FI82912C - Databehandlings- och faerdinformationssystem foer jaernvaegstrafik. - Google Patents

Description

1 82912

Tietojenkäsittely- ja kuluntietojärjestelmä rautatieliikennettä varten

Keksinnön kohteena on tietojenkäsittelyjärjestelmä 5 rautatieliikennettä varten käsittäen stationäärisiä tieto koneita oheislaitteineen ja vaunuissa olevia matkatietoko-neita, joista jokainen on varustettu näppäimistöllä, näytöllä ja joukolla itsenäisiä datamoduleja liikkuvaan juna-veturiin, junan kokoonpanoon ja kuljettajan sekä rautatien 10 olosuhteisiin liittyvien käyttötietojen määrittämiseksi.

Tekniikan tasosta tunnetaan lukuisia sellaisia tietokoneisiin nojaavia tai selvästi tietokoneilla ohjattuja liikennejärjestelmiä, joita käytetään järjestelmään kuuluvien kulkuneuvojen käytön suunnitelmalliseksi kehittämi-15 seksi edelleen käytön aikana välitetyn tiedon kokoamiseksi ja käsittelemiseksi. Näiden järjestelmien yhteisenä tunnusmerkkinä ja samalla epäkohtana on, että ne on kehitetty sellaisia kulkuneuvoja varten, joilla on vakiot tai melkein vakiot käyttöominaisuudet, niin että järjestelmän : : :20 toiminta voi häiriintyä tai estyä minkä tahansa satunnaisen tapahtuman johdosta, ja mahdollinen käyttökatko voidaan lopettaa ainoastaan käyttöhenkilön käsikäyttöisellä ohjauksella. Tunnetut järjestelmät ovat periaatteessa sopimattomia rautatieliikenteen tehtävien ratkaisemiseksi, 25 koska rautatieliikenne edellyttää dynaamisilla, jatkuvasti muuttuvilla ja usein satunnaisilla parametreillä varustettua verkkoa, jossa yksittäisten tapahtumien alkua ja niiden aiheuttamia muutoksia ei voida laskea ennakolta eikä torjua.

...30 Keksinnön päämääränä on saada aikaan sellainen tie tojenkäsittely- ja kuluntietojärjestelmä rautatieliikennettä varten, jonka avulla poistetaan edellä mainitut puutteet ja mahdollistetaan tietojenkäsittelyn automatisointi. Tämä järjestelmä sisältää edelleen järjestelmän : 35 kehittämisen työntekijöiden työsuoritusten laskemiseksi, 2 82912 tietojen kokoamisen ja tietojenkäsittelyn kuljetusajoneuvojen ylläpidon osalta, kuljetusajoneuvojen kelvollisen hyväksikäytön ja junaliikenteen olosuhteiden valvonnan ja arvioinnin. Keksinnön mukaisella järjestelmällä saavute-5 taan edelleen muodostamalla optimaaliset ajo-ohjelmat energiankulutuksen lasku junaliikenteessä ja käyttöturvallisuuden kohoaminen.

Keksinnön perustana on tieto, että tietojenkäsittely- ja kuluntietojärjestelmän tulee olla rakennettu verk-10 komaiseksi käsittäen keskinäiseen yhteydenpitoon sopivia paikkaan sidottuja ja paikasta riippumattomia pien- tai mikrotietokoneita, jolloin laskimet on rakennettu samalla tai melkein samalla tavalla. Nämä tietokoneet varmistavat niihin liitettyjen tuntoelimien, signaalimuuntimien ja 15 oheiskojeiden kokoamien tietojen pohjalta ohjelmiston mää räämän optimaalisen käytön ja kokoavat tiedot niiden lisä-käsittelyä varten. Kun jokainen yksikkö toimii ainoastaan tietyllä vaikutusalueella, niin yksittäisten yksikköjen toiminnan päällekkäisyys voidaan pitää alhaisena ja samal-: ..20 la kustannukset matalana.

Asetettu tehtävä ratkaistaan johdannossa mainittua laatua olevalla järjestelmällä, jonka tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksessa 1.

