distributed traction communication system developed by Seiega1 E1ec1ps, Schenectady, NY) containing a radio frequency communication line ( channel), as well as receiving and transmitting equipment installed in the leading and remote units. Remote locomotives receiving commands, in response, apply traction or braking force to the train and notify the lead unit of the receipt and execution of the command. The lead unit also sends other messages to remote units, including status request messages. In response, the deleted units send a status response message back to the host unit.

В железнодорожном составе, состоящем из двух или более непосредственно связанных удаленных локомотивов, связанные локомотивы функционируют синхронно с помощью сигналов управления, передаваемых по их подключенным линиям Ми (шиМр1е шиЕ кратная единица). Один из локомотивов назначают в качестве управляющей удаленной единицы по отношению к системе связи с распределенной тягой. Только управляющая удаленная единица сконфигурирована для приема команд, переданных ведущей единицей, и для передачи ведущей единице соответствующего ответного сообщения.In a train consisting of two or more directly connected remote locomotives, the connected locomotives operate synchronously using control signals transmitted along their connected Mi lines (wide and multiple unit). One of the locomotives is assigned as a remote control unit with respect to the distributed traction communication system. Only the controlling remote unit is configured to receive commands transmitted by the leading unit and to transmit the corresponding response message to the leading unit.

Одним из наиболее критичных аспектов в работе железнодорожного состава является обеспечение предсказуемого и успешного функционирования пневматической тормозной системы. В состав пневматической тормозной системы входят тормоза каждого из локомотивов (включая ведущий локомотив и все удаленные локомотивы) и тормоза каждого из железнодорожных вагонов. Локомотивные тормоза ведущей единицы управляются машинистом локомотива посредством изменения позиции рукоятки тормозного рычага локомотива, а вагонные тормоза управляются путем изменения позиции рукоятки рычага автоматического тормоза. Локомотивные тормоза также могут управляться рукояткой рычага автоматического тормоза.One of the most critical aspects in the operation of the train is to ensure the predictable and successful functioning of the pneumatic brake system. The pneumatic brake system includes the brakes of each of the locomotives (including the driving locomotive and all the remote locomotives) and the brakes of each of the railway cars. Locomotive brakes of the driving unit are controlled by the locomotive driver by changing the position of the handle of the brake lever of the locomotive, and car brakes are controlled by changing the position of the handle of the lever of the automatic brake. Locomotive brakes can also be controlled by an automatic brake lever.

Рукоятка рычага или контроллер автоматического тормоза управляют давлением в тормозной магистрали с текучей средой, которая проходит по всей длине железнодорожного состава и с помощью текучей среды связана с системой вагонных тормозов для применения и отпускания вагонных тормозов в каждом из вагонов в ответ на изменение давления в тормозной магистрали. Более конкретно, регулирующий клапан (обычно содержащий множество клапанов и взаимосвязанную систему трубопроводов) в каждом железнодорожном вагоне реагирует на изменения давления текучей среды в тормозной магистрали путем применения тормозов (в ответ на уменьшение давления текучей среды в тормозной магистрали) или отпускания тормозов (в ответ на увеличение давления текучей среды в тормозной магистрали). Текучей средой в тормозной магистрали традиционно является сжатый воздух. В результате изменения машинистом положения рукоятки рычага автоматического тормоза в ведущем локомотиве возникает падение давления в ведущей единице, которое распространяется по тормозной магистрали к концу железнодорожного состава. Регулирующий клапан в каждом железнодорожном вагоне обнаруживает падение давления и в ответ на это подает сжатый воздух из локального резервуара железнодорожного вагона к тормозным цилиндрам колеса, которые, в свою очередь, передвигают тормозные колодки к колесам железнодорожного вагона. Резервуар железнодорожного вагона пополняется воздухом, выводимым из тормозной магистрали в течение рабочих интервалов, в которых тормоз не используется.A lever handle or an automatic brake controller controls the pressure in the brake line with a fluid that runs along the entire length of the train and is connected with the car brake system to apply and release the car brakes in each car in response to pressure changes in the brake line . More specifically, a control valve (typically containing a plurality of valves and an interconnected piping system) in each railroad car responds to changes in fluid pressure in the brake line by applying brakes (in response to decreasing fluid pressure in the brake line) or releasing the brakes (in response to increase in fluid pressure in the brake line). The fluid in the brake line is traditionally compressed air. As a result of a change in the position of the lever handle of the automatic brake lever in the driving locomotive, a pressure drop occurs in the driving unit, which propagates along the brake line to the end of the train. The control valve in each railway carriage detects a pressure drop and, in response, supplies compressed air from the local tank of the railway carriage to the wheel brake cylinders, which in turn move the brake pads to the wheels of the railway carriage. The tank of the railway car is replenished with air discharged from the brake line during operating intervals in which the brake is not used.

Отпускание тормоза также управляется машинистом ведущего локомотива путем управления рукояткой рычага автоматического тормоза для увеличения давления в тормозной магистрали. Увеличение давления определяется в железнодорожных вагонах, и в ответ тормозные колодки отходят от колес железнодорожного вагона.The brake release is also controlled by the driver of the driving locomotive by controlling the lever of the automatic brake lever to increase the pressure in the brake line. The increase in pressure is determined in railway cars, and in response, the brake pads move away from the wheels of the railway car.

В железнодорожном составе с распределенной тягой, помимо регулирования давления в тормозной магистрали для применения и отпускания вагонных тормозов, ведущая единица управляет процессом применения и отпускания тормоза удаленной единицы путем передачи соответствующего сигнала в удаленные единицы через канал связи. Как описывается ниже, на процессы применения и отпускания тормозов, таким образом, оказывается более оперативное воздействие по всей длине состава благодаря участию в этом как ведущей единицы, так и удаленной единицы. С некоторыми ограничениями, которые требуются для поддержания управления железнодорожным составом, в железнодорожном составе с рас- 1 024596 пределенной тягой команда торможения или отпускания тормоза может также передаваться из ведущего или удаленного локомотива.In a train with distributed traction, in addition to regulating the pressure in the brake line for applying and releasing car brakes, the leading unit controls the process of applying and releasing the brakes of a remote unit by transmitting the corresponding signal to the remote unit via a communication channel. As described below, the processes of applying and releasing the brakes, thus, have a more operational impact along the entire length of the composition due to the participation of both the lead unit and the remote unit. With some limitations that are required to maintain control of the train, in distributed train trains, the braking or releasing command may also be transmitted from a driving or remote locomotive.

Тормоза железнодорожного вагона могут применяться в двух режимах, то есть в режиме служебного торможения или в режиме экстренного торможения. В режиме служебного торможения тормозные силы прикладываются к железнодорожному вагону для замедления или остановки железнодорожного состава в пункте рельсового пути, расположенном по ходу движения. В процессе служебного торможения давление тормозной магистрали медленно уменьшается, и в ответ на это постепенно применяются тормоза. Машинист управляет скоростью, с которой уменьшается давление, посредством манипулирования рукояткой управления автоматическим тормозом. Режим принудительного торможения является одной из форм режима служебного торможения, в котором давление в тормозной магистрали уменьшается до нуля, но выпуск воздуха происходит с заранее заданной скоростью, в отличие от экстренного торможения, описанного ниже, и железнодорожные вагоны в этом режиме не выпускают воздух из тормозной магистрали.The brakes of a railway car can be applied in two modes, that is, in the service braking mode or in the emergency braking mode. In the service braking mode, braking forces are applied to the railway car to slow down or stop the train at the point of the rail track located in the direction of travel. During service braking, the brake line pressure slowly decreases, and in response to this, the brakes are gradually applied. The driver controls the speed at which the pressure decreases by manipulating the automatic brake control handle. Forced braking mode is a form of service braking mode in which the pressure in the brake line decreases to zero, but the air is released at a predetermined speed, unlike the emergency braking described below, and railway cars in this mode do not release air from the brake highways.

В режиме экстренного торможения дается команда немедленного применения тормозов железнодорожных вагонов посредством немедленного выпуска или отвода воздуха из тормозной магистрали в ведущей единице (и удаленных единицах состава с распределенной тягой). Когда железнодорожный вагон определяет заранее заданную скорость уменьшения давления, указывающую на применение экстренного торможения, железнодорожный вагон также отводит воздух из тормозной магистрали для ускорения распространения выпуска воздуха из тормозной магистрали по железнодорожному составу. К сожалению, поскольку тормозная магистраль растянута на несколько тысяч ярдов (несколько тысяч метров) по железнодорожному составу, экстренное торможение не происходит мгновенно по всей длине тормозной магистрали. Таким образом, для остановки состава силы торможения неравномерно прикладываются к каждому железнодорожному вагону.In emergency braking mode, a command is given to immediately apply the brakes of railway cars by immediately releasing or venting air from the brake line in the drive unit (and remote units of the train with distributed traction). When a railway car determines a predetermined pressure reduction rate indicating the use of emergency braking, the railway car also draws air from the brake line to accelerate the spread of air release from the brake line through the train. Unfortunately, since the brake line is stretched several thousand yards (several thousand meters) along the train, emergency braking does not occur instantly along the entire length of the brake line. Thus, to stop the composition, braking forces are applied unevenly to each railway carriage.

В железнодорожных составах с распределенной тягой торможение выполняется посредством отвода воздуха из тормозной магистрали как в ведущем, так и в удаленном локомотивах, благодаря чему ускоряется отвод воздуха из тормозной магистрали и применение тормозов в каждом железнодорожном вагоне, особенно в железнодорожных вагонах, расположенных в конце состава. Следует отметить, что отвод воздуха из тормозной магистрали только в ведущей единице в обычном железнодорожном составе требует распространения процесса уменьшения давления в тормозной магистрали по всей длине железнодорожного состава, что замедляет торможение железнодорожных вагонов, отдаленных от ведущей единицы. В железнодорожном составе с распределенной тягой, оснащенном оперативным каналом связи между ведущей и удаленными единицами, если машинист железнодорожного состава отдает команду торможения (например, служебного или экстренного торможения) посредством воздействия на рукоятку рычага управления автоматическим тормозом в ведущей единице, из тормозной магистрали отводится воздух, и команда торможения передается каждой удаленной единице по радиочастотной линии связи. В ответ каждая удаленная единица также отводит воздух из тормозной магистрали. Таким образом, тормозное действие в удаленных локомотивах следует за тормозным действием ведущей единицы в ответ на сигналы, переданные системой связи.In trains with distributed traction, braking is performed by venting air from the brake line in both the driving and remote locomotives, which accelerates the exhaustion of air from the brake line and applying brakes in each railway carriage, especially in railway cars located at the end of the train. It should be noted that air removal from the brake line only in the lead unit in a conventional train requires the spread of the process of reducing pressure in the brake line along the entire length of the train, which slows down the braking of railway cars distant from the lead unit. In a train with distributed traction, equipped with an operative communication channel between the leading and remote units, if the train driver gives a braking command (for example, service or emergency braking) by applying air brake to the handle of the control lever in the drive unit, air is drawn from the brake line, and a braking command is transmitted to each remote unit via a radio frequency communication line. In response, each remote unit also takes air from the brake line. Thus, the braking action in remote locomotives follows the braking action of the driving unit in response to the signals transmitted by the communication system.

Команда отпускания тормоза, инициированная в ведущей единице, также передается по радиочастотной линии связи удаленным единицам, так что тормозная магистраль повторно заполняется воздухом из всех локомотивов до номинального давления, благодаря чему уменьшается время пополнения тормозной магистрали.The brake release command initiated in the master unit is also transmitted via radio frequency communication to the remote units, so that the brake line is re-filled with air from all locomotives to the nominal pressure, thereby reducing the replenishment time of the brake line.

Если экстренное торможение в ведущем локомотиве инициировано машинистом железнодорожного состава или в ответ на обнаруженное аварийное состояние, система радиочастотной связи передает сигнал экстренного торможения каждому из удаленных локомотивов по радиочастотной линии связи. В ответ удаленные локомотивы выпускают воздух из тормозной магистрали. Такой способ позволяет быстрее выполнять экстренное торможение, так как выпускается воздух из тормозной магистрали всех локомотивов, а не только ведущего локомотива, как в обычном железнодорожном составе.If emergency braking in the driving locomotive is initiated by the train driver or in response to a detected emergency condition, the radio frequency communication system transmits emergency braking to each of the remote locomotives via the radio frequency communication line. In response, the remote locomotives release air from the brake line. This method allows you to quickly perform emergency braking, as air is discharged from the brake line of all locomotives, and not just the leading locomotive, as in a conventional train.

На фиг. 1 и 2 схематично показан пример железнодорожного состава 10 с распределенной тягой, передвигающегося в направлении, указанном стрелкой 11, при этом одна или более удаленных единиц 12А-12С управляются либо из ведущей единицы 14 (фиг. 1), либо из диспетчерского пункта 16 (фиг. 2). Локомотив 15 управляется ведущей единицей 14 через линию 17 Ми, соединяющую две единицы. Идеи настоящего изобретения могут применяться к железнодорожному составу 10 с распределенной тягой и к системе связи, работающей с этим составом, как описано ниже.In FIG. 1 and 2 schematically shows an example of a distributed train 10 moving in the direction indicated by arrow 11, with one or more remote units 12A-12C being controlled either from the driving unit 14 (FIG. 1) or from the control room 16 (FIG. . 2). The locomotive 15 is controlled by the leading unit 14 through the Mi line 17 connecting the two units. The ideas of the present invention can be applied to a train with distributed traction 10 and to a communication system operating with this train, as described below.

Следует понимать, что единственная разница между системами, показанными на фиг. 1 и 2, заключается в том, что на фиг. 1 передача команд и сообщений выполняется из ведущей единицы 14, а на фиг. 2 - из диспетчерского пункта 16, и определенные взаимные соединения в системе, показанной на фиг. 1, исключены. Обычно диспетчерский пункт 16 осуществляет связь с ведущей единицей 14, которая, в свою очередь, соединена с удаленными единицами 12А-12С.It should be understood that the only difference between the systems shown in FIG. 1 and 2, is that in FIG. 1, the transmission of commands and messages is performed from the host unit 14, and in FIG. 2 from the control room 16, and certain interconnections in the system shown in FIG. 1 are excluded. Typically, the control room 16 communicates with the lead unit 14, which, in turn, is connected to the remote units 12A-12C.

В одном из вариантов осуществления канал связи системы связи содержит один полудуплексный канал связи с полосой пропускания 3 кГц, в котором сообщения и команды содержат поток последовательных двоичных данных, закодированный с использованием модуляции, реализованной по схеме час- 2 024596 тотной манипуляции на одной из четырех доступных частот несущей. Различные позиции битов соответствуют информации, касающейся типа передачи (например, сообщение, команда, аварийный сигнал), собственно сообщения, команды или аварийного сигнала, адреса принимающей единицы, адреса передающей единицы, обычных стартовых и стоповых битов и битов обнаружения/коррекции ошибок. Подробная информация о сообщениях и командах, обеспечиваемых системой, и формат передачи отдельных сообщений и команд обстоятельно обсуждается в патенте США 4582280, который включен в это описание посредством ссылки.In one embodiment, the communication channel of the communication system comprises one half-duplex communication channel with a bandwidth of 3 kHz, in which the messages and instructions comprise a serial binary data stream encoded using modulation implemented according to the frequency-by-frequency manipulation scheme on one of four available carrier frequencies. Different bit positions correspond to information regarding the type of transmission (for example, message, command, alarm), the actual message, command or alarm, address of the receiving unit, address of the transmitting unit, normal start and stop bits and error detection / correction bits. Detailed information about the messages and commands provided by the system and the transmission format of individual messages and commands are discussed in detail in US Pat. No. 4,582,280, which is incorporated herein by reference.

