[发明专利]具有无人驾驶车辆的引导铁路车辆以及方法

说明书

背景技术

铁路通常被构造为包括一对细长的基本上平行的铁轨，该对铁轨耦合到多个横向延伸的枕木。枕木设置在坚硬的颗粒材料(比如碎石)的道碴床上。随着时间的过去，铁路上的正常磨损需要养护，以使铁路可以被修复或更换。例如，道碴可能需要被夯实或压缩，以确保枕木(并且因此铁路)不会偏移并且正确安放。其他养护操作可能需要轨锁被拉紧或者枕木被更换或修复。

轨道养护操作目前需要受操作者控制的车辆来执行此类操作。例如，在枕木养护操作中，操作者视觉上识别将被工作的枕木，比如经由枕木上的涂料标记来识别。就这一点而论，需要人类操作者辨认需要被工作的枕木的随机图案。一旦将被工作的枕木已经被识别，操作者就启动与枕木修复操作相关联的工作头部。此类工作头部可以包括用于铁轨修复操作中的各种工作头部，包括道钉拔出器和轨锁挤压机。其他轨道养护操作类似地需要操作者识别将被工作的轨道区段。

考虑到每个机器都需要人类操作者，用于轨道养护操作中的受操作者控制的车辆是昂贵的。此外，在轨道养护操作中使用人类操作者是伴有安全风险的，因为在操作期间有时变得有必要让操作者从铁轨车辆上下来。因此，需要用于减少轨道养护操作所需的人类操作者的装置和方法。

发明内容

本公开涉及用于对铁路的区段或部分执行轨道养护操作(比如修复和/或更换操作)的轨道养护道班。在一个实施例中，轨道养护道班包括具有人类操作者的引导车辆以及用于执行轨道养护操作(比如枕木、轨锁和/或接头修复和夯实操作)的一辆或更多辆无人驾驶车辆。轨道的将被工作的部分是预先标记的，比如经由涂料等，操作者在操作期间视觉地识别轨道的此类部分。当识别到将被工作的轨道部分时，操作者以电子方式对将被工作的轨道部分进行标记，并且使用控制系统来将此类轨道部分的坐标发送到与引导车辆一起操作的一辆或更多辆无人驾驶车辆。无人驾驶车辆然后定位识别的轨道部分，并且执行轨道养护操作。

具体实施方式

根据本公开的具有无人驾驶铁路养护道班的引导铁轨车辆以及相关联的使用此类铁轨车辆对铁轨的部分进行工作的方法的各种实施方案被描述。然而，要理解，以下解释仅仅是示例性地描述本公开的装置和方法。因此，数种修改、改变和替换被构想。

参照图1，铁轨养护道班10被描述为包括引导车辆12以及用于执行轨道养护操作的一辆或更多辆无人驾驶车辆14。示例性轨道养护操作可以包括以下操作中的一个或更多个：道碴夯实、道钉拔出、道钉敲打、轨锁铺展、轨锁挤压、轨道稳定、枕盒悬吊、枕木抽取或其他养护操作。引导车辆12可以是被配置成沿着铁轨行进的任何类型的车辆。例如，引导车辆12可以具有简化的设计以降低成本。就这一点而言，在不需要液压装置的情况下，引导车辆12可以是小型的，并且只包括具有对车辆给予运动的传动装置和链传动轴的柴油机。在其他实施方案中，引导车辆12本身可以是具有执行轨道养护操作的工作头部的轨道养护车辆。虽然三辆无人驾驶车辆14被描绘，但是将意识到，一辆或更多辆无人驾驶车辆可以根据本公开与引导车辆12一起使用。

引导车辆12包括用于识别需要被无人驾驶车辆14工作的轨道区段的人类操作者。将被工作的轨道区段可能以前已经被识别，就这一点而论，包括帮助操作者识别将被无人驾驶车辆12工作的轨道区段的标记。例如，在图1中，某些枕木16已经被标记识别(被图示为加阴影的枕木)。在图1的实施方案中，涂料可能以前已经被涂覆到枕木16中的一些以向操作者提供将被工作的枕木的视觉指示。在其他轨道养护操作中，轨锁和其他轨道区段可以被标记以供无人驾驶车辆12工作。

引导车辆12包括一个或更多个轨道区段定位器18以及用于标测将被工作的轨道区段的编码器轮20。轨道区段定位器18可以为经由与枕木16或其他轨道区段相关联的金属枕木板或金属区段来识别该枕木或其他轨道区段的金属检测器的形式。编码器轮20提供可以用于确定引导车辆12行进的距离和/或车辆的速度的信息。在一些实施方案中，编码器轮20对每次旋转生成具有已知数量或模式的脉冲的信号。该信息可以被发送到控制系统，并且被用来确定特定引导车辆12从特定地点行进的距离或速度。

引导铁路车辆12包括操作者可以用来识别将被工作的轨道区段的计算机19，比如触摸屏计算机。在一个实施方案中，触摸屏计算机19包括显示器，并且提供供操作者与将进一步讨论的控制系统进行交互的用户界面。