KR101873091B1 - 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템 - Google Patents

Abstract

수요에 기반한, 철도 네트워크 기반시설을 이동하는 수송대의 화물차의 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템으로서:
a) 웹을 통해 사용자의 운송 요구를 수집하는 모든 정보 관리 프로그램을 호스팅하는 서버로 이루어지며, 상기 철도 네트워크의 인증된 사용자와 접속하기 위해 구성되는 중앙 공급자 시스템과;
b) 상기 화물차가 주차되는 상기 철도 네트워크 기반시설의 모든 스테이션에 고정되고, 상기 수송대의 상기 화물차를 구성하기 위해 상기 중앙 공급자 시스템으로부터의 사용자의 운송 요구에 대한 정보를 수신하고 상기 스테이션에서 상기 화물차의 이동을 조작하도록 상기 화물차와 정보를 교환하기 위해 구성되는 제1 주변 시스템과;
c) 상기 수송대의 기관차에 위치되고, 상기 중앙 공급자 시스템과 상호작용하고 상기 수송대의 구성 및 경로를 따라 상기 화물차의 연결/해제를 정의하도록 상기 제1 주변 시스템과 상호작용하기 위해 구성되는 이동식 제3 주변 시스템과;
d) 자동 전원 공급 장치, 자동식 및 센서형 제어 시스템에 의해 화물차들 사이를 연결/해제하기 위한 연결/해제 장치, 및 다른 화물차 및 상기 수송대의 기관차와 연결/해제하는 자동 시스템을 구비하는 이동을 위한 전기 엔진이 제공되는 화물차와;
e) 각각의 화물차 내에 위치하며, 상기 중앙 공급자 시스템으로부터의 지시를 따르고, 상기 스테이션에 주차된 상기 화물차의 센서형 제어 시스템으로부터의 정보를 고려하며, 이동식 제3 주변 시스템의 지시에 근거하여 상기 이동을 실행시키고, 운송 및 로딩/언로딩 수요에 대해 상기 제1 주변 시스템에 그 상태를 통신하도록 구성되는 이동식 제2 주변 시스템을 포함한다.
상기 철도 운송 시스템은, 상기 화물차의 연결/해제가 상기 중앙 공급자 시스템을 통해 사용자들의 요구에 대해 결정되고 상기 제1 주변 시스템에 의해 또는 상기 제3 주변 시스템에 의해 제어되어, 상기 수송대 내에 구성되는 상기 화물차의 순서가 모든 수송대의 이동 동안 자동으로 유지되는 방식으로 상기 철도 운송 시스템이 상기 철도 네트워크 기반시설에 일체화된다.

Description

수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템 {RAIL TRANSPORT SYSTEM WITH CONVOYS AUTOMATICS COMPOSITION}

본 발명은 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템에 관한 것이다.

