DE60317345T2 - Intelligentes kommunikations-, befehls- und steuersystem für ein landgestütztes fahrzeug - Google Patents

Intelligentes kommunikations-, befehls- und steuersystem für ein landgestütztes fahrzeug Download PDF

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Glen Paul Melbourne PELTONEN
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Don Keith Palm Bay JOHNSON
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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Eisenbahn-Übertragungssystem, wie es beispielsweise in WO 00/52851 offenbart ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf Übertragungs-, Befehls- und Steuertechniken, und insbesondere ein intelligentes Übertragungs-, Befehls- und Steuerungssystem für ein Landfahrzeug, wie z. B. einen Zug mit einer oder mehreren Lokomotiven, welche im Allgemeinen unterschiedlichen Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen unterworfen sind.
  • Umgebungsbedingungen und Eisenbahnbetriebsbedingungen können unabhängig oder in Kombination die Wechselwirkung von Übertragungsvorrichtungen und Eisenbahnsteuervorrichtungen beeinträchtigen. Vollständige und aktuelle Information bezüglich Umgebungs- und Betriebsbedingungen ist für die Optimierung der Verwaltung eines Eisenbahnsystems erwünscht.
  • Übertragung zu einem sich bewegenden Fahrzeug, wie z. B. einem fahrenden Zug, Lastwagen, Autobus usw. unterliegt einer Anzahl von Faktoren, welche erheblich die Qualität der Übertragung beeinflussen können. Somit wäre es wünschenswert, die Qualität der Übertragung zu messen. Beispielsweise kann eine derartige Messung für die Ermittlung genutzt werden, ob die Qualität ausreichend ist, und, wenn sie nicht ausreichend ist, für die Ermittlung, ob ein Übertragungsverfahren anzupassen ist, um nicht die Übertragung zu verlieren, oder für die Ermittlung, ob irgendein anderes in dem Fahrzeug verfügbares Übertragungsverfahren unter einem gegebenen Satz von die Übertragung verschlechternden Bedingungen geeigneter ist.
  • Übertragungen (z. B. Daten- oder Sprachübertragungen) in einem fahrenden Zug müssen unter einer Vielfalt von sich verändernden Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen zuverlässig und genau sein, um jede gewünschte Lokomotiven-Steuerfunktionalität zu erreichen, oder um mit von dem Zug entfernten Instanzen, wie z. B. Fahrdienstleitern oder einer Zentrale zur ferngesteuerten Bereitstellung von Überwachungs- und Diagnosediensten, oder Personal in einem Bahnhof oder in einer Lade/Entlade-Station oder gleisseitigen Gerät usw. zu kommunizieren. Somit wäre es wünschenswert, ein System bereitzustellen, das so konfiguriert werden kann, dass es mehrere Übertragungsverfahren bereitstellt und welches ferner konfiguriert werden kann, automatisch ein Übertragungsverfahren zu wählen, das für einen gegebenen Satz von Betriebs/Umwelt-Bedingungen geeignet ist.
  • Er wäre ferner wünschenswert, ein System zu schaffen, das dafür konfigurierbar ist, mehrere Steuerungsmodi bereitzustellen, und ferner dafür konfigurierbar ist, automatisch einen Steuerungsmodus auszuwählen, der für einen vorgegebenen Satz von Betriebs/Umgebungs-Bedingungen und/oder ein vorgegebenes Übertragungsverfahren geeignet ist.
  • KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Im Wesentlichen erfüllt die vorliegende Erfindung die vorstehenden Anforderungen mittels eines Übertragungssystems und eines Verfahrens für einen Eisenbahnzug gemäß Definition durch die Ansprüche 1 bzw. 6.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung der Erfindung ersichtlich, wenn diese zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in welchen:
  • 1 eine Blockdiagrammdarstellung eines exemplarischen intelligenten Befehlsübertragungssystems ist, das Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert.
  • 2 eine Blockdiagrammdarstellung eines durch das System von 1 verwendeten Verarbeitungseinrichtung ist, um ein geeignetes Übertragungsverfahren auszuwählen.
  • 3 eine Blockdiagrammdarstellung einer durch das System von 1 verwendeten Steuerungseinrichtung zum Auswählen eines geeigneten Steuerungsmodus ist.
  • 4 verschiedene exemplarische Übertragungsverfahren darstellt, die durch das System von 1 verwendet werden können.
  • 5 eine exemplarische Ausführungsform eines Übertragungs-, Befehls- und Steuerungssystems darstellt, das Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert, wie sie für einen Eisenbahnzug mit einer oder mehreren Lokomotiven konfiguriert sein können, um automatisch das Übertragungssystem anzupassen, um eine effektive Übertragung von Befehlsdaten zum Steuern des Betriebs jeder Lokomotive bereitzustellen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 ist eine Blockdiagrammdarstellung eines exemplarischen intelligenten Befehlsübertragungssystems 10 mit einer ersten Überwachungseinrichtung oder einem Modul 12 zum Messen der Übertragungsqualität mittels verschiedener Übertragungsstatistiken, wie z. B. der Anzahl verlorener Bits in einer Nachricht, der Anzahl von Paritätsbitfehlern, der Signalstärke, der Aussetzer, des Signal/Rausch-Verhältnisses, Schwund, Kanalkapazität usw. enthält. Das System 10 enthält ferner entsprechende Überwachungseinrichtungen oder Module 13 und 14 zum Messen von Umgebungs- und Betriebsbedingungen, wie z. B. des Geländes (Berg, Anzahl von Kurven auf dem Schienenweg, Höhe), Wetterbedingungen, wie z. B. Nebel, Regen, Sonnenstürme, Ausrüstungskonfiguration, ausfallende Ausrüstung, Mehrwegeeffekte, Zugausrüstungskonfiguration, usw. In einer exemplarischen Ausführungsform werden die entsprechenden Ausgangssignale aus den Modulen 12, 13 und 14 von einer Verarbeitungseinrichtung 16, welche Algorithmen zum Auswählen eines geeigneten Übertragungsverfahrens und/oder Steuerungsmodus für den Betrieb einer oder mehrerer Lokomotiven in einem Zug aufweist, ausgegeben. Eine Datenbank 18 enthält Daten, die mehrere Übertragungsverfahren anzeigen, die für ein Übertragungssystem 50 (2) verfügbar sind, wie z. B. Transceiver, die eine Übertragung von Befehlsdaten für den Zug bereitstellen, wie z. B. einen Transceiver auf einer vordersten Lokomotive und zusätzliche Transceiver auf dem Rest des Zugs. Man wird erkennen, dass sich die Transceiver nicht auf dem Zug befinden müssen, da sich in einigen Anwendungen einer oder mehrere von den Transceivern bezogen auf den Zug außerhalb befinden können. Eine Datenbank 20 enthält Daten, die Lokomotivenbetriebsbedingungen und deren Einfluss auf die Ü bertragungsqualität anzeigen. Eine Datenbank 22 enthält Daten, die Umweltbedingungen und deren Einfluss auf die Übertragungsqualität anzeigen. Eine Datenbank 24 enthält Daten, die mehrere Steuerungsmodi für den Betrieb des Zuges anzeigen. Der Block 26 kann Aktionen für die Anpassung des Übertragungssystems als Antwort auf Signale darstellen, die von den Messmodulen 12, 13 und 14 im Hinblick auf die Daten geliefert werden, die in Datenbanken 18, 20 und 22 zum Auswählen eines geeigneten Übertragungsverfahrens und/oder Steuerungsmodus für den Betrieb des Zuges gespeichert werden. Weitere Details in Verbindung mit jedem der in 1 dargestellten Bestandteilblöcke werden in entsprechenden Kapiteln nachstehend beschrieben, die allgemein betitelt sind, dass sie den durch derartige Blöcke durchgeführten Betriebsbeziehungen entsprechen.
