UN SISTEMA PARA EL CONTROL DEL TRAFICO, EL USO DE EL Y UN
MÉTODO PARA CONTROLAR EL MOVIMIENTO DE UNA UNIDAD MÓVIL
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un sistema para el control de tráfico del tipo definido en la porción preliminar de la reivindicación 1 y el uso de tal sistema en relación con el tráfico de trenes. La invención además se relaciona con el uso y un método de control del movimiento de una unidad móvil, el método es del tipo definido en la porción preliminar de la reivindicación 11. El trabajo en aumentar las velocidades del tren ha creado una necesidad para asegurar los sistemas de control del tren, confiables. La EP-A-145 464 describe un sistema de control de tren, en el que los transpondedores, (transmisores/ respondedores) aplican una respuesta codificada a una pregunta, están ubicados a lo largo de la vía. Un tren recibe información en el código del siguiente transpondedor desde un centro de control, y el tren reporta cuando este código ha sido detectado. Si el transpondedor no se detecta, el tren es llevado a un paradero. La GB-A-2 219 833 describe un sistema de información de tráfico para utilizarse en el tráfico de autobuses. Se proporciona un transmisor en cada parada de autobús, transmitiendo un código a un autobús cuando es interrogado, por lo que la posición del autobús puede ser determinada. Esta información puede ser utilizada por ejemplo en los centros de control de tráfico para poner uno o más autobuses, si es necesario. La US 5 129 605 describe un sistema en el que una pluralidad de diferentes sistemas para la determinación de la posición se utilizan para determinar la posición exacta de un tren. El total es controlado por un centro de control, el cual coordina la información. Además, un sistema de seguridad llamado control de trenes automático (ATC) ha sido desarrollado con el propósito de mejorar la seguridad del tren. Este sistema protege contra muchos errores humanos en la parte de los conductores del tren, una de las bases del sistema es que el tren se ha proporcionado con una computadora, la cual recibe la información del tráfico tal como señales de alto y limites de velocidad, a partir de una pluralidad de transmisores a lo largo de la vía. De esta forma, la computadora puede llevar el tren a un paradero sin tomar en cuenta que el conductor del tren lo haga cuando el tren llega a una señal de parada. Las señales y los transmisores son controlados desde un poste de señalización central. Finalmente, la US 3 940 765 describe un sistema para el control de tráfico para trenes, que tienen una pluralidad de unidades pasivas estacionarias y del tipo de acuerdo con la parte preliminar de la reivindicación 1. Este sistema conocido no permite que los trenes transmitan mensajes a las unidades estacionarias. El objeto de la invención es el de proporcionar un sistema que hará posible controlar una unidad móvil, tal como un tren el cual puede llevarse a cabo sin interferencia de un centro de control de tráfico mientras que el flujo de tráfico es uniforme. Este objeto se logra en que el sistema para el control de tráfico se proporciona con las características de construcción definidas en la porción de caracterización de la reivindicación 1. El uso de unidades pasivas, estacionarias, dispuestas a lo largo de una vía evita la necesidad para correr cables a lo largo de la vía. De esta forma, es fácil encapsular las unidades estacionarias, para evitar el ingreso de agua. El sistema de esta forma es extremadamente insensible al viento y el clima. Las unidades estacionarias aplican un código único a una interrogación y la computadora de una unidad móvil puede determinar su posición, las posiciones de las unidades estacionarias, después del montaje que son determinadas exactamente y almacenadas electrónicamente. La unidad móvil, por lo tanto, puede determinar su posición en base del único código por una tabla de búsqueda electrónica. La unidad móvil recibe simultáneamente la información del tráfico, tal como límites de velocidad y datos que se relacionan con la última unidad móvil que paso, tal como un tren en el punto relacionado de la sección, el cual suministra estos datos a las unidades estacionarias. Por lo tanto, es posible controlar la velocidad piloto del tren por los datos obtenido directamente de la unidad estacionaria. Como se mencionó, la información del tráfico también puede incluir información que se relaciona con el último tren que paso, siendo por lo tanto posible calcular la distancia para el tren precedente y para determinar la distancia para él. El movimiento del tren o la unidad móvil de esta forma, puede ser ajustada de acuerdo con esta información. Este control de tren puede hacerse adicionalmente seguro en que los trenes transmiten automáticamente el mensaje a una unidad de control central, si ya no mantienen una tabla de tiempo esperada, de tal manera que los trenes subsiguientes pueden calcular más seguramente si la sección delantera está sin ocupar por combinación de datos obtenidos de las unidades estacionarias con datos que se relacionan con la anomalía para un tren delantero. Convenientemente, como se estableció en la reivindicación 2, las unidades estacionarias son marcas las cuales transmiten y reciben a frecuencias, de preferencia a
27 MHz. Las marcas pueden por la presente, ser enterradas y de esta forma ocultar y proteger contra el viento y el clima.