널리 공지된 바와 같이, 주로 화물의 운송에 있어서 화물차(wagon)의 이동의 관리는 유효한 현재 요청을 고려하지 않고, 사건들에서의 역사적인 데이터 및 발생가능한 트렌드에 기초한 테이블에서 고려된, 현재 운송의 제안을 기획하는 것에 기초하여 관리된다. 사실상, 철도 화물차(goods wagon)의 운송을 위한 열차의 유용성은 임의의 특정 스테이션으로부터 열차에 의해 커버되는 경로를 따라 화물을 수집하게 되는데, 가격이 비싸고 상당히 느리다.
실제로, 운송에 대한 어떤 또는 발생가능한 요청의 부재 시에 비용이 드는 실행 계획 구조물을 만드는 것이 회피되므로, 운송에 대한 필요 사이에 중앙 조정이 없고 동일한 운송의 제안이 종종 크기가 작다. 이에 따라, 대부분의 경우에, 열차는 출발의 스테이션에서 형성되고 도착의 스테이션에서 형성되지 않은 채 도착하며, 여기서 단지 잠시 후에 열차는 선로를 바꿀 것이다. 그럼에도 불구하고, 이러한 작동은 단일 화물차의 경로의 최적화를 고려하지 않아서, 출발의 스테이션에서 운송에 대한 요구가 부족하다면 분명히 비경제적이다. 더욱이, 이동의 스테이션은 유입 및 출발 이동을 관리하는 (공간, 장비, 사람, 정보의 이동의 상대적인 구성을 갖는) 특정 오피스의 존재를 필요하게 만든다. 특히, 행정 직원 이외에, 화물차를 연결/해제하는 것에 배정된 기술자가 있어야 한다. 또한, 선로를 변경하는 기관차(그렇지 않으면 열차의 기관차를 사용하는 것이 필요) 및 상대적인 열차-운전자가 요구되어야 한다. 이러한 고비용의 구성이 수 해 전에 존재했지만, 먼저 보다 작은 스테이션에서 화물 베이(bay)의 존재를 억제함으로써, 이 후 심지어 주 스테이션의 일부에서 오피스를 폐쇄함으로써, 현재 부족한 개수까지 억제되었었다. 수요의 부족은 화물 야드를 폐쇄시키고, 화물 야드가 없어지면 철도에 의한 화물 운송에 대한 임의의 수요의 발생을 억제시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 공지된 해결 방안이 제안되어 왔다.
일례로서, 도넬리 프랭크 웨그너(DONNELLY FRANK WEGNER)의 이름으로 출원된 국제특허출원 WO2010043967A1에는 재료를 이동하기 위한 철도 기반 시스템, 특히 광산의 작업장으로부터의 광물 또는 항구로부터의 화물과 같은 운송물과 별개로 작동하는 자동식 자가동력 철도 차량의 시스템이 개시되어 있다. 특정 실시예에서, 철도 운송 시스템에서 중앙 제어 유닛에 의해 제어되는 철도 네트워크는 중앙 시스템으로부터 그리고 최소한 제어가능한 레일 트랙으로의 하나의 요소로부터 도착하는 지침을 따르는 캐리지의 이동을 조종하는 자동 컴퓨터식 제어 유닛이 설비된 지능적인 캐리지의 사용을 예측한다. 이 시스템은 다음의 방식으로 작동한다: 중앙 유닛은 모든 캐리지로부터 위치 신호를 수신하기 때문에 철도 캐리지 각각의 지리적(공간적) 위치를 인지한다. 모든 캐리지는 단일 식별 코드를 가지며 중앙 유닛에 감지되고 수집된 정보를 주기적으로 전송한다. 제어 인터페이스는 이동 방향으로 레일의 연속적인 섹션에 대해 각각의 신호 방출기로부터 정보를 수신한다. 철도 캐리지가 레일의 요소에 보다 근접하게 되면, 캐리지의 물리적 및 공간적 위치는 중앙 유닛에 의해 결정되며 적절한 커맨드가 레일의 섹션으로 보내어진다. 예컨대, 레일의 제2 또는 제3 섹션으로 캐리지를 인도하도록 스위치의 공식이 변경된다. 기상 또는 교통 상황와 같은 다양한 자극에 반응하여, 중앙 유닛은 캐리지까지 통과하도록 신호 방출기로 여러 그룹의 신호 또는 지시들을 보낼 수 있다. 주요 기능은 그것의 운반이다. 화물차는 작은 기관차에 비교될 수 있으며 원격으로 제어될 수 있다. 축 상에 장착된 엔진의 전체 수를 갖는 단일 화물차는 철도 교통의 전통적인 개념의 이동과 관리 내에서 유지되는 열차를 이동시키도록 최대 자동 또는 지지 원동력을 결정한다.
그래서, 본 특허출원은 화물차가 그 자체로 모든 현존 화물차에 연결될 수 있으므로 자연스러운 방식으로 통합하는 종래의 열차의 상황에서 화물차의 자동 이동의 가능성을 예측함을 입증한다.
이러한 해결 방안의 문제는 현존 철도 라인 안으로의 이들의 구성 및 단일 레일 트랙 요소의 제어가 현존 철도 네트워크 기반시설의 필수적인 변경이 이루어진다는 것이다. 더욱이, 연결되지 않은 화물차의 작동은 연결 및 연결해제의 작동에 대해 특정 인력을 필요로 하게 하는 전통 기술에 의해 실시될 것으로 예측된다. 또한, 캐리지 제어와 네트워크 소유자와의 인터페이스, 이에 따른 변환 관리 시스템과의 인터페이스의 시스템이 기관차에 전혀 탑재되지 않는다. 이러한 이유에 대해, 이 해결 방안은 다양한 국제 철도 네크워크가 이들 사이에 연결되는 국제 철도 네트워크로 도입되는 것이 어렵다. 사실상, 모든 국가 철도 네트워크는 자신의 제어 시스템을 갖고 있으며, 중앙 시스템에 의해 제어되는 섹션의 도입은 레일의 섹션의 단일 시스템의 제어를 이용하는 것에 대한 어려움에 직면한다.
제2 해결 방안은 해리스 코아퍼레이션(HARRIS CORP.)에 허여된 1998년 10월 27일에 등록된 미국특허 제5,828,979호에 개시된다. 이 방법은 향상된 효율과 안전성을 갖는 복수 경로 철도 시스템을 통해 복수의 화물 열차의 이동을 제어하는 시스템 및 방법으로 이루어진다. 화물 열차 이동은 인도 요구의 평가, 모든 열차 사이의 조정, 속도 제한 및 트랙 지형과 제동 및 동력을 적용하는데 반응하는 열차로 구성되는 열차의 효과를 통해 결정되는 동적 스케쥴에 따라 정밀하게 모니터링되고 조정된다.
다수의 측면에서 유리할지라도, 이 시스템은 단지 프로그램의 실행을 허용하고 열차의 효과적인 구성에 개입하지 않는다. 이미 형성되거나 형성되게 되는 열차를 관리하는 것에 제한되지만, 화물에 대한 철도 운송의 비용이 변화하지 않으면서, 열차의 형성이 종래대로 유지되고 수동 전철기(manual shunter)의 참여가 예상된다. 또한, 이것은 화물의 운송에만 적용가능하다.

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본 발명의 목적은 임의의 구조적인 작업을 수행하지 않으며 따라서 현존 철도 교통을 방해하지 않는 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템은 청구범위 청구항 1에 정의된 바와 같이 실현된다.

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아래의 현재의 바람직한 실시예의 상세한 설명 및 최상의 모드, 첨부된 청구범위 및 도면을 참조하면 본 발명의 이들 및 다른 양상, 특징 및 장점들이 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템의 개략도를 도시한다.

