列車和軌道站場管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種利用安裝在軌道站場中和列車組上的基礎結構，以允許軌道站場中的列車組的組合、解散和確認的管理的軌道站場管理系統(tǒng)和方法。還提供一種列車管理系統(tǒng)和方法。
【專利說明】
列車和軌道站場管理系統(tǒng)
[0001] 相關申請
[0002] 本申請要求2013年11月27日提交的美國臨時申請的優(yōu)先權，該申請的公開內容通 過引用包含在本文中。
技術領域
[0003] 本發(fā)明涉及感測系統(tǒng)，更具體地，涉及通過利用一個或多個無線網(wǎng)狀通信網(wǎng)絡，監(jiān) 視軌道站場中的列車編組(train formation)(也稱為列車或列車組(train consist))中 的軌道車(rai 1 car)和機車，以及軌道站場(rai 1 yard)中的未關聯(lián)的軌道車(rai 1 car)和 機車的各種特性、參數(shù)和位置的感測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0004] 對鐵路所有者和運營者來說，能夠實時監(jiān)視和定位資產，包括軌道車(railcar)、 機車和列車已變得更重要。
[0005] 從安全的角度看，重要的是實時監(jiān)視軌道車的各種運行參數(shù)，例如，軸承溫度，以 便能夠預測和阻止即將發(fā)生的失效(failure)，所述即將發(fā)生的失效會導致嚴重的后果，比 如出軌。另外重要的是能夠發(fā)出關于這種狀況的警報，和把與警報相關的這些運行參數(shù)傳 送給車上操作人員或者遠程鐵路運行中心，以致能夠及時采取減輕任何不安全狀況的行 動。
[0006] 從運行的角度看，對鐵路運營者來說，重要的是判定軌道車是否在軌道站場之外 的列車組中、在軌道站場內的列車組中或者軌道車是處于載貨狀態(tài)還是未載貨狀態(tài)。掌握 軌道車的狀態(tài)的意義在于允許運營者判定在任意給定時刻，軌道車是正被使用還是空閑， 使得更易于管理軌道站場運行。
[0007] 作為目前的行業(yè)慣例，鐵路運營中的列車組和軌道站場的管理依賴于在路網(wǎng)中的 固定點處讀取附著到各個軌道車的無源射頻識別(RFID)標簽。盡管這種方法向鐵路運營者 提供績效的顯著提高，不過它缺少當不在RFID讀取器的范圍內時，能夠傳送信息和數(shù)據(jù)，比 如位置和狀況或性能數(shù)據(jù)的動態(tài)無線網(wǎng)絡的益處。此外，目前的系統(tǒng)不提供把操作警報提 供給機車，允許及時地對所述警報采取行動的機制。
[0008] 考慮到該需求和鐵路列車運行于的嚴苛環(huán)境，任何監(jiān)視系統(tǒng)必須耐用、可靠并且 能夠很少或不維護地長時間工作。另外，為了經濟有效，不應為安裝、維護或運行該系統(tǒng)而 增加相當大的成本。由于僅僅在北美就有不止150萬貨運軌道車，因此非常需要監(jiān)視使用中 的所有軌道車的系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要是可擴展的，以處理非常大量的可能設備。
[0009] 于是，理想的是提供一種監(jiān)視系統(tǒng)，所述監(jiān)視系統(tǒng)可在列車在運行時使用，以監(jiān)視 軌道車的各種運行參數(shù)，和把報警狀況傳送給車上操作人員或者車下，所述監(jiān)視系統(tǒng)也可 在列車和/或軌道車在軌道站場中時使用，以使列車組的組合和解散的管理更容易。

【發(fā)明內容】

[0010]因而，本發(fā)明的一個目的是提供一種軌道車用通信系統(tǒng)，其中軌道車配有通信管 理單元和一個或多個無線傳感器，所述無線傳感器形成覆蓋在軌道車上，并且局限于軌道 車的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)。通信管理單元根據(jù)開放標準協(xié)議，支持網(wǎng)狀網(wǎng)中的多個無線傳 感器?；谲壍儡嚨木W(wǎng)狀網(wǎng)體系結構是IEC 62591國際無線標準以及ISA 100.11(國際自動 化學會的標準)的基礎構件。
[0011]通信管理單元提供監(jiān)視附著于軌道車的各種無線傳感器的輸出，并根據(jù)數(shù)據(jù)的分 析，確定軌道車及其各種組件的行為和狀況的裝置。無線傳感器收集、保存、分析和處理數(shù) 據(jù)，所述數(shù)據(jù)隨后被傳送給通信管理單元，以便進一步傳送給機車，在所述機車，工程師或 自動化系統(tǒng)能夠作用于所述數(shù)據(jù)，以便傳送給遠程鐵路運行中心，或者進行處理和分析，以 便建立報警、事件或報告。這提供恰當性能和狀況的定期保證，以及及時并且有用地向列車 組中的軌道車的運行者和所有者，提供即將發(fā)生的或現(xiàn)在的失效的必要報警。
[0012] 可用于監(jiān)視的一些運行參數(shù)包括(但不限于）滾子軸承溫度、運送的貨物的溫度、 手閘的位置、滾子軸承適配器位移、車輪狀況、轉向架擺動(truck hunting)/扭曲/連接、制 動器狀態(tài)和性能、負荷狀態(tài)和負荷量、是否已發(fā)生部分出軌、和可能有問題的軌道狀況。
[0013] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種覆蓋在列車組上的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)，它由組中 的各個軌道車的通信管理單元，和在主位置(host)或控制點（比如機車)上的加電無線網(wǎng)關 組成。
[0014] 每個軌道車配有通信管理單元，所述通信管理單元與部署在軌道車上的各個無線 傳感器通信。通信管理單元能夠從各個無線傳感器收集數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)的高級分析，以檢 測即將發(fā)生的或者現(xiàn)在的失效。在所述數(shù)據(jù)分析期間，可以應用試探法，以根據(jù)統(tǒng)計模型和 經驗數(shù)據(jù)，確定潛在的失效。通信管理單元還能夠通過多種通信協(xié)議中的任意一種通信協(xié) 議，把數(shù)據(jù)和任何分析的結果傳送給遠離軌道車的另一個系統(tǒng)。
[0015] 遠程接收器可以位于例如列車上、軌道站場中或者在遠程鐵路運行中心處的車下 位置處。通過把試探法和統(tǒng)計模型應用于從位于列車中的不同軌道車上的多個通信管理單 元收集的數(shù)據(jù)、事件和報警，遠程接收器也能夠進行列車的狀況的高級分析。收集的數(shù)據(jù)的 分析可在分布在本發(fā)明中的各個組件(包括傳感器單元、通信管理單元、基于列車或基于陸 地的加電無線網(wǎng)關、或者其它基于陸地的車站)之中的多個不同的事件引擎之中的任意一 個事件引擎處進行。事件引擎用于根據(jù)系統(tǒng)內部或外部的多個輸入，確定狀態(tài)變化和將對 設備進行的動作。用于確定結果的邏輯以可以遠程配置和更新的一組規(guī)則為基礎。
[0016] 于是，本發(fā)明的一個目的是提供一種綜合系統(tǒng)，所述系統(tǒng)允許收集數(shù)據(jù)和分析所 述數(shù)據(jù)，以預測運行失效，和提供這些失效的適當報警，從而允許人或自動化系統(tǒng)在發(fā)生災 難性失效之前進行干預。這種報警可按高優(yōu)先級和一般優(yōu)先級排序。系統(tǒng)將把高優(yōu)先級報 警移動到報警消息隊列的前頭，以便傳送。一般優(yōu)先級報警將遵循常規(guī)運行報警消息算法。
[0017] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種列車組管理系統(tǒng)，其中基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)覆 蓋在軌道站場上，所述網(wǎng)狀網(wǎng)由安裝在軌道站場中的一個或多個加電無線網(wǎng)關組成，所述 加電無線網(wǎng)關充當軌道站場中的各個軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)產生和傳送的數(shù)據(jù)的通信點和聚合 器。另外，軌道站場中的加電無線網(wǎng)關管理列車組，并進行來自多個被監(jiān)測資產和系統(tǒng)的數(shù) 據(jù)的分析。
[0018] 本發(fā)明還涉及一種監(jiān)視軌道站場的方法，其中識別軌道站場內的軌道車的位置， 確定并確認軌道車的方向，以及列車組內的軌道車的順序。可利用幾種方法，包括(但不限 于)GNSS數(shù)據(jù)(全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)，比如GPS數(shù)據(jù)）、運動傳感器、羅盤讀數(shù)、RFID讀數(shù)、加速度 傳感器和與附近節(jié)點的相對信號強度指示(RSSI)，確定列車組中的軌道車的順序、軌道車 的方向和/或軌道站場中的軌道車的位置。列車組中的軌道車的方向是列車組中的關鍵要 素。本領域中已知，軌道車的端部被識別為"A"或"B"。磁力計或電子羅盤和加速度計的讀數(shù) 可用于識別車的方向。另外，可根據(jù)軌道車上的系統(tǒng)組件的放置(placement)，確定方向。 [0019]還提供了可由這里說明的系統(tǒng)執(zhí)行的管理軌道站場的方法，和管理列車的方法。
【附圖說明】
[0020] 當結合附圖閱讀時，可更好地理解下面的詳細說明。為了舉例說明本發(fā)明，圖中表 示了優(yōu)選實施例。然而，應明白本發(fā)明不限于本實施例，或者所示的精確布置。
[0021] 圖1是都配有通信管理單元和安裝在軌道車的車輪軸承附近的多個無線傳感器節(jié) 點的兩種軌道車(一種軌道車只配有通信管理單元，未附加無線傳感器節(jié)點，一種軌道車無 通信管理單元），和安裝有加電的無線網(wǎng)關設備的機車的透視圖，其中安裝在軌道車上的通 信管理單元和多個無線傳感器構成基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)，并與主位置或控制點（比如機車 或其它資產)上的加電的無線網(wǎng)關設備通信，從而形成基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)。
[0022] 圖2是按照本發(fā)明的實施例的軌道站場通信系統(tǒng)和帶有局域網(wǎng)的基于列車的網(wǎng)狀 網(wǎng)的架構的方框圖；
[0023]圖3是列車組關聯(lián)的方框圖；
[0024]圖4是基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)的建立的方框圖；以及 [0025]圖5是列車組確認的方框圖。
【具體實施方式】
[0026]軌道站場114是其中存放、分類機車和軌道車以及把機車和軌道車組合成列車組， 解散列車組，機車和軌道車可被供給燃料、處理、裝卸貨物或維修的地方。
