RU2627254C1 - Method for determining sequence car numbers of moving train - Google Patents
Method for determining sequence car numbers of moving train Download PDFInfo
- Publication number
- RU2627254C1 RU2627254C1 RU2016112924A RU2016112924A RU2627254C1 RU 2627254 C1 RU2627254 C1 RU 2627254C1 RU 2016112924 A RU2016112924 A RU 2016112924A RU 2016112924 A RU2016112924 A RU 2016112924A RU 2627254 C1 RU2627254 C1 RU 2627254C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detectors
- cars
- value
- train
- detector
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000003703 image analysis method Methods 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области управления движением на железных дорогах, и более точно, к способам определения порядковых номеров вагонов движущегося железнодорожного состава путем подсчета числа вагонов, преследующих через участок контроля.The invention relates to the field of traffic control on railways, and more specifically, to methods for determining the serial numbers of cars of a moving train by counting the number of cars pursuing through a control section.
Информация о том, какой по порядку вагон состава находится в данный момент на участке контроля, особенно в случае, когда состав совершает маневровые перемещения, важна для правильного функционирования многих систем на железнодорожном транспорте, в том числе и для систем видеонаблюдения за проследованием состава. Эта информация позволяет относить фрагменты видео к определенному вагону, попавшему в поле зрения видеокамеры, а также относить к определенному вагону информацию, получаемую от устройств, осуществляющих контроль или измерение тех или иных характеристик вагона, например информацию о состоянии колесных пар, сцепных устройств и т.п. Кроме того, возможность получать внешний сигнал о проследовании вагона с некоторым порядковым номером в определенном направлении крайне важна для надежного функционирования систем оптического распознавания инвентарных номеров вагонов.Information about the order in which the train’s car is currently in the control area, especially when the train is shunting, is important for the proper functioning of many systems in the railway transport, including video surveillance systems for tracking the train. This information allows you to relate the video fragments to a specific carriage that came into the field of view of the video camera, as well as to relate to a specific carriage information received from devices that monitor or measure certain characteristics of the carriage, for example, information about the state of wheel sets, couplers, etc. P. In addition, the ability to receive an external signal about a carriage with a certain serial number in a certain direction is extremely important for the reliable operation of optical recognition systems for car inventory numbers.
Уровень техникиState of the art
Известны различные способы подсчета числа вагонов движущегося железнодорожного состава с использованием датчиков, установленных вдоль пути его движения (класс МПК B61L 1/16).There are various methods for counting the number of cars of a moving train using sensors installed along its path (
Известны способы подсчета числа вагонов и устройства, реализующие эти способы, основанные на использовании путевых датчиков, реагирующих на прохождение мимо них колесных пар вагонов и расположенных на пути движения состава на уровне колесных пар и на уровне рельсов (см., например, патент РФ № RU 2013263 от 1991 г., по классу МПК B61L 1/16, «Устройство для счета подвижных единиц»). Эти способы имеют следующие недостатки:Known methods for counting the number of cars and devices that implement these methods, based on the use of track sensors that respond to the passage of wheel pairs of cars and located on the track at the level of wheel pairs and at the level of rails (see, for example, RF patent No. RU 2013263 from 1991, according to
- они требуют распознавания типов вагонов по их предварительно заданным характеристикам (число осей колесных пар и расстояния между ними), что ограничивает область применения только подсчетом вагонов заранее известных типов, усложняет обработку сигналов путевых датчиком и приводит к снижению быстродействия системы счета вагонов;- they require recognition of the types of cars according to their predetermined characteristics (the number of axles of wheel sets and the distance between them), which limits the scope of application only to counting cars of previously known types, complicates the processing of track signals by a sensor and reduces the speed of the counting system of cars;
- сигнал о проследовании вагона выдается с недопустимой для многих применений задержкой, иногда после прохождения нескольких вагонов, что, например, неприемлемо, когда определение порядковых номеров вагонов путем их счета должно быть совмещено с работой видеосистемы по распознаванию указанных на вагонах их инвентарных номеров;- a signal about the carriage following is issued with an unacceptable delay for many applications, sometimes after passing several cars, which, for example, is unacceptable when determining the serial numbers of cars by counting them should be combined with the video system to recognize their inventory numbers indicated on the cars;
- не обеспечивают надежный подсчет вагонов при маневрировании состава, когда состав движется с очень низкой скоростью, с остановками и совершает реверсивные движения; поскольку в этих случаях система, реализующая эти способы подсчета вагонов, может не успеть идентифицировать вагон;- do not provide reliable counting of cars during maneuvering of the train, when the train moves at a very low speed, with stops and makes reverse movements; since in these cases the system that implements these methods of counting cars may not have time to identify the car;
- установка путевых датчиков в непосредственной близости от рельсов или на рельсовом пути создает технические и эксплуатационные трудности.- the installation of track sensors in the immediate vicinity of the rails or on the rail creates technical and operational difficulties.
Известен способ определения порядковых номеров вагонов движущегося железнодорожного состава с использованием фотоэлектронного детектора просвета между вагонами, реализованный в виде отдельного устройства в составе сложной многофункциональной системы (см. патент РФ №RU 2066282 от 1995 г. по классу МПК В61К 9/02, «Устройство для контроля негабаритного груза подвижного состава»). Система по этому патенту содержит устройство счета вагонов, названное «датчиком 3 числа вагонов», содержащий «излучатель 9» и «фотоприемник 10», расположенные по разные стороны пути так, что луч излучателя может перекрываться движущимся вагоном. Способ счета вагонов, реализованный в этом устройстве, заключается в том, что при движении состава ведут счет срабатываний фотоэлектронного детектора (или иначе говоря, датчика) при просветах между вагонами. Этот способ определения порядковых номеров вагонов, основанный на детектировании просветов между вагонами с использованием для этого электромагнитного излучения, обеспечивает определение порядкового номера вагона сразу при срабатывании детектора просвета и не требует задержки, необходимой для идентификации типа вагона и счета колесных пар в указанных выше способах счета вагонов с использованием путевых датчиков, реагирующих на прохождение мимо них колесных пар вагонов. Недостаток этого способа состоит в том, что он не обеспечивает определение порядковых номеров вагонов при изменениях направления движения и, частности, при маневрировании состава.There is a method of determining the serial numbers of cars of a moving train using a photoelectronic lumen detector between cars, implemented as a separate device as part of a complex multifunctional system (see RF patent No.RU 2066282 from 1995 according to
Известно, что для детектирования просвета межу вагонами используют лазерный детектор или детектор, содержащий видеокамеру и пластину с контрастным эталонным изображением, которые устанавливают по разные стороны железнодорожного пути. Эти средства детектирования использованы в системе контроля соединения между вагонами, использующей методы анализа изображения (см. патент США № US 7,328,871, от 14.09.2005, опубл. 2008, по классу США 246/169R, "Railroad car coupler gap analyzer"). В этом патенте одновременно может использоваться один из указанных детекторов просвета между вагонами для обнаружения и счета этих просветов, аналогичного счету вагонов. Недостаток способа счета просветов в этом патенте заключается в том, что он применим только в условиях, когда состав движется без остановок и без маневрирования.It is known that for detecting the clearance between cars, a laser detector or a detector is used, comprising a video camera and a plate with a contrasting reference image, which are installed on opposite sides of the railway track. These detection tools are used in an inter-wagon connection monitoring system using image analysis methods (see US Pat. No. 7,328,871, September 14, 2005, publ. 2008, US 246 / 169R, Railroad car coupler gap analyzer). This patent can simultaneously use one of these clearance detectors between cars to detect and count these gaps, similar to the count of cars. The disadvantage of the method of counting the gaps in this patent is that it is applicable only in conditions where the composition moves without stops and without maneuvering.
