車列自動編組的鐵道運輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)注一種鐵道運輸系統(tǒng)，具有自動形成的列車，構(gòu)建為使得所述系統(tǒng)能夠有利地投入現(xiàn)有的鐵路網(wǎng)絡(luò)而無需實施任何結(jié)構(gòu)工程，因此不會干擾現(xiàn)有的鐵道交通。
【背景技術(shù)】
[0002]對主要運輸貨物的車廂(wagon)的移動管理當(dāng)前是基于規(guī)劃運輸報價而管理的，基于事務(wù)的歷史數(shù)據(jù)及可推測趨勢在桌旁設(shè)想，而并不考慮當(dāng)前的有效請求。列車調(diào)動貨物車廂的可利用性即沿著列車所覆蓋路線上的任何特定車站收集車廂，這是成本高且非常慢的。
[0003]不存在運輸需求之間的中央?yún)f(xié)調(diào)，因為當(dāng)不存在特定或者可能的運輸請求時避免了創(chuàng)建昂貴的物流結(jié)構(gòu)，所以運輸報價通常較小。
[0004]在大多數(shù)情況下，列車形成在始發(fā)(depart)車站而不形成在到達車站，在到達車站，僅稍后使列車進行轉(zhuǎn)軌(shunt)，并不優(yōu)化單個車廂的路線，為此，如果在始發(fā)車站運輸需要不充足的話，顯然會創(chuàng)建不經(jīng)濟性。
[0005]此外，移動車站有必要存在一管理進入和離開移動的辦事處(具有對空間、裝備、人員、移動信息的相對組織)；除了行政人員之外，還必須有分派進行車廂的聯(lián)接/脫離的技術(shù)人員、轉(zhuǎn)軌列車頭(否則的話需要使用列車的列車頭)和相關(guān)的列車駕駛員。
[0006]之前就存在這種昂貴的組織，但隨著時間的推移這種組織已經(jīng)減少了，首先通過抑制較小車站中存在的貨物倉，然后通過甚至在一些主要車站關(guān)閉辦事處，減少至當(dāng)前較少的數(shù)量。
[0007]需要的缺少導(dǎo)致關(guān)閉貨物場地，這種缺乏又抑制了通過鐵道進行貨物運輸?shù)娜魏涡枰漠a(chǎn)生。
[0008]已經(jīng)提出了作為這種不便的補救措施的方案。
[0009]W02010043967A1描述了一種鐵路運輸系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，由中央控制單元(圖15的1524)控制的鐵路網(wǎng)絡(luò)能預(yù)見智能車皮(圖15的1550)的使用，智能車皮(carriage)裝備有自主電腦控制單元，自主電腦控制單元根據(jù)從中央系統(tǒng)和可控鐵軌的至少一個元件(圖15的1508和1502)收到的指示來協(xié)調(diào)車皮的移動。
[0010]為了發(fā)揮作用，W02010043967A1描述的系統(tǒng)需要修改現(xiàn)有的鐵路線路，即將可控鐵軌元件引入現(xiàn)有的鐵路線路中。
[0011]W02010043967A1描述的系統(tǒng)以如下方式操作:因為從每個車皮接收位置信號，所以中央單元1524知道每個鐵路車皮1550a-d的地理(空間)位置。每個車皮具有單個識別代碼并且定期傳遞感知及收集到的信息至中央單元1524?？刂平缑?圖14的1428)從用于行駛方向上連續(xù)鐵道段的每個信號發(fā)射器接收信息。由于鐵路車皮更接近鐵道的元件，所以車皮的物理和空間位置由中央單元1524確定并且將合適的命令發(fā)送至鐵道段。例如，修改調(diào)車(switching)的公式以將車皮1550a引導(dǎo)至鐵道的第二或者第三段1504b或者1504c。響應(yīng)于各種刺激，諸如天氣或者交通條件，中央單元1524能夠發(fā)送不同群組的信號或者指令至信號發(fā)射器以傳遞至車皮。
[0012]在傳統(tǒng)列車方面上，該專利預(yù)見了車廂自主移動的可能性，車廂以自然方式集成，因為車廂能夠?qū)⑵浔旧砺?lián)接至所有現(xiàn)有的車廂。
[0013]主要功能是運送。相比于小列車頭，車廂能夠具有從遠處被控制的可能性。
[0014]單個車廂具有安裝在軸上的電機總數(shù)，確定了移動列車的最大自主功率或者支撐動力功率，但是，這仍然在鐵路交通的移動和管理的傳統(tǒng)經(jīng)典理論內(nèi)。
[0015]從未涉及過列車編組的自動系統(tǒng)，該系統(tǒng)遠程管理車廂聯(lián)接/脫離的操作而無需人工現(xiàn)場干預(yù)，任何部分都沒有提到過存在這樣的自動設(shè)備，該設(shè)備允許例如車廂脫離現(xiàn)有的列車，這當(dāng)然不能在接近車站時在移動中執(zhí)行。顯然，可以預(yù)見的是，在傳統(tǒng)技術(shù)中，脫離車廂的操作的發(fā)生必需要有專門人員來進行脫離和聯(lián)接操作。
[0016]在列車的列車頭上并不存在這樣的系統(tǒng):其控制車皮，并且與網(wǎng)絡(luò)所有者進行聯(lián)系(interface)，因此與調(diào)車管理系統(tǒng)進行聯(lián)系。
[0017]將W02010043967A1描述的系統(tǒng)應(yīng)用于現(xiàn)有鐵路存在極大的困難，因為其預(yù)見到了要引入能夠從中央單元的遠處可控制的鐵道段。這種方案將很難引入不同的國際網(wǎng)絡(luò)彼此連接的國際鐵路網(wǎng)絡(luò)中。