[0027]列車組109被定義為連接的一組軌道車103和機車108。
[0028]無線傳感器節(jié)點("WSN"）104位于軌道車103上，優(yōu)選部署在獨立的保護性外殼中， 可包括一個或多個傳感器、電源和允許WSN 104與基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的CMU 101通信的 通信電路。WSN 104還可包括分析從傳感器收集的數(shù)據(jù)，和判定數(shù)據(jù)是需要被立即傳送，保 存以便稍后傳送，還是聚合到事件或報警中的智能能力。WSN 104用于感測被監(jiān)視的參數(shù) (例如，軸承或環(huán)境空氣的溫度)或者狀態(tài)(例如，開口（hatch)或手閘的位置）。一個軌道車 103上的所有WSN 104構成由通信管理單元101控制的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105。在公布的美 國專利申請2013/0342362中，公開了WSN 104的例子，該申請的公開內容通過引用包含在本 文中。
[0029] 通信管理單元（"CMU"）101位于軌道車103上，控制覆蓋在軌道車103上的基于軌道 車的網(wǎng)狀網(wǎng)105XMU 101硬件優(yōu)選地包括處理器、電源(例如，電池、太陽能電池或內部發(fā)電 能力）、全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)設備（比如全球定位系統(tǒng)（"GPS"）接收器、Wi-Fi、衛(wèi)星和/或蜂窩 能力）、用于維持基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105的無線通信能力和可選的一個或多個傳感器，包 括（但不限于）加速度計或溫度傳感器。CMU 101利用開放標準協(xié)議，比如IEEE 2.4GHz 802.15.4無線電標準，支持網(wǎng)狀網(wǎng)結構中的一個或多個WSN 104。另外，CMU 101也是基于列 車的網(wǎng)狀網(wǎng)107的構件，基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107由列車組109中的所有啟用的軌道車103的 CMU 101構成，由一般位于機車108上的加電無線網(wǎng)關102控制，或者是由分散在軌道站場 114內的一個或多個加電無線網(wǎng)關116控制的基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117的構件。CMU 101從 而支持4種功能：1)管理覆蓋在軌道車103上的低功率的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105; 2)整合來 自基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105中的一個或多個WSN 104的數(shù)據(jù)，并對收集的數(shù)據(jù)應用邏輯，以 產生給諸如機車108或遠程鐵路運行中心120之類的主位置的報警;3)支持CMU 101內的內 置傳感器，比如加速度計，以監(jiān)視軌道車103的具體屬性，比如位置、速度、加速度等;和4)支 持上行到主位置或控制點，比如機車108和/或車下的監(jiān)視設備和遠程鐵路運行中心120,和 下行到位于軌道車上的一個或多個WSN 104的雙向通信。CMU 101可以與網(wǎng)狀網(wǎng)結構中的 PWG 102無線通信，或者可被配置成通過有線連接，比如通過ECP(電子控制氣壓）制動系統(tǒng) 通信。本領域的技術人員會認識到GPS僅僅是全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的一種形式。其它類 型的GNSS包括GLONASS和北斗，以及開發(fā)中的其它類型。因而，盡管在這里說明的實施例中 使用GPS，不過，可以使用任意類型的GNSS系統(tǒng)或設備。
[0030] CMU 101能夠從一個或多個WSN 104接收數(shù)據(jù)和/或報警，能夠從所述數(shù)據(jù)或報警 得出關于軌道車103的性能的結論，能夠把數(shù)據(jù)和報警信息傳送給遠程接收器。CMU 101優(yōu) 選是充當?shù)狡渌恢?比如移動基站1〇2(例如，機車108)、陸基基站116等)的通信鏈路的單 一單元，具有處理接收的數(shù)據(jù)的能力。CMU 101還與本地基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105中的WSN 104通信，并控制和監(jiān)視所述WSN 104。
[0031] 加電無線網(wǎng)關（"PWG"）102優(yōu)選位于機車108上，或者部署成基于軌道站場的網(wǎng)狀 網(wǎng)117的一部分。它一般包括處理器、GPS接收器、衛(wèi)星和/或蜂窩通信系統(tǒng)、本地無線收發(fā)器 (例如，WiFi)、以太網(wǎng)端口、大容量網(wǎng)狀網(wǎng)管理器和其它通信裝置。PWG 102獲得由機車108 供給的電力，如果位于加電的資產（比如機車108)上的話，或者從另一個來源（比如從太陽 能發(fā)電機或者從大容量電池)得到其電力。PWG 102控制覆蓋在列車組109上的基于列車的 網(wǎng)狀網(wǎng)107,基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107由出自列車組109中的各個軌道車103的多個CMU 101、不 是列車組的一部分的孤立的CMU 101組成，或者PWG 102控制覆蓋在軌道站場114上的基于 軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117,基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117由陸基PWG 116和出自不同時與列車組 109相關的各個軌道車103的CMU 101組成。
[0032] PWG 102的組件和結構與CMU 101的類似，除了PWG 102從外部來源獲得電力，而 CMU 102是自供電的之外。另外，與得出關于各個軌道車103和基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105或 118的性能的結論的CMU 101相反，PWG 102收集數(shù)據(jù)，并得出關于列車組109和基于列車的 網(wǎng)狀網(wǎng)107的性能的結論。
[0033]暗（dark)軌道車103是配有CMU 101，但是未連接到或者未與基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng) 107或基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117關聯(lián)的軌道車103,定義見下文。
[0034] 列車網(wǎng)絡ID("TNID"）113唯一地識別基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107,在組合列車組109時， 在基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107的形成過程中被使用。
[0035]漫游網(wǎng)絡ID("RNID"）112唯一地識別基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117,用于跟蹤軌道站 場114中的資產（即，機車108和軌道車103)，不與列車組109關聯(lián)。
[0036] 基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105由軌道車103上的CMU 101構成，所述CMU 101是多個WSN 104的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105的一部分，并管理所述基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105,所述多個 WSN 104優(yōu)選地被部署在同一軌道車103上。
[0037] 基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107由機車108上的加電的PWG 102構成，所述加電的PWG 102是 多個CMU 101的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107的一部分，并管理所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107,所述多 個CMU 101分別部署在軌道車103上，其中機車108和多個軌道車103構成列車組109,其中基 于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107由唯一的TNID 113識別。
[0038]基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117由部署在軌道站場114中的關鍵位置處的一個或多個 陸基PWG 116,和可選的一個或多個CMU 101構成，所述一個或多個CMU 101分別部署在軌道 車103上，可以是或者可以不是基于軌道車的網(wǎng)絡105的一部分。配有CMU 101的軌道車103 被稱為被監(jiān)視軌道車118,配有CMU 101和一個或多個WSN 104的軌道車103被稱為基于軌道 車的網(wǎng)狀網(wǎng)105。當被監(jiān)視軌道車118或基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105未與具有TNID 113的基于 列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107關聯(lián)，或者未連接到所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107時，它們可利用RNID 112， 連接到在范圍內的基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117?；谲壍勒緢龅木W(wǎng)狀網(wǎng)117由RNID 112識 另IJ。在任何特定時間，被監(jiān)視軌道車118或基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105只能利用TNID或RNID連 接到一個網(wǎng)絡。
[0039] 下面在軌道車103的情況下，說明所述系統(tǒng)，然而，本領域的技術人員會明白相同 的方法適用于任何鐵路車輛或資產。還應注意上面的定義不是唯一的，因為定義的組件可 具有未包含在所述定義中的其它組件或特征。此外，盡管下面的說明利用兩個轉向架表征 軌道車103,不過它適用于具有更多或更少轉向架或車軸的任何結構。
