ES2322590T3 - Dispositivo portatil de comunicaciones que integra un control remoto de agujas de cambio de vias de tren y de movimiento de una locomotora en una estacion de clasificacion. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo portátil (14) de comunicaciones para controlar la operación de una locomotora (10) sin tripulación por un trazado (16) de vías en una estación de clasificación, siendo dicha locomotora maniobrable por una pluralidad de rutas alternativas de vías para alcanzar un destino respectivo desde una pluralidad de destinos posibles en dicho trazado de vías, incluyendo una pluralidad de agujas (12) de cambio configuradas para alterar una ruta para una locomotora en movimiento por dicho trazado de vías, caracterizado dicho dispositivo portátil de comunicaciones porque comprende: una primera pantalla (50) de usuario para su uso en ordenar un destino deseado para la locomotora dentro de dicho trazado de vías estableciendo el estado de las agujas de cambio a lo largo de la ruta hasta el destino; y una segunda pantalla (56) de usuario para su uso en controlar el movimiento de la locomotora por dicho trazado de vías.
Description
Dispositivo portátil de comunicaciones que
integra un control remoto de agujas de cambio de vías de tren y de
movimiento de una locomotora en una estación de clasificación.
La presente solicitud reivindica prioridad de
una solicitud provisional presentada el 20 de febrero de 2003, que
tiene el número de solicitud 60/448.701, y de una solicitud
provisional presentada el 11 de diciembre de 2003, que tiene el
número de solicitud 60/528.862.
La presente invención se refiere en general, a
dispositivos de comunicaciones de ferrocarriles, y, más en
particular, a un dispositivo portátil de comunicaciones que integra
una pantalla de usuario para controlar de manera remota las agujas
de cambio de las vías de tren en una estación de clasificación y una
pantalla de usuario para controlar de manera remota el movimiento
de una locomotora dentro de la estación de clasificación, o
playa.
Las técnicas conocidas de enrutamiento de trenes
en una estación de clasificación requieren acceso a distintos
dispositivos de comunicaciones y al uso de los mismos, y además
requieren una coordinación que lleva mucho tiempo y que es
complicada entre diversos empleados para garantizar que se lleva a
cabo de manera precisa una selección y activación apropiada de las
agujas de cambio de las vías de tren para conseguir un
desplazamiento o un enrutamiento deseado de una locomotora de una
ubicación dada hasta un destino deseado dentro de la estación de
clasificación.
En una técnica conocida, el operador en la
estación de clasificación puede solicitar la actuación de cada
aguja individual de cambio de vías de tren a lo largo de una ruta de
movimiento de la locomotora por medio de una radio de voz portátil
que utiliza un conjunto de tonos DTMF únicos para cada aguja de
cambio. Preferiblemente, el mismo operador también controla el
movimiento de una locomotora a control remoto (RCL) con un
dispositivo aparte, por ejemplo, una unidad de control del operador
(OCU) para dicha locomotora. El hecho de que el operador necesite
simultáneamente manipular físicamente dos dispositivos separados
puede dar como resultado operaciones subóptimas desde un punto de
vista ergonómico. Además, solicitar la activación de una aguja
individual de cambio de una en una puede ser bastante engorroso si
se considera que, en una estación de clasificación típica, para
alcanzar un destino deseado puede implicar activar una combinación
de cambios que comprende una pluralidad de agujas de cambio. En
grandes estaciones de clasificación, hay numerosas vías, agujas de
cambio, rutas posibles y combinaciones de agujas de cambio. En las
técnicas conocidas, el operador debe identificar las agujas
apropiadas de cambio para la ruta deseada, interactuar por medio de
un teléfono móvil con cada una de estas agujas de cambio de manera
individual, confirmar que se ha movido cada aguja de cambio al
estado deseado o a la posición de cambio, y mover el tren por medio
de la OCU en incrementos entre agujas adyacentes de cambio. Además,
debido al otro tráfico en la estación de clasificación, ciertas
agujas de cambio a lo largo de una ruta escogida pueden no estar
disponibles para su uso. Un movimiento parcial y, por lo tanto,
incompleto de una locomotora puede a su vez interferir con el
movimiento ordenado de otras locomotoras en la estación. También,
las pantallas para los usuarios en los dispositivos portátiles
conocidos para el enrutamiento de trenes para las operaciones de la
estación de clasificación están normalmente limitados a caracteres
alfanuméricos, y pueden por lo tanto no conseguir completamente la
simplicidad de operación y la facilidad de uso que serían
deseables.
