MX2014004495A - Sistema y dispositivo de notificacion de seguridad de transporte masivo. - Google Patents

Abstract

Un sistema y dispositivo que notificará a los trabajadores de mantenimiento de la carretera de una aproximación de un vehículo de transporte masivo y, por el contrario, notificará a los operadores y administradores de los vehículos de transporte masivo de trabajadores de mantenimiento de la carretera dentro de las inmediaciones de una sección de aproximación del carril.

Description

SISTEMA Y DISPOSITIVO DE NOTIFICACION DE SEGURIDAD DE TRANSPORTE MASIVO Antecedentes de la Invención 1. Campo de la Invención Esta descripción se refiere al campo de los dispositivos de seguridad para el transporte masivo y a los trabajadores de mantenimiento del lecho o vía de ferrocarril y para los vehículos de transporte masivo. De manera específica, esta descripción se refiere a los sistemas y dispositivos que notificarán a los trabajadores de mantenimiento del lecho o vía de ferrocarril de un vehículo de transporte masivo que se aproxima y, por el contrario, notificará a los operadores y administradores de los vehículos de transporte masivo de los trabajadores de mantenimiento del lecho o vía de ferrocarril dentro de las inmediaciones de una sección de aproximación de la vía férrea. 2. Descripción de la Técnica Relacionada A medida que se incrementa el número de rutas de transporte masivo y líneas de tren ligero a través de las áreas metropolitanas, también se incrementa la posibilidad de los accidentes de tránsito del trabajador y los peatones. A pesar de las mejoras en las señales de las vías férreas, los controles de tren, y la tecnología de comunicación de ferrocarriles, la incidencia de colisiones fatales del tren se ha incrementado en forma dramática en años recientes. De hecho, las lesiones y muertes por tren en los Estados Unidos se han incrementado aproximadamente en un 15% desde 1998, un periodo en el cual las líneas de cambio y transporte masivo y el número de corridas por línea han sido incrementados en forma dramática en muchas de las principales áreas metropolitanas .

De manera general, los trabajadores de mantenimiento de carril, ferrocarril y transporte masivo son frecuentemente los más vulnerables a los accidentes de peatones en las líneas de carril. A menudo, estos individuos están trabajando sobre o en proximidad a las líneas de carril y ferrocarriles. De esta manera, sólo su ubicación los coloca en un margen de riesgo más alto para los accidentes de transporte masivo y vehicular. En adición, mucha de la labor de estos trabajadores de mantenimiento de carril, transporte masivo y ferrocarril es ocupado en un trabajo ruidoso de altos decibeles que involucra la maquinaria pesada; por ejemplo, martillos neumáticos, martillos de dos manos, pistolas de clavos, sopletes, etc. El ruido asociado con este trabajo puede ser hacer difícil si no imposible que los individuos que trabajan en esta vía férrea, ruta o ferrocarril, escuchen un tren, un tren ligero u otro vehículo que se aproxima en su camino antes que sea demasiado tarde. Además, muchos trenes y vehículos modernos de transporte masivo, tales como trenes eléctricos, son diseñados para trabajar en silencio. Mientras a menudo los operadores de las rutas de los trenes, ferrocarriles, vehículos, y transporte masivo se dan cuenta de las zonas de construcción en las vías férreas, rutas y vías de ferrocarril, los trabajadores durante el curso normal de su trabajo con frecuencia pueden vagar de estas zonas a otras áreas, áreas en donde los operadores no están preparados para encontrarse con trabajadores. Además, mientras a menudo los trabajadores se dan cuenta del programa del tren y transporte masivo y, por extensión, cuando se esperan los vehículos de transporte masivo en áreas de construcción, los vehículos de transporte masivo a menudo pueden estar adelantados o atrasados del programa, de ésta manera, se confunde esta seguridad variable. En adición, muchos trabajadores simplemente pierden el tiempo mientras están en el trabajo.

En consecuencia, existe la necesidad en la técnica de un sistema y dispositivo de seguridad que pueda ser utilizado por los trabajadores de mantenimiento de transporte masivo, tren y ferrocarril y otros individuos que trabajan en proximidad con las rutas, carriles y ferrocarriles de transporte masivo que tenga la capacidad de alertarlos sobre la presencia de los vehículos que se acercan (de manera específica, vehículos equipados) y que también tenga la capacidad de alertar a los operadores de transporte masivo sobre la presencia de los individuos en las rutas, trenes o ferrocarriles de transporte masivo antes del periodo de tiempo en el cual entran en la línea visual del operador.

Sumario de la Invención Debido a estos y otros problemas en la técnica, es descrito en la presente entre otras cosas, un sistema y dispositivo de notificación de seguridad que: 1) alerta a los trabajadores de mantenimiento de transporte masivo, tren y ferrocarril de un vehículo de transporte masivo que se aproxima; 2) alerta a los operadores de vehículo de tren y transporte masivo cuando se están aproximando a un área en donde están ubicados los trabajadores; y 3) informa a los administradores de la ubicación de los vehículos y trabajadores dentro de una red de tráfico en tiempo real, entre otras funciones de seguridad. De esta manera, este sistema y dispositivo de notificación de seguridad tiene la capacidad entre otras cosas, de actuar como un sistema de advertencia para los trabajadores, como un sistema de advertencia de trabajador para los trenes y como un sistema de monitoreo de trabajador para los administradores.

De esta manera, es descrito en la presente un sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo, el sistema comprende: una red de transporte masivo; uno o más vehículos en la red de transporte masivo equipados con unidades de equipo de vehículo; uno o más individuos en la red de transporte masivo equipados con unidades de notificación de personal; una o más zonas de advertencia en la red de transporte masivo; y una red que conecta, en forma comunicativa, las unidades de equipo de vehículo con las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de notificación de personal transmiten la información de base de ubicación de los individuos equipados con las unidades de notificación de personal a las unidades de equipo de vehículo; en donde las unidades de equipo de vehículo reciben la información transmitida de las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de equipo de vehículo transmiten la información de ubicación automática de vehículo de los vehículos equipados con las unidades de equipo de vehículo a las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de notificación de personal reciben la información transmitida de las unidades de equipo de vehículo; en donde, en función de la información recibida de las unidades de equipo de vehículo y la posición de una o más de las zonas de advertencia, las unidades de notificación de personal determinan si entran en un modo de alerta; y en donde las unidades de notificación de personal trasmiten advertencias a los individuos en función del modo de alerta.

En una modalidad del sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo, la unidad de notificación de personal es un dispositivo portátil de hardware. En otra modalidad, la unidad de notificación de personal es integrada en uno o más equipos de seguridad del individuo .

Todavía en otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo, el sistema además comprende: una o más rutas definidas; en donde, en función de la información recibida de las unidades de equipo de vehículo, la posición de una o más de las zonas de advertencia y la posición de una o más de las rutas definidas, las unidades de notificación de personal determinan si entran en un modo de alerta.

En una modalidad del sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo, una o más de una o más de las áreas de advertencia es fijada mediante coordenadas geográficas. En otra modalidad, una o más de una o más de las áreas de advertencia es modificada de acuerdo con la velocidad del vehículo asociado.

Todavía en otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo, la unidad de notificación de personal transmite el modo de alerta a uno o más de los vehículos en la red de transporte masivo equipados con una unidad de equipo de vehículo; y en función del modo de alerta, una o más de las unidades de equipo de vehículo modifican la velocidad de los vehículos asociados.

En otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo, una o más de las áreas de advertencia es un área silenciosa; en donde las unidades de notificación de personal en el área silenciosa están evitando el disparo de los modos de alerta.

Además, en otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo, una de una o más de las áreas de advertencia es un área de protección geográfica y las unidades de notificación de personal en el área de protección geográfica entran en un modo de alerta cuando el individuo equipado con la unidad de notificación de personal abandona el área de protección geográfica.

Todavía en otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo, una de una o más de las áreas de advertencia es un área restringida; y las unidades de notificación de personal activan o disparan el modo de alerta cuando entran en el área restringida.