[0040] 基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)
[0041] 現(xiàn)在參見附圖中的圖1，基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)一般用附圖標記105表示。基于軌道 車的網(wǎng)狀網(wǎng)105包括安裝在軌道車103上的CMU 101，和安裝在同一軌道車103上的一個或多 個WSN 104。基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105體系結構是IEC 62591國際無線標準以及ISA100.il (國際自動化學會的標準)的基礎構件。
[0042] 在一個方面，本發(fā)明提供如圖1中所示，利用覆蓋在軌道車103上的基于軌道車的 網(wǎng)狀網(wǎng)105監(jiān)視軌道車103的性能和運行，并把所述性能和運行數(shù)據(jù)傳送給主位置或控制點 (比如列車組109的機車108)的新穎手段。優(yōu)選地安裝在軌道車103上的CMU 101控制也部署 在軌道車103上的一個或多個WSN 104,并從所述一個或多個WSN 104取回數(shù)據(jù)和報警。如果 檢測到問題，那么報警由CMU 101轉發(fā)給安裝在優(yōu)選地可以接入電源的資產上的PWG 102， 以便采取進一步的動作，或者視情況，轉發(fā)給車下監(jiān)視設備和遠程鐵路運行中心120。
[0043]系統(tǒng)提供從安裝在軌道車103上的CMU 101和一個或多個WSN 104,接收事件和狀 態(tài)信息的能力。接口被登記，以異步接收事件，或者可以調用遠程過程，以輪詢地從CMU 101 取回信息。通過web服務或庫，展示接口，通過SSL連接，可經局域網(wǎng)110訪問接口，并且利用 為每個最終用戶預留的唯一密鑰認證所述接口。
[0044]仍然參見圖1，通過任何適當?shù)氖侄?，例如利用自攻安裝螺釘或者其它金屬安裝螺 釘，CMU 101被直接固定到軌道車103上。另一種把CMU 101附著于軌道車103的方法是利用 螺釘或其它金屬安裝螺釘，直接附著到安裝托架上，然后利用自攻螺釘或者其它金屬安裝 螺釘，把所述托架直接附著到軌道車103上。CMU 101能夠配置局部網(wǎng)狀網(wǎng)中的一個或多個 WSN 104，以在精確的時間進行傳送、偵聽或睡眠。
[0045]每個軌道車103上的CMU 101能夠支持可選的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)傳感器確 定軌道車103的位置、方向和/或速度。另外，每個軌道車103上的CMU 101能夠利用內置傳感 器和/或管理軌道車103上的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105,從而生成需要被發(fā)送給主位置或控 制點（比如機車108)的消息。
[0046] 安裝在軌道車103上的CMU 101從安裝在軌道車103上的一個或多個WSN 104,收集 關于軌道車103的運行的數(shù)據(jù)。WSN 104把數(shù)據(jù)傳送給CMU 101XMU 101與覆蓋在列車組109 上的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107連接，以把數(shù)據(jù)傳送給安裝在機車108上的加電的無線網(wǎng)關102。 [0047] WSN 104利用為降低電力消耗而設計的連網(wǎng)協(xié)議，具有經過認證，供在無許可頻段 中工作的集成無線電收發(fā)器和天線。每個WSN 104配有超低功率的32位微控制器，所述微控 制器允許采樣和大量的板上(on-board)計算，包括快速傅里葉變換(FFT)、濾波和趨勢分 析。WSN 104由高能量密度、低自放電鋰電池供電。每個WSN 104充當能夠與在通信范圍內并 被分配給基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105的任何其它WSN 104通信的路由器，從而在基于軌道車的 網(wǎng)狀網(wǎng)105內創(chuàng)建冗余的通信路徑。
[0048] 可關于待監(jiān)視的參數(shù)或狀況，例如車輪軸承的溫度，配置WSN 104,可在為所述監(jiān) 視而選擇的位置，把WSN 104放置在軌道車103上。WSN 104可具有感測多個運行參數(shù)的一個 或多個感測設備。例如，WSN 104可包括監(jiān)視車輪軸承溫度的溫度傳感器、測量環(huán)境溫度的 溫度傳感器和加速度計。利用焊接、自攻安裝螺釘或其它金屬安裝螺釘，WSN 104被直接固 定到軌道車103上。
[0049] 作為操作例子，由于通過焊接或其它手段附著到車輪軸承附近，優(yōu)選地附著在軸 承配件（fitting)(它可包括軸承、軸承適配器或者任何其它與軸承相關的附件）上，WSN 104可感測車輪軸承的溫度。在公布的美國專利申請2013/0342362中，記載了例證的WSN 104，該申請通過引用包含在本文中。
[0050] 每個WSN 104包括用于無線通信的電路。如圖1中所示，優(yōu)選地使軌道車103上的每 個WSN 104與同一軌道車103上的其它WSN 104以及與也優(yōu)選地安裝在同一軌道車103上的 CMU 101-起形成ad-hoc基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105。在優(yōu)選實施例中，給定軌道車103的各個 WSN 104會把數(shù)據(jù)或報警傳送給該軌道車103的CMU 101。數(shù)據(jù)的這種傳送可以直接進行，或 者數(shù)據(jù)可由同一基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105中的其它WSN 104轉發(fā)給CMU 101。優(yōu)選地利用時 間同步網(wǎng)格協(xié)議(一種用于無線設備的自組織網(wǎng)絡的通信協(xié)議），形成ad-hoc基于軌道車的 網(wǎng)狀網(wǎng)105。也可以使用其它協(xié)議。
[0051 ] WSN 104包括長期電源，優(yōu)選軍用級鋰-亞硫酰氯電池。電路包括功率調節(jié)和管理 功能，可包括節(jié)省電池壽命的特征，所述特征使WSN 104保持于待機狀態(tài)，并定期或異步地 喚醒WSN 104,以傳遞來自車載傳感器的讀數(shù)。
[0052]各個WSN 104安裝在軌道車104上的各個關注的區(qū)域。例如，圖1和2表示安裝在軌 道車103的軸承配件的上述種類的測溫WSN 104。在這個特定例子中，WSN 104可附著在軌道 車103的各個車輪的所有車輪軸承配件上。另外，環(huán)境溫度傳感器WSN 104也可被安裝在軌 道車103的不同區(qū)域，以感受氣流。在典型的軌道車103上，在期望監(jiān)視車輪軸承溫度的情況 下，將存在由溫度傳感器構成的9個WSN 104,每個軸承配件(每個車輪)上一個WSN 104;和 一個布置成測量環(huán)境溫度的傳感器。環(huán)境溫度傳感器把環(huán)境溫度傳送給CMU 101，當在軸承 配件處的傳感器需要該信息時，CMU 101把該信息提供給所述傳感器。這允許在軸承配件處 的WSN 104確定軸承溫度，隨后判定是否需要進一步的行動，比如傳送高溫的報警。
[0053] 為了傳送各個WSN 104收集的數(shù)據(jù)，各個WSN 104與安裝在軌道車103上的CMU 101 雙向通信，所述CMU 101從各個WSN 104收集數(shù)據(jù)，還能夠向WSN 104發(fā)送指令。如前所述，連 接到同一軌道車103的CMU 101和各個WSN 104構成局域ad-hoc基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105,以 便利它們之間的通信。使消息分組交換同步，以致在基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105上分組不會沖 突，考慮到能量效率，每個分組被調度和同步。利用端到端128位(或者更高的)基于AES的加 密、消息完整性檢查和設備認證，保護基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105上的通信流量。
[0054] CMU 101能夠利用從多個WSN 104收集的數(shù)據(jù)，進行高級數(shù)據(jù)分析，并根據(jù)所述分 析，應用試探法，以得出結論。下表包含各種WSN 104傳感器的例子，以及用于分析數(shù)據(jù)的試 探法的高級描述。



[0059] 基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)
[0060] 基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)一般用圖1中的附圖標記107表示。基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107覆蓋 在列車組109上，由安裝在主位置或控制點（比如機車108)上或者安裝在可以接入電源的另 一個資產上的PWG 102,和一個或多個CMU 101構成，每個CMU 101屬于基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng) 107和它們各自的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105(如果存在一個或多個WSN 104的話），或者相應 的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)118(對于有CMU 101但是無 WSN的軌道車來說）。從而，這里，CMU 101 可以屬于兩個網(wǎng)狀網(wǎng)，基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)1〇5(如果軌道車103配有一個或多個WSN 104的 話)和基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107,不過只要求屬于基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107。每個CMU 101還可視 情況管理其各自的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105。基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105由CMU 101不斷監(jiān)視， 并考慮到移動的軌道車103經歷的不斷變化的無線環(huán)境而被優(yōu)化?；诹熊嚨木W(wǎng)狀網(wǎng)107利 用覆蓋網(wǎng)狀網(wǎng)支持列車組109內和與安裝在機車108上的PWG 102的低功率雙向通信。覆蓋 的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107由嵌入各個軌道車103上的CMU 101中的無線收發(fā)器構成。每個CMU 101能夠在基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107上發(fā)起消息，或者往來于另一個CMU 101轉發(fā)消息。覆蓋的 基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107是獨立于由列車組109中的各個軌道車103創(chuàng)建的基于軌道車的網(wǎng)狀 網(wǎng)105創(chuàng)建的，并且與所述基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105無關地工作。