Известны способ обработки информации о вагонах движущегося железнодорожного состава и реализующая его сложная многофункциональная система, в которые включена идентификация каждого вагона с использованием испускания и детектирования некоторого неопределенного множества электромагнитных лучей, направленных поперек железнодорожного пути (см. патент США № US 8,655,540, от 6.03.2008, опубл. 2014, по классу США 701/29.1, "Rail vehicle identification and processing", авторы Mian и др.). В этом патенте на способ отмечается, что идентификация вагона осуществляется по факту перекрытия упомянутых лучей с учетом порядка их перекрытия и длины промежутка времени их перекрытия. В патенте сказано, что упомянутые лучи используют для обнаружения просветов (промежутков) между вагонами. Но в этом патенте не раскрывается в чем заключается идентификация вагона. Можно предположить, что под идентификацией вагона авторами понимается определение порядкового номера вагона в результате логического анализа сигналов лучевых детекторов. Однако способ определения порядковых номеров вагонов движущегося железнодорожного состава с использованием упомянутых лучей в данном патенте не раскрыт, т.е. не указаны правила определения номеров вагонов и последовательность действий по проверке этих правил, а также не указаны количество упомянутых лучей и условия их расстановки, при которых возможно однозначное определение порядкового номера вагона, а также не учитываются время между последовательными моментами получения логических сигналов о состоянии детекторов и ограничение на величину смещения вагона за это время. Таким образом, способ идентификации вагонов, указанный в данном патенте США, представляет собой нечеткую постановку задачи и не содержит ее технического решения, несмотря на упоминание электромагнитных лучей. Кроме того, упомянутое в патенте условие, согласно которому расстояние между лучами должно быть не больше длины промежутка между вагонами, не является достаточным, поскольку в этом условии не сказано о расстоянии между какими лучами идет речь и можно понять, что речь идет о расстоянии между соседними лучами. В то же время в этом патенте не указано никакого условия, касающегося расстояния между крайними лучами. Указанное выше условие не позволяет отличить временную остановку межвагонного просвета (промежутка) напротив модуля 40 обнаружения вагонов от ситуации полного отсутствия состава на участке контроля. Здесь имеется в виду ситуация, когда состав остановился так, что ни один из лучей, входящих в состав модуля 40 обнаружения вагона, не перекрыт, то есть все они проходят свободно через просвет между вагонами.A known method of processing information about cars of a moving train and implementing its complex multifunctional system, which includes the identification of each car using the emission and detection of an indefinite set of electromagnetic rays directed across the railway track (see US patent No. US 8,655,540, dated March 6, 2008 , publ. 2014, US class 701 / 29.1, "Rail vehicle identification and processing", authors Mian and others). In this patent for the method, it is noted that the carriage is identified upon the fact of said rays overlapping, taking into account the order of their overlap and the length of time that they overlap. The patent says that the said rays are used to detect gaps (gaps) between cars. But this patent does not disclose what the identification of the carriage is. It can be assumed that the authors identify the wagon identification by determining the wagon serial number as a result of a logical analysis of the radiation detector signals. However, the method for determining the serial numbers of cars of a moving train using the mentioned beams is not disclosed in this patent, i.e. the rules for determining the numbers of cars and the sequence of actions for checking these rules are not indicated, and the number of the mentioned rays and the conditions for their arrangement, in which it is possible to uniquely determine the serial number of the car, are not specified, and the time between successive moments of receiving logical signals about the state of the detectors is not taken into account restriction on the amount of displacement of the car during this time. Thus, the method for identifying wagons specified in this US patent is a fuzzy statement of the problem and does not contain its technical solution, despite the mention of electromagnetic rays. In addition, the condition referred to in the patent, according to which the distance between the beams should not be more than the length of the gap between the cars, is not sufficient, since this condition does not say about the distance between which beams we are talking about and we can understand that we are talking about the distance between neighboring rays. At the same time, this patent does not indicate any condition regarding the distance between the extreme rays. The above condition does not allow to distinguish between a temporary stop of the intercarriage lumen (gap) opposite the car detection module 40 from the situation of a complete lack of train personnel at the monitoring site. Here we have in mind the situation when the train stopped so that none of the rays included in the car detection module 40 is blocked, that is, they all pass freely through the gap between the cars.
Известен также патент США тех же авторов (Mian и др.) на аналогичные способ обработки информации о вагонах движущегося железнодорожного состава и реализующая его сложная многофункциональная система, в которые включена идентификация каждого вагона с использованием испускания и детектирования некоторого неопределенного множества электромагнитных лучей, направленных поперек железнодорожного пути (см. патент США № US 8,140,250, от 2008, опубл. 2012, по классу США 701/117, "Rail vehicle identification and processing"). Этот патент выдан по более поздней заявке от 11.07.2008 г. и содержит способ идентификации вагонов, текстуально совпадающий со способом идентификации вагонов, описанным в рассмотренном выше патенте US 8,655,540, выданном по более ранней заявке от 6.03.2008.A U.S. patent of the same authors (Mian et al.) Is also known for a similar method of processing information about cars of a moving train and a complex multifunctional system that implements it, which includes the identification of each car using the emission and detection of some indefinite set of electromagnetic rays directed across the railway ways (see US patent No. US 8,140,250, from 2008, publ. 2012, US class 701/117, "Rail vehicle identification and processing"). This patent was granted by a later application of July 11, 2008 and contains a method for identifying wagons that is textually consistent with the method of identifying wagons described in US Pat. No. 8,655,540 discussed above, issued by an earlier application of March 6, 2008.
Раскрытие (сущность) изобретенияDisclosure (essence) of the invention
Задачей предлагаемого изобретения является разработка такого способа определения порядковых номеров вагонов движущегося железнодорожного состава путем подсчета числа вагонов, который обеспечил бы технический результат в виде одновременного достижения следующих основных целей:The objective of the invention is to develop such a method for determining the serial numbers of cars of a moving train by counting the number of cars, which would provide a technical result in the form of simultaneously achieving the following main goals:
- обеспечение определения порядковых номеров вагонов разных типов, основанного на детектировании просветов между вагонами;- ensuring the determination of serial numbers of cars of different types, based on the detection of gaps between cars;
- обеспечение определения порядковых номеров вагонов при маневрировании железнодорожного состава, когда этот состав может останавливаться на короткое или длительное время, двигаться назад на небольшое или на значительное расстояние, превышающее длину вагона, а затем снова двигаться в прежнем направлении, или менять направление движения на противоположное, не пройдя целиком через участок контроля;- ensuring the determination of the serial numbers of cars when maneuvering the train, when this train can stop for a short or long time, move backward at a small or a considerable distance greater than the length of the carriage, and then again move in the same direction, or change the direction of movement in the opposite direction without going all the way through the control site;
- обеспечение определения начала и конца железнодорожного состава;- providing definitions of the beginning and end of the train;
- обеспечение возможности использования различных по принципу действия детекторов просвета между вагонами.- providing the possibility of using different according to the principle of action of the lumen detectors between cars.
Кроме того, задачей предлагаемого изобретения является достижение следующих целей:In addition, the objective of the invention is to achieve the following objectives:
- обеспечение определения направления движения железнодорожного состава, в том числе при его маневрировании;- ensuring the determination of the direction of movement of the train, including during its maneuvering;
- обеспечение контроля изменения числа вагонов железнодорожного состава после того, как он выехал из контролируемого участка в направлении, противоположном направлению, в котором состав въехал на этот участок.- ensuring control of the change in the number of cars of the train after it left the controlled section in the direction opposite to the direction in which the train entered this section.