Además, en otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo, las unidades de notificación de personal entrarán en un modo de alerta de protección en caso de falla cuando la unidad de notificación de personal pierda su capacidad para determinar su ubicación.

Todavía en otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo, las unidades de notificación de personal además están comprendidas de un botón de emergencia; y el botón de emergencia enviará una señal de alerta a otras unidades de notificación de personal dentro de un área definida cuando es activado .

En otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo, las unidades de equipo de vehículo además están comprendidas de una interfaz de usuario; y la interfaz de usuario visualiza la ubicación de uno o más de los vehículos en la red de transporte masivo equipados con unidades de equipo de vehículo y uno o más de los individuos en la red de transporte masivo equipados con unidades de notificación de personal en tiempo real .

Además, en otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo, las unidades de notificación de personal almacenan la información sobre la actividad y los registros de alerta de la unidad de notificación de personal.

Además, en otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo, el sistema además está comprendido de un interrogador de unidad de notificación de personal; y el interrogador de unidad de notificación de personal descarga la información sobre la actividad de personal y los registros de alerta almacenados en las unidades de notificación de personal.

En otra modalidad, el sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo además comprende un servidor de control central acoplado, en forma comunicativa, con la red.

Todavía en otra modalidad del sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo, el sistema además comprende una pluralidad de detectores de prioridad acoplados, en forma comunicativa, con la red En una de las modalidades del sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo, la intensidad de las advertencias corresponde con un riesgo identificado de seguridad.

También es descrito en la presente un sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo, el sistema comprende: una red de transporte masivo; uno o más vehículos en la red de transporte masivo equipados con unidades de equipo de vehículo; uno o más individuos en la red de transporte masivo equipados con unidades de notificación de personal; y una red que conecta, en forma comunicativa, las unidades de equipo de vehículo con las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de notificación de personal transmiten la información de base de ubicación de los individuos equipados con las unidades de notificación de personal a las unidades de equipo de vehículo; en donde las unidades de equipo de vehículo reciben la información transmitida de las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de equipo de vehículo transmiten la información de ubicación automática de vehículo de los vehículos equipados con las unidades de equipo de vehículo a las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de notificación de personal reciben la información transmitida de las unidades de equipo de vehículo; en donde, en función de la información recibida de las unidades de equipo de vehículo, la ubicación de las unidades de notificación de personal, ciertas variables definidas, y la posición de una pluralidad de rutas definidas, las unidades de notificación de personal determinan si entran en un modo de alerta; y en donde las unidades de notificación de personal trasmiten advertencias a los individuos en función del modo de alerta.

Finalmente, es descrito en la presente un método para la notificación de seguridad en una red de transporte masivo, el método comprende: equipar a un individuo en una red de transporte masivo con un dispositivo de notificación de personal; con el dispositivo de notificación de personal se determinan las coordenadas de base de ubicación del individuo equipado; transmitir las coordenadas de base de ubicación del dispositivo de notificación de personal a una unidad de equipo de vehículo localizada en un vehículo en la red de transporte masivo; con la unidad de equipo de vehículo se reciben las coordenadas de base de ubicación; con la unidad de equipo de vehículo se transmite la información de ubicación automática de vehículo a una unidad de notificación de personal localizada en la red de transporte masivo; con la unidad de notificación de personal se recibe la información de ubicación automática de vehículo; con la unidad de notificación de personal se determina si una señal de advertencia necesita ser transmitida al individuo en función de las coordenadas de base de ubicación, la información de ubicación automática de vehículo y una variedad de entradas; y con la unidad de notificación de personal se emite un sonido de advertencia en función de la recepción de la señal de advertencia.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 proporciona una vista en perspectiva de un diagrama del sistema y dispositivo de notificación de seguridad de mantenimiento de ferrocarril (101) en uso con la zona de advertencias.

La Figura 2 proporciona una vista en perspectiva de una modalidad de una PNU (102) portátil que puede ser llevada a la mano.

La Figura 3 proporciona una vista en perspectiva de un diagrama del sistema y dispositivo de notificación de seguridad de mantenimiento de ferrocarril (101) en uso con un rumbo definido o tiempo estimado de llegada de un vehículo que se aproxima.

La Figura 4 proporciona una vista en perspectiva de un diagrama del sistema y dispositivo de notificación de seguridad de mantenimiento de ferrocarril (101) en uso con una ruta definida.

Descripción Detallada de la Invención Se pretende que esta descripción enseñe por medio de ejemplo y no por medio de limitación.

De manera general, el sistema y dispositivo de notificación de seguridad (101) descrito en la presente es contemplado para uso en un sistema de transporte masivo aplicable que es conocido por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica y, en ciertas modalidades, es integrado en los sistemas existentes conocidos por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica que monitorean y controla la operación de los sistemas de transporte masivo. Los sistemas aplicables contemplados de transporte masivo incluyen, aunque no son limitados al transporte rápido, ferrocarril subterráneo, tranvía elevado, metro, tranvía metropolitano, tren ligero, pre-metro, carros urbanos, vagonetas de mina, interurbanos, autobuses y trenes dedicados. Con propósitos de simplicidad, el término "tren" será utilizado en esta solicitud para representar cada uno de estos posibles sistemas de transporte masivo. Además, mientras el sistema de notificación de seguridad de esta solicitud será descrita en conjunto con los sistemas de transporte masivo, debe entenderse que el dispositivo y sistemas descritos en la presente podrían ser utilizados en cualquier instalación en la cual la notificación de personal de un vehículo o unidad que se aproxima sería prudente y/o necesaria como una medida de seguridad tal como aunque no se limita a, el trabajo en conjunto con las vías férreas de ferrocarril de carga.

Como una materia preliminar, se observa que, en una modalidad preferida, el dispositivo y sistema de seguridad (101) descrito en la presente es integrado en un sistema existente de monitoreo/control de tránsito masivo que es conocido por aquellas personas de experiencia en la técnica, tales como un sistema directo de control de tren (PTC) . Como es utilizado en esta solicitud, un PTC es cualquier sistema conocido por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica para el monitoreo y control de los movimientos de los vehículos de transporte masivo. Señalado de manera diferente, cualquier sistema conocido por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica a través del cual un vehículo de transporte masivo recibe y transmite información acerca de su ubicación y que incluye equipo a bordo que hace valer esto, detectando el movimiento inseguro o inesperado, es contemplado que opera con el sistema descrito en esta solicitud. De manera general, los sistemas PTC contemplados en esta solicitud involucrarán los siguientes componentes adicionales básicos para implementarse de acuerdo con los sistemas de seguridad: l) una unidad de pantalla y control de velocidad en el vehículo de transporte masivo; 2) un método que informa, en forma dinámica, a la unidad de control de velocidad de las condiciones cambiantes de la vía férrea y de las señales y, en algunos escenarios, de la alteración de la velocidad en función de las condiciones cambiantes; 3) un sistema que monitorea activamente la velocidad y la ubicación de un vehículo de transporte masivo en una ruta particular; 4) un sistema que determina el tiempo estimado del vehículo de transporte masivo de llegada en un punto dado en una ruta; y 5) un sistema que monitorea la posición y el progreso o avance de los vehículos de transporte masivo, junto con otras variables, en una red de transporte masivo. Otros posibles componentes en los sistemas PTC utilizados incluyen, aunque no se limitan a: un sistema de navegación a bordo y una base de datos de perfil de vía férrea para cumplir con los límites de velocidad; un enlace de datos bidireccional que informa del equipo de señalización de la presencia del tren; y sistemas centralizados que envían directamente a las autoridades el movimiento de los vehículos de transporte masivo.

De manera general, los sistemas PTC implementados a través de las infraestructuras fijas de señalización (tales como los circuitos codificados de vía férrea y los transponedores inalámbricos para comunicarse con la unidad de control de velocidad a bordo) y las infraestructuras inalámbricas de señalización (que utilizan radios inalámbricos de datos dispersados a lo largo de una línea para transmitir la información dinámica) , entre otros sistemas PTC conocidos por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica son contemplados en esta solicitud.

