BR102014008488B1

BR102014008488B1 - Sistema de controle de trens

Info

Publication number: BR102014008488B1
Application number: BR102014008488-6A
Authority: BR
Inventors: Jing Liang; Tomomi Inoue
Original assignee: Hitachi, Ltd
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2021-11-23
Also published as: EP2792573A2; EP2792573B1; JP6051092B2; BR102014008488A2; SG10201401152RA; CN104097645B; JP2014207792A; EP2792573A3; CN104097645A

Abstract

sistema de controle de trens. através do fornecimento de comunicação entre equipamentos de controle on board de cada um dos trens, sem instalar um cabo de transmissão em um trem acoplado e um trem desacoplado no acoplamento de trens, um sistema de controle de trens capaz de redução dos custos de instalação e aperfeiçoamento de operabilidade é proporcionado. durante o deslocamento normal de um único trem, uma dentre antenas do trem e estações móveis em uma parte frontal e uma parte traseira de um trem, usadas para comunicação com um equipamento instalado na via, é comutada para comunicação entre equipamentos de controle on board de um trem acoplado e de um trem desacoplado, quando dois trens estão acoplados.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se à comunicação sem fio entrecorpos móveis em um sistema de sinalização do corpo móvel que se desloca em uma trilha predeterminada, como uma estrada de ferro, um monotrilho ou um novo sistema de transporte.

Descrição da Técnica Relacionada

[002] Recentemente, em um sistema de sinalização do tipo blocomóvel, usando comunicação sem fio em uma ferrovia e em um monotrilho, um aparelho sem fio instalado na via e uma antena são dispostos ao longo de um trilho, uma antena embarcada e um aparelho sem fio embarcado para conduzir a comunicação com o aparelho sem fio instalado na via são dispostos em um trem, um equipamento embarcado transmite informação posicional do próprio trem via a comunicação sem fio para um equipamento instalado na via, o equipamento instalado na via gerencia a posição de cada trem com base na informação posicional do trem recebida e transmite dados de controle, incluindo o limite de autorização de movimento ou a informação de velocidade para cada trem via a comunicação sem fio e o equipamento embarcado executa controle de velocidade do trem com base em um perfil de limite de velocidade.

[003] Usualmente, o aparelho sem fio embarcado e a antena sãodispostos em uma parte frontal e em uma parte traseira de um trem, a fim de realizar redundância, de modo que a comunicação seja conduzida pelo outro, se um dos aparelhos sem fio não puder conduzir a comunicação devido a uma falha ou a uma influência de perturbação.

[004] Por outro lado, se dois trens estão acoplados, para as antenas embarcado de ambos, localizadas em uma porção acoplada entre um trem acoplado e um trem desacoplado, uma carroceria do trem, localizada na frente de cada um se torna um obstáculo e interfere com a comunicação sem fio com o equipamento instalado na via e, assim, a antena sem fio pode, em alguns casos, ser instalada em uma forma de se projetando em uma parte superior do trem, de modo que o trem, na frente, não causa interferência.

[005] Com relação ao controle do trem no acoplamento, aPublicação de Patente Japonesa Aberta ao Público N° 2006 -240490, por exemplo, propõe um método para interrupção da comunicação com o trem acoplado e de comunicação apenas com o trem desacoplado. Contudo, nesse método, o equipamento instalado na via precisa excluir um ID de trem do trem acoplado, para restaurar o ID de do trem acoplado após separação dos trens acoplados, e / ou modificar uma série de gerenciamento de operação de trem. Além disso, a comunicação apenas com o trem desacoplado não assegura redundância e um equipamento de controle embarcado, uma estação móvel e a antena embarcada do trem desacoplado não pode continuar o controle do trem, se a comunicação sem fio for desativada devido à falha do dispositivo ou perturbação.

[006] No caso de controle do trem no acoplamento, quandocontrole de velocidade deve ser executado pelo equipamento de controle embarcado em cada um dentre o trem acoplado e o trem desacoplado, um erro na detecção de posição de cada trem ou uma diferença no perfil do limite de velocidade envolvido em uma diferença nos desempenhos de frenagem causa um problema de um desvio no sincronismo do freio ou semelhante.