Этот технический результат достигается, прежде всего, благодаря предлагаемому способу определения порядковых номеров вагонов движущегося железнодорожного состава, при котором предварительно выполняют следующие действия:This technical result is achieved, first of all, thanks to the proposed method for determining the serial numbers of cars of a moving train, in which the following actions are preliminarily performed:
- на контролируемом участке пути перемещения этого состава устанавливают три детектора просвета между вагонами на равных расстояниях между ними так, что каждый детектор фиксирует просвет между вагонами вдоль своей контрольной прямой линии передачи излучения, находящейся в вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению пути, и при этом выполняют следующие условия:- on the controlled portion of the movement path of this train, three clearance sensors are installed between the cars at equal distances between them so that each detector fixes the clearance between the cars along its control direct radiation transmission line located in a vertical plane perpendicular to the track direction, and the following conditions:
Lmax≤D≤2⋅Lmin,L max ≤D≤2⋅L min ,
D/2≥ΔS,D / 2≥ΔS,
где Lmax и Lmin - максимальное и минимальное значения длины L просвета между вагонами соответственно,where L max and L min - the maximum and minimum values of the length L of the clearance between the cars, respectively,
D - расстояние между крайними детекторами,D is the distance between the extreme detectors,
ΔS - максимальное возможное смещение состава за время между двумя последовательными моментами получения логических сигналов о состоянии детекторов,ΔS is the maximum possible shift of the composition during the time between two consecutive moments of obtaining logical signals about the state of the detectors,
- в процессоре реализуют регистры текущего и предыдущего состояний детекторов, получаемых в соседние моменты времени, индикатор приращения Δ номера вагона, которое может принимать значение «1» или «-1», а также левый и правый счетчики номеров вагонов, из которых левый счетчик предназначен для регистрации номера вагона, перекрывающего левый детектор или находящегося левее его, а правый счетчик предназначен для регистрации номера вагона, перекрывающего правый детектор или находящегося правее его, причем левым и правым детектором считают крайние детекторы по выбору потребителя,- the processor implements the registers of the current and previous states of the detectors obtained at neighboring times, an indicator of the increment Δ of the car number, which can take the value "1" or "-1", as well as the left and right counters of car numbers, of which the left counter is designed to register the number of the car that overlaps the left detector or is to its left, and the right counter is used to register the number of the car that blocks the right detector or is to its right, and consider the left and right detector to aynie detectors for consumer choice,
а затем на этапе определения номеров вагонов движущегося состава выполняют следующие действия:and then at the stage of determining the numbers of cars of a moving train, perform the following actions:
- получают выходные логические сигналы трех детекторов и передают их в регистр текущего состояния детекторов, а его предыдущее значение передают в регистр предыдущего состояния детекторов, причем в каждом из этих регистров располагают кортеж состояний трех детекторов, имеющий вид <x, y, z>, в котором каждая буква означает состояние одного детектора, которое может принимать два значения, условно обозначаемые ƒ и с, где ƒ - значение выходного логического сигнала детектора, соответствующее случаю, когда контрольная линия детектора не перекрыта вагоном, с- receive the output logical signals of three detectors and transfer them to the register of the current state of the detectors, and its previous value is transferred to the register of the previous state of the detectors, and in each of these registers there is a tuple of states of three detectors, having the form <x, y, z>, in where each letter denotes the state of one detector, which can take two values, conventionally designated ƒ and c, where ƒ is the value of the output logic signal of the detector, corresponding to the case when the control line of the detector is not blocked wagon, with
- значение выходного логического сигнала детектора, соответствующее случаю, когда контрольная линия детектора перекрыта вагоном, а левая буква указанного кортежа соответствует левому детектору,- the value of the output logic signal of the detector, corresponding to the case when the control line of the detector is blocked by a car, and the left letter of the specified tuple corresponds to the left detector,
- при помощи процессора анализируют содержимое регистров состояния детекторов и формируют содержимое счетчиков по следующим правилам:- using the processor analyze the contents of the status registers of the detectors and form the contents of the counters according to the following rules:
a) если текущее состояние детекторов <ƒ, ƒ, ƒ>, то в обоих счетчиках устанавливают 0;a) if the current state of the detectors <ƒ, ƒ, ƒ>, then in both counters set 0;
b) если текущее значение детекторов <с, ƒ, ƒ>, а предыдущее их значение <ƒ, ƒ, ƒ>, то устанавливают 1 в левом счетчике и в значении приращения Δ;b) if the current value of the detectors is <c, ƒ, ƒ>, and their previous value is <ƒ, ƒ, ƒ>, then set 1 in the left counter and in the increment value Δ;
если текущее значение детекторов <ƒ, ƒ, с>, а предыдущее их значение <ƒ, ƒ, ƒ>, то устанавливают 1 в правом счетчике и -1 в значении приращения Δ;if the current value of the detectors <ƒ, ƒ, s>, and their previous value <ƒ, ƒ, ƒ>, then set 1 in the right counter and -1 in the increment value Δ;
c) если текущее значение детекторов <с, с, с> и предыдущее их значение <ƒ, с, с>, то в левый счетчик устанавливают значение правого счетчика, но если при том же текущем значении детекторов их предыдущее значение <с, с, ƒ>, то в правый счетчик устанавливают значение левого счетчика;c) if the current value of the detectors <s, s, s> and their previous value <ƒ, s, s>, then the value of the right counter is set in the left counter, but if at the same current value of the detectors their previous value <s, s, ƒ>, then the value of the left counter is set in the right counter;
d) если предыдущее значение детекторов <с, с, с> и текущее значение <ƒ, с, с>, то к значению левого счетчика добавляют приращение Δ, но если при том же предыдущем значении детекторов их текущее значение <с, с, ƒ>, то из значения правого счетчика вычитают приращение Δ.d) if the previous value of the detectors <s, s, s> and the current value <ƒ, s, s>, then the increment Δ is added to the value of the left counter, but if, with the same previous value of the detectors, their current value <s, s, ƒ >, then the increment Δ is subtracted from the value of the right counter.
Это позволяет обеспечить одновременное достижение перечисленных целей изобретения. Отметим, что описанный выше способ обеспечивает возможность использования различных по принципу действия детекторов просвета между вагонами.This allows you to simultaneously achieve the above objectives of the invention. Note that the method described above makes it possible to use lumen detectors between cars based on the principle of operation.
При этом получению указанного технического результата способствует то, что в предлагаемом способе в качестве хотя бы одного любого из трех детекторов просвета между вагонами могут быть использованы следующие типы детекторов:In this case, the obtaining of the indicated technical result is facilitated by the fact that in the proposed method, the following types of detectors can be used as at least one of any of the three clearance detectors between the cars:
- фотоэлектрический детектор, излучатель и приемник которого устанавливают по разные стороны железнодорожного пути;- a photoelectric detector, the emitter and receiver of which are installed on opposite sides of the railway track;
- лазерный детектор, излучатель и приемник которого устанавливают по разные стороны железнодорожного пути;- a laser detector, the emitter and receiver of which are installed on opposite sides of the railway track;
- радиолучевой детектор, излучатель и приемник которого устанавливают по разные стороны железнодорожного пути;- a radio beam detector, the emitter and receiver of which are installed on opposite sides of the railway track;
- управляемую процессором видеокамеру и пластину с контрастным эталонным изображением, которые устанавливают по разные стороны железнодорожного пути так, что контрольная линия детектора идет от видеокамеры к центру эталонного изображения.- a processor-controlled video camera and a plate with a contrasting reference image, which are installed on opposite sides of the railway track so that the control line of the detector goes from the video camera to the center of the reference image.
Это позволяет обеспечить использование различных по принципу действия детекторов просвета между вагонами и при этом одновременное использование любой комбинации из названных типов детекторов в качестве трех детекторов просвета между вагонами, необходимых для осуществления предлагаемого способа.This allows for the use of different by the principle of operation of the lumen detectors between the cars and at the same time the simultaneous use of any combination of the above types of detectors as three lumen detectors between the cars necessary for the implementation of the proposed method.
Получению указанного технического результата способствует то, что согласно предлагаемому способу в процессоре определяют направление движения состава и формируют код движения вправо или влево по следующим правилам:Obtaining the specified technical result is facilitated by the fact that according to the proposed method, the direction of movement of the train is determined in the processor and a movement code is generated to the right or left according to the following rules:
а’) если текущее состояние детекторов <ƒ, ƒ, ƒ>, предыдущее их состояние <с, ƒ, ƒ>, то формируют код движения состава влево, а если при том же текущем состоянии детекторов предыдущее их состояние <ƒ, ƒ, с>, то формируют код движения состава вправо;a ') if the current state of the detectors <ƒ, ƒ, ƒ>, their previous state <s, ƒ, ƒ>, then they form a code for the movement of the composition to the left, and if, with the same current state of the detectors, their previous state <ƒ, ƒ, s >, then form the code of movement of the composition to the right;
b’) если предыдущее состояние детекторов <ƒ, ƒ, ƒ>, a текущее их состояние <c, ƒ, ƒ>, то формируют код движения состава вправо, а если при том же предыдущем состоянии детекторов их текущее состояние <ƒ, ƒ, с>, то формируют код движения состава влево;b ') if the previous state of the detectors is <ƒ, ƒ, ƒ>, and their current state is <c, ƒ, ƒ>, then the composition movement code is generated to the right, and if, with the same previous state of the detectors, their current state is <ƒ, ƒ, c>, then form the code for the movement of the composition to the left;
с’) если текущее состояние детекторов <с, с, с>, а предыдущее их состояние <ƒ, с, с>, то формируют код движения состава влево, но если при том же текущем состоянии детекторов предыдущее их состояние <с, с, ƒ>, то формируют код движения состава вправо;c ') if the current state of the detectors is <s, s, s>, and their previous state is <ƒ, s, s>, then they form a code for moving the composition to the left, but if, with the same current state of the detectors, their previous state is <s, s, ƒ>, then form the movement code of the composition to the right;
d’) если предыдущее состояние детекторов <с, с, с>, а текущее их состояние <ƒ, с, с>, то формируют код движения состава вправо, но если при том же предыдущем состоянии детекторов их текущее состояние <с, c, ƒ>, то формируют код движения состава влево.d ') if the previous state of the detectors is <s, s, s>, and their current state is <ƒ, s, s>, then the composition movement code is generated to the right, but if, with the same previous state of the detectors, their current state is <s, c, ƒ>, then form the movement code of the composition to the left.
Это позволяет обеспечить корректное определение направления движения железнодорожного состава, в том числе при его маневрировании.This allows you to ensure the correct determination of the direction of movement of the train, including during its maneuvering.
