JP6668243B2 - 列車編成と鉄道車両とにおける稼働異常を検出するためのシステムと方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2013年12月24日に出願され、その全体が引用により本明細書に組み込まれる、米国仮特許出願第61/920,700号の利益を主張する。
本発明は、鉄道車両と列車との安全管理の分野に関し、詳細には、鉄道車両と列車編成との稼働パラメータを継続的に収集し分析して異常な稼働状態を検出するためのシステムと方法とを対象とする。
大まかには、図1と図2とを参照すると、本発明は、鉄道車両103と列車編成109とのパフォーマンスと動作とを監視するための新規の手段を提供する。これは、鉄道車両103の様々な稼働パラメータを検知するために編成109内の鉄道車両103に配置された複数のセンサ104と、データを収集し分析し、データとイベントとアラートとを、これらが作用され得る最終目的地に伝達するための階層的なシステムである分散複合イベント処理(DCEP:distributed complex event processing)エンジンとを含む。
各WSN104は、イベントまたはアラート・メッセージならびにデータが、階層における次の上位レベル、この場合CMU101にアップロードされるべきかを判定する際に、そのセンサから収集されたデータを分析することができる。加速度計404に関して、各WSN104は、1つまたは複数の加速度計404から受信された加速度読取値の大きさ値のピークおよび二乗平均平方根(RMS:root mean square)レベルに対する複数の閾値を用いてプログラムされてもよい。ピークまたはRMS加速度閾値の1つが超過されると、これは起こりうるイベントまたはアラート状態を示すものであり、メッセージが生成され、同じ鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワーク105内のCMU101に送信される。WSN104の各種類に関する閾値は、内部で生成されるまたはCMU101から外部的に受信されるコマンドにより動的にプログラムされてもよい。
1.有効な温度読取値の総数
2.有効な温度読取値の総和
3.有効な温度読取値の二乗の総和
4.絶対的温度閾値を超える温度読取値の数
5.周辺温度超過閾値を超える温度読取値の数
6.加熱速度閾値を超える温度変化速度の数
a.平均ベアリング温度
b.ベアリング温度の分散
c.絶対的閾値を超過するベアリング温度読取値の割合
d.閾値を超過する周囲を上回るベアリング温度読取値の割合
e.ベアリング温度の上昇の速度が閾値を超過する測定値の割合
Claims (6)
- 列車編成または鉄道車両における稼働異常を検出するためのシステムであって、
a)1つまたは複数の鉄道車両に取り付けられた1つまたは複数の通信管理ユニットと、
b)前記1つまたは複数の鉄道車両の稼働パラメータを検知するために前記1つまたは複数の鉄道車両に配置され、前記1つまたは複数の通信管理ユニットと通信可能な1つまたは複数のセンサであって、前記鉄道車両の加速度を検知する、1つまたは複数のセンサと、
c)前記加速度の少なくとも一部をフィルタリングする、1つまたは複数のフィルタと、
を備え、
前記通信管理ユニットが、
i)前記加速度を含む前記1つまたは複数の鉄道車両稼働パラメータに関するデータを収集する機能と、
ii)異常な稼働状態を示す傾向またはイベントについて前記収集されたデータを分析する機能と、
iii)前記傾向またはイベントが検出された場合に、前記傾向またはイベントの深刻度と必要性に応じたタイミングで、メッセージをリモート受信機に伝達する機能と、
を実行するとともに、
当該システムは、
前記通信管理ユニットの1つと通信可能な1つまたは複数の無線センサ・ノードをさらに備え、前記1つまたは複数のセンサが前記1つまたは複数の無線センサ・ノードの一部を形成するとともに、
前記無線センサ・ノードの各々が、
a)1つまたは複数のセンサからデータを収集し、
b)前記データを1つまたは複数のルールと比較し、
c)前記ルールの少なくとも1つが満たされた場合に、前記通信管理ユニットにメッセージを送信するとともに、
前記通信管理ユニットと前記無線センサ・ノードが鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークを形成し、前記鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークは前記通信管理ユニットにより制御され、
前記通信管理ユニットが、前記無線センサ・ノードの1つからアラート・メッセージを受信した場合に、
