NO322797B1 - Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem for jernbane - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et anti-kollisjons- og anti-avsporings-sikkerhetssystem for jernbane som omfatter en fjernstyrt selvdrevet vogn, i stand til å gå foran det samme toget ved en passende avstand, eller frontkoplet til det samme toget, når toget er stoppet, eller under kryssing av kritiske sporskifterplattformer, eller uavhengig med hensyn til toget, og anordnet med sensorinnretning for å avdekke uregelmessigheter, hindringer, etc, langs jernbanelinjen, et integrasjonssystem mellom toget og vognen for å styre vogn fra toget og overføring fra vogn til toget av hver avdekkede informasjon.

Som det er kjent er problemet med jernbanesikkerhet en av de mest relevante, også i lys av senere ulykker som har oppstått, og som til og med har invol-vert tap av liv.

Målet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et system som er istand til å øke sikkerheten av jernbarnesirkulasjon, basert på kontrollen i sanntid av forholdene til konstruksjonen som jembanekjøretøyet beveger seg langs med og av dens tilgjengelighet uten risiko for det samme kjøretøyet.

Et annet mål med den foreliggende oppfinnelse er å forbedre nåværende sikkerhetssystemer og integrere disse.

Løsningen i henhold til oppfinnelsen er delt i to kategorier, nemlig bruken i det spesifikke området av jernbarnesikkerhet og en potensiell ytterligere utvidel-sesapplikasjon for fordelen med trafikkevnen langs linjene.

a) diagnostisk instrumentkontroli av forholdet på infrastrukturene og varsel-innretninger for potensiell fare for å benyttes langs jernbaneruten for ruter/tider

tilnærmet og forandret med hensyn til de til togene, eller i tilfelle med spesiell kri-se, slik som angrepstrusler, geografiske forstyrrelser (jordskjelv, orkaner etc). b) forhindre ulykke i sanntid langs linjer som anvender avanserte signal- og styresystemer; langs fjernlinjer som ikke overvåkes.

c) øke togtettheten under sikkerhetsforhold.

Felles element for å nå målene ovenfor er en pilotvogn, fjernstyrt og istand

til å forhindre, takket være dens forløp langs jernbanearrangementet med en an-tatt tid/rom (nyttig) med hensyn til innretningen som skal beskyttes, ethvert uhell av innretningen på grunn av hindringer, deformasjon av arrangementet og av luft-ledningen, dårlig arbeid på skiftere og av signalsystemet, terroristangrep, høy-hastighet, syk sjåfør etc.

I det første tilfelle vil vognen gå foran og bekjempe sikkerheten av et vogn-lokomotiv passende utstyrt for å gjøre enhver diagnose av jernbanenettverket i sanntid og av signal- og styresystemene, innbefattet målingen av den progressive tilstanden av slitasjetilstanden, på nevnte vogn, hvor teknikere spesialisert i diagnose opererer. I dette tilfelle vil rollen til vognen være å forhindre ulykker og skade på testvognen og dens passasjerer såvel som å være testinnretning for en påføl-gende bruk for den direkte beskyttelse av de samme togene, anordnet i det andre tilfellet. Pilotvognen er i ethvert tilfelle anordnet med diagnoseinstrumenter.

I det samme tilfellet vil vognen være benyttet som direkte beskyttelse for toget, entydig tilnærmet det samme toget og styrt av det samme.

Det som er angitt ovenfor gjelder både for den tekniske muligheten og for den følgende utvikling, testing og brukstrinn.

Samtidig, vil mye av det som har kommet ut av nevnte utvikling og øvelses-testing være et felles fundament for den valgfrie passasje for den andre kategori-en.

Løsningen foreslått i henhold til den foreliggende oppfinnelse er anvendt på en spesiell hensiktsmessig måte på hurtige jernbanemidler langs tilegnede ruter, såvel som på tradisjonelle lavhastighetsmidler langs middels - lange ruter og ube-voktede eller nesten ikke bevoktede ruter.

Med hensyn til sikkerhetssystemene som er kjent i dag, representerer det en bemerkelsesverdig forbedring, som er i stand til å tilfredsstille begrensningen av de kjente systemer.

I virkeligheten begrenser nåværende anvendte systemer deres intervensjon i forhold til standard operative forhold, som kan refereres til som en etablert (og således teoretisk) modell av operativiteten til infrastrukturene og jernbanesyste-mene.