Получению указанного технического результата также способствует то, что согласно предлагаемому способу в процессоре контролируют изменение числа вагонов в указанном составе после того, как он выехал из контролируемого указанными тремя детекторами участка пути в направлении, противоположном направлению, в котором первый вагон этого состава въехал на указанный контролируемый участок, при этом формируют в процессоре коды увеличения или уменьшения числа вагонов в составе и число отсоединенных или добавленных вагонов в этом составе по следующим правилам:The technical result is also facilitated by the fact that according to the proposed method, the processor controls the change in the number of cars in the specified train after it leaves the track section controlled by the indicated three detectors in the direction opposite to the direction in which the first car of this train entered the specified controlled section, while forming in the processor codes for increasing or decreasing the number of cars in the composition and the number of disconnected or added cars in this composition according to eduyuschim rules:
- если последний вагон состава выехал из этого участка пути влево, то перед обнулением левого и правого счетчиков, осуществляемом при освобождении контролируемого участка от последнего вагона, формируют код уменьшения числа вагонов в той части состава, которая прошла контролируемый участок, если значение левого счетчика больше единицы, и формируют код увеличения числа вагонов в этой части состава, если значение этого счетчика меньше единицы, а число отсоединенных или добавленных вагонов определяют как абсолютное значение правого счетчика;- if the last car of the train left this section of the track to the left, then before zeroing the left and right counters, carried out when the controlled section is cleared from the last car, a code for reducing the number of cars in the part of the train that passed the controlled section is formed if the value of the left counter is more than one , and form a code for increasing the number of cars in this part of the train if the value of this counter is less than one, and the number of disconnected or added cars is determined as the absolute value of the right counter ka;
- если последний вагон состава выехал из этого участка пути вправо, то перед обнулением левого и правого счетчиков, осуществляемом при освобождении контролируемого участка от последнего вагона, формируют код уменьшения числа вагонов в той части состава, которая прошла контролируемый участок, если значение правого счетчика больше единицы, и формируют код увеличении числа вагонов в этой части состава, если значение этого счетчика меньше единицы, а число отсоединенных или добавленных вагонов определяют как абсолютное значение левого счетчика.- if the last car of the train left this section of the track to the right, then before zeroing the left and right counters, carried out when the controlled section is cleared from the last car, a code for reducing the number of cars in the part of the train that passed the controlled section is formed if the value of the right counter is more than one , and form a code for increasing the number of cars in this part of the train, if the value of this counter is less than one, and the number of disconnected or added cars is determined as the absolute value of the left count ika.
Это обеспечивает контроль изменения числа вагонов железнодорожного состава после его пребывания в зоне, находящейся за участком контроля, из которого он выехал.This provides control over the change in the number of railcars after being in the zone beyond the control section from which he left.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 показана схема установки трех детекторов просвета между вагонами вдоль железнодорожного пути (вид сверху) для случая, когда приемники всех этих детекторов расположены с одной стороны этого пути;In FIG. 1 shows a diagram of the installation of three clearance detectors between cars along a railway track (top view) for the case where the receivers of all these detectors are located on one side of this track;
на фиг. 2 показан пример схемы установки трех детекторов просвета между вагонами вдоль железнодорожного пути (вид сверху) для случая, когда приемники этих детекторов расположены по разные стороны этого пути, т.е. когда приемник одного из этих детекторов расположен по одну сторону этого пути, а приемники двух других детекторов расположены по другую сторону этого пути;in FIG. Figure 2 shows an example of the installation scheme of three clearance detectors between cars along a railway track (top view) for the case when the receivers of these detectors are located on opposite sides of this track, i.e. when the receiver of one of these detectors is located on one side of this path, and the receivers of two other detectors are located on the other side of this path;
на фиг. 3 показан пример схемы установки трех детекторов просвета между вагонами вдоль железнодорожного пути, на котором показаны начало и конец двух соседних вагонов железнодорожного состава (вид сверху);in FIG. Figure 3 shows an example of the installation of three clearance detectors between cars along a railway track, which shows the beginning and end of two neighboring cars of a train (top view);
на фиг. 4 показан пример схемы установки трех детекторов просвета между вагонами вдоль железнодорожного пути, на котором показаны начало и конец двух соседних вагонов железнодорожного состава (вид сбоку);in FIG. Figure 4 shows an example of the installation of three clearance detectors between cars along a railway track, which shows the beginning and end of two adjacent cars of a train (side view);
на фиг. 5 показан состав функциональных компонентов процессора, необходимых для осуществления предлагаемого способа и реализованных аппаратно или программно (в памяти процессора).in FIG. 5 shows the composition of the functional components of the processor necessary for the implementation of the proposed method and implemented in hardware or software (in the processor memory).
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Предлагаемый способ предназначен для определения порядковых номеров вагонов движущегося железнодорожного состава и основан на применении детекторов просветов между вагонами с использованием электромагнитного излучения для детектирования. Предлагаемый способ содержит этап подготовки и этап собственно определения порядковых номеров вагонов.The proposed method is designed to determine the serial numbers of cars of a moving train and is based on the use of clearance detectors between cars using electromagnetic radiation for detection. The proposed method includes a preparation stage and a stage of actually determining the serial numbers of cars.
Предварительно на этапе подготовки выполняют действия по установке детекторов просвета между вагонами в соответствии со схемами, показанными на фиг. 1-4.Preliminarily, at the preparation stage, the steps are taken to install clearance detectors between the cars in accordance with the schemes shown in FIG. 1-4.
На контролируемом участке железнодорожного пути 1 перемещения состава устанавливают три детектора 2, 3 и 4 просвета между вагонами на равных расстояниях между ними так, что каждый детектор 2, 3, 4 фиксирует просвет между вагонами вдоль своей контрольной прямой линии передачи электромагнитного излучения, находящейся в вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению пути 1. Контрольная линия детектора 2 обозначена АА, контрольная линия детектора 3 - ВВ, а контрольная линия детектора 4 - СС. Каждый детектор просвета состоит из излучателя и приемника, расположенных по разные стороны этого пути 1 по указанной контрольной линии, вдоль которой электромагнитные волны передаются от излучателя к приемнику. Так, детектор 2 состоит из излучателя 5 и приемника 6, детектор 3 - из излучателя 7 и приемника 8, а детектор 4 - из излучателя 9 и приемника 10. Излучатель в каждом детекторе 2, 3, 4 посылает некоторое электромагнитное излучение приемнику своего детектора и этот приемник формирует выходной логический сигнал состояния этого детектора, свидетельствующий о том, перекрыта контрольная линия этого детектора каким-либо предметом или нет. Как будет показано ниже, для большинства типов детекторов контрольная линия детектора соответствует лучу, посылаемому от излучателя детектора к его приемнику. Но для общего случая будем пользоваться термином «контрольная линия детектора», что, как будет показано ниже, важно при использовании детекторов, основанных на применении видеокамеры.On the controlled section of the
Приемники 6, 8, 10 этих детекторов соединены с процессором 11, который анализирует сигналы этих детекторов, на основе этого анализа определяет порядковый номер вагона и направление движения состава, а также в случае необходимости число добавленных или отсоединенных вагонов после возвращения из контрольного участка пути, на который он предварительно въехал, что будет рассмотрено ниже.The
Детекторы 2, 3 и 4 не обязательно устанавливать так, как показано на фиг. 1, для случая, когда приемники 5, 7 и 9 всех этих детекторов расположены с одной стороны этого пути 1. При необходимости можно установить эти детекторы так, чтобы приемник одного из этих детекторов был расположен по одну сторону этого пути, а приемники двух других детекторов были бы расположены по другую сторону этого пути. Пример такой установки детекторов показан на фиг. 2. В этом примере детектор 4 установлен так, что его излучатель 9 расположен с той же стороны пути 1, с какой расположены приемники 5 и 7 детекторов 2 и 3 соответственно.
На фиг. 3 и фиг. 4 показана установка детекторов 2, 3 и 4 с их излучателями 5, 7 и 9 и приемниками 6, 8 и 10 относительно начала и конца соседних вагонов 12 и 13 с колесами 14 и 15 соответственно. Вагоны 12 и 13 соединены сцепным устройством 16, или, иначе говоря, сцепкой. При горизонтальном расположении контрольной линии детекторов 2, 3 и 4 их устанавливают на высоте h от пути 1, превышающей высоту установки сцепного устройства 16.In FIG. 3 and FIG. 4 shows the installation of
При установке детекторов 2, 3 и 4 вдоль железнодорожного пути 1 выполняют следующие условия:When installing
где Lmax и Lmin - максимальное и минимальное значения длины L промежутка между вагонами соответственно, или иначе длины просвета между вагонами (длина L показана на фиг. 3 и фиг. 4),where L max and L min - the maximum and minimum values of the length L of the gap between the cars, respectively, or otherwise the length of the clearance between the cars (the length L is shown in Fig. 3 and Fig. 4),
D - расстояние между крайними детекторами (см. фиг. 1-4 - расстояние между контрольными линиями этих детекторов),D is the distance between the extreme detectors (see Fig. 1-4 - the distance between the control lines of these detectors),
ΔS - максимальное возможное смещение состава за время между двумя последовательными моментами получения логических сигналов о состоянии детекторов,ΔS is the maximum possible shift of the composition during the time between two consecutive moments of obtaining logical signals about the state of the detectors,
Н - длина вагона.H is the length of the car.
