RU2738950C1

RU2738950C1 - Способ генерирования модели сети маршрутов, применение способа, компьютерная программа и машиночитаемый носитель информации

Info

Publication number: RU2738950C1
Application number: RU2019143104A
Authority: RU
Inventors: Хельге АУФДЕРХАЙДЕ; Марко ФЕХТИГ
Original assignee: Сименс Мобилити Гмбх
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2020-12-18
Also published as: US11541922B2; WO2019001825A1; ES2906986T3; EP3676565A1; DE102017211120A1; US20210146979A1; EP3676565B1

Abstract

Изобретение относится к способу генерирования модели сети маршрутов, проезжаемой рельсовым транспортным средством. Способ генерирования модели сети маршрутов, проезжаемой рельсовым транспортным средством, с использованием действий, записанных рельсовым транспортным средством при проезде сети маршрутов и отсортированных в последовательности действий, включает в себя этапы, на которых распознают образы и создают модель сети маршрутов. При этом действия рельсового транспортного средства включают в себя остановку рельсового транспортного средства и движение на перегоне определенной длины, а остановкой рельсового транспортного средства может быть остановка без открывания дверей, остановка с открыванием правой двери рельсового транспортного средства, остановка с открыванием левой двери рельсового транспортного средства и/или остановка с открыванием обеих дверей рельсового транспортного средства. Кроме того, также реализованы применение способа для локализации рельсового транспортного средства в заданный момент времени и машиночитаемый носитель информации, хранящий программу для выполнения вышеописанного способа. Задачей изобретения является усовершенствование способа определения проезжаемой рельсовым транспортным средством сети маршрутов, что, в частности, предотвращает задержки рельсовых транспортных средств. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к способу генерирования модели сети маршрутов, проезжаемой рельсовым транспортным средством.

В настоящее время с использованием спутниковой системы навигации (например, GPS) и/или бализ, интегрированных в перегоны, определяется проезжаемая рельсовым транспортным средством сеть маршрутов. При этом рельсовое транспортное средство регулярно получает (от спутниковой системы навигации и/или от бализ) информацию о местоположении. Используя информацию о местоположении, можно определить проезжаемую сеть маршрутов. Например, используя информацию о местоположении, можно генерировать модель проезжаемой сети маршрутов.

В туннелях и/или системах туннелей рельсовое транспортное средство не может установить связь со спутником. В частности, в метро спутниковую систему навигации по этой причине нельзя привлечь к определению проезжаемой сети маршрутов.

Если в перегоны интегрированы бализы, то последние могут посылать информацию о местоположении проезжающему мимо рельсовому транспортному средству. Оно ожидает в соответствующих местах информацию о местоположении от данной бализы. При выходе бализы из строя она не посылает никакой информации о местоположении. Это может привести к задержкам рельсового транспортного средства, поскольку оно ожидает информацию о местоположении.

Задачей изобретения является усовершенствование способа определения проезжаемой рельсовым транспортным средством сети маршрутов.

Эта задача решается посредством способа создания модели сети маршрутов, проезжаемой рельсовым транспортным средством, с использованием активностей, записанных рельсовым транспортным средством при проезде сети маршрутов и отсортированных в определенной последовательности активностей, при котором, согласно изобретению, в последовательности активностей с применением способа распознавания образов распознаются образы, и с использованием распознанных образов создается модель сети маршрутов.

Обычно активности рельсового транспортного средства записываются во время проезда железнодорожной сети. Идея изобретения заключается в том, чтобы использовать эти данные для создания модели сети маршрутов.

Изобретение обеспечивает то преимущество, что модель сети маршрутов может быть создана независимо от бализ и системы спутниковой навигации. Прежняя инфраструктура, такая как бализы и/или спутники GPS, а также соответствующие приемники не нужны для создания модели сети маршрутов. Таким образом, можно сократить расходы (стоимость приобретения, расходы на обслуживание, на передачу данных и т.д.).

Целесообразно сетью маршрутов является железнодорожная сеть.