Железнодорожный состав 10, показанный на фиг. 1 и 2, дополнительно содержит множество железнодорожных вагонов 20, размещенных между удаленными единицами 12А/12В и между удаленной единицей 12С (на фиг. 1). Размещение локомотивов 14 и 12А-12С и вагонов 20, показанных на фиг. 1 и 2, приведено лишь в качестве примера, тогда как настоящее изобретение может применяться и в других вариантах размещения локомотивов/железнодорожных вагонов. Железнодорожные вагоны 20 оснащены пневматической тормозной системой (не показана на фиг. 1 и 2), которая применяет пневматические тормоза железнодорожного вагона в ответ на падение давления в тормозной магистрали 22 и отпускает пневматические тормоза при росте давления в тормозной магистрали 22. Тормозная магистраль 22 проходит по длине железнодорожного состава для передачи изменений давления воздуха, определяемых отдельными рукоятками 24 управления пневматического тормоза в ведущей единице 14 и в удаленных единицах 12А, 12В и 12С.The train 10 shown in FIG. 1 and 2, further comprises a plurality of rail cars 20 located between the remote units 12A / 12B and between the remote unit 12C (in FIG. 1). The placement of locomotives 14 and 12A-12C and the wagons 20 shown in FIG. 1 and 2, are given only as an example, while the present invention can be applied in other variants of locomotive / railway carriages placement. Railway cars 20 are equipped with a pneumatic brake system (not shown in FIGS. 1 and 2), which applies pneumatic brakes to a railway car in response to a pressure drop in the brake line 22 and releases the air brakes with increasing pressure in the brake line 22. The brake line 22 runs along the length of the train for transmitting changes in air pressure determined by the individual pneumatic brake control levers 24 in the driving unit 14 and in the remote units 12A, 12B and 12C.

В определенных вариантах осуществления настоящего изобретения внешний ретранслятор 26, также описываемый ниже, расположен на дистанции радиосвязи железнодорожного состава 10 для ретрансляции сигналов связи между ведущей единицей 14 и удаленными единицами 12А, 12В и 12С.In certain embodiments of the present invention, an external repeater 26, also described below, is located at a radio distance of the train 10 for relaying communication signals between the lead unit 14 and the remote units 12A, 12B and 12C.

Ведущая единица 14 и удаленные единицы 12А, 12В и 12С оснащены независимыми приемопередатчиками 28А и 28В, работающими с соответствующими антеннами 29А и 29В, для приема и передачи сигналов связи по каналу связи. Внешний ретранслятор 26 и диспетчерский пункт 16 оснащены приемопередатчиком 28, работающим с антенной 29, для приема и передачи сигналов связи по каналу связи.The leading unit 14 and the remote units 12A, 12B and 12C are equipped with independent transceivers 28A and 28B, working with the respective antennas 29A and 29B, for receiving and transmitting communication signals over the communication channel. The external repeater 26 and the control room 16 are equipped with a transceiver 28 operating with an antenna 29 for receiving and transmitting communication signals over a communication channel.

Приемопередатчик 28 ведущей единицы связан с ведущей станцией 30 для генерации и передачи команд и сообщений из ведущей единицы 14 в удаленные единицы 12А-12С и для приема из них ответных сообщений.The transceiver 28 of the leading unit is connected to the leading station 30 for generating and transmitting commands and messages from the leading unit 14 to the remote units 12A-12C and for receiving response messages from them.

Команды генерируются в ведущей станции 30 в ответ на действия машиниста, связанные с управлением движущей силой и торможением, в ведущей единице 14 (как это описано в других местах документа) или, по мере необходимости, на действия, выполняемые автоматически. Каждая удаленная единица 12А-12С и внешний ретранслятор 26 содержат удаленную станцию 32 для обработки, ретрансляции и/или ответа на данные, переданные из ведущей единицы 14, и для передачи ответных сообщений и команд. Ведущая станция 30 и удаленные станции 32 отвечают за независимые сигналы, поступающие из обоих приемопередатчиков - 28А и 28В.Commands are generated in the master station 30 in response to the actions of the driver associated with driving force and braking, in the master unit 14 (as described elsewhere in the document) or, as necessary, to actions performed automatically. Each remote unit 12A-12C and external relay 26 comprise a remote station 32 for processing, relaying and / or responding to data transmitted from the host unit 14, and for transmitting response messages and commands. The master station 30 and the remote stations 32 are responsible for the independent signals coming from both transceivers 28A and 28B.

К четырем первичным типам данных сеансов радиопередач, выполняемых системой связи, относятся: (1) сообщения линии связи от ведущей единицы 14 в каждую из удаленных единиц 12А-12С, которые связывают ведущую единицу 14 и удаленные единицы 12А-12С, то есть конфигурируют или настраивают систему связи для использования ведущей единицей 14 и удаленными единицами 12А-12С, (2) ответные сообщения линии связи, которые указывают на прием и выполнение сообщений линии связи, (3) команды, поступающие из ведущей единицы 14, которая управляет одной или более функцией (например, применение движущей силы или торможения) одной или более удаленных единиц 12А-12С, и (4) сообщения о состоянии и аварийных сигналах, передаваемые одной или более удаленных единиц 12А12С, которые обновляют или передают для ведущей единицы 14 необходимую оперативную информацию, относящуюся к одной или более удаленных единиц 12А-12С.The four primary data types of broadcast sessions performed by a communication system include: (1) communication lines from a host unit 14 to each of the remote units 12A-12C that connect the host unit 14 and the remote units 12A-12C, i.e., configure or configure a communication system for use by the host unit 14 and the remote units 12A-12C, (2) communication link messages that indicate the receipt and execution of communications messages, (3) commands from the host unit 14, which controls one or more functions ( n For example, the application of a driving force or braking) of one or more remote units 12A-12C, and (4) status and alarm messages transmitted by one or more remote units 12A12C that update or transmit necessary operational information for the leading unit 14 one or more remote units 12A-12C.

Каждое сообщение и команда, переданная из ведущей единицы 14, в широковещательном режиме пересылается всем удаленным единицам 12А-12С и включает в себя идентификатор ведущей единицы, который используется удаленными единицами 12А-12С для определения того, что ведущая единица, передающая данные, является ведущей единицей того же железнодорожного состава. Если этот факт определяется, то удаленная единица 12А-12С выполняет принятую команду.Each message and command transmitted from the host unit 14 is broadcast to all remote units 12A-12C and includes a host unit identifier that is used by the remote units 12A-12C to determine that the host unit transmitting the data is the host unit the same train. If this fact is determined, then the remote unit 12A-12C executes the received command.

Сообщения и аварийные сигналы, передаваемые из одной из удаленных единиц 12А-12С, также содержат адрес передающей единицы. В результате ранее завершенного процесса установления связи принимающая единица, то есть ведущий или удаленный локомотив, может определить, был ли он заданным получателем переданных данных, путем проверки идентификатора передающей единицы, включенного в сообщение, и может ответить соответствующим образом.Messages and alarms transmitted from one of the remote units 12A-12C also contain the address of the transmitting unit. As a result of the previously completed communication process, the receiving unit, that is, the lead or remote locomotive, can determine if it was the given recipient of the transmitted data by checking the identifier of the transmitting unit included in the message and can respond accordingly.

Эти четыре типа сообщений, каждое из которых содержит адресную информацию, гарантируют безопасную линию передачи, отличающуюся низкой вероятностью разрыва от воздействия помех на дистанции радиопередачи железнодорожного состава 10. Сообщения позволяют управлять удаленными единицами 12А-12С из ведущей единицы 14 и обеспечивают для ведущей единицы 14 информацию о работе удаленной единицы.These four types of messages, each of which contains address information, guarantee a safe transmission line, which is characterized by a low probability of a break from interference from the radio transmission distance of the train 10. Messages allow you to control remote units 12A-12C from the leading unit 14 and provide information for the leading unit 14 about the work of the remote unit.

Хотя большинство команд выдаются ведущей единицей 14 и передаются удаленным единицам 12А12С для выполнения, как описано выше, существует одна ситуация, в которой удаленная единица 12А- 3 024596Although most commands are issued by the leading unit 14 and transmitted to the remote units 12A12C for execution as described above, there is one situation in which the remote unit 12A-3 024596

12С выдает команды другим удаленным единицам и ведущей единице 14. Если удаленная единица 12А12С определяет условие, которое предписывает экстренное торможение, удаленная единица передает команду экстренного торможения всем другим единицам в железнодорожном составе. Команда содержит идентификатор ведущего локомотива железнодорожного состава и, таким образом, будет выполняться в каждой удаленной единице, как если бы эта команда была выдана ведущей единицей.12C issues commands to the other remote units and the lead unit 14. If the remote unit 12A12C determines a condition that requires emergency braking, the remote unit sends an emergency braking command to all other units in the train. The command contains the identifier of the leading locomotive of the train and, thus, will be executed in each remote unit, as if this command was issued by the leading unit.

В описании настоящего изобретения термины линия радиосвязи, КЕ-линия связи, КЕ-связь и другие подобные термины описывают способ связи между двумя линиями в сети. Следует принимать во внимание, что линия связи между узлами (локомотивами) в системе в соответствии с настоящим изобретением не ограничена радиосистемами или КЕ-системами, или подобными им системами, но подразумевается, что этот термин охватывает все технологии, посредством которых сообщения могут доставляться из одного узла в другой узел или в множество других узлов, включая, без ограничений, магнитные системы, акустические системы и оптические системы. Таким же образом, система, используемая в рамках настоящего изобретения, описывается согласно варианту осуществления, в котором между узлами используются радиочастотные (КЕ) линии связи и в котором различные компоненты совместимы с такими линиями связи; однако это описание не имеет своей целью ограничение настоящего изобретения этим конкретным вариантом осуществления.In the description of the present invention, the terms radio link, KE communication line, KE communication and other similar terms describe a communication method between two lines in a network. It should be borne in mind that the communication line between nodes (locomotives) in the system in accordance with the present invention is not limited to radio systems or KE systems, or similar systems, but it is understood that this term covers all technologies by which messages can be delivered from one node to another node or to many other nodes, including, without limitation, magnetic systems, speakers and optical systems. In the same way, the system used in the framework of the present invention is described according to an embodiment in which radio frequency (KE) communication lines are used between nodes and in which various components are compatible with such communication lines; however, this description is not intended to limit the present invention to this particular embodiment.

В железнодорожном составе с распределенной тягой, реагирующем на инициируемые машинистом команды, система связи в ведущей единице передает в каждую удаленную единицу радиочастотное (КЕ) сообщение, представляющее команду. К таким командам могут относиться команды контроллера или тяги локомотива и команды пневматического тормоза, динамического тормоза и электрического тормоза. В случае команды пневматического тормоза при приеме сообщения команда торможения выполняется в каждой удаленной единице для ускорения отклика на команду в вагонах, поскольку удаленные единицы принимают радиочастотное сообщение перед тем, как они определяют, что давление в тормозной магистрали изменилось. Например, если машинист выдает команду торможения, из тормозной магистрали в ведущей единице отводится воздух, и давление снижается по всей длине железнодорожного состава до последнего его вагона. В зависимости от длины железнодорожного состава перед тем, как давление снизится в области последнего вагона, может пройти несколько секунд. Отвод воздуха из тормозной магистрали как в ведущем, так и в удаленных локомотивах, причем в последнем в ответ на КЕ-сообщение, позволяет ускорить отвод воздуха из тормозной магистрали и применение тормозов в каждом железнодорожном вагоне, особенно в железнодорожных вагонах, расположенных в конце состава. Таким образом, тормозные действия в удаленных локомотивах следуют за тормозными действиями ведущей единицы в ответ на КЕ-сигналы, переданные системой связи.In a train with distributed traction that responds to commands initiated by the driver, the communication system in the lead unit transmits a radio frequency (KE) message to each remote unit representing the command. Such commands may include controller or traction commands of the locomotive and commands of the air brake, dynamic brake and electric brake. In the case of a pneumatic brake command, when a message is received, a braking command is executed in each remote unit to speed up the response to the command in the cars, since the remote units receive an RF message before they determine that the pressure in the brake line has changed. For example, if the driver issues a braking command, air is vented from the brake line in the driving unit, and the pressure decreases along the entire length of the train to its last carriage. Depending on the length of the train, before the pressure drops in the area of the last car, several seconds may elapse. Air exhaust from the brake line both in the lead and in remote locomotives, and in the latter in response to the KE message, allows you to accelerate the air exhaust from the brake line and the application of brakes in each railway carriage, especially in railway cars located at the end of the train. Thus, the braking actions in remote locomotives follow the braking actions of the leading unit in response to the KE signals transmitted by the communication system.

Команда отпускания тормоза, инициированная в ведущей единице, также передается по радиочастотной линии связи удаленным единицам, так что тормозная магистраль повторно заполняется воздухом из всех локомотивов до своего номинального давления, благодаря чему уменьшается время пополнения тормозной магистрали.The brake release command initiated in the master unit is also transmitted over the radio frequency link to the remote units, so that the brake line is re-filled with air from all locomotives to its nominal pressure, thereby reducing the replenishment time of the brake line.

Если машинист железнодорожного состава инициирует экстренное торможение в ведущем локомотиве, система связи передает сигнал экстренного торможения каждому из удаленных локомотивов по радиочастотной линии связи. Удаленные локомотивы выпускают воздух из тормозной магистрали, для того чтобы быстрее выполнить экстренное торможение, так как выпускается воздух из тормозной магистрали всех локомотивов, а не только ведущего локомотива, как в обычном железнодорожном составе.If the train driver initiates emergency braking in the driving locomotive, the communication system transmits an emergency braking signal to each of the remote locomotives via a radio frequency communication line. Remote locomotives release air from the brake line in order to perform emergency braking faster, since air is released from the brake line of all locomotives, and not just the driving locomotive, as in a conventional train.

В целом, сообщения, переданные через систему связи, позволяют выравнивать тяговые усилия, прикладываемые к железнодорожным вагонам, и улучшать характеристики торможения, поскольку каждый локомотив может выполнять торможение со скоростью КЕ-сигнала, а не с меньшей скоростью, с которой по железнодорожному составу распространяется сигнал торможения для пневматической тормозной магистрали.In general, messages transmitted through a communication system make it possible to equalize the traction forces applied to railway cars and improve braking performance, since each locomotive can perform braking at the speed of the KE signal, rather than at a lower speed with which the signal propagates along the train braking for the pneumatic brake line.

Если железнодорожный состав с распределенной тягой работает в среде, в которой предполагается получение каждой удаленной единицей командных сообщений, переданных ведущей единицей, например, когда железнодорожный состав перемещается по относительно прямому полотну без непосредственных преград для радиочастотного сигнала, система связи работает в нормальном режиме. В этом режиме в процессе связи не ожидается потери данных, прерываний или повторной передачи сообщения (поскольку сообщение не было доставлено в требуемый пункт назначения при первой попытке передачи). Большинство сообщений, переданных в нормальном режиме, управляются в соответствии с протоколом передачи сообщений с фиксированным приоритетом, согласно которому каждая удаленная единица передает сообщение о состоянии в ответ на выданное ведущей единицей командное сообщение по истечении заранее заданного интервала времени после передачи команды. Таким образом, каждой удаленной единице назначается временной интервал, отсчет которого начинается с момента передачи командного сообщения ведущей единицы и в течение которого каждая удаленная единица передает свое сообщение.If the train with distributed traction is operating in an environment in which each remote unit is supposed to receive command messages transmitted by the leading unit, for example, when the train moves along a relatively straight track without immediate obstruction to the radio frequency signal, the communication system operates in normal mode. In this mode, no data loss, interruptions or retransmission of the message is expected during the communication process (since the message was not delivered to the desired destination on the first transmission attempt). Most messages transmitted in normal mode are managed in accordance with a fixed priority message transfer protocol, according to which each remote unit transmits a status message in response to a command message issued by the leading unit after a predetermined time interval after transmitting the command. Thus, each remote unit is assigned a time interval, the counting of which begins from the moment the command message of the leading unit is transmitted and during which each remote unit transmits its message.

Временная диаграмма, показанная на фиг. 3 для системы железнодорожного состава, содержащего ведущую единицу и четыре удаленные единицы, иллюстрирует концепции, связанные с протоколом передачи сообщений с фиксированным приоритетом для связи в нормальном режиме. Концепции, описы- 4 024596 ваемые на основе фиг. 3, могут применяться к железнодорожному составу, содержащему больше или меньше четырех удаленных локомотивов.The timing diagram shown in FIG. 3 for a train system comprising a lead unit and four remote units, illustrates concepts associated with a fixed priority messaging protocol for normal communications. The concepts described on the basis of FIG. 3 may be applied to a train containing more or less than four remote locomotives.