При выполнении условия (1) одновременно фиксировать просвет между вагонами могут не более двух соседних из трех указанных детекторов 2, 3 и 4 либо только один их них. Другими словами, одновременно не заслоненными вагонами могут оказаться либо два соседних из этих трех детекторов либо один их них. Здесь под заслонением детектора вагоном понимается перекрытие вагоном контрольной линии передачи излучения в этом детекторе.When condition (1) is fulfilled, no more than two adjacent of the three indicated
Длина L просвета между вагонами определяется расстоянием, на которое должен сместиться состав от момента, когда контрольная линия любого детектора перестает перекрываться предыдущим вагоном, до момента, когда затем та же контрольная линия начнет перекрываться следующим вагоном. Длина L этого просвета будет зависеть от конструкции каждого вагона и их сцепного устройства (или, иначе говоря, сцепки) и от расположения контрольной линии детектора относительно элементов этой конструкции, которые могут ее перекрывать.The length L of the gap between the cars is determined by the distance by which the train should shift from the moment when the control line of any detector ceases to overlap with the previous car until the same control line then begins to overlap with the next car. The length L of this clearance will depend on the design of each carriage and their coupling device (or, in other words, the coupling) and on the location of the control line of the detector relative to the elements of this structure that may overlap it.
В случае, когда все составы, проходящие через точку контроля, состоят из локомотива и цистерн, что может иметь место на нефтеперерабатывающем предприятии, то контрольную линию детектора можно направить строго параллельно земле на некоторой высоте над уровнем сцепного устройства, например на уровне половины высоты цистерны. Однако, если среди вагонов возможно появление платформ без груза, то установленная так контрольная линия детектора вообще не будет перекрываться платформами. Для того чтобы сцепное устройство не перекрывало контрольную линию детектора, а платформы перекрывали ее, эту контрольную линию следует направить под углом в вертикальной плоскости, чтобы она проходила над сцепным устройством и гарантировано перекрывалась, например, рамой платформы.In the case when all the trains passing through the control point consist of a locomotive and tanks, which can take place at an oil refinery, the control line of the detector can be directed strictly parallel to the ground at a certain height above the coupling device, for example, at half the height of the tank. However, if platforms without cargo can appear among the cars, then the control line of the detector installed in this way will not be blocked at all by the platforms. In order for the coupling device not to overlap the control line of the detector and the platforms to overlap it, this control line should be directed at an angle in the vertical plane so that it passes over the coupling device and is guaranteed to be blocked, for example, by the frame of the platform.
Но даже и при наклонной установке контрольной линии детектора (на чертежах не показано) из-за возможных различий в конструкциях вагонов длина просвета между вагонами может варьировать от минимального (Lmin) до максимального (Lmax) значений, указанных выше в условии (1). Поэтому при осуществлении предлагаемого способа необходимо установить контрольные линии детекторов так, чтобы выполнялись сформулированное выше условие (1). Если разнообразие типов проходящих вагонов ограничено, то можно обойтись без наклонной установки контрольной линии детекторов, что по ряду причин может оказаться предпочтительней. В этом случае, например, не потребуется располагать нижний конец контрольной линии детектора, соответствующий приемнику или излучателю детектора, близко к рельсам и низко над уровнем земли.But even with an inclined installation of the control line of the detector (not shown in the drawings) due to possible differences in the design of the cars, the clearance between the cars can vary from the minimum (L min ) to the maximum (L max ) values specified above in condition (1) . Therefore, when implementing the proposed method, it is necessary to establish the control lines of the detectors so that the condition (1) stated above is fulfilled. If the variety of types of passing cars is limited, then you can do without an inclined installation of the control line of the detectors, which for some reasons may be preferable. In this case, for example, it is not necessary to position the lower end of the detector reference line corresponding to the detector receiver or emitter, close to the rails and low above ground level.
В детекторах просвета могут быть использованы различные виды электромагнитного излучения (видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны) и разные принципы действия, определяющие различное выполнение излучателей и приемников. Подавляющее число возможных детекторов просвета относится к категории лучевых детекторов. В них излучатель является источником некоторого электромагнитного излучения, посылаемого в виде луча вдоль указанной контрольной линии приемнику, который формирует логический сигнал состояния детектора, свидетельствующий о том, перекрыт этот луч каким-либо предметом или нет.In the lumen detectors, various types of electromagnetic radiation (visible light, infrared radiation, radio waves) and various principles of operation determining the different performance of emitters and receivers can be used. The vast majority of possible lumen detectors belong to the category of beam detectors. In them, the emitter is the source of some electromagnetic radiation sent in the form of a beam along the specified control line to the receiver, which generates a logic signal of the detector state, indicating that this beam is blocked by any object or not.
В однолучевом фотоэлектрическом детекторе просвета излучателем является осветитель, направляющий узкий луч на приемник, в качестве которого используется фотоэлектронное реле. В качестве фотоэлектрического детектора может быть также использован световой барьер с одним осветителем, испускающим расположенный в вертикальной плоскости расширяющийся световой луч, и множеством элементарных фотоприемников, воспринимающих расширенную часть этого луча и логически объединенных в один приемник таким образом, что он выдает сигнал о просвете между вагонами, если не перекрыты какими-либо предметами все входящие в него элементарные фотоприемники.In a single-beam photoelectric lumen detector, the emitter is a illuminator directing a narrow beam to the receiver, which uses a photoelectronic relay. As a photoelectric detector, a light barrier can also be used with one illuminator emitting an expanding light beam located in a vertical plane and a multitude of elementary photodetectors sensing the expanded part of this beam and logically combined into one receiver so that it gives a signal about the clearance between the cars if not covered by any objects all the elementary photodetectors included in it.
В инфракрасных лучевых детекторах используют инфракрасный излучатель. В лазерном детекторе просвета излучателем является лазер (см., например, патент США № US 7,328,871, опубл. 2008, по классу США 246/169R, "Railroad car coupler gap analyzer"), а в радиолучевом детекторе излучателем является СВЧ-генератор.Infrared beam detectors use an infrared emitter. In a laser lumen detector, the emitter is a laser (see, for example, US Pat. No. 7,328,871, publ. 2008, US Class 246 / 169R, "Railroad car coupler gap analyzer"), and in a radio beam detector, the emitter is a microwave generator.
Кроме лучевых детекторов просвета может быть использован детектор, основанный на анализе изображений (см., например, патент США № US 7,328,871, опубл. 2008, по классу США 246/169R, "Railroad car coupler gap analyzer"). В этом детекторе просвета в качестве излучателя используют освещаемую пластину с контрастным изображением, отражающую падающий на нее свет, а в качестве приемника используют соединенную с процессором видеокамеру. Рассмотрим этот тип детектора просвета более подробно.In addition to beam lumen detectors, an image analysis-based detector can be used (see, for example, US Pat. No. 7,328,871, publ. 2008, US 246 / 169R, Railroad car coupler gap analyzer). In this lumen detector, an illuminated plate with a contrast image reflecting the incident light is used as an emitter, and a video camera connected to the processor is used as a receiver. Consider this type of lumen detector in more detail.
Контрастное эталонное изображение на этой пластине, служащей визуальным маркером, называют паттерном. Эту пластину устанавливают в поле зрения видеокамеры, ориентированной перпендикулярно железнодорожному пути на противоположной видеокамере стороне пути так, чтобы паттерн был полностью виден видеокамере сквозь межвагонный просвет, но был бы не виден видеокамере в моменты, когда контрольная линия между видеокамерой и паттерном полностью или в значительной мере перекрыта вагонами.The contrast reference image on this plate, which serves as a visual marker, is called a pattern. This plate is installed in the field of view of the video camera oriented perpendicular to the railway track on the side of the track opposite the video camera so that the pattern is completely visible to the video camera through the intercar gap, but the video camera is not visible when the control line between the video camera and the pattern is fully or substantially blocked by wagons.
