JP2002504451A - 列車編成内の機関車の相対位置を決定するシステムおよびその方法 - Google Patents
列車編成内の機関車の相対位置を決定するシステムおよびその方法Info
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Abstract
(57)【要約】
列車編成内の1つまたは複数の機関車(102、104)の位置を決定する方法および装置。受信機(108)が全地球測位システムから基準信号などの信号を受け取って、その機関車の座標位置を決定する。プロセッサ(112)がその決定座標位置に基づいて列車編成内の機関車の相対位置を決定する。この処理を列車編成内の各機関車について定期的に繰り返すことによって、車両(106)が列車に追加されるか、それから取り外された時、列車編成内の機関車の構成の追跡および確認を行うことができる。
Description
【0001】 発明の背景 本発明は、列車の監視および制御システム、特に列車編成内の機関車の相対位
置を決定する方法および装置に関する。
置を決定する方法および装置に関する。
【0002】 分散動力システムは、無線通信を使用して先頭機関車から各機関車の作動を遠
隔制御することによって、機関車を列車全体に分散させることができる。一般的
に、分散動力システムは、先頭機関車に乗車している乗務員が1つまたは複数の
機関車および関連の車両群を含む多重列車編成の牽引力および制動力の監視およ
び制御を行うことができるようにする。好ましくは、列車の各機関車が先頭また
は遠隔機関車のいずれの役割でも作動することができ、これによって、列車編成
を高速主要輸送ルート(high traffic corridor)に沿って結合させることができ ると共に、協同一貫または一般輸送サービス用に分離することができる。このよ
うに、分散動力システムはあらゆる種類の地形であらゆる種類の貨物のより安全
かつ効果的な輸送を可能にする。
隔制御することによって、機関車を列車全体に分散させることができる。一般的
に、分散動力システムは、先頭機関車に乗車している乗務員が1つまたは複数の
機関車および関連の車両群を含む多重列車編成の牽引力および制動力の監視およ
び制御を行うことができるようにする。好ましくは、列車の各機関車が先頭また
は遠隔機関車のいずれの役割でも作動することができ、これによって、列車編成
を高速主要輸送ルート(high traffic corridor)に沿って結合させることができ ると共に、協同一貫または一般輸送サービス用に分離することができる。このよ
うに、分散動力システムはあらゆる種類の地形であらゆる種類の貨物のより安全
かつ効果的な輸送を可能にする。
【0003】 列車の安全な運行および取り扱いを確保するために、各列車編成内の機関車の
順序および位置の知識が必要である。しかし、列車編成の結合および分離が行わ
れた時、または車両が特定の編成に追加されるか、それから取り外された時、機
関車および車両の順序および位置が定期的に変化するであろう。現時点では、列
車編成内の機関車の位置は、分散動力システムのコンピュータに入力された手動
作成編成表によって追跡される。列車編成が結合された時、または車両および機
関車が編成に追加されるか、それから取り外された時、この表が定期的に改訂さ
れる。しかし、編成表を作成するこの方法は、人的エラーを伴うと共に、長い列
車の管理が不可能であることがわかるであろう。
順序および位置の知識が必要である。しかし、列車編成の結合および分離が行わ
れた時、または車両が特定の編成に追加されるか、それから取り外された時、機
関車および車両の順序および位置が定期的に変化するであろう。現時点では、列
車編成内の機関車の位置は、分散動力システムのコンピュータに入力された手動
作成編成表によって追跡される。列車編成が結合された時、または車両および機
関車が編成に追加されるか、それから取り外された時、この表が定期的に改訂さ
れる。しかし、編成表を作成するこの方法は、人的エラーを伴うと共に、長い列
車の管理が不可能であることがわかるであろう。
【0004】 したがって、全地球測位システムを利用して列車編成内の機関車の相対位置を
決定し、機関車位置情報を編成の構成の追跡および確認に使用することができる
ようにすることによって、鉄道運行の安全性および効率を改善することが望まし
い。
決定し、機関車位置情報を編成の構成の追跡および確認に使用することができる
ようにすることによって、鉄道運行の安全性および効率を改善することが望まし
い。
【0005】 発明の概要 したがって、本発明の主要目的は、全地球測位システムなどからの基準信号な
どの受信信号を使用して列車編成内の1つまたは複数の機関車の相対位置を決定
する方法および装置を提供することである。 本発明の別の目的は、全地球測位システムを利用して列車編成の構成の追跡ま
たは確認を行う方法および装置を提供することである。
どの受信信号を使用して列車編成内の1つまたは複数の機関車の相対位置を決定