도면 특히 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템이 도시된다. 상세하게, 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템은 특정 포털로부터 웹에 의해 접속된 여러 작업자에 의해 실행되는 수요에 의해 그리고 화물차 그 자체의 물리적 유용성에 의해 결정하는 화물차의 출발을 결정하는 구성요소를 포함한다.
출발에 관여하는 화물차들은 터미널 스테이션을 연결시키는 새로운 열차에 형성되며, 출발 그 자체는 2가지 상이한 방법으로 결정될 것이다:
- 고정된 시간에 그리고 고정된 날에 출발이 프로그래밍됨
- 새로운 열차의 형성을 필요로 하는 것과 같이, 대기 중의 다수의 화물차의 (출발 및 환승의) 스테이션 내의 존재로부터 도출되는 출발
결정된 섹션 내의 라인의 점유 및 열차의 출발에 대한 인가는 최대 탄력으로 관리될 수 있다. 따라서, 열차에 대한 최대 가능한 속도를 기회식으로 생성하면서, 또한 섹션의 사용을 최적화하면서, 출발의 섹션(및 도착의 섹션까지 연속적인 섹션의 모두에 대한 것들)으로부터 범위에 해당되는 거리에 종속하는 존중할 시간표 제한이 없고, 이것은 이들이 보다 적은 비용으로 다른 열차에 의해 점유되지 않는 경우에만 점유할 것이다.
필요한 정지(stop)를 갖는 열차의 전진은 전체적으로 자동으로 이루어질 것이다. 이것은 네트워크의 유용성과 수요에 근거하여 섹션으로부터 섹션으로 진행하면서 "철도 네트워크의 소유자"로부터의 지시 및 인가를 접수할 것이다.
열차의 화물차의 연결/해제 작동에 관심이 있는 단일 중간 스테이션에서 정지하고자 하는 수요를 "철도 네트워크의 소유자" 전달할 것이다.
열차에는 종래 방식으로 열차를 관리하고 고장 또는 최종의 예측되지 않은 사건의 관리와 안전에 대한 제어의 기능을 갖는 열차 운전자만이 승선하게 될 것이다.
전체 시스템의 통합 하드웨어 구조는 다음의 구성요소로 이루어진다. 이 통합 하드웨어 구조는 중앙 시스템 및 3개의 주변 시스템으로 구성된다:
- 중앙 시스템은 모든 정보 관리 프로그램를 관리하는 "서버(server)"로 이루어진다. 그 기능은 운송에 대한 사용자의 수요를 수집하고; 모든 운송 수요 및 열차의 관리를 계획 및 조정하며; 제어 및 관리에 인가된 사용자, 그리고 주변 시스템 모두와 상호작용한다.
- 제1 주변 시스템은 단일 화물차가 주차될 수 있는 모든 스테이션에 고정될 것이다. 그 기능은 철도 네트워크의 소유자와 상호 작용하면서 그 상태를 전달하고 스테이션 내의 이동을 조정하도록 스테이션 내에 존재하는 화물차와 정보를 교환하는 것이며; 스테이션 내에 존재하는 운송 수요(발송/저장)에 대한 정보를 제공하도록 중앙 시스템과 상호작용한다.
- 제2 주변 시스템은 각각의 단일 화물차 상에 위치하며 이동가능할 것이다. 그 기능은 스테이션 시스템으로부터 오는 지시를 따르며 탑재된 센서로부터의 신호를 고려하면서 화물차의 이동을 조정하는 것이며, 또한 운송 및 로딩/언로딩 수요에 대해 그 상태를 통신한다.
- 제3 주변 시스템은 열차의 기관차 상에 위치되며 이동가능할 것이다. 그 기능은 여정 수요(열차 구성, 경로를 따라 스테이션에서 연결/해제 화물차)를 정의하도록 그리고 스테이션의 고정된 시스템과 상호작용하도록 중앙 시스템과 상호작용하는 것이다.
정보의 관리에 대한 다양한 구성(예컨대 스테이션 시스템의 기능을 병합한 집중화 관리)이 본 발명에 대한 혁신을 구성하지 않으면서 실행될 수 있다.
정보 플랫폼에서 전송되는 주문을 실행하면서, 화물차로의 연결과 동작의 상태에서 자동으로 이루어지도록 종래의 화물차(컨테이너와 승객 캐리지를 포함한 모든 다른 종류의 운송에 적합한 무개화물차(flatcar) 타입 모두)를 변경하여 "스마트" 화물차가 실현된다. 종래 화물차의 기본 구조에서 시작하여, 자동 동력 공급 장치(배터리 또는 다른 에너지 저장 장치)와 함께 이동하기 위한 전기 엔진, 자동 및 센서형 제어 시스템을 구비한 화물차들 사이의 연결/해제를 위한 연결/해제 장치, (또한 자동으로 기능히야 하는) 제동 요소 및 전기 부재 모두에 대한 화물차들 사이의 연결을 위한 자동 시스템, 자동 이동의 안전 및 라인 상의 위치설정을 위한 외부 제어 시스템이 제공되는 스마트 화물차가 구성될 것이다.
이 화물차는 화물차의 "두뇌"가 될 마이크로프로세서가 장착된 하드웨어 플랫폼이 탑재될 것이며, 상기 마이크로프로세서는 아래에 설명하는 전체 화자 및 모든 시스템을 관리할 것이다. 화물차의 안전 시스템(근접 센서, 레이더, 열센서, 제동시스템)에는 중앙 프로세서로부터의 응답 부족과 위험을 감지하는 경우에만 기능을 시작하는 제2 마이크로프로세서가 제공될 수 있어서, 추가의 안전 시스템이 보장될 것이다.
바퀴에 직접 작용하는, 화물차 상에 존재하는 엔진은 열차의 출발 가속을 위해서 외에도 사용될 수 있지만, 구배를 갖는 섹션에 걸쳐 이동하는 경우와 같이, 열차의 속도가 필요한 다른 상황에서, 엔진에 의해 가해지는 당김의 힘, 화물차 사이의 연결 조인트 상의 인장에 의해, 기관차로 표현되는 추가의 당김력을 필요하게 하거나, 보다 긴 열차의 생성을 허용한다.
화물차의 배터리에 의해 공급되는 작은 압축기는 제동 시스템 상의 작용을 허용할 것이다.