  • 2 ist eine Blockdiagrammdarstellung einer von dem System 10 verwendeten Verarbeitungseinrichtung 16 zum Auswählen eines geeigneten Übertragungsverfahrens. Gemäß Darstellung in 2 reagiert die Verarbeitungseinrichtung 16 auf mehrere Eingangssignale, um ein bevorzugtes Übertragungsverfahren für die Bereitstellung eines ausreichenden Übertragungsqualitätspegel zwischen den Transceivern, welche ein Übertragungssystem 50 bilden, auszuwählen. Beispiele der von der Verarbeitungseinrichtung 16 empfangenen Eingangssignale können Signale 30 umfassen, die dafür konfiguriert sind, externe Übertragungssignale 31, die für Übertragungszwecke mit Datenbanken, z. B. an Bord und/oder externen Datenbanken konfiguriert sind, Signale 32 aus einem Übertragungsqualitätssensor, Signale 33 aus Umgebungssensoren, Signale 34, die die spezifische Konfiguration von Zugausrüstung und/oder Software anzeigen, Signale 35 und 36, die Zugbetriebsbedingungen und Bedienereingaben anzeigen, bereitzustellen. 2 stellt ferner exemplarische Aktionen dar, die von der Verarbeitungseinrichtung 16 in Verbindung mit dem Übertragungsverfahren ausgewählt werden können, welche für die Transceiver, die das Übertragungssystem 50 ausbilden, zur Verfügung stehen, wie z. B. Übertragungsmedien und/oder Protokollauswahl, Frequenzauswahl, aus spezifischer Übertragungsvorrichtungen aus mehreren Übertragungsvorrichtungen, die über den gesamten Zug verteilt sein können, Auswahl einer Nachrichtenkonfiguration, Auswahl des durch die Transceiver zu übertragenden Datentyps und der Ziele/Quellen der Übertragung, Auswahl von Nachrichtenwiederholungstechniken, Auswahl der Verschlüsselung usw..
  • 3 ist eine Blockdiagrammdarstellung einer Steuerungseinrichtung 52, die von dem System 10 (1) zum Auswählen eines geeigneten Steuerungsmodus aus mehreren verfügbaren Steuerungsmodi als Antwort auf Befehlsdaten verwendet werden kann, die über das Übertragungssystem zum Steuern des Betriebs des Zugs übertragen werden. Einige von der Steuerungseinrichtung 30 auswählbare Steuerungsmodi können eine Druckluft-Bremssteuerung, dynamische Bremssteuerung, Motoreinstellungen, Traktionskraftbefehle für die Traktionsmotoren umfassen. Gemäß Darstellung in 4 können die Übertragungsverfahren viele Übertragungsformen umfassen, wie z. B. Fernübertragung von einer externen Steuervorrichtung, zuginterne Übertragung, zugexterne Übertragung, drahtlose oder drahtgebundene Übertragung, externe und Bordübertragung. Wie der Fachmann auf diesem Gebiet nun erkennen wird, können die Übertragungsverfahren über Frequenzen konfigurierbar sein, die allgemein von der FCC für Eisenbahnübertragung (z. B. 500 MHz) zugewiesen sind. Es dürfte sich verstehen, dass weitere Frequenzen, wie z. B. diejenigen in dem ISM-(Industrial Scientific Medical)-Band oder diejenigen, die von Satelliten oder Zellularübertragungssystemen verwendet werden, genutzt werden können, um Übertragungen von Daten für die Steuerung des Zugbetriebs auszuführen.
  • ERFASSUNGSUMGEBUNG UND BETRIEBSBEDINGUNGEN
  • ÜBERSICHT
  • Umgebungsbedingungen und Eisenbahnbetriebsbedingungen können unabhängig oder zusammenwirkend die Wechselwirkung von Übertragungsausrüstung und Eisenbahnsteuerungsausrüstung beeinflussen. Vollständige und aktuelle Information bezüglich Umgebungs- und Betriebsbedingungen ist für die Optimierung der Verwaltung eines Eisenbahnsystems erwünscht.
  • AUSFÜHRLICHE DARSTELLUNG VON ERFASSUNGSUMGEBUNGS- UND BETRIEBSBEDINGUNGS-ASPEKTEN
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung ziehen die Verwendung von einer oder mehreren Datenbanken (z. B. der Datenbanken 20 und 22 in 1) sowohl mit Information bezüglich Umgebung als auch Betriebssystemsinformation in Betracht. Eine derartige Datenbank kann eine Vielzahl von Formen, wie z. B. einen zentralisierten Computerspeicher oder eine verteilte Gruppierung von Speicherelementen, die über ein Netzwerk verbunden sind, annehmen. Ein Teil der in einer derartigen Datenbank gespeicherten Information kann im Wesentlichen statisch sein, wie z. B. Information, welche spezifische Teile von Hardware in dem Eisenbahnsystem beschreibt. Ein Teil der Information in der Datenbank kann dynamisch sein, wie z. B. Wetterinformation oder die Position von Fahrzeugen. Dynamische Information kann in der Form einer Echtzeit-Verbindung mit einer aktuellen Quelle derartiger Information bereitgestellt werden. Der Eisenbahneigentümer sollte eine Zugangssicherheit und Daten redundanz gemäß für geeignete erachteten Datenverwaltungsprozeduren sicherstellen.