En una modalidad, los sistemas y dispositivos de notificación de seguridad de transporte masivo (101) descritos en la presente están generalmente comprendidos al menos de una unidad de equipo de trabajador, también conocida como la unidad de notificación de personal (PNU) (102) , y al menos una unidad de equipo de transporte masivo, también conocida como la unidad de computadora de vehículo (VCU) (103), que son acopladas entre sí, en forma comunicativa a través de una red.

En general, como será descrito en la presente, una o más de las P Us (102) en el sistema y una o más de las VCUs (103) en el sistema están enviando y recibiendo, de manera consistente, datos empaquetados de base de ubicación a través de la red. En función de estos datos intercambiados de base de ubicación, la ruta y el rumbo de uno o más vehículos en la red, y/o la ubicación de uno o más vehículos o una o más PNUs (102) con relación al área o ruta designada de advertencia, un modo de alerta es activado o disparado por una o más de las PNUs (102) , una o más de las VCUs (103) , o el servidor de control central (104) . Entre otras cosas, cuando un modo de alerta es activado en el sistema (101) ciertas señales de alerta serán resaltadas. Es contemplado que las señales de alerta puedan tomar niveles variables de intensidad (por ejemplo, una señal de bajo nivel para una situación de bajo riesgo, una señal de alto nivel para una situación de alto riesgo) . Estas señales de alerta notifican a un trabajador equipado con una PNU (102) , un operador del vehículo, o un administrador de la interacción posiblemente peligrosa entre un trabajador equipado y un vehículo dentro de la red.

Como una materia preliminar, antes de la explicación de la metodología de la totalidad del sistema, los componentes contemplados del sistema serán discutidos. Cada una de ambas de la PNU (102) y la VCU (103) está comprendida al menos de un receptor, un transmisor, una computadora y un sistema de navegación. Como es utilizado en la presente, el término "transmisor" debe entenderse que incluye cualquier dispositivo electrónico que produce ondas de radio, u otras modalidades conocidas de comunicación, para la comunicación de la información a través de una distancia conocida por aquellas personas de experiencia en la técnica. Además, como es utilizado en la presente, el término "receptor" debe entenderse que incluye un circuito electrónico conocido por aquellas personas de experiencia en la técnica que es capaz de recibir entradas de señal de radio, separando la señal deseada de radio de todas las otras señales capturadas de radio, amplificando la señal al nivel adecuado para el procesamiento y conversión adicional de la señal a través de la desmodulación y decodificación en una forma utilizable. También debe entenderse que los "transceptores" de combinación de transmisor y receptor también son contemplados para el transmisor/receptores de esta solicitud.

También es notable que, a través de toda esta descripción, será utilizado el término "computadora" para describir el hardware que implementa la funcionalidad de varios sistemas. No se pretende que el término "computadora" sea limitado a cualquier tipo de dispositivo de computación aunque se pretende que sea de inclusión de todos los dispositivos de computación que incluyen aunque no se limitan a, dispositivos o procesadores de procesamiento, computadoras personales, estaciones de trabajo, servidores, clientes, computadoras portátiles, y computadoras llevadas a mano. Además, cada computadora discutida en la presente es necesariamente una abstracción de una máquina única. Es conocido por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica que la funcionalidad de cualquier computadora única podría ser extendida a través de un número de máquinas individuales. Por lo tanto, una computadora como se utiliza en la presente, puede referirse tanto a una máquina única independiente o a un número de máquinas integradas (por ejemplo, conectadas en red) que trabajan juntas para realizar las acciones. De este modo, la funcionalidad de la computadora de vehículo o la computadora PNU podría estar en una computadora única, o podría ser una red, por medio de la cual las funciones son distribuidas.

En una modalidad preferida, es contemplado que los receptores y transmisores del sistema descrito en esta solicitud operarán en un espectro seguro de dispersión variable de una frecuencia ultra alta (UHF) . Sin embargo, debe reconocerse que la operación en esta frecuencia no es determinativa puesto que es contemplado que el sistema descrito (101) también podría operar en un rango de transmisión de frecuencia fija o cualquier otro rango o espectro de transmisión así como también cualquier protocolo de comunicación conocido por aquellas personas de experiencia en la técnica.

La VCU (103) del sistema descrito de seguridad (101) es generalmente capaz de enviar comunicaciones y recibir comunicaciones de una pluralidad de P Us (102) , una pluralidad de controladores de luz de señalización, un servidor de control central (104) , y una pluralidad de detectores de prioridad (107) , entre otros componentes en el sistema interconectado de red de tráfico. De manera general, la VCU (103) es una unidad a bordo, en ciertas modalidades está integrada con un sistema PTC, que rastrea en tiempo real la ubicación del vehículo, transmite alertas del vehículo que se aproxima, recibe las señales de otros componentes en el sistema (tales como las señales de alerta de las PNUs) , controla o tiene la capacidad para alterar la función del vehículo, y almacena los registros de actividad. En otras modalidades, la VCU (103) también podría transmitir las peticiones de prioridad de señal, en adición a otras funciones. En adición, la VCU (103) es generalmente capaz de funcionar como un receptor para un sistema de posicionamiento satelital . De manera general, cualquier sistema de posicionamiento satelital conocido por una persona de experiencia ordinaria en la técnica es contemplado que incluye aunque no se limita al Sistema Global de Posicionamiento (GPS) , el Sistema Ruso Satelital de Navegación Global (GLONASS) , el Sistema Chino de Navegación de Brújula y el sistema de posicionamiento Galileo de la Unión Europea. Una vez más, cualquier tecnología de recepción conocida por aquellas personas de experiencia en la técnica que sea capaz de calcular su posición sincronizando precisamente las señales enviadas por los satélites es un receptor contemplado en el sistema descrito (101) . En forma notable, en otras modalidades también es contemplado que la navegación y el posicionamiento serán determinados por la navegación de estimación, la triangulación de las señales de teléfono celular, los mecanismos de guía inercial, u otras tecnologías de posicionamiento en lugar de o en adición a los sistemas GPS.

La instalación de la VCU (103) del sistema de seguridad (101) en un vehículo de transporte masivo puede ser ya sea permanente, mediante la integración directa en el vehículo de transporte masivo, de manera particular en el PTC (102) de la unidad particular de transporte masivo y toda la red, o temporal, a través de un receptor móvil que puede ser puesto en y removido del vehículo. De manera general, un receptor GPS (u otro sistema contemplado de posicionamiento) de la VCU (103) funcionará para determinar la posición, dirección, velocidad y rumbo del vehículo de transporte masivo con relación a la ruta del vehículo y las zonas definidas de advertencia (106) en la ruta en tiempo real en cualquier punto dado durante sus viajes. Un segundo receptor de radio funcionará para recibir la información y las señales de radio transmitidas por una pluralidad de PNUs (102) , el servidor de control central (104) y la pluralidad de detectores de prioridad (105) , entre otros componentes en la red, mientras el transmisor funciona para transmitir la información y las señales de radio a una pluralidad de PNUs (102) , el servidor de control central (104) y la pluralidad de detectores de prioridad (105) , entre otros componentes en la red.