a)類似したメッセージが所定の期間内に1つまたは複数の他の無線センサ・ノードから受信されたかを確認するのを待ち、前記類似したメッセージが受信された場合に実際のイベントが発生したことを結論付け、
b)前記実際のイベントの発生を報告するメッセージをリモート受信機に伝達し、
鉄道車両の速度が危険速度未満である場合には上下方向乱調イベントを無効化し、鉄道車両の速度が危険速度を超過した場合には上下方向乱調イベントを有効化するとともに、
前記通信管理ユニットが、所定の期間内に鉄道車両の両端に取り付けられた無線センサ・ノードから上下方向乱調メッセージが受信された場合で、且つ、前記上下方向乱調イベントが有効化されている場合に上下方向乱調メッセージを前記リモート受信機に送信する、システム。 - 前記通信管理ユニットが、同相加速が検出されたことを前記無線センサ・ノードから受信された上下方向乱調メッセージが示すことを前記無線センサ・ノードからのメッセージが示す場合に本体弾みイベントが発生したことを決定する、請求項1に記載のシステム。
- 前記通信管理ユニットが、異相加速が検出されたことを前記無線センサ・ノードから受信された上下方向乱調メッセージが示すことを前記無線センサ・ノードからのメッセージが示す場合に本体ピッチ・イベントが発生したことを決定する、請求項1に記載のシステム。
- 列車編成または鉄道車両における稼働異常を検出するためのシステムであって、
a)1つまたは複数の鉄道車両に取り付けられた1つまたは複数の通信管理ユニットと、
b)前記1つまたは複数の鉄道車両の稼働パラメータを検知するために前記1つまたは複数の鉄道車両に配置され、前記1つまたは複数の通信管理ユニットと通信可能な1つまたは複数のセンサであって、前記鉄道車両の加速度を検知する、1つまたは複数のセンサと、
c)前記加速度の少なくとも一部をフィルタリングする、1つまたは複数のフィルタと、
を備え、
前記通信管理ユニットが、
i)前記加速度を含む前記1つまたは複数の鉄道車両稼働パラメータに関するデータを収集する機能と、
ii)異常な稼働状態を示す傾向またはイベントについて前記収集されたデータを分析する機能と、
iii)前記傾向またはイベントが検出された場合に、前記傾向またはイベントの深刻度と必要性に応じたタイミングで、メッセージをリモート受信機に伝達する機能と、
を実行するとともに、
当該システムは、
前記通信管理ユニットの1つと通信可能な1つまたは複数の無線センサ・ノードをさらに備え、前記1つまたは複数のセンサが前記1つまたは複数の無線センサ・ノードの一部を形成するとともに、
前記無線センサ・ノードの各々が、
a)1つまたは複数のセンサからデータを収集し、
b)前記データを1つまたは複数のルールと比較し、
c)前記ルールの少なくとも1つが満たされた場合に、前記通信管理ユニットにメッセージを送信するとともに、
前記通信管理ユニットと前記無線センサ・ノードが鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークを形成し、前記鉄道車両ベースのメッシュ・ネットワークは前記通信管理ユニットにより制御され、
前記通信管理ユニットが、前記無線センサ・ノードの1つからアラート・メッセージを受信した場合に、
a)類似したメッセージが所定の期間内に1つまたは複数の他の無線センサ・ノードから受信されたかを確認するのを待ち、前記類似したメッセージが受信された場合に実際のイベントが発生したことを結論付け、
b)前記実際のイベントの発生を報告するメッセージをリモート受信機に伝達し、
鉄道車両の速度が危険速度未満である場合には左右方向乱調イベントを無効化し、鉄道車両の速度が危険速度を超過した場合には左右方向乱調イベントを有効化するとともに、
前記通信管理ユニットが、左右方向乱調メッセージが所定の期間内に鉄道車両の両端に取り付けられた無線センサ・ノードから受信された場合で、且つ、前記左右方向乱調イベントが有効化されている場合に左右方向乱調メッセージを前記リモート受信機に送信する、システム。 - 前記通信管理ユニットが、異相加速が検出されたことを前記無線センサ・ノードから受信された左右方向乱調メッセージが示すことを前記無線センサ・ノードからのメッセージが示す場合に本体ヨー・イベントが発生したことを決定する、請求項4に記載のシステム。
- 前記通信管理ユニットが、同相加速が検出されたことを前記無線センサ・ノードから受信された左右方向乱調メッセージが示すことを前記無線センサ・ノードからのメッセージが示す場合に本体ロール・イベントが発生したことを決定する、請求項4に記載のシステム。
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