する方法および装置を提供することである。 本発明の別の目的は、全地球測位システムを利用して列車編成の構成の追跡ま
たは確認を行う方法および装置を提供することである。
【0006】 したがって、本発明は、全地球測位システムなどからの基準信号などの受信信
号を使用して列車編成内の1つまたは複数の機関車の位置の追跡または確認を行
う新規な方法および装置を提供している。列車編成の各機関車に受信機が取り付
けられている。受信機は、全地球測位システムから基準信号などの信号を受け取
って、それぞれの機関車の座標位置を決定する。この受信機に作動結合されたプ
ロセッサが、列車編成内の機関車の相対位置を機関車の座標位置に基づいて決定
する。この処理を列車内の各機関車について定期的に繰り返すことによって、車
両および機関車が列車に追加されるか、それから取り外された時、列車編成の構
成の追跡および確認を行うことができる。
号を使用して列車編成内の1つまたは複数の機関車の位置の追跡または確認を行
う新規な方法および装置を提供している。列車編成の各機関車に受信機が取り付
けられている。受信機は、全地球測位システムから基準信号などの信号を受け取
って、それぞれの機関車の座標位置を決定する。この受信機に作動結合されたプ
ロセッサが、列車編成内の機関車の相対位置を機関車の座標位置に基づいて決定
する。この処理を列車内の各機関車について定期的に繰り返すことによって、車
両および機関車が列車に追加されるか、それから取り外された時、列車編成の構
成の追跡および確認を行うことができる。
【0007】 以上の包括的説明および以下の詳細な説明は共に、単に説明のためにすぎず、
本発明を制限することはない。 明細書に組み込まれてその一部を構成している添付図面は、本発明の実施形態
を示しており、包括的説明と共に本発明の原理を説明している。 本発明の多くの目的および利点は、添付図面を参照することによって当該技術
分野の専門家にさらに充分に理解されるであろう。
本発明を制限することはない。 明細書に組み込まれてその一部を構成している添付図面は、本発明の実施形態
を示しており、包括的説明と共に本発明の原理を説明している。 本発明の多くの目的および利点は、添付図面を参照することによって当該技術
分野の専門家にさらに充分に理解されるであろう。
【0008】 好適な実施形態の説明 次に、添付の図面に一例が示されている本発明の現時点で好適な実施形態を詳
細に説明する。 図1を参照すると、列車編成内の1つまたは複数の機関車の位置の追跡および
確認を行うシステムを有する列車が示されている。好ましくは列車編成100は
、大量の原材料(bulk raw material)、貨物または乗客を輸送するように構成で きる複数の車両106に連結された1つまたは複数の機関車102、104を含
む。列車編成100内の車両106はさらに、共通目的地に向かって移動中の車
両ブロックまたはユニットにまとめることができる。列車編成100の各機関車
102、104に受信機108を取り付けることができる。好ましくは、受信機
108は、全地球測位システムなどからの基準信号などの信号を受け取って、そ
れぞれの機関車の位置を決定する。無線周波数(RF)送信機または送受信機な
どの通信装置110を受信機108に結合して、機関車の位置をコントローラ1
12に連絡することができ、このコントローラ112は先頭機関車102に取り
付けてもよいが、遠隔位置に配置することもできる。コントローラ112は、列
車編成100内の各機関車104の相対位置をそれの受信機108で決定された
位置に基づいて決定するプロセッサを含むことができる。この処理を列車編成1
00内の各機関車102、104について定期的に繰り返すことによって、各機
関車102、104の位置を監視して、車両および機関車が列車に追加されるか
、それから取り外された時、列車編成100の構成の追跡および確認を行うこと
ができる。
細に説明する。 図1を参照すると、列車編成内の1つまたは複数の機関車の位置の追跡および
確認を行うシステムを有する列車が示されている。好ましくは列車編成100は
、大量の原材料(bulk raw material)、貨物または乗客を輸送するように構成で きる複数の車両106に連結された1つまたは複数の機関車102、104を含
む。列車編成100内の車両106はさらに、共通目的地に向かって移動中の車
両ブロックまたはユニットにまとめることができる。列車編成100の各機関車
102、104に受信機108を取り付けることができる。好ましくは、受信機
108は、全地球測位システムなどからの基準信号などの信号を受け取って、そ
れぞれの機関車の位置を決定する。無線周波数(RF)送信機または送受信機な
どの通信装置110を受信機108に結合して、機関車の位置をコントローラ1
12に連絡することができ、このコントローラ112は先頭機関車102に取り
付けてもよいが、遠隔位置に配置することもできる。コントローラ112は、列
車編成100内の各機関車104の相対位置をそれの受信機108で決定された
