專利名稱：鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統。
眾所周知，鐵路安全問題，鑒于近來事故頻仍，是人們最關注的問題之一，事關人們的生命。
本發明的目的是提供一種能夠提高鐵路運營安全性的系統，其基礎是實時核查鐵路車輛沿線運行的結構狀態，及其由鐵路車輛無危險的可達性。
本發明的另一個目的是用本發明改善現有的安全系統。
按照本發明的技術方案分成兩類，即，在鐵路安全的專門領域中的應用，以及潛在的延伸應用，以利于沿線的交通能力。
a)檢查基礎結構狀態的診斷儀器和潛在危險的警告裝置，沿著鐵路線，在線路／時間上使用并與列車上的那些裝置交錯，以防特別的事故，如襲擊的危險、地球物理不安定因素(地震、龍卷風等)。
b)采用先進的信號和控制系統，實時地沿線路，沿長距離未監視的線路防止事故。
c)在安全條件下增加列車密度。
達到上述目的的常用構件是引導小車，它是遙控的，并能夠防止鐵路裝置由于障礙、線路及架空線變形、轉轍器及信號系統工作不良、恐怖主義者襲擊、高速度、駕駛員疾病等引起的事故，這是由于引導小車相對于被保護的鐵路裝置在時間／空間上提前地沿鐵路運行的緣故。
在第一種情形中，小車提前并捍衛車廂車頭的安全，其適當裝備起來對鐵路網及信號和控制系統實時進行診斷，包括對診斷專長的所述車廂的操作技術人員報警條件的逐漸狀態的測量。在這種情形中，小車的作用是防止事故，及對測試車廂及其乘員的損傷，以及在其后的使用中用作測試裝置，以便直接在第二種情形中保護列車。引導小車在任何情形中都設有診斷儀器。
在相同的情形中，小車將用作對列車的直接保護，單純地奉獻于所述列車并由列車控制。
對于技術可行性，以及對于隨后的發展、測試和使用步驟，上述情況都是有效的。
同時，上述發展和測試的許多結果實際上是第二類選擇通過(optional passage)的共同基礎。
按照本發明提出的技術方案以特別方便的方式適用于沿專用線路運行的快速鐵路裝置，以及適用于沿中長線路和未經養護的或缺乏養護的線路運行的傳統的低速鐵路裝置。
本發明可對現在已知的安全系統提供顯著的改善，能夠滿意地解決已知系統的局限性。
實際上，現在采用的系統限制了對標準工作條件的干預，這可以被稱為下部結構和鐵路裝置工作的常規(因而是理論的)模式。
按照本發明提出的技術方案，除了構成一種增補的安全自動化系統，也可實時地干預與可能引發事故如脫軌和碰撞的標準條件相關的任何變量，所述變量例如是其它系統不能揭示的沿線路的突然障礙、軌道變形、轉轍器故障、系統的關閉、襲擊、地球物理事件等。
另外，按照本發明提出的技術方案可以和正在研究和應用的新技術(例如計算機化的、人造衛星系統、電子制圖等)相結合。
因此，按照本發明提出的技術方案的主要特征包括·在由其它系統不能揭示的下述危險的情形中，干預的可能性—沿著同一軌道以相反方向駛來的列車；—沿軌道的障礙(石塊、樹木、動物等)；—線路路基的未預見的情況(崩潰、塌方、洪水等)；—恐怖主義襲擊的爆炸；—不適于由固定信號節制的超速；—固定的安全系統的故障。
·在任何情形中使列車能夠事先制動或減速，以防止或緩解脫軌或沖擊的危險。
·對當前的情形提前為機器操作者提供直接可見的或編碼的信息。
按照本發明可得到上述的和其它的效果，本發明提供一種基本的技術方案，設置一個遙控的自走式小車，該小車在列車前適當距離處(該距離可在100米和大得多的距離之間變化，這取決于速度和交通限制)行駛，能夠在鐵路網的任何地點提前得知任何信息或事件，如果沒有小車，這些信息或事件只能在列車通過該地點時證實。
因此，本發明的一個特殊的目的是提供一種鐵路裝置防碰撞和防脫軌完全系統，該系統包括一個從列車車頭遙控的自走式小車，它能夠在列車前方適當距離處行進，或者當列車停止時或在穿過臨界轉轍平臺(critic switching platforms)的過程中在前面連接于列車，并設有傳感裝置，以便揭示沿鐵路的異常、障礙等；一個在列車和小車之間的集成系統，以便從列車控制小車及從小車向列車傳遞揭示的信息；以及一個將小車從鐵路強制推開的小車自排除系統。
按照本發明，所述小車最好具有超平外形，由超輕材料制成，設有壓載，以便模擬列車效果，具體來說，所述壓載由一可卸的塑料容器構成，該容器內裝有水、鉛球或任何釋放時不會妨礙駛來的列車的任何其它物質。