Активности сортируются в виде последовательности при проезде сети маршрутов рельсовым транспортным средством. Кроме того, активности могут сортироваться в виде последовательности после проезда сети маршрутов рельсовым транспортным средством.

Предпочтительно, если активности отсортированы в последовательности активностей по заданному критерию. Это значит, что активности, отсортированные в последовательности активностей, могут быть отсортированы по заданному критерию. В частности, активности могут быть отсортированы в последовательности активностей по времени.

Целесообразно с использованием способа распознавания образов по меньшей мере для части распознанных образов определяется по меньшей мере один признак данного образа. Например, используя способ распознавания образов по меньшей мере для части распознанных образов можно определить частоту, длину и/или форму данного образа. Это значит, что по меньшей мере одним признаком данного образа может быть частота, длина и/или форма данного образа. Целесообразно с использованием по меньшей мере одного признака данного образа создается модель сети маршрутов. Следовательно, используя распознанные образы, можно с помощью по меньшей мере одного признака данного образа создать модель сети маршрутов.

Преимущественно по меньшей мере для части распознанных образов данный образ идентифицируется с помощью его частоты, длины и/или формы в качестве определенного участка сети маршрутов.

Частотой может быть абсолютная частота, в частности количество, или относительная частота, в частности процентное число. Под длиной данного образа следует понимать количество активностей в данном образе. Формой образа может быть, например, симметричная форма, в частности зеркально-симметричная форма.

В качестве образа может распознаваться часто повторяющаяся последовательность активностей, включающаяся в себя заданное минимальное количество активностей. Часто повторяющуюся последовательность активностей, включающую в себя заданное минимальное количество активностей, можно идентифицировать как главный маршрут сети маршрутов. Частой последовательностью активностей может быть наиболее частая последовательность активностей. Кроме того, частой последовательностью активностей может быть последовательность активностей с заданной минимальной частотой.

В качестве образа может распознаваться зеркально-симметричный образ, включающий в себя заданное минимальное количество активностей. Зеркально-симметричный образ, включающий в себя заданное минимальное количество активностей, может иметь зеркально-симметричную точку. Преимущественно зеркально-симметричная точка идентифицируется как точка перемены направления в пределах сети маршрутов.

В случае, если с использованием способа распознавания образов часть последовательности активностей однозначно присваивается уже идентифицированному участку сети маршрутов, а вторая часть той же последовательности отличается от уже идентифицированного участка сети маршрутов, целесообразно вторая часть распознается как ответвление от идентифицированного участка маршрута. Целесообразно ответвление распознается как часть сети маршрутов.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения в последовательности активностей они кодируются буквенно-цифровыми символами. Под буквенно-цифровым символом можно понимать единственный буквенно-цифровой знак или последовательность нескольких буквенно-цифровых знаков.

Способ распознавания образов может включать в себя, например, алгоритм согласования последовательностей, в частности алгоритм выравнивания последовательностей. Алгоритм выравнивания последовательностей может использоваться аналогичным образом, как для анализа ДНК. В частности, алгоритм выравнивания последовательностей может включать в себя выравнивание свободных сдвигов. Кроме того, алгоритмом выравнивания последовательностей может быть алгоритм, согласованный, в частности, с созданием модели сети маршрутов.

Целесообразно способ распознавания образов разрешает в заданной степени допуски. Следовательно, уже аналогичные последовательности активностей могут распознаваться как одинаковый образ. Это значит, что способ распознавания образов может разрешить в заданной степени отклонения, так что уже аналогичные последовательности активностей распознаются как одинаковые образы. Например, две последовательности активностей, которые ведут себя как изображение и зеркальное изображение, могут распознаваться как одинаковый образ. Далее, например, две последовательности активностей могут распознаваться как одинаковый образ, если обе последовательности на заданную степень отличаются по максимальному количеству активностей, в частности ровно по одной активности.

При этом под активностями понимаются, в частности, события, которые выполняются рельсовым транспортным средством или его компонентами и которые соответственно отличаются от пассивных событий, таких как прием внешних сигналов, например сигналов GPS или сигналов бализ.