Ya que las unidades estacionarias son construidas como se establece en la reivindicación 3, es posible producir un sistema para el control de tráfico prácticamente sin mantenimiento y muy barato, debido a que los circuitos son accionados por la energía electromagnética liberada por las unidades móviles a través de su señal de interrogación. Como se establece en la reivindicación 4, los mensajes de tráfico pueden consistir del tiempo de interrogación de la unidad móvil e información de identidad que se relaciona con la unidad móvil. Estos dados son comunicados a la siguiente unidad y luego son borrados, ya que ya no son de interés. Como se establece en la reivindicación 5, los mensajes de tráfico pueden consistir de límites de velocidad e información sobre condiciones locales y esta información puede ser un aviso de trabajo a lo largo de la vía, etc. Como se establece en la reivindicación 6, la información de la posición calculada puede ser exhibida en una pantalla, la información siendo representada ya sea por valores numéricos o como una indicación gráfica en un mapa. Como se establece en la reivindicación 7, la unidad de control de la unidad móvil, calcula la distancia para la última unidad móvil que paso - opcionalmente en el tiempo -lo cual se lleva a cabe en base a los mensajes de tráfico recibidos de las unidades estacionarias y opcionalmente de un centro de control de tráfico, si la última unidad que paso no mantiene una tabla de tiempo predeterminada. El almacenamiento de la información técnica de activación convenientemente se lleva cabo como se establece en la reivindicación 8, mientras que más mensajes de tráfico permanentes son almacenados después del término de un procedimiento de reconocimiento exitoso, es decir una unidad móvil va a validar que está intitulada para almacenar el tipo de mensajes relacionados y tal procedimiento usualmente es llamado un procedimiento de "apretón de manos". Los procedimientos correspondientes se realizan cuando tales mensajes de tráfico permanentes son borrados. El sistema para el control de tráfico definido en las reivindicaciones 1-9, puede ser utilizado en relación con un gran número de unidades móviles, y estas siguen una ruta más o menos predeterminada. Por ejemplo, esto puede ser deslizamiento de un avión en los aeropuertos, donde el piloto por sí mismo puede deslizar el avión a una entrada y la torre de control no tiene que interferir mientras que no haya otro avión a lo largo de la ruta de interés. El sistema puede ser utilizado en relación con el tráfico de autobuses públicos, ya que una computadora incorporada en un autobús puede transmitir información al centro de control de tráfico, si el autobús no mantiene la tabla de tiempo. El centre de control de tráfico entonces puede exhibir las llegadas de cambio esperadas en las paradas de autobús subsiguientes. Los pasajeros por lo tanto serán mantenidos informados realmente de la llegada esperada del siguiente autobús. Sin embargo, el sistema encuentra aplicación particular dentro de sistemas de control de tráfico en relación con el tráfico de ferrocarril como se establece en la reivindicación 10. Aquí, el conductor del tren puede conducir el tren sin interferencia del centro de control de tráfico mientras que se mantenga la tabla de tiempo establecida. Los conductores de trenes ya no son sometidos a señales visuales a lo largo de la vía, sino pueden activar el tren en base a su conocimiento de la posición del tren y el conocimiento de la posición del último tren que paso. Esto abre el prospecto de introducir trenes sin conductores, donde la computadora del tren controla sus movimientos. La invención también se relaciona con un método el cual es distinguido por la materia objeto definida en la reivindicación 11. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se explicará más completamente en lo siguiente, en relación con una modalidad preferida y con referencia a los dibujos, en los cuales: La Figura 1 muestra esquemáticamente el sistema de control de la invención en relación con un tren;