按照本發明，小車還可設置帶有逐漸阻尼系統的保護前部。
按照本發明，所述小車還可以具有獨立的機動化裝置，設有任何種類的發動機。
另外，按照本發明，小車的電力牽引可借助可收縮的受電弓實現。
按照本發明，所述小車是以再現列車的脫軌的相同狀態的方式實現其功能的，設有自動與列車或車輪相關的速度控制裝置。
按照本發明，在所述小車上可設置觀察環境的閱讀系統，特別是電視攝象機，以及固定的或人造衛星系統電子裝置及電子制圖裝置。
所述小車還可設置一個適當的側滑模擬系統(回轉儀或設在鐵路上的固定信息的三角法閱讀裝置)。
所述列車一小車集成系統最好包括數據和圖象的、專用及密碼的、防侵入和輸入傳輸系統。
所述集成系統設有手動或遠程修正干預系統。
另外，按照本發明，所述小車上設有共同用于將小車固定在列車上及從軌道相對抬升的機構。
現在對照以下附圖從例舉的方式而不是以限定的目的描述本發明的推薦實施例。
圖1是按照本發明的系統的一個實施例的示意圖；圖2是圖1所示系統的小車的側視圖。
附圖所示按照本發明系統的一個推薦實施例包括一個由車頭遙控的自走式小車，它在列車前適當距離處以相同的瞬時速度運行。
該系統還設有列車2及小車1的集成系統(未畫出)，其適于在列車2前引導小車1，并自動地從小車向列車傳送任何信息或緊急脈沖動作，這是由可能引發危險(碰撞或脫軌)的事故引起的、由小車傳感器3揭示的或在小車運行中發生于小車的(例如沿軌道4的障礙)。
小車1還設有一個小車自動排除系統5，使小車可從鐵路強制推開，以便防止由小車引起事故。
按照本發明系統的小車1具有超平的空氣動力學外形，是由超輕材料制成的，適于用注有水和鉛球的可卸塑料容器6壓載。
小車1的前部由一個逐漸起作用的阻尼系統5保護以減少有效損壞。
其電力牽引是通過一個可收縮的受電弓取得的。
小車1設計得可以可重現列車脫軌的相同的臨界狀態，它設有一個自動連接于列車2的速度控制裝置。
另外，在小車上設有一個可觀察環境的閱讀系統9(例如，電視攝象機)，以及固定或人造衛星信號系統的電子裝置，包括電子制圖閱讀裝置及側滑指示器。
傳感器3可以測出任何與危險因素(沖擊、開始脫軌、爆炸等相關的物理事件，并連接于有關的自動化裝置，以便傳遞至列車2。
在小車1后設有掛鉤機構10，例如在車站的進口處所述掛鉤機構工作。因此，在減速—制動或停止狀態中，小車1由列車2的車頭回收，車頭借助掛鉤機構10將小車再次結合在其輪廓中，如果需要的話，在車頭前部設置的相應機構最后從軌道抬起小車和／或實現壓載6。
從小車1至列車2或從列車至小車的數據圖象傳遞系統的以密碼方式使用，具有防侵入特征。
小車1由列車2的控制系統自動引導，可以進行修正(例如距離)或手動干涉(例如小車“排除”控制)。
小車1連續地向列車2的控制室發送視頻和數據信息；所述信息被送至列車1的自動系統，使在列車2上已經設置的安全程序可以啟動。
如果小車1發生沖擊或側滑脫軌，一個適當的事故信號將使列車2的制動系統工作。
如果小車發生故障，或小車1和列車2之間的接觸松脫，這可能預示列車2與小車1的沖擊或小車1和其它裝置之間的沖擊的危險，自動／手動自排除系統5將把小車從鐵路側向推出。
自排除將向著沒有其它軌道的那側發生，借助適當的瞬時推力裝置(例如，地軌桿(earth tracking bar)或設置在偏離中心位置上的動力彈簧、微型噴氣發動機或爆炸裝藥)引起的推力進行。
在自排除之前，小車1將自動地釋放壓載6，破碎塑料殼并放出內裝的水和鉛球或其它適當的材料。
自排除也會由于小車的沖擊和側滑脫軌而自動進行。
從以上的說明可以看出，由于小車1在列車2前的適當距離(該距離可以按照速度和交通限制變化處運行，按照本發明的防碰撞和防脫軌系統可以在鐵路網的任何地點預見任何信息或事件，否則只有當列車2通過所述地點時才能證實。
上述信息向列車2的先期發送，除了已經存在的安全信息的“多余”因素，可使列車2停止或減速外，如上所述還覆蓋及防止那些假如沒有小車1本來會直接影響列車2的危險因素。
在上述后一種情形中，在小車1上發生一事故(例如沖擊或開始脫軌)，自動系統就會啟動列車2的制動系統，同時，小車1被機構5推開。
上面已經對本發明的實施例作了說明性而非限定性的描述，但是，本專業技術人員顯然可對其進行各種修改變化而并不超出權利要求書所限定的本發明的范圍。
權利要求