  • Die in der Datenbank gespeicherten Daten können im Wesentlichen in zwei Kategorien unterteilt werden: Umgebungsinformation und Eisenbahnausrüstungsinformation. Umgebungsinformation kann Information beinhalten, welche die allgemeine Geographie und Topographie des gesamten Eisenbahnsystems beschreibt. Die Routenführung und Höhe entlang jedes Abschnittes des Gleises kann für die Identifizierung von Kurven und Bergen wichtig sein, welche das Verhalten des Übertragungssystems beeinflussen könnten. Das Vorhandensein und die Länge von Tunneln, Brücken oder anderen über der Eisenbahnlinie hängenden Objekten kann identifiziert werden. Information bezüglich künstlicher Strukturen unmittelbar an der Eisenbahnlinie können in der Datenbank gespeichert sein. Beispielsweise können der Ort und die Betriebsfrequenzen von Funkübertragungstürmen wichtig sein. Die Lage und Orientierung großer metallischer Strukturen, wie z. B. von Gebäuden oder Tanks, die eine Mehrfachpfadinterferenz erzeugen können, können in der Datenbank gespeichert sein. Derartige Information kann in Form ortsspezifischer Datenelemente, wie z. B. einer exakten Position eines großen Gebäudes gespeichert sein. Alternativ kann allgemeinere Information, wie z. B. ob ein Gebiet im Wesentlichen ländlich oder städtisch ist, gespeichert sein. Wichtige Wetterparameter können in der Datenbank gespeichert sein, oder können über eine ständige Verbindung zu derartiger Information bereitgestellt werden. Wichtige Wetterparameter können atmosphärische Bedingungen, wie z. B. das Vorliegen von Nebel, Regen oder Gewittern beinhalten, und können ferner astronomische Bedingungen, wie z. B. das Vorliegen von Sonnenflecken oder die Position der Sonne am Himmel (z. B. Nacht oder Tag) beinhalten. Beispielsweise kann eine Laserquelle dafür konfiguriert sein, einen Laserstrahl in die Atmosphäre zu schicken und ein Sensor kann dazu genutzt werden, zu bestimmen, wie stark das Laserlicht zurückgestreut wird, und auf diese Weise könnte man eine Anzeige dafür erhalten, wie feucht die Luft ist, was die Übertragungsqualität beeinflussen könnte. Im Wesentlichen kann man jede Messtechnik ausnutzen, die zur Ermittlung von Umgebungsbedingungen beiträgt, indem beispielsweise akustische, optische und Funkfrequenzmessungen verwendet werden. Beispielsweise kann eine Schallquelle konfiguriert werden, dass sie eine Schallwelle aussendet und ein akustischer Sensor kann zur Ermittlung verwendet werden, wie viel akustische Energie zurückgeführt wird. Dieses könnte eine Abschätzung der Dichte der Atmosphäre oder ob sich Gebäude in der Nähe befinden, usw. ermöglichen.
  • Gebiete, welche durch geographisch empfindliche Übertragungsmodi versorgt werden, können in der Datenbank identifiziert sein, wie z. B. als Gebiete einer Satelliten- oder Mobiltelefon-Abdeckung, oder durch die Identifikation eines derartigen Satelliten- oder Mobiltelefon-Betreibers in einem spezifischen Gebiet. Die Datenbank kann auch Information bezüglich der administrativen und legislativen Umgebung der Eisenbahn enthalten. Beispielsweise können, wenn politische oder geographische Gebiete mit mehr oder weniger strengen Emissionsanforderungen oder Geräuschbeschränkungen vorhanden sind, diese Gebiete in der Datenbank zur Verwendung in dem Eisenbahnverwaltungsprozess aufgezeichnet werden.
  • Eisenbahnausrüstungseinformation kann auch in der Datenbank der vorliegenden Erfindung gespeichert sein. Derartige Information kann die Identifikation des rollenden Materials, gleisseitiger Ausrüstung, Reparatureinrichtungen, Betankungsdepots, Treibstofflager, Sender- und Repeater-Positionen usw. enthalten. Die physikalische Position derartiger Ausrüstung kann ebenfalls gespeichert sein; insbesondere kann die Position des rollenden Materials periodisch aktualisiert werden. Die Konfiguration der Züge kann einschließlich der Anzahl, des Typs und der Reihenfolge der Wagen und Lokomotiven, sowie des Frachtgewichtes gespeichert werden. Für den Betrieb von Zügen kann die Position, Geschwindigkeit und Richtung gespeichert und periodisch aktualisiert werden. Dem Modell oder der Version der Ausrüstung können Leistungsparameter, wie z. B. die Leistung einer Lokomotive oder die Revision eines Softwareprogramms zugeordnet sein.
  • Die Information in der Datenbank der vorliegenden Erfindung kann in einer Vielfalt von Arten erhalten und aktualisiert werden. Statische Information kann einfach manuell oder automatisch in die Datenbank eingegeben werden, indem beispielsweise die Identifikationsnummer und die Betriebsparameter einer neuen Lokomotive eingegeben werden. Selbst statische Information kann, falls erforderlich, aktualisiert werden, wie z. B. wenn eine Lokomotive aufgerüstet wird, so dass sie neue Hardware oder Software enthält, welche ihre Betriebsparameter beeinflussen. Geographische Information kann gespeichert und dann in der Form von Karten zur Verwendung durch eine Bedienungsperson angezeigt werden oder kann in einer anderen Form zugänglich sein, die von einer Datenverarbeitungseinrichtung nutzbar ist.