El documento US 6.135.396 desvela un sistema y
un procedimiento para la operación y control automático de una
locomotora.
A la vista de las anteriores consideraciones,
sería deseable integrar en un único dispositivo portátil de
comunicaciones funcionalidad para conseguir un control remoto del
movimiento de la locomotora, y una funcionalidad automatizada para
la selección y la activación apropiada de las agujas de cambio de
las vías de tren. Además, sería deseable proporcionar un único
dispositivo portátil de comunicaciones que permita al operador
introducir directa o indirectamente una combinación de cambios que
puede comprender una pluralidad de agujas de cambio para alcanzar
el destino deseado. También sería deseable proporcionar una interfaz
gráfica de usuario en dicho dispositivo portátil de comunicaciones.
Además, sería deseable confirmar que las agujas de cambio están
disponibles para su uso en las posiciones necesarias para la ruta
antes de mover la locomotora.
Conforme a la presente invención, se proporciona
un dispositivo portátil de comunicaciones para controlar la
operación de una locomotora sin tripulación por un trazado de las
vías en una estación de clasificación, siendo maniobrable dicha
locomotora por una pluralidad de rutas por vías alternativas de tren
para alcanzar un destino respectivo desde una pluralidad de
posibles destinos en dicho trazado de las vías, incluyendo dicho
trazado de las vías una pluralidad de agujas de cambio configuradas
para alterar una ruta para una locomotora que se mueve por dicho
trazado de las vías, caracterizado dicho dispositivo portátil de
comunicaciones por comprender una primera pantalla de usuario para
su uso en la elección de un destino deseado para la locomotora
dentro de dicho trazado de las vías al cambiar el estado de las
agujas de cambio a lo largo de la ruta hasta el destino; y una
segunda pantalla de usuario para su uso en el control del movimiento
de la locomotora a lo largo de dicho trazado de las vías.
Las ventajas de la invención será más evidente a
partir de la siguiente descripción detallada a la vista de los
siguientes dibujos:
La Fig. 1 es una representación esquemática de
un sistema ejemplar de comunicación de comandos y control (CCC) de
una estación de clasificación de trenes que incorpora los aspectos
de la presente invención.
La Fig. 2 es un diagrama de bloques de una
realización ejemplar de un dispositivo portátil de comunicaciones,
que puede ser parte del sistema de la estación de clasificación de
trenes de la Fig. 1, configurado para integrar una primera pantalla
de usuario para seleccionar una ruta deseada dentro de una estación
de clasificación, y una segunda pantalla de usuario para controlar
el movimiento de la locomotora.
La Fig. 3 es una representación ejemplar de una
interfaz gráfica de usuario que puede ser utilizada para mostrar
información a un operador junto con un estado de la ruta dentro de
la estación de clasificación.
Como se ilustra en la representación esquemática
de la Fig. 1, un sistema 6 de comunicación de comandos y control
(CCC) de una estación de clasificación de trenes que incorpora
aspectos de la presente invención proporciona a un operador 8 de
una Locomotora 10 a control remoto (RCL) la capacidad para accionar
combinaciones de una o más agujas 12 de cambio de vías controladas
remotamente por medio de un dispositivo portátil 14 de
comunicaciones, tal como una Unidad de control del operador (OCU)
que puede ser portátil o soportable de otra manera por el cuerpo
del operador. El dispositivo portátil 14 de comunicaciones también
permite que el operador controle el movimiento de la locomotora 10.