La computadora de la VCU (103) (y, en algunas modalidades, el servidor de control central (104)), a través de las entradas recibidas, en parte, de una o más PNUs (102) en el sistema (101) , conoce la ruta, las áreas establecidas de advertencia (106) , las rutas establecidas (108) , la velocidad actual del vehículo, la dirección del vehículo, el rumbo del vehículo, la presencia de las señales de alerta PNU en la red, y la posición del vehículo, entre otras entradas, en ciertas modalidades, funciona para enviar las señales de seguridad hacia y para recibir las señales de seguridad de las PNUs en la red, al operador del vehículo, y los operadores en el servidor de control central (106) que monitorean toda la red. Por ejemplo, en una operación, una señal de alerta será enviada a un vehículo que se aproxima cuando uno o más trabajadores equipados con una PNU (102) se encuentran en un área establecida de advertencia (106) en la ruta. En otra operación, una señal de alerta será enviada a un vehículo que se aproxima cuando uno o más trabajadores equipados con una PNU (102) se encuentran dentro de una cierta ubicación, tiempo, rumbo, distancia o velocidad de un vehículo dentro de la red. Las áreas contempladas de advertencia (106) y las rutas dirigidas (108) de este sistema serán descritas en mayor detalle más adelante en esta solicitud. En general, las áreas de advertencia (106) son áreas fijas o en movimiento en la red que definen una distancia específica de seguridad y notificación entre un trabajador dado y un vehículo en la red de transporte masivo.

En una modalidad, si es determinado que un trabajador se encuentra en o cercano a un área de advertencia (106) o dentro de un rumbo particular de una ruta del vehículo, la computadora de la VCU (103) (en una modalidad a través de la PTC) instruirá al tren a disminuir en forma gradualmente la velocidad hasta una velocidad que le permita detenerse, si fuera necesario, antes de encontrar el trabajador sobre las vías férreas. Si posteriormente, la VCU (103) recibe entradas que el trabajador ha abandonado el área de advertencia (106) o el rumbo particular de alto riesgo de la ruta del vehículo, el tren será instruido para reanudar su velocidad normal de viaje o crucero.

Además, en ciertas modalidades, la VCU (103) también enviará paquetes de localización automática del vehículo (AVL) a los otros componentes de la red, en particular a la pluralidad de PNUs (102) en la red. En otras modalidades, también es contemplado que la señal AVL pueda ser capturada por una pluralidad de detectores de prioridad (107) en el sistema y que pueda ser retransmitida al servidor de control central (104) . La señal AVL incluye, aunque no se limita a, la información de base de ubicación acerca del vehículo (por ejemplo, su velocidad, aceleración, dirección, ruta, rumbo, etc.). En una modalidad preferida, es contemplado que estas señales AVL serán enviadas en intervalos automáticamente definidos (por ejemplo, cada 30 segundos) . En otras modalidades, las señales AVL pueden ser enviadas, en forma condicional, en respuesta a un evento tal como la VCU que recibe una señal de una PNU en el sistema) , en forma manual por el operador, o en una combinación de transmisiones automáticas, manuales y condicionadas. En ciertas modalidades, estas señales AVL son transmitidas a través de la red a la pluralidad de PNUs (102) . Én una modalidad de la computadora de la VCU (103) , la computadora será equipada con un software de monitoreo que permita el monitoreo en tiempo real y la visualización de la actividad y las ubicaciones del trabajador en una interfaz de usuario. Es contemplado que esta interfaz de usuario puede ser localizada en el vehículo, en un monitor central o regional, o a través de una interfaz móvil conocida por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica, tal como una computadora de tipo de tableta o teléfono inteligente. Además, es contemplado que la interfaz visualizará las ubicaciones del trabajador en o cercano a la línea o ruta del tren en los mapas geográficos. La interfaz también podría mostrar la ubicación en tiempo real de una o más de las PNUs en la red. Además, en otra modalidad, es contemplado que la computadora de la VCU (103) tendrá la capacidad para crear registros y reportes detallados que muestren la ubicación del trabajador y las historias de alerta a lo largo de la ruta. Estos registros y reportes podrían ser generados y enviados por correo electrónico de manera automática a los administradores u otros individuos interesados .

En otra modalidad, es contemplado que la computadora de la VCU (103) tendrá múltiples funciones de comunicación que incluyen aunque no se limitan a la advertencia PNU (la comunicación en la cual una señal es enviada a una PNU dada (102), la advertencia de un impedimento de vehículo de transporte masivo) , las peticiones de prioridad de señal, y el Control Directo del Tren (el control de la velocidad y la dirección de una unidad de transporte masivo mientras se encuentra en la ruta) .

De manera general, la PNU (102) es un pequeño dispositivo portátil capaz de recibir GPS y transmitir sus datos de ubicación y de almacenar la actividad detallada y los registros de alerta, entre otras funciones. En forma similar al transceptor en la VCU (103) , el transceptor de trabajador de la PNU (102) es generalmente capaz de enviar comunicaciones a la VCU (103) , al servidor de control central (104), a la pluralidad de unidades de control de prioridad (107) , a la pluralidad de controladores de luz de señalización, a otras PNUs (102) y a otros componentes del sistema. Además, en forma similar al receptor en la VCU (103), el receptor de la PNU (102) es generalmente capaz de recibir comunicaciones de la VCU (102) , del servidor de control central (104) , de la pluralidad de unidades de control de prioridad (107) , de la pluralidad de controladores de luz de señalización, de otras PNUs (102) , y de otros componentes del sistema. Al igual que la VCU (103), la PNU (102) también es capaz de funcionar como un receptor para el sistema de posicionamiento satelital (u otro sistema conocido de navegación y posicionamiento), con lo cual, se determina la posición, dirección y velocidad del trabajador en tiempo real en cualquier punto dado.

En una modalidad, también es contemplado que la PNU (102) contiene una fuente de energía. Las fuentes contempladas incluyen, aunque no se limitan a, baterías de ion de litio, baterías de ion de potasio, baterías de nano-alambre y fuentes de energía auto-contenida tales como la energía solar, la generación de energía basada en el movimiento, y la recolección de energía.

De manera general, la computadora de la PNU (102) sirve para cuatro funciones principales. En primer lugar, la computadora de la PNU (102) transmite, ya sea constantemente o en intervalos de tiempo previo, los datos de ubicación del trabajador equipado con la PNU (102) a la VCU (103) , al servidor de control central (104) , a otras PNUs (102) , a una pluralidad de controladores de señal, a una pluralidad de detectores de prioridad (105) , y/o a otros componentes de la red. En segundo lugar, la computadora de la PNU (102) recibe comunicaciones y la información de la VCU (103) , del servidor de control central (104) , de otras PNUs (102) , de una pluralidad de detectores de prioridad (107) , y/o de otros componentes de la red. Esta información incluye aunque no es limitada a, la AVL de los vehículos en la red, los rumbos de los vehículos que se aproximan en la red, y la ubicación de las áreas de advertencia o las rutas definidas en la red. Como será discutido en mayor detalle más adelante en esta solicitud, las áreas de advertencia (106) pueden ser configuradas por las coordenadas geográficas o, en ciertas modalidades, por los diferentes tiempos estimados de llegada (ETAs) . En tercer lugar, la computadora de la PNU (102) , basada en los datos de ubicación recibidos de la pluralidad de VCUs (103) en el sistema, la ubicación de las áreas de advertencia (106) , el rumbo de las VCUs sobre las rutas predefinidas, y los datos de ubicación de la PNU (102) , entre otra información transmitida a través del sistema, puede identificar las condiciones de modo de alerta. En cuarto lugar, la computadora de la PNU (103) puede transmitir advertencias audibles, de movimiento o visuales a un trabajador cuando determine que existe una condición de alerta o cuando recibe una señal de alerta de una VCU (103) , del servidor de control central (104) , de un detector de prioridad (105) , de otras PNUs (102) o de otro componente de la red. Las señales contempladas de alerta de audio, de movimiento y visuales incluyen aunque no se limitan a, LEDs ultra brillantes, vibraciones y altavoces de alto volumen. En forma notable, la intensidad de la señal de alerta puede variar dependiendo del riesgo presentado. Por ejemplo, si una PNU (102) se encuentra simplemente en la proximidad de un vehículo aunque no existe riesgo de ser golpeada por el vehículo, será emitida una advertencia de bajo nivel (por ejemplo, una vibración o impulso de audiofrecuencia ligero) . Por el contrario, si una PNU (102) se encuentra en una potencial zona de coalición, será emitida una advertencia de alto nivel (por ejemplo, una vibración o impulso de audiofrecuencia más alto) . Estas señales de alerta generalmente funcionan para garantizar que un trabajador se dé cuenta de un vehículo que se acerca y que se ha dado un aviso para despejar el área, incluso a través del alto nivel de ruido que es generalmente asociado con los sitios de construcción. De esta manera, el trabajador es alertado que un vehículo se está aproximando y necesitan despejar el área y moverse a una distancia segura del vehículo que se acerca de tránsito masivo.