[007] Desse modo, a comunicação, tal como transmissão/recepção de dados de controle, deve ser conduzida entre os equipamentos de controle embarcado do trem acoplado e do trem desacoplado de modo a executar controle comum, mas, naquele momento, é necessário conduzir transmissão/ recepção dos dados de controle entre os equipamentos de controle embarcado. Na transmissão/ recepção dos dados de controle, é uma prática comum proporciona um cabo de transmissão em uma porção de acoplador do trem para conexão entre o trem acoplado e o trem desacoplado.

[008] Contudo, em conexão com o uso do cabo de transmissão, ocabo de transmissão precisa ser instalado na porção de acoplador, o que faz um mecanismo complicado. Além disso, a conexão manual e a verificação do cabo são requeridas no acoplamento dos trens, o que resulta em um problema de tempo requerido para acoplamento do trem e semelhante.

[009] Um objetivo da presente invenção é proporcionar umsistema de controle de trens que pode reduzir os custos de instalação e aperfeiçoar a operabilidade por meio da omissão ou redução do tempo requerido para um trabalho de conexão do cabo de transmissão entre o trem acoplado e o trem desacoplado no acoplamento. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0010] A fim de resolver os problemas descritos acima, um sistemade controle de trens de acordo com a presente invenção é configurado de modo que um dentre as antenas do trem e os aparelhos sem fio embarcado em uma comunicação com um equipamento instalado na via durante deslocamento normal de um único trem é usado para comunicação entre os equipamentos de controle embarcado de um trem acoplado e um trem desacoplado, quando dois trens estão acoplados.

[0011] De acordo com o sistema de controle de trens de acordocom a presente invenção, um sistema de controle de trens que pode reduzir os custos de instalação através da realização de comunicação de dados entre os equipamentos de controle embarcado do trem acoplado e do trem desacoplado no acoplamento, sem aumentar as instalações, como um cabo de transmissão em uma porção de acoplador, e é excelente em operabilidade por meio da redução do tempo requerido para trabalhos de conexão manual e verificação do cabo pode ser proporcionado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0012] A figura 1 é um diagrama de configuração de um sistemade controle de trens;

[0013] A figura 2 é um diagrama ilustrando um estado decomunicação quando trens são acoplados;

[0014] A figura 3 é um exemplo de um modo de operação de umequipamento de controle embarcado;

[0015] A figura 4 é um diagrama ilustrando uma sequência decomunicação entre uma estação base e uma estação móvel; e

[0016] A figura 5 é um diagrama ilustrando uma sequência decomunicação entre as estações móveis no acoplamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA

[0017] Uma modalidade de um sistema de controle de trens deacordo com a presente invenção será descrita abaixo através de referência aos desenhos anexos.

Modalidade 1

[0018] A figura 1 é um diagrama de configuração do sistema decontrole de trens, que é a presente invenção.

[0019] Um equipamento de controle instalado na via 201 é umdispositivo que gerencia informação posicional recebida através antenas instaladas na via 221 a 223 e estações base 211 a 213 de uma pluralidade de trens dentro de uma faixa de controle incluindo um trem 001 e dados de controle de edições para cada trem com base na informação posicional informações de posição e estados de um sinal, um comutador e assim por diante. O equipamento de controle instalado na via 201 transmite os dados de controle editados para as estações base 211 a 213 dispostas ao longo da ferrovia e as estações base 211 a 213 transmitem os dados de controle para cada trem 001 por meio das antenas instaladas na via 221 a 223. Os dados de controle são transmitidos para os equipamentos de controle embarcado 011 e 012 por meio de antenas embarcado 031 e 032 e das estações móveis 021 e 022, dispostas embarcado.