В соответствии с этой схемой в момент времени 1=650 мс ведущая единица передает командное сообщение (например, команду торможения, команду тяги, команду динамического торможения и т.д.), которая, как предполагается, должна приниматься всеми удаленными локомотивами в железнодорожном составе с распределенной тягой. Как показано на фиг. 3, каждому приемопередатчику (также называемому радиостанцией) выделен интервал в 30 мс для включения, и в примере длина командного сообщения составляет 193 мс. По истечении заранее заданного интервала, отсчитываемого от момента передачи данных ведущей единицей, например 50 мс, как показано на фиг. 3, первый удаленный локомотив повторно передает командное сообщение и сообщение о своем состоянии (например, первый удаленный локомотив отводит воздух из тормозной магистрали в ответ на команду торможения). Сообщение о состоянии предназначается для ведущего локомотива, для того чтобы известить машиниста железнодорожного состава об отклике первой удаленной единицы на команду. Следует также отметить, что каждая удаленная единица ретранслирует командное сообщение совместно с сообщением о своем состоянии для максимизации вероятности приема команды всеми удаленными локомотивами. Значения времени включения, продолжительности сообщения и т.д., показанные на фиг. 3, приведены лишь в качестве примера и могут изменяться в зависимости от применения и спецификаций компонентов, входящих в состав системы связи.In accordance with this scheme, at time 1 = 650 ms, the leading unit transmits a command message (for example, a braking command, a traction command, a dynamic braking command, etc.), which is supposed to be received by all remote locomotives in a train with distributed traction. As shown in FIG. 3, each transceiver (also called a radio station) is allocated an interval of 30 ms to turn on, and in the example, the length of the command message is 193 ms. After a predetermined interval, counted from the moment of transmission of data by the leading unit, for example 50 ms, as shown in FIG. 3, the first remote locomotive retransmits a command message and a status message (for example, the first remote locomotive exhausts air from the brake line in response to a braking command). The status message is intended for the lead locomotive in order to notify the train driver of the response of the first remote unit to the command. It should also be noted that each remote unit relays the command message together with its status message to maximize the likelihood of receiving a command by all remote locomotives. The on-time values, message duration, etc. shown in FIG. 3 are shown by way of example only and may vary depending on the application and specifications of the components included in the communication system.

Второй удаленный локомотив ретранслирует командное сообщение и передает сообщение о своем состоянии по истечении заранее заданной задержки, например через 50 мс, после окончания передачи первой удаленной единицей. Процесс ретрансляции команды и передачи сообщения о состоянии продолжается до тех пор, пока все удаленные локомотивы не выполнят ретрансляцию командного сообщения и не передадут соответствующее сообщение о своем состоянии. Состояние завершения передачи сообщения наступает в тот момент, когда последняя удаленная единица передала сообщение о своем состоянии, после чего ведущая единица может передавать в удаленные локомотивы другое командное сообщение. В варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 3, окончание процесса передачи сообщения фиксируется в момент времени 1=2896 мс или через 2271 мс после начальной передачи, инициированной ведущей единицей.The second remote locomotive relays the command message and transmits a message about its status after a predetermined delay, for example, after 50 ms, after the end of the transmission of the first remote unit. The process of relaying a command and transmitting a status message continues until all the remote locomotives relay the command message and transmit the corresponding status message. A message transfer completion state occurs at the moment when the last remote unit transmitted a message about its state, after which the leading unit can transmit another command message to the remote locomotives. In the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the end of the message transmission process is fixed at time 1 = 2896 ms or 2271 ms after the initial transmission initiated by the leading unit.

При передаче командного сообщения ведущая единица не осведомлена, принято ли сообщение всеми удаленными единицами в железнодорожном составе, до тех пор, пока не принято сообщение о состоянии из каждой удаленной единицы (при этом сообщения о состоянии указывают на прием и выполнение командных сообщений) или пока не обнаружено, что сообщение о состоянии отсутствует для одной или более удаленных единиц (отсутствие сообщения о состоянии указывает на то, что командное сообщение не принято). Таким образом, в соответствии с одним из вариантов осуществления системы связи каждая удаленная единица ретранслирует командные сообщения для указания на то, что эти сообщения приняты.When transmitting a command message, the lead unit is not aware whether the message has been received by all the remote units in the train, until a status message has been received from each remote unit (status messages indicate the receipt and execution of command messages) or until it was found that a status message is missing for one or more remote units (the absence of a status message indicates that a command message has not been received). Thus, in accordance with one embodiment of a communication system, each remote unit relays command messages to indicate that these messages have been received.

Следует отметить, что, возможно, одно или более сообщений о состоянии удаленных единиц могут быть не приняты ведущей единицей. В этом случае ведущая единица повторно передает командное сообщение и ожидает ответного сообщения о состоянии от каждой удаленной единицы в железнодорожном составе. Один из признаков настоящего изобретения, описываемый ниже, позволяет повысить вероятность того, что все сообщения о состоянии будут приняты в ведущей единице, благодаря чему уменьшается вероятность повторной передачи, без значительного влияния на общее время сеанса передачи командных сообщений и сообщений о состоянии.It should be noted that perhaps one or more status messages of the deleted units may not be received by the lead unit. In this case, the lead unit retransmits the command message and awaits a status response message from each remote unit in the train. One of the features of the present invention, described below, increases the likelihood that all status messages will be received in the leading unit, thereby reducing the likelihood of retransmission, without significantly affecting the total transmission session of command messages and status messages.

В дополнение к описанному выше протоколу передачи сообщений с фиксированным приоритетом определенные команды, например экстренное торможение, классифицируются как высокоприоритетные командные сообщения и передаются в соответствии с протоколом другого приоритета, отличного от протокола передачи сообщений с фиксированным приоритетом. Однако и другие командные сообщения, например, для проверки системы связи обрабатываются согласно протоколам других приоритетов, которые управляют передачей этих команд и откликов на них удаленными единицами.In addition to the fixed priority messaging protocol described above, certain commands, such as emergency braking, are classified as high priority command messages and transmitted in accordance with a different priority protocol than the fixed priority messaging protocol. However, other command messages, for example, to check the communication system, are processed according to the protocols of other priorities, which control the transmission of these commands and responses to them by remote units.

Поскольку железнодорожный состав с распределенной тягой проходит через определенную местность или отрезки рельсового пути, характеризуемые природными или искусственными помехами, линия связи, находящаяся в прямой видимости между передающими и приемными единицами, может быть разорвана. Вследствие этого командные сообщения и сообщения о состоянии принимающей единицей не могут надежно приниматься принимающим блоком, то есть ведущим локомотивом, для сообщений, переданных из удаленной единицы, и удаленным локомотивом для сообщений, переданных из ведущей единицы. Хотя высокомощные, надежные приемопередатчики способны успешно передавать сигнал в принимающую единицу при определенных рабочих условиях, затраты на такое оборудование могут быть значительными. Кроме того, при некоторых рабочих условиях даже высокомощный приемопередатчик не может успешно выполнить сеанс связи, например, в том случае, если длинный железнодорожный состав передвигается по изогнутому участку рельсового пути в непосредственной близости от естественных преград, таких как гора, где тракт связи между ведущей единицей и одной или более удаленных единиц прерывается горой. Помимо этого, при прохождении железнодорожного состава через туннельSince the train with distributed traction passes through a specific terrain or sections of the rail track, characterized by natural or artificial interference, the communication line, which is in direct visibility between the transmitting and receiving units, may be broken. As a result, command messages and status messages by the receiving unit cannot be reliably received by the receiving unit, i.e., the leading locomotive, for messages transmitted from the remote unit, and the remote locomotive for messages transmitted from the leading unit. Although high-power, reliable transceivers can successfully transmit a signal to a receiving unit under certain operating conditions, the cost of such equipment can be significant. In addition, under certain operating conditions, even a high-power transceiver cannot successfully complete a communication session, for example, if a long train moves along a curved section of a rail track in close proximity to natural barriers, such as a mountain, where there is a communication path between the leading unit and one or more deleted units is interrupted by a mountain. In addition, when passing a train through a tunnel

- 5 024596 определенные приемопередатчики, возможно, не смогут осуществлять связь с другими приемопередатчиками, расположенными на локомотивах.- 5,024,596 certain transceivers may not be able to communicate with other transceivers located on locomotives.

Для повышения надежности системы в одном из осуществлений система связи железнодорожного состава с распределенной тягой содержит внешний ретранслятор 26 (см. фиг. 1) для приема сообщений, переданных из ведущей единицы 14, и ретрансляции (повторной передачи) сообщения для приема удаленными единицами 12А-12С. Этот вариант осуществления может на практике использоваться по всей длине рельсового пути, проходящего, например, через туннель. В таком варианте осуществления внешний ретранслятор 26 содержит антенну 29 (например, негерметичный коаксиальный кабель, смонтированный по всей длине туннеля) и дистанционный терминал 32 для приема и повторной передачи сообщений ведущей единицы, которые принимаются всеми удаленными единицами 12А-12С в пределах диапазона радиочастотной связи антенны 29 ретранслятора.To improve the reliability of the system in one implementation, the distributed-link railway communication system comprises an external repeater 26 (see FIG. 1) for receiving messages transmitted from the host unit 14 and relaying (retransmitting) the message for receiving by the remote units 12A-12C . This embodiment can in practice be used along the entire length of the rail track passing, for example, through a tunnel. In such an embodiment, the external repeater 26 comprises an antenna 29 (for example, a leaky coaxial cable mounted along the entire length of the tunnel) and a remote terminal 32 for receiving and retransmitting host unit messages that are received by all remote units 12A-12C within the radio frequency communication range of the antenna 29 repeaters.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящее изобретение включает способ связи для состава транспортных средств, состоящего из ведущего силового транспортного средства и удаленного силового транспортного средства, при этом ведущее силовое транспортное средство содержит первую и вторую разнесенные антенны, каждая из которых связана с радиостанцией, и удаленное силовое транспортное средство содержит третью и четвертую разнесенные антенны, каждая из которых связана с радиостанцией. Способ также включает передачу исходящего сообщения из ведущего силового транспортного средства; прием исходящего сообщения в удаленном силовом транспортном средстве через третью антенну и подачу сигнала, представляющего это сообщение, в связанную радиостанцию для формирования первого принятого сигнала, а также прием исходящего сообщения через четвертую антенну и подачу сигнала, представляющего это сообщение, в связанную радиостанцию для формирования второго принятого сигнала; определение показателя качества первого принятого сигнала; определение показателя качества второго принятого сигнала; выбор первого или второго принятого сигнала для обработки удаленным силовым транспортным средством согласно показателям качества первого и второго сигналов; передачу входящего сообщения из удаленного силового транспортного средства; прием входящего сообщения в ведущем силовом транспортном средстве через первую антенну и подачу сигнала, представляющего это сообщение, в связанную радиостанцию для формирования третьего принятого сигнала, а также прием исходящего сообщения через вторую антенну и подачу сигнала, представляющего это сообщение, в связанную радиостанцию для формирования четвертого принятого сигнала; определение показателя качества третьего принятого сигнала; определение показателя качества четвертого принятого сигнала; и выбор третьего или четвертого принятого сигнала для обработки ведущим силовым транспортным средством согласно показателям качества третьего и четвертого сигналов.In accordance with one embodiment, the present invention includes a communication method for a vehicle composition consisting of a lead power vehicle and a remote power vehicle, the lead power vehicle comprising first and second spaced antennas, each of which is associated with a radio station, and remote power vehicle contains a third and fourth spaced antennas, each of which is associated with a radio station. The method also includes transmitting an outgoing message from the host power vehicle; receiving an outgoing message in a remote power vehicle through a third antenna and supplying a signal representing this message to a linked radio station to generate a first received signal, as well as receiving an outgoing message through a fourth antenna and feeding a signal representing this message to a connected radio station to form a second received signal; determining a quality indicator of the first received signal; determining a quality indicator of a second received signal; the selection of the first or second received signal for processing by a remote power vehicle according to the quality indicators of the first and second signals; sending an incoming message from a remote power vehicle; receiving an incoming message in the lead power vehicle through the first antenna and supplying a signal representing this message to the associated radio station to generate the third received signal, as well as receiving an outgoing message through the second antenna and supplying the signal representing this message to the connected radio station to form the fourth received signal; determination of the quality indicator of the third received signal; determination of the quality indicator of the fourth received signal; and selecting a third or fourth received signal for processing by the driving power vehicle according to the quality indicators of the third and fourth signals.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящее изобретение включает систему связи для состава транспортных средств, состоящего из ведущего силового транспортного средства и удаленного силового транспортного средства, каждое из которых оснащено головной антенной и хвостовой антенной. Система также содержит канал связи, упомянутое ведущее силовое транспортное средство для передачи по каналу связи исходящего сообщения, принимаемого удаленным силовым транспортным средством, первую радиостанцию, связанную с головной антенной, в удаленном силовом транспортном средстве для приема первого принимаемого сигнала в ответ на исходящее сообщение и вторую радиостанцию, связанную с хвостовой антенной, в удаленном силовом транспортном средстве для приема второго принимаемого сигнала в ответ на исходящее сообщение, при этом первая радиостанция определяет показатель качества первого принимаемого сигнала, а вторая радиостанция определяет показатель качества второго принимаемого сигнала; средство сравнения для сравнения показателей качества первого и второго сигнала; процессор для обработки первого или второго принимаемого сигнала в зависимости от того, показатель качества какого из этих сигналов лучше; упомянутое удаленное силовое транспортное средство для передачи по каналу связи входящего сообщения, принимаемого ведущим силовым транспортным средством; третью радиостанцию, связанную с головной антенной, в ведущем силовом транспортном средстве для приема третьего принимаемого сигнала в ответ на входящее сообщение и четвертую радиостанцию, связанную с хвостовой антенной, в ведущем силовом транспортном средстве для приема четвертого принимаемого сигнала в ответ на входящее сообщение, при этом третья радиостанция определяет показатель качества третьего принимаемого сигнала, а четвертая радиостанция определяет показатель качества четвертого принимаемого сигнала; средство сравнения показателей качества третьего и четвертого сигнала; процессор для обработки третьего или четвертого принимаемого сигнала в зависимости от того, показатель качества какого из этих сигналов лучше.In accordance with another embodiment, the present invention includes a communication system for a composition of vehicles, consisting of a lead power vehicle and a remote power vehicle, each of which is equipped with a head antenna and a tail antenna. The system also comprises a communication channel, said leading power vehicle for transmitting an outgoing message received by a remote power vehicle via a communication channel, a first radio station associated with a head antenna in a remote power vehicle for receiving a first received signal in response to an outgoing message and a second a radio station associated with the tail antenna in a remote power vehicle for receiving a second received signal in response to an outgoing message, wherein Single station determines the quality indicator of the received first signal and the second radio station determines the index of the quality of the second received signal; comparison means for comparing the quality indicators of the first and second signal; a processor for processing the first or second received signal, depending on which quality indicator of which of these signals is better; said remote power vehicle for transmitting, via a communication channel, an incoming message received by the lead power vehicle; a third radio station associated with the lead antenna in the lead power vehicle for receiving the third received signal in response to the incoming message and a fourth radio station associated with the tail antenna in the lead power vehicle for receiving the fourth receive signal in response to the incoming message, wherein a third radio station determines a quality indicator of a third received signal, and a fourth radio station determines a quality indicator of a fourth received signal; means for comparing the quality indicators of the third and fourth signal; a processor for processing the third or fourth received signal, depending on which quality indicator of which of these signals is better.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящее изобретение включает способ связи для состава транспортных средств, содержащего ведущее силовое транспортное средство, оснащенное первой антенной, связанной с первым приемопередатчиком, и второй антенной, связанной со вторым приемопередатчиком, и удаленное силовое транспортное средство, оснащенное третьей антенной, связанной с третьим приемопередатчиком, и четвертой антенной, связанной с четвертым приемопередатчиком. Способ также включает передачу исходящего сообщения от первого приемопередатчика через первую антенну или от второго приемопередатчика через вторую антенну, при этом исходящее сообщениеAccording to another embodiment, the present invention includes a communication method for a vehicle composition comprising a driving power vehicle equipped with a first antenna associated with a first transceiver and a second antenna associated with a second transceiver, and a remote power vehicle equipped with a third antenna, associated with the third transceiver, and a fourth antenna associated with the fourth transceiver. The method also includes transmitting an outgoing message from a first transceiver through a first antenna or from a second transceiver through a second antenna, wherein the outgoing message