Целесообразно активности рельсового транспортного средства включают в себя его остановку. Далее предпочтительно, если активности рельсового транспортного средства включают в себя его движение на перегоне определенной длины.

Остановкой рельсового транспортного средства может быть остановка без открывания дверей. Далее остановкой рельсового транспортного средства может быть остановка с открыванием его правой двери. Также остановкой рельсового транспортного средства может быть остановка с открыванием его левой двери. Кроме того, остановкой рельсового транспортного средства может быть остановка с открыванием обеих его дверей.

Целесообразно модель сети маршрутов создается автоматически. В частности, модель сети маршрутов может создаваться полностью автоматически и/или частично автоматически, в частности с использованием выполняемой на компьютере программы. При частично автоматическом создании модели один этап может выполняться иначе, нежели самим компьютером, например действующим лицом. При полностью автоматическом создании модели она может быть создана без ручного вмешательства лица.

Кроме того, изобретение относится к применению вышеназванного способа локализации рельсового транспортного средства в заданный момент. При применении способа другая последовательность активностей рельсового транспортного средства, которая имеет целесообразно определенное количество активностей в заданный момент, сравнивается с созданной моделью сети маршрутов. На основе сравнения можно соотнести рельсовое транспортное средство с определенным участком сети маршрутов. Таким образом можно локализовать транспортное средство.

Другой последовательностью активностей является целесообразно иная последовательность активностей, нежели первая последовательность активностей, использованная для создания модели сети маршрутов. Преимущественно другая последовательность активностей включает в себя активности, записанные и отсортированные при проезде сети маршрутов рельсовым транспортным средством. В другой последовательности активностей они отсортированы целесообразно по тому же критерию, что и в первой последовательности активностей.

Преимущество заключается в том, что рельсовое транспортное средство может быть локализовано в заданный момент, например в момент события или происшествия, без данных GPS и без переданной бализами информации о местоположении. Например, таким образом можно установить также неисправность бализы.

Целесообразно локализация рельсового транспортного средства происходит автоматически. В частности, локализация рельсового транспортного средства может происходить полностью автоматически и/или частично автоматически, в частности с использованием выполняемой на компьютере программы.

Кроме того, изобретение относится к компьютерной программе с командами, которые при их выполнении на компьютере вызывают выполнение им описанного способа.

Кроме того, изобретение относится к компьютерно-читаемой запоминающей среде с командами, которые при их выполнении компьютером вызывают выполнение им описанного способа.

Предшествующее описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения содержит многочисленные признаки, которые отражены в отдельных зависимых пунктах формулы частично объединенными в несколько. Однако эти признаки могут рассматриваться целесообразно также по отдельности и могут быть объединены в целесообразные дополнительные комбинации. В частности, эти признаки соответственно по отдельности и в любой подходящей комбинации могут комбинироваться с предложенными способом, компьютерной программой и компьютерно-читаемой запоминающей средой. Далее признаки способа могут рассматриваться как свойство компьютерной программы и/или компьютерно-читаемой запоминающей среды и наоборот.

Даже если в описании и формуле изобретения некоторые термины используются в единственном числе или в сочетании с числительным, объем изобретения не ограничивается в отношении этих терминов единственным числом или соответствующим числительным.

Описанные выше свойства, признаки и преимущества изобретения, а также то, как они достигаются, становятся более понятными в связи с нижеследующим описанием примеров его осуществления, более подробно поясняемых с помощью чертежей. Эти примеры служит для пояснения изобретения и не ограничивает его приведенными в нем комбинациями признаков, также в отношении функциональных признаков. Кроме того, подходящие для этого признаки каждого примера осуществления могут быть рассмотрены также изолированно, исключены из примера осуществления, включены в другой пример осуществления для его дополнения и комбинированы с любым из пунктов формулы.

Краткое описание чертежей

фиг. 1 - блок-схема способа создания модели сети маршрутов;

фиг. 2 - блок-схема применения способа из фиг. 1 для локализации рельсового транспортного средства в заданный момент.