la Figura 2 muestra en una vista en planta como el sistema de control del tren se comunica con una unidad estacionaria a través de un acoplamiento inductor por medio de una estructura aérea; la Figura 3 ilustra esquemáticamente la comunicación entre la computadora de la locomotora y una unidad estacionaria y un centro de control de tráfico; la Figura 4 muestra esquemáticamente la estructura de una unidad estacionaria; la Figura 5 muestra como la información puede ser protocolizada con una interrogación y una respuesta subsiguiente en un sistema para el control de tráfico de acuerdo con la invención; y la Figura 6 muestra como la interrogación puede ser diseñada, cuando simultáneamente se almacenan datos de una naturaleza más permanente. El sistema para el control de tráfico de la invención se muestra en la Figura 1 y es implementado en la modalidad mostrada en un tren 1 que se desplaza en los carriles 2. Las unidades estacionarias 3 o marcas se proporcionan a lo largo de la vía, las marcas de preferencia funcionan a 27 MHz, de tal manera que tienden por sí mismas a ser enterradas, por ejemplo a lo largo de una vía sin interferir ccr. las condiciones de r smisión y rececoión de estas marcas. Las unidades estacionarias 3, las cuales se muestran en mayor detalle en la Figura 4, todas contienen un código de identificación predeterminado. Estas unidades estacionarias se proporcionan a lo largo de la vía a una distancia predeterminada por ejemplo de 100 metros o 500 metros y las posiciones de las unidades estacionarias son determinadas subsiguientemente muy precisamente y la posición de la unidad es almacenada junto con el código de información como una tabla en un almacén electrónico. Estas tablas electrónicas son copiadas subsiguientemente en las computadoras de todas las unidades móviles, las cuales pueden determinar subsiguientemente sus propias posiciones exactamente por una tabla de búsqueda, cuando detectan una unidad estacionaria. La unidad móvil 1 se comunica con la unidad estacionaria 3 a través de una estructura aérea 17, la cual está conectada a una computadora 12 a través de un transmisor/receptor 16. Esta señal electromagnética es recibida por una estructura aérea 4 en la unidad estacionaria, la cual será explicada en relación con la Figura 4. En respuesta a una interrogación la unidad estacionaria transmite su código de identificación, así como también mensajes de tráfico almacenados por medio de los cuales la computadora 12 puede calcular su propia posición y asegurar que no hay otros trenes o unidades móviles inrr.ediata-ente adelante en los carriles. Si la unidad estacionaria 3 contiene información s e se relaciona con los límites de velocidad, tal información puede ser utilizada por medio de la computadora 12 para controlar la velocidad máxima de un piloto de tráfico 13. Además, la computadora 12 puede calcular la distancia para la última unidad móvil que paso, la cual puede ser mostrada en una pantalla 14 junto con varios artículos importantes de información, tales como la velocidad real del tren, el tiempo y la posición calculada previamente; esta última puede mostrarse ya sea en representación alfanumérica o como una representación gráfica en un mapa o un segmento de mapa. El conductor del tren también puede comunicarse con la computadora 12 a través de un activador de interfaz 19 en la forma de un tablero. La computadora además está conectada a una unidad 11 desde la cual se obtienen los datos técnicos de activación. De esta forma, aquí la computadora recibe información sobre la velocidad real del tren. La computadora 12 finalmente está conectada a una unidad 13 desde la cual recibe información acerca de las iniciativas técnicas de activación, es decir activación de los frenos, activación de control de la garganta, etc. Se observa que está indicada la comunicación en dos formas, de tal manera que la computadora 12 recibe información sobre las iniciativas técnicas de impulso, pero tarr±iiér- puede tomar el control del conductor del tren, si ¿ei-iac a la información recibida, la ce— taiora dececca -:-.= situación en donde tal interferencia es requerida.