- 6 024596 содержит множество байтов сообщения, прием исходящего сообщения через третью и четвертую антенны и связанные с ними третий и четвертый приемопередатчики, определение корректных байтов и ошибочных байтов в исходящем сообщении, принятом в третьем приемопередатчике, определение корректных байтов и ошибочных байтов в исходящем сообщении, принятом в четвертом приемопередатчике, и сборка восстановленного сообщения с использованием корректных байтов одного из сообщений, принятого в третьем приемопередатчике или в четвертом приемопередатчике.- 6,024,596 contains many bytes of a message, receiving an outgoing message through the third and fourth antennas and associated third and fourth transceivers, determining the correct bytes and erroneous bytes in the outgoing message received in the third transceiver, determining the correct bytes and erroneous bytes in the outgoing message, received in the fourth transceiver, and the assembly of the restored message using the correct bytes of one of the messages received in the third transceiver or in the fourth transceiver the transmitter.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящее изобретение включает способ связи для состава транспортных средств, содержащего ведущее силовое транспортное средство и множество удаленных силовых транспортных средств. Способ также включает передачу исходящего сообщения из ведущего силового транспортного средства, при этом исходящее сообщение содержит множество байтов сообщения; прием и ретрансляцию исходящего сообщения одним или более из множества транспортных средств; прием первого экземпляра исходящего сообщения в одном из множества удаленных силовых транспортных средств; прием второго экземпляра исходящего сообщения в одном из множества удаленных силовых транспортных средств; определение корректных байтов и ошибочных байтов в первом экземпляре исходящего сообщения, определение корректных байтов и ошибочных байтов во втором экземпляре исходящего сообщения и сборку восстановленного исходящего сообщения в одном из множества удаленных силовых транспортных средств с использованием корректных байтов, входящих в первый или второй экземпляр исходящего сообщения.In accordance with another embodiment, the present invention includes a communication method for a vehicle composition comprising a driving power vehicle and a plurality of remote power vehicles. The method also includes transmitting an outgoing message from the host power vehicle, wherein the outgoing message contains many bytes of the message; receiving and relaying an outgoing message by one or more of a plurality of vehicles; receiving the first instance of the outgoing message in one of the many remote power vehicles; receiving a second instance of the outgoing message in one of the many remote power vehicles; determining the correct bytes and erroneous bytes in the first instance of the outgoing message, identifying the correct bytes and erroneous bytes in the second instance of the outgoing message and assembling the restored outgoing message in one of the many remote power vehicles using the correct bytes included in the first or second instance of the outgoing message.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение, дополнительные преимущества и способы его использования будут более понятны при рассмотрении следующего подробного описания совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:The present invention, additional advantages and methods of its use will be better understood when considering the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, in which:

на фиг. 1 и 2 представлены схематические изображения железнодорожного состава с распределенной тягой, в котором может применяться настоящее изобретение;in FIG. 1 and 2 are schematic views of a distributed traction train in which the present invention can be applied;

на фиг. 3 для системы связи представлена временная диаграмма обычного протокола передачи приоритетных сообщений, используемого на известном уровне техники;in FIG. 3 is a timing diagram for a communication system of a conventional prioritized messaging protocol used in the prior art;

на фиг. 4 показана временная диаграмма встроенного протокола передачи приоритетных сообщений в соответствии с настоящим изобретением, применяемым для железнодорожного состава, состоящего из четырех удаленных единиц;in FIG. 4 is a timing chart of an integrated priority messaging protocol in accordance with the present invention applied to a train consisting of four remote units;

на фиг. 5 приведена таблица, иллюстрирующая временные параметры бортового протокола передачи приоритетных сообщений в соответствии с настоящим изобретением;in FIG. 5 is a table illustrating the timing of the airborne priority message protocol in accordance with the present invention;

на фиг. 6 показана временная диаграмма другого варианта реализации бортового протокола передачи приоритетных сообщений в соответствии с настоящим изобретением, применяемым для железнодорожного состава, состоящего из четырех удаленных единиц;in FIG. 6 is a timing chart of another embodiment of an on-board priority message transmission protocol in accordance with the present invention applicable to a train consisting of four remote units;

на фиг. 7 показана временная диаграмма бортового протокола передачи приоритетных сообщений в соответствии с настоящим изобретением, применяемым для железнодорожного состава, состоящего из трех удаленных единиц;in FIG. 7 is a timing chart of an airborne priority message transmission protocol in accordance with the present invention applied to a train consisting of three remote units;

на фиг. 8 приведена временная диаграмма внешней системы ретрансляции сообщений в соответствии с настоящим изобретением;in FIG. 8 is a timing chart of an external message relay system in accordance with the present invention;

на фиг. 9 приведена таблица, в которой сравниваются временные параметры обычного протокола передачи приоритетных сообщений, бортового протокола передачи приоритетных сообщений и внешнего протокола передачи приоритетных сообщений;in FIG. 9 is a table comparing the time parameters of a conventional priority message transfer protocol, an on-board priority message transmission protocol, and an external priority message transmission protocol;

на фиг. 10 представлена схема, иллюстрирующая железнодорожный состав с распределенной тягой в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;in FIG. 10 is a diagram illustrating a distributed traction train in accordance with another embodiment of the present invention;

на фиг. 11 и 12 показан алгоритм выполнения шагов обработки в соответствии с двумя вариантами осуществления настоящего изобретения.in FIG. 11 and 12 show an algorithm for performing processing steps in accordance with two embodiments of the present invention.

В соответствии с общей практикой различные описанные признаки изображены не в масштабе, а изображены для того, чтобы подчеркнуть конкретные признаки, относящиеся к изобретению.In accordance with general practice, the various features described are not shown to scale, but are depicted in order to emphasize specific features related to the invention.

Ссылочные позиции обозначают похожие элементы на всех чертежах и в тексте.Reference numerals denote similar elements throughout the drawings and throughout the text.

Подробное описание осуществления изобретенияDetailed Description of the Invention

Перед подробным описанием конкретного способа и устройства для реализации протокола передачи приоритетных сообщений для бортовой системы ретрансляции сообщений в соответствии с настоящим изобретением следует отметить, что настоящему изобретению в основном присущи новые комбинации аппаратных и программных элементов, связанных с указанным способом и устройством. Соответственно аппаратные и программные элементы представлены в виде обычных элементов на чертежах, иллюстрирующих только те конкретные детали, которые относятся к настоящему изобретению, для того чтобы не затруднять раскрытие настоящего изобретения структурными подробностями, очевидными специалисту в этой области техники, желающему воспользоваться преимуществами, изложенными в этом описании.Before a detailed description of the specific method and device for implementing the priority message transmission protocol for the on-board message relay system in accordance with the present invention, it should be noted that the present invention mainly has new combinations of hardware and software elements associated with the specified method and device. Accordingly, hardware and software elements are presented as ordinary elements in the drawings, illustrating only those specific details that relate to the present invention, so as not to complicate the disclosure of the present invention with structural details obvious to a person skilled in the art who wants to take advantage of the advantages set forth in this description.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается протокол передачи приоритетных сообщений для встроенной системы ретрансляции сообщений в железнодорожном составе с распределенной тягой, таком как железнодорожный состав 10 с распределенной тягой, пока- 7 024596 занный на фиг. 1, согласно которому сообщения скачкообразно передаются по длине состава из ведущей единицы 14, начиная от головной и заканчивая хвостовой частью состава, по мере того как каждая последующая удаленная единица 12А-12С принимает и ретранслирует сообщение.In accordance with an embodiment of the present invention, there is provided a priority message transmission protocol for an integrated message relay system in a distributed train, such as a distributed train 10, shown in FIG. 7 024596. 1, according to which messages are hopped along the length of the composition from the leading unit 14, starting from the head and ending with the tail of the composition, as each subsequent remote unit 12A-12C receives and relays the message.

Кроме того, если железнодорожный состав въезжает в область, в которой ведущий локомотив не может успешно осуществлять связь непосредственно с каждой удаленной единицей (например, если железнодорожный состав въезжает в туннель), система связи в соответствии с настоящим изобретением может автоматически переключиться на приоритетный протокол для бортовой ретрансляции сообщений (ΟΒΜΚ, оиЬоагб теккаде гереайид). Такое переключение происходит, например, если в системе связи регистрируется прерывание, длительность которого превышает заранее заданный фиксированный интервал времени, например одну минуту. После активизации протокол ΟΒΜΚ используется пятнадцать минут, после чего система связи возвращается в режим работы согласно обычному протоколу передачи приоритетных сообщений, то есть в режим, описанный совместно с фиг. 3. В другом варианте осуществления система связи может быть сконфигурирована для постоянного функционирования по протоколу ΟΒΜΚ, или протокол ΘΒΜΚ может активизироваться вручную машинистом ведущего локомотива.In addition, if the train enters an area in which the lead locomotive cannot successfully communicate directly with each remote unit (for example, if the train enters the tunnel), the communication system in accordance with the present invention can automatically switch to the priority protocol for the on-board relaying messages (ΟΒΜΚ, ioBoagb tekkade gereayid). Such switching occurs, for example, if an interrupt is registered in the communication system, the duration of which exceeds a predetermined fixed time interval, for example, one minute. After activation, protocol ΟΒΜΚ is used for fifteen minutes, after which the communication system returns to the operating mode according to the usual protocol for transmitting priority messages, that is, to the mode described in conjunction with FIG. 3. In another embodiment, the communication system may be configured to operate continuously under protocol ΟΒΜΚ, or protocol ΘΒΜΚ may be manually activated by the driver of the lead locomotive.

На фиг. 4 показан пример протокола ΟΒΜΚ для железнодорожного состава, содержащего ведущую единицу и четыре удаленных единицы. В этом режиме ведущая единица передает командное сообщение (то есть сообщение, предписывающее выполнение новой функции в удаленных единицах или содержащее сообщение обновления состояния, запрашивающее информацию о состоянии удаленной единицы, а также включающее в свой состав самую последнюю ранее переданную команду). Первая удаленная единица принимает исходящее командное сообщение и ретранслирует это сообщение, для того чтобы оно было принято другими удаленными единицами железнодорожного состава.In FIG. 4 illustrates an example protocol ΟΒΜΚ for a train comprising a lead unit and four remote units. In this mode, the lead unit transmits a command message (that is, a message ordering the execution of a new function in remote units or containing a status update message requesting information about the status of the remote unit, as well as including the most recently transmitted command). The first remote unit receives an outgoing command message and relays this message so that it can be received by other remote units of the train.

Как показано на фиг. 4, сеанс передачи, выполняемый ведущей единицей, начинается через 625 мс после момента времени, обозначенного ί=0. Этот интервал приведен только в качестве примера и представляет собой заранее заданный минимальный интервал между приемом сообщения в ведущей единице и передачей последующей команды из ведущей единицы. Следует отметить, что в качестве примера указан интервал задержки в 50 мс между завершением передачи и повторной передачей сообщения, а также указан примерный интервал 30 мс, требуемый для включения радиостанции (приемопередатчика). Обычно командные сообщения, передаваемые ведущей единицей, сообщения, передаваемые удаленной единицей, и интервал между сеансами передачи сообщений имеют фиксированную длину. Однако длины этих интервалов могут при необходимости изменяться в конкретном применении настоящего изобретения, а также могут отличаться у различных железнодорожных операторов.As shown in FIG. 4, a transmission session performed by the host unit begins 625 ms after the time indicated by ί = 0. This interval is provided as an example only and represents a predetermined minimum interval between receiving a message in a leading unit and transmitting a subsequent command from a leading unit. It should be noted that, as an example, a delay interval of 50 ms between the completion of the transmission and retransmission of the message is indicated, and also the approximate interval of 30 ms required to turn on the radio (transceiver) is indicated. Typically, command messages transmitted by a leading unit, messages transmitted by a remote unit, and the interval between message transmission sessions are of a fixed length. However, the lengths of these intervals may, if necessary, vary in the specific application of the present invention, and may also vary with different railway operators.

В отличие от обычного режима связи, описанного выше, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения первая удаленная единица не передает ответное сообщение о состоянии после приема исходящего сообщения, переданного из ведущего локомотива. Вместо этого первая удаленная единица (и каждая последующая удаленная единица) ретранслирует исходящее сообщение, вследствие чего это сообщение распространяется по всей длине железнодорожного состава без временных задержек, вызванных передачей из каждой удаленной единицы входящих (то есть переданных по направлению к ведущему локомотиву) сообщений о состоянии. Как показано на фиг. 4, каждая удаленная единица ретранслирует исходящее сообщение в своем соответствующем заранее заданном временном интервале (предварительно определенном интервале времени после приема исходящего сообщения) после передачи переданного исходящего сообщения другой удаленной единицей или передачи отклика другой удаленной единицей. Таким образом, сообщение скачкообразно передается по длине железнодорожного состава так, чтобы каждая удаленная единица смогла принять это сообщение. В тот момент когда исходящее сообщение ретранслируется последней удаленной единицей, сообщения о состоянии еще не были возвращены в ведущий локомотив.Unlike the conventional communication mode described above, in accordance with one embodiment of the present invention, the first remote unit does not transmit a status response message after receiving an outgoing message transmitted from the lead locomotive. Instead, the first remote unit (and each subsequent remote unit) relays the outgoing message, as a result of which this message is distributed along the entire length of the train without time delays caused by the transmission of status messages from each remote unit (that is, sent towards the lead locomotive) . As shown in FIG. 4, each remote unit relays the outgoing message in its respective predetermined time interval (a predetermined time interval after receiving the outgoing message) after transmitting the transmitted outgoing message to another remote unit or transmitting the response to another remote unit. Thus, the message is hopped along the length of the train so that each remote unit can receive this message. At the moment when the outgoing message is relayed by the last deleted unit, status messages have not yet been returned to the lead locomotive.

Одна из предпосылок определенных вариантов осуществления настоящего изобретения заключается в том, что каждый локомотив поезда принимает (например, прослушивает) сообщения, переданные из ведущего локомотива и из удаленного локомотива(ов), хотя это не всегда возможно вследствие помех, низкого уровня сигнала и т.д. Временные параметры сигналов и действия, выполняемые ведущей и ведомой единицами и указанные в этом описании, основаны на этой предпосылке. Если удаленная единица не принимает сообщение из ведущей единицы, то эта ситуация обнаруживается, например, когда ведущая единица не принимает отклик из этого удаленного локомотива. Ведущий локомотив предпринимает корректирующие действия, включая повторную передачу исходного сообщения.One of the prerequisites of certain embodiments of the present invention is that each train locomotive receives (e.g., listens) messages transmitted from the lead locomotive and from the remote locomotive (s), although this is not always possible due to interference, low signal strength, etc. d. Timing parameters of signals and actions performed by the master and slave units and indicated in this description are based on this premise. If the remote unit does not receive a message from the leading unit, then this situation is detected, for example, when the leading unit does not receive a response from this remote locomotive. The lead locomotive takes corrective action, including retransmission of the original message.

Кроме того, как показано на фиг. 4, каждый удаленный локомотив находится в состоянии ожидания в течение заранее заданного периода времени с момента приема сообщения (либо с момента приема исходящего сообщения, либо с момента приема входящего сообщения) из ведущего локомотива или из предшествующего удаленного локомотива, при этом термин предшествующий означает локомотив, который по времени принял сообщение раньше и передает ответное сообщение или ретранслирует принятое сообщение. Однако, если предшествующий удаленный локомотив не принимает сообщение, очевидно, он не может передать ответное сообщение или ретранслировать исходное сообщение. В этих условиях удаленный локомотив, ожидающий отклика от предшествующего локомотива, не получает этого отклика. Удаленный локомотив, ожидающий отклика, таким образом, находится в состоянии ожидания вFurthermore, as shown in FIG. 4, each remote locomotive is in a standby state for a predetermined period of time from the moment of receiving the message (either from the moment of receiving the outgoing message, or from the moment of receiving the incoming message) from the leading locomotive or from the previous remote locomotive, while the term previous means the locomotive, who, in time, received the message earlier and transmits a response message or relays the received message. However, if the preceding remote locomotive is not receiving the message, obviously it cannot transmit the response message or relay the original message. Under these conditions, a remote locomotive awaiting a response from a previous locomotive does not receive this response. A remote locomotive awaiting a response is thus pending in

- 8 024596 течение заранее заданного интервала времени с момента приема последнего сообщения до момента передачи собственного сообщения или ретрансляции исходного сообщения.- 8,024,596 for a predetermined time interval from the moment of receiving the last message to the moment of transmitting your own message or relaying the original message.