位置に基づいて決定するプロセッサを含むことができる。この処理を列車編成1
00内の各機関車102、104について定期的に繰り返すことによって、各機
関車102、104の位置を監視して、車両および機関車が列車に追加されるか
、それから取り外された時、列車編成100の構成の追跡および確認を行うこと
ができる。
【0009】 好ましくは、受信機108は、全地球測位システムから地球基準化(geo-refer
encing)信号を受け取って、列車内の各機関車の位置を正確に地球基準化するこ とができる。全地球測位システムは、好ましくは米国政府のために米国空軍が管
理している宇宙設置無線ナビゲーションシステムである全地球測位システム(G
PS)である。米国政府は、標準測位サービス(SPS)と呼ばれる全地球測位
システムへの民間アクセスを提供している。標準測位サービスは、意図的に軍の
オペレータに提供される測位サービスより正確度が低い測位能力を提供するよう
に設計されているが、民間測位サービスの正確度を改善するために様々な技術が
開発されており、1〜5mの測位正確度を達成することができる。
encing)信号を受け取って、列車内の各機関車の位置を正確に地球基準化するこ とができる。全地球測位システムは、好ましくは米国政府のために米国空軍が管
理している宇宙設置無線ナビゲーションシステムである全地球測位システム(G
PS)である。米国政府は、標準測位サービス(SPS)と呼ばれる全地球測位
システムへの民間アクセスを提供している。標準測位サービスは、意図的に軍の
オペレータに提供される測位サービスより正確度が低い測位能力を提供するよう
に設計されているが、民間測位サービスの正確度を改善するために様々な技術が
開発されており、1〜5mの測位正確度を達成することができる。
【0010】 本発明のシステムは、全地球測位システム(GPS)と組み合わせて使用する
ことによって、列車編成100内の各機関車の位置を正確に地球基準化すること
ができる。受信機108は、GPS衛星群の一部として作動している衛星114
から基準信号を受け取ることができる。一般的に、座標位置の値を導き出すため
には少なくとも3つの衛星からの信号が必要である。低グレードにした民間GP
S信号を補償するために、政府運営GPSシステムの一部ではない基準信号(た
とえば、地上設置または宇宙設置位置による、またはRS−232データバスに
よるFMキャリアサブリンクとして送信され得る)を使用することもできる。そ
のような補正信号は、第三者差分補正(differential correction)サービスプロ バイダによって提供されるであろう。低グレードにした民間信号を補正する他の
方法であって、別個の補正信号を送信する必要がないものを使用することもでき
る。たとえば、軍用信号および民間信号の相互相関などの信号処理技術を使用し
て民間信号の正確度を改善することができる。
ことによって、列車編成100内の各機関車の位置を正確に地球基準化すること
ができる。受信機108は、GPS衛星群の一部として作動している衛星114
から基準信号を受け取ることができる。一般的に、座標位置の値を導き出すため
には少なくとも3つの衛星からの信号が必要である。低グレードにした民間GP
S信号を補償するために、政府運営GPSシステムの一部ではない基準信号(た
とえば、地上設置または宇宙設置位置による、またはRS−232データバスに
よるFMキャリアサブリンクとして送信され得る)を使用することもできる。そ
のような補正信号は、第三者差分補正(differential correction)サービスプロ バイダによって提供されるであろう。低グレードにした民間信号を補正する他の
方法であって、別個の補正信号を送信する必要がないものを使用することもでき
る。たとえば、軍用信号および民間信号の相互相関などの信号処理技術を使用し
て民間信号の正確度を改善することができる。
【0011】 次に、図2A、図2Bおよび図2Cを参照すると、一般的な列車編成が示され
ている。図2Aに示されているように、列車編成200は基本的に1つまたは複
数の機関車202、204及び関連の車両群206とを含む。編成200内の車
両206はさらに、共通目的地に向かって移動中の車両ブロック208または車
両ユニット204にまとめることができる。図2Bおよび図2Cに示されている
ように、1つまたは複数の列車編成200を結合させて、高速主要輸送ルート移
動用の大型列車編成210を形成することができる。この大型列車編成210は
、協同一貫または一般輸送サービス用の小さい編成200に再び分離することが
できる。各列車編成200、210は、列車編成200、210全体に分散でき
る1つまたは複数の機関車202、204を含むことができる。さらに機関車2
02、204を互いに結合して、一般的に2つまたは3つの機関車を有する群2
12にすることができる。好ましくは、分散動力およびブレーキシステムによっ
て、列車編成200および215内のすべての機関車202、204の同時制御
を行うことができる。分散動力システムは、無線通信を使用して先頭機関車20
