具有有线通信区域的铁路系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有有线通信区域的铁路系统。该铁路系统可以具有：包括无线通信区域和有线通信区域的轨道。铁路系统还可以具有：沿着有线通信区域延伸的电接触装置。电接触装置可以配置成传送电能和数据通信。铁路系统还可以具有：电连接到电接触装置的电源。铁路系统可以额外具有：控制器，其可选择性地电连接到电接触装置和无线网络。电源可以配置成通过电接触装置传送电能。控制器可以配置成至少部分地基于铁路车辆在铁路系统内的位置，在通过无线网络和通过电接触装置进行的数据通信传送之间切换。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种具有有线通信区域的铁路系统。该铁路系统可以具有：包括无线通信区域和有线通信区域的轨道。铁路系统还可以具有：沿着有线通信区域延伸的电接触装置。电接触装置可以配置成传送电能和数据通信。铁路系统还可以具有：电连接到电接触装置的电源。铁路系统可以额外具有：控制器，其可选择性地电连接到电接触装置和无线网络。电源可以配置成通过电接触装置传送电能。控制器可以配置成至少部分地基于铁路车辆在铁路系统内的位置，在通过无线网络和通过电接触装置进行的数据通信传送之间切换。【专利说明】具有有线通信区域的铁路系统
本公开涉及铁路系统，并且更特别地涉及具有有线通信区域的铁路系统。
技术介绍
铁路系统包括控制设备，其实现控制过程以管理铁路车辆的网络。控制设备包括:位于机车上的管理装置和在机车外位于控制站中的管理装置，所述控制站遍及特定铁路系统而被设置；以及路旁设备，例如车轴热箱(axle hot box)探测器、车轮载荷探测器、轨道开关、限速标志和信号灯。当机车在整个铁路系统上行驶时，车载管理装置例如列车管理计算机(TMC)与控制站(包括全局控制站)、路旁设备、以及铁路系统内的其它机车通信，以协调机车在铁路系统轨道上的运动。 由于机车的移动特性，无线通信网络已被用于支持铁路系统通信。无线网络在不需要物理通信链路的网络来连接铁路系统的每个组件的情况下提供移动通信。尽管无线网络具有优于有线网络的该优势和其它优势，但是它们可能是较不可靠的。特别地，无线网络可能会受到范围(只有特定区域可以被网络覆盖)和/或带宽(例如在具有高无线数据流量的区域中)的限制。有线通信系统可以克服这些问题中的一些，因为它们可以更可靠并且可以支持更高带宽的数据流量。 有线通信系统的一个实例被描述于在2013年6月4日授予Daum等人的美国专利号8，457，815 ( “’ 815专利”)中。该’ 815专利公开了一种利用传导通道(例如轨道)来传送数据信号的通信系统。数据信号通过传导通道被电传递，以便在铁路系统组件(例如铁路车辆、路旁设备、以及管理装置)之间传送消息(例如状态消息)。 虽然’815专利的通信系统可以是常规有线通信系统的替代物，但是其仍然不太理想。特别地，’815专利的通信系统依靠传导通道(例如电气化铁路或架空接触网)的完整网络来支持数据通信。依靠这些电力网络的铁路系统需要昂贵的基础设施向整个轨道上的机车供应电力，这会是昂贵的。另外，’ 815专利的通信系统缺乏与无线网络的集成。 本公开涉及克服上面阐述的问题和/或现有技术的其它问题中的一个或多个。
技术实现思路
在一个方面中，本公开涉及一种铁路系统。铁路系统可以包括:包括无线通信区域和有线通信区域的轨道。铁路系统还可以包括:沿着有线通信区域延伸的电接触装置。电接触装置可以配置成传送电能和数据通信。铁路系统还可以包括:电连接到电接触装置的电源。铁路系统可以额外包括:控制器，其可选择性地电连接到电接触装置和无线网络。电源可以配置成通过电接触装置传送电能。控制器可以配置成至少部分地基于铁路车辆在铁路系统内的位置，在通过无线网络进行的数据通信传送和通过电接触装置进行的数据通信传送之间切换。 在另一方面中，本公开涉及一种运行铁路系统的方法。该方法可以包括:选择性地将控制器连接到无线网络。该方法还可以包括:通过无线网络向控制器传送第一数据通信或者从控制器传送第一数据通信。该方法还可以包括:当铁路车辆在轨道的供电区段上行驶时，选择性地将电接触装置连接到铁路车辆。该方法可以额外包括:当铁路车辆在轨道的供电区段上行驶时，启动通过电接触装置去往或来自铁路车辆的电力传送。