При настройке системы связи описанным выше образом каждый локомотив сконфигурирован для отображения своей позиции в поезде. Таким образом, каждое сообщение, переданное локомотивом, содержит идентификатор передающего локомотива. Каждый локомотив, принимающий сообщение, может, таким образом, определить, какой локомотив передал сообщение, а также может определить позицию передающего локомотива в поезде относительно позиции принимающего локомотива.When setting up the communication system as described above, each locomotive is configured to display its position in the train. Thus, each message transmitted by the locomotive contains the identifier of the transmitting locomotive. Each locomotive receiving the message can thus determine which locomotive has transmitted the message, and can also determine the position of the transmitting locomotive in the train relative to the position of the receiving locomotive.

Если последняя удаленная единица (η-я удаленная единица) принимает командное сообщение, последняя удаленная единица передает свое сообщение о состоянии (то есть входящее сообщение) обратно предыдущей (п-1)-й удаленной единице. В соответствии с общепринятой практикой, если сконфигурирована система связи или ведущая и удаленные единицы соединены, самая дальняя от ведущей единицы удаленная единица сконфигурирована в качестве последней удаленной единицы, то есть последняя удаленная единица осведомлена о своей позиции в железнодорожном составе. Таким образом, если последняя удаленная единица принимает исходящее сообщение, она отвечает на него передачей своего сообщения о состоянии. Третья удаленная единица (в том случае, если п=4) принимает сообщение о состоянии из четвертой удаленной единицы и сохраняет принятое сообщение о состоянии до наступления своего назначенного временного интервала, в котором третья удаленная единица ретранслирует сообщение о состоянии четвертой удаленной единицы совместно со своим собственным сообщением о состоянии, передавая, таким образом, оба сообщения о состоянии в направлении ведущей единицы, то есть во вторую удаленную единицу. Вторая удаленная единица принимает сообщения о состоянии из четвертой и третьей удаленных единиц и передает эти сообщения плюс свое собственное сообщение о состоянии в направлении ведущей единицы. Этот процесс продолжается, до тех пор пока сообщение о состоянии каждой удаленной единицы не достигает ведущей единицы в виде объединенного сообщения, содержащего сообщения о состоянии каждой удаленной единицы.If the last remote unit (ηth remote unit) receives a command message, the last remote unit transmits its status message (i.e., incoming message) back to the previous (n-1) th remote unit. In accordance with common practice, if a communication system is configured or the leading and remote units are connected, the farthest remote unit from the leading unit is configured as the last remote unit, i.e. the last remote unit is aware of its position in the train. Thus, if the last remote unit receives an outgoing message, it responds to it by transmitting its status message. The third remote unit (if n = 4) receives a status message from the fourth remote unit and stores the received status message until its designated time interval, in which the third remote unit relayes the status message of the fourth remote unit together with its own a status message, thus transmitting both status messages in the direction of the leading unit, that is, to the second remote unit. The second remote unit receives status messages from the fourth and third remote units and transmits these messages plus its own status message in the direction of the leading unit. This process continues until the status message of each remote unit reaches the leading unit in the form of a combined message containing the status messages of each remote unit.

Как показано на фиг. 4, это происходит в момент времени 1=4377 мс, то есть от начала передачи исходящего командного сообщения до момента приема в ведущей единице всех сообщений о состоянии проходит в целом 3752 мс.As shown in FIG. 4, this happens at time 1 = 4377 ms, that is, from the beginning of the transmission of the outgoing command message to the moment of receiving all status messages in the leading unit, a total of 3752 ms passes.

Согласно стандартной процедуре функционирования системы связи железнодорожного состава с распределенной тягой в том случае, если удаленная единица не принимает исходящее сообщение после передачи его в исходном виде из ведущей единицы или после успешной его ретрансляции удаленными единицами, удаленная единица, которая не приняла сообщение, не возвращает сообщение о состоянии в ведущую единицу. Ведущая единица предполагает получить сообщение о состоянии из каждой удаленной единицы и может на основе принятых сообщений о состоянии (каждое сообщение о состоянии удаленной единицы содержит идентификатор удаленной единицы) определить, какие удаленные единицы, если таковые имеются, не приняли командное сообщение. Таким образом, если ведущая единица не принимает сообщение о состоянии из одной или более удаленных единиц, команда повторно передается ведущей единицей. В соответствии с одним из вариантов осуществления машинист ведущей единицы информируется об этой удаленной единице, пропустившей команду, путем соответствующей индикации на дисплее ведущей единицы.According to the standard procedure for the operation of a distributed train communication system, if a remote unit does not receive an outgoing message after it has been transmitted from the leading unit in its original form or after it has been successfully relayed by remote units, the remote unit that did not receive the message does not return a message about the status of the lead unit. The lead unit expects to receive a status message from each remote unit and can, based on the received status messages (each status message of the remote unit contains the identifier of the deleted unit) determine which remote units, if any, did not receive the command message. Thus, if the lead unit does not receive a status message from one or more remote units, the command is retransmitted by the lead unit. In accordance with one embodiment, the driver of the lead unit is informed of this remote unit that has missed a command by a corresponding indication on the display of the lead unit.

Специалисту в этой области техники понятно, что сообщение о состоянии, переданное удаленной единицей, может приниматься другими удаленными единицами, в дополнение к предназначенной для приема удаленной единице, расположенной рядом с передающей удаленной единицей в направлении к ведущей единице. Например, на фиг. 4 железнодорожный состав с распределенной тягой содержит четыре удаленные единицы, при этом вторая и третья удаленные единицы могут принимать сообщение о состоянии, переданное четвертой удаленной единицей. Вторая удаленная единица до момента передачи сообщения сохраняет сообщение о состоянии четвертой удаленной единицы до назначенного ей временного интервала передачи или до назначенного интервала времени, отсчитываемого от момента приема сообщения из последней удаленной единицы. Таким образом, вторая удаленная единица может принимать сообщение о состоянии четвертой удаленной единицы дважды: (1) при начальной передаче сообщения четвертой удаленной единицей и (2) при ретрансляции сообщения третьей удаленной единицей.One skilled in the art will understand that a status message transmitted by a remote unit may be received by other remote units, in addition to a receiving remote unit located adjacent to the transmitting remote unit in the direction of the leading unit. For example, in FIG. 4, a distributed-draft train contains four remote units, wherein the second and third remote units can receive a status message transmitted by the fourth remote unit. The second remote unit until the time of transmission of the message stores a message about the state of the fourth remote unit until its designated time interval for transmission or to the designated time interval, counted from the moment the message was received from the last remote unit. Thus, the second remote unit can receive the status message of the fourth remote unit twice: (1) when the message is first transmitted by the fourth remote unit and (2) when the message is relayed by the third remote unit.

Возможность многократного приема сообщения о состоянии повышает вероятность того, что ведущая единица примет сообщение о состоянии из каждой удаленной единицы, принявшей командное сообщение.The ability to receive a status message repeatedly increases the likelihood that the lead unit will receive a status message from each remote unit that has received the command message.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения удаленная единица, принимающая сообщение дважды, как это описано непосредственно выше, сравнивает два сообщения байт за байтом. Каждый байт сообщения содержит код обнаружения ошибки (например, контроль по четности), что позволяет определить, является ли каждый байт безошибочным (контроль по четности указывает на отсутствие ошибок) или же содержит ошибки (контроль по четности указывает на наличие по меньшей мере одной ошибки). Если байт в первом сообщении не проходит контроль по четности, а тот же байт во втором сообщении проходит контроль по четности, то ошибочный байт первого сообщения заменяется корректным байтом второго сообщения.In one embodiment of the present invention, a remote unit receiving a message twice, as described immediately above, compares two messages byte by byte. Each byte of the message contains an error detection code (for example, parity), which allows you to determine whether each byte is error-free (parity indicates no errors) or contains errors (parity indicates at least one error) . If the byte in the first message does not pass parity, and the same byte in the second message passes parity, then the erroneous byte of the first message is replaced with the correct byte of the second message.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения сообщение принимается двумя антен- 9 024596 нами 29А и 29В и обрабатывается связанными с ними приемопередатчиками 28А и 28В любого из удаленных локомотивов 15, 12А, 12В и 12С и ведущего локомотива 14 (см. фиг. 1). Оба сообщения обрабатываются соответственно ведущей станцией 30 или удаленной станцией 32, в которых два сообщения сравниваются байт за байтом. Каждый байт сообщения содержит код обнаружения ошибки (например, контроль по четности), что позволяет определять, является ли каждый байт безошибочным (контроль по четности указывает на отсутствие ошибок) или же содержит по меньшей мере одну ошибку (контроль по четности указывает на наличие по меньшей мере одной ошибки). Если байт в первом сообщении не проходит контроль по четности, а тот же байт во втором сообщении проходит контроль по четности, то ошибочный байт первого сообщения заменяется корректным байтом второго сообщения для сборки скорректированного сообщения. Затем скорректированное сообщение обрабатывается с использованием соответствующей ведущей станции 30 или удаленной станции 32.In another embodiment of the present invention, a message is received by two antennas 9 024596 by us 29A and 29B and processed by the associated transceivers 28A and 28B of any of the remote locomotives 15, 12A, 12B and 12C and the driving locomotive 14 (see Fig. 1). Both messages are processed respectively by the master station 30 or the remote station 32, in which two messages are compared byte by byte. Each byte of the message contains an error detection code (for example, parity), which allows you to determine whether each byte is error-free (parity indicates no errors) or contains at least one error (parity indicates at least at least one mistake). If the byte in the first message does not pass parity, and the same byte in the second message passes parity, then the erroneous byte of the first message is replaced with the correct byte of the second message to assemble the corrected message. Then, the corrected message is processed using the corresponding master station 30 or remote station 32.

На фиг. 5 представлена таблица, в которой указан относительный порядок передачи, время задержки и содержимое сообщения согласно протоколу передачи приоритетных сообщений для бортовой системы ретрансляции сообщений в железнодорожном составе, содержащем один ведущий локомотив и четыре удаленных локомотива, показанных на фиг. 4. Однако при выполнении передачи удаленной единицей период временной задержки, указанный в третьем столбце таблицы, показанной на фиг. 5, для каждой удаленной единицы, выполняющей передачу в более поздний момент времени, уменьшается, таким образом, как это описано ниже.In FIG. 5 is a table showing the relative transmission order, delay time and message content according to the priority message transmission protocol for the on-board message relay system in a train comprising one lead locomotive and four remote locomotives shown in FIG. 4. However, when transmitting by the remote unit, the time delay period indicated in the third column of the table shown in FIG. 5, for each remote unit transmitting at a later point in time, it is reduced in the manner described below.

В показанном варианте осуществления настоящего изобретения временная задержка между завершением передачи из одной единицы и началом передачи из другой единицы составляет 50 мс. По мере передачи сообщений каждой удаленной единицей временная задержка передачи для каждой последующей удаленной единицы уменьшается на 50 мс, что позволяет каждой удаленной единице упорядоченно выполнять передачу, поддерживая при этом интервал 50 мс между сеансами передачи каждой единицы. Если удаленная единица не осуществляет передачу по истечении определенной для нее временной задержки, то каждая последующая удаленная единица распознает это и настраивает свою собственную временную задержку соответственным образом, когда выполняется сеанс передачи последующей единицы.In the shown embodiment of the present invention, the time delay between the completion of transmission from one unit and the start of transmission from another unit is 50 ms. As messages are sent by each remote unit, the transmission time delay for each subsequent remote unit decreases by 50 ms, which allows each remote unit to transmit in an orderly manner, while maintaining a 50 ms interval between each unit's transmission sessions. If the remote unit does not transmit after the specified time delay has elapsed, then each subsequent remote unit recognizes this and adjusts its own time delay accordingly when a subsequent unit is transmitting.

Например, если первая удаленная единица не передает данные, вторая удаленная единица перед началом сеанса передачи ожидает 100 мс после окончания передачи ведущей единицей. Если вторая удаленная единица передает данные, то каждая последующая передающая удаленная единица распознает, что двум удаленным единицам для передачи требуются именно такие временные рамки, и вычитает 100 мс из своего интервала временной задержки; третья удаленная единица начинает передачу через 50 мс (150-100 мс) после окончания передачи данных второй удаленной единицей, а задержка передачи для четвертой удаленной единицы устанавливается равной 100 мс (200-100 мс) после окончания передачи данных второй удаленной единицей и т.д.For example, if the first remote unit does not transmit data, the second remote unit waits 100 ms before the start of the transmission session after the end of the transmission by the leading unit. If the second remote unit transmits data, then each subsequent transmitting remote unit recognizes that the two remote units require such time frames for transmission, and subtracts 100 ms from its time delay interval; the third remote unit starts transmitting 50 ms (150-100 ms) after the end of the data transfer by the second remote unit, and the transmission delay for the fourth remote unit is set to 100 ms (200-100 ms) after the end of the data transfer by the second remote unit, etc. .

Однако, если вторая удаленная единица не передает данные (и первая удаленная единица не передала данные), то третья удаленная единица настраивается для передачи через временной интервал, составляющий 150 мс после окончания передачи данных ведущей единицей, и при передаче данных третьей удаленной единицей каждая последующая передающая удаленная единица распознает, что три удаленные единицы должны выполнять передачу в этих временных рамках, и каждая из них вычитает 150 мс из своего интервала временной задержки.However, if the second remote unit does not transmit data (and the first remote unit does not transmit data), then the third remote unit is configured to transmit after a time interval of 150 ms after the end of the data transmission by the leading unit, and each subsequent transmitting unit when transmitting data by the third remote unit the remote unit recognizes that the three remote units must transmit within this time frame, and each of them subtracts 150 ms from its time delay interval.

Наконец, если первая, вторая и третья удаленные единицы не передают данные, то четвертая удаленная единица перед началом сеанса передачи ожидает 200 мс после окончания передачи данных ведущей единицей, и при передаче данных четвертой удаленной единицей каждая последующая передающая удаленная единица распознает, что четыре удаленные единицы должны выполнять передачу в этих временных рамках, и каждая из них, таким образом, вычитает 200 мс из своего интервала временной задержки.Finally, if the first, second, and third remote units do not transmit data, then the fourth remote unit before the start of the transmission session waits 200 ms after the data has been transmitted by the leading unit, and when transmitting data by the fourth remote unit, each subsequent transmitting remote unit recognizes that four remote units must transmit within this time frame, and each of them, therefore, subtracts 200 ms from its time delay interval.

В другом примере в том случае, если ведущая единица и первая удаленная единица передают данные, то вторая удаленная единица передает данные через 100-50=50 мс после окончания сеанса передачи первой удаленной единицы. Третья и четвертая удаленные единицы также вычитают 50 мс из своего периода задержки и настраиваются для передачи соответственно через 100 мс и 150 мс после окончания передачи данных первой удаленной единицей, если вторая удаленная единица не передает данные.In another example, if the leading unit and the first remote unit transmit data, then the second remote unit transmits data 100-50 = 50 ms after the end of the transmission session of the first remote unit. The third and fourth remote units also subtract 50 ms from their delay period and are configured to transmit respectively 100 ms and 150 ms after the end of the data transfer by the first remote unit if the second remote unit does not transmit data.