4から幾つかの機関車202の作動を遠隔制御することによって、機関車202
、204を列車全体に分散させることができる。一般的に、分散動力システムは
、先頭機関車204に乗車している列車の乗務員が各遠隔機関車202の引張力
の監視および制御を行うことができるようにする。好ましくは、列車の各機関車
202、204は、列車内のそれの位置に応じて、先頭機関車または遠隔機関車
のいずれの役割でも交替に作動することができる。
ている。図2Aに示されているように、列車編成200は基本的に1つまたは複
数の機関車202、204及び関連の車両群206とを含む。編成200内の車
両206はさらに、共通目的地に向かって移動中の車両ブロック208または車
両ユニット204にまとめることができる。図2Bおよび図2Cに示されている
ように、1つまたは複数の列車編成200を結合させて、高速主要輸送ルート移
動用の大型列車編成210を形成することができる。この大型列車編成210は
、協同一貫または一般輸送サービス用の小さい編成200に再び分離することが
できる。各列車編成200、210は、列車編成200、210全体に分散でき
る1つまたは複数の機関車202、204を含むことができる。さらに機関車2
02、204を互いに結合して、一般的に2つまたは3つの機関車を有する群2
12にすることができる。好ましくは、分散動力およびブレーキシステムによっ
て、列車編成200および215内のすべての機関車202、204の同時制御
を行うことができる。分散動力システムは、無線通信を使用して先頭機関車20
4から幾つかの機関車202の作動を遠隔制御することによって、機関車202
、204を列車全体に分散させることができる。一般的に、分散動力システムは
、先頭機関車204に乗車している列車の乗務員が各遠隔機関車202の引張力
の監視および制御を行うことができるようにする。好ましくは、列車の各機関車
202、204は、列車内のそれの位置に応じて、先頭機関車または遠隔機関車
のいずれの役割でも交替に作動することができる。
【0012】 次に図3を参照すると、本発明のシステムを実行するための装置を概略的に説
明するブロック図が示されている。好ましくはシステム300は、先頭機関車に
取り付けることができるコントローラ302と、それぞれ列車編成の遠隔機関車
に取り付けることができる1つまたは複数の遠隔ユニット304、306、30
8とを含む。各遠隔ユニット304、306、308は、全地球測位システム(
GPS)受信機310を含むことができる。GPS受信機310は、全地球測位
システムから基準信号を受け取って、それを取り付けている機関車の地球基準化
座標位置を決定する。無線周波数(RF)送信機または送受信機などの送信機3
12をGPS受信機310に結合して、遠隔機関車の決定地球基準化位置をコン
トローラ302内の受信機314に送信することができる。コントローラ302
はさらに、先頭機関車の地球基準化座標位置を決定するためのGPS受信機31
0を含むことができる。好ましくは、コントローラ302は、コントローラ30
2および各遠隔ユニット304の地球基準化座標位置に基づいて列車編成内の先
頭および各遠隔機関車の相対位置を決定するプロセッサ316を備えている。こ
の情報を使用して、列車編成内の機関車の構成の追跡および確認を行うことがで
きる。この処理を各遠隔ユニット304、306、308について定期的に繰り
返すことによって、各機関車の位置を監視して、車両および機関車が列車に追加
されるか、それから取り外された時、列車編成の構成の追跡および確認を行うこ
とができる。
明するブロック図が示されている。好ましくはシステム300は、先頭機関車に
取り付けることができるコントローラ302と、それぞれ列車編成の遠隔機関車
に取り付けることができる1つまたは複数の遠隔ユニット304、306、30
8とを含む。各遠隔ユニット304、306、308は、全地球測位システム(
GPS)受信機310を含むことができる。GPS受信機310は、全地球測位
システムから基準信号を受け取って、それを取り付けている機関車の地球基準化
座標位置を決定する。無線周波数(RF)送信機または送受信機などの送信機3
12をGPS受信機310に結合して、遠隔機関車の決定地球基準化位置をコン
トローラ302内の受信機314に送信することができる。コントローラ302
はさらに、先頭機関車の地球基準化座標位置を決定するためのGPS受信機31
0を含むことができる。好ましくは、コントローラ302は、コントローラ30
2および各遠隔ユニット304の地球基準化座標位置に基づいて列車編成内の先
頭および各遠隔機関車の相対位置を決定するプロセッサ316を備えている。こ
の情報を使用して、列車編成内の機関車の構成の追跡および確認を行うことがで
きる。この処理を各遠隔ユニット304、306、308について定期的に繰り
返すことによって、各機関車の位置を監視して、車両および機関車が列車に追加
されるか、それから取り外された時、列車編成の構成の追跡および確認を行うこ