Løsningen foreslått i henhold til den foreliggende oppfinnelse, i tillegg til å utgjøre et supplerende sikkerhetsautomatisert system, hjelper også til i sanntid ved enhver variabel med hensyn til standardforholdene som kan forårsake ulykker, slik som avsporinger og kollisjoner, nevnte variabel er f.eks. plutselige hindringer langs ruten, spordeformasjoner, sporskifterfeil, systemutkopling, angrep, geofysiske hendelser, etc. som ikke kan avdekkes av de andre systemer.

Dessuten kan løsningen foreslått ifølge den foreliggende oppfinnelse inte-greres ved hjelp av nåværende nye teknologier og studie og applikasjon (f.eks. datastyrt, satelittsystemer, elektronisk kartkunnskap, etc).

Mange trekk i løsningen foreslått i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter derfor: mulighet for inngrep i tilfelle av årsaker ikke avdekket av andre

systemer, slik som:

tog kommer i den motsatte retningen langs det samme sporet;

hindring langs sporene (steiner, trær, dyr, etc);

uforutsatt svakhet av infrastrukturen (sammenbrudd, jordras, over-svømmelser, is, etc);

eksplosjon fra terroristangrep;

for stor hastighet, ikke passende avpasset på grunn av faste signaler;

feil på faste sikkerhetssystemer.

i ethvert tilfelle tillate at toget foretar oppbremsingen for å saktne farten for å forhindre eller minimalisere avsporingen eller kollisjons-risikoen.

fremskaffe for maskinoperatørene direkte synlig eller kodet informasjon på forhånd med hensyn til den foreliggende situasjon.

Disse og andre resultater er oppnådd, i henhold til den foreliggende oppfinnelse, ved å foreslå en teknisk grunnløsning som tilveiebringer en fjernstyrt, selvdrevet vogn, som går fremover ved en passende avstand før toget (nevnte avstand varierer mellom 100 meter og en mye større avstand, avhengig av hastigheten og trafikkbegrensningen), som er istand til å innta ethvert punkt på jernbanenettverket enhver informasjon eller hendelse, som uten vognen kun kan verifiseres ved passasjen av det samme toget ved det punktet.

Det er derfor et spesielt mål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et anti-kollisjons- og anti-avsporings-sikkerhetssystem for jernbane ifølge innledningen av beskrivelsen og som er kjennetegnet ved et selveliminasjonssystem for vogn, med tvunget utstøting fra jernbamelinjen.

jernbarnemiddel-antikollisjon og antiavsporings-sikkerhetssystem omfattende en selvdrevet vogn fjernstyrt fra toglokomotivet, som er i stand til å gå foran det

samme toget, ved en passende avstand, eller koplet i forkant til det samme toget, når toget er stoppet, eller under kryssingen av kritiske sporvekslerplattformer, og anordnet med sensorinnretning for å avdekke uregelmessigheter, hindringer, etc, langs jernbanelinjen; et integrasjonssystem mellom toget og vognen, for å styre vognen fra toget og overføring fra vognen til toget av enhver informasjon som er avdekket; og et vognselveliminerende system, med tvunget utstøting fra jernbanen.

Fortrinnsvis, i henhold til oppfinnelsen, har nevnte vogn en meget lett profil, bygget opp av meget flatt materiale og anordnet med ballast, for å simulere tog-virkningen, nevnte ballast består spesielt av en fjernbar plastbeholder, fylt med vann, blykuler eller enhver annen substans, når frigjort, ikke hemmer toget som kommer.

Videre i henhold til oppfinnelsen kan nevnte vogn være anordnet med et beskyttet frontparti med progressivt dempningssystem.

Videre i henhold til oppfinnelsen kan nevnte vogn ha en uavhengig motorisering, som forutsetter enhver type av motor.

Dessuten, i henhold til oppfinnelsen, kan det elektriske trekket til vognen realiseres med en tilbaketrekkbar pantograf.

Alltid i henhold til oppfinnelsen, kan nevnte vogn realiseres på en slik måte for å reprodusere de samme kritiske forhold med avsporing for toget, og å være anordnet med hastighetsstyring automatisk forbundet med toget eller med hjule-ne.

Videre i henhold til oppfinnelsen, kan et miljøvisueit avlesningssystem, spesielt i et telekamera, være anordnet på nevnte vogn, såvel som fast eller satelitt-systemelektronikk, såvel som elektronisk kartografi.

Vognen kan videre være anordnet med et passende sidebremssimulerings-system (gyroskopisk eller trigonometrisk avlesning av faste signaler anordnet på jernbanen).

Nevnte tog-vognintegrasjonssystem består fortrinnsvis av et data- og bilde, dedikert og kryptografisk, anti-inngreps- og inngangsoverføringssystem.

Integrasjonssystemet tilveiebringer et manuelt eller fjemkorreksjonsinter-vensjonssystem.