Если вторая удаленная единица передает данные через 50 мс после окончания передачи данных первой удаленной единицей, то все последующие удаленные единицы вычитают 50 мс из своего предварительно настроенного временного интервала задержки (то есть из интервала, предварительно настроенного в результате вычитания 50 мс вследствие передачи данных первой удаленной единицей), и третья удаленная единица выполняет передачу данных через 100-50=50 мс после окончания передачи второй удаленной единицей. Четвертая удаленная единица также вычитает 50 мс из своего предварительно настроенного периода задержки и настраивается для передачи через 150-50 мс=100 мс после окончания передачи данных второй удаленной единицей, если третья удаленная единица не передает данные. Если третья удаленная единица передает данные через 50 мс после окончания передачи данных второй удаленной единицей, то все последующие удаленные единицы снова вычитают 50 мс из своего предвари- 10 024596 тельно настроенного временного интервала задержки, и четвертая удаленная единица выполняет передачу данных через 100-50=50 мс после окончания передачи третьей удаленной единицей.If the second remote unit transmits data 50 ms after the end of the data transfer by the first remote unit, then all subsequent remote units subtract 50 ms from their pre-configured delay time interval (that is, from the interval pre-configured as a result of subtracting 50 ms due to data transfer from the first remote unit), and the third remote unit transfers data 100–50 = 50 ms after the end of the transmission by the second remote unit. The fourth remote unit also subtracts 50 ms from its pre-configured delay period and is configured to transmit 150-50 ms = 100 ms after the second remote unit has finished transmitting data if the third remote unit is not transmitting data. If the third remote unit transmits data 50 ms after the end of the data transfer by the second remote unit, then all subsequent remote units again subtract 50 ms from their pre-set delay time interval, and the fourth remote unit transmits data in 100-50 = 50 ms after the end of transmission by the third remote unit.

В целом, по мере передачи сообщения каждой удаленной единицей и приема этого сообщения всеми другими удаленными единицами каждая удаленная единица, еще не передавшая сообщение, вычитает 50 мс из своего назначенного периода временной задержки. Это сокращение периода временной задержки позволяет уменьшить интервал времени, требуемый для пересылки сообщения от головной части состава к его конечной части, и наоборот.In general, as a message is transmitted by each remote unit and a message is received by all other remote units, each remote unit that has not yet transmitted a message subtracts 50 ms from its assigned time delay period. This reduction in the time delay period allows to reduce the time interval required for sending a message from the head of the train to its final part, and vice versa.

Далее рассматривается сценарий, согласно которому одна или более удаленных единиц не выполняют передачу. Например, предположим, что ведущая единица передает командное сообщение, и через 50 мс после завершения передачи первая удаленная единица передает это командное сообщение. В этот момент времени каждая удаленная единица прослушала данные, переданные из первой удаленной единицы, и, таким образом, уменьшила на 50 мс свой назначенный интервал временной задержки. Предположим также, что вторая удаленная единица не выполняет передачу данных через 50 мс после завершения передачи данных первой удаленной единицей. Третья удаленная единица, таким образом, уменьшает свою временную задержку до 150-5=100 мс, причем уменьшение на 50 мс вызвано передачей данных первой удаленной единицей. Третья удаленная единица начинает передачу через 100 мс после окончания сеанса последней передачи, который в данном случае является сеансом передачи данных из первой удаленной единицы.The following is a scenario according to which one or more remote units do not transmit. For example, suppose the host unit transmits a command message, and 50 ms after completion of the transmission, the first remote unit transmits this command message. At this point in time, each remote unit listened for data transmitted from the first remote unit, and thus reduced its assigned time delay interval by 50 ms. Suppose also that the second remote unit does not transmit data 50 ms after the completion of the data transfer by the first remote unit. The third remote unit, thus, reduces its time delay to 150-5 = 100 ms, and a decrease of 50 ms is caused by the transmission of data by the first remote unit. The third remote unit starts transmission 100 ms after the end of the last transmission session, which in this case is a data transfer session from the first remote unit.

Предположим вместо этого, что первая удаленная единица не передает сообщение из ведущей единицы и вторая удаленная единица также не передает сообщение. Следовательно, третья удаленная единица передает данные через 150 мс после окончания передачи данных ведущей единицей. Четвертая удаленная единица вычитает 150 мс (поскольку распознает, что удаленные единицы 1, 2 и 3 должны передавать данные в этих временных рамках) из назначенного ей интервала временной задержки: 200-150=50 мс. Четвертая удаленная единица передает данные через 50 мс после окончания передачи данных третьей удаленной единицей.Instead, suppose that the first remote unit does not transmit the message from the leading unit and the second remote unit also does not transmit the message. Therefore, the third remote unit transmits data 150 ms after the end of the transmission of data by the leading unit. The fourth remote unit subtracts 150 ms (because it recognizes that the remote units 1, 2, and 3 must transmit data in this time frame) from the time delay interval assigned to it: 200-150 = 50 ms. The fourth remote unit transmits data 50 ms after the end of the data transfer by the third remote unit.

Как видно из описания, интервал, равный 50 мс, является скользящим интервалом, таким чтобы всякий раз при передаче сигнала удаленной единицей следующая удаленная единица ожидала 50 мс от момента окончания передачи перед инициированием своего сеанса передачи. Если удаленная единица не передает сигнал, то последующие удаленные единицы в течение своего назначенного периода временной задержки, уменьшенного на 50 мс, ожидают сигнал каждой удаленной единицы, которая передала или должна передать сигнал.As can be seen from the description, an interval of 50 ms is a moving interval, so that whenever a remote unit sends a signal, the next remote unit waits 50 ms from the end of the transmission before initiating its transmission session. If the remote unit does not transmit the signal, then subsequent remote units during their assigned time delay period, reduced by 50 ms, wait for the signal of each remote unit that transmitted or should transmit the signal.

В соответствии с вариантом протокола ΘΒΜΚ, описанного совместно с фиг. 4 и 5, в течение периода передачи сообщений о состоянии удаленными единицами по направлению к ведущей единице исходящее командное сообщение также передается удаленными единицами для максимизации вероятности приема командного сообщения каждой удаленной единицей. Этот сценарий, показанный на фиг. 6, позволяет увеличить интервал времени между передачей командного сообщения из ведущей единицы и приемом сообщений о состоянии в ведущей единице, благодаря чему преимущественно увеличивается вероятность того, что каждая удаленная единица примет исходящее сообщение.According to a variant of the protocol ΘΒΜΚ described in conjunction with FIG. 4 and 5, during the period of transmitting status messages by the remote units towards the leading unit, the outgoing command message is also transmitted by the remote units to maximize the likelihood of receiving a command message by each remote unit. This scenario shown in FIG. 6, allows to increase the time interval between the transmission of a command message from the leading unit and the receipt of status messages in the leading unit, thereby mainly increasing the likelihood that each remote unit will receive an outgoing message.

На фиг. 7 показана временная диаграмма протокола передачи приоритетных сообщений для бортовой системы ретрансляции сообщений в железнодорожном составе, содержащем ведущий локомотив и три удаленных локомотива. Принципы осуществления настоящего изобретения для железнодорожного состава с распределенной тягой, содержащего три удаленных локомотива, идентичны принципам осуществления для железнодорожного состава с распределенной тягой, содержащего четыре удаленные единицы и описанного выше на примере, представленном на фиг. 4. Специалист в этой области техники должен понимать, что вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг. 6, в соответствии с которым удаленные единицы ретранслируют командное сообщение, может также применяться к железнодорожному составу, содержащему ведущую единицу и три удаленных локомотива (или к железнодорожному составу, содержащему любое количество удаленных единиц).In FIG. 7 is a timing chart of a priority message transmission protocol for an airborne message relay system in a train comprising a lead locomotive and three remote locomotives. The principles for implementing the present invention for a distributed train comprising three remote locomotives are identical to those for a distributed train containing four remote units and described above in the example of FIG. 4. One skilled in the art should understand that the embodiment of the present invention shown in FIG. 6, according to which the remote units relay the command message, can also be applied to a train containing a lead unit and three remote locomotives (or to a train containing any number of remote units).

На фиг. 8 представлена временная диаграмма для обычного протокола синхронизации связи при работе с внешним ретранслятором 26 сообщений, описанным выше со ссылкой на фиг. 1. Ведущая единица передает командное сообщение в течение временного интервала 200, и это сообщение принимается и ретранслируется ретранслятором 26 сообщений в течение временного интервала 202. Каждая из четырех удаленных единиц принимает ретранслированное командное сообщение и в ответ передает свое сообщение о состоянии в выделенном для этой единицы временном интервале. Ретранслятор 26 принимает все сообщения о состоянии, передаваемые удаленной единицей, и ретранслирует их в ведущую единицу 14 во временном интервале 206, после чего интервал передачи сообщений завершается.In FIG. 8 is a timing chart for a conventional communication synchronization protocol when operating with an external message relay 26 described above with reference to FIG. 1. The leading unit transmits a command message during a time interval 200, and this message is received and relayed by a relay 26 messages during a time interval 202. Each of the four remote units receives a relay command message and in response sends its status message in the allocated for this unit time interval. The relay 26 receives all status messages transmitted by the remote unit and relays them to the leading unit 14 in the time interval 206, after which the message transmission interval ends.

Сервисное сообщение 210, показанное на фиг. 8, представляет собой сообщение, переданное ретранслятором 26 всем ведущим единицам в радиодиапазоне ретранслятора 26, вследствие чего все принимающие ведущие единицы задерживают начало сеансов передачи. Например, сервисное сообщение позволяет предотвратить одновременную передачу данных ведущей единицей, находящейся вне туннеля, и удаленной единицей, находящейся в туннеле.The service message 210 shown in FIG. 8 is a message transmitted by repeater 26 to all leading units in the radio range of repeater 26, whereby all receiving leading units delay the start of transmission sessions. For example, a service message prevents data from being transmitted simultaneously by a leading unit located outside the tunnel and a remote unit located in the tunnel.

На фиг. 9 сравниваются интервалы задержек при передаче сообщений по обычному протоколу пе- 11 024596 редачи сообщений известного уровня техники, по протоколу ΘΒΜΚ, раскрываемому в настоящем изобретении, и по обычному протоколу синхронизации сообщений при работе с внешним ретранслятором сообщений.In FIG. 9 compares the delay intervals for transmitting messages using the conventional protocol for transmitting messages of the prior art, the protocol ΘΒΜΚ disclosed in the present invention, and the conventional message synchronization protocol when operating with an external message relay.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения система связи согласно настоящему изобретению также выполняет функции разнесения антенн/радиостанций и/или выбора сигнала, которые преимущественно позволяют предотвратить нарушения в тракте передачи сигнала, вызванные, например, прохождением сигнала по множеству трактов, отражениями сигнала и преградами на пути прохождения сигнала (например, смонтированным на локомотиве токоприемником для подачи в локомотив электроэнергии по проложенным сверху кабелям).In other embodiments of the present invention, the communication system according to the present invention also performs the functions of diversity of antennas / radios and / or signal selection, which mainly helps to prevent disturbances in the signal transmission path caused by, for example, the passage of a signal along multiple paths, signal reflections and obstacles signal passage (for example, a current collector mounted on a locomotive to supply electric power to the locomotive via cables laid on top).

Каждый состав из двух локомотивов содержит головной локомотив 250А/250В/250С и хвостовой локомотив 252А/252В/252С (см. фиг. 10), каждый из которых также содержит головную радиостанцию 260А/260В/260С и хвостовую радиостанцию 262А/262В/262С, причем каждая головная радиостанция работает совместно с антенной 266А/266В/266С, а каждая хвостовая радиостанция работает совместно с антенной 268А/268В/268С соответственно для приема сообщений, переданных из других локомотивов железнодорожного состава 270. Состав локомотивов соединяется кабелем 253А/253В/253С МИ (шиШр1е иш1, кратная единица). В соответствии с обычным железнодорожным термином головной локомотив 250А/250В/250С обозначается единицей А, управляющей локомотивом 252А/252В/252С или единицей В, посредством сигналов управления, инициируемых машинистом железнодорожного состава в единице А и подаваемых в единицу В по кабелю 253А/253В/253С МИ.Each train of two locomotives contains a head locomotive 250A / 250V / 250C and a tail locomotive 252A / 252V / 252C (see Fig. 10), each of which also contains a head radio station 260A / 260V / 260C and a tail radio station 262A / 262B / 262C, moreover, each head radio station works together with the antenna 266A / 266V / 266C, and each tail radio station works together with the antenna 268A / 268V / 268C, respectively, to receive messages transmitted from other locomotives of the railway train 270. The composition of the locomotives is connected by cable 253A / 253V / 253C MI (shiShr1e ish1, a multiple of unity ICA). In accordance with the usual railway term, the lead locomotive 250A / 250V / 250C is denoted by unit A controlling the locomotive 252A / 252V / 252C or unit B by means of control signals initiated by the train driver in unit A and supplied to unit B via cable 253A / 253B / 253C MI.

Следует отметить, что описанные здесь концепции также применимы к отдельному локомотиву, содержащему две радиостанции и две связанные с ними антенны, по одной с каждого конца локомотива, с токоприемником или другим препятствием, расположенным между двумя антеннами.It should be noted that the concepts described here are also applicable to a separate locomotive containing two radio stations and two associated antennas, one from each end of the locomotive, with a current collector or other obstruction located between the two antennas.

Если система связи активизирована, головные радиостанции 260А/260В/260С и хвостовые радиостанции 262А/262В/262С в каждом составе локомотивов также активизированы. Таким образом, радиостанции в каждом составе принимают сообщения, переданные другими единицами железнодорожного состава 270. Как головные радиостанции 260А/260В/260С, так и хвостовые радиостанции 262А/262В/262С определяют показатели качества сигнала (такие как уровень, интенсивность битовых ошибок или прием действительных данных) для каждого принятого сообщения. Показатели качества сигнала сравниваются в средстве сравнения/процессоре 276А/276В/276С, и в качестве рабочего сообщения, используемого составом локомотивов, выбирается сообщение с лучшими показателями качества сигнала.If the communication system is activated, the head radio stations 260A / 260V / 260C and the tail radio stations 262A / 262B / 262C in each locomotive structure are also activated. Thus, the radio stations in each train receive messages transmitted by other railway units 270. Both the lead radio stations 260A / 260V / 260C and the tail radio stations 262A / 262V / 262C determine the signal quality indicators (such as level, bit error rate or reception of valid data) for each received message. Signal quality indicators are compared in a comparison tool / processor 276A / 276B / 276C, and a message with the best signal quality indicators is selected as the working message used by the locomotive composition.

В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения с целью выбора рабочего сообщения для конкретного состава показатели качества сигнала определяются для всех сообщений, принятых в головных радиостанциях 260А/260В/260С и в хвостовых радиостанциях 262А/262В/262С. Например, каждое принятое радиосообщение может проверяться на корректность путем применения к нему алгоритма обнаружения и коррекции ошибок, после выполнения которого осуществляется обработка согласно настоящему изобретению для определения показателей качества сигнала, принятого в каждой радиостанции состава, на основе чего выбирается рабочее сообщение для связки.In accordance with an embodiment of the present invention, in order to select a working message for a particular composition, signal quality indicators are determined for all messages received at the lead radio stations 260A / 260V / 260C and at the tail radio stations 262A / 262B / 262C. For example, each received radio message can be checked for correctness by applying an error detection and correction algorithm to it, after which the processing according to the present invention is carried out to determine the quality indicators of the signal received at each radio station of the composition, on the basis of which a working message for the bundle is selected.

В альтернативном варианте для определения показателей качества сигнала сообщения вместо обработки всего сигнала анализируется первая группа битов сообщения. В качестве рабочего сообщения для состава выбирается сообщение с лучшими показателями качества сигнала.Alternatively, to determine the quality of the message signal, instead of processing the entire signal, the first group of message bits is analyzed. As a working message for the composition, a message with the best signal quality indicators is selected.

Обычно исходящие сообщения передаются из антенны/радиостанции 268А/262А ведущего состава, а сообщения о состоянии передаются из антенн/радиостанций 266В/260В и 266С/260С удаленных составов. В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения для минимизации помех, которые могут повлиять на точность приема сигналов, одна из антенн 266А/266В/266С (и соответствующая радиостанция 260А/20В/260С) или одна из антенн 268А/268В/268С (и соответствующая радиостанция 262А/262В/262С) выбирается в качестве передающей антенны в зависимости от желательного направления передаваемого сигнала. Следует отметить, что антенны 266А/266В/266С расположены ближе к головной части соответствующего состава локомотивов (в предположении, что направление движения указано стрелкой 11), а антенны 268А/268В/268С расположены в хвостовой части соответствующего состава локомотивов.Typically, outgoing messages are transmitted from the lead train antenna / radio 268A / 262A, and status messages are transmitted from the remote train antennas / radio stations 266B / 260V and 266C / 260C. In yet another embodiment of the present invention, to minimize interference that may affect signal reception accuracy, one of the antennas 266A / 266V / 266C (and the corresponding radio station 260A / 20V / 260C) or one of the antennas 268A / 268V / 268C (and the corresponding radio station 262A / 262B / 262C) is selected as the transmitting antenna depending on the desired direction of the transmitted signal. It should be noted that antennas 266A / 266B / 266C are located closer to the head of the corresponding composition of locomotives (assuming that the direction of movement is indicated by arrow 11), and antennas 268A / 268B / 268C are located in the tail of the corresponding composition of locomotives.