とができる。
【0013】 コントローラ302は、列車編成内の各機関車の相対位置を使用して、たとえ
ば基本的な動的方法(basic kinematic methods)を適用することによって各機関 車の速度や、列車編成内の他の機関車からの距離を決定することができる。シス
テム302はこの情報を使用して、列車編成内の各機関車の速度および方向を比
較することができる。このようにして、システム300は、座標位置情報が得ら
れたすべての遠隔機関車が実際に同一列車編成の一部であることを確認すること
ができる。システム300はさらに、列車編成内の、元の編成表から省略されて
いた機関車を探す。好ましくは、システム300はこれらの機能を時間平均試験
として実行することによって、たとえば平行軌道上の別の列車の機関車から受け
取った座標位置情報によって発生するエラーの可能性を低減する。
ば基本的な動的方法(basic kinematic methods)を適用することによって各機関 車の速度や、列車編成内の他の機関車からの距離を決定することができる。シス
テム302はこの情報を使用して、列車編成内の各機関車の速度および方向を比
較することができる。このようにして、システム300は、座標位置情報が得ら
れたすべての遠隔機関車が実際に同一列車編成の一部であることを確認すること
ができる。システム300はさらに、列車編成内の、元の編成表から省略されて
いた機関車を探す。好ましくは、システム300はこれらの機能を時間平均試験
として実行することによって、たとえば平行軌道上の別の列車の機関車から受け
取った座標位置情報によって発生するエラーの可能性を低減する。
【0014】 コントローラ302はさらに、列車編成内の機関車群の間の距離を決定するこ
とができる。このようにして、システム300は、初期機関車群位置(図2Bお
よび図2Cを参照)を決定するために列車を引張ってデータ読み取り機を通過さ
せる必要をなくすことができる。各機関車群の間の距離は、それぞれの群内の機
関車の座標位置に基づくことができる。コントローラ302はこれらの座標位置
を使用して、各機関車群の平均位置を計算することができる。好ましくは、列車
の停車中に機関車群位置の初期決定を行って、各機関車の座標位置を時間平均化
することによって正確度を改善することができる。決定を途中で行うこともでき
るが、列車が動いているために正確度が低下するであろう。コントローラ302
は、機関車群の間の決定距離を予想距離と比較して、決定距離と予想距離との違
いが所定の差を超えている場合、適当な処置を講じることができる。機関車群の
間の予想距離および差は、列車の運行前に乗務員がコントローラ302に入力す
ることができる。
とができる。このようにして、システム300は、初期機関車群位置(図2Bお
よび図2Cを参照)を決定するために列車を引張ってデータ読み取り機を通過さ
せる必要をなくすことができる。各機関車群の間の距離は、それぞれの群内の機
関車の座標位置に基づくことができる。コントローラ302はこれらの座標位置
を使用して、各機関車群の平均位置を計算することができる。好ましくは、列車
の停車中に機関車群位置の初期決定を行って、各機関車の座標位置を時間平均化
することによって正確度を改善することができる。決定を途中で行うこともでき
るが、列車が動いているために正確度が低下するであろう。コントローラ302
は、機関車群の間の決定距離を予想距離と比較して、決定距離と予想距離との違
いが所定の差を超えている場合、適当な処置を講じることができる。機関車群の
間の予想距離および差は、列車の運行前に乗務員がコントローラ302に入力す
ることができる。
【0015】 たとえば液晶ディスプレイ(LCD)、ブラウン管(CRT)ディスプレイな
どのディスプレイ318で列車編成内の機関車の相対位置を先頭機関車の乗務員
に表示することができる。システム300は、たとえば列車編成内に存在すると
決定された機関車の数および位置と先に入力されている編成表との比較を表示し
て、編成表が間違っていることを乗務員に知らせることができる。情報はさらに
、周辺軌道の地図の上に列車を示すことによってグラフィック表示することもで
きる。 データベース320をプロセッサ316に作動結合することができる。データ
ベース320は、列車が走行中の軌道の経路を定める地球基準化座標などの軌道
地形情報を含む基準情報を含むことができる。プロセッサ316は、先頭および
遠隔機関車の決定位置をデータベース320に記憶されている座標と相関させて
、たとえば列車が軌道の直線または曲線部分に沿って走行中であるか、あるいは
列車が2線以上の平行軌道を有する領域に入っているかを決定することができる
。このようにして、コントローラ302は、列車編成内の機関車の相対位置を決
定する領域を単線で直線の軌道を有する領域に制限して、誤って通過列車の機関
車を編成表に含むことを防止することができる。
どのディスプレイ318で列車編成内の機関車の相対位置を先頭機関車の乗務員
に表示することができる。システム300は、たとえば列車編成内に存在すると