Dessuten, i henhold til oppfinnelsen, er mekanismer anordnet på nevnte vogn, som samarbeider for fastgjøring av vognen til det samme toget og relevant opphøyning fra sporene.

Den foreliggende oppfinnelse vil nå beskrives, for illustrative, men ikke begrensende formål, i henhold til sine foretrukne utførelser, med spesiell referanse til figurene i de vedlagte tegningene, hvori: fig. 1 er et skjematisk riss av en utførelse av systemet i henhold til oppfinnelsen; og

fig. 2 er et sideriss av vognen til systemet i fig. 1.

Systemet i henhold til oppfinnelsen, er en foretrukket utførelse som er vist i de vedlagte figurer, og omfatter en selvdrevet lett vogn 1, fjernstyrt fra lokomotivet, og som går foran det samme toget ved en passende avstand og den samme øye-blikkelige hastighet.

Det er videre fremskaffet et tog 2 - vogn 1 integrasjonssystem (ikke vist), tilpasset for å styre vognen 1 fra toget 2 og for automatisk overføring fra vognen til toget av enhver informasjon eller nødimpuls - virkning forårsaket av hendelser som potensielt kan indusere risiko (kollisjon eller avsporing), oppdaget av vogn-sensoren 3 eller som oppstår for den samme vognen under dens gang (f.eks. en hindring langs sporene 4).

Vognen 1 tilveiebringer videre et vognselvelimineringssystem 5, med tvunget utstøting fra jernbanen, som har til mål å forhindre ulykkeshendelser forårsaket av den samme vognen 1.

Vognen 1 til systemet i henhold til oppfinnelsen har en ekstra flat og aero-dynamisk profil, og er laget av meget lett materiale, passende bailastert ved en fjernbar plastbeholder 6, fylt med vann og blykuler.

Frontpartiet av vogn 1 er beskyttet av et progressivt effektdempningssystem 5 for å redusere aktive skader.

Dets elektriske trekk er oppnådd ved en tilbaketrekkbar pantograf 8.

Vogn 1 er konstruert på en slik måte at den etterligner de samme kritiske forhold av avsporing for toget og den er anordnet med en hastighetsstyring automatisk forbundet med toget 2.

Dessuten, er det på vognen anordnet et miljøsynlig avlesningssystem 9 (f.eks. et telekamera) og fast eller satelittsignalerings-systemselektronikk, innbe-fattende elektronisk kartografiavlesning, hvor anvendelig, og sidebremseindikato-rer.

Sensorer 3 kan avdekke enhver fysisk hendelse forbundet med risikofaktorer (støt, begynnelse av avsporing, eksplosjon, etc.) og er forbundet til den relevante automatikken for overføringen til toget 2.

Bak vognen 1 er en krokmekanisme 10 anordnet, nevnte mekanisme ope-rer f.eks. ved inngangen innen stasjonen. Følgelig ved hastighetsreduksjon, brem-sing eller stoppetilstand, er vogn 1 innhentet av lokomotivet til toget 2, som rein-tegrerer det samme i sin profil ved krokmekanismen 10, og den tilhørende mekanismen anordnet på frontpartiet av lokomotivet, eventuelt løfting av vognen fra sporene 4 og/eller realisering av ballasten 5, hvis nødvendig.

Data- og billedoverføringssystemet fra vognen 1 til toget 2 og vice versa vil være tilegnet og kryptografisk slik at det har anti-inngrepimmisjonsegenskaper.

Vogn 1 er automatisk drevet av styresystemet til tog 2, med muligheten av korrigerende (f.eks. avstanden) eller manuell (f.eks. vogn «eliminasjons-» styring) intervensjon.

Vogn 1 overfører kontinuerlig video- og datainformasjon til kontrollrommet av lokomotivet 2; nevnte informasjon er sendt til de automatiske systemene til tog 1 for å sørge for start av sikkerhetsprosedyrene som allerede er fremskaffet på det samme toget 2.

I tilfelle av kollisjon eller sideramme-avsporing av vogn 1, vil et passende nødsignal automatisk operere bremsesystemet til toget 2.

I tilfelle av feil på vognen, eller tap av kontakt mellom vogn 1 og toget 2, som kan varsle faren for tog 2 - vogn 1 kollisjon eller mellom vogn 1 og andre inn-retninger, vil automatisk/manuelt selvelimineringssystem 5 lateralt skyve vognen ut av jernbanen.

Selveliminering vil skje mot siden som ikke er dekket med det andre sporet, med et skyv bevirket av passende øyeblikkelig skyvinnretning (f.eks. bakketrekk-ingsstang eller dynamisk fjær, ministråle, eller eksplosiv ladning anordnet utenfor senterposisjonen.