На фиг. 1 изображена блок-схема 2, поясняющая способ создания модели сети маршрутов. По сети маршрутов движется рельсовое транспортное средство. При движении по сети маршрутов рельсовое транспортное средство записывает активности, которые сортируются в последовательности 4 активностей. Активности отсортированы в последовательности 4 по времени. Кроме того, активности кодируются/кодированы в последовательности 4 буквенно-цифровыми символами.

Последовательность 4 активностей может иметь, например, следующий вид:

05-R-03-L-02-B-10-R-10-B-02-L-03-R-05-X-05-R-03-L-02-B-07-L-11-B-01-X

В этом примере активности включают в себя движение на перегоне определенной длины, что кодируется здесь, например, двухзначным числом. Число соответствует округленной длине перегона в километрах. Возможно также иное буквенно-цифровое кодирование.

Далее в этом примере активности включают в себя остановку рельсового транспортного средства, что кодируется здесь буквой. В этом примере остановка без открывания дверей кодируется буквой «Х», остановка с открыванием правой двери рельсового транспортного средства – буквой «R», остановка с открыванием левой двери рельсового транспортного средства – буквой «L», а остановка с открыванием обеих дверей рельсового транспортного средства – буквой «В».

Далее с использованием способа распознавания образов по меньшей мере для части распознанных образов 8 определяется по меньшей мере один признак 10 данного образа, а именно частота, длина и/или форма данного образа 8. Частотой является абсолютная частота. Длиной является количество активностей данного образа.

Распознанные образы 8 и их определенные признаки 10 могут иметь, например, следующий вид:

Образ	Длина	Частота	Форма
05-R-03-L-02-B-10-R-10-B-02-L-03-R-05	15	1	Зеркальное изображение
B-02-L-03-R-05-X-05-R-03-L-02-B	13	1	Зеркальное изображение
05-R-03-L-02-B-10	7	2
05-R-03-L-02	5	3

Способ распознавания образов разрешает в заданной степени другие допуски. Следовательно, аналогичные последовательности активностей, далее также последовательности, распознаются как одинаковый образ. Например, две последовательности активностей распознаются как одинаковый образ, если обе последовательности на заданную степень отличаются ровно по одной активности. В частности, может быть разрешено отклонение длины перегона на 1 км, чтобы распознать две последовательности как одинаковый образ, например, чтобы учесть ошибки округления. В этом примере может быть разрешено отклонение числа на ± 1, чтобы распознать две последовательности как одинаковый образ. В этом примере может быть разрешено изменение буквы, чтобы распознать две последовательности как одинаковый образ.

Далее, например, две последовательности распознаются как одинаковый образ, если ровно одна активность заменена тремя активностями по заданному правилу. Например, может быть разрешена промежуточная остановка, причем сумма маршрутов непосредственно до и после промежуточной остановки равна маршруту без промежуточной остановки, чтобы распознать две последовательности как одинаковый образ. В этом примере может быть разрешено, если первое число заменено двумя числами и одной буквой, причем два числа дают в сумме первое число, чтобы распознать две последовательности как одинаковый образ. Например, одна последовательность, содержащая 10, и другая последовательность, содержащая вместо 10 последовательность 04-Х-06 или 03-R-07 и т.п., могут распознаваться как одинаковый образ.

По меньшей мере, для части распознанных образов 8 данный образ 8 с помощью своих признаков 10, в частности с помощью своей частоты, длины и/или формы, идентифицируется как определенный участок 12 сети маршрутов.

В качестве образа распознается часто повторяющаяся последовательность активностей, включающая в себя заданное минимальное количество активностей. Эта часто повторяющаяся последовательность активностей, включающая в себя заданное минимальное количество активностей, может идентифицироваться как главный маршрут сети маршрутов.

В этом примере зеркально-симметричные формы не рассматриваются для идентификации главного маршрута. Из остальных двух самых длинных распознанных образов самый частый образ идентифицируется как главный маршрут сети маршрутов. Следовательно, здесь образ 05-R-03-L-02 может идентифицироваться как главный маршрут сети маршрутов. Далее главный маршрут обозначается курсивом.