열차에 대한 연결 시스템은 오로지 추진력으로 화물차 사이의 연결을 허용하는 기계적 장치로 이루어진다. 연결 시스템은 2개의 화물차 사이에 연결 핀을 상호 삽입하게 한다. 화물차의 해제를 허용하는 동일한 연결 핀은 화물차의 "두뇌(brain)"에 의해 제어되는 전자 장치에 의해 자동으로 뽑혀질 것이다. 연결 시스템의 완전한 구조는 2개의 구조, 고정형 중앙 블록 및 압축된 공기 튜브로 이루어지며, 이 고정형 중앙 블록 안으로 화물차 사이의 기계적 차단과 연결 시스템이 삽입될 것이다. 이 블록에서, (이들의 공급에 필요한) 화물차 사이의 전기 접속이 포함될 것이다. 이들 "고정 조인트"는 이동식 조인트에 의해 화물차에 연결될 것이며, 화물차로 이동의 필요한 탄력성을 보증하며, 이는 수평으로(곡선으로의 화물차) 및 수직으로(현수의 이동) 모두 자유로이 이동될 것이다. 상이한 또는 다른 대안의 연결/해제의 자동 메카니즘이 동일한 개념의 관리 메카니즘을 가질 것이다. (각각의 화물차에 의해 자동으로 제어되는) 2개의 연결 핀의 동시적인 존재는 원치않는 해제를 방지하도록 안전성을 증가시킬 것이다.
열차에 대한 화물차의 연결은 화물차의 자동 이동 및 잔여 전기 및 전자 장비에 대해 엔진을 공급하는 배터리의 재충전을 허용할 것이다. 이러한 배터리의 재충전은 여정하는 동안 탑재 에너지 회복 장치의 존재에 의해 보장되며, 여정을 위해 대기하면서 주차할 때 예컨대 서비스 트랙의 터미널 버퍼 상에서 단일 스테이션 내에 존재하는 재충전 포인트로부터 제동 동안 에너지를 회복한다.
열차로 일단 연결되면, 기관차는 단일 스마트 화물차에 대한 절대적인 우선 제어를 가지게 되며, 이들은 기관차 상에 탑재되는 시스템에 의해 제어될 것이며, "특수한" 경우를 제외하고 이 시스템에 의해 부여되지 않는다면 자동 작동을 실행할 수 없다. 즉, 열차가 스테이션에 정지하거나 탁송물의 작동을 위해 스테이션에 근접하여 정지하는 경우 화물차의 자동 이동을 가능하게 하기 위해, 차단해제를 허용하면서, 열차가 이동하기 전에 연결의 입증의 일반화된 제어가 열차 상에 존재하게 될 것이다. 화물차가 정상 이동 동안 열차에 연결되어 이동하는 경우 자동 차단은 항상 자동으로 가동될 것이다.
스마트 화물차가 존재하고 자신의 "두뇌"가 제공된다면, 예외적인 상황(예컨대 철도 사고)에서의 저지 및 탈출의 자동 관리가 가능할 것이다. 화물차가 자동으로 작동하도록 결정할 수 있는, 또는 부분적인 열차(다수의 통합된 화물차)로서 다른 가능한 상황은 다른 화물차의 돌발적인 연결해제, 다른 화물차로부터의 비상 통신, 또는 화물차 및 변수들(예컨대, 운송되는 짐의 타입에 따라 - 일반 화물 또는 위험 화물)의 프로그래밍에 의해 미리정해진 다른 위험한 사건의 상황일 수 있으며, 스마트 화물차는 이러한 상황에서 자동으로 비상 연결해제 및 제동을 실행할 수 있다. 또한, 위험 화물(화학물, 가스 등)의 존재의 경우, 이들 위험 화물은 자동으로 그들 스스로 사고 지역에서 멀리 이동하여, 예컨대 화재로 인해 야기되는 위험한 상태의 보다 악화가 방지되고, 신속하게 보다 안전한 장소로 화물차를 이동시킨다.
화물차를 연결해제하기 전에, 제동 시스템 및 전기 시스템이 연결해제될 것이다.
화물차/스테이션/기관차 사이의 통신 시스템은 스테이션 내에 존재하는 연결부의 네트워크 상의 무선 웨이브 시스템에 의해(스테이션에서 정지되는 경우), 또는 열차에 대한 "직접" 연결에 의해(다른 화물차에 연결되는 경우) 생성할 것이다. 전송의 방법은 트랜스미터-리시버의 시스템에 단순히 맡겨지지 않을 것이며, 그러나 자신의 정보를 수신 및 전송하는 것 외에 풍족하고 신뢰성 있는 연결을 보장하기 위해 모든 무선 구조(화물차-스테이션-기관차)는 네트워크 리피터(repeater)의 역할을 또한 가질 것이다.
"네트워크 소유주"에도 불구하고 고려된 시스템을 관리하기 위해, 인터페이스는 2개의 시스템의 소프트웨어 성분 사이의 표준 제어 및 통신의 정의를 통해 관리될 것이다. 따라서, 이들은 항상 명확하고 자동으로 유지될 것이다. 교통 관리의 기능설정의 현재 모델에 대해 변경할 필요없이, 현재 시스템에 통합하기 위해 단지 통신의 표준 시스템이 필요할 것이다. 스테이션 시스템 내에 존재하는 요소들은 (컴퓨터 장치의 운전자와 같은) 특정 모듈을 통한 여러 "네트워크 소유자"와 접속할 것이며, 한편 이들은 화물차/열차가 있는 곳 마다 생성된 새로운 시스템에 관심이 많은 만큼 동일한 관리를 가질 것이다.
화물차는 장애물을 감지하는 것 뿐만 아니라 위치와 이동 모두에 대해 텔레마틱 플랫폼과 접속하고 제어 장치로부터 신호를 수신하면서 화물차의 이동을 조정할 "두뇌"를 구비할 것이다.
안전한 이동을 위해, 화물차에는 장애물을 감지하기 위한 외부의 감지 제어용 텔레비젼 카메라가 장착된다. 이러한 목적을 위해 장단 범위 레이더가 또한 기능할 것이다. 주변 열센서가 이동에 위험한 상황에서 사람의 부근 존재를 감지할 것이다.
화물차는 또한 컨테이너의 자동 로딩 및 언로딩을 위해 사전배치된 센서들을 구비할 것이다.
화물차에는 속도 및 연결/해제의 제어의 수동 외부 패널이 제공될 것이며, 이 외부 패널은 트랙의 네트워크의 제어가 자동 이동을 허용하지 않는 전달의 특정 포인트로의 목적지에 대해 그리고 주차 트랙 상으로 운송에 대해 그리고 스테이션 내의 조작 모두에 대해, 화물차의 자동 제어의 시스템의 고장의 상황에만 자동 제어를 우회할 것이며 채택될 수 있다.