[0020] Por outro lado, os equipamentos de controle embarcado011 e 012 são dispositivos para calcular uma posição de deslocamento de seu próprio trem e executar o controle de velocidade/ parada do trem com base na posição de deslocamento e dados de controle recebidos do equipamento de controle instalado na via 201. Os equipamentos de controle embarcado 011 e 012 editam a posição de deslocamento de seu próprio trem 001 como informação posicional e transmitem a informação posicional editada para as estações móveis 021 e 022. As estações móveis 021 e 022 transmitem a informação posicional para o equipamento instalado na via através das antenas embarcado 031 e 032. A informação posicional é transmitida para o equipamento de controle instalado na via 201 por meio das antenas instaladas na via 221 e 223 e das estações base 211 a 213, dispostas ao longo da ferrovia.

[0021] Os equipamentos de controle embarcado 011 e 012, asestações móveis 021 e 022 e as antenas embarcado 031 e 032 empregam configuração redundante dupla de sistema a fim de continuar o controle, mesmo se a comunicação sem fio for desativada devido a uma falha do dispositivo ou perturbação. AS antenas embarcado 031 e 032 e as estações móveis 021 e 022 são dispostas em uma parte frontal e em uma parte traseira do trem e durante uma operação de trem único, a antena embarcada 031 e a estação móvel 021 na parte frontal e a antena embarcada 032 e a estação móvel 022 n na parte traseira conduzem a comunicação sem fio com o equipamento instalado na via.

[0022] A figura 2 é um diagrama ilustrando um estado decomunicação quando dois trens estão acoplados. Quando dois trens 001 e 101 estão acoplados, os equipamentos de controle embarcado 111 e 012 detectam o acoplamento entre o lado traseiro do trem 001 e o lado frontal do trem 101 através de obtenção de informação de modo. A estação móvel de parte frontal 121 do trem acoplado 101 e a estação móvel traseira 022 do trem desacoplado 001 comutam um canal de comunicação sem fio (frequência) para um canal de comunicação sem fio (frequência) para uma comunicação intertrens, que é um valor diferente daquele do canal de comunicação sem fio para comunicação com o equipamento instalado na via mediante recebimento da informação de modo indicando acoplamento dos equipamentos de controle embarcado 111 e 012. Como um resultado, a comunicação sem fio entre o equipamento de controle embarcado 111 do trem acoplado 101 e o equipamento de controle embarcado 012 do trem desacoplado 001 é ativada.

[0023] Além disso, a estação móvel de parte traseira 122 do tremacoplado 101 e a estação móvel de parte frontal 021 do trem desacoplado 001 continuam a comunicação sem fio com o equipamento instalado na via. A informação de modo é suposta ser gerada quando é incluída nos dados de controle do equipamento instalado na via, quando é proporcionada por uma operação de comutação em uma plataforma de maquinista ou quando um estado acoplado é detectado, automaticamente, pelo equipamento de controle embarcado.

[0024] Os equipamentos de controle embarcado 111, 112, 011 e012 do trem acoplado 101 e do trem desacoplado 001 executam controle de acionamento, tal como frenagem, aceleração e semelhantes como o trem acoplado 101 e o trem desacoplado 001 como um trem único através da troca de informação de identificação de trem (comprimento do trem, ID do trem, características de freio e semelhantes) requerida para controle do trem fia comunicação sem fio entre os equipamentos de controle embarcado 111 e 012 via a estação móvel de parte frontal 121 do trem acoplado 101 e a estação móvel de parte traseira 022 do trem desacoplado. Além disso, cada um dos equipamentos de controle embarcado 111, 112, 011 e 012 do trem acoplado 101 e o trem desacoplado 001 trocam dados de controle recebidos pela estação móvel de parte traseira 122 do trem acoplado 101 e a estação móvel de parte frontal 021 do trem desacoplado 001 do equipamento de controle instalado na via através de comunicação cabeada entre cada equipamento de controle embarcado nos trens e ainda trocam a informação via comunicação sem fio entre o equipamento de controle embarcado 111 do trem acoplado 101 e o equipamento de controle embarcado 012 e o trem desacoplado 001, de modo que cada um dos equipamentos de controle embarcado 111, 112, 011 e 012 pode executar controle de trem com base em dados de controle comum.