Сохраняют в памяти процессора даваемые видеокамерой одно или несколько прямоугольных изображений той части участка паттерна, которая обязательно перекрывается при прохождении вагонов, но остается видимой сквозь межвагонный просвет, а также сохраняют в этой памяти координаты этого прямоугольного участка в кадре. Из полученных изображений с помощью процессора выбирают одно в качестве эталонного или же для уменьшения влияния шума и улучшения распознавания паттерна, из нескольких полученных изображений формируют одно эталонное, например, путем усреднения.They store in the processor’s memory one or several rectangular images of that part of the pattern area that necessarily overlaps with the passage of the cars, but remains visible through the intercar gap, and also stores the coordinates of this rectangular section in the frame in this memory. From the obtained images using the processor, choose one as a reference or to reduce the influence of noise and improve pattern recognition, one reference is formed from several received images, for example, by averaging.
Далее на каждом приходящем от видеокамеры кадре с помощью процессора анализируют на сходство с эталоном один и тот же участок кадра, определяемый сохраненными координатами и размером эталонного изображения; причем выбирают меру сходства, которая нечувствительна к общему изменению яркости эталона или ограниченному изменению контраста сравниваемого с ним участка кадра. Если показатель сходства превышает некоторый порог, устанавливаемый в ходе предварительных сравнений, то принимают, что на контрольной линии, идущей от видеокамеры к центру паттерна, располагается межвагонный просвет (промежуток). В противном случае принимают, что эта линия перекрыта вагоном.Then, at each frame coming from the video camera, the processor uses the processor to analyze the similarity to the same section of the frame, determined by the stored coordinates and size of the reference image; moreover, a measure of similarity is selected, which is insensitive to the general change in the brightness of the standard or to a limited change in the contrast of the portion of the frame being compared. If the similarity indicator exceeds a certain threshold established during preliminary comparisons, then it is assumed that an intercar gap (gap) is located on the control line from the video camera to the center of the pattern. Otherwise, it is assumed that this line is blocked by the wagon.
В предлагаемом способе могут быть применены любые детекторы просвета, в которых используется электромагнитное излучение, в том числе все указанные выше типы детекторов. При этом при осуществлении предлагаемого способа одновременно могут быть использованы разные типы детекторов просвета. В частности, например, хотя бы один из трех детекторов просвета может быть фотоэлектрическим, а также лазерным, инфракрасным, радиолучевым и построенным с применением видеокамеры и светового маркера на основе анализа изображений.In the proposed method, any lumen detectors using electromagnetic radiation can be used, including all of the above types of detectors. Moreover, when implementing the proposed method, different types of lumen detectors can be used simultaneously. In particular, for example, at least one of the three lumen detectors can be photoelectric, as well as laser, infrared, radio beam and constructed using a video camera and a light marker based on image analysis.
На этапе подготовки выполняют также следующие действия по аппаратной или программной реализации функциональных компонентов процессора 11, необходимых для осуществления предлагаемого способа (фиг. 5). В процессоре 11, соединенном с приемниками 6, 8 и 10 детекторов 2, 3 и 4 соответственно, реализуют регистр 17 текущего состояния указанных детекторов, регистр 18 предыдущего состояния указанных детекторов, ячейку 19 приращения Δ номера вагона, которое может принимать значения «1» и «-1», а также левый счетчик 20 и правый счетчик 21 номеров вагонов. Из них левый счетчик 20 предназначен для регистрации номера вагона, перекрывающего левый детектор 2 или находящегося левее его, а правый счетчик 21 предназначен для регистрации номера вагона, перекрывающего правый детектор 4 или находящегося правее его, причем левым и правым детектором считают крайние детекторы по выбору потребителя. Регистры 17 и 18 предназначены для хранения соответственно текущего и предыдущего состояний выходных логических сигналов детекторов 2, 3 и 4. При этом каждый из регистров 17 и 18 предназначен для хранения кортежа состояний этих трех детекторов, имеющего вид <x, y, z>. В этом кортеже буквы x и z означают состояния крайних детекторов, а буква y означает состояние центрального детектора. Каждое состояние детектора, обозначаемое выше в указанном кортеже буквой x, y и z, может принимать два значения, условно обозначаемые ƒ и с, где ƒ - значение выходного логического сигнала детектора, соответствующее случаю, когда контрольная линия детектора не перекрыта вагоном, с - значение выходного логического сигнала детектора, соответствующее случаю, когда контрольная линия детектора перекрыта вагоном. Здесь обозначение ƒ соответствует слову free (свободен), а обозначение с соответствует слову closed (закрыт). Цифровое кодирование значений ƒ и с может быть различным. Например, значению f может соответствовать логический сигнал 0, а значению с может соответствовать логический сигнал 1. В процессоре 11 обеспечивают прием логических сигналов ƒ и с, появившихся на выходов детекторов 2, 3 и 4, в регистр 17 текущего состояния детекторов либо при опросе выходов этих детекторов с некоторой заданной тактовой частотой, либо при изменении состояния хотя бы одного из этих детекторов.At the preparation stage, the following actions are also performed on the hardware or software implementation of the functional components of the
Рассмотрим теперь предлагаемый способ на этапе определения порядковых номеров вагонов движущегося железнодорожного состава. На этом этапе выполняют в процессоре следующие действия:Consider now the proposed method at the stage of determining the serial numbers of cars of a moving train. At this stage, the following actions are performed in the processor:
- получают выходные логические сигналы трех детекторов 2, 3, 4 и передают их в регистр 17 текущего состояния детекторов, а предыдущее значение регистра 17 передают в регистр 18 предыдущего состояния детекторов, причем в каждом из этих регистров располагают кортеж состояний трех детекторов, имеющий вид <x, y, z>, описанный выше,- receive the output logical signals of the three
- при помощи процессора 11 анализируют содержимое регистров 17 и 18 состояния детекторов и формируют содержимое счетчиков 20 и 21 по следующим правилам:- using the
a) если текущее состояние детекторов <ƒ, ƒ, ƒ>, то в обоих счетчиках устанавливают 0$a) if the current state of the detectors <ƒ, ƒ, ƒ>, then $ 0 is set in both counters
b) если текущее значение детекторов <c, ƒ, ƒ>, а предыдущее их значение <ƒ, ƒ, ƒ>, то устанавливают 1 в левом счетчике и в значении приращения Δ;b) if the current value of the detectors <c, ƒ, ƒ>, and their previous value <ƒ, ƒ, ƒ>, then set 1 in the left counter and in the increment value Δ;
если текущее значение детекторов <ƒ, ƒ, с>, а предыдущее их значение <ƒ, ƒ, ƒ>, то устанавливают 1 в правом счетчике и -1 в значении приращения Δ;if the current value of the detectors <ƒ, ƒ, s>, and their previous value <ƒ, ƒ, ƒ>, then set 1 in the right counter and -1 in the increment value Δ;
c) если текущее значение детекторов <с, с, с> и предыдущее их значение <ƒ, с, с>, то в левый счетчик 20 устанавливают значение правого счетчика 21, но если при том же текущем значении детекторов их предыдущее значение <с, c, ƒ>, то в правый счетчик 22 устанавливают значение левого счетчика 21;c) if the current value of the detectors <s, s, s> and their previous value <ƒ, s, s>, then the value of the
d) если предыдущее значение детекторов <с, с, с> и текущее значение <ƒ, с, с>, то к значению левого счетчика 21 добавляют приращение Δ, но если при том же предыдущем значении детекторов их текущее значение <с, с, ƒ>, то из значения правого счетчика 20 вычитают приращение Δ.d) if the previous value of the detectors <s, s, s> and the current value <ƒ, s, s>, then the increment Δ is added to the value of the
Одновременно с выполнением указанных правил а), b), с), d) при помощи процессора 11 анализируют состояния детекторов в регистрах 17 и 18, и по тем же сочетаниям содержимого этих регистров, которые указаны в приведенных выше правилах а), b), с, d), определяют направление движения состава и формируют код движения состава вправо или влево по следующим правилам:Simultaneously with the implementation of the indicated rules a), b), c), d), using the
а’) если текущее состояние детекторов <ƒ, ƒ, ƒ>, предыдущее их состояние <c, ƒ, ƒ>, то формируют код движения состава влево, а если при том же текущем состоянии детекторов предыдущее их состояние <f, ƒ, с>, то формируют код движения состава вправо;a ') if the current state of the detectors <ƒ, ƒ, ƒ>, their previous state <c, ƒ, ƒ>, then they form a code for the movement of the composition to the left, and if, with the same current state of the detectors, their previous state <f, ƒ, s >, then form the code of movement of the composition to the right;
b’) если предыдущее состояние детекторов <ƒ, ƒ, ƒ>, а текущее их состояние <c, ƒ, ƒ>, то формируют код движения состава вправо, а если при том же предыдущем состоянии детекторов их текущее состояние <f, ƒ, с>, то формируют код движения состава влево;b ') if the previous state of the detectors is <ƒ, ƒ, ƒ>, and their current state is <c, ƒ, ƒ>, then the composition movement code is generated to the right, and if, with the same previous state of the detectors, their current state is <f, ƒ, c>, then form the code for the movement of the composition to the left;
с’) если текущее состояние детекторов <с, с, с>, а предыдущее их состояние <ƒ, с, с>, то формируют код движения состава влево, но если при том же текущем состоянии детекторов предыдущее их состояние <с, с, ƒ>, то формируют код движения состава вправо;c ') if the current state of the detectors is <s, s, s>, and their previous state is <ƒ, s, s>, then they form a code for moving the composition to the left, but if, with the same current state of the detectors, their previous state is <s, s, ƒ>, then form the movement code of the composition to the right;
d’) если предыдущее состояние детекторов <с, с, с>, а текущее их состояние <ƒ, с, с>, то формируют код движения состава вправо, но если при том же предыдущем состоянии детекторов их текущее состояние <с, с, ƒ>, то формируют код движения состава влево.d ') if the previous state of the detectors is <s, s, s>, and their current state is <ƒ, s, s>, then the composition movement code is generated to the right, but if, with the same previous state of the detectors, their current state is <s, s, ƒ>, then form the movement code of the composition to the left.