본 발명은 또한 열차의 구성과 이동의 방법에 관한 것이다. 출발의 스테이션에서 시작하여, 열차는 출발에 관여된 모든 화물차들이 배치되고 정보 플랫폼에 의해 그 내에 조정되는 특정 트랙 상에 형성될 것이다. 여정의 최적 관리를 위해, 화물차가 열차에 부착되는 순서가 중요하게 된다. 보다 큰 효율을 얻기 위해, 열차 내의 화물차의 순서가 정렬되는 화물차의 목적지를 계속 현재로 유지되어야 한다. 열차의 선두에 있는 화물차들은 목적지의 스테이션에 대해서는 마지막이다.
이러한 순서는 열차의 여정 동안 발생되는 화물차의 연결/해제의 모든 작동 동안에도 자동으로 유지될 것이다.
환승의 스테이션에서, 대기 중인 화물차들은 주차되는 이들의 초기 모멘트로부터 시작하는 순서로 유지될 것이다. 스테이션에서 연결되어야 할 화물차가 이미 있다면, 새로운 화물차는 목적지의 스테이션이 이미 대기 중인 화물차의 이전 또는 이후인지에 따라 이동 방향에 대해 선두 혹은 말미에 위치될 것이다. 여러 목적지에서 추가의 화물차들이 존재하는 경우에, 정확한 위치에 화물차를 배치하도록 필요한 조작을 수행하기 위해 스테이션의 시스템과 접속하는 것이 필요할 것이다.
열차를 구성하는 이러한 방법은 제한적이지 않으며, 예컨대 화물차가 여러 연속으로 스테이션으로부터 통과하는 여러 열차에 화물차들이 연결되어야 하는 경우 다양한 구성을 필요로하는 상황으로 여러 평가들이 이루어질 수 있다. 이것은 열차들이 여러 라인에 걸쳐 계속되어야 하는 경우 다수의 라인들이 교차하는 스테이션에서 종국적으로 분명히 발생한다.
(출발/도착)의 터미널 스테이션에서, 돌발적인 이유(열차 출발 이후지만 잠시 승객을 요청하는 환승의 스테이션 이전에 시스템에 오는 여정에 대한 요청)에 일치하도록 유지되는 수만큼 증가되는, 여정에 대한 수요인 화물차의 대체로, 열차 출발에 대한 가변 수로 연결될 빈 화물차의 적재물이 있을 것이다.
중간 스테이션에서, 항상 중앙 시스템에 의해 조정되는 적절한 조작에 의해, 이송을 대기 중인 화물차가 연결될 것이며, 목적 지점으로서 스테이션을 갖는 화물차가 해제된다. 이들은 사용자에 의해 요청되는 탁송된 빈 화물차가 되도록 컨테이너를 운송하며 새로운 열차를 보내기 위해 준비되어 나중에 짐이 적재되는 화물차 뿐만 아니라 다른 유형의 화물차 및 캐리지, 승객용 객차 모든 화물차가 될 수 있다.
주차되어 남겨진(서비스 중인) 화물차의 관리는 통계적인 계획이 아닌 시장의 수요에 기인한 즉석의 요청에도 또한 따를 것이다. 시스템의 특성은 "이동 중" 화물차의 선로 변경과 같은 비통상적인 조작을 수행하는 것을 허용한다.
열차가 이동하는 동안, 화물차의 목적지의 스테이션 부근(그러나 주어진 순서로 인해 정밀하게 열차의 말미에서 필수적이게 되는 다른 인접한 화물차에 대해 조작이 동일함)에서 열차의 중지 없이 화물차에서 잘려져 나간다.
동일 스테이션에서 이동 대기 중인 화물차를 연결할 필요가 없다면, 열차는 정지하지 않고 주 라인을 거쳐 여정을 진행할 수 있게 된다.
해제된 화물차가 (모든 스테이션에 항상 존재하는) 서비스 트랙의 전환점에 도달하기 전에, 이것은 이 트랙에 화물차의 "주차"를 허용하도록 가동된 후, 이 트랙의 최종 베이(bay) 중 하나일 수 있는 교통의 정상 주행에 임의의 장애물을 생성하지 않는 특정 영역에 이를 연속적으로 위치하게 한다.
환승 중의 열차에 화물차를 연결하는 것이 필요하다면, 이들은 열차에 대해 예측된 동일한 순서에서 서비스 트랙 상에 이미 존재할 수 있다. 스테이션을 통해 통과하는 동안, 대기 중인 화물차가 삽입되어야 하는 지점에서 열차가 분리될 것이고, 열차의 선두는 연결될 화물차가 주차되는 전환점의 지점을 통과하면서 느리게 앞으로 전진할 것이고, 이 지점에서 이동 트랙 상에 진입을 허용하고 열차의 선두에 그 자체로 연결되도록 진행되는 전환의 작동과 동일한 시간에 이동하기 시작한다.
이 지점에서 전환은 열차의 말미부의 통과를 허용하도록 자체로 재위치설정할 것이며, 또한 자체로 연결하여 전체로서 전체 열차를 재구성할 것이고, 임의의 정지에 영향을 받지 않고 여정을 계속할 수 있다.
스테이션에서 열차를 분리시키는 이러한 작동은 여러 근접하지 않은 목적지에 주차된 n개-화물차의 존재에 따라 열차의 다양한 연속된 지점에서 실행될 수 있고, 열차의 선두에 대해 대기 중의 화물차의 연결과 주 트랙 상의 전환점에서의 작동이 자동으로 n 회 반복될 것이다.
화물차의 분리를 실행하기 위한 철도 라인의 최적 지점, 열차가 스테이션에서 이동해야 하는 속도, 연결을 위해 대기 중인 화물차가 진행되는 속도, 열차의 중앙부 안으로 삽입하는 경우, 앞서 그 자체로 분리된 열차의 말미의 안으로 또한 삽입하는 경우, 그리고 이동의 관리의 다른 요소 모두는 다수의 인자에 좌우되는데, 이들 인자들은 전환점의 특성(보다 큰 또는 보다 작은 전환 속도), 네트워크 소유자와 접속하는 속도, 화물차의 속도 등의 특성이다.
화물차의 고유한 특성에 의해 제공되는 다른 가능성은, 짧은 이동을 위해 사용될 수 있고 회수와 인도의 관리를 최적화할 수 있는 국부의 승객 열차와 같은 환승 중인 임의의 열차로부터 "리프트(lift)"가 요구되는 기회 가능성이며, 회수 및 전달의 관리는 예컨대 집합 열차의 기능 및 특정 스테이션 상으로의 집중과 이들 스테이션을 떠나는 전달을 갖는다.
화물차의 특성들은 임의의 유형의 수하 화물차에만 적용되지 않고 지역 운송의 필요가 있는 것과 같이 캐리지의 동적 구성이 필요한 경우 특히 효과적인 승객 캐리지에 적용될 수 있고, 여기서 단일 캐리지는 열차의 수용량에 대한 필요에 따라 중간 스테이션에서 추가/제거될 수 있다. 특정한 추가의 연구의 주제는 다음과 같다:
- 중간 스테이션의 화물차를 연결/해제하기 위한 고정 시간을 최소로 단축하기 위하여 열차의 구성의 최적화
- 단지 회수/전달의 필요성이 아니라 라인의 작동 조건을 또한 따라서 철도 네트워크의 소유자와 접속하여 열차의 경로의 최적화
- 구조물(장비 및 라인)의 유용성과 사용자로부터의 수요에 근거하여 새로운 열차를 형성 및 출발하도록 결정하기 위한 경제적 최적화.
컨테이너 운반 화물차를 로딩/언로딩하는 방법과 관련하여, 컨테이너의 이동 양상은 환승의 스테이션의 규모에 좌우될 것이다.
거대한 스테이션(또는 높은 볼륨의 이동을 갖는 스테이션)에 대해, 컨테이너의 로딩/언로딩은 특정 작업자 필요없이 자동 모드로 실행될 것이다.
필요한 장비는 휠 상의 (또는 포트 영역 내에서 컨테이너의 이동에 대한 포트에 사용되며 센서가 적절하게 제공되는 타입)의 이동 화물차로 이루어질 것이며, 철도 화물차에 대한 위치설정의 신호를 송신하기 위한 다른 센서와 컨테이너를 상승/하강시키기 위한 (컨테이너의 정확한 자동 그리핑을 위한 2-차원 이동 플레인 장치를 갖는) 상부 부분 상에 위치된 고정식 모터구동형 장치를 구비한다.
화물차의 (빈/가득 찬) 컨테이너의 자동 로딩/언로딩과 사전 배열된 섹션을 따라 미리 정해진 위치에의 적재가 필요할 것이다. 더미(pile)의 적재의 높이는 화물차의 높이에 따라 좌우될 것이다. 이 작동에 대해 스스로 위치설정하는 다른 타이어-끼워맞춤형 운송 수단의 로딩/언로딩을 또한 자동으로 실행할 것이다. 그리핑의 포인트의 정확한 위치설정은 장치의 이동 부재에 의해 자동으로 실행될 것이다.
보다 작은 스테이션에 대해 포크-리프트 트럭을 이용하여 실행될 수 있고, 이동을 위한 그 사용은 컨테이너의 사용자 수탁인에 또한 위임될 수 있고, 그 수탁인은 그 시설에서 유사한 작업에 할당된 인력을 이용가능할 것이다.
목적지의 위치로의 철도 지선이 존재한다면, 동일한 철도 화물차가 수동으로 또는 자동으로 전달/회수될 수 있다.
현재 관리에 대한 대안 관리는 컨테이너를 이동시키는 포트(port)에서 실행될 수 있다. 도크 상의 최종 목적지에 대해 열차로의 운송을 예상하는 목적지를 향해 환승 중의 컨테이너를 출발시키는 대신, 이들 컨테이너가 크레인 옆에 대기 중인 철도 화물차 상에 크레인에 의해 즉시 로딩될 수 있고, 이들에 대해 미리설정된 위치에 스스로 자동으로 위치설정할 것이며, 특정 센서 및 제어 시스템에 의해 안내되고, 로딩될 다음 화물차에 대한 위치를 출발하도록 로딩 작동이 종결되지 마자 스스로 이동한다. 로딩되는 화물차는 포트에 가까운 스테이션에 형성하여 열차로의 부착의 연속하는 자동 작업을 위해 즉시 이용가능하다.
따라서, 본 발명에 따른 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템은 임의의 구조적 작업을 필수적으로 수행하지 않고 이에 따라 현재의 철도 교통을 방해하지 않고 현존 철도 네트워크에서 실행될 수 있다. 이것은 단지 "스마트" 화물차와 중앙 레벨, 열차에 탑재, 화물차 상에 그리고 스테이션 내에 존재하는 다양한 제어 및 관리 시스템 사이에 통신 시스템을 갖는 플랫폼의 생성을 필요로 한다.
본 발명에 따른 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템의 다른 장점은 현장에서 사람의 개입을 필요로 하지 않는다는 것이다.
본 발명에 따른 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템의 다른 장점은, 열차를 배치하여 위치시키는 공급자가 아닌 고객의 요구에 의해 열차의 형성을 결정하는 고객에게 관련이 있으며, 고려하는 운송의 방식이 역전되고 열차의 도착 또는 출발의 스테이션에 필수적이지 않은 여러 스테이션 사이에서 유연한 방식으로 운송의 요구가 발생된다는 것이다. 철도 라인을 관리하는 방법도 역전되며, 이들의 사용은 도착 시간과 범위에 있는 거리의 고정된 출발 시간으로 오래 전에 미리 그 이동이 결정되는 열차에 근거하여 더 이상 계획되지 않으며, 그 사용은 이동 필요 및 라인의 유용성/포화성에 근거하여 실시간으로 재조절될 수 있는 이동 플랜으로 "주문식(on demand)"이 된다는 점이다.
본 발명에 따른 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템의 다른 장점은 고안되는 시스템이 또한 낮은 운용 비용과 극대의 유연성을 가지며 커다란 기반시설을 필요로 하지 않고, 네트워크의 사용 및 교통의 현재 방법에 대해 문제를 발생시키지 않고 현존 시스템에 자연스러운 방식으로 그 자체로 배치된다는 점이다.
더욱이, 본 발명에 따른 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템에 의하면, 특정 인력이 개별 스테이션에 필요하지 않으면서 높은 수준의 자동화를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템의 다른 장점은 컨테이너의 로딩/언로딩의 프로세스의 자동화를 위한 기반시설이 특정 환승 스테이션에서의 수요의 증가에 의해 경제적으로 편리하게 유지되기만 한다면 생성될 수 있다는 점이다.
마지막으로, 상세히 기술한 본 발명에 따른 수송대 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템은 첨부의 청구범위에 정의되듯이 본 발명의 보호 범위에서 벗어나지 않고 변형 및 변화될 수 있음이 명확하다.