決定された機関車の数および位置と先に入力されている編成表との比較を表示し
て、編成表が間違っていることを乗務員に知らせることができる。情報はさらに
、周辺軌道の地図の上に列車を示すことによってグラフィック表示することもで
きる。 データベース320をプロセッサ316に作動結合することができる。データ
ベース320は、列車が走行中の軌道の経路を定める地球基準化座標などの軌道
地形情報を含む基準情報を含むことができる。プロセッサ316は、先頭および
遠隔機関車の決定位置をデータベース320に記憶されている座標と相関させて
、たとえば列車が軌道の直線または曲線部分に沿って走行中であるか、あるいは
列車が2線以上の平行軌道を有する領域に入っているかを決定することができる
。このようにして、コントローラ302は、列車編成内の機関車の相対位置を決
定する領域を単線で直線の軌道を有する領域に制限して、誤って通過列車の機関
車を編成表に含むことを防止することができる。
【0016】 次に図4を参照すると、各機関車が列車編成内の先頭機関車または遠隔機関車
として交替に作動することができる本システムの実施形態を説明するブロック図
が示されている。図4に示されている実施形態によれば、システム400は、列
車編成内の各機関車402、404、406、408に取り付けられたほぼ同一
の位置決定装置を含む。好ましくは、各機関車402、404、406、408
に取り付けられた装置は、図3に示されて説明されているように、その装置を取
り付けた機関車が列車編成内の先頭機関車402としてか、または遠隔機関車4
04、406、408として使用されているかに応じて、コントローラまたは遠
隔ユニットとして作動する。このように、機関車は、本システム400のハード
ウェアを交換または変更することなく、先頭または遠隔機関車として交換可能に
使用することができる。
として交替に作動することができる本システムの実施形態を説明するブロック図
が示されている。図4に示されている実施形態によれば、システム400は、列
車編成内の各機関車402、404、406、408に取り付けられたほぼ同一
の位置決定装置を含む。好ましくは、各機関車402、404、406、408
に取り付けられた装置は、図3に示されて説明されているように、その装置を取
り付けた機関車が列車編成内の先頭機関車402としてか、または遠隔機関車4
04、406、408として使用されているかに応じて、コントローラまたは遠
隔ユニットとして作動する。このように、機関車は、本システム400のハード
ウェアを交換または変更することなく、先頭または遠隔機関車として交換可能に
使用することができる。
【0017】 各機関車402、404、406、408は好ましくは、RF送受信機414
などの通信装置に作動結合されているプロセッサ412に作動結合された全地球
測位システム(GPS)受信機410を含む。GPS受信機410は、全地球測
位システムから基準信号を受け取る。プロセッサ412はこの信号を使用して、
それを取り付けた機関車の地球基準化座標位置を定期的に決定する。プロセッサ
412は、送受信機412に機関車の地球基準化位置情報をコントローラ(たと
えば列車編成内の先頭機関車402に取り付けられた装置)へ送信させ、その情
報はコントローラ内の第2送受信機414で受信される。好ましくは、この時に
先頭機関車402のプロセッサ412が列車編成内の各機関車402、404、
406、408の位置をその機関車の地球基準化座標位置に基づいて決定する。
この情報を使用して、列車編成内の各機関車402、404、406、408の
構成の追跡および確認を行うことができる。この処理を定期的に繰り返すことに
よって、各遠隔機関車の位置を監視し、車両および機関車が列車に追加されるか
、それから取り外された時、列車編成の構成の追跡および確認を行うことができ
る。
などの通信装置に作動結合されているプロセッサ412に作動結合された全地球
測位システム(GPS)受信機410を含む。GPS受信機410は、全地球測
位システムから基準信号を受け取る。プロセッサ412はこの信号を使用して、
それを取り付けた機関車の地球基準化座標位置を定期的に決定する。プロセッサ
412は、送受信機412に機関車の地球基準化位置情報をコントローラ(たと
えば列車編成内の先頭機関車402に取り付けられた装置)へ送信させ、その情
報はコントローラ内の第2送受信機414で受信される。好ましくは、この時に
先頭機関車402のプロセッサ412が列車編成内の各機関車402、404、
406、408の位置をその機関車の地球基準化座標位置に基づいて決定する。
この情報を使用して、列車編成内の各機関車402、404、406、408の
構成の追跡および確認を行うことができる。この処理を定期的に繰り返すことに
よって、各遠隔機関車の位置を監視し、車両および機関車が列車に追加されるか
、それから取り外された時、列車編成の構成の追跡および確認を行うことができ
る。
【0018】 データベース416は、各機関車402、404、406、408のプロセッ