Muita edullisia suoritusmuotoja on esitetty epä-‘25 itsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisen järjestelmän merkityksellisimmistä eduista voidaan mainita moduulimainen rakenne: Tämä moduulirakenne ei ole, kuten perinteellisesti, tärkeä laitteistollisista syistä, yksittäiset moduulit "seuraa-30 vat" yksittäisiä kohteita, kuten henkilöitä, kuljetusajoneuvoja, junia jne. toiminnallisessa mielessä. Vaikka radioyhteyden mahdollisuus on käytettävissä, ei tietojen siirto radiolla ole edellytys järjestelmän käyttökelpoisuudelle. Vastakohtana tunnetuille järjestelmille kootuis-\'35 ta tiedoista saatu ratkaisu ja ohjauskäsky eivät synny 3 82912 paikkaan sidotuissa tietokoneissa, vaan tietoja käytetään toisaalta optimaalisten käyttöparametrien aikaansaamiseksi, toisaalta paikkaan sidotuissa tietokoneissa koottuna ja käsiteltynä koko järjestelmän osalta pätevien johtopää-5 tösten vetämiseen. Yksittäiset junat ovat näin ollen itsenäisiä: kun junat poistuvat järjestelmän alueelta, ne voivat osallistua liikenteeseen melkein kaikilla järjestelmän eduilla varustettuna. Veturin käyttökuntoa ja henkilökunnan työtä voidaan valvoa tarkemmin. Optimaalisesti vali-10 tuilla kulkuparametreilla nopeutetaan rautatieliikenteen rytmiä, säästetään energiankulutuksessa ja lisätään oleellisesti liikenneturvallisuutta.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin piirustuksen yhteydessä, joka esittää rautatieliikennettä varten 15 tarkoitetun tietojenkäsittely- ja kuluntietojärjestelmän edullista suoritusmuotoa. Piirustuksessa esittää kuvio 1 järjestelmän paikkaan sidotun tietokoneen yleistä lohkokaaviota ja kuvio 2 kuvion 1 paikkaan sidottuun tietokoneeseen . 20 sovitetun paikasta riippumattoman matkatietokoneen yleistä . . lohkokaaviota.

Esitetyn järjestelmän paikkaan sidotut tietokoneet on sijoitettu junan ajojohtoihin ja alueohjaamoihin, mahdollisesti asemille, jolloin niiden koko riippuu käsitel-25 tävästä tietomäärästä. Paikkaan sidottu tietokone sisältää tietomuistin ja tietojenkäsittely-yksikön 1, joka tässä esimerkissä on tavanomainen mikrotietokone, jolla on vastaava keskusmuistikapasiteetti. Mikrotietokoneeseen on sinänsä tunnetulla tavalla liitetty levymuisti 2 ja erilai-30 siä oheisyksiköitä, esim. kirjoitin 3, näyttö 4 ja näppäimistö 5 vastaavien sovitusyksiköiden välityksellä. Suuren kapasiteetin omaava levymuisti 2 toimii taustamuisti- na. Tietomuistit ja tietojenkäsittely-yksikkö 1 on yhdistetty liitoskohdan 9 välityksellä ainakin yhden moduulin 35 lukemiseksi, tässä tapauksessa veturin tietomoduulin 6 ja 4 82912 junan tietomoduulin 7 lukemiseksi sopivaan tietomoduulin lukulaitteeseen 8. Veturin tietomoduuli 6 ja junan tieto-moduuli 7 ovat normitetut mitoitukset ja liitännät omaavia muistikortteja, jotka voidaan pistää tietomoduulin luku-5 laitteeseen 8. Aktiiviseksi muistikortiksi tehty henkilö-tietomoduuli 10 voidaan sijoittaa kortin kirjoitus/luku-laitteeseen 11, joka on edelleen yhden liitoskohdan 9 välityksellä yhdistetty tietomuistiin ja tietojenkäsittely-yksikköön 1; henkilötietomoduulin 10 ja kortin kirjoitus/ 10 lukulaitteen 11 välinen kommunikaatiotapa on tässä tapauksessa sähkömagneettinen. Junan kuljetusjohdoissa sijaitsevat paikkaan sidotut tietokoneet sisältävät ainakin yhden kortin kirjoitus/lukulaitteen 11, ja rakennusten sisääntulo-oville on sovitettu useita sellaisia korttien kirjoi-15 tus/lukulaitteita 11, jotka samoin on liitoskohtien 9 välityksellä liitetty tietomuistiin ja tietojenkäsittely-yksikköön 1. Tämä tietomuisti ja tietojenkäsittely-yksikkö 1 hallitsee liitoskohtasarjaa 12, jonka avulla paikkaan . . sidottu tietokone voidaan liittää kulloinkin kyseiseen 20 alueohjaamoon sovitettuun suurtietokoneeseen tietojen kä sittelemiseksi edelleen.