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Claims (9)

1. 수요에 기반한, 철도 네트워크 기반시설을 이동하는 수송대의 화물차의 자동 구성을 갖는 철도 운송 시스템으로서:
   a) 웹을 통해 사용자의 운송 요구를 수집하는 모든 정보 관리 프로그램을 호스팅하는 서버로 이루어지며, 상기 철도 네트워크의 인증된 사용자와 접속하기 위해 구성되는 중앙 공급자 시스템과;
   b) 상기 화물차가 주차되는 상기 철도 네트워크 기반시설의 모든 스테이션에 고정되고, 상기 수송대의 상기 화물차를 구성하기 위해 상기 중앙 공급자 시스템으로부터의 사용자의 운송 요구에 대한 정보를 수신하고 상기 스테이션에서 상기 화물차의 이동을 조작하도록 상기 화물차와 정보를 교환하기 위해 구성되는 제1 주변 시스템과;
   c) 상기 수송대의 기관차에 위치되고, 상기 중앙 공급자 시스템과 상호작용하고 상기 수송대의 구성 및 경로를 따라 상기 화물차의 연결/해제를 정의하도록 상기 제1 주변 시스템과 상호작용하기 위해 구성되는 이동식 제3 주변 시스템과;
   d) 자동 전원 공급 장치, 자동식 및 센서형 제어 시스템에 의해 화물차들 사이를 연결/해제하기 위한 연결/해제 장치, 및 다른 화물차 및 상기 수송대의 기관차와 연결/해제하는 자동 시스템을 구비하는 이동을 위한 전기 엔진이 제공되는 화물차와;
   e) 각각의 화물차 내에 위치하며, 상기 중앙 공급자 시스템으로부터의 지시를 따르고, 상기 스테이션에 주차된 상기 화물차의 센서형 제어 시스템으로부터의 정보를 고려하며, 이동식 제3 주변 시스템의 지시에 근거하여 상기 이동을 실행시키고, 운송 및 로딩/언로딩 수요에 대해 상기 제1 주변 시스템에 그 상태를 통신하도록 구성되는 이동식 제2 주변 시스템을 포함하는 철도 운송 시스템에 있어서,
   상기 화물차의 연결/해제가 상기 중앙 공급자 시스템을 통해 사용자들의 요구에 대해 결정되고 상기 제1 주변 시스템에 의해 또는 상기 제3 주변 시스템에 의해 제어되어, 상기 수송대 내에 구성되는 상기 화물차의 순서가 모든 수송대의 이동 동안 자동으로 유지되는 방식으로 상기 철도 운송 시스템이 상기 철도 네트워크 기반시설에 일체화되고,
   상기 화물차의 순서는,
   환승의 스테이션에서, 연결될 상기 화물차는 목적지의 스테이션이 이미 대기 중인 화물차의 스테이션 전 또는 후에 있는지에 따라 이동 방향에 대해 상기 수송대의 선두 또는 말미에 위치되도록 구성되며,
   - 중간 스테이션에서, 상기 대기 중인 화물차는 상기 수송대에 연결되도록 구성되며, 목적지의 지점으로서 스테이션을 갖는 상기 화물차는 연결해제되도록 구성되고,
   - 터미널 스테이션에서, 빈 적재된 화물차는, 상기 수송대의 출발 후에 그리고 통과를 요청하는 환승 스테이션 전에 발생하는 즉석의 이유에 대해 조화되도록 유지되는 개수만큼 증가되는 이동을 위한 요구에 대한 화물차를 대신하여, 가변 개수로 상기 출발하는 수송대에 연결되도록 구성되는 것에 의해 자동으로 유지되는 것을 특징으로 하는
   철도 운송 시스템.
   