En ciertas modalidades, cuando una PNU (102) dentro de la red determina que está presente una condición de alerta, la PNU (102) se dirigirá hacia el modo de alerta. En el modo de alerta, en ciertas modalidades, en adición al envío de una señal de alerta, la PNU transmitirá un paquete especial de alta alerta a la red y cada uno de los componentes de la red los notificará de la situación de alerta. Es contemplado que la PNU (102) dejará de enviar este paquete cuando la situación ocasione que la señal de alerta ya no esté más presente, por ejemplo, cuando la PNU abandone la zona de advertencia o cuando el tren disminuya la velocidad.

En una modalidad, la PNU (102) puede ser un simple dispositivo de hardware que puede ser llevado o acoplado con un trabajador individual de mantenimiento de tren a través de un método conocido por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica. La Figura 2 proporciona una representación de la modalidad de la PNU (102) en la cual el dispositivo es un simple dispositivo de hardware llevado en la mano. En otras modalidades, es contemplado que la PNU (102) será integrada en un equipo de seguridad llevado por el trabajador de mantenimiento del tren que incluye, aunque no se limita a, cascos, cinturones y vestimentas de seguridad. En estas modalidades integradas, la PNU (102) puede ser permanentemente acoplada con la pieza del equipo de seguridad o, en modalidades alternas, simplemente podría ser acoplado en forma temporal al equipo de seguridad mediante un bolsillo, sujetador u otra modalidad aplicable de acoplamiento conocida por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica. En otras modalidades, es contemplado que la PNU será integrada en un dispositivo comúnmente llevado por el trabajador, tal como un teléfono celular.

Tomada junta, la PNU (102) es un dispositivo que es enlazado, en forma comunicativa, con las VCUs (103) , otras PNUs (102) y, en otras modalidades, con el servidor de control central (104) , con los controladores de luz de señalización, y con una pluralidad de detectores de prioridad (107) , y funciona para identificar las condiciones potencialmente inseguras y también para alertar al personal de mantenimiento, construcción y de respuesta inmediata cuando existan condiciones potencialmente inseguras. Además, en algunas modalidades, la capacidad de funcionalidad y señalización de la PNU (102) es integrada en un sistema dado de monitoreo y control de sistemas de transporte masivo.

En otra modalidad del sistema y dispositivo descrito de notificación de seguridad (101) , el sistema además está comprendido de uno o más interrogadores PNU (108) . El interrogador PNU (108) es una unidad conectada por red que es generalmente instalada en las estaciones de carga de PNU (102) . El interrogador PNU (108) descarga, de manera automática, los registros de actividad de la PNU (102) y carga el firmware o las actualizaciones de la base de datos. De manera general, el interrogador PNU (102) es localizado junto a la estación de carga de la PNU (es decir, la ubicación en la cual son recargadas las PNUs individuales (102)), sin embargo, debe observarse que el interrogador PNU (108) podría ser localizado en cualquier lugar en el sistema. El interrogador PNU (108) funciona como un intermediario en la totalidad del sistema, descargando en algunas ocasiones de manera automática, los registros de actividad, alerta y otros datos almacenados en cada PNU individual (102) y cargando la base de datos y actualizaciones de firmware del servidor central (104) a cada PNU individual (102) , entre otras funciones. La función puede ser efectuada en forma inalámbrica o al conectar físicamente una PNU (102) con un interrogador PNU (108) en la red.

En otra modalidad, el sistema (101) además está comprendido de un servidor centralizado de control (104) . De manera general, el servidor centralizado de control (104) es una computadora o una serie de computadoras que se enlazan junto con otras computadoras o dispositivos electrónicos. De manera general, es contemplada cualquier combinación u orientación conocida del hardware de servidor y los sistemas de operación de servidor conocidos por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica. Como es detallado de manera más completa en otras ubicaciones dentro de esta solicitud, el servidor centralizado (104) es enlazado, en forma comunicativa, con las PNUs (102) , las VCUs (103) , con los interrogadores PNU (108) y con la pluralidad de detectores de prioridad (107) en el sistema mediante una red inalámbrica o una combinación de una red alambrada e inalámbrica que permita la transmisión libre de información y datos, permitiendo el control centralizado de un número de señales. En una modalidad, el servidor centralizado de control (104) tendrá una pluralidad de monitores centrales en función de los cuales las ubicaciones de trabajador/PNU, la actividad de las PNUs (102) , la actividad de las VCUs y la ubicación y la velocidad del vehículo pueden ser representadas en tiempo real. Además, en otra modalidad, el software de monitor central será instalado en el servidor de control central (104) el cual proporcionará la visualización de las ubicaciones del vehículo y el trabajador en tiempo real, la recuperación de los registros de actividad, las actualizaciones del programa y la configuración de los ajustes del sistema. De manera general, es contemplada en esta solicitud cualquier aplicación de software conocida por aquellas personas de experiencia ordinaria en la técnica que proporcionaría a los operadores y autoridades de transporte la capacidad de monitorear la VCU y la actividad y ubicación de la PNU en la red en tiempo real.

En otra modalidad, el sistema además estará comprendido de una pluralidad de detectores de prioridad (107) . Los detectores de prioridad (107) , como este término es utilizado en la presente, son dispositivos de margen lateral capaces de recibir señales de radiofrecuencia (RF) y son capaces de transmitir los datos recibidos a través de la red a una pluralidad de controladores de señal, a una pluralidad de VCUs, a una pluralidad de PNUs, al servidor centralizado de control y otros componentes conocidos y contemplados de la red. De manera general, estos detectores de prioridad (107) estarán localizados en varias ubicaciones a lo largo de la ruta del vehículo particular. Por ejemplo, una ubicación común para los detectores de prioridad (107) estará en o en proximidad cercana a las intersecciones. De manera general, estos detectores de prioridad funcionan como intermediarios en la totalidad del sistema (101) , recibiendo señales del servidor de control central (104) , las VCUs (103) y las PNUs (102) y transmitiendo las notificaciones de actividad y alerta del vehículo y trabajador en tiempo real que son recibidas en estas señales al servidor de control central (104), las VCUs (103), o las PNUs (102).

De manera general, el dispositivo y sistema de seguridad (101) descrito en la presente sirve para tres funciones principales: 1) actúa como un sistema de advertencia para los trabajadores equipados con las PNUs (102) ; 2) actúa como un sistema de advertencia para los vehículos, notificando a los operadores de la ubicación de los trabajadores con relación a la ruta y la ubicación del vehículo en la ruta; y 3) actúa como un sistema de monitoreo de trabajador que permite el monitoreo de la ubicación de los vehículos y trabajadores en la red como un conjunto. En una modalidad, estas funciones son generalmente realizadas a través de la creación de las áreas de advertencia (106) en la red y en la ruta del vehículo. En otra modalidad, estas funciones son generalmente realizadas mediante la identificación de las situaciones de alerta en función de la distancia, la velocidad, el rumbo y la información de base de ubicación intercambiada entre los componentes del sistema. Es contemplado que, en varias modalidades, estas modalidades que identifican los modos de alerta pueden ser utilizadas ambas o pueden ser utilizadas por separado.