Järjestelmän paikasta riippumattoman matkatietoko-neen lohkokaavio on esitetty kuviossa 2. Matkatietokone sisältää mikroprosessori-keskusyksikön 13, joka on liitos-25 kohtien 14 välityksellä kaksisuuntaisessa yhteydessä tie-tomoduuleihin, esim. veturin tietomoduuliin 6, junan tie-tomoduuliin 7, matkan tietomoduuliin 19, mustalaatikko-moduuliin 15. Keskusyksikkö 13 on samoin yhdistetty liitoskohdan 14 välityksellä henkilötietomoduulin 10 kirjoit-; ; 30 tamiseksi sopiviin korttikirjoittimiin 16. Toisen liitoskohdan 14 välityksellä on edelleen näppäimistö 17 ja aakkosnumeerinen näyttö 18 yhdistetty keskusyksikköön 13. Näppäimistö 17 käsittää numeropainonäppäimet 0-9, edelleen muutamia näppäimiä, jotka ovat toiminnallisia, ja aakkos-35 numeerinen näyttö 18 muodostuu tässä esimerkissä 24 kappa- 5 82912 leesta näyttöelementtejä, joiden korkeus on 20 mm ja jotka on sovitettu kahteen riviin, ja jotka takaavat varman luettavuuden missä tahansa olosuhteissa. Järjestelmään kuuluvan veturin jokainen ohjaushytti on varustettu itsenäi-5 sellä tietojenkäsittely- ja näyttöyksiköllä, jotka on kukin liitetty yhden liitoskohdan 14 välityksellä matkatie-tokoneen kaksisuuntaiseen kokoojajärjestelmään. Jokainen sellainen aktiivinen tietojenkäsittely- ja näyttöyksikkö sisältää veturin tietomoduulin 6, junan tietomoduulin 7, 10 matkan tietomoduulin 19, mustalaatikkomoduulin 15, kortti-kirjoittimia 16, näppäimistön 17 ja aakkosnumeerisen näytön 18 ja on tehty sellaiseksi, että käytön aikana veturin toiseen ohjaushyttiin rakennettu itsenäinen tietojenkäsittely- ja näyttöyksikkö ei ole käytössä. Keskusyksikkö 13 15 on toiminnallisesti jaettu kahteen osaan, nimittäin tietojenkäsittelyn keskusyksikköön 13a ja keskusvalvontayksik-köön 13b. Keskusyksikköön 13 on liitetty staattinen tieto-muisti 20 ja dynaaminen tietomuisti 21, jonka tuloon on tuntoelinsovitusyksikön 22 välityksellä liitetty useita, 20 veturin oleellisiin käyttöelimiin yhdistettyjä ja kuviossa ainoastaan kaavamaisesti, nuolilla esitettyjä tuntoelimiä 23 ja yksi veturin akselille sovitettu matkasignaalian-turi 24. Matkatietokoneen paikantunnistusmoduuli 25 on samoin liitetty dynaamisen tietomuistin 21 tuloon.