Før selvelimineringen, vil vognen 1 automatisk frigjøre ballasten 6, bryte plasthuset og frigjøre vannet og blykuleinnholdet, eller annet passende materiale.

Selvelimineringen vil også automatisk aktiveres på grunn av kollisjoner og sideramme-avsporing av vognen.

Fra beskrivelsen ovenfor, skal det bemerkes at anti-kollisjon og anti-avsporingssystemet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, takket være kjø-ringen av vognen 1 ved en riktig og tilpasset avstand foran toget 2 (variabel avstand i henhold til hastigheten og trafikkbegrensningene!), tillater å foregripe ved ethvert punkt på jernbanenettverket enhver informasjon eller hendelse som, ellers, kan verifiseres kun ved passasjen av toget 2 ved det samme punktet.

Den foregrepede (på forhånd) overføringen av nevnte informasjon til toget 2, ved siden av å være en «hjelpe-» faktor til den allerede eksisterende sikker-hetsinformasjon, tillater at toget 2 stopper eller reduserer sin hastighet og videre dekker og forhindrer, som allerede nevnt, risikofaktorer som, ved mangel av vogn 1, ville ha én direkte virkning på det samme toget 2.

I dette siste tilfellet, hvis en hendelse oppstår på vognen 1 (f.eks. støt eller start av avsporing), vil et automatisk system aktuere bremsesystemet til toget 2, idet vogn 1 vil støtes ut av mekanismen 5.

Den foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet for illustrasjon, men ikke begrensende formål, i henhold til sin foretrukne utførelse, men det skal forstås at modifikasjoner og/eller forandringer kan innføres av de som er faglært på området uten å avvike fra det relevante området som definert i de vedføyde kravene.

Claims (15)

1. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem for jernbane som omfatter en fjernstyrt selvdrevet vogn (1), i stand til å gå foran det samme toget (2) ved en passende avstand, eller frontkoplet til det samme toget (2), når toget (2) er stoppet, eller under kryssing av kritiske sporskifterplattformer, eller uavhengig med hensyn til toget (2), og anordnet med sensorinnretning (3) for å avdekke uregelmessigheter, hindringer, etc, langs jernbanelinjen, et integrasjonssystem mellom toget (2) og vognen (1) for å styre vogn (1) fra toget og overføring fra vogn (1) til toget av hver avdekkede informasjon; og karakterisert ved et selveliminasjonssystem for vogn (1), med tvunget utstøting fra jernbamelinjen.

2. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem for jernbane ifølge krav 1,karakterisert ved at nevnte vogn (1) har en meget flat profil, bygget opp av meget lett materiale.

3. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem for jernbane ifølge en av de foregående kravene, karakterisert ved at nevnte vogn (1) er anordnet med ballast (6).

4. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem i henhold til krav 3, karakterisert ved at nevnte ballast (6) består av en fjembar plastbeholder, fylt med vann, blykuler eller enhver annen substans som, når frigjort, ikke hindrer det kommende toget (2).

5. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte vogn (1) er anordnet med et beskyttet frontparti med progressivt dempningssystem (7).

6. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem i henhold til ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte vogn (1) har en selv-stendig motorisering, som forutsetter enhver motortype.

7. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at den elektriske driften til vogn (1) kan realiseres med en tilbaketrekkbar pantograf (8).

8. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem i henhold til ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte vogn (1) er realisert på en slik måte at den reproduserer de samme kritiske avsporingsforhold for toget (2).

9. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte vogn (1) er anordnet med hastighetsstyring automatisk forbundet med toget (2) eller med toghjulene.

10. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at et miljøvisuelt avlesningssystem (9), spesielt et telekamera, er anordnet på nevnte vogn (1).

11. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at et fast eller elektronisk satellitt-system, såvel som elektronisk kartografi er anordnet.

12. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte vogn (1) videre er anordnet med et passende siderammesimuleringssystem (gyroskop eller trigonometrisk avlesning av faste signaler fremskaffet på jernbanelinjen).

13. Antikollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte tog-vognintegrasjonssystem består av et data og bilder, dedikert og kryptografisk, antiinntrengning og inn-gangsoverføringssystem.

14. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at integrasjonssystemet sørger for et manuelt eller fjernkorrigerings-intervensjonssystem.

15. Anti-kollisjons- og anti-avsporingssikkerhetssystem ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at mekanismer er anordnet på nevnte vogn som samarbeider for fastgjøringen av vognen til det samme toget og relevant oppheving fra sporene.