Esto proporciona al operador 8 la capacidad para ordenar una
estrategia de cambios para el enrutamiento de la locomotora y
también para guiar a la locomotora desde cualquier vía dada hasta
cualquier otra vía en un trazado 16 de las vías de tren de la
estación de clasificación.
Como entenderán los expertos en la técnica, una
estación de clasificación puede comprender un gran número de vías
de tren interconectables, que son conectables mediante el
accionamiento de combinaciones apropiadas de agujas de cambio (por
ejemplo, agujas 12 de cambio) hasta un estado adecuado de cambio. En
una operación típica de estación de clasificación, enrutar una
locomotora desde una vía hasta otra vía puede requerir cambiar una
pluralidad de agujas de cambio al estado apropiado de cambio.
En una realización ejemplo el dispositivo
portátil 14 de comunicaciones (Fig. 2) comprende una primera
pantalla de usuario o una interfaz 50 de usuario para seleccionar
una ruta deseada. Esto puede permitir comunicar un mensaje de
solicitud de enrutamiento, como solicitar un desplazamiento desde
una puerta dada de entrada hasta una puerta deseada de salida. En
una realización ejemplar, el dispositivo 14 de comunicaciones
comprende un controlador 52, tal como un microcontrolador dedicado,
un dispositivo de Matriz de puertas de campo programable (FPGA), o
un dispositivo de Circuito integrado de aplicación específica
(ASIC), acoplado a un dispositivo 54 de radio y sensible a la
primera interfaz 50 de usuario para comunicar información de
comandos de enrutamiento a un sistema 20 de control de la estación
(Fig. 1) por medio de un mensaje de radio que lleva datos
indicativos del enrutamiento o desplazamiento deseado para la
locomotora. A título de ejemplo y no de imitación, un sistema de
control de la estación que puede ser adecuado para implementar
aspectos de la presente invención puede ser el sistema denominado
en comerse como sistema de control de estación Proyard NX.
El dispositivo portátil 14 de comunicaciones
comprende además una segunda pantalla de usuario o una interfaz 56
de usuario para controlar el movimiento de la locomotora, como la
potencia de propulsión, acción de frenado, control de la velocidad,
y otra funcionalidad útil para una locomotora en movimiento, como el
accionamiento de la bocina, control de luces, etc. Se puede
utilizar una batería 58 u otra fuente adecuada de energía para
alimentar eléctricamente los diversos módulos electrónicos que
forman el dispositivo portátil 14 de comunicaciones.
Una base 22 de datos (Fig. 1), que puede estar
acoplada al sistema 20 de control de la estación, comprende
ficheros de datos y un código de programa que permite generar
comandos de cambio para activar, hasta una posición apropiada de
cambio, una aguja de cambio (o una combinación de agujas de cambio)
requerida para alcanzar el enrutamiento deseado especificado por el
operador 8 por medio del dispositivo portátil 14 de comunicaciones.
Por ejemplo, el mensaje para enrutar a la locomotora desde la puerta
dada de entrada hasta la puerta deseada de salida puede requerir la
activación de una combinación dada de agujas de cambio hasta un
estado respectivo de cambio. En vez de determinar los empleados de
la estación qué combinación de agujas de cambio será el activado,
la base de datos estaría programada para llevar a cabo de manera
automática la selección apropiada de cambios en respuesta al
mensaje de solicitud del enrutamiento deseado.
En el caso de que cualquiera de las vías
necesarias para implementar el desplazamiento no esté disponible,
se implementaría una o más rutas de cambios alternativas para
alcanzar la vía deseada. Por ejemplo, enrutar a la locomotora desde
la puerta dada de entrada hasta la puerta deseada de salida puede
requerir normalmente pasar por una vía en particular. Sin embargo,
en el caso de que otra locomotora ya esté utilizando esa vía en
particular, la base de datos seleccionaría una combinación
alternativa de cambios que evite atravesar esa vía en particular.
