用于在铁路系统中运行移动式设备的方法、铁路系统和移动式设备 |
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| 申请号 | CN201380050248.2 | 申请日 | 2013-09-10 | 公开(公告)号 | CN104684787B | 公开(公告)日 | 2017-09-01 |
| 申请人 | 西门子公司; | 发明人 | M.本克特; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于在 铁 路系统中运行移动式设备的方法，所述铁路系统具有至少一个铺设在至少一条铁路线(1)旁的光 波导 体(8)，在将该光波导体用作分布的声学 传感器 的情况下将光脉冲馈送到该光波导体中并且探测反向散射光。为了可以比较简单可靠地识别这种移动式设备，使用具有可在其 频谱 方面指明设备地调节的 声波 发生器(11)的移动式设备并且通过将 频率 择取(10)分配给移动式设备，指明设备地调节声波发生器(11)的频谱；通过探测反向散射光从探测到的频率择取(10)中获得移动式设备的识别码 信号 (IS2)。本发明还涉及一种铁路系统和一种移动式设备。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于在铁路系统中运行移动式设备的方法，所述铁路系统具有至少一个铺设在至少一条铁路线(1)旁的光波导体(8)，在将所述光波导体(8)用作分布的声学传感器的情况下将光脉冲馈送到所述光波导体(8)中并且探测反向散射光， |
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| 说明书全文 | 用于在铁路系统中运行移动式设备的方法、铁路系统和移动式设备 [0001] 本发明涉及一种用于在铁路系统中运行移动式设备的方法，所述铁路系统具有至少一个铺设在至少一条铁路线旁的光波导体，通过将光波导体用作分布的声学传感器将光脉冲馈送到光波导体中，并且探测反向散射光。 [0002] 这种类型的方法在国际专利申请WO 211/027166 A1中描述。在该已知的方法中，轨道车辆在铁路线上识别的方式是，借助铺设在铁路线旁的光波导体检测到对于每个轨道车辆典型的行驶噪音。为此，将光馈送到光波导体中，并且探测反向散射光。该反向散热的光具有相应于在光波导体上沿行驶的轨道车辆的噪音的频率分布的频率分布。若轨道车辆的行驶噪音或其频谱是已知的并且已存储，则可以从轨道车辆的频谱与已存储的频谱比较中识别在铁路线上的轨道车辆。还存在的可能性是，若轨道车辆的行驶噪音具有不同的频谱则它们相互不同，这属于一般的情况。 [0003] 本发明所要解决的技术问题是，建议一种用于在铁路系统中运行移动式设备的方法，通过该方法不仅可以比较简单地识别，而且还可以特别可靠地识别移动式设备。 [0004] 为了解决该技术问题，在开头所述类型的方法中使用这样的移动式设备，其具有可在其频谱方面指明设备地调节的声波发生器，并且通过给移动式设备分配频率择取，指明设备地调节声波发生器的频谱；通过探测反向散射光可以从探测到的频率择取中获得移动式设备的识别码信号。 [0005] 按本发明的方法的显著优点在于，通过在移动式设备上使用可调节的声波发生器，产生这样的可能性，即个性化调节在铁路轨道系统中的移动式设备的声波发生器和移动式设备的每个单独的声波发生器的频谱；也就是说每个移动式设备通过其具有频谱的声波发生器指明，其中，频谱或识别码信号由铁路系统管理。因此在按本发明方法地运行铁路系统中的移动式设备时不需要如在已知方法中所需的那样预先确定移动式设备的频谱。在按本发明的方法中，能够相对简单地给移动式设备配置形式为个性化分配的频谱的识别码并且从反向散射光中获得用于在移动式设备识别方面进行分析的识别码信号。 [0006] 按本发明的方法可以有利地由此进一步改进，即在属于移动式设备的一种类型的设备中通过给移动式设备分配另一频率择取而指明类型地调节声波发生器的频谱并且通过探测反向散射光从探测到的另一频率择取中获得移动式设备的分类信号。通过给移动式设备分配另一频率择取可行的是，作为对借助识别码信号识别的补充，也可以指明各移动式设备的类型并且因此能够特别可靠地识别移动式设备。 [0007] 调节声波发生器的频谱可以以不同的方式进行；因此，例如视为有利的是，使用具有由手可调节的频谱的声波发生器，也就是说可以就地调节声波发生器。该频谱可以由铁路系统中心预设并且因此该中心也已知所述频谱，因此通过这样调节的声波发生器也可以可靠地识别并且分类移动式设备。 [0008] 视为特别有利的是，由中央频谱选取模块例如通过无线电或有线地调节声波发生器的频谱。