[0061 ] 雙向PWG 102管理基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107,并把來自安裝在各個軌道車103上的CMU 101的報警傳送給主位置或控制點，比如機車108,其中可通過人為干預或者自動化系統(tǒng)，對 報警采取行動。機車108可包括接收和顯示基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107或任意各個基于軌道車的 網(wǎng)狀網(wǎng)105產生的報警消息的用戶接口。雙向PWG 102能夠通過各個軌道車103上的CMU 101，從WSN 104接收多個報警、事件或原始數(shù)據(jù)，可得出關于列車組109的性能的具體方面 的結論。
[0062]雙向PWG 102能夠與外部遠程鐵路運行中心120、數(shù)據(jù)系統(tǒng)或其它列車管理系統(tǒng)交 換信息。圖2中，這種通信路徑被表示成附圖標記122,可包括蜂窩、LAN、Wi-Fi、藍牙、衛(wèi)星或 其它通信手段。該鏈路可在列車組109在運行中時，用于向車下發(fā)送報警，或者當列車組109 在軌道站場114中時，可用于列車管理功能，比如指定應在列車組109中的軌道車103,只允 許這些軌道車加入列車組109,和報告不在列車組109中的任何軌道車103或在錯誤的列車 組109中的軌道車103(即，列車組109確認）。如果在軌道站場114中不存在基于軌道站場的 網(wǎng)狀網(wǎng)117,那么基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107不變化地保持其當前狀態(tài)，除非發(fā)生下述之一:機車 108上的用戶接口從列車組109中除去車，軌道車103被重新部署在列車組109的范圍之外， 或者通過經通信路徑122,與遠程鐵路運行中心120或遠程服務器的通信。
[0063] 基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)
[0064] 在本發(fā)明的另一個實施例中，并且進一步參考圖3，PWG 116和CMU 101可以是基于 軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117的一部分。陸基PWG 116部署在軌道站場114中的各個位置處，以形成 覆蓋，而與在軌道站場114內的位置無關。軌道站場PWG 116用于組織主位置或可接入電源 的資產上的設備，以及在不與列車組109相關的PWG 116的范圍內的軌道車103的基于軌道 車的網(wǎng)狀網(wǎng)105或118。該過程在下面更詳細地說明。從而，基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117將由 包括陸基PWG 116、基于機車的PWG 102(當機車108與列車組109無關聯(lián)時)和CMU 101(當它 們各自的軌道車103不與列車組109關聯(lián)時）的節(jié)點組成。如果配有CMU 101的軌道車103不 與TNID 113關聯(lián)，那么它關聯(lián)到RNID 112。配有PWG 102的機車108可感測基于軌道站場的 網(wǎng)狀網(wǎng)117,但是實際上不是該網(wǎng)絡的成員。
[0065] 應用編程接口（ "API"）或者用戶接口經遠程鐵路運行中心120和到PWG 116的通信 路徑122,向軌道站場PWG 116發(fā)送命令，PWG 116將與上面安裝有CMU 101的軌道車103無線 通信，從而在組合列車組109時，形成適當?shù)幕诹熊嚨木W(wǎng)狀網(wǎng)107 API或用戶接口命令還 被發(fā)送給機車108上的PWG 102,使得能夠形成基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107,以匹配列車組109。 [0066]圖2中，當軌道車103在軌道站場114中，并且邏輯上未附著于列車組109(盡管軌道 車103可能物理上附著于列車組109)時，用附圖標記122表示的WiFi網(wǎng)絡或廣域網(wǎng)能夠向各 個軌道車103上的CMU 101進行傳送。
[0067] 軌道站場管理系統(tǒng)
[0068] 上面說明的基礎結構可用在軌道站場114的環(huán)境中，以管理列車組109的組合和解 散。軌道車103優(yōu)選地都配有一個CMU 101，和具有感測方向的加速度計和感測運動或碰撞 的加速度計的一個或多個WSN 104。或者，軌道車103上的CMU 101可配有內部加速度計和/ 或磁力計。
[0069]軌道站場管理系統(tǒng)利用4種網(wǎng)絡狀態(tài)。第一種網(wǎng)絡狀態(tài)是"在網(wǎng)絡中"，該狀態(tài)意味 配有CMU 101的一個或多個軌道車103和配有PWG 102的一個或多個機車108連接到由TNID 113識別的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107。
[0070]第二種網(wǎng)絡狀態(tài)是"在網(wǎng)絡外"，該狀態(tài)意味配有CMU 101的一個或多個軌道車103 和/或配有PWG 102的一個或多個機車108未連接到基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107,而是連接到由安 裝在軌道站場114中的PWG 116傳送的RNID 112識別的基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117。
[0071]第三種網(wǎng)絡狀態(tài)是"暗"，該狀態(tài)意味配有CMU 101的一個或多個軌道車103未連接 到基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107或基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117,當CMU 101在PWG 102或116的范圍 之外時會出現(xiàn)這種狀態(tài)。
[0072]第四種網(wǎng)絡狀態(tài)是"未被監(jiān)視"，該狀態(tài)意味未配備CMU 101的一個或多個軌道車 103不能連接到基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117、基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107或基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng) 105,直到該軌道車103配備CMU 101為止。"未被監(jiān)視"還可涉及未配備PWG 116從而沒有基 于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117的軌道站場114。就"未被監(jiān)視的"軌道站場來說，軌道站場管理是 不可能的，然而，通過下述手段任意之一，能夠形成基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107:機車108上的用 戶接口把軌道車103加入列車組109中，軌道車103在基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107的范圍內被重新 部署，或者通過經通信路徑122,與遠程鐵路運行中心120或遠程服務器的通信。
[0073] 能夠指令安裝在軌道車103上的CMU 101從TNID 113變更到RNID 112的方式有4 種：
[0074] 1.第一種并且主要的方法是通過安裝在主位置108上的管理CMU 101連接到的基 于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107的PWG 102JWG 102可指令一個或多個CMU 101利用RNID 112,從其具 有唯一TNID 113的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107變更到基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)。當在進入軌道站 場114的時候，PWG 102認識到基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117的存在時，或者當從遠程鐵路運行 中心120或遠程服務器通過另一條通信路徑122發(fā)送時，PWG 102可指令該動作。
[0075] 2.第二種方法是借助安裝在軌道站場114中的PWG 116JWG 116可傳送指令利用 RNID 112連接到基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117的一個或多個CMU 101變更到唯一 TNID 113的 事件消息。
[0076] 3.第三種方法供不是基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107或者基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117的一 部分的CMU 101(也稱為"暗軌道車"）識別網(wǎng)絡和命令本身任意之一的存在，以連接到檢測 出的具有RNID 112或TNID 113的網(wǎng)絡。
[0077] 4.最后的第四種選項是通過由在遠程鐵路運行中心120處的鐵路運行者或軌道站 場管理員使用的用戶接口 122。通過用戶接口，鐵路運行者能夠向安裝在軌道車103上的CMU 101傳送事件消息，指令它變更到具有唯一TNID 113的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107,或者利用 RNID 112變更到基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117。該消息可經圖2中的路徑122通過蜂窩通信或 其它通信傳送。