25 Esitetty järjestelmä sisältää myös pitkin matkaa asetettuja välineitä: asemien tunnusomaisiin kohtiin, junan kuljetusjohtoihin ja rataosuudelle, kuten esim. lämmi-tysliitäntöihin, asemien avonaisiin päihin on kuhunkin sovitettu paikantunnistusanturi 26 vähintään opastinlyhtyjen 30 etäisyydelle, enintään 10 kilometrin etäisyydelle toisistaan. Kahden paikantunnistusanturin 26 välinen etäisyys on veturiin siirrettävän tiedon siirtotavan määräämä. Esitetyssä esimerkissä paikantunnistusanturit 26 on tehty tau-koamattomasti säteileviksi induktiivisiksi signaaliantu-35 reiksi, mutta nämä paikantunnistusanturit 26 voivat edul- 6 82912 lisesti olla tehdyt sellaisiksi radiolähettimiksi, jotka lähettävät informaatiopaketin aina, kun veturi kulkee niiden yli. Tässä tapauksessa matkatietokoneen paikantunnis-tusmoduuli 25 sisältää radiovastaanottimen, joka on mää-5 rätty paikantunnistusanturin 26 radiolähettimen taajuudelle.

Keksinnön mukaisen järjestelmän toimintatapaa selitetään seuraavassa: Järjestelmä voidaan toiminnallisesti jakaa kolmeen, rakenteellisesti neljään oleelliseen moduu-10 liin, nimittäin junan tietomoduuliin, veturin tietomoduu-liin, henkilötietomoduuliin ja matkan tietomoduuliin. Junan tietomoduuli palvelee junanseurausta, energiansäästöä, turvallisuutta (mustalaatikko-toiminta) ja vakioiden mittausarvot ietoj en hankintaa koskevien tehtävien tietolii-15 kennettä ja tietojen tallentamista. Koska energiansäästö voidaan taata ainoastaan tuntemalla junien ja matkojen ominaistiedot, junan tietomoduulln tulee olla yhteistoiminnassa matkan tietomoduulin kanssa. Mahdollisesti junan tietomoduuli sisältää matkan tietomoduulin. Ominaistie-20 doilla ymmärretään matkojen, kulkusuunnitelman ja junan kokoonpanon muutosten tietoja. Energiansäästökäyttö voidaan toteuttaa siten, että junan liikeominaisuuksien malli toteutetaan laboratorio-olosuhteissa kokeiden avulla ja tämän mallin avulla muodostetun kuljetusalgoritmin perus-25 teella matkatietokoneessa tuotetaan ajokäskyt veturinkul jettajalle, jolloin otetaan huomioon junaa, veturia, matkaa ja kulkua koskevat tiedot.

Junan tietomoduulin toiminnot on yhdistetty veturin huoltotöiden kanssa kotipaikalla junan kuljetusjohtoon, 30 edelleen niitä käytetään liikennetietojen ajoittaiseen seuraamiseen. Siten voidaan jokaisen yksittäisen veturin yhteydessä seurata korjaus- ja huoltotöitä ja käyttökelvottomia olosuhteita, veturin tärkeämpien osien kuoletusta ja veturin liikennerasituksen ja ilmenevien huoltotöi-35 den välisiä mahdollisia yhteyksiä.

7 82912

Henkilötietomoduulia käytetään hallintotehtävien ratkaisemiseen, esim. veturin kuljetuksen kanssa toimivan henkilökunnan työnhoitoa ja palkkausta koskevien tehtävien hallintaan.

5 Ennen matkan alkua veturinkuljettaja saa junan tie- tomoduulin sisäänpistettävän yksikön määrätyllä asemalla. Tämä junan tietomoduuli tallentaa junan kokoonpanon, kokoonpanon suunnittelevan aseman koodin, junan numeron, ju-nankuormituksen, jarrutetun massan, huippunopeuden, vetu-10 rin tunnistusnumeron, junan kotipaikan kuljetusjohdon koodinumeron, veturin ja junan yhdistämispaikan, yhdistämisen ja erottamisen ajankohdan, niiden asemien koodinumerot, joiden kautta juna kulkee, vastaavat ajankohdat, niiden paikkakuntien koodinumerot, joilla junan kokoonpanoa muu-15 tetaan, uuden junankuormituksen, uuden jarrutetun massan, uuden akselilukumäärän, jne. Tämä moduuli sisältää mahdollisen veturinvaihdon paikkakunnan.