En forma notable, las áreas de advertencia (106) en el sistema descrito (101) pueden ser áreas fijas (por ejemplo, mediante coordenadas geográficas) en la red o pueden ser áreas en movimiento (por ejemplo, posicionadas en la parte frontal de un tren, de manera que la posición del área cambia y es modificada con la velocidad del tren) . De manera general, las áreas de advertencia (106) del sistema descrito (101) , tanto fijas como móviles, son establecidas para designar las líneas de ferrocarril, las áreas de trabajo u otras áreas en donde los trabajadores u otro personal podrían estar ubicados. Estas áreas de advertencia (106) son definidas por sus coordenadas geográficas, o su distancia con relación a un componente de la red (por ejemplo, un cierto ETA en la parte frontal de un tren que corresponde con la cantidad de tiempo que el tren necesitaría para detenerse a su velocidad actual) , y de manera general, podría tomar cualquier forma (por ejemplo, circular, poligonal, lineal, etc.). Estas áreas (106) podrían ser establecidas y configuradas para deducir diferentes respuestas del sistema (101) . Un área de advertencia (106) es el área silenciosa. En el área silenciosa, es evitado que las PNUs (102) activen respuestas de alerta. Las PNUs (102) presentes dentro de estas áreas todavía recibirán señales de los vehículos equipados, sin embargo permanecerán en silencio y no emitirán las señales de alerta dentro del área. Estas áreas son útiles para designar las ubicaciones en donde el personal estará presente aunque no necesitan recibir alertas debido a que ningún peligro de seguridad está presente.

Otra área de advertencia (106) es el área de la vía férrea. De manera general, el área de la vía férrea será establecida a lo largo de las porciones o la totalidad del área de las rutas de transporte masivo dentro de toda la red. La zona de la vía férrea sirve para el propósito de alertar al personal dentro del área de la vía férrea de los vehículos que se aproximan y la notificación de los vehículos que se aproximan de la presencia de los trabajadores en o cercanos a la vía férrea. Cuando un vehículo de transporte masivo se aproxima a este tipo de área, si es determinado que un trabajador equipado con una PNU (102) está presente dentro del área de vía férrea, la señal de modo de alerta de la PNU (102) y/o la VCU (103) será activada. Estas alertas incluyen aunque no se limitan a: 1) alertas a los trabajadores equipados con las PNUs (102) dentro o en una ubicación en proximidad cercana al área de la vía férrea, advirtiéndoles de un vehículo que se aproxima; 2) alertas a los operadores de los vehículos en o el área de la vía férrea de aproximación que les notifica de la presencia o la falta de presencia de trabajadores en el área de la vía férrea; 3) la alteración automática de la velocidad de los vehículos si fuera necesario para garantizar la seguridad de los trabajadores en el área; y 4) alertas a los operadores del sistema de transporte como una totalidad en el servidor de control central (104) por una posible situación de seguridad.

Otro tipo de área de advertencia (106) es el área de protección geográfica. Esta área activa una alerta cuando una PNU dada (102) abandona el área definida; es decir, un trabajador equipado con una PNU (102) abandona un área definida de trabajo de protección geográfica. Estas áreas son útiles para el mantenimiento de la seguridad en una ubicación dada; por ejemplo, estas áreas funcionan para notificar a un trabajador equipado con una PNU (102) que se encuentran en una ubicación equivocada o si el trabajador equipado con una PNU se encuentra fuera de un área definida de advertencia (106) .

Todavía otra área contemplada de advertencia (106) es el área restringida. De manera general, el área restringida funciona para activar una alerta cuando una o más PNUs (102) entran en el área restringida. La alerta podría ser enviada a las PNUs (102) dentro del área para notificar al personal que han entrado a ubicaciones no autorizadas. Una señal de alerta también podría ser enviada al servidor de control central (104) para notificar a los operadores que una o más PNUs (102) están localizadas fuera de la red en un área sensible .

A través del uso de estas diferentes áreas de advertencia (106) , el sistema (101) tiene la capacidad para actuar como un sistema de advertencia de tren para los trabajadores, un sistema de advertencia de trabajador para los trenes, y un sistema de monitoreo de trabajador y tren para la red en su conjunto. De manera general, las áreas (106) podrían ser creadas, modificadas, suprimidas o controladas de otro modo ya sea en las VCUs (103) , el servidor de control central (104), las PNUs (102), o en una computadora de manejo de sistema que podría interconectarse con las VCUs o las PNUs. En adición, cada PNU individual (102) podría ser colocada en la VCU (103) o el servidor de control central (104) para responder a las zonas y las señales de alerta que recibe de manera diferente. Por ejemplo, las PNUs individuales (102) pueden ser colocadas y ajustadas para alertar a un cierto ETA (por ejemplo, 20 segundos antes de la llegada) ; una distancia dada lejana (por ejemplo, 3.218 km (2 millas) lejanas sin considerar la dirección de viaje) ; si un vehículo de transporte masivo de llegada excede una velocidad definida (por ejemplo, más grande de 32.18 km/hora (20 millas por hora); y si un vehículo de llegada se está aproximando a la ubicación actual de una PNU (102) con un cierto rango definido de rumbo (por ejemplo, +1-50 grados) . Los ajustes para las PNUs (102) pueden ser cambiados ya sea en una base de grupo o individual. En adición a los ajustes, podrían ser utilizados diferentes modos de alerta para las PNUs (102) . Los diferentes niveles de alerta (por ejemplo, niveles de baja alerta a alta alerta) y las diferentes alarmas (por ejemplo, alarma de LED, alarma de vibración y alarma de señal de audio frecuencia) podrían ser utilizados. En una modalidad con 3 niveles de alerta, el nivel 1 es una alerta de bajo nivel de "precaución"; el nivel 2 es una alerta media, y el nivel 3 es una alerta de confrontación directa posible intensa.

La Figura 1 representa el modo en el cual una PNU (102) determina si entra en un modo de alerta en una modalidad de área de advertencia (106) . En esta modalidad, un trabajador equipado con una PNU (102) es localizado dentro de un área de advertencia (106) . En función de la recepción de un paquete de localización de vehículo automático (AVL) de un vehículo que se aproxima, la PNU (102) dentro del área de advertencia, entrará en el modo de alerta cuando el vehículo alcanza un cierto ETA predefinido o una distancia del área de advertencia (106) . En el modo de alerta, entre otras cosas, la PNU alertada (102) activará una llamada de advertencia, como es discutido con anterioridad, para notificar al trabajador equipado del evento de alto riesgo. En adición, en el modo de alerta, entre otras cosas, la PNU (102) comenzará a enviar de manera consistente un paquete especial de base de ubicación de modo de alerta a través de la red. Este paquete especial de modo de alerta notifica a los otros componentes del sistema (101) del evento de alto riesgo. Por ejemplo, en una modalidad, el servidor de control central (105) visualizará o presentará la información con respecto al evento de alto riesgo (por ejemplo, la ubicación del trabajador, la ubicación del vehículo y la respuesta tanto del vehículo como del trabajador a la alerta) en la interfaz de usuario, informando y permitiendo que los administradores de la red de tráfico monitoreen y modifiquen el evento.

La Figura 3 representa uno de los modos en el cual una PNU (102) entra en un modo de alerta sin el uso de una zona de advertencia (106) , en particular, la manera como es activado un modo de alerta por una PNU (102) dentro de un rumbo definido o ETA de un vehículo que se aproxima. Como es representado en la Figura 3, un modo de alerta es activado o disparado por la PNU (102) cuando, en función del paquete AVL recibido por vehículo que se aproxima, es determinado que la PNU (102) se encuentra dentro de un rumbo definido (por ejemplo, 50 grados fuera de la línea media del vehículo que se aproxima en ambas direcciones) o el tiempo definido estimado de llegada del vehículo que se aproxima. En forma notable, debe entenderse que el rumbo definido y el tiempo estimado de llegada que activan este modo de alerta de base de ubicación por la PNU (102) pueden ser modificados y cambiados en el nivel de la PNU (102) , la VCU (103) o el servidor de control central (104) . Además, como es representado en la Figura 2 , es contemplado que el sistema también puede ser configurado para disparar un bajo nivel de modo de alerta para las PNUs (102) localizadas fuera del rumbo definido o el tiempo estimado de llegada que todavía se encuentran dentro de una cierta distancia del vehículo. Esta alerta de bajo nivel simplemente sirve como una advertencia al individuo equipado con la PNU (102) que un vehículo es localizado en la proximidad.