Кроме того, в качестве образа распознается зеркально-симметричный образ, включающий в себя заданное минимальное количество активностей. Определяется зеркальная точка зеркально-симметричного образа. Зеркальная точка идентифицируется как точка перемены направления в пределах сети маршрутов.

Здесь, например, образ 05-R-03-L-02-B-10-

-10-B-02-L-03-R-05 идентифицируется как зеркально-симметричный образ. Зеркальная точка зеркально-симметричного образа находится в его центре и выделена здесь жирным шрифтом и подчеркиванием. Эта зеркальная точка идентифицируется как точка перемены направления в пределах сети маршрутов.

Следовательно, в этом примере идентифицируется следующий маршрут: 05-R-03-L-02-B-10-

Способ распознавания образов позволяет распознать далее, что названный последним маршрут включает в себя главный маршрут. Следовательно, в качестве участка маршрута распознается 05-R-03-L-02-B-10-

Далее, например, образ B-02-L-03-R-05-

-05-R-03-L-02-B распознается как зеркально-симметричный образ. Зеркальная точка зеркально-симметричного образа находится в его центре и выделена здесь жирным шрифтом и подчеркиванием. Эта зеркальная точка идентифицируется как точка перемены направления в пределах сети маршрутов. Способ распознавания образов позволяет распознать далее, что названный последним маршрут включает в себя главный маршрут. Следовательно, в качестве участка маршрута распознается

-05-R-03-L-02-B-10-

В случае если при применении способа распознавания образов одна часть последовательности активностей однозначно присваивается уже идентифицированному участку сети маршрутов, а другая часть той же последовательности отличается от уже идентифицированного участка маршрута, вторая часть распознается как ответвление от идентифицированного участка маршрута.

Не присваиваемые до сих пор последовательности могут быть тогда при использовании алгоритма выравнивания последовательностей, в частности выравнивания свободных сдвигов, постепенно включены в (частично) созданную модель сети маршрутов.

Например, здесь не удалось присвоить последовательность 07-L-11-B-01-X. Для выравнивания свободных сдвигов берется более длинная последовательность, которая содержит неприсвоенную последовательность, и определяется, к какому месту подходит более длинная последовательность.

В этом примере последовательность R-03-L-02-B-07-L-11-B-01-X сравнивается с уже идентифицированным участком маршрута

-05-R-03-L-02-B-10-

Сравнение R-03-L-02-B-07-L-11-B-01-X с

-05-R-03-L-02-B-10-

показывает, что первая часть, а именно R-03-L-02-B, (более длинной) последовательности может быть однозначно присвоена уже идентифицированному участку сети маршрутов, а вторая часть 07-L-11-B-01-X той же последовательности отличается от уже идентифицированного участка маршрута. Таким образом, вторая часть 07-L-11-B-01-X распознается как отклонение от уже идентифицированного участка маршрута.

Используя по меньшей мере один признак 10 данного образа 8 и, при необходимости, используя алгоритм выравнивания последовательностей, можно создать модель 14 сети маршрутов. Следовательно, используя распознанные образы, можно создать модель 14 сети маршрутов.

В этом примере модель 14 имеет следующий вид:


	⎝
	07-L-11-B-01-X

При необходимости, созданную модель 14 сети маршрутов можно сравнить с топографической картой. На основе этого сравнения можно присвоить остановкам рельсового транспортного средства на этой модели, которые здесь кодированы буквами, названия населенных пунктов или названия станций.

На фиг. 2 изображена блок-схема 16 применения способа из фиг. 1 для локализации 20 рельсового транспортного средства в заданный момент.

Последовательность 18 активностей рельсового транспортного средства (иная, нежели на фиг. 1), которая имеет определенное количество активностей в заданный момент, сравнивается с созданной на фиг. 1 моделью 14 сети маршрутов. На основе сравнения рельсовое транспортное средство соотносится с определенным участком маршрута сети маршрутов («локализация 20» рельсового транспортного средства).