Veturinkuljettaja pistää tunnistuskorttinsa häntä varten määrättyyn matkakortinlukijaan, sen jälkeen hän 20 pistää asemalta saadun junan tietomoduulin ja matkan tie-tomoduulin niitä varten olemassa oleviin liitäntöihin. Tänä ajankohtana kirjoittuvat automaattisesti tärkeimmät tiedot, nimittäin veturin ja junan yhdistämisen paikka ja aika, veturin tunnistusnumero ja junan kotipaikan kulje-25 tusjohdon koodinumero. Asemapäällikkö kirjoittaa sitten palvelutunnistuskorttinsa sisäänsyötön jälkeen junan numeron, junankuormituksen, jarrutetun massan, sallitun huippunopeuden, akselilukumäärän matkatietokoneen näppäimistöllä ja antaa luvan junanlähtöön.

30 Pitkin matkaa asetetut paikantunnistusanturit ta kaavat niiden kautta kulkevan junan määrityksen ja siten kirjoittuu automaattisesti ja tulee seuratuksi junan saapuminen yksityisille asemille ja vast, asemilta lähtö. Kun liikenneolosuhteissa tapahtuu ihmisen aiheuttamia muutok-35 siä, nämä muutokset kirjoitetaan tällöin matkatietokonee- β 82912 seen. Määräasemalla kirjoitetaan matkatietokoneen saapumista ja junan ja veturin erottamista koskevat tiedot, sen jälkeen erotetaan junan tietomoduuli matkatietokoneesta ja luovutetaan määräasemalle. Kootut junan tietomoduulit lue-5 taan junan kotipaikan kuljetusjohdoissa paikkaan sidottujen tietokoneiden avulla ja kootut tiedot käsitellään.

Claims (6)

9 82912

1. Tietojenkäsittelyjärjestelmä rautatieliikennettä varten käsittäen stationäärisiä tietokoneita (1) oheis- 5 laitteineen (3, 4, 5) ja vaunuissa olevia matkatietokonei-ta (13), joista jokainen on varustettu näppäimistöllä (17), näytöllä (18) ja joukolla itsenäisiä datamoduleja (6, 7, 15, 19) liikkuvaan junaveturiin, junan kokoonpa noon ja kuljettajan sekä rautatien olosuhteisiin liitty-10 vien käyttötietojen määrittämiseksi, tunnettu siitä, että jokainen stationäärinen tietokone on varustettu ainakin yhdellä datan lukulaitteella (8) ja että kiskokul-kuneuvon akselin ja sen matkatietokoneen väliin on kytketty matkasignaalianturi (24) ja paikantunnistusmoduuli 15 (25), joka on vuorovaikutuksessa rataa pitkin määrävälein sijoitettujen paikantunnistuslähettimien (26) kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että paikantunnistuslähettimet (26) ovat jatkuvatoimisia induktiivisia lähettimiä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että paikantunnistuslähettimet (26) ovat RF-purskesignaaleja lähettäviä radiolähettimiä, jotka ovat niiden yli kulkevien vetureiden aktivoimat, ja jossa jokaisen matkatietokoneen paikantunnistusmoduuli 25 (25) sisältää radiovastaanottimen, joka on viritetty pai- kantunnistuslähettimen (26) taajuudelle.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmän jokaisen veturin jokainen ohjaushytti sisältää itsenäisen tietojen- 30 käsittely- ja näyttöyksikön, joista kukin on liitetty yhden liitoskohdan (14) välityksellä matkatietokoneen kaksisuuntaiseen väyläjärjestelmään.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu 35 erillinen tulosmuistimoduuli jatkuvalla jännitteensyötöllä 10 8291 2 varustetun siirtorekisterin (15) muodossa, joka kokoaa kiskoajoneuvon ennalta määrätyltä kulkumatkalta kaikki ominaistiedot ja kirjoittaa ne uudelleen.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen järjes-5 telinä, tunnettu siitä, että veturin tietomoduuli (6), junan tietomoduuli (7) ja rautatien tietomoduuli, sekä (kun sellainen on) erillinen tulosmuistimoduuli ovat standardimuistikortteja, ja veturinkuljettajan henkilötie-tomoduuli (10) on aktiivinen muistikortti. 10 li 8291 2