[0025] No caso de acoplamento conforme descrito acima, acomunicação sem fio pela estação móvel de parte frontal 021 do trem desacoplado 001 e a estação móvel de parte traseira 122 do trem acoplado 101 com o equipamento instalado na via não prejudica a redundância da comunicação sem fio. Além disso, uma vez que a estação móvel de parte frontal 121 do trem acoplado 101 e a estação móvel de parte traseira 022 do trem desacoplado 001 em face com a porção acoplada entre o trem acoplado 101 e o trem desacoplado 001 não conduzem a comunicação sem fio com o equipamento instalado na via, mesmo se um trem estiver presente na frente das antenas embarcado 131 e 032, a comunicação sem fio não tem interferência e não é necessário dispor as antenas embarcado 131 e 032 nas partes superiores dos trens.

[0026] A figura 3 ilustra um exemplo de um modo de operação decada um dos equipamentos embarcado, quando esse sistema de controle de trens é aplicado.

[0027] Se dois trens estão acoplados, o equipamento de controleembarcado de parte frontal 111 do trem acoplado 101 e o equipamento de controle embarcado de parte traseira 012 do trem desacoplado 001 transitem para um modo de acoplamento e controlam a comunicação sem fio entre os equipamentos de controle embarcado 111 e 012. Além disso, é suposto que o equipamento de controle embarcado de parte frontal 011 do trem desacoplado 001 na frene em uma direção de deslocamento é um controlador ativo e o equipamento de controle embarcado de parte traseira 112 do trem acoplado 101 é um controlador de espera.

[0028] A informação de identificação de vagão mantida peloequipamento de controle embarcado de predeterminado 011 o trem desacoplado 001 e a informação de gerenciamento de equipamento de controle incluindo modos de controle (modo de controlador ativo, modo de controlador de espera ou modo de acoplamento) mantidos pelo equipamento de controle embarcado de parte traseira 112 do trem acoplado 101 e informação de falha são trocadas via comunicação entre cada um dos equipamentos de controle embarcado 011 e 012 em um vagão do trem desacoplado 001, comunicação entre cada um dos equipamentos de controle embarcado 111 e 112 em um vagão do trem acoplado 101 e comunicação sem fio entre o equipamento de controle embarcado 111 do trem acoplado 101 e o equipamento de controle embarcado 012 do trem desacoplado 001, de modo a assegurar configuração redundante do equipamento de controle embarcado. Usualmente, o controle dos trens é executado pelo equipamento de controle embarcado de parte frontal 011 do trem desacoplado 001, que é um controlador ativo e, se informação de falha, indicando ocorrência de uma falha no equipamento de controle embarcado de parte frontal 011 do trem desacoplado 001, for recebida pelo equipamento de controle embarcado de parte traseira 112, o equipamento de controle embarcado de parte traseira 112 do trem acoplado 101 é comutado para o controlador ativo e o controle dos trens é continuado.

[0029] A figura 4 ilustra um exemplo de uma sequência decomunicação sem fio entre a estação base e a estação móvel. Além disso, a figura 5 ilustra um exemplo de sequência de comunicação sem fio entre as estações móveis. Na sequência de comunicação sem fio entre a estação base e a estação móvel ilustrada na figura 4, a estação móvel retornar uma resposta para sondagem periódica da estação base.

[0030] Na exemplificação dessa sequência de comunicação semfio, na estação móvel em cada um dos trens conduzindo comunicação sem fio entre os equipamentos de controle embarcado no acoplamento ilustrado na figura 5, uma das estações móveis introduz um modo de estação base e sonda periodicamente a outra estação móvel, que retorna uma resposta.

[0031] Como um resultado, apenas pela comutação de um canalde comunicação sem fio (frequência) de um canal de comunicação para comunicação com a estação base para comunicação entre as estações móveis, a estação móvel realiza processamento em uma sequência de comunicação similar àquela da estação base e a outra estação móvel não muda a sequência de comunicação, pelo que o processamento de comunicação sem fio pode ser tornado comum.