[0078] 列車組形成
[0079] 圖3表示車輛103與基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107邏輯關聯(lián)的過程。一般通過鐵路駝峰軌 道站場114或鐵路平面切換軌道站場114,使具有CMU 101的軌道車103物理加入列車組109 中，然而，軌道車103邏輯上仍然是具有RNID 112的基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117的一部分，如 圖3中所示。
[0080] 鐵路隨后確定哪個機車108將與列車組109連接。當具有PWG 102的機車108被分配 給現(xiàn)在物理連接的一組軌道車103時，如圖4中所示，PWG 102從遠程鐵路運行中心120接收 消息，以形成基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107。此時，機車108利用該唯一TNID 113,形成基于列車的 網(wǎng)狀網(wǎng)。此時，通過利用TNID 113,機車108是基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107的一部分，不過仍然能 夠借助RNID 112，感測基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117。
[0081] 確定編組創(chuàng)建的一種機制如下所示。安裝在所選機車108上的PWG 102可包含測量 當機車108物理連接到列車組109時機車108經歷的碰撞的加速度計。當機車108物理連接到 列車組109時，加速度計將測量碰撞。如果碰撞超過預定閾值，那么PWG 102將傳送陳述機車 108連接到列車組109的事件消息。了解哪些軌道車是列車組的一部分在邏輯上是重要的， 可依據(jù)機車108和列車組109的耦接獲得。例如，如果載有被認為是吸入毒性危害(TIH)的化 學品的軌道車103在錯誤的列車組109中，那么必須停止該列車組109,從列車組109中除去 TIH軌道車103。
[0082] 分配給列車組109的各個軌道車103上的CMU 101還通過基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng) 117、軌道站場114WiFi或軌道站場114廣域網(wǎng)122，接收消息，以尋找特定TNID 113，所述 TNID 113是與由分配的機車108上的PWG 102控制的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107相關的TNID 113，如圖4中所示。此時，每個軌道車上的CMU 101將從基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117改變，搜 索廣播正確的TNID 113的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107 JWG 102接收來自各個軌道車的CMU 101 的消息傳輸，基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107利用所述消息傳輸，使各個軌道車103與列車組109相關 聯(lián)。當軌道車103發(fā)現(xiàn)具有傳送軌道車103正在搜索的TNID 113的PWG 102的機車108時，利 用TNID 113,軌道車103變成與基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107關聯(lián)。
[0083] 列車組解散
[0084] 當具有CMU 101的軌道車103作為列車組109的一部分進入軌道站場114時，CMU 101和安裝在機車108上的PWG 102在具有特定TNID 113的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107上雙向通 f目。
[0085] 軌道站場114配有一個或多個陸基PWG 116,所述PWG 116安裝在軌道站場114內的 固定位置處。陸基PWG 116構成基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117?；谲壍勒緢龅木W(wǎng)狀網(wǎng)117不斷 廣播分配或指定的RNID 112。
[0086] 安裝在機車108上的PWG 102經基于軌道站場的Wi-Fi或廣域網(wǎng)122,或者通過圖2 中所示的基于管理器的網(wǎng)狀網(wǎng)119,從用戶接口接收消息，所述消息告訴PWG 102向分配給 它正在廣播的TNID 113的各個車輛103上的CMU 101傳送消息。該消息告訴每個軌道車103 上的CMU 101從TNID 113改變到基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117傳送的RNID 112。此時，軌道車 103和機車108可能仍然物理連接。
[0087]作為鐵路分類過程的一部分，軌道車103隨后從列車組109被物理解耦，并分入一 個或多個新的列車組109中。基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117可利用由安裝在列車組109中的機 車108上的PWG 102或者安裝在列車組109中的軌道車103上的CMU 101報告的位置、速度、航 向、運動、RSSI和當前網(wǎng)絡狀態(tài)中的一種或多種方法，確認列車組109已被解散。
[0088] 列車組確認
[0089] 進一步參考圖4和5,基于鐵路的軌道站場114系統(tǒng)知道需要被轉移到其它位置以 形成新的列車組109的特定軌道車103。基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107能夠收集信息，確認耦接在一 起從而形成列車組109的軌道車103。
[0090] 存在在列車組109中的軌道車103上的CMU 101未收到告訴CMU 101與安裝在軌道 站場114中的PWG 116傳送的RNID 112切斷關聯(lián)，隨后重新與由安裝在引導機車108上的PWG 102傳送的TNID 113關聯(lián)的傳輸?shù)目赡苄浴?br>[0091] 為了確認列車組109,系統(tǒng)必須證實列車組109中的軌道車103、列車組109中的軌 道車103的順序和列車組109中的軌道車103的方向（即，面向列車組109的首端是的車的"A" 端還是"B"端）。
[0092]通過結合由各個基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)105中的GPS傳感器（比如安裝在各個軌道車 103上的各個CMU 101中的GPS傳感器)確定的GPS位置、速度和航向讀數(shù)，外加下述方法中的 一種或多種，完成列車組109確認：
[0093] 1)創(chuàng)建動態(tài)地理圍欄(geofence )，其中地理圍欄是由一組GPS坐標限定的任意形 狀的物理區(qū)域；
[0094] 2)監(jiān)視來自安裝在"錘"軌道車103和"站"軌道車103上的CMU 101中的加速度計的 同時沖擊；
[0095] 3)各個軌道車上的設備之間的相對信號強度指示(RSSI);
[0096] 4)安裝在CMU 101上以檢測運動的有無的運動傳感器；
[0097] 5)自動設備識別(AEI)標簽讀取器127,或者有源RFID標簽，這種情況下，CMU 101 配有確認有源RFID信號的獲取的RFID閱讀傳感器；
[0098] 6)安裝在軌道車103上的CMU 101主動感測或"嗅探"廣播TNID 113的連接源；
[0099] 7)配有本地或接近度傳感器的WSN 104;
[0100] 8)安裝在軌道車103上的CMU 101識別在其附近的一個或多個基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng) 107;或者
[0101] 9)安裝在軌道車103制動壓力管路上以監(jiān)視壓力釋放的WSN 104隨后向安裝在軌 道車103上的CMU 101傳送消息。
[0102]例如，系統(tǒng)可利用現(xiàn)有的自動設備識別(AEI)標簽讀取器127,所述標簽讀取器127 利用RFID讀取安裝在軌道車103上的AEI標簽上的信息。AEI標簽讀取器127存在于軌道站場 114出口點處，固定地布置在軌道站場114中。AEI標簽讀取器127利用在902至915MHz范圍中 的激勵頻率。在通常的鐵路運行中，激勵信號只用于向安裝在軌道車103上的AEI標簽給與 能量，和提供反向散射信號的能量，所述信號包含標簽標識符和編入AEI標簽中的任何其它 信息。CMU 101包含調諧到901至915MHz頻帶的射頻（"RF"）傳感器。當列車組109離開軌道站 場114時，它經過有源AEI標簽讀取器127。CMU 101中的射頻傳感器識別來自AEI標簽讀取器 127的激勵信號。CMU 101處理它接收AEI標簽讀取器信號的位置，隨后創(chuàng)建事件消息。所述 事件消息從CMU 101通過基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107,被傳送給安裝在列車組109中的引導機車 108上的PWG 102?；诹熊嚨木W(wǎng)狀網(wǎng)107分析當軌道車103經過有源AEI標簽讀取器127時， 從安裝在軌道車103上的各個CMU 101接收的事件消息的定時。據(jù)此，基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107 能夠推斷列車組109中的軌道車103的順序和方向。這可被確定，因為CMU 101將優(yōu)選地被安 裝在軌道車103的已知端部(例如，"B"端）。
[0103] 各個軌道車103上的CMU 101向傳送RNID 112和TNID 113的主位置（例如，機車 108)上的PWG 102進行傳送。通過2D網(wǎng)絡位置或利用安裝在軌道車103上的GPS系統(tǒng)，可以知 道軌道車103的大概物理位置。
[0104]當只利用2D或3D網(wǎng)絡來確定軌道車103位置時，會存在定位誤差，導致軌道車103 被識別在錯誤的軌道上。為了克服這種錯誤，可通過物理連接，進行確認軌道車103位置的 輔助方法。通過利用耦接的相鄰軌道車103上的WSN 104或CMU 101，監(jiān)視指示軌道車103耦 接的加速度，確認物理連接。這些加速度與時間戳同步，時間戳給出網(wǎng)絡時間、日期和GPS位 置。網(wǎng)絡時間精確到毫秒。