Una vez cada una de las agujas de cambio en la combinación de
cambios esté cambiada a la posición apropiada de cambio, se puede
enviar un mensaje de confirmación o verificación al operador para
dar acuse de recibo de la ejecución de la estrategia de cambios
para enrutar a la locomotora desde la puerta dada de entrada hasta
la puerta deseada de salida, por ejemplo.
Se espera que aspectos de la presente invención
lleven a una mayor fiabilidad y productividad respecto a operaciones
en estaciones de clasificación dado que, por ejemplo, un único
operador podría controlar de manera remota el movimiento de la
locomotora y ordenar una estrategia de enrutamiento desde un único
dispositivo de comunicaciones y no se necesitarían empleados
adicionales como intermediarios para averiguar qué combinación de
cambios necesita llevarse a cabo para alcanzar una vía deseada.
Esto permitiría además que el operador de la RCL centrase su
atención en controlar de manera segura la locomotora en vez de tener
que tratar con la logística complicada de intentar averiguar
manualmente la combinación específica de cambios que necesita
llevarse a cabo o tener que coordinarse con otros empleados para
calcular la combinación específica de cambios.
En una realización ejemplar, una vez se ha
establecido la combinación apropiada de agujas de cambio, un
transductor 23 adecuado (la Fig. 1 ilustra un transductor tal) en
cada aguja de cambio puede ser sensible a un estado correspondiente
de aguja de cambio y puede estar configurado para transmitir un
mensaje de estado de vuelta al sistema de control de la estación y
a su vez al operador 8 por medio del dispositivo portátil 14 de
comunicaciones. De esta manera, el operador estará informado
esencialmente en tiempo real de si se ejecutó el comando original
transmitido para llevar a cabo una combinación dada de agujas de
cambio.
En otra realización ejemplar, una vez el
operador selecciona un enrutamiento deseado, el comando de
enrutamiento, como se representa por medio de la línea discontinua
24, puede ser enviado opcionalmente desde el dispositivo portátil
14 de comunicaciones a la locomotora 10 en lugar de ser enviado al
sistema de control de la estación. En este caso, el equipo 25 a
bordo de comunicaciones recibirá el comando de enrutamiento y a su
vez transmitirá ese comando de enrutamiento por medio de una radio
a bordo adecuada acoplada al sistema de control de la estación,
como se representa mediante la línea discontinua 26. De manera
similar, se puede enviar devuelta un mensaje de verificación de la
ejecución del comando de enrutamiento al operador por medio de la
radio a bordo de la locomotora.
La Fig. 3 es una representación ejemplar de la
interfaz gráfica 70 de usuario (GUI) que puede ser utilizada para
mostrar información a un operador en conexión con un estado de ruta
dentro de la estación de clasificación. Por ejemplo, la interfaz
gráfica de usuario puede mostrar de manera gráfica un mapa de una
pluralidad de puertas de entrada, (designados
EG1-EG3), y una pluralidad de puertas de destino
(designados DG1-DG5) e incluyendo posibles vías de
tren 72 y 78 y nodos 74 y 76 de maniobra para interconectar dichas
puertas. Se pueden mostrar diversos tipos de información en la GUI,
como si existe un funcionamiento defectuoso en un nodo 76 de
maniobra, o si una vía 78 está bloqueada en ese momento por otra
locomotora.
Para estaciones de clasificación más pequeñas
que tienen menos vías, agujas de cambio y rutas potenciales para
las locomotoras, la base 22 de datos puede estar almacenada en la
OCU o una unidad de control de la locomotora por ejemplo en lo que
se denomina locomotora para maniobras, siendo efectuadas las
comunicaciones con las agujas de cambio por medio de la OCU o de la
unidad de control de la locomotora.
Aunque las realizaciones preferidas de la
presente invención se han mostrado y descrito en el presente
documento, será evidente que dichas realizaciones se proporcionan
únicamente a título de ejemplo. A los expertos en la técnica se les
ocurrirán numerosas variaciones, cambios y sustituciones sin
alejarse del ámbito de la invención según se establece en el
presente documento.