  • Dynamische Information kann erfasst und periodisch in die Datenbank geladen werden. Beispielsweise kann die Position eines Zuges über ein globales Positionierungssystem (GPS) oder über gleisseitige Ausrüstung gemessen werden und die Datenbank automatisch auf einer periodischen Basis aktualisiert werden. Die Betreibbarkeit der Übertragungsausrüstung, wie z. B. Sender und Repeater kann periodisch mit einer automatischen Testeinrichtung gemessen werden, und der Status derartiger Ausrüstung kann dann in der Datenbank gespeichert werden. Wetterdaten können mittels lokaler Sensoren (z. B. dem Sensormodul 13 in 1) insbesondere mit dem Eisenbahnsystem bereitgestellt werden, oder sie können in jeder beliebigen verfügbaren Form von kommerziell verfügbaren Quellen heruntergeladen werden. Sich langsam ändernde Information kann weniger oft als sich rasch ändernde Information aktualisiert werden. Vital wichtige Information kann öfter als Information mit einer geringeren Bedeutung aktualisiert werden.
  • An Bord befindliche Sensoren (z. B. das Sensormodul 14 in 1) können eine Fülle von Information bezüglich des Betriebszustands einer Lokomotive liefern. Derartige Information kann Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, Kraftstoffverbrauch, verfügbares Kraftstoffvolumen, Position usw. umfassen. Ausgewählte Bordinformation kann in Echtzeit oder auf einer periodischen Basis in die Datenbank geladen werden.
  • Gleisseitige Ausrüstung kann dazu verwendet werden, um wichtige Umgebungs- und Betriebsbedingungen zu messen. Existierende Signale können verwendet werden, oder neue Sensoren können hinzugefügt werden, um für die Wechselwirkung der Übertragung und der Steuerausrüstung wichtige Parameter zu detektieren. Beispielsweise können lokale elektromagnetische Bedingungen durch elektrische Stürme, Nebel, Regen, intermittierenden Betrieb von in der Nähe befindlichen Ausrüstungen, astronomischen Bedingungen usw. beeinträchtigt werden. Ein gleisseitiger Sensor kann dazu genutzt werden, um die Qualität eines Übertragungskanals im Voraus vor der Ankunft eines Zuges zu testen. Diese Information kann in der Datenbank gespeichert werden und kann von dem System genutzt werden, um die Übertragungsqualität vorherzusehen, die verfügbar sein wird, wenn der Zug in dem Gebiet des gleisseitigen Sensors ankommt.
  • Dynamische systemweite Anforderungen können entwickelt werden, die einen Einfluss auf den Betrieb der einzelnen Züge und Lokomotiven haben. Beispielsweise kann eine Sicherheitsbedrohung über private oder amtliche Kanäle identifiziert werden. Das Vorliegen einer Bedrohung kann von Hand in die Datenbank oder durch automatische Verknüpfungen mit den privaten oder amtlichen Kanälen geladen werden.
  • Der Grad von auf den verschiedenen Teilstücken von programmierbarer Ausrüstung verwendeten Softwarerevisionen kann in der Software codiert und abgefragt werden, um zugeordnete Information für die Datenbank zu liefern. Derartige Information kann nicht nur für die Ermittlung nützlich sein, welche Aktualisierungen auszuführen sind, sondern kann auch nützlich sein, wenn die Übertragungen und die Betriebsausrüstung für einen optimalen Eisenbahnwirkungsgrad verwaltet werden.
  • Das System der vorliegenden Erfindung kann eine Fähigkeit zur künstlichen Intelligenz enthalten, um Umgebungs- und Betriebsbedingungsinformation zu nutzen oder zu aktualisieren. Wenn Übertragungssystemausfälle eine geplante Aktualisierung von dynamischer Information verhindern, kann ein Algorithmus dazu genutzt werden, die aktuelle Information auf der Basis vorheriger Datentrends abzuschätzen. Eines oder mehrere neuronale Netzwerke können verwendet werden, um dem System zu ermöglichen, Muster und Trends in der Umgebungs- und Betriebsbedingungsinformation zu erkennen. Fuzzy-Logik kann auf die Information in der Datenbank angewendet werden, um den Eisenbahnbetreiber bei der Ausführung von Entscheidungen auf der Basis dieser Daten zu führen.
  • Zusammengefasst können Umgebungs- und Betriebsbedingungen erfasst und entsprechende Information gespeichert und in einer Vielzahl von Arten genutzt werden, um den Betrieb einer Eisenbahn zu optimieren. Existierende Schienensensordaten, kommerziell verfügbare Daten und aus derartigen Daten abgeleitete Information kann gespeichert, aktualisiert und innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung genutzt werden.
  • ERFASSUNG DER ÜBERTRAGUNGSQUALITÄT
  • ÜBERSICHT
  • Drahtlose Übertragungen in einem fahrenden Zug sind einer Anzahl von Faktoren unterworfen, die erheblich die Qualität der Übertragungen beeinträchtigen können. Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen die Messung der Qualität der Übertragung in Betracht, indem ermittelt wird, ob die Qualität ausreicht, entschieden wird, ob das Übertragungsverfahren angepasst wird, um so die Übertragung nicht zu verlieren, und jede neue Übertragung auf Qualität getestet wird.
  • AUSFÜHRLICHE DARSTELLUNG DER ERFASSUNG VON ÜBERTRAGUNGSQUALITÄTSASPEKTEN
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung ziehen in Betracht, dass drahtlose Übertragungen in einem fahrenden Zug mittels einer Vielzahl von Übertragungsmedien, wie z. B. Funkfrequenz, optischer, akustischer, magnetischer usw. ausgeführt werden können. Exemplarische Gründe für den Verlust von Übertragungsqualität können wie folgt sein:
    • A) Gelände (z. B. Berge, Kurven, Bäume, Tunnel)
    • B) Wetter (z. B. Regen, Nebel, Gewitter)
    • C) In der Nähe befindliche Störungsquellen
    • D) Sich ändernde Antennenausrichtung
    • F) Ausgefallene Übertragungsausrüstung, wie z. B. Repeater usw.
    • E) Mehrwegeeffekte
    • G) Abstand zwischen sendenden und empfangenden Geräten
  • Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, gibt es zahlreiche Möglichkeiten zum Messen der Übertragungsqualität. Die nachstehende Auflistung sollte als eine exemplarische Liste von Übertragungsqualitätsindikatoren (CQI) (z. B. der Signale 32 (2)) sein, die zusammen oder in verschiedenen Kombinationen verwendet werden, um die Qualität eines Übertragungskanals zu bewerten. Die nachstehende Auflistung ist nicht als eine erschöpfende Auflistung gedacht.