Радиостанция 260А/260В/260С/262А/262В/262С определяет требуемое направление передаваемого сигнала (например, входящее или исходящее) на основе типа сигнала и/или информации, содержащейся в сигнале, и выбирает ту передающую антенну/радиостанцию, которая ближе всего находится к требуемой приемной антенне/радиостанции. Например, если состав локомотивов, состоящий из локомотивов 250А и 252А, является ведущим и требуется передать исходящее сообщение в состав локомотивов, состоящий из локомотивов 250В и 252В, то в качестве рабочей антенны выбирается антенна/радиостанция 268А/262А. Это свойство может быть особенно полезно, если каждый локомотив оснащен токоприемником 280, предназначенным для подачи в локомотивы тока из расположенного сверху источника тока (не показанного на фиг. 10). В соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения антенна (и соответствующая радиостанция) выбирается таким образом, чтобы в желательном направлении сигнал распространялся вдали от токоприемника. Например, если удаленный состав локомотивов, со- 12 024596 стоящий из локомотивов 250В и 252В, должен передавать сигнал в состав локомотивов, состоящий из локомотивов 250А и 252А, то в качестве рабочей антенны/радиостанции выбирается антенна/радиостанция 266В/260В.Radio 260A / 260V / 260C / 262A / 262V / 262C determines the desired direction of the transmitted signal (for example, incoming or outgoing) based on the type of signal and / or information contained in the signal, and selects the transmitting antenna / radio station that is closest to desired receiving antenna / radio station. For example, if the composition of locomotives, consisting of locomotives 250A and 252A, is leading and you want to send an outgoing message to the composition of locomotives, consisting of locomotives 250V and 252B, then the antenna / radio station 268A / 262A is selected as the working antenna. This property can be especially useful if each locomotive is equipped with a current collector 280 designed to supply current to the locomotives from a current source located above (not shown in FIG. 10). According to this embodiment of the present invention, the antenna (and the corresponding radio station) is selected so that in a desired direction the signal propagates far from the current collector. For example, if the remote train of locomotives, consisting of locomotives 250V and 252V, should transmit a signal to the train of locomotives, consisting of locomotives 250A and 252A, then the antenna / radio station 266V / 260V is selected as the working antenna / radio station.

На фиг. 11 показан алгоритм, иллюстрирующий способ реализации функции выбора сигнала в соответствии с одним из примеров осуществления настоящего изобретения. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения способ, показанный на фиг. 11, реализуется микропроцессором и связанными с ним элементами памяти, расположенными в локомотивах железнодорожного состава, например в локомотивах 260А/260В/260С/262А/262В/262С. В таком варианте осуществления настоящего изобретения шаги, показанные на фиг. 11, соответствуют программе, хранящейся в элементе памяти и исполняемой процессором. При реализации алгоритма в микропроцессоре программный код конфигурирует микропроцессор для формирования логических и арифметических операций с целью обработки шагов алгоритма. Изобретение также может быть реализовано в виде компьютерного программного кода, написанного на любом из известных языков программирования и содержащего инструкции, хранимые на физических носителях, таких как дискеты, диски СИ-КОМ, жесткие диски, диски ИУИ, съемные носители, или на любом ином машиночитаемом носителе данных. При загрузке и исполнении программного кода в универсальный или специализированный компьютер, управляемый микропроцессором, компьютер становится устройством для реализации изобретения на практике. Изобретение также может быть реализовано в виде компьютерного программного кода, который, например, либо хранится на носителе данных и загружается и/или исполняется компьютером, либо передается через среду передачи, например, по электрическим проводам или кабельным соединениям, через волоконно-оптические соединения или с помощью электромагнитного излучения, при этом после загрузки программного кода в компьютер и исполнения его компьютером этот компьютер становится устройством для реализации изобретения на практике.In FIG. 11 is a flowchart illustrating a method for implementing a signal selection function in accordance with one embodiment of the present invention. In one embodiment of the present invention, the method shown in FIG. 11 is implemented by a microprocessor and associated memory elements located in locomotives of a train, for example, in locomotives 260A / 260V / 260C / 262A / 262V / 262C. In such an embodiment of the present invention, the steps shown in FIG. 11 correspond to a program stored in a memory element and executed by a processor. When implementing the algorithm in a microprocessor, the program code configures the microprocessor to generate logical and arithmetic operations in order to process the steps of the algorithm. The invention can also be implemented in the form of computer program code written in any of the well-known programming languages and containing instructions stored on physical media, such as floppy disks, SI-COM disks, hard disks, ICI disks, removable media, or any other machine-readable medium data carrier. When downloading and executing program code into a universal or specialized computer controlled by a microprocessor, the computer becomes a device for implementing the invention in practice. The invention can also be implemented in the form of computer program code, which, for example, is either stored on a storage medium and downloaded and / or executed by a computer, or transmitted through a transmission medium, for example, via electric wires or cable connections, via fiber-optic connections or with using electromagnetic radiation, and after downloading the program code to the computer and execution by the computer, this computer becomes a device for implementing the invention in practice.

Показанный на фиг. 11 алгоритм начинается с шага 300, на котором активизируется система связи, в результате чего в каждом составе локомотивов также активизируются головные радиостанции (260А/260В/260С, показанные на фиг. 10) и хвостовые радиостанции (262А/262В/262С, показанные на фиг. 10). Как показано на шаге 302, обе радиостанции в каждом составе принимают сообщения, переданные другими единицами железнодорожного состава 270. Как показано на шаге 304, как головные радиостанции, так и хвостовые радиостанции определяют показатели качества сигнала (такие как уровень, интенсивность битовых ошибок или прием действительных данных) для каждого принятого сообщения. Показатели качества сигнала сравниваются на шаге 306, и в качестве рабочего сообщения, используемого составом локомотивов, выбирается сообщение с лучшими показателями качества сигнала (см. шаг 310).Shown in FIG. 11, the algorithm begins at step 300, in which the communication system is activated, as a result of which the head radio stations (260A / 260V / 260C shown in FIG. 10) and the tail radio stations (262A / 262B / 262C shown in FIG. . 10). As shown in step 302, both radios in each train receive messages transmitted by the other units of the train 270. As shown in step 304, both the head radios and the tail radios determine signal quality metrics (such as level, bit error rate, or reception of valid data) for each received message. The signal quality indicators are compared at step 306, and as the working message used by the locomotive composition, the message with the best signal quality indicators is selected (see step 310).

На фиг. 12 показан алгоритм, иллюстрирующий функцию разнесения антенны/радиостанции согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. На шаге 330 формируется сигнал для передачи в другой локомотив железнодорожного состава. На шаге 332 определяется требуемое направление для передаваемого сигнала (например, входящее или исходящее) на основе типа сигнала и/или информации, содержащейся в сигнале. На шаге 334 выбирается передающая антенна/радиостанция, которая ближе всего находится к требуемой приемной антенне/радиостанции.In FIG. 12 is a flowchart illustrating an antenna / radio diversity function according to one embodiment of the present invention. At step 330, a signal is generated for transmission to another locomotive of the train. At 332, the desired direction for the transmitted signal (e.g., incoming or outgoing) is determined based on the type of signal and / or information contained in the signal. At step 334, a transmit antenna / radio station that is closest to the desired receive antenna / radio station is selected.

Определенные варианты осуществления настоящего изобретения описаны здесь на примере железнодорожных составов. Любой из таких вариантов осуществления, если не указано иное (например, в формуле изобретения), также применим к рельсовым составам транспортных средств или к другим составам транспортных средств, в общем случае к составу транспортных средств, представляющему собой группу соединенных транспортных средств, которые совместно перемещаются по одному маршруту. Например, термин состав железнодорожных транспортных средств определяет группу связанных транспортных средств, совместно перемещающихся по рельсам или другим направляющим. В качестве другого примера можно привести термин морской состав транспортных средств, который обозначает группу морских судов, соединенных друг с другом для продвижения по фарватеру. Кроме того, другие варианты осуществления настоящего изобретения описаны на примере локомотивов. Любой из таких вариантов осуществления, если не указано иное (например, в формуле изобретения), также применим к силовому железнодорожному транспортному средству или, в общем случае, к другому силовому транспортному средству. Силовое транспортное средство представляет собой транспортное средство (морское, дорожное, внедорожное и т.д.), способное к самостоятельному поступательному движению. Силовое железнодорожное транспортное средство представляет собой транспортное средство, выполненное с возможностью передвижения по паре рельсов или по другой направляющей.Certain embodiments of the present invention are described herein by train. Any of such embodiments, unless otherwise indicated (for example, in the claims), is also applicable to rail vehicles or other vehicle compositions, in general to a vehicle composition, which is a group of connected vehicles that move together on one route. For example, the term composition of railway vehicles defines a group of related vehicles moving together on rails or other guides. Another example is the term marine composition of vehicles, which refers to a group of ships connected to each other to move along the fairway. In addition, other embodiments of the present invention are described by the example of locomotives. Any of such embodiments, unless otherwise indicated (for example, in the claims), is also applicable to a power railway vehicle or, in general, to another power vehicle. A power vehicle is a vehicle (sea, road, off-road, etc.) capable of independent progressive movement. Power railway vehicle is a vehicle made with the possibility of movement along a pair of rails or along another guide.

В то время как изобретение было описано со ссылкой на различные варианты его осуществления, специалистам в этой области техники должно быть понятно, что могут быть произведены различные изменения, и эквивалентные элементы могут быть заменены другими элементами без нарушения объема настоящего изобретения. Объем настоящего изобретения дополнительно включает в себя любую комбинацию элементов из различных вариантов осуществления, изложенных в этом описании. Кроме того, для адаптации конкретной ситуации к идеям настоящего изобретения могут быть выполнены изменения без нарушения объема настоящего изобретения. Следовательно, подразумевается, что изобретение не должно быть ограничено конкретным вариантом его осуществления, раскрытым в качестве наилучшего рас- 13 024596 смотренного варианта для осуществления настоящего изобретения, и включает в себя все варианты осуществления, включенные в объем приложенной формулы изобретения.While the invention has been described with reference to various embodiments, those skilled in the art will appreciate that various changes may be made and equivalent elements may be replaced with other elements without violating the scope of the present invention. The scope of the present invention further includes any combination of elements from various embodiments set forth in this description. In addition, to adapt a particular situation to the ideas of the present invention, changes can be made without violating the scope of the present invention. Therefore, it is understood that the invention should not be limited to the particular embodiment disclosed as the best considered embodiment of the present invention, and includes all embodiments included within the scope of the attached claims.