该方法还可以包括:通过电接触装置向控制器传送第二数据通信或者从控制器传送第二数据通信。 【专利附图】【附图说明】 图1绘出示例性公开的铁路系统的示意图； 图2示出可以与图1的铁路系统结合使用的示例性车辆、能量交换站、和控制系统；并且 图3示出可以与图1的铁路系统结合使用的示例性通信系统。 【具体实施方式】 图1示意性地示出与某些公开的实施例一致的示例性铁路系统10。铁路系统10可以包括支撑各种车辆14的轨道12的网络。轨道12可以是车辆14可以在其上行驶的任何类型的运输通道，例如铁路轨道、地铁轨道、电车轨道等。轨道12可以互连或分离，使得一些车辆14仅在一些轨道12上行驶,而另一些车辆14仅在另一些轨道12上行驶。每个车辆14可以是能够在轨道12上行驶的任何类型的车辆。例如，车辆14可以是铁路车辆，例如机车、铁路车(例如，货物和/或乘客铁路车)、地铁车、电车等。车辆14可以设置成编组(例如，列车)或者独立地运行。 在示例性实施例中，每个车辆14可以包括电动机车16。机车16可以设置成主要利用电力系统运行，但是也可以包括机械动力源(例如柴油发动机)作为电力系统出故障或不可用的情况下的备用动力系统。在其它实施例中，机车16可以运行在组合的电力和机械动力系统上(例如，柴油电动机车)。机车16可以配置成将电能转换成机械能，以便产生牵引动力使车辆14沿轨道12移动，例如通过牵引电机(未示出)。 铁路系统100可以设置成向机车16提供电能，以用于在轨道12上行驶。在图1绘出的示例性铁路系统10中，轨道12可以包括多个供电区段18和多个非供电区段20。每个供电区段18可以配置成对该供电区段18内的机车16提供电能，以便立即和/或最终用于驱动轨道12上的机车16。在非供电区段20中行驶的机车16可能会需要依赖车载电源或储存的能量，以便提供电力来驱动各个非供电区段20内的轨道12上的机车16。在一些实施例中，非供电区段20的长度可以比供电区段18的长度大得多。换言之，相比于非供电区段20，供电区段18可以仅组成轨道12的较对短的部分。例如，给定的供电区段18可以只有几英里长，而非供电区段20可以是数百英里长或甚至更长。 供电区段18可以配置成通过位于轨道12附近的各个位置处的一个或多个能量交换站22向机车16提供电能。每个能量交换站22可以包括位于轨道12的在各个供电区段18内的部分附近的电接触装置24。电接触装置24可以是车外装置，其配置成向另一个接触装置传送电能和/或从另一个接触装置接收电能。例如，电接触装置24可以是电气化铁路26 (例如，第三铁路)、架空电力线路28 (例如，接触网)或配置成充当机车16可以连接到的电源的其它装置。电接触装置24可以仅沿着轨道12的关联供电区段18延伸。能量交换站22可以包括配置成向电接触装置24供应电力的各种组件。这些组件可以包括一个或多个能量储存装置30和/或一个或多个电源32。 能量储存装置30可以设置成储存电能。例如，能量储存装置30可以包括一个或多个可再充电电池，其配置成接收、储存和传送电能。在其它实施例中，能量储存装置30可以包括机械储存系统，例如氢储存系统或机械飞轮(flywheel)。电能和机械能储存装置30的组合也是可能的。 每个电源32可以是配置成产生电能(或者可以转换成电能的机械能)以用于向电接触装置24供应电能的任何系统或装置。在示例性实施例中，电源32可以是可再生能源34。可再生能源34可以配置成通过利用一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路系统，包括：轨道，其包括无线通信区域和有线通信区域；电接触装置，其沿着所述有线通信区域延伸，并且配置成传送电能和数据通信；电源，其电连接到所述电接触装置；控制器，其能够选择性地电连接到所述电接触装置和无线网络；其中：所述电源被配置成通过所述电接触装置传送电能；以及所述控制器被配置成至少部分地基于铁路车辆在所述铁路系统内的位置，在通过所述无线网络进行的数据通信传送和通过所述电接触装置进行的数据通信传送之间切换。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·D·伦德奎斯特，H·S·拉姆巴，
申请(专利权)人：易安迪机车公司，
类型：发明
国别省市：美国;US