サ412に作動結合することができる。各データベース416は、列車が走行中
の軌道の経路を定める地球基準化座標などの軌道地形情報を含む基準情報を含む
ことができる。先頭機関車402のプロセッサ412は、先頭および遠隔機関車
の決定位置を先頭機関車のデータベース416に記憶されている座標と相関させ
て、たとえば列車が軌道の直線または曲線部分に沿って走行中であるか、あるい
は列車が2線以上の平行軌道を有する領域に入っているかを決定することができ
る。このようにして、システム400は、列車編成内の機関車の相対位置を決定
する領域を単線軌道または直線軌道の領域に制限することができる。あるいは、
プロセッサ412は、列車が走行中の軌道の曲率に対応した調整係数を列車編成
内の各機関車の相対位置の決定に適用することもできる。この調整係数はデータ
ベース416に記憶することができる。
サ412に作動結合することができる。各データベース416は、列車が走行中
の軌道の経路を定める地球基準化座標などの軌道地形情報を含む基準情報を含む
ことができる。先頭機関車402のプロセッサ412は、先頭および遠隔機関車
の決定位置を先頭機関車のデータベース416に記憶されている座標と相関させ
て、たとえば列車が軌道の直線または曲線部分に沿って走行中であるか、あるい
は列車が2線以上の平行軌道を有する領域に入っているかを決定することができ
る。このようにして、システム400は、列車編成内の機関車の相対位置を決定
する領域を単線軌道または直線軌道の領域に制限することができる。あるいは、
プロセッサ412は、列車が走行中の軌道の曲率に対応した調整係数を列車編成
内の各機関車の相対位置の決定に適用することもできる。この調整係数はデータ
ベース416に記憶することができる。
【0019】 各機関車402、404、406、408は、液晶ディスプレイ(LCD)、
ブラウン管(CRT)ディスプレイなどのディスプレイ418を備えることがで
きる。先頭機関車に取り付けられたディスプレイ418は、列車編成内の機関車
の相対位置を先頭機関車の乗務員に表示する手段となる。システム400は、た
とえば列車編成内に存在すると決定された機関車と先に入力されている編成表と
の比較を表示して、編成表が間違っていることを乗務員に知らせることができる
。情報はさらに、周辺軌道の地図の上に列車を示すことによってグラフ表示する
こともできる。遠隔機関車404、406、408に取り付けられたディスプレ
イ418も同様にこの情報をそれらの機関車に乗車している乗務員に表示するこ
とができる。
ブラウン管(CRT)ディスプレイなどのディスプレイ418を備えることがで
きる。先頭機関車に取り付けられたディスプレイ418は、列車編成内の機関車
の相対位置を先頭機関車の乗務員に表示する手段となる。システム400は、た
とえば列車編成内に存在すると決定された機関車と先に入力されている編成表と
の比較を表示して、編成表が間違っていることを乗務員に知らせることができる
。情報はさらに、周辺軌道の地図の上に列車を示すことによってグラフ表示する
こともできる。遠隔機関車404、406、408に取り付けられたディスプレ
イ418も同様にこの情報をそれらの機関車に乗車している乗務員に表示するこ
とができる。
【0020】 本発明の列車編成内の機関車の相対位置を決定する方法および装置とそれに付
随した利点の多くは、以上の説明によって理解されると考えられ、また、本発明
の範囲および精神から逸脱することなく、あるいはそれの物質利益(material ad
vantages)のすべてを犠牲にすることなく、構成部材の形式、構造および配置に 様々な変更を加えることができることは明らかである。以上に記載した形式は説
明的な実施形態にすぎず、そのような変更は請求の範囲に含まれるものとする。
随した利点の多くは、以上の説明によって理解されると考えられ、また、本発明
の範囲および精神から逸脱することなく、あるいはそれの物質利益(material ad
vantages)のすべてを犠牲にすることなく、構成部材の形式、構造および配置に 様々な変更を加えることができることは明らかである。以上に記載した形式は説
明的な実施形態にすぎず、そのような変更は請求の範囲に含まれるものとする。
【図1】 図1は、全地球測位システムを使用して列車編成内の1つまたは
複数の機関車の位置を決定する装置を有する列車を示す。
複数の機関車の位置を決定する装置を有する列車を示す。
【図2A】 図2Aは、単一の列車編成からなる列車を示す概略図である。
【図2B】 図2Bは、2つの列車編成を含む列車を示す概略図である。
【図2C】 図2Cは、多数の列車編成を含む列車を示す概略図である。
【図3】 図3は、図1の装置をさらに説明するブロック図である。
【図4】 図4は、本システムを装備した機関車が先頭または遠隔機関車の
いずれかとして機能することができる本発明の実施形態を説明するブロック図で
ある。
いずれかとして機能することができる本発明の実施形態を説明するブロック図で