1．鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于它包括一個遙控的自走式小車，該小車能夠在列車前方一適當距離處行進，或者當列車停止或在穿過臨界轉轍平臺過程中在前方連接于列車，或相對于列車獨立，并且設有揭示沿鐵路的異常、障礙等的傳感裝置；以及一個將小車強制從鐵路推開的小車自排除系統。
2．如權利要求1所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于它設有一個在列車和小車之間的集成系統，它從列車引導小車并從小車向列車傳遞揭示的信息。
3．如權利要求1或2所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述小車具有超平的外形，是由超輕材料制成的。
4．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述小車(1)設有壓載(6)。
5．如權利要求4所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述壓載包括一個可卸的塑料容器，該容器內裝水、鉛球或任何釋放時不妨礙駛來的列車的任何其它物質。
6．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于，所述小車設有防護前部，其帶有逐漸阻尼系統。
7．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述小車具有一個獨立的機動化裝置，其設有任何種類的發動機。
8．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述小車的電力牽引可以借助一個可收縮的受電弓(8)實現。
9．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述小車以再現列車的脫軌的相同的臨界狀態的方式而實現其功能。
10．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述小車設有自動與列車或車輪相關的速度控制裝置。
11．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于在所述小車上設有一個可觀察環境的閱讀系統，特別是一個電視攝象機。
12．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于設有一個固定的或人造衛星系統電子裝置，以及電子制圖裝置。
13．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述小車還設有一個適當的側滑模擬系統(回轉儀或設在鐵路上的固定信號的三角法閱讀裝置)。
14．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述列車—小車集成系統包括一個數據和圖象、專用和密碼的、防侵入及輸入發射系統。
15．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于所述集成系統設有手動的或遠程的修正干預系統。
16．如前述任一項權利要求所述的鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統，其特征在于在所述小車上設有用于將小車固定在列車上及從軌道相對抬升的機構。
全文摘要
本發明涉及鐵路裝置防碰撞和防脫軌安全系統,它包括一自走式小車(1),可從列車車頭遙控,能夠在列車(2)前方適當距離處行進,或在列車停止時或在穿過臨界轉轍平臺期間在前部連接于列車(2),并設有揭示沿鐵路的異常、障礙等的傳感裝置(3);從列車(2)引導小車(1)及從小車(1)向列車(2)傳送任何揭示信息的在列車(2)和小車(1)之間的集成系統;以及一個用于強制從鐵路推開的小車(1)的自排除系統。
文檔編號B61L23/00GK1278766SQ98811136
公開日2001年1月3日 申請日期1998年11月12日 優先權日1997年11月14日
發明者佛朗哥·卡潘納 申請人:佛朗哥·卡潘納