    • A) Anzahl verlorener Bits in einer Nachricht
    • B) Anzahl von Bitparitätsfehlern
    • C) Signalstärke
    • D) Aussetzer (d. h., momentaner Signalverlust)
    • E) Signal/Stör-Verhältnis
    • F) Schwund
    • G) Kanalkapazität
  • Eine Anzahl von Strategien oder Techniken kann zur Ermittlung einer ausreichenden Übertragungsqualität gewählt werden. Beispielsweise kann man irgendeinen beliebigen Übertragungsqualitätsindikator (CQI) mit einem Unbrauchbarkeits grenzwert vergleichen. In einigen Situationen kann man irgendeinen vorgegebenen CQI über eine geeignete Zeitdauer beobachten und das Vorliegen eines Trends in diesem CQI ermitteln. Man kann dann voraussehen, wann der CQI wahrscheinlich einen inakzeptablen Wert erreicht. In einer exemplarischen Ausführungsform kann eine Verarbeitungseinrichtung (z. B. eine Verarbeitungseinrichtung 16 (1)) dafür konfiguriert sein, eine Anzahl von Messwerten des CQI einzulesen und einen mathematischen Mittelwert zu berechnen, bevor eine Bewertung der Qualität des Übertragungssystems ausgeführt wird. In bestimmten anderen Situationen kann der Prozessor dafür konfiguriert sein, eine geeignete Zeitverzögerung zwischen einer ersten fehlerhaften Auslesung des CQI und vor dem Ausführen eines weiteren Einlesevorgangs einfügen, bevor eine Bewertung der Qualität des Übertragungssystems durchgeführt wird, um zu sehen, ob der Grund des fehlerhaften Einlesevorgang ein temporärer ist. Somit wird es in Betracht gezogen, dass verschiedene Techniken angewendet werden, um eine Überreaktion auf temporäre Spitzen oder Störungen zu vermeiden, welche nicht die Erklärung eines Verlustes an Übertragungsqualität rechtfertigen können. Ebenso können Übereinstimmungsprüfungen durchgeführt werden, um die Zuverlässigkeit von einem oder mehreren CQIs sicherzustellen, um sicherzustellen, dass Bedingungen, die eine Erklärung eines Verlustes an Übertragungsqualität rechtfertigen, nicht verlorengehen.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform können die Messungen für die verschiedenen CQIs verarbeitet werden, um einen einzigen Indikator, wie z. B. eine Anzeige eines Gesamtgütefaktors (FOM) in Bezug auf die Qualität des Übertragungssystems zu erzeugen. Es wird in Betracht gezogen, dass Datenbanken mit aus einer Flotte abgeleiteten Daten belegt werden, wobei eine Korrelation oder Vorhersage bezüglich der CQI- Werte als eine Funktion von einer oder mehreren Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen gemacht werden kann. Beispielsweise kann statistisch vorhergesagt werden, dass die Anzahl von Paritätsbitfehlern als eine Funktion der Zuglänge und als eine Funktion von Kurven für eine vorgegebene Übertragungsausrüstung zunehmen können; oder dass sich das Signal/Rausch-Verhältnis erheblich für ein gegebenes Übertragungsprotokoll verschlechtert, wenn mehrere Nutzer vorhanden sein, im Vergleich zu einem anderen Übertragungsprotokoll. Sobald eine Feststellung getroffen wird, dass der FOM eine gegebenen Übertragungsausrüstung oder eines Verfahren inakzeptabel ist, und dass ein Wechsel auf eine andere Übertragungsausrüstung oder Verfahren erforderlich ist, können dann verschiedene Übertragungsübergangsaktionen unternommen werden, um den Verlust der Übertragungen zu vermeiden oder zu reduzieren. Beispielsweise kann das System so konfiguriert sein, dass es mit redundanten Übertragungen beginnt, oder vorweg mit einem Umschaltung auf eine andere Übertragungsverbindung rechnet, und von vorneherein einen Zielempfänger über den erwarteten Wechsel informiert, so dass dieser Empfänger in der Lage ist, auf die neue Übertragungsverbindung umzuschalten. Ferner kann man vor dem Wechsel auf eine neue Übertragungsverbindung die Qualität der neuen Übertragungsverbindung vor dem Umschalten testen. Man wird erkennen, dass, da die CQIs jeder Übertragungsverbindung nicht notwendigerweise dieselben sein müssen, in Betracht gezogen wird, dass die Verarbeitungseinrichtung, welche die CQIs empfängt, konfigurierbar ist, um die entsprechenden CQIs für die neue Übertragungsverbindung zu verarbeiten und anzugleichen. In einer exemplarischen Ausführungsform wird es in Betracht gezogen, dass die Bewertung der ursprünglichen Übertragungsverbindung weiter im Hintergrund durchgeführt werden kann, so dass in dem Falle, dass eine Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingung, welche eine Änderung auf eine neue Übertragungsverbindung bewirkte, beseitigt wird, dann die Übertragung wieder über die ursprüngliche Verbindung aufgenommen werden kann.