[0032] Nesta modalidade, o exemplo em que dois trens, cada umdeles dotado de antenas embarcado na parte frontal e na parte traseira são acoplados um ao outro é ilustrado, mas a presente invenção não está limitada ao trem em que as antenas embarcado são dispostas na parte frontal e na parte traseira do trem, mas pode ser aplicada a qualquer trem em que duas ou mais antenas embarcado e estações móveis são montadas. Isto é, quando dois trens são acoplados, uma das duas ou mais antenas embarcado no trem conduz comunicação com a estação base, a outra conduz comunicação com a estação móvel em outro trem acoplado de modo que o efeito da presente invenção que é o de que não é mais necessário realizar um trabalho de conexão dos vagões com um cabo de transmissão no acoplamento dos vagões pode ser obtido.

[0033] Além disso, o objetivo da presente invenção não é,necessariamente completar a eliminação do trabalho de conexão de cabo no acoplamento, mas inclui a redução do trabalho de conexão do cabo no acoplamento através de comunicação sem fio de pelo menos uma parte de informação entre os vagões, se uma pluralidade de cabos precisarem ser conectados entre os trens ou semelhante.

Claims

1. Sistema de controle de trens, compreendendo: uma pluralidade de primeiras estações móveis (021, 022) montadas em um primeiro trem (001) e capazes de comunicação com uma estação base (211, 212, 213); um primeiro equipamento de controle embarcado (011, 012) configurado para receber dados de controle a partir da estação base (211, 212, 213) via as primeiras estações móveis (021, 022) e para controlar o deslocamento do primeiro trem; uma pluralidade de segundas estações móveis (121, 122) montadas em um segundo trem (101) e capazes de comunicar com a estação base (211, 212, 213); e um segundo equipamento de controle de bordo (111, 112) configurado para receber dados de controle a partir da estação base (211, 212, 213) via as segundas estações móveis (121, 122) e para controlar o deslocamento do segundo trem (101), em que: quando o primeiro trem (001) não está acoplado ao segundo trem (101), a pluralidade de primeiras estações móveis (021, 022) é configurada para conduzir comunicação com a estação base (211, 212, 213), e a pluralidade de segundas estações móveis (121, 122) são, cada uma, configuradas para conduzir comunicação com a estação base (211, 212, 213); quando os dois trens (001, 101) são acoplados, uma (022) da pluralidade de primeiras estações móveis (021, 022) e uma (121) da pluralidade de segundas estações móveis (121, 122) são comutados para serem configurados para conduzir comunicação sem fio uns com os outros, e a outro (021) da pluralidade de primeiras estações móveis (021, 022) e a outra (122) da pluralidade de segundas estações móveis (121, 122) são configuradas para conduzir a comunicação com a estação base (211, 212, 213); e caracterizado pelo fato de que quando os dois trens são acoplados, o equipamento de controle embarcado (011, 012, 111, 112) montado em um dos trens (001, 101) e conduzindo a comunicação com a estação base (211, 212, 213) é configurado para operar como um controlador ativo, enquanto o equipamento de controle embarcado (011, 012, 111, 112) montado no outro trem (001, 101) e conduzindo a comunicação com a estação base (211, 212, 213) está configurado para operar como um controlador de espera, as estações móveis (021, 022, 121, 122) comutadas sendo configuradas para comunicar informações de gerenciamento de equipamentos de controle (011, 012, 111, 112), incluindo informações de falha do equipamento de controle embarcado (011, 012, 111, 112) via comunicação sem fio entre as estações móveis (021, 022, 121, 122) comutadas, e quando o equipamento de controle embarcado (011, 012, 111, 112) que é um controlador de espera recebe informações de falha do equipamento de controle embarcado (011, 012, 111, 112) que é um controlador ativo via comunicação sem fio entre as estações móveis comutadas, o equipamento de controle embarcado (011, 012, 111, 112) que é um controlador de espera está configurado para mudar para um controlador ativo.

2. Sistema de controle de trens, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:quando dois trens (001, 101) são acoplados, a comunicação de informação de identificação de trem, incluindo pelo menos qualquer um de ID de trem, um comprimento de trem e características de freio é configurada para ser conduzida entre os equipamentos de controle embarcados (011, 012, 111, 112) de cada um dos trens (001, 101) acoplados via comunicação sem fio entre as estações móveis (021, 022, 121, 122).