ある。
Claims (17)
- 【請求項1】 機関車に取り付けられて、前記機関車の位置を決定すること
ができる信号を受信する受信機と、 この受信機に作動結合されて、列車編成内の機関車の相対位置を機関車の決定
位置に基づいて決定するプロセッサと を備えた、列車編成内の機関車の相対位置を決定するシステム。 - 【請求項2】 機関車の位置を決定することができる信号は、全地球測位シ
ステムによって与えられる請求項1記載のシステム。 - 【請求項3】 受信機に結合されて、受信機をプロセッサに作動結合する第
1通信装置を備えた請求項1記載のシステム。 - 【請求項4】 第1通信装置は、無線周波数送受信機を含む請求項3記載の
システム。 - 【請求項5】 第1通信装置は、無線周波数送信機を含む請求項3記載のシ
ステム。 - 【請求項6】 受信機をプロセッサに作動結合する第2通信装置を備えた請
求項3記載のシステム。 - 【請求項7】 第2通信装置は、無線周波数送受信機を含む請求項6記載の
システム。 - 【請求項8】 第2通信装置は、無線周波数受信機を含む請求項6記載のシ
ステム。 - 【請求項9】 プロセッサは、第2機関車に取り付けられている請求項1記
載のシステム。 - 【請求項10】 プロセッサに作動結合されて、機関車の位置を比較する基
準情報を記憶するデータベースを備えた請求項1記載のシステム。 - 【請求項11】 プロセッサは、分散動力システムのプロセッサを含む請求
項1記載のシステム。 - 【請求項12】 プロセッサは、分散ブレーキシステムのプロセッサを含む
請求項1記載のシステム。 - 【請求項13】 全地球測位システムから受け取った基準信号を使用して列
車編成内の1つまたは複数の機関車の各々の位置を決定する手段と、 前記列車編成内の前記1つまたは複数の機関車の各々の相対位置を前記機関車
の位置に基づいて計算する手段と を備えた列車編成内の機関車の位置を決定するシステム。 - 【請求項14】 機関車の位置を計算手段に連絡する手段を備えた請求項1
3記載のシステム。 - 【請求項15】 機関車の位置を比較する基準情報を記憶する手段を備えた
請求項13記載のシステム。 - 【請求項16】 全地球測位システムから受け取った基準信号を使用して列
車編成内の機関車の位置を決定するステップと、 この決定位置をプロセッサに連絡するステップと、 列車編成内の機関車の相対位置を決定位置に基づいて計算するステップと を含む列車編成内の機関車の相対位置を決定する方法。 - 【請求項17】 機関車の位置をデータベース内に記憶されている基準情報
と比較するステップを含む請求項14記載の方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/028,595 US5969643A (en) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | Method and apparatus for determining relative locomotive position in a train consist |
US09/028,595 | 1998-02-23 | ||
PCT/US1999/003779 WO1999042972A1 (en) | 1998-02-23 | 1999-02-23 | Method and apparatus for determining relative locomotive position in a train consist |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002504451A true JP2002504451A (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=21844324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000532829A Pending JP2002504451A (ja) | 1998-02-23 | 1999-02-23 | 列車編成内の機関車の相対位置を決定するシステムおよびその方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5969643A (ja) |
EP (1) | EP1057158A4 (ja) |
JP (1) | JP2002504451A (ja) |
AU (1) | AU3305099A (ja) |
BR (1) | BR9908161A (ja) |
CA (1) | CA2309664A1 (ja) |
MX (1) | MXPA00008253A (ja) |
WO (1) | WO1999042972A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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