  • Wie vorstehend angedeutet, könnte man zuerst versuchen, mitzuteilen, dass eine Änderung im Übertragungsmedium und/oder Protokoll bevorsteht. Jedoch kann man bei Vorliegen plötzlicher Änderungen im Übertragungsverhalten nicht die Zeit haben, um diese Information an den Empfänger zu senden. In einem derartigen Szenario kann die Übertragung kurzzeitig ausgesetzt werden und das Übertragungssystem kann in einen Suchalgorithmus auf der Basis der für den Suchalgorithmus verfügbaren besten Information gehen, und alle verfügbaren Übertragungsverfahren durchsuchen, um zu sehen, ob das System Übertragungen aufnehmen könnte. An diesem Punkt würde die Steuerfunktionalität eine Entscheidung zum Fortsetzen oder Abbrechen des Zugbetriebs treffen. Beispielsweise würde, wenn man in der Lage wäre, den Zug weiter sicher zu betreiben, das System dieses ausführen. Andererseits würde der Zug zum Halten gebracht werden. In einer exemplarischen Ausführungsform würde das System konfiguriert werden, dass es die Suche nach einem geeigneten Übertragungsverfahren fortsetzt, das verfügbar sein könnte. Wie vorstehend angedeutet, kann eine Datenbank so konfiguriert sein, dass sie spezifische Übertragungsverfahren spezifischen Umgebungen zuordnet, d. h., einige Verfahren können besser als andere für diese spezielle Umgebung sein. Somit würde die Suche so konfiguriert werden, dass sie jedes Verfahren von dem höchst wahrscheinlichen bis zu dem geringst wahrscheinlichen für einen Betrieb für einen gegebenen Satz von Umweltbedingungen durchläuft, wenn angenommen wird, dass das System nicht in der Lage war, eine Anzeige für eine bevorstehende Änderung an ein vorbestimmtes Übertragungsverfahren zu senden.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform kann man innerhalb der normalen Übertragung Nachrichtenprotokoll- und/oder Übertragungsmediumsinformation einschließen, dass die erstere gewählt werden könnte. Beispielsweise könnte sich ein einfacher Code in der Nachricht befinden, der in dem Falle eines Übertragungsabbruchs das Übertragungsmedium und/oder das Protokoll anzeigen würde, zu denen das System als nächstes übergehen würde. Im Allgemeinen würde ein derartiger Code das nächste Übertragungsverfahren anzeigen, zu dem das System auf der Basis der erfassten Umgebung übergehen würde. Der Code kann dynamisch angepasst werden und dieser Code würde, wenn man gerade die Übertragungsverbindung verlieren würde, das nächste Übertragungsverfahren anzeigen, zu dem das System gehen würde. Auf diese Weise wäre der entfernte Empfänger in der Lage, seine Suche einzugrenzen. Beispielsweise würde, wenn die Übertragungsverbindung plötzlich verloren geht, und die letzte Information, die die vorherige an den entfernten Empfänger sendete, anzeigte, dass das System konfiguriert werden sollte, eine vorgegebenes Übertragungsverfahren oder -schema auf der Basis der Systemintelligenz für die Auswahl dieser Methodik zu nutzen, in diesem Beispiel der entfernte Empfänger dieses vorgegebene Übertragungsverfahren zuerst versuchen.
  • Im Allgemeinen darf keine Unterbrechung in der Übertragung beim Übergang von einem Übertragungsverfahren auf ein anderes Übertragungsverfahren stattfinden. Beispielsweise kann, wenn das System feststellt, dass sich die Umgebung des Übertragungsmediums langsam genug verschlechtert, das System so konfiguriert sein, dass es die Übertragungen mittels beider Verfahren sendet, um eine ordnungsgemäße Übergabe auszuführen. Beispielsweise kann, wenn das System eine langsame Verschlechterung über eine bestimmte Zeit hinweg erfasst und ferner eine Annäherung an ein Industriegebiet mit einer Menge von Funkfrequenzübertragungsproblemen erfasst, dann das System so konfiguriert sein, dass es beispielsweise mit dem Senden derselben Information über einen optischen Pfad beginnt, so dass der geeignete Empfänger die Übertragung, ohne irgendwelche Ausfälle zu erfahren, aufnehmen kann.
  • ERFASSUNG DER QUALITÄT DER ZUGSTEUERUNG
  • ÜBERSICHT
  • Die Steuerung eines fahrenden Zugs ist einer Anzahl von Faktoren unterworfen, die erheblich die Qualität der Leistung des Zugs beeinträchtigen können. Aspekte der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Messung der Qualität der Zugsteuerung, indem ermittelt wird, ob die Qualität ausreicht, indem entschieden wird, die Steuertechniken so anzupassen, dass ein sicherer Zugbetrieb bereitgestellt wird.
  • AUSFÜHRLICHE DARSTELLUNG DER ERFASSUNGSQUALITÄT DER ZUGSTEUERUNGSASPEKTE
  • Exemplarische Gründe für den Verlust an Steuerungsqualität können wie folgt sein:
    • A) Gelände (z. B. Berg, Kurven, Höhe)
    • B) Witterung (z. B. Regen, Nebel, Temperatur)
    • C) Unterbrechung oder schlechte Übertragung
    • D) Ungleichmäßige Verteilung von Belastungen
    • E) Ausgefallene Ausrüstung
    • F) Ausrüstungsinkompatibilität
    • G) Zugkonfiguration
  • Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, gibt es zahlreiche Möglichkeiten für Messung der Steuerungsqualität. Die nachstehende Auflistung sollte als eine exemplarische von Fahrzeugsteuerungs-Qualitätsindikatoren (VCQI) betrachtet werden, die zusammen oder in verschiedenen Kombinationen für die Bewertung der Qualität einer Steuerungsstrategie verwendet werden können. Die nachstehende Auflistung ist nicht als eine erschöpfende Auflistung gedacht.
    • A) Für Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen angemessene Traktionskraft
    • B) Für Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen angemessene Rasterschalterstellungen
    • C) Der Steuerungsstrategie angemessener Kraftstoffverbrauch
    • D) Den Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen angemessene Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Richtung
    • E) Den Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen angemessene Bremskraft (Reibung und/oder dynamisch)
    • F) Radschlupfbedingungen
    • G) Koordination von jeder vorstehenden in einem Zug mit mehreren Lokomotiven oder einer entfernten Steuerzentrale
  • Wie vorstehend im Zusammenhang mit der Bewertung der Übertragungsqualität diskutiert, kann eine Anzahl von Strategien oder Techniken für die Ermittlung einer zufriedenstellenden Steuerungsqualität verwendet werden.
  • AUSWAHL VON ANPASSUNGEN ZUM VERBESSERN DER ÜBERTRAGUNGEN
  • ÜBERSICHT
  • Übertragungen (z. B. Daten oder Sprachübertragungen) in einem fahrenden Zug müssen unter einer Vielfalt von sich ändernden betrieblichen und/oder Umweltbedingungen zuverlässig und genau sein, um jede gewünschte Lokomotivensteuerfunktonalität zu erreichen, oder um mit von dem Zug entfernten Instanzen, wie z. B. Fahrdienstleitern oder einer Zentrale zur ferngesteuerten Bereitstellung von Überwachungs- und Diagnosediensten, oder Personal in einem Bahnhof oder in einer Lade/Entlade-Station oder gleisseitigen Gerät usw. zu kommunizieren.