[0018]但是，每個國家鐵路網(wǎng)絡(luò)都具有其自身的控制系統(tǒng)，要引入由中央系統(tǒng)控制的鐵道段將遇到的困難是要利用鐵道段的單個控制系統(tǒng)。
[0019]US5828979A描述了在多鐵路系統(tǒng)中跨越整個鐵路網(wǎng)絡(luò)循環(huán)控制數(shù)個列車，尤其描述了控制長貨物列車移動的方法和系統(tǒng)，根據(jù)動態(tài)程序以一定精度監(jiān)控及安排列車的移動，動態(tài)程序是根據(jù)對托運的規(guī)劃需求的評估、協(xié)調(diào)它們之間的列車、適用速度限制和鐵道地形對列車的影響(包括制動動車及施加動力至列車的可能性)來確定的。US5828979A所描述的系統(tǒng)僅允許執(zhí)行一個程序，但不能干預(yù)列車的有效編組；其限于管理已經(jīng)形成的或者將要形成的列車，但列車的形成仍然是傳統(tǒng)的，并且預(yù)見了人工轉(zhuǎn)軌員的參與，使得鐵路貨物運輸?shù)某杀救晕醋?。此外，其僅適用于貨物的運輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]通過本發(fā)明克服了當(dāng)前使用的鐵路運輸系統(tǒng)中存在的限制和困難，本發(fā)明的目的是創(chuàng)建一種鐵路運輸系統(tǒng)，其無需人工干預(yù)，由信息系統(tǒng)管理并且利用現(xiàn)有的鐵路網(wǎng)絡(luò)，無需昂貴的結(jié)構(gòu)性干涉。
[0021]本發(fā)明想要解決的技術(shù)問題能夠限定為一種鐵路運輸系統(tǒng)，其使用現(xiàn)有的鐵路，基于任何鐵路車站的鐵道運輸需要來自動形成列車。
[0022]設(shè)計的方案顛覆了系統(tǒng)，該系統(tǒng)不是基于供給，而是基于需要。
[0023]運輸需要以在不同車站之間靈活的方式發(fā)生，這些車站不必須是列車的到達車站或始發(fā)車站。
[0024]構(gòu)思運輸?shù)姆绞奖坏怪昧?，不是依賴于支配列車的供?yīng)商，而是依賴于客戶，客戶的需要確定列車的形成。
[0025]管理鐵路線路的方法也倒置了，鐵路線路的使用不再是基于列車來規(guī)劃，這些列車的移動長期都預(yù)先確定，具有固定的始發(fā)時間、覆蓋距離及到達時間，而是使用是“按需的”:能夠基于行駛需要及線路的可用性/飽和度來實時重新調(diào)整行駛規(guī)劃。
[0026]設(shè)計的該系統(tǒng)還具有低運行成本和極高靈活性，不需要重大基礎(chǔ)設(shè)施，以自然方式將其本身置于現(xiàn)有系統(tǒng)中，不會產(chǎn)生當(dāng)前方法的交通問題和使用網(wǎng)絡(luò)的問題。
[0027]為了激活設(shè)計的該系統(tǒng)，對現(xiàn)有的鐵路網(wǎng)絡(luò)不需要任何新的干涉。其僅需要創(chuàng)建“智能”貨運車廂和系統(tǒng)通信的平臺，該平臺在存在于中央水平上、列車上、車廂上以及車站中的不同控制和管理系統(tǒng)之間進行通信。
[0028]高水平的自動化允許在單個車站處專門人員的干涉是不需要的，從而降低了管理服務(wù)的成本。
[0029]只要在特定中轉(zhuǎn)車站的需要增加，并且經(jīng)濟方便，就能夠創(chuàng)建用于集裝箱的裝載/卸載過程的自動化的基礎(chǔ)設(shè)施。
[0030]該自動運輸系統(tǒng)在當(dāng)前鐵路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的實際功能和優(yōu)勢，以及為了最佳使用描述其管理部件和機械部件。
[0031]確定車廂始發(fā)的元素(需求)是通過由與特定門戶網(wǎng)站連接的各個操作員實施的需求以及通過車廂本身的物理可用性來確定的。
[0032]參與始發(fā)的車廂形成了連接兩個終端車站的新列車，而始發(fā)本身將由兩種不同方式確定:
[0033].以固定時間和固定天數(shù)計劃的始發(fā)。
[0034]?由車站(始發(fā)車站和中轉(zhuǎn)車站)中存在的數(shù)個等待的車廂得出的始發(fā)，諸如必須要形成新的列車。
[0035]在授權(quán)列車始發(fā)以及占用特定段中的線路方面能夠以最大彈性進行管理。因此，在涵蓋了從始發(fā)段(用于所有隨后段直到到達車站等)到其有效可用性的距離中，沒有需要遵循的時間表限制，從而以機會主義的方式創(chuàng)建了列車的最大可能速度，還優(yōu)化了段的使用，段將僅在這些段未被其他列車占用時被占用，具有更低成本。
[0036]列車的行進(必要時停止)將完全是自動化的。列車將從“鐵路網(wǎng)絡(luò)的所有者”接收命令和授權(quán)，基于需求和網(wǎng)絡(luò)的可用性從一段行進到一段。
[0037]將其要停止在單個中間車站的需求傳遞到“鐵路網(wǎng)絡(luò)的所有者”，該中間車站感興趣于列車的車廂的聯(lián)接/脫離的操作。
[0038]在列車上僅有一位列車駕駛員，列車駕駛員以常規(guī)方式管理列車，并且具有控制安全以及對故障或者最終無法預(yù)見事件的管理的作用。