[0105] CMU 101將分析它從其加速度計接收的加速度。當指示軌道車103耦接的加速度被 確定時，將借助RNID 112,從CMU 101向安裝在軌道站場114中的PWG 116傳送報警，或者如 果軌道車103和機車108已被分配給TNID 113,那么也可通過具有TNID 113的基于列車的網(wǎng) 狀網(wǎng)107,傳送報警。當加速度超過預定閾值時，報警被觸發(fā)，其被用日期、時間和位置加蓋 時間戳。所述報警被傳送給安裝在軌道站場114中的PWG 116，被傳送給安裝在機車108上的 PWG 102,并且直接從CMU 101傳送。當"錘"軌道車103(即，移動的軌道車103)碰撞"站"軌道 車1〇3(即，靜止不動的軌道車103)時，可以確定加速度事件的來源。本領域的技術人員知 道，錘軌道車103是碰撞另一個軌道車（被稱為砧軌道車103)，以完成耦接過程的軌道車 103。分析由各個軌道車103上的CMU 101傳送的加速度，以致能夠推斷錘軌道車103和砧軌 道車103被成功耦接。
[0106] 隨后的耦接動作可用于確認軌道車103之間的關聯(lián)，和各個軌道車103在列車組 109中的位置。例如，通過分析聲音在不銹鋼中的速度(約為6000m/s，分辨率lms )，可以預期 從20米長的軌道車103的一端到另一個軌道車103,會產生3ms的差異。通過利用網(wǎng)絡位置或 車載GPS，可以進一步確認軌道車103在列車組109中的物理位置。
[0107] 當各個軌道車103經過安裝自動設備識別（"AEI"）讀取器127的位置時，能夠確認 列車組109。當配有AEI無源RFID設備的軌道車103經過AEI讀取器127時，創(chuàng)建可以涉及經過 同一 AEI讀取器127的其它軌道車103或機車108的消息。
[0108] 當離開軌道站場114時，其中每個軌道車103配有CMU 101并且其中引導機車108配 有向列車組109中的各個CMU 101傳送TNID 113的PWG 102的列車組109可被進一步確認。列 車組109中的每個CMU 101識別由安裝在機車108上的PWG 102傳送的TNID 113,并且如前所 述，一起形成基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107。各個CMU 101和PWG 102可在基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107內 進行雙向傳送。
[0109] 系統(tǒng)還可通過對照由用戶接口或遠程鐵路運行中心120分配和傳送的每個軌道車 103及相應軌道車103的CMU 101的列表，比較連接到TNID 113的每個軌道車103的CMU 101， 確認列車組109。
[0110]系統(tǒng)還可利用與安裝在引導機車108上的PWG 102配對的列車尾部設備，確認列車 組 109〇
[0111] 系統(tǒng)還能夠根據(jù)列車組109的長度、傳送的軌道車103識別標記和傳送的軌道車 103長度，確認列車組109。
[0112] 如果軌道車103在列車組109中，但是不與由安裝在引導機車108上的PWG 102廣播 的TNID 113關聯(lián)，那么安裝在軌道站場114中的PWG 116傳送事件消息，所述事件消息告訴 錯誤軌道車103中的CMU 101從RNID 112改變到它連接到的列車組109的已知TNID 113。在 其中列車組109的TNID 113未知的情況下，PWG 116將偵聽包含列車組109的TNID 113的周 圍網(wǎng)絡廣告，或者PWG 116傳送事件消息，所述事件消息指令錯誤軌道車103中的CMU 101偵 聽包含所述列車組109的TNID 113的周圍網(wǎng)絡廣告。當獲知錯誤的CMU 101連接到的列車組 109的TNID 113時，該CMU 101將自動把它自己改變到列車組109的TNID 113。在CMU 101改 變到列車組109的TNID 113之后，錯誤的CMU 101與具有TNID 113的列車組109的配對必須 通過在列車組109確認中討論的前述方法中的一種或多種方法，確認為正確的TNID 113?？?以生成報警，以通知運行人員錯誤的軌道車103在列車組109中。
[0113] 暗軌道車
[0114] 暗軌道車103上的CMU 101按減小的可配置工作循環(huán)(duty cycle)或功率循環(huán)工 作，在所述循環(huán)中，CMU 101偵聽足夠長的時間，以獲得當機車108經過暗軌道車103時，來自 安裝在機車108上的PWG 102的傳輸。暗軌道車103可在諸如軌道站場114之類的區(qū)域中，或 者在鐵路側軌或側線上。機車PWG 102具有電源，從而它可處于搜索要連接的暗軌道車103 (即，"嗅探"）的不間斷隨意偵聽模式(意味它將嘗試加入任何網(wǎng)絡）。
[0115] 當配有PWG 102的機車108經過暗軌道車103,并且暗軌道車103上的CMU 101向機 車108上的PWG 102宣告它的存在時，PWG 102將記錄暗軌道車103的當前位置，并在稍后把 該信息上傳給遠程鐵路運行中心120。
[0116] 暗軌道車103上的CMU 101有3種偵聽模式。1)CMU 101偵聽加入TNID 113的時間百 分率或某個工作循環(huán)（或工作比）；2)CMU 101偵聽加入RNID 112的時間百分率；和3)CMU 101偵聽加入任意網(wǎng)絡的時間百分率。
[0117] 本發(fā)明的系統(tǒng)假定列車組109中的每個軌道車103都配有CMU 101，且每個機車108 都配有PWG 102,然而，該系統(tǒng)未考慮并非所有軌道車103都配有CMU 101的可能性。在這種 情況下，調整關于列車組109的確認的所有計算，以考慮到啟用的軌道車103可能不彼此相 鄰而是可能被一個或多個未啟用的軌道車103隔開的事實。
[0118] 數(shù)據(jù)處理平臺
[0119] 數(shù)據(jù)處理平臺負責實現(xiàn)用于根據(jù)從WSN 104、CMU 101和PWG 102收集的數(shù)據(jù)得出 結論的智能。數(shù)據(jù)處理平臺優(yōu)選地分布在所有WSN 104、CMU 101、機車上的PWG 102和安裝 在軌道站場中的PWG 116之中，還利用基于云的基礎結構，所述基于云的基礎結構被優(yōu)化， 以便與來自第三方提供者或外部來源的各種數(shù)據(jù)流結合，緊密地與基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)107 和基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)117-起工作。
[0120]數(shù)據(jù)處理平臺優(yōu)選地具有利用分布式復雜事件處理(DCEP)引擎的可擴展體系結 構，所述引擎可被縮放，以支持全球網(wǎng)絡內數(shù)百萬個單獨的基于列車的系統(tǒng)。DCEP把決策制 定分配給可能的最低層級，以避免否則為了把大量的數(shù)據(jù)從基于列車的硬件轉移到基于云 的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)而需要的過多的電力消耗和帶寬利用。
[0121] 當DCEP與部署有DCEP嵌入式軟件的CMU 101或WSN 104-起使用時，平臺具有實時 地每秒過濾和執(zhí)行數(shù)百萬個事件的能力。
[0122] 根據(jù)收集的數(shù)據(jù)讀數(shù)實時檢測事件的特定軟件被嵌入每個CMU 101和/或WSN 104 中。
[0123] DCEP引擎通過數(shù)據(jù)流適配器，聚合來自各種來源的數(shù)據(jù)流，比如事件和元數(shù)據(jù)，以 包括客戶數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)以及來自CMU 101和WSN 104的數(shù)據(jù)。DCEP包含數(shù)據(jù)流適配器、時間 分析模塊、空間分析模塊、規(guī)則引擎和發(fā)布器模塊。
[0124] 時間分析模塊處理數(shù)據(jù)，以確定值隨著時間的變化。例如，WSN 104測量軸承的溫 度。所述模塊確定溫度讀數(shù)在一段時間內的變化，以允許進行進一步分析，比如趨勢研究。
[0125] 空間分析模塊處理數(shù)據(jù)，以確定物體(在本發(fā)明中，軌道車103)的相對位置?？梢?比較軌道車的位置和地理圍欄，以判定它是在地理圍欄之內還是之外，隨后可以比較軌道 車的位置和路線圖，以判定資產是否離開路線或者偏離軌道或者相似類型的應用。此外，可 對覆蓋許多軌道車的空間方面的機車PWG 102或軌道站場PWG 116進行分析。
[0126] 規(guī)則引擎是應用模塊，其中保存詳細的運行參數(shù)，以致當來自時間和空間模塊的 數(shù)據(jù)被發(fā)送給所述模塊時，它將比較該數(shù)據(jù)和所述詳細的運行參數(shù)。根據(jù)所述比較，只有被 確定為關鍵的數(shù)據(jù)才被傳送給發(fā)布器(在所述發(fā)布器，信息被指定給另一個系統(tǒng)或用戶）。 規(guī)則引擎把過濾器和邏輯驅動到可以是CMU 101、WSN 104或PWG 102的源，在那里它檢查許 多數(shù)據(jù)點，把數(shù)據(jù)合并成實際事件，比如報警、報告和儀表盤。
[0127] 發(fā)布器是從規(guī)則建立器模塊獲得關鍵數(shù)據(jù)，從而為最終用戶或系統(tǒng)創(chuàng)建易于理解 的報警、報告和信息儀表盤的應用模塊。
[0128] 通過后面是一組規(guī)則引擎過濾器的時間和空間分析模塊，處理數(shù)據(jù)，所述一組規(guī) 則引擎過濾器根據(jù)定義的特定規(guī)則集，從非關鍵信息中確定關鍵信息。信息被進一步推送 給發(fā)布器模塊，或者被推送給第三方整合平臺，在第三方整合平臺，可以處理操作決策、企 業(yè)資源計劃(ERP)事務、儀表盤和報警。
[0129] 例如，CMU 101連同在各個車輪的軸承配件上的WSN 104-起安裝在軌道車103上， 所述WSN 104用于測量軸承溫度。CMU 101把各個軸承WSN 104測量的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給整合 端點系統(tǒng)（即，基于云的服務器或者本地部署服務器）。該數(shù)據(jù)也可被稱為來自資產或車隊 的數(shù)據(jù)流。同時，來自提供軌道車103運單數(shù)據(jù)的來源的數(shù)據(jù)流由整合端點系統(tǒng)收集，在該 系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)流與資產數(shù)據(jù)流聚合，隨后通過特定的規(guī)則和事件過濾器被處理。在過濾器 處理之后生成的數(shù)據(jù)可被轉換成信息消息，同時被推送給最終用戶ERP系統(tǒng)。ERP系統(tǒng)可進 一步處理數(shù)據(jù)，把結果推送給諸如鐵路的維修部門之類的源，以便采取進一步行動。
[0130] 在另一個例子中，在軌道站場114中安裝一個或多個PWG 116。如上所述，PWG 102 從配有CMU 101和一個或多個WSN 104的軌道車103收集數(shù)據(jù)。
[0131] API用于提供管理在軌道站場114之內或之外的軌道車103、機車108和列車組109 的方法，在所述軌道站場114,軌道車103和機車108由鐵路或其它實體人員管理。