  • AUSFÜHRLICHE DARSTELLUNG VON ASPEKTEN FÜR DIE AUSWAHL VON ANPASSUNGEN ZUM VERBESSERN DER ÜBERTRAGUNGSASPEKTE.
  • In ihren Aspekten ermöglicht die vorliegende Erfindung die Anpassung von Übertragungsparametern im Übertragungssystem 50 (2), um ein sicheres und genaues Verhalten unter solchen sich ändernden Betriebs/Umgebungs-Bedingungen sicherzustellen. Nachstehend befindet sich eine Liste von exemplarischen Übertragungsparametern, die angesichts einer Vielzahl von Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen angepasst werden können, unter welchen ein vorgegebener Zug arbeiten muss. In einem weiteren Aspekt davon wird es unter verschiedenen Bedingungen in Betracht gezogen, dass Anpassungen an der Lokomotiven-Steuerungsstrategie so ausgeführt werden, dass eine Lokomotiven-Steuerungseinrichtung einen entsprechenden Steuerungsmodus auswählen kann, der von dem Übertragungssystem unterstützt werden kann, da dieses System von Zeit zu Zeit suboptimal unter erforderlichen Betriebs/Umgebungs-Bedingungen arbeiten kann.
  • a) Wechsel des Übertragungsmediums
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung ziehen in Betracht, dass das Zugübertragungssystem Übertragungssysteme beinhalten kann, welche eine Übertragung über verschiedene Übertragungsmedien ermöglichen, wie z. B. über Funkfrequenz, optische, akustische, magnetische usw. Beispielsweise könnte eine exemplarische Ausführungsform des Zugübertragungssystems Vorrichtungen enthalten, die dafür konfiguriert sind, eine optische Übertragung, z. B. über Infrarot- oder Laserlicht bereitzustellen, und Vorrichtungen, die zur Bereitstellung einer HF-Übertragung konfiguriert sind. Eine Auswahlmöglichkeit für eine solche Ausführungsform wäre für das System die Wahl zwischen optischer und Funkfrequenz-Übertragung. Beispielsweise würde bei schönem Wetter der optische Pfad im Allgemeinen besser als der Funkpfad sein. Wenn es jedoch schneit oder regnet, könnte der Funkpfad ein besseres Verhalten als der optische Pfad haben.
  • b) Wechsel des Übertragungsprotokolls
  • Es wird in Betracht gezogen, dass mehrere Übertragungsprotokolle zu Verfügung stehen und gewählt werden können, um eine genaue und zuverlässige Datenübertragung unter herausfordernden Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen sicherzustellen. In einer exemplarischen Ausführungsform kann das Übertragungsprotokoll von einem Protokoll zu einem anderen Protokoll geändert werden, um beispielsweise eine größere Kanalausnutzung in dicht besiedelten Gebieten, oder eine größere Störfestigkeit, oder angemessene Signalpegel unter Niedrigleistungsbedingungen zu erzielen. Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, können geeignete Kompromisse für einen Kompromiss zwischen besserer Kanalausnutzung gegenüber dem Steuerungsaufwand getroffen werden. Ein Beispiel eines Übertragungsprotokolls, das in dicht besiedelten Gebieten vorteilhaft sein kann, kann ein Zeit-Vielfachzugriffs-(TDMA)-Protokoll sein, sie es beispielsweise in Bahnhöfen und an anderen Stellen genutzt werden könnte, wo wahrscheinlich zu viele Nutzer gleichzeitig und in relativ enger Nähe vorhanden sind. Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, stellt TDMA eine von mehreren Übertragungstechniken dar, die zum Trennen mehrerer Informationsübertragungsvorgänge über eine begrenzte Frequenzzuordnung der Luftwegbandbreite genutzt wird. Wie bei FDMA (Frequenz-Vielfachzugriff) kann TDMA dazu genutzt werden, um jedem Benutzer einen diskreten Betrag der Frequenzbandbreite zuzuteilen, um gleichzeitige Übertragungen zu ermöglichen. Jedem übertragenden Funksender würde ein spezifischer Zeitschlitz für die Übertragung zugeordnet werden. In einer exemplarischen Ausführungsform könnte der Bahnhof mit einem geeigneten Zeittaktbakensignal ausgestattet sein, das, wenn es von einem Empfänger an Bord einer entsprechenden Lokomotive in dem Bahnhof erfasst wird, das Übertragungssystem an Bord dieser Lokomotive veranlassen könnte, auf die TDMA-Steuerungseinrichtung umzuschalten und die Schlitzzeittakte dieses Systems zu steuern. Es wird erwartet, dass der Wirkungsgradgewinn in der Nutzung eines Frequenzspektrums erheblich sein dürfte. Unter bestimmten Bedingungen kann ein CDMA-(Code-Vielfachzugriffs)-Protokoll, welches auch als Spreizspektrum bezeichnet wird, ebenfalls eine erhöhte Kanalkapazität und effiziente Nutzung des Spektrums bereitstellen. Ferner würde CDMA die nachstehenden Merkmale mit zusätzlichen Verbesserungen im Übertragungsverhalten bereitstellen:
    • 1) ein "soft hands-off"-Merkmal, das sicherstellt, dass eine Übertragungsverbindung aufgebaut ist, bevor die Übergabe abgeschlossen wird, um somit die Wahrscheinlichkeit einer "kurzzeitig unterbrochenen" Übertragungsverbindung reduzieren.
    • 2) eine Sprachcodierung mit variabler Rate würde die Übertragung von Nachrichtenbits mit genau den Raten ermöglichen, die zum Erzielen einer gewünschten Steuerfunktion erforderlich sind, und somit wertvolle Bandbreite einsparen.
    • 3) Konfigurierbarkeit mit Mehrfachpfadsignalverarbeitungstechniken, die einen Kompromiss-Leistungspegel gegenüber erhöhter Signalintegrität ermöglichen. Für Leser, welche Hintergrundinformation bezüglich Telekommunikations- und Netzwerktechniken möchten, wird auf "Newtons Telecom Dictionary" bei H. Newton, veröffentlicht von CMP Books, verwiesen.