La Figura 4 representa otra modalidad del modo en el cual una PNU (102) entra en un modo de alerta sin el uso de una zona de advertencia (106) . En general, las secciones curveadas de una vía férrea pueden comprometer la efectividad de la utilización del rumbo del vehículo para determinar si la PNU (102) debe activar o disparar un modo de alerta. Como es demostrado en la Figura 4 , una PNU (102) en la ruta del vehículo puede salir con facilidad del rumbo del vehículo si el vehículo se está aproximando alrededor de una curva. Para combatir este problema, en esta modalidad, son introducidas rutas definidas en el sistema (101) . Estas rutas definidas (108) son puntos designados a lo largo de las secciones curveadas de las rutas del vehículo de transporte masivo en la red. Por ejemplo, en una modalidad, las rutas definidas (108) constituyen al menos 6 puntos GPS extendidos juntos a través del comienzo, la parte media y la finalización de la curva. De esta manera, en contraste con las áreas de advertencia (106) , una ruta definida (108) es simplemente una colección de puntos extendidos juntos sólo de una ruta de un vehículo de transporte para efectuar una línea curveada (que corresponde con la sección curveada de la vía férrea) . Cuando la VCU (103) viaja a lo largo de estas rutas definidas (108) , la PNU (102) incorpora la longitud total de la vía férrea entre el vehículo y la PNU (102) con el propósito de calcular la distancia actual (y por lo tanto, el ETA) del trabajador. Señalado en forma diferente, la PNU (102) busca los puntos en la que está más cercana a la ruta definida (108) y éste se convierte en el punto de cálculo para el ETA del vehículo. A lo largo de las secciones de una vía férrea a la cual son asignadas las rutas definidas (108) , el rumbo del vehículo sólo es configurado en el cálculo para determinar si el vehículo está moviéndose hacia o fuera de la PNU (102) . En algunas modalidades, un área de advertencia (106) existirá alrededor de la ruta definida (108) . Esta área de advertencia (106) notificará a la PNU (102) que el ETA tiene que ser calculado por medio de una ruta curveada, no una línea recta.

En una modalidad de la PNU (102) y el sistema (101), la PNU (102) tendrá una operación de protección en caso de falla. En las PNUs (102) con esta operación, la PNU (102) entrará en el modo de alerta de protección en caso de falla y enviará una notificación a un trabajador y al sistema (101) como un conjunto como se discute en la presente cuando la PNU (102) pierde su capacidad para determinar su ubicación. Por ejemplo, las PNUs (102) con las metodologías de localización de base de posicionamiento global entrarán en un modo de alerta de protección en caso de falla cuando sea perdida la señal satelital (por ejemplo, cuando un trabajador entra en un túnel) y la PNU (102) ya no pueda más determinar su ubicación en tiempo real. En ciertas modalidades preferidas, es contemplado que la PNU (102) emitirá una señal de alerta de nivel más bajo (tal como un impulso más bajo de audio frecuencia) cuando entre en el modo de alerta de protección en caso de falla. En esta operación de protección en caso de falla, el paquete de alerta de información de base localizada emitido por la PNU (102) cuando el modo de protección en caso de falla es activado mantiene la última posición detectada de la PNU (102) . Si una PNU recibe un paquete AVL de una VCU (103) mientras es activado el modo de protección en caso de falla (por ejemplo, cuando un vehículo entra en el túnel) la PNU (102) emitirá automáticamente una señal de alta alerta. De manera general, la PNU (102) abandonará el modo de alerta de protección en caso de falla cuando la PNU (102) recobre su capacidad para determinar su ubicación. Además, en otra modalidad contemplada, las áreas fijas especiales serán establecidas alrededor de los túneles y otras obstrucciones en una red que pudieran alterar, modificar o terminar la capacidad de las PNUs (102) para determinar su ubicación en tiempo real. Cuando una PNU entra en estas áreas fijas especiales, el modo de protección en caso de falla es activado como se discutió con anterioridad.

En otra modalidad de la PNU (102), la PNU (102) tendrá un botón de emergencia. Este botón funciona como un sistema de señal de advertencia de PNU-a-PNU. Cuando es presionado por un trabajador, el botón de emergencia enviará una señal a las otras PNUs (102) dentro de un área definida; por ejemplo, todas las otras PNUs dentro de un radio de 1.609 kms (1 milla) . Esta característica puede ser utilizada para alertar a los trabajadores de situaciones potencialmente peligrosas que encuentre un trabajador único, y les permite tiempo para que se muevan con seguridad o si un trabajador se encuentra en la necesidad de atención.

En la práctica, en una modalidad, el sistema y dispositivo descrito de notificación de seguridad (101) trabajaría como sigue. Como es representado en la Figura 1, una PNU dada (102) determinaría y transmitiría las coordenadas de base de ubicación del trabajador que lleva o usa la unidad al menos a una VCU (103) , a una pluralidad de detectores de prioridad (107) , a otras PNUs (102) , y/o al centro de control central (104) . Además, una VCU dada (103) transmitiría su información AVL a la pluralidad de PNUs (102) en la red. En función del intercambio de ésta información, basado en la ubicación del trabajador, la velocidad, el rumbo y la ubicación del tren, y la ruta programada del tren, si la PNU (102) se encuentra o no en una zona definida de advertencia, el tipo de la zona de advertencia, si la PNU (102) se encuentra o no en una ruta definida, y otras variables definidas, la PNU (102) determina si un modo de alerta necesita o no ser activado por la PNU (102) y es transmitida a los otros componentes del sistema. En función de la activación del modo de alerta, la PNU (102) disparará una señal de alerta y notificará al trabajador, por medio de señales de audio, de movimiento, visuales u otras señales que el trabajador se encuentra en el área de la vía férrea (106) . El sonido de advertencia realizado por la PNU puede ser modificado por medio de un tono o la separación y el ritmo de los tonos para representar la severidad de la alerta. En función de la recepción de esta señal, el trabajador sabrá que tiene que abandonar inmediatamente la zona y que tiene que dirigirse a una ubicación más segura. En la alternativa, la VCU (103) puede determinar cuándo una PNU (102) se encuentra dentro de una zona de advertencia y envía una señal de modo de alerta a la PNU (102) . En adición, cualquier señal enviada ya sea por la PNU o por la VCU también podría ser enviada al servidor de control central (104) notificando al servidor de control central (104) del problema de seguridad potencial de impedimento presentado por la situación.

En la modalidad del sistema (101) en el cual la VCU (103) controla la velocidad del vehículo de transporte masivo, el sistema (101) funciona generalmente como sigue. En primer lugar, en función del intercambio de información entre una PNU (102) y una pluralidad de VCUs (103) en el sistema, la velocidad, el rumbo y la ubicación del tren, la ruta programada del tren, si la PNU (102) se encuentra o no en un área definida de advertencia (106) , el tipo de área de advertencia (106) , si la PNU (102) se encuentra o no en una ruta definida, y otras variables definidas, la PNU (102) determina si el modo de alerta necesita ser disparado o no por la PNU (102) y es transmitido a los otros componentes del sistema. Cuando un modo de alerta es disparado y es enviado a una VCU (103) en el sistema (101) , la VCU (102) , en función de la recepción del modo de alerta, disminuirá hasta una velocidad que le permita detenerse, si fuera necesario, antes de encontrar el trabajador equipado con la PNU. Esta modalidad del sistema (101) es particularmente útil en las secciones curveadas de la vía férrea en donde el operador del tren no puede ver los objetos en la vía férrea más allá de la curva .