Claims (10)
1. Un dispositivo portátil (14) de
comunicaciones para controlar la operación de una locomotora (10)
sin tripulación por un trazado (16) de vías en una estación de
clasificación, siendo dicha locomotora maniobrable por una
pluralidad de rutas alternativas de vías para alcanzar un destino
respectivo desde una pluralidad de destinos posibles en dicho
trazado de vías, incluyendo una pluralidad de agujas (12) de cambio
configuradas para alterar una ruta para una locomotora en
movimiento por dicho trazado de vías, caracterizado dicho
dispositivo portátil de comunicaciones porque comprende:
- una primera pantalla (50) de usuario para su uso en ordenar un destino deseado para la locomotora dentro de dicho trazado de vías estableciendo el estado de las agujas de cambio a lo largo de la ruta hasta el destino; y una segunda pantalla (56) de usuario para su uso en controlar el movimiento de la locomotora por dicho trazado de vías.
2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el
que las pantallas están fabricadas en un único dispositivo de
visualización que tiene modos primero y segundo de operación.
3. El dispositivo de la reivindicación 1, en el
que las pantallas están fabricadas en dos dispositivos de
visualización, uno para cada pantalla.
4. El dispositivo de la reivindicación 1, en el
que la segunda pantalla está fabricada en una interfaz gráfica (70)
de usuario que permite la introducción de datos por el operador.
5. El dispositivo de la reivindicación 1, en el
que la primera pantalla permite a un operador ordenar un destino
deseado para la locomotora dentro de dicho trazado de vías
estableciendo el estado de las agujas de cambio a lo largo de la
ruta hasta el destino sin la intervención de otros empleados.
6. El dispositivo de la reivindicación 1, en el
que la segunda pantalla está fabricada en una interfaz gráfica (70)
de usuario para ordenar un destino deseado para dicha locomotora
dentro de dicho trazado de vías, configurada dicha interfaz gráfica
de usuario para mostrar una representación de dicho trazado de vías,
y en el que dicha representación permite a un operador monitorizar
las condiciones operativas de las agujas de cambio que se pueden
desarrollar a lo largo de la ruta de la locomotora.
7. El dispositivo de la reivindicación 1, en el
que la primera pantalla (50) es sensible a un mensaje de
verificación indicador de si se ha ejecutado una combinación de
cambios para la ruta de la locomotora para alcanzar el destino
deseado.
8. Un sistema (6) para enrutar una locomotora
(10) sin tripulación por un trazado de vías que comprende una
pluralidad de vías de tren conectables entre sí en respuesta a una
combinación respectiva de cambios aplicada a una pluralidad de
agujas (12) de cambio controladas remotamente para interconectar una
vía a otra vía, comprendiendo dicho sistema:
- un dispositivo portátil (14) de comunicaciones conforme a cualquiera de las reivindicaciones precedentes para ordenar un destino deseado para dicha locomotora dentro de dicho trazado de vías; y
- un sistema (20) de control de la estación sensible al destino deseado ordenado, estando acoplado dicho sistema de control de la estación a una base (22) de datos que comprende datos indicativos de, al menos, una ruta para alcanzar el destino deseado, estando configurado dicho sistema de control de la estación de clasificación para generar una combinación de cambios aplicada a unas agujas respectivas de entre la pluralidad de agujas de cambio controladas remotamente para implementar dicha al menos una ruta, estando configurado dicho sistema de control de la estación de clasificación para comunicar a dicho dispositivo de comunicaciones información de confirmación acerca de dicho al menos un trayecto y dicho trayecto alternativo, si lo hay, para alcanzar el destino deseado.
9. El sistema de la reivindicación 8, en el que
el destino deseado ordenado desde el dispositivo de comunicaciones
es transmitido al sistema de control de la estación de clasificación
por medio del equipo (25) de comunicaciones a bordo de la
locomotora.
10. El sistema de la reivindicación 9, en el que
la confirmación de dicho sistema de control de la estación de
clasificación se transmite al dispositivo de comunicaciones por
medio del equipo de comunicaciones a bordo de la locomotora.
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