[0132] 通過利用通過SSL的安全HTTP協(xié)議，API方法被展示成web服務，或者通過應用庫， API方法被直接展示在系統(tǒng)上。指令和功能可通過有線網(wǎng)絡連接在安裝在機車108上的PWG 上被訪問，或者可從軌道站場114被無線訪問。相同的API和功能存在于軌道站場PWG 116 上，以使系統(tǒng)更靈活。需要這種靈活性，以便如果需要，那么可從一個中心位置(比如遠程鐵 路運行中心120)管理軌道站場PWG 116和安裝在機車108上的PWG 102。
[0133] 應意識到上面說明的是新穎的系統(tǒng)、設備和方法。還應明白本發(fā)明不限于上面說 明的實施例和示例，并且包括由附加的權利要求提供的整個范圍。
【主權項】
1. 一種軌道站場管理系統(tǒng)，用于管理其上覆蓋有基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)的軌道車，和其 上覆蓋有基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)的列車組，所述系統(tǒng)包括： 基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)，所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)把部署在所述軌道站場中的一個 或多個加電的無線網(wǎng)關作為節(jié)點;并且 所述系統(tǒng)被配置成執(zhí)行以下功能： (a) 邏輯地組合列車組； (b) 確認組合的列車組；以及 (c) 邏輯地解散列車組。2. 按照權利要求1所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還執(zhí)行確認解散的列車組 的功能。3. 按照權利要求1所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)包含安裝 在軌道車上的通信管理單元。4. 按照權利要求3所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)包括加電無 線網(wǎng)關，和呈網(wǎng)狀網(wǎng)構型的所述通信管理單元中的所述一個或多個通信管理單元。5. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)還包含具 有所述通信管理單元的網(wǎng)狀網(wǎng)構型中的單一軌道車上的一個或多個無線傳感器節(jié)點，所述 一個或多個無線傳感器節(jié)點中的每一個具有感測所述軌道車的運行參數(shù)的一個或多個傳 感器。6. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中邏輯地組合列車組的所述功能包含： (a) 識別將成為所述列車組的一部分的一個或多個軌道車，其中每個所述軌道車上的 所述通信管理單元是所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)中的節(jié)點； (b) 識別與所述列車組相關聯(lián)的機車，其中所述機車上的所述加電無線網(wǎng)關正在廣播 列車網(wǎng)絡ID; (c) 向所述機車發(fā)送命令，所述命令指示所述機車上的所述加電無線網(wǎng)關把一個或多 個軌道車加入基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中；以及 (d) 向每個所述識別的軌道車的每個所述通信管理單元發(fā)送加入由所述列車網(wǎng)絡ID識 別的所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)的命令。7. 按照權利要求6所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中當被指示加入由所述列車網(wǎng)絡ID識 別的所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)時，每個所述識別的軌道車執(zhí)行以下功能： (a) 與所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)斷開連接； (b) 搜索由在所述機車上的所述加電無線網(wǎng)關廣播的所述列車網(wǎng)絡ID;和 (c) 加入廣播所述列車網(wǎng)絡ID的所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)。8. 按照權利要求6所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述命令經下述中的一個或多個，被 發(fā)送給所述識別的機車中的所述加電無線網(wǎng)關： (a) 所述機車中的用戶接口； (b) 所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)； (c) 本地Wi-Fi或廣域網(wǎng)連接;或者 (d) 蜂窩信號； (e) 藍牙;或者 (f)衛(wèi)星。9. 按照權利要求6所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述命令經下述中的一個或多個，被 發(fā)送給所述識別的軌道車上的所述一個或多個通信管理單元： (a) 所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)； (b) 本地Wi-Fi或廣域網(wǎng)連接;或者 (C)蜂窩信號； (d) 藍牙;或者 (e) 衛(wèi)星。10. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中邏輯地解散所述列車組的所述功能 包括： 指令所述機車中的所述加電無線網(wǎng)關邏輯地解散所述列車組;和 其中當收到所述解散命令時，所述加電無線網(wǎng)關向所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的每個所 述通信管理單元發(fā)送從所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)改變到所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)的命令。11. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中邏輯地解散所述列車組的所述功能 包括： 當進入軌道站場時，所述加電無線網(wǎng)關自動感測基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)的存在;和 其中當感測所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)時，所述加電無線網(wǎng)關向所述基于列車的網(wǎng)狀 網(wǎng)中的每個所述通信管理單元發(fā)送從所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)改變到所述基于軌道站場的 網(wǎng)狀網(wǎng)的命令。12. 按照權利要求10所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中通過下述之一，所述命令被發(fā)送給 所述加電無線網(wǎng)關： (a) 所述機車中的用戶接口； (b) 所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)； (c) 本地Wi-Fi或廣域網(wǎng)； (d) 蜂窩信號； (e) 藍牙;或者 (f) 衛(wèi)星。13. 按照權利要求10所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中通過下述之一，所述命令被發(fā)送給 所述識別的軌道車上的所述一個或多個通信管理單元： (a) 所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)； (b) 本地Wi-Fi或者廣域網(wǎng)； (C)蜂窩信號； (d) 藍牙;或者 (e) 衛(wèi)星。14. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中確認列車組的所述功能包括： (a) 從位于所述列車組中的每個軌道車上的每個通信管理單元中的GNSS接收器，獲得 位置、速度和航向讀數(shù)； (b) 從位于分配給所述列車組的所述機車中的所述加電無線網(wǎng)關中的GNSS接收器，獲 得位置、速度和航向讀數(shù);和 (C)確認所有獲得的讀數(shù)反映相似位置、速度和航向信息的組合。15. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中確認列車組的所述功能包括： (a) 從位于鄰接的錘軌道車和砧軌道車上的一個或多個加速度計，獲得加速度讀數(shù)，并 確保所述讀數(shù)與兩個軌道車的耦接一致； (b) 確認所述錘軌道車和砧軌道車被分配給所述列車組。16. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中確認列車組的所述功能包括： (a) 創(chuàng)建地理圍欄區(qū)域;和 (b) 確認一個或多個軌道車在所述地理圍欄區(qū)域之內、在所述地理圍欄區(qū)域之外或者 已穿過所述地理圍欄區(qū)域。17. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中確認列車組的所述功能包括： (a) 當所述列車組經過時，檢測車下RFID收發(fā)器的存在;和 (b) 根據(jù)所述列車組的速度，確認每個軌道車在正確的時間感測所述RFID收發(fā)器。18. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中確認列車組的所述功能包括： (a) 從所述列車組中的每個軌道車上的制動壓力管路，獲得壓力讀數(shù);和 (b) 確認在整個所述列車組內壓力讀數(shù)一致。19. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中確認列車組的所述功能包括： (a) 從所述列車組中的每個軌道車上的通信管理單元，獲得報告的RSSI值;和 (b) 確認所有RSSI值與所述列車組上的其它軌道車一致。20. 按照權利要求4所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中確認列車組的所述功能包括： (a) 從所述列車組中的每個軌道車上的通信管理單元，獲得運動事件;和 (b) 確認運動事件時間與所述列車組上的其它軌道車一致。21. -種軌道站場管理系統(tǒng)，包括： (a) 包含一個或多個陸基加電無線網(wǎng)關的基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)，所述基于軌道站場 的網(wǎng)狀網(wǎng)廣播漫游網(wǎng)絡ID; (b) -個或多個軌道車，每個軌道車在其上覆蓋有基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)，所述基于軌道 車的網(wǎng)狀網(wǎng)包含通信管理單元;和 (c) 一個或多個機車，每個機車上具有加電無線網(wǎng)關； 其中當邏輯上不是列車組的一部分時，所述一個或多個軌道車上的每個通信管理單元 充當所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)中的節(jié)點；和 其中當邏輯上是列車組的一部分時，所述一個或多個軌道車上的每個通信管理單元充 當由所述一個或多個機車中的一個上的加電無線網(wǎng)關控制的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的節(jié)點。22. 按照權利要求21所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)執(zhí)行以下功能： (a) 邏輯地組合列車組； (b) 確認組合的列車組;和 (c) 邏輯地解散列車組。23. 按照權利要求22所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)還執(zhí)行確認解散的列車 組的功能。24. 按照權利要求21所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述一個或多個通信管理單元中 的每一個通信管理單元： (a) 收集關于所述一個或多個軌道車運行參數(shù)的數(shù)據(jù)； (b) 針對表示異常運行狀況的趨勢或事件，分析所述收集的數(shù)據(jù);和 (c) 當檢測到所述趨勢或事件時，向同一基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述加電無線網(wǎng)關或 者向遠程接收器傳送報警。25. 按照權利要求21所述的軌道站場管理系統(tǒng)，還包括具有通信管理單元的網(wǎng)狀網(wǎng)構 型中的軌道車上的一個或多個無線傳感器節(jié)點，其中所述一個或多個無線傳感器節(jié)點中的 每個無線傳感器節(jié)點： 收集關于所述一個或多個軌道車運行參數(shù)的數(shù)據(jù)； 針對表示異常運行狀況的趨勢或事件，分析所述收集的數(shù)據(jù);和 當檢測到所述趨勢或事件時，向同一基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述通信管理單元傳送 報警。26. 按照權利要求25所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述 一個或多個通信管理單元中的每個通信管理單元： 從其相應的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述無線傳感器節(jié)點中的一個或多個，收集數(shù)據(jù) 和報警； 針對表示異常運行狀況的趨勢或事件，分析所述收集的數(shù)據(jù)和報警;和 當檢測到所述趨勢或事件時，向遠程接收器傳送報警。27. 按照權利要求26所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述 一個或多個通信管理單元分別具有感測所述軌道車的運行參數(shù)的一個或多個傳感器，進而 其中所述通信管理單元： 從所述通信管理單元中的所述一個或多個傳感器收集數(shù)據(jù)； 針對表示異常運行狀況的趨勢或事件，與從所述一個或多個無線傳感器節(jié)點收集的數(shù) 據(jù)和報警結合地分析所述收集的數(shù)據(jù);和 當檢測到所述趨勢或事件時，向遠程接收器傳送報警。28. 按照權利要求24所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述遠程接收器是所述通信管理 單元連接到的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述加電無線網(wǎng)關，或者車下的遠程鐵路運行中心。29. 按照權利要求24所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中借助通過所述基于列車的網(wǎng)絡發(fā) 送給所述加電無線網(wǎng)關的消息，或者借助對于車下遠程接收器的無線無線電傳輸，所述報 警被傳送給遠程接收器。30. 按照權利要求22所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述 加電無線網(wǎng)關具有感測所述列車組的運行參數(shù)的一個或多個傳感器，進而其中所述加電無 線網(wǎng)關： 從所述加電無線網(wǎng)關中的所述一個或多個傳感器收集數(shù)據(jù)； 針對表示異常運行狀況的趨勢或事件，與從所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述一個或多 個通信管理單元收集的數(shù)據(jù)和報警結合地分析所述收集的數(shù)據(jù);和 當檢測到所述趨勢或事件時，向車上用戶接口或者向遠程接收器傳送報警。31. -種列車管理系統(tǒng)，包括： (a)-個或多個基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)，每個基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)包括安裝在一個或多 個軌道車上的一個或多個通信管理單元，所述一個或多個通信單元都具有感測軌道車的運 行參數(shù)的一個或多個傳感器； (b)基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)，基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)包含加電無線網(wǎng)關和所述一個或多個通信 管理單元； 其中每個所述通信管理單元 收集關于所述一個或多個軌道車運行參數(shù)的數(shù)據(jù)； 針對表示異常運行狀況的趨勢或事件，分析所述收集的數(shù)據(jù);和 當檢測到所述趨勢或事件時，向遠程接收器傳送報警。32. 按照權利要求31所述的列車管理系統(tǒng)，其中所述遠程接收器是所述通信管理單元 連接到的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述加電無線網(wǎng)關，或者是車下的運行中心。33. 按照權利要求32所述的列車管理系統(tǒng)，其中借助通過所述基于列車的無線網(wǎng)絡發(fā) 送給所述加電無線網(wǎng)關的消息，或者借助對于車下遠程接收器的無線無線電傳輸，所述報 警被傳送給遠程接收器。34. 按照權利要求31所述的列車管理系統(tǒng)，其中所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述加電 無線網(wǎng)關具有感測所述列車組的運行參數(shù)的一個或多個傳感器，進而其中所述加電無線網(wǎng) 關： 從所述加電無線網(wǎng)關中的所述一個或多個傳感器，收集數(shù)據(jù)； 針對表示異常運行狀況的趨勢或事件，與從所述基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)中的所述一個或多 個通信管理單元收集的數(shù)據(jù)和報警結合地分析所述收集的數(shù)據(jù);和 當檢測到所述趨勢或事件時，向車上用戶接口或者向遠程接收器傳送報警。35. 按照權利要求31所述的列車管理系統(tǒng)，其中所述通信管理單元中的一個或多個控 制包括一個或多個無線傳感器節(jié)點的基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)，其中每個所述無線傳感器節(jié) 占 . 收集關于所述一個或多個軌道車運行參數(shù)的數(shù)據(jù)； 針對表示異常運行狀況的趨勢或事件，分析所述收集的數(shù)據(jù);和 當檢測到所述趨勢或事件時，向所述基于軌道車的網(wǎng)絡中的通信管理單元傳送報警。36. 按照權利要求31所述的列車管理系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)執(zhí)行檢測所述列車何時進入 軌道站場的功能。37. 按照權利要求36所述的列車管理系統(tǒng)，其中檢測所述列車何時進入軌道站場的所 述功能利用下述中的一個或多個： (a) 檢測所述列車何時進入限定所述軌道站場的地理圍欄； (b) 檢測所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)的存在;或者 (c) 當所述列車組經過時，檢測車下RFID收發(fā)器的存在。38. 按照權利要求3所述的軌道站場管理系統(tǒng)，其中能夠通過經所述基于軌道站場的網(wǎng) 狀網(wǎng)的通信在軌道站場內定位并識別所述軌道車。39. -種管理軌道站場中的軌道車和列車組的方法，其中軌道車具有在其上覆蓋的基 于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)，列車組具有在其上覆蓋的基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)，所述方法包括： 提供基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)，所述基于軌道站場的網(wǎng)狀網(wǎng)把部署在所述軌道站場中的 一個或多個加電無線網(wǎng)關作為節(jié)點;和 所述方法執(zhí)行以下步驟： (a) 邏輯地組合列車組； (b) 確認組合的列車組;和 (c) 邏輯地解散列車組。40.-種管理列車的方法，包括：（a)提供一個或多個基于軌道車的網(wǎng)狀網(wǎng)，每個基于軌 道車的網(wǎng)狀網(wǎng)包含安裝在一個或多個軌道車上的一個或多個通信管理單元，所述一個或多 個通信管理單元都具有感測軌道車的運行參數(shù)的一個或多個傳感器； (b)提供基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)，基于列車的網(wǎng)狀網(wǎng)包含加電無線網(wǎng)關和所述一個或多個 通信管理單元； 其中每個所述通信管理單元執(zhí)行下述操作： (i)收集關于所述一個或多個軌道車運行參數(shù)的數(shù)據(jù)； (i i)針對表示異常運行狀況的趨勢或事件，分析所述收集的數(shù)據(jù);和 (i i i)當檢測到所述趨勢或事件時，向遠程接收器傳送報警。
【文檔編號】G05D1/00GK105934722SQ201480073987
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2014年11月26日
【發(fā)明人】W·勒菲弗, M·寶娜斯, D·德拉吉斯, A·馬丁
【申請人】阿母斯替德鐵路公司