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4. 제1항에 있어서,
   상기 수송대의 기관차 상에 위치되는 상기 이동식 제3 주변 시스템은 이동 수요 및 상기 수송대의 상태의 통신을 정의하도록 상기 중앙 공급자 시스템과 상호작용하고, 이동 수요, 수송대 구성, 및 상기 경로를 따라 스테이션에서의 화물차들의 연결/해제를 정의하고 상기 철도 네트워크의 관리자에 의해 조정되도록 상기 중앙 공급자 시스템과 상호작용하는 것을 특징으로 하는
   철도 운송 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 철도 네트워크 소유자와 접속하기 위한 상호작용은 상기 철도 네트워크 소유자에 의해 독립적인 방법론 및 통신 프로토콜로서 이루어지는 것을 특징으로 하는
   철도 운송 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   대량의 컨테이너 교통을 갖는 스테이션에서, 수송대로부터/수송대 상에 및/또는 컨테이너로부터/컨테이너 상에의 로딩/언로딩의 프로세스가 자동으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
   철도 운송 시스템.
   
7. 수요에 기반한, 철도 네트워크 기반시설을 이동하는 수송대의 화물차의 자동 구성을 갖는 철도 운송 방법으로서:
   a) 웹을 통해 사용자의 운송 요구를 수집하는 모든 정보 관리 프로그램을 호스팅하는 서버로 이루어지며, 상기 철도 네트워크의 인증된 사용자와 접속하기 위해 구성되는 중앙 공급자 시스템을 제공하는 단계와;
   b) 상기 화물차가 주차되는 상기 철도 네트워크 기반시설의 모든 스테이션에 고정되고, 상기 수송대의 상기 화물차를 구성하기 위해 상기 중앙 공급자 시스템으로부터의 사용자의 운송 요구에 대한 정보를 수신하고 상기 스테이션에서 상기 화물차의 이동을 조작하도록 상기 화물차와 정보를 교환하기 위해 구성되는 제1 주변 시스템을 제공하는 단계와;
   c) 상기 수송대의 기관차에 위치되고, 상기 중앙 공급자 시스템과 상호작용하고 상기 수송대의 구성 및 경로를 따라 상기 화물차의 연결/해제를 정의하도록 상기 제1 주변 시스템과 상호작용하기 위해 구성되는 이동식 제3 주변 시스템을 제공하는 단계와;
   d) 자동 전원 공급 장치, 자동식 및 센서형 제어 시스템에 의해 화물차들 사이를 연결/해제하기 위한 연결/해제 장치, 및 다른 화물차 및 상기 수송대의 기관차와 연결/해제하는 자동 시스템을 구비하는 이동을 위한 전기 엔진이 제공되는 화물차를 제공하는 단계와;
   e) 각각의 화물차 내에 위치하며, 상기 중앙 공급자 시스템으로부터의 지시를 따르고, 상기 스테이션에 주차된 상기 화물차의 센서형 제어 시스템으로부터의 정보를 고려하며, 이동식 제3 주변 시스템의 지시에 근거하여 상기 이동을 실행시키고, 운송 및 로딩/언로딩 수요에 대해 상기 제1 주변 시스템에 그 상태를 통신하도록 구성되는 이동식 제2 주변 시스템을 제공하는 단계를 포함하는 철도 운송 방법에 있어서,
   - 상기 중앙 공급자 시스템, 상기 제1 주변 시스템, 상기 이동식 제3 주변 시스템 및 상기 화물차를 상기 철도 네트워크 기반시설 상에 일체화하는 단계와;
   - 상기 제2 주변 시스템과 정보를 교환하는 상기 제1 및 제2 주변 시스템으로 사용자의 요구를 상기 중앙 공급자 시스템을 통해 보내는 단계와;
   - 상기 수송대 내에 구성되는 상기 화물차의 순서가 모든 수송대의 이동 동안 자동으로 유지되도록 상기 화물차의 연결/해제를 결정 및 제어하는 단계와;
   - 환승의 스테이션에서, 목적지의 스테이션이 이미 대기 중인 화물차의 스테이션 전 또는 후에 있는지에 따라 이동 방향에 대해 상기 수송대의 선두 또는 말미에 연결될 상기 화물차를 위치시키는 단계와;
   - 중간 스테이션에서, 상기 수송대에 상기 대기 중인 화물차를 연결시키고, 목적지의 지점으로서 스테이션을 갖는 상기 화물차를 연결해제시키는 단계와;
   - 터미널 스테이션에서, 기 수송대의 출발 후에 그리고 통과를 요청하는 환승 스테이션 전에 발생하는 즉석의 이유에 대해 조화되도록 유지되는 개수만큼 증가되는 이동을 위한 요구에 대한 화물차를 대신하여, 가변 개수로 상기 출발하는 수송대에 빈 적재된 화물차를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
   철도 운송 방법.
   
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9. 제7항에 있어서,
   상기 스테이션을 통과하는 동안, 이동 중인 화물차의 선로 변경을 허용하는 단계를 포함하며, 상기 수송대는 대기 중인 화물차가 삽입되어야 하는 지점에서 분리되고, 상기 수송대의 선두는 연결될 상기 화물차가 주차되는 곳에 위치하는 전환 지점을 통과하면서 계속해서 전방으로 진행하고, 상기 화물차는 이동 트랙 상으로 들어가며 이동하고 상기 수송대의 선두에 자체로 연결되도록 진행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
   철도 운송 방법.

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