Los beneficios del dispositivo y sistema de notificación de seguridad descrito (101) son numerosos. En primer lugar, el dispositivo y sistema descrito (101) incrementa la seguridad del sistema de transporte masivo al: 1) incrementar la conciencia de los vehículos que se aproximan a los trabajadores de mantenimiento, incluso en entornos y situaciones desfavorables; 2) notificar a los trabajadores y administradores cuando los trabajadores no se encuentran ubicados en las zonas correctas de trabajo; y 3) notificar a los operadores del vehículo cuando los trabajadores se encuentran en o junto a la ruta, de modo que la velocidad y la dirección del vehículo pueden ser ajustadas para garantizar la seguridad. En segundo lugar, el sistema y dispositivo (101) es instalado con facilidad y es integrado en los sistemas existentes de control y monitoreo de transporte masivo puesto que, en ciertas modalidades, es estructurado para trabajar con el equipo estándar en el sistema de transporte masivo, que incluye el sistema PTC en las modalidades aplicables. En tercer lugar, el sistema y dispositivo (101) , a través de su función de reporte y creación de registro, permite que los administradores evalúen las tendencias y que identifiquen los problemas recurrentes de seguridad y las ubicaciones en el sistema de transporte masivo como un conjunto. Finalmente, el sistema y dispositivo descrito (101) es de un mantenimiento generalmente bajo. Por ejemplo, la PNU (102) , en ciertas modalidades, sólo requerirá la recarga ocasional de la batería.

Mientras la invención ha sido descrita en conjunto con la descripción de ciertas modalidades, que incluyen aquellas que actualmente se cree son las modalidades preferidas, se pretende que la descripción detallada sea ilustrativa y no tiene que entenderse que limite el alcance de la presente descripción. Como sería entendido por una persona de experiencia ordinaria en la técnica, las modalidades diferentes de aquellas descritas en detalle en la presente son incluidas por la presente invención. Las modificaciones y variaciones de las modalidades descritas podrían ser realizadas sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo, caracterizado porque comprende: una red de transporte masivo; uno o más vehículos en la red de transporte masivo equipados con unidades de equipo de vehículo; uno o más individuos en la red de transporte masivo equipados con unidades de notificación de personal; una o más zonas de advertencia en la red de transporte masivo; y una red que conecta, en forma comunicativa, las unidades de equipo de vehículo con las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de notificación de personal transmiten la información de base de ubicación de los individuos equipados con las unidades de notificación de personal a las unidades de equipo de vehículo; en donde las unidades de equipo de vehículo reciben la información transmitida de las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de equipo de vehículo transmiten la información de ubicación automática de vehículo de los vehículos equipados con las unidades de equipo de vehículo a las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de notificación de personal reciben la información transmitida de las unidades de equipo de vehículo; en donde, en función de la información recibida de las unidades de equipo de vehículo y la posición de una o más de las zonas de advertencia, las unidades de notificación de personal determinan si entran en un modo de alerta; y en donde las unidades de notificación de personal trasmiten advertencias a los individuos en función del modo de alerta.

2. El sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de notificación de personal es un dispositivo portátil de hardware.

3. El sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de notificación de personal es integrada en uno o más equipos de seguridad del individuo.

4. El sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende: una o más rutas definidas; en donde, en función de la información recibida de las unidades de equipo de vehículo, la posición de una o más de las zonas de advertencia, y la posición de una o más de las rutas definidas, las unidades de notificación de personal determinan si entran en un modo de alerta.

5. El sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una o más de una o más de las áreas de advertencia es fijada mediante coordenadas geográficas.

6. El sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una o más de una o más de las áreas de advertencia es modificada de acuerdo con la velocidad del vehículo asociado.

7. El sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de notificación de personal transmite el modo de alerta a uno o más de los vehículos en la red de transporte masivo equipados con una unidad de equipo de vehículo; y en donde, en función del modo de alerta, una o más de las unidades de equipo de vehículo modifican la velocidad de los vehículos asociados.

8. El sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una o más de las áreas de advertencia es un área silenciosa; en donde las unidades de notificación de personal en el área silenciosa están evitando el disparo de los modos de alerta.

9. El sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una de una o más de las áreas de advertencia es un área de protección geográfica; en donde las unidades de notificación de personal en el área de protección geográfica entran en un modo de alerta cuando el individuo equipado con la unidad de notificación de personal abandona el área de protección geográfica.

10. El sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una de una o más de las áreas de advertencia es un área restringida; en donde las unidades de notificación de personal activan el modo de alerta cuando entran en el área restringida.

11. El sistema de notificación de seguridad para una unidad de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las unidades de notificación de personal entrarán en un modo de alerta de protección en caso de falla cuando la unidad de notificación de personal pierda su capacidad para determinar su ubicación.

12. El sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las unidades de notificación de personal además están comprendidas de un botón de emergencia; y en donde el botón de emergencia enviará una señal de alerta a otras unidades de notificación de personal dentro de un área definida cuando es activado.

13. El sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las unidades de equipo de vehículo además están comprendidas de una interfaz de usuario; y en donde la interfaz de usuario visualiza la ubicación de uno o más de los vehículos en la red de transporte masivo equipados con unidades de equipo de vehículo y uno o más de los individuos en la red de transporte masivo equipados con unidades de notificación de personal en tiempo real .

14. El sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las unidades de notificación de personal almacena la información sobre la actividad y los registros de alerta de la unidad de notificación de personal.

15. El sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque está comprendido de un interrogador de unidad de notificación de personal; y en donde el interrogador de unidad de notificación de personal descarga la información sobre la actividad de personal y los registros de alerta almacenados en las unidades de notificación de personal.

16. El sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende: un servidor de control central acoplado, en forma comunicativa, con la red.

17. El sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende: una pluralidad de detectores de prioridad acoplados, en forma comunicativa, con la red.

18. El sistema de notificación de seguridad para un vehículo de transporte masivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la intensidad de las advertencias corresponde con un riesgo identificador de seguridad.

19. Un sistema de notificación de seguridad para una red de transporte masivo, caracterizado porque comprende: una red de transporte masivo; uno o más vehículos en la red de transporte masivo equipados con unidades de equipo de vehículo; uno o más individuos en la red de transporte masivo equipados con unidades de notificación de personal; y una red que conecta, en forma comunicativa, las unidades de equipo de vehículo con las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de notificación de personal transmiten la información de base de ubicación de los individuos equipados con las unidades de notificación de personal a las unidades de equipo de vehículo; en donde las unidades de equipo de vehículo reciben la información transmitida de las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de equipo de vehículo transmiten la información de ubicación automática de vehículo de los vehículos equipados con las unidades de equipo de vehículo a las unidades de notificación de personal; en donde las unidades de notificación de personal reciben la información transmitida de las unidades de equipo de vehículo; en donde, en función de la información recibida de las unidades de equipo de vehículo, la ubicación de las unidades de notificación de personal, ciertas variables definidas, y la posición de una pluralidad de rutas definidas, las unidades de notificación de personal determinan si entran en un modo de alerta; y en donde las unidades de notificación de personal trasmiten advertencias a los individuos en función del modo de alerta.

20. Un método para la notificación de seguridad en una red de transporte masivo, caracterizado porque comprende: equipar a un individuo en una red de transporte masivo con un dispositivo de notificación de personal; con el dispositivo de notificación de personal se determinan las coordenadas de base de ubicación del individuo equipado; transmitir las coordenadas de base de ubicación del dispositivo de notificación de personal a una unidad de equipo de vehículo localizada en un vehículo en la red de transporte masivo; con la unidad de equipo de vehículo se reciben las coordenadas de base de ubicación; con la unidad de equipo de vehículo se transmite la información de ubicación automática de vehículo a una unidad de notificación de personal localizada en la red de transporte masivo; con la unidad de notificación de personal se recibe la información de ubicación automática de vehículo; con la unidad de notificación de personal se determina si una señal de advertencia necesita ser transmitida al individuo en función de las coordenadas de base de ubicación, la información de ubicación automática de vehículo y una variedad de entradas; y con la unidad de notificación de personal se emite un sonido de advertencia en función de la recepción de la señal de advertencia.