По запросу от внешней системы (на чертежах не показана) содержимое счетчиков 20 и 21 и полученные коды направления движения передают из процессора 11 в эту систему в качестве результатов определения порядковых номеров вагонов и направления движения состава.Upon request from an external system (not shown in the drawings), the contents of the
В таблицах 1 и 2 приведены примеры определения порядкового номера вагона и формирования кодов направления движения (вправо и влево) предлагаемым способом при появлении состава на контролируемом участке пути слева (см. таблицу 1) или справа (см. таблицу 2).Tables 1 and 2 give examples of determining the serial number of the car and the formation of direction codes (right and left) by the proposed method when the train appears on the controlled section of the track on the left (see table 1) or on the right (see table 2).
Эти таблицы представляют последовательность ситуаций, возникающих в процессе осуществления предлагаемого способа при движении состава. Каждая из этих ситуаций описывается строкой таблицы и определена сочетанием кортежа текущего состояния детекторов в регистре 17 и кортежа предыдущего состояния детекторов в регистре 18. Строки имеют номера - 0, 1, 2, …17. В начальной, 0-й, строке указаны три ситуации, в которых описаны соответственно три возможных случая перехода трех разных кортежей предыдущего состояния детекторов в один и тот же кортеж <ƒ, ƒ, ƒ> текущего состояния детекторов. Каждая следующая строка таблицы описывает только одну ситуацию, непосредственно следующую за предыдущей при движении состава вправо или влево, при условии, что ситуация изменилась, если изменились кортежи в регистрах 17 и 18. Одинаковые ситуации, которые возникают при прохождении вагонов мимо контрольного участка в строках этих таблиц, кроме 0-й строки, не указаны. При этом для упрощения принято, что каждая следующая ситуация образуется при перемещении состава на расстояние между соседними детекторами.These tables represent the sequence of situations that arise in the process of implementing the proposed method when moving the composition. Each of these situations is described by a row in the table and is determined by a combination of a tuple of the current state of the detectors in
В каждой строке, кроме обязательных кортежей текущего и предыдущего состояния регистров 17 и 18 указаны:In each row, except for the mandatory tuples of the current and previous state of
- обозначение правила а), b), с) или d), используемого в предлагаемом способе для формирования содержимого левого счетчика 20 и правого счетчика 21 и описанного выше, а также обозначение правила а’), b’), с’) или d’), используемого для формирования кода движения вправо или влево, причем если в ситуации, описанной в этой строке, ни одно из этих правил не используется, то соответствующая клетка таблицы остается свободной;- designation of the rules a), b), c) or d) used in the proposed method for generating the contents of the
- содержимое nL левого счетчика 20 и содержимое nR правого счетчика 21, сформированные после применения правила а), b), с) или d), указанного в этой строке или оставшиеся неизменными;- the contents of n L of the left counter 20 and the contents of n R of the right counter 21, formed after applying rule a), b), c) or d) indicated on this line or remaining unchanged;
- значение Δ приращения, установленное в ячейке 19 приращения номера вагона в результате выполнения правила b), при этом значение Δ приращения в 0-й строке безразлично и поэтому обозначено буквой х, при выполнении правила а) его можно не изменять, но можно и обнулять;- the value Δ of the increment set in
- направление движения вправо или влево, код которого формируют по правилу b’), с’) или d’); причем в строках, в которых направление движения не указано, его код не формируют;- the direction of movement to the right or left, the code of which is formed according to rule b ’), with’) or d ’); moreover, in lines in which the direction of movement is not indicated, its code is not formed;
- примечание, в котором указана ситуация на контрольном участке пути и пояснены действия, выполняемые по правилам с) или d); например, выражение nR:=nL означает, что содержимое левого счетчика передают в правый счетчик, а выражение nL:=nL+Δ означает, что к содержимому левого счетчика прибавляют приращение Δ.- a note, which indicates the situation on the control section of the track and explains the actions performed according to the rules c) or d); for example, the expression n R : = n L means that the contents of the left counter are passed to the right counter, and the expression n L : = n L + Δ means that the increment Δ is added to the contents of the left counter.
В примерах, приведенных в таблицах 1 и 2 для упрощения принято, что длина межвагонных просветов одинакова и фиксируется одновременно двумя соседними детекторами, имеющими состояние ƒ.In the examples given in tables 1 and 2, for simplicity, it is assumed that the length of the intercar gaps is the same and is fixed simultaneously by two adjacent detectors having the state ƒ.
В таблицах 1 и 2 в примерах, приведенных в строках 10 и 11, показан случай, когда состав маневрирует, меняя направление движения, а затем продолжает движение в первоначальном направлении.Tables 1 and 2 in the examples in
Рассмотрим теперь дополнительные возможности предлагаемого способа на этапе определения порядковых номеров вагонов движущегося железнодорожного состава, заключающиеся в контроле изменения числа вагонов в составе. После въезда первого вагона состава на контролируемый тремя детекторами участок состав может остановиться на некоторое время, в течение которого будут прицеплены к нему или отцеплены от него один или более вагонов. Тогда после выезда всего состава из этого контрольного участка в обратном направлении число вагонов изменится. В этом случае необходимо определить увеличение или уменьшение числа вагонов в выехавшем составе и число отсоединенных или добавленных вагонов.Now consider the additional features of the proposed method at the stage of determining the serial numbers of cars of a moving train, which consists in controlling the change in the number of cars in the train. After the first carriage of the train enters the site controlled by three detectors, the train can stop for a while, during which one or more cars are attached to it or disconnected from it. Then, after the entire train leaves this control section in the opposite direction, the number of cars will change. In this case, it is necessary to determine the increase or decrease in the number of cars in the departing train and the number of disconnected or added cars.
Для этого в предлагаемом способе в процессоре контролируют изменение числа вагонов в указанном составе после того, как он выехал из контролируемого указанными тремя детекторами участка пути в направлении, противоположном направлению, в котором первый вагон этого состава въехал на указанный контролируемый участок. При этом в процессоре формируют коды увеличения или уменьшения числа вагонов в составе и число отсоединенных или добавленных вагонов в этом составе по следующим правилам:To do this, in the proposed method, the processor controls the change in the number of cars in the specified train after it leaves the track section controlled by the indicated three detectors in the direction opposite to the direction in which the first car of this train entered the specified controlled section. At the same time, the processor generates codes for increasing or decreasing the number of cars in the train and the number of disconnected or added cars in this train according to the following rules:
- если последний вагон состава выехал из этого участка пути влево, то перед обнулением левого и правого счетчиков, осуществляемом при освобождении контролируемого участка от последнего вагона, формируют код уменьшения числа вагонов в той части состава, которая прошла контролируемый участок, если значение левого счетчика 20 больше единицы, и формируют код увеличения числа вагонов в этой части состава, если значение этого счетчика меньше единицы, а число отсоединенных или добавленных вагонов определяют как абсолютное значение правого счетчика;- if the last car of the train left this section of the track to the left, then before zeroing the left and right counters, carried out when the controlled section is cleared from the last car, a code for reducing the number of cars in the part of the train that passed the controlled section is formed if the value of the
- если последний вагон состава выехал из этого участка пути вправо, то перед обнулением левого и правого счетчиков, осуществляемом при освобождении контролируемого участка от последнего вагона, формируют код уменьшения числа вагонов в той части состава, которая прошла контролируемый участок, если значение правого счетчика 21 больше единицы, и формируют код увеличении числа вагонов в этой части состава, если значение этого счетчика меньше единицы, а число отсоединенных или добавленных вагонов определяют как абсолютное значение левого счетчика.- if the last car of the train left this section of the track to the right, then before zeroing the left and right counters, carried out when the controlled section is cleared from the last car, a code for reducing the number of cars in the part of the train that passed the controlled section is formed if the value of the
По запросу от внешней системы (на чертежах не показана) полученные коды изменения (уменьшения или увеличения) числа вагонов и число отсоединенных или добавленных вагонов передают из процессора 11 в эту систему в качестве результатов контроля изменения числа вагонов в указанном составе.Upon request from an external system (not shown in the drawings), the obtained codes for changing (decreasing or increasing) the number of cars and the number of disconnected or added cars are transferred from
Осуществление контроля изменения числа вагонов в составе предлагаемым способом иллюстрируется примерами, приведенными в таблицах 3, 4 и 5.The monitoring of changes in the number of cars in the composition of the proposed method is illustrated by the examples shown in tables 3, 4 and 5.