Claims (17)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ связи для состава транспортных средств, содержащего ведущее силовое транспортное средство, оснащенное первой антенной, связанной с первым приемопередатчиком, и второй антенной, связанной со вторым приемопередатчиком, и удаленное силовое транспортное средство, оснащенное третьей антенной, связанной с третьим приемопередатчиком, и четвертой антенной, связанной с четвертым приемопередатчиком, при этом способ включает передачу исходящего сообщения от первого приемопередатчика через первую антенну или от второго приемопередатчика через вторую антенну, при этом исходящее сообщение содержит множество байтов сообщения;1. A communication method for a vehicle composition comprising a lead power vehicle equipped with a first antenna associated with a first transceiver and a second antenna associated with a second transceiver, and a remote power vehicle equipped with a third antenna associated with a third transceiver and a fourth the antenna associated with the fourth transceiver, the method includes transmitting an outgoing message from the first transceiver through the first antenna or from the second transceiver ika through the second antenna, while the outgoing message contains many bytes of the message; прием исходящего сообщения через третью и четвертую антенны и связанные с ними третий и четвертый приемопередатчики;receiving an outgoing message through the third and fourth antennas and related third and fourth transceivers; определение корректных байтов и ошибочных байтов в исходящем сообщении, принятом в третьем приемопередатчике;determination of correct bytes and erroneous bytes in the outgoing message received in the third transceiver; определение корректных байтов и ошибочных байтов в исходящем сообщении, принятом в четвертом приемопередатчике;determination of correct bytes and erroneous bytes in the outgoing message received in the fourth transceiver; сборку восстановленного сообщения с использованием корректных байтов одного из сообщений, принятого в третьем приемопередатчике или в четвертом приемопередатчике.assembly of the restored message using the correct bytes of one of the messages received in the third transceiver or in the fourth transceiver. 2. Способ связи по п.1, отличающийся тем, что каждый байт сообщения содержит часть с данными и часть для обнаружения ошибок.2. The communication method according to claim 1, characterized in that each byte of the message contains a part with data and a part for detecting errors. 3. Способ связи по п.2, отличающийся тем, что часть для обнаружения ошибок содержит часть для контроля по четности.3. The communication method according to claim 2, characterized in that the part for detecting errors contains a part for parity. 4. Способ связи по п.1, включающий также передачу входящего сообщения из третьего приемопередатчика через третью антенну или из четвертого приемопередатчика через четвертую антенну, при этом входящее сообщение содержит множество байтов сообщения;4. The communication method according to claim 1, further comprising transmitting an incoming message from a third transceiver through a third antenna or from a fourth transceiver through a fourth antenna, wherein the incoming message contains many message bytes; прием входящего сообщения через первую и вторую антенны и связанные с ними первый и второй приемопередатчики;receiving an incoming message through the first and second antennas and the first and second transceivers associated with them; определение корректных байтов и ошибочных байтов во входящем сообщении, принятом в первом приемопередатчике;determining valid bytes and erroneous bytes in the incoming message received in the first transceiver; определение корректных байтов и ошибочных байтов во входящем сообщении, принятом во втором приемопередатчике;determining valid bytes and erroneous bytes in the incoming message received in the second transceiver; в ведущем силовом транспортном средстве сборку восстановленного сообщения с использованием корректных байтов одного из сообщений, принятого в первом приемопередатчике и во втором приемопередатчике.in the leading power vehicle, the assembly of the recovered message using the correct bytes of one of the messages received in the first transceiver and in the second transceiver. 5. Способ связи для состава транспортных средств, содержащего ведущее силовое транспортное средство и множество удаленных силовых транспортных средств, при этом способ включает передачу исходящего сообщения из ведущего силового транспортного средства, при этом исходящее сообщение содержит множество байтов сообщения;5. A communication method for a vehicle composition comprising a lead power vehicle and a plurality of remote power vehicles, the method comprising transmitting an outgoing message from the lead power vehicle, the outgoing message comprising a plurality of message bytes; прием и ретрансляцию исходящего сообщения одним или более транспортными средствами из множества удаленных силовых транспортных средств;receiving and relaying an outgoing message by one or more vehicles from a plurality of remote power vehicles; прием первого экземпляра исходящего сообщения в одном из множества удаленных силовых транспортных средств;receiving the first instance of the outgoing message in one of the many remote power vehicles; прием второго экземпляра исходящего сообщения в одном из множества удаленных силовых транспортных средств;receiving a second instance of the outgoing message in one of the many remote power vehicles; определение корректных байтов и ошибочных байтов в первом экземпляре исходящего сообщения; определение корректных байтов и ошибочных байтов во втором экземпляре исходящего сообщения;determination of valid bytes and erroneous bytes in the first instance of the outgoing message; determination of valid bytes and erroneous bytes in the second instance of the outgoing message; сборку восстановленного исходящего сообщения в одном из множества удаленных силовых транспортных средств с использованием корректных байтов из первого или второго экземпляра исходящего сообщения.assembly of the restored outgoing message in one of the many remote power vehicles using the correct bytes from the first or second instance of the outgoing message. 6. Способ связи по п.5, отличающийся тем, что каждый байт сообщения содержит часть с данными и часть для обнаружения ошибок.6. The communication method according to claim 5, characterized in that each byte of the message contains a part with data and a part for detecting errors. 7. Способ связи по п.6, отличающийся тем, что часть для обнаружения ошибок содержит часть для контроля по четности.7. The communication method according to claim 6, characterized in that the part for detecting errors contains a part for parity. 8. Способ связи по п.5, включающий также передачу входящего сообщения из одного из множества удаленных силовых транспортных средств, при этом входящее сообщение содержит множество байтов сообщения;8. The communication method according to claim 5, further comprising transmitting an incoming message from one of the plurality of remote power vehicles, the incoming message comprising a plurality of message bytes; прием и ретрансляцию входящего сообщения другими транспортными средствами из множестваreceiving and relaying an incoming message by other vehicles from the set 9. Способ связи по п.8, отличающийся тем, что каждый байт сообщения содержит часть с данными и часть для обнаружения ошибок.9. The communication method according to claim 8, characterized in that each byte of the message contains a part with data and a part for detecting errors. 10. Способ связи по п.9, отличающийся тем, что часть для обнаружения ошибок содержит часть для контроля по четности.10. The communication method according to claim 9, characterized in that the part for detecting errors contains a part for parity. 11. Способ связи для состава транспортных средств, содержащего состав ведущего силового транспортного средства, содержащий головное силовое транспортное средство, оснащенное первой антенной, связанной с первым приемопередатчиком, и хвостовое силовое транспортное средство, оснащенное второй антенной, связанной со вторым приемопередатчиком, при этом состав транспортных средств также содержит состав удаленного силового транспортного средства, содержащий головное силовое транспортное средство, оснащенное третьей антенной, связанной с третьим приемопередатчиком, и хвостовое силовое транспортное средство, оснащенное четвертой антенной, связанной с четвертым приемопередатчиком, при этом способ включает передачу исходящего сообщения из первого приемопередатчика через первую антенну или из второго приемопередатчика через вторую антенну, при этом исходящее сообщение содержит множество байтов сообщения;11. The communication method for the composition of vehicles containing the composition of the leading power vehicle, comprising a lead power vehicle equipped with a first antenna associated with the first transceiver, and a tail power vehicle equipped with a second antenna associated with the second transceiver, the composition of vehicles the means also comprises a remote power vehicle comprising a lead power vehicle equipped with a third antenna associated with retim transceiver and tail force the vehicle fitted with the fourth antenna connected to a fourth transceiver, wherein the method comprises transmitting the outbound message from the first transceiver through the first antenna or the second transceiver through the second antenna, wherein the outgoing message comprises a plurality of message bytes; прием исходящего сообщения через третью и четвертую антенны и связанные с ними третий и четвертый приемопередатчики;receiving an outgoing message through the third and fourth antennas and related third and fourth transceivers; определение корректных байтов и ошибочных байтов в исходящем сообщении, принятом в третьем приемопередатчике;determination of correct bytes and erroneous bytes in the outgoing message received in the third transceiver; определение корректных байтов и ошибочных байтов в исходящем сообщении, принятом в четвертом приемопередатчике;determination of correct bytes and erroneous bytes in the outgoing message received in the fourth transceiver; сборку восстановленного сообщения с использованием корректных байтов одного из сообщений, принятого в третьем приемопередатчике или в четвертом приемопередатчике.assembly of the restored message using the correct bytes of one of the messages received in the third transceiver or in the fourth transceiver. 12. Способ связи по п.11, отличающийся тем, что каждый байт сообщения содержит часть с данными и часть для обнаружения ошибок.12. The communication method according to claim 11, characterized in that each byte of the message contains a part with data and a part for detecting errors. 13. Способ связи по п.12, отличающийся тем, что часть для обнаружения ошибок содержит часть для контроля по четности.13. The communication method according to p. 12, characterized in that the part for detecting errors contains a part for parity. 14. Способ связи по п.11, включающий также передачу входящего сообщения из третьего приемопередатчика через третью антенну или из четвертого приемопередатчика через четвертую антенну, при этом входящее сообщение содержит множество байтов сообщения;14. The communication method according to claim 11, further comprising transmitting an incoming message from a third transceiver through a third antenna or from a fourth transceiver through a fourth antenna, wherein the incoming message contains many message bytes; прием входящего сообщения через первую и вторую антенны и связанные с ними первый и второй приемопередатчики;receiving an incoming message through the first and second antennas and the first and second transceivers associated with them; определение корректных байтов и ошибочных байтов во входящем сообщении, принятом в первом приемопередатчике;determining valid bytes and erroneous bytes in the incoming message received in the first transceiver; определение корректных байтов и ошибочных байтов во входящем сообщении, принятом во втором приемопередатчике;determining valid bytes and erroneous bytes in the incoming message received in the second transceiver; сборку и реконструкцию сообщения с использованием корректных байтов одного из сообщений, принятого в первом приемопередатчике и во втором приемопередатчике.assembly and reconstruction of the message using the correct bytes of one of the messages received in the first transceiver and in the second transceiver. Фиг. 1FIG. one - 14 024596 удаленных силовых транспортных средств;- 14,024,596 remote power vehicles; прием первого экземпляра входящего сообщения в одном из множества удаленных силовых транспортных средств или в ведущем силовом транспортном средстве;receiving the first instance of the incoming message in one of the many remote power vehicles or in a leading power vehicle; прием второго экземпляра входящего сообщения в одном из множества удаленных силовых транспортных средств или в ведущем силовом транспортном средстве;receiving a second instance of an incoming message in one of a plurality of remote power vehicles or in a lead power vehicle; определение корректных байтов и ошибочных байтов в первом экземпляре входящего сообщения; определение корректных байтов и ошибочных байтов во втором экземпляре входящего сообщения; сборку восстановленного входящего сообщения в одном из множества удаленных силовых транспортных средств или в ведущем силовом транспортном средстве с использованием корректных байтов, входящих в первый или второй экземпляр исходящего сообщения.determination of valid bytes and erroneous bytes in the first instance of an incoming message; determination of valid bytes and erroneous bytes in the second instance of the incoming message; assembly of the restored incoming message in one of the many remote power vehicles or in the leading power vehicle using the correct bytes included in the first or second instance of the outgoing message. - 15 024596- 15,024,596 Фиг. 2FIG. 2 Известный уровень техникиPrior art Фиг. 3FIG. 3 Фиг. 4FIG. 4 Единица Unit Приоритетный интервал времени Priority interval time Временная задержка Temporary delay Содержимое сообщения Content posts Ведущая Presenter Команда Team Удаленная 1 Remote 1 N х 50 мс N x 50 ms 50 мс 50 ms Команда Team Удаленная 2 Remote 2 N х 50 мс N x 50 ms 100 мс 100 ms Команда Team Удаленная 3 Remote 3 N х 50 мс N x 50 ms 150 мс 150 ms Команда Team Удаленная 4 Remote 4 N х 50 мс N x 50 ms 200 мс 200 ms Состояние (Р4) Condition (P4) Удаленная 3 Remote 3 (М + 1) х 50 мс (M + 1) x 50 ms 250 мс 250 ms Состояние (КЗ + Р4) Condition (KZ + P4) Удаленная 2 Remote 2 (М + 2) х 50 мс (M + 2) x 50 ms 300 мс 300 ms Состояние <Р2 + РЗ + Р4) State <P2 + RZ + P4) Удаленная 1 Remote 1 (М + 3) х 50 мс (M + 3) x 50 ms 350 мс 350 ms Состояние (Р1 + Р2 + РЗ + Р4) Condition (P1 + P2 + RZ + P4)
N = Номер удаленной единицы М = Количество удаленных единицN = Number of deleted units M = Number of deleted units Фиг. 5FIG. 5
- 16 024596- 16,024,596 Фиг. 6FIG. 6 Фиг. 7FIG. 7 - 17 024596- 17,024,596 Завершение сообщенияMessage completion Сообщение, переданное ведущей единицейMessage transmitted by the host unit РетрансляторRepeater Сообщение, переданное удаленной единицей(1)Message transmitted by deleted unit (1) Сообщение, переданное удаленной единицей (2)Message transmitted by deleted unit (2) Сообщение, переданное удаленной единицей (3)Message transmitted by deleted unit (3) Сообщение, переданное удаленной единицей (4)Message transmitted by deleted unit (4) РетрансляторRepeater Известный уровень техникиPrior art Фиг. 8FIG. 8 Тип протокола передачи сообщений Message Protocol Type Время получения командного сообщения всеми удаленными единицами Time received command message by all remote units Время получения ведущей единицей сообщения о состоянии из всех удаленных единиц The time the leading unit receives status messages from all deleted units Обычный протокол ЮСОТКОЬ передачи сообщений The usual protocol is YUSPOT messaging 0,848 с (0,223 с) 0.848 s (0.223 s) 2,896 с (2,271 с) 2,896 s (2,271 s) Протокол передачи сообщений с помощью бортового ретранслятора Message Transmission Protocol Using On-Board Relay 1,667 с (1,042 с) 1,667 s (1,042 s) 4,377 с (3,752 с) 4,377 s (3,752 s) Стандартный протокол передачи сообщений с помощью внешнего ретранслятора Standard messaging protocol using an external repeater 1,422 С (0,797 с) 1.422 C (0.797 s) 4,034 С (3,409 С) 4.034 C (3.409 C)
Примечание: все временные интервалы включают 0,625 секунды для возможности приоритетной синхронизации относительно последнего принятого символа завершения сообщения. Фактические промежутки времени относительно начала сеанса передачи ведущей единицы указаны в скобках.Note: all time slots include 0.625 seconds to allow priority synchronization relative to the last received message termination character. Actual time intervals relative to the start of a lead unit transfer session are indicated in parentheses.
EA201290578A 2010-01-25 2011-01-25 Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system EA024596B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/693,383 US8224237B2 (en) 2004-04-26 2010-01-25 Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system
US12/693,399 US8229350B2 (en) 2004-04-26 2010-01-25 Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system
PCT/US2011/022306 WO2011091391A2 (en) 2010-01-25 2011-01-25 Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201290578A1 EA201290578A1 (en) 2013-02-28
EA024596B1 true EA024596B1 (en) 2016-10-31

Family

ID=43901061

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201290578A EA024596B1 (en) 2010-01-25 2011-01-25 Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system
EA201591548A EA032066B1 (en) 2010-01-25 2011-01-25 Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201591548A EA032066B1 (en) 2010-01-25 2011-01-25 Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2529493A2 (en)
CN (2) CN102823158A (en)
AU (1) AU2011207466B2 (en)
BR (1) BR112012018391A2 (en)
CO (1) CO6592081A2 (en)
EA (2) EA024596B1 (en)
WO (1) WO2011091391A2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9102338B2 (en) * 2013-02-15 2015-08-11 Electro-Motive Diesel, Inc. Onboard communication system for a locomotive consist
CN104627204B (en) * 2015-01-07 2016-08-17 中车青岛四方车辆研究所有限公司 Vehicular intelligent addresses addressing method and dynamically across marshalling weight joint group network method
US20160240928A1 (en) * 2015-02-12 2016-08-18 Alstom Transport Technologies Protection for wireless links at train carriage rooftops against jamming and interference
US10479382B2 (en) * 2017-04-07 2019-11-19 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation System, method, and apparatus for determining a communication status of locomotives in a distributed power system
DE102016221941A1 (en) * 2016-10-13 2018-04-19 Continental Teves Ag & Co. Ohg Communication device for vehicle-to-X communication
CN106740997A (en) * 2016-12-27 2017-05-31 河南思维信息技术有限公司 A kind of multi-locomotive information synchronization system and method
US10089869B1 (en) * 2017-05-25 2018-10-02 Ford Global Technologies, Llc Tracking hit and run perpetrators using V2X communication
CN109080667B (en) * 2018-06-06 2020-09-01 卡斯柯信号有限公司 Train moving authorization method based on vehicle-vehicle cooperation
DE102018212979A1 (en) * 2018-08-02 2020-02-06 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Methods, devices and computer program products of a speed assistance system for vehicles
RU2735476C1 (en) * 2020-02-18 2020-11-02 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method for automated driving of connected freight trains from one control station

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4553723A (en) * 1983-09-15 1985-11-19 Harris Corporation Railroad air brake system
US5720455A (en) * 1996-11-13 1998-02-24 Westinghouse Air Brake Company Intra-train radio communication system
WO2002098018A1 (en) * 2001-06-01 2002-12-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Antenna diversity arrangement in frequency hopping system
WO2005102018A2 (en) * 2004-04-26 2005-11-03 General Electric Company On-board message repeater for railroad train communications system
RU83228U1 (en) * 2009-02-16 2009-05-27 Закрытое акционерное общество "АЭРО-КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ" PASSENGER TRAIN SECURITY AND COMMUNICATION SYSTEM

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4582280A (en) 1983-09-14 1986-04-15 Harris Corporation Railroad communication system
US5681015A (en) * 1996-12-20 1997-10-28 Westinghouse Air Brake Company Radio-based electro-pneumatic control communications system
CA2463809A1 (en) * 2001-10-17 2003-05-22 General Electric Company Signal error detection in railroad communication system
US20050148306A1 (en) * 2004-01-05 2005-07-07 Hiddink Gerrit W. Predictive method and apparatus for antenna selection in a wireless communication system
US7715956B2 (en) * 2004-02-27 2010-05-11 General Electric Company Method and apparatus for swapping lead and remote locomotives in a distributed power railroad train
CN1946602B (en) * 2004-04-26 2012-06-13 通用电气公司 On-board message repeater for train communication system
US20060039698A1 (en) * 2004-08-18 2006-02-23 Pautler James A System and method of communications with traffic signals
CN1299941C (en) * 2004-10-10 2007-02-14 北京交通大学 Method for monitoring operating state of switch machine for switches and crossings of wheel track
US7437642B1 (en) * 2005-07-22 2008-10-14 Liontech Trains Llc Model train command protocol using front and back error bytes
US8370006B2 (en) * 2006-03-20 2013-02-05 General Electric Company Method and apparatus for optimizing a train trip using signal information

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4553723A (en) * 1983-09-15 1985-11-19 Harris Corporation Railroad air brake system
US5720455A (en) * 1996-11-13 1998-02-24 Westinghouse Air Brake Company Intra-train radio communication system
WO2002098018A1 (en) * 2001-06-01 2002-12-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Antenna diversity arrangement in frequency hopping system
WO2005102018A2 (en) * 2004-04-26 2005-11-03 General Electric Company On-board message repeater for railroad train communications system
RU83228U1 (en) * 2009-02-16 2009-05-27 Закрытое акционерное общество "АЭРО-КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ" PASSENGER TRAIN SECURITY AND COMMUNICATION SYSTEM

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HOERL F, POHL S, WITTHUHN M: "MEHRFACHFUNKFERNSTEUERUNG VON LOKOMOTIVEN IM ZUGVERBAND//MULTIPLE RADIO REMOTE CONTROL OF LOCOMOTIVES IN COUPLED TRAINS//TELECOMMANDE MULTIPLE PAR RADIO D'ENGINS DANS LE TRAIN", EB- ELEKTRISCHE BAHNEN, DIV-DEUTSCHER INDUSTRIEVERLAG, vol. 100, no. 03, 1 March 2002 (2002-03-01), pages 105 - 109, XP001101506, ISSN: 0013-5437 *

Also Published As

Publication number Publication date
BR112012018391A2 (en) 2016-04-19
EP2529493A2 (en) 2012-12-05
WO2011091391A3 (en) 2011-09-29
AU2011207466A1 (en) 2012-08-16
WO2011091391A2 (en) 2011-07-28
AU2011207466B2 (en) 2015-02-05
EA201591548A3 (en) 2016-08-31
CO6592081A2 (en) 2013-01-02
CN105128889A (en) 2015-12-09
EA201290578A1 (en) 2013-02-28
EA032066B1 (en) 2019-04-30
CN102823158A (en) 2012-12-12
EA201591548A2 (en) 2015-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1742823B1 (en) On-board message repeater for railroad train communications system
US8626058B2 (en) Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system
EA024596B1 (en) Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system
US8224237B2 (en) Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system
AU2009317987B2 (en) Method and apparatus for using a remote distributed power locomotive as a repeater in the communications link between a head-of-train device and an end-of-train device
US10530676B2 (en) Distributed power remote communication status system and method
KR20180012163A (en) disaster broadcasting system of trains based on digital short-range wireless relay
CN102362466B (en) Transmission systems for railway vehicles
AU2020277172B2 (en) Method and apparatus related to on-board message repeating for vehicle consist communications system
CN1946602B (en) On-board message repeater for train communication system
KR101356655B1 (en) Duplexing Method of Wireless Section System