В этом примере последовательность 18 активностей имеет следующий вид:

В-11-L-07

Например, при последней активности «07», а именно при движении на перегоне длиной 7 км, произошло происшествие, и следует определить, где это происшествие произошло. Отдельной активности в момент происшествия недостаточно, чтобы локализовать рельсовое транспортное средство в момент происшествия. При сравнении же последовательности 18 активностей рельсового транспортного средства, имеющей определенное количество активностей в заданный момент, с созданной на фиг. 1 моделью 14 сети маршрутов можно локализовать рельсовое транспортное средство («локализация 20») путем соотнесения рельсового транспортного средства с определенным участком сети маршрутов.

При сравнении последовательности 18 активностей:

В-11-L-07

с созданной моделью 14:


	⎝
	07-L-11-B-01-X

определяется, что рельсовое транспортное средство в момент происшествия въехало на ответвление и прошло его первый участок «07». На основе сравнения можно также определить направление движения рельсового транспортного средства.

Хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано предпочтительным примером его осуществления, оно не ограничено раскрытым примером, и специалист может вывести из них другие варианты, не выходя за объем охраны изобретения.

Claims

1. Способ генерирования модели (14) сети маршрутов, проезжаемой рельсовым транспортным средством, с использованием действий, записанных рельсовым транспортным средством при проезде сети маршрутов и отсортированных в последовательности (4) действий, содержащий этапы, на которых в последовательности (4) действий с применением способа распознавания образов распознают образы (8) и с использованием распознанных образов (8) создают модель (14) сети маршрутов, при этом действия рельсового транспортного средства включают в себя остановку рельсового транспортного средства и движение на перегоне определенной длины, а остановкой рельсового транспортного средства может быть остановка без открывания дверей, остановка с открыванием правой двери рельсового транспортного средства, остановка с открыванием левой двери рельсового транспортного средства и/или остановка с открыванием обеих дверей рельсового транспортного средства.

2. Способ по п. 1, в котором действия сортируют в последовательности (4) действий по заданному критерию, в частности действия сортируют в последовательности (4) действий по времени.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором с применением способа распознавания образов по меньшей мере для части распознанных образов (8) определяют по меньшей мере один признак (10) данного образа (8), а именно частоту, длину и/или форму данного образа, и с использованием по меньшей мере одного признака (10) данного образа (8) генерируют модель (14) сети маршрутов.

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором по меньшей мере для части распознанных образов (8) рассматриваемый образ (8) с помощью его частоты, длины и/или формы идентифицируют в качестве определенного участка (12) сети маршрута.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором в качестве образа (8) распознают часто повторяющуюся последовательность действий, включающую в себя заданное минимальное количество действий, и идентифицируют его в качестве главного маршрута сети маршрутов.

6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором в качестве образа (8) распознают зеркально-симметричный образ (8), включающий в себя заданное минимальное количество действий, с зеркальной точкой, а зеркальную точку идентифицируют в качестве точки перемены направления в пределах сети маршрутов.

7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором, когда с использованием способа распознавания образов часть последовательности действий однозначно присваивают уже идентифицированному участку (12) сети маршрутов, а вторая часть той же последовательности отличается от уже идентифицированного участка (12), вторую часть распознают в качестве ответвления от идентифицированного участка маршрута.

8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором в последовательности (4) действий действия кодируют буквенно-цифровыми символами.

9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором способ распознавания образов включает в себя алгоритм согласования последовательностей, в частности алгоритм выравнивания последовательностей.

10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором способ распознавания образов разрешает в заданной степени допуски, так что аналогичные последовательности действий распознают в качестве одинаковых образов.

11. Применение способа по любому из пп. 1-10 для локализации (20) рельсового транспортного средства в заданный момент, в котором последовательность (18) действий рельсового транспортного средства, имеющую целесообразно определенное количество действий в заданный момент, сравнивают с созданной моделью (14) сети маршрутов и на основе сравнения рельсовое транспортное средство соотносят с определенным участком (12) сети маршрутов.

12. Машиночитаемый носитель информации, хранящий команды, вызывающие при исполнении компьютером выполнение компьютером способа по любому из пп. 1-10.