В таблице 3 показан пример определения порядкового номера вагона при въезде состава на контролируемый участок пути слева до момента, когда второй вагон перекрыл правый детектор. В таблицах 4 и 5 показаны примеры контроля увеличения и уменьшения числа вагонов при выезде всего состава из контролируемого участка с момента, отраженного в конце таблицы 3, когда при въезде на этот участок второй вагон перекрыл правый детектор. Пример в таблице 4 описывает случай, когда справа прицеплен (добавлен) один вагон, а пример в таблице 5 описывает случай, когда справа отцеплен (отсоединен) один вагон. Таблицы 3, 4 и 5 построены аналогично тому, как построена описанная выше таблица 1 за исключением того, что в этих таблицах не показан столбец «Направление», поскольку он для контроля изменения числа вагонов не используется, а в столбце «Правило» не указаны правила формирования кода направления движения.Table 3 shows an example of determining the serial number of a car when the train enters a controlled section of the track on the left until the second car blocked the right detector. Tables 4 and 5 show examples of controlling the increase and decrease in the number of cars when leaving the entire train from the controlled section from the moment reflected at the end of table 3, when the second car blocked the right detector upon entering this section. The example in table 4 describes the case when one wagon is attached (added) to the right, and the example in table 5 describes the case when one wagon is unhooked (disconnected). Tables 3, 4 and 5 are constructed in the same way as the table 1 described above, except that the Direction column is not shown in these tables, since it is not used to control changes in the number of cars, and the rules are not specified in the Rule column formation of a direction code.
Таблицы 4 и 5 продолжают таблицу 3 и поэтому нумерация строк в них начинается с 9-й строки.Tables 4 and 5 continue table 3 and therefore the numbering of lines in them begins with the 9th line.
) )
Отметим, что в последних строках таблиц 4 и 5 показано, что то перед обнулением левого и правого счетчиков по правилу а), осуществляемом при освобождении контролируемого участка от последнего вагона, т.е. при значении <ƒ, ƒ, ƒ> текущего состояния детекторов, сначала формируют код изменения (увеличения или уменьшения) числа вагонов в той части состава, которая прошла контролируемый участок, и число m отсоединенных или добавленных вагонов, и только после этого обнуляют левый и правый счетчики по правилу а).Note that in the last rows of tables 4 and 5 it is shown that before resetting the left and right counters according to rule a), carried out when the controlled section is cleared from the last carriage, i.e. with the value <ƒ, ƒ, ƒ> of the current state of the detectors, they first create a code for changing (increasing or decreasing) the number of cars in the part of the train that passed the controlled section, and the number m of disconnected or added cars, and only then zero the left and right counters according to rule a).
Все полученные результаты (значения левого и правого счетчиков, кодов направления движения, кодов изменения (увеличения или уменьшения) числа вагонов в составе и числа отсоединенных и добавленных вагонов) могут быть переданы во внешнюю систему (на чертеже не показана), например, для ведения электронного журнала регистрации, или, иначе говоря, для легирования.All the results (values of the left and right counters, direction codes, codes for changing (increasing or decreasing) the number of cars in the train and the number of disconnected and added cars) can be transferred to an external system (not shown in the drawing), for example, for electronic a registration journal, or, in other words, for alloying.
Claims (29)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112924A RU2627254C1 (en) | 2016-04-05 | 2016-04-05 | Method for determining sequence car numbers of moving train |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112924A RU2627254C1 (en) | 2016-04-05 | 2016-04-05 | Method for determining sequence car numbers of moving train |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2627254C1 true RU2627254C1 (en) | 2017-08-04 |
Family
ID=59632809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016112924A RU2627254C1 (en) | 2016-04-05 | 2016-04-05 | Method for determining sequence car numbers of moving train |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2627254C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682126C1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-03-14 | Производственный кооператив "Научно-производственный комплекс "Автоматизация" | Automated control system of cargo inventor numbers |
CN117115562A (en) * | 2023-10-18 | 2023-11-24 | 山西阳光三极科技股份有限公司 | Inbound railway freight train carriage counting method based on deep learning |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2007693C1 (en) * | 1992-04-20 | 1994-02-15 | Ким Александрович Чанцев | Method for automatic control of position of movable objects |
US7328871B2 (en) * | 2005-04-14 | 2008-02-12 | Progressive Rail Technologies, Inc. | Railroad car coupler gap analyzer |
US20090055041A1 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-26 | Mian Zahid F | Rail vehicle identification and processing |
RU2500562C2 (en) * | 2011-05-30 | 2013-12-10 | Закрытое акционерное общество "Фирма "ТВЕМА" | Freight car turnover computer-aided control complex |
RU146254U1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-10-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | POST OF READING WAGON INVENTORY NUMBERS |
-
2016
- 2016-04-05 RU RU2016112924A patent/RU2627254C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2007693C1 (en) * | 1992-04-20 | 1994-02-15 | Ким Александрович Чанцев | Method for automatic control of position of movable objects |
US7328871B2 (en) * | 2005-04-14 | 2008-02-12 | Progressive Rail Technologies, Inc. | Railroad car coupler gap analyzer |
US20090055041A1 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-26 | Mian Zahid F | Rail vehicle identification and processing |
RU2500562C2 (en) * | 2011-05-30 | 2013-12-10 | Закрытое акционерное общество "Фирма "ТВЕМА" | Freight car turnover computer-aided control complex |
RU146254U1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-10-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | POST OF READING WAGON INVENTORY NUMBERS |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682126C1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-03-14 | Производственный кооператив "Научно-производственный комплекс "Автоматизация" | Automated control system of cargo inventor numbers |
CN117115562A (en) * | 2023-10-18 | 2023-11-24 | 山西阳光三极科技股份有限公司 | Inbound railway freight train carriage counting method based on deep learning |
CN117115562B (en) * | 2023-10-18 | 2023-12-19 | 山西阳光三极科技股份有限公司 | Inbound railway freight train carriage counting method based on deep learning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7428453B2 (en) | System and method for monitoring train arrival and departure latencies | |
US11254338B2 (en) | Guideway mounted vehicle localization and alignment system and method | |
US6128558A (en) | Method and apparatus for using machine vision to detect relative locomotive position on parallel tracks | |
US9499185B2 (en) | Wayside guideway vehicle detection and switch deadlocking system with a multimodal guideway vehicle sensor | |
US3516056A (en) | Traffic control system | |
CN108473150A (en) | Guide rail installation type vehicle positioning system | |
US5368260A (en) | Wayside monitoring of the angle-of-attack of railway vehicle wheelsets | |
US20190248392A1 (en) | Train collision avoidance and alert | |
CN108674442B (en) | Train wheelbase detection method and system | |
US11753054B2 (en) | Rail vehicle obstacle avoidance and vehicle localization | |
RU2627254C1 (en) | Method for determining sequence car numbers of moving train | |
US11852714B2 (en) | Stationary status resolution system | |
WO2018015129A2 (en) | Method for travel path monitoring in a space reserved for traffic | |
KR100858119B1 (en) | Method and auto train controlling system | |
CN103661487A (en) | Train security check system and method with improved radiation protection function | |
JP6883995B2 (en) | Congestion level notification system, congestion level detection method, and program | |
JP7198651B2 (en) | TRAIN POSITION STOP CONTROL DEVICE AND TRAIN POSITION STOP CONTROL METHOD | |
CN202896596U (en) | Train safety inspection system with improved radiation protection | |
RU2605127C1 (en) | Positioning system in railroad transport trains | |
KR102154000B1 (en) | Method and system for detecting wheel using train set information | |
JP5404466B2 (en) | Parking lot entrance warning device | |
KR102126622B1 (en) | A method for capturing at least one object, a device of a sensor device, a sensor device and a driver assistance system with at least one sensor device | |
CN208602495U (en) | Train wheelbase detection system | |
RU2560211C1 (en) | Method and control unit for determination of length of portion of line | |
US20210302580A1 (en) | Overheight and wide load detection system and method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190406 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200805 |