Simultáneamente, la computadora 12 está en comunicación de radio con un centro de control de tráfico 15, el cual se lleva a cabo por medio de un transmisor/receptor 18 con una estructura aérea asociada. La computadora 12 recibe concurrentemente la información importante por medio de esta conexión de radio, y está información comprende ajustes de tiempo, puntos de paso de tiempo del sistema que está siendo actualmente almacenado en las unidades estacionarias, de tal manera que una cierta precisión se requiere con respecto a los puntos de tiempo. La información también comprende la información actual sobre otros trenes, si estos no mantienen las tablas de tiempo predeterminadas y la cantidad de desviación implicada para estos trenes en el tiempo. Los trenes son identificados por medio de códigos de identificación predeterminados. El centro simultáneamente transmite interrogaciones actuales para las cuales la computadora solamente contesta OK mientras se mantiene la tabla de tiempo. En el caso de desviaciones de la tabla de tiempo más allá de las tolerancias permitidas, la computadora del tren comunica la cantidad de estas desviaciones, la cual es determinada por medio de la determinación de la posición comparada con las tablas de tiempo predeterminadas almacenadas en el almacenamiento de la computadora. la Figura 4 cc stra la unidad 3 estacionaria, la cual, como se mencionó en lo anterior comprende una estructura aérea 4 o bobina, la cual se comunica con la unidad de control 7 o CPU de la unidad estacionaria por medio de una interfaz de transmisor/receptor. La unidad de control 7 es activada desde la interfaz de transmisor/receptor, lo cual se lleva a cabo por medio de un circuito rectificador 6 que rectifica la señal de radio y suministra un voltaje de CD para la unidad de control 7 en sus almacenamientos asociados. La unidad de control 7 tiene una PROM 9 en la cual las secuencias del programa necesarias para la función son almacenadas junto con el código de identificación único de la unidad de control. La unidad estacionaria además tiene una RAM en la cual se almacenan los mensajes de tráfico. Los mensajes de tráfico en la forma de puntos de paso de tiempo o puntos de interrogación de tiempo e información del tren son sobreescritos sobre información correspondiente, previa mientras que los mensajes de tráfico de una naturaleza más permanente, tal como límites de velocidad y similares, son almacenados en secciones de almacenamiento separadas en la RAM 8. La comunicación entre una unidad móvil 1 y una unidad estacionaria 3 puede llevarse a cabo, por ejemplo como se muestra en la Figura 5. La unidad móvil primero da una clave 20 la cual asegura parcialmente que la unidad esté asignada para almacenar datos en la RAM de la unidad estacionaria, inicia parcialmente ei suministro de potencia a la unidad estacionaria. Después de la clave, se da un código 21 de información, seguido por información técnica de activación en la forma de un punto de tiempo de interrogación y opcionalmente la velocidad. Cuando la unidad estacionaria ha recibido estos datos, transmite el código de información 25 único por medio del cual la unidad móvil puede determinar su posición por una tabla de búsqueda. Subsiguientemente transmite los mensajes de tráfico que consisten parcialmente de información sobre la última unidad móvil que paso, la información que es designada 26, así como la información de una naturaleza más permanente, tal como los límites de velocidad y avisos del trabajo a lo largo de la vía. Los últimos datos permanentes mencionados se designan 27. La Figura 6 ilustra como los datos pueden estar compuestos, si la unidad móvil va a permitir que se almacenen los datos, los cuales son de una naturaleza más permanente. La orden de datos es por mucho la misma como en lo anterior, la unidad móvil que suministra una clave 20, un código de identificación 21 seguido por los datos técnicos de impulso 22 y luego las unidades móviles suministran otra clave 23, la cual si la unidad estacionaria la reconoce, permite que la unidad móvil almacene la información de una naturaleza más permanente, la información que es designada 24 v que comprende los lírr.iees ¿e velocidad y similares, :;-; se mencionó en lo anterior, cuando la unidad estacionaria ha reconocido estos datos, suministra una respuesta, como se muestra en relación con la figura 5. La invención ha sido explicada en lo anterior en relación con sistemas de control de trenes, pero está claro que muchas ventajas pueden lograrse implementando un sistema del tipo descrito en lo anterior a lo largo de las carreteras en pueblos Daneses principales, donde el conocimiento de las funciones exactas de los carros y autobuses puede ser utilizada para mejorar el servicio para los pasajeros del autobús, mejorar la seguridad de los conductores de taxis y ayudar a los vehículos de emergencia creando ondas verdes a través de las ciudades. Además, la invención puede utilizarse en relación con el desplazamiento de aviones en los aeropuertos, de tal manera que las torres de control son liberadas de este tipo de trabajo. Además, el sistema abre el proyecto de poner en operación trenes con menos conductores.