[发明专利]管理铁路系统中的拥挤的方法

说明书

相关申请

该申请是2004年2月25日提交的申请No.10/785059部分连续申请，要求受益于2003年2月27日提交的美国临时申请60/449849。

该申请还是下列同时提交的申请之一；

GEH00166，申请号11/342856，名称为“用于管理不能预料的局部列车的调度装置和方法”；

GEH00167，申请号11/342855，名称为“用于优化通行权的保持的方法和装置”；

GEH00168，申请号11/342853，名称为“用于协调轨道路线的和车场的计划器的方法和装置”；

GEH00169，申请号11/342875，名称为“用于选择性地使列车位置报告无效的方法和装置”；

GEH00170，申请号11/342854，名称为“用于自动选择列车活动位置的方法和装置”；

GEH00172，申请号11/342857，名称为“用于利用拥挤预测规则自动选择穿过拥挤区域的替代路线的方法和装置”；

GEH00173，申请号11/342816，名称为“用于估计列车位置的方法和装置”；

包括同时提交的上述申请的每一个的揭示由此合并于此以作参考。

技术领域

本发明涉及通过复杂运动限定系统调度多个单元的运动，且在揭示的实施例中，涉及调度货车列车在铁路系统上的运动，且特别涉及拥挤管理。

背景技术

用于调度在铁路网上的列车的运动的系统和方法已经在美国专利6154735、5794172和5623413中描述，其公开内容合并于此以作参考。

如参考的专利和申请所公开的，其公开内容合并于此以作参考，铁路包括三个主要部分：(1)铁轨基础设施，包括轨道、道岔(switch)、通讯系统和控制系统；(2)铁路车辆，包括机车和车厢；以及(3)操作和保养铁路的人员(或机务人员)。通常，这些部分中的每个都通过使用高水平的调度而被使用，通过该调度，人员、机车和车厢被分配到轨道各段且允许它们在该轨道上以一方式运动，通过该方式避免碰撞且允许铁路系统发送货物到各个目的地。

如参考申请所公开的，精确控制系统包括使用优化调度装置，该装置将调度轨道系统的所有方面，考虑物理法则、铁路规则、人员工作条例、与各客户订立的实际合同条款和任意边界条件或约束，该条件或约束控制可能的解或时刻表，例如旅客运输、某些设备的运行时间、轨道保养、工作规则等。边界条件与每一次行动的价值演算的组合将导致一时刻表，其最大化了某些价值，例如总系统成本。

如参考申请所公开的，关于确定时刻表，可使用细粒结构(fine grainstructure)建立对于实际控制列车的运动必需的运动计划。这样的细粒机构包括按人名来分配人员以及按数字来分配特定机车，且可包括对于跨铁路网的列车的运动确定精确的时间和在一时间内的距离和列车操作的所有细节，动力水平、转弯、坡度、轨道拓扑、风和天气条件。该运动计划可被用于指导列车的人工调度和控制牵引力，或被设置到机车以使得其可被火车司机执行或通过机车上的可转换动作自动执行。

计划系统实质上是分等级的，其中问题被抽象到相对高的级别以用于初始优化过程，且然后因此得到的解被映射到较低的抽象低级别以用于进一步优化。在所有级别使用统计处理，以最小化总的计算量，使得整个处理可计算地执行。使用专家系统作为这些处理的管理器，且该专家系统也是一工具，通过该工具，建立解算的各种边界条件和约束。在此使用的专家系统可允许使用者提供设置在解算处理中的规则。

当前，调度员的控制铁路地域的观点可被认为是近视的。调度员仅在他们自己的控制地域内观察和处理信息，且很少或没有考虑邻近地域的运行或把铁路网作为一整体。由于单独的调度员在铁路网的较小部分上的决定，当前调度系统简单地执行控制，且可以预期在轨道上的目标的运动(如列车、保养车辆、勘察车辆等)和可利用的轨道源限制(如轨道数目、退役轨道、考虑靠近活动轨道的保养人员的安全的限制)之间发生的冲突时，调度员只能利用稍微提前的洞察或警告来解决。

在列车的运行中，拥挤不可避免地发生且是一个显著的问题。拥挤的例子包括轨道阻塞、列车在没有移动授权的情况下前进、未识别的轨道占用、列车需要额外驱动力、列车靠近计划的末端，该计划由于计划异常而被截短(truncated)，以及列车在安全地点中前进。

列车进入拥挤区域的路线规划倾向于加剧拥挤且可导致死锁(deadlock)。当列车运行到过于进入拥挤时，用于解决该拥挤的方案的选项被减少。例如，如果轨道由于车祸而被阻塞且列车运行尽可能地靠近阻塞，则无法获得到达该车祸和引导列车绕过它的某些路线。