  • Somit zieht, wie vorstehend angedeutet, ein Aspekt der vorliegenden Erfindung den Wechsel der Übertragungsmedien und/oder des Protokolls in Betracht, um spezifischen Betrieb/Umgebungs-Bedingungen zu genügen. Beispielsweise kann wenigstens ein Übertragungsprotokoll vorhanden sein, das für Gebiete mit geringem Verkehr mit niedriger Störungswahrscheinlichkeit geeignet ist. Es kann wenigstens ein Übertragungsprotokoll vorhanden sein, das für Gebiete mit hohem Verkehr und mit hoher Wahrscheinlichkeit von Übertragungskollisionen geeignet ist. Es kann wenigstens ein Übertragungsprotokoll vorhanden sein, das für Übertragungsanwendungen geeignet ist, wenn eine hohe Bandbreite für Information benötigt wird. Beispielsweise können Zugsteuerungsfunktionen vorliegen, welche eine relativ hohe Bandbreite erfordern. Das Übertragungssystem würde auf die entsprechende Lokomotiven-Steuerungseinrichtung reagieren, welche ein entsprechendes Signal bereitstellen würde, das den Steuerungszustand des Übertragungssystems anzeigt. Somit würde auf der Basis von Bandbrei tenerfordernissen des entsprechenden Steuerzustandes, der momentan ausgeführt wird, ein geeignetes Protokoll ausgewählt werden, um derartige Bandbreitenerfordernisse zu erfüllen. In ähnlicher Weise kann wenigstens ein Übertragungsprotokoll vorhanden sein, das für Übertragungsanwendungen geeignet ist, wenn eine geringe Bandbreite für Information ausreicht, um jede gewünschte Zugsteuerungsfunktion zu erreichen.
  • Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, können einige Übertragungsmedien und/oder Protokolle unter einem vorgegebenen Satz von Umgebungsbedingungen besser arbeiten. Somit zieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung die Konfiguration einer Datenbank in Betracht, die jedes verfügbare Übertragungsverfahren (das z. B. in der Datenbank 18 (1) gespeichert ist) mit einem entsprechenden Satz von Umweltbedingungen in Beziehung setzt, das zur Aufrechterhaltung eines hohen Pegels an Übertragungsqualität bei Vorhandensein derartiger Umgebungsbedingungen geeignet wäre. Beispielsweise könnte eine derartige Datenbank die Ermittlung ermöglichen, ob ein vorgegebenes Protokoll oder Übertragungsmedium geeignet ist, wenn es im Gegensatz zu einem sonnigen Tag ständig regnet, oder wenn der Zug in einem verdichteten Gebiet statt in einem von Störungsquellen freiem Gebiet betrieben wird.
  • Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, kann erwartet werden, dass sich verschiedene Übertragungseigenschaften als eine Funktion des ausgewählten entsprechenden Protokolls verbessern. Beispiele derartiger Übertragungseigenschaften können Bandbreitennutzung, Störungsvermeidung, Blockierungsvermeidung, Datenübertragungszuverlässigkeit, Signal/Rausch-Verhältnis, usw. umfassen. Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, können die entsprechenden Abschnitte von Protokollanweisungen in einem geeigneten Le se/Schreib-Speicher abgelegt sein, der lokal oder ferngesteuert aktualisiert werden kann, um die Fähigkeiten effizienter zu verbessern, die Protokollleistungsfähigkeit zu erweitern, usw..
  • c) Sicherheitsmaßnahmen
  • Angesichts der erhöhten Unzufriedenheit in der Welt können entsprechende Abschnitte des Protokollcodes programmierbar sein, um das Einfügen oder Einschalten jeder gewünschten Verschlüsselungs- und/oder Authentisierungstechnik zu ermöglichen. Ferner kann gemäß Aspekten der Erfindung die Auswahl der spezifischen Verschlüsselungs- und/oder Authentisierungstechnik so getätigt werden, um eine gewünschte Übertragungsqualität im Hinblick auf die Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen zu erzielen, denen der Zug unterworfen sein kann. Beispielsweise kann eine spezifische Verschlüsselungstechnik für relativ gutwillige Umgebungen von einem Gesichtspunkt der Übertragung aus besser geeignet sein. Es können jedoch auch andere Verschlüsselungstechniken vorhanden sein, die eine Verschlüsselungsfestigkeit gegenüber einer zuverlässigeren Übertragung in einer raueren Umgebung vom Gesichtspunkt der Übertragung begünstigen. Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, gibt es eine Anzahl von Techniken zur Durchführung einer Verschlüsselung und/oder Authentisierung. Beispielsweise könnten die kryptographischen Techniken symmetrisch (ein Schlüssel) wie die in dem U.S. Patent 5,239,584 (erteilt am 24. August 1993) mit dem Titel "Cryptographic Modul for Instrument Encryption) gelehrten sein, welches ebenfalls dem Zessionar der vorliegenden Erfindung übereignet ist. Die Verschlüsselungstechniken könnten auch auf asymmetrischen kryptographischen Techniken mit öffentlichem Schlüssel ("zwei Schlüsseln") basieren. Die Sicherheitsmaßnahmen könnten die Verschlüsselung von Nachrichten (Schutz des Inhalts) und/oder eine Authentisierung (Verifizierung eines gültigen Ursprungs) beinhalten. In dem letzteren Falle würden die Nachrichten gegenüber Verfälschung geschützt, wie z. B. durch die Verhinderung der Einfügung von Scheinbefehlen oder einer unentdeckten Änderung gültiger Meldungen.
  • d) Anpassung von Meldungs-Wiederholungs- oder Meldungs-Beantwortungs-Techniken
  • Es wird in Betracht gezogen, dass man Meldungs-Wiederholungstechniken in dem Übertragungssystem anpassen kann, um eine zuverlässige Übertragung unter schwierigen Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen zu verifizieren. Beispielsweise kann eine Datenbank dafür konfiguriert sein, mehrere Meldungs-Wiederholungs- und/oder Meldungs-Beantwortungs-Algorithmen zu speichern, die automatisch wählbar sein können, um eine zuverlässige Übertragung bei dem Vorhandensein derartiger schwerer Bedingungen sicherzustellen. Das System wäre konfigurierbar, um Kompromisse, wie z. B. Datenlatenz gegenüber Übertragungssicherheit zu berücksichtigen, um eine geeignete Meldungs-Wiederholungstechnik unter einem