在该情况下，中央频谱选取模块中的频谱可以从移动式设备中选出或中央地选出并且分配给声波发生器。 [0009] 通过按本发明的方法，如上面已经阐述的那样，可以在铁路系统中识别移动式设备。因此，视为有利的是，给用于列车控制、列车安全和/或列车监控的装置提供识别码信号和/或分类信号，因为识别码信号和分类信号非常适合用于列车控制或列车安全和列车监控。 [0010] 作为移动式设备考虑铁路系统的不同的移动式装置。优选应用轨道车辆形式的移动式设备，因为由此获得的可能性是，轨道车辆在按本发明的方法的范围内可以被简单且可靠地识别并且必要时也被定位。在此不需要其它的信号技术的通信装备。可以大大减少沿铁路线的轴计数器、应答器等的数量。 [0011] 但还可行的是，作为移动式设备使用移动式信号装置。这种移动式信号装置按本发明地输出识别码信号并且必要时也输出分类信号，借助这些信号，即使在轨道上出现故障或干扰时(一般通过移动式信号装置表征)也能可靠地控制铁路系统的运行。 [0012] 在此，作为移动式信号装置优选考虑用于控制和影响轨道交通的装置，例如线路锁闭信号装置和缓行区信号装置。 [0013] 此外，本发明涉及一种铁路系统，其具有至少一个铺设在至少一条铁路线旁的、作为分布的声学传感器的光波导体，该光波导体配置有包括用于反向散射光的光发送器和光接收器的光发送和分析装置，如也从上述国际专利申请中已知的那样。 [0014] 为进一步改进这种铁路系统从而能够以比较简单且可靠的方式识别移动式设备，按本发明，铁路系统包括至少一个移动式设备，该移动式设备具有在其频谱方面可指明设备地调节的声波发生器；该声波发生器与频谱选择模块通信连接，用于给移动式设备分配频率择取，光发送和分析装置构造为，使得通过它能从反向散射光中探测频率择取并且从其中获得移动式设备的识别码信号。 [0015] 通过该铁路系统，可以合理地实现与上面在阐述按本发明方法中所述的优点相同的优点。 [0016] 为了也能在按本发明的铁路系统中以有利的方式识别移动式设备的类型，按照按本发明的铁路系统的进一步设计，在属于移动式设备的一种类型的移动式设备中通过给移动式设备分配另一频率择取，能够指明类型地调节声波发生器的频谱，并且光发送和分析装置构造为，使得通过它可以从反向散射光中探测另一频率择取并且从其中获得移动式设备的分类信号。 [0017] 在按本发明的铁路系统的该实施形式中，可以特别可靠地识别移动式设备。 [0018] 在按本发明的铁路系统中，可以以不同的方式调节声波发生器的频谱；有利的实施形式包括这样的声波发生器，该声波发生器与用于频谱的手动调节装置连接。 [0019] 但有利的是，声波发生器与中央频谱选取模块通信连接。声波发生器与中央频谱选取模块的通信连接在此既可以有线地实现又可以通过无线电实现；也可以通过光学连接建立连接。 [0020] 在按本发明的铁路系统中，光发送和分析装置有利地与用于列车控制、列车安全和/或列车监控的装置通信连接。在此也可以有线地和无线地以及通过光媒介实现连接。 [0021] 移动式设备在按本发明的铁路系统中优选是轨道车辆，因为轨道车辆在其于铁路系统中运行时通常需要可靠的识别。但移动式设备在按本发明的铁路系统的范围内也可以是移动式信号装置，该移动式信号装置优选理解为线路锁闭信号装置或缓行区信号装置。因此这些信号装置按本发明以简单的方式连接到铁路系统中并且可以在进行列车控制和列车安全措施时予以考虑。 [0022] 此外，本发明的主题是一种铁路系统的移动式设备，其具有在其频谱方面可这样指明设备地调节的声波发生器，使得能给移动式设备分配频率择取。通过这种移动式设备能够以简单的方式在移动式设备未产生自己的特有噪音时进行移动式设备的识别。 [0023] 声波发生器可以在按本发明的移动式设备中有利地与频谱选取模块连接，该频谱选取模块与声波发生器形成一个设计结构单元，这能够就地实现频率择取的调节。 [0024] 已证实有利的是，声波发生器构造为，使得在属于移动式设备的一种类型的移动式设备中能够通过给移动式设备分配另一频率择取指明类型地调节声波发生器的频谱。 [0025] 在按本发明设备的一种优选实施形式中，该设备是轨道车辆。但也可能有利的是，该设备是移动式信号装置。它又可以在必要时设计成线路锁闭信号装置或缓行区信号装置。 [0027] 图1示出按本发明的具有两个设计成轨道车辆的移动式设备的铁路系统的实施例的示意图； [0028] 图2示出具有移动式信号装置形式的移动式设备的另一个实施例。 [0029] 按图1的实施例示出一条铁路线1，在这条铁路线1上具有轨道车辆2形式的第一移动式设备和另一个轨道车辆3形式的另一个移动式设备。轨道车辆2通过通信连接4与处于所示铁路系统的未示出的中心内的频谱选取模块5连接；相应地，另一轨道车辆3通过另一通信连接6与频谱选取模块5连接。 [0030] 在铁路线1的旁边铺设光波导体7和另一个光波导体8。两个光波导体7和8与光发送和分析装置9连接，在该光发送和分析装置9中以未示出的方式集成有光发送器和光接收器。因此，光脉冲从光发送和分析装置9发送到光波导体7和8中，并且借助同样未示出的光接收器探测反向散射光并且进行频率择取检测。 [0031] 还如图1所示，轨道车辆2构造为，使得该轨道车辆2检测给频谱选取模块5分配的频率并且作为频谱包含例如由频率100、200、400和500Hz构成的频率择取10。该频率择取10也形成用于轨道车辆2的识别号。此外，给轨道车辆2或其声波发生器11分配由20、40、80Hz的频率构成的另一频率择取12，该另一频率择取12能够实现例如如下分类，即轨道车辆是客运列车还是货运列车。 [0032] 以相应的方式给另一轨道车辆3提供频率择取13，该频率择取13包括110、210、410和510Hz的频率并且是用于另一轨道车辆3的识别码。该用于另一轨道车辆3的识别码区别于轨道车辆2的识别码。因为轨道车辆3在本实施例中也是与另一轨道车辆3相同类型的列车，所以也相应于轨道车辆2地为其提供具有20、40和80Hz的频率另一频率择取14。 [0033] 在轨道车辆2运动时，从轨道车辆2的声波发生器11发送具有包括频率择取10的频率和另一频率择取12的频率的频谱的声波15；从另一轨道车辆3的声波发生器16发送具有频率择取13和14的频率的声波17。 [0034] 该声波15和17这样影响通过光波导体7和8的光，使得在声波15和17分别入射到光波导体7和8上的位置处进行光的反向散射。所述光的频谱与从声波发生器11和16中输出的光的频谱相同，因此由光发送和分析装置9产生相应的电信号并且将所述电信号提供至其输出端18。信号是识别码电信号IS2，该识别码电信号IS2由具有所述轨道车辆2的声波发生器11的100、200、400和500Hz的频率的探测到的反向散射光形成。同样形成具有20、40和80Hz的频率的分类电信号KS2，该分类电信号KS2与识别码信号IS2在所示的实施例中共同传输给列车安全装置19。相应地在另一识别信号IS3方面也适用，该另一识别信号IS3借助对光波导体8中的反向散射光的探测在光发送和分析装置9中产生。分类信号KS3也在光发送和分析装置9的输出端18处针对从另一轨道车辆3的声波发生器16输出的声波17被传输。 [0035] 此外图1示出，在列车安全装置19和频谱选取模块5之间具有双向的通信连接20，通过该双向的通信连接20也将分别传送给轨道车辆2和3的频谱通知给列车安全装置19，因此列车安全装置19能够借助将所传送的频谱与通过光波导体7和8检测到的频谱进行比较而识别各轨道车辆2和3。 [0036] 在按图2的实施例中，同样存在铁路线30，与该铁路线30平行地铺设有第一光波导体31和与之相连的另一光波导体32。两个光波导体31和32与光发送和分析单元33连接，该光发送和分析单元33相应于按照图1的装置9。在所示的实施例中，在铁路线30的旁边定位有移动式信号装置34形式的移动式设备，通过与相应于按图1的频谱选取模块5的频谱选取模块36的通信连接35给所述移动式信号装置34分配120、220、420和520Hz的频率择取37。通过该频率择取37，移动式设备34的声波发生器输出具有相应频谱的声波。 [0037] 该声波被光波导体31接收并且以在上面已与图1的描述相关地与单元9关联地详细阐述过的方式在光发送和分析装置33中进行处理。因此，光发送和分析装置33在其输出端39处输出识别码信号IS4，该识别码信号IS4的频谱相应于被分配的频率择取37。该信号IS4被传输至列车安全单元40。 [0038] 相应地适用于另一频率择取41，该另一频率择取41由频谱选取模块36通过通信连接35分配给移动式设备34或其声波发生器并且促使声波发生器发射出相应的具有30、70和90Hz的另一频率择取41。该频率择取41借助光波导体31检测并且在光发送和分析装置33中转换成具有30、70和90Hz的频率的分类信号KS4。该分类信号KS4也传输给列车安全装置40，该列车安全装置40还通过通信连接41与频谱选取模块36连接。因此，列车安全装置40可以分辨出在光波导体31的区域内存在移动式信号装置34，该移动式信号装置34例如作为线路锁闭信号装置发送临时的线路锁闭信号并且可以与之相应地控制轨道交通。为此，列车安全装置40通过通信连接42由频谱选取模块36提供有关频率择取37和41的信息；此外通过通信连接42和列车安全装置40将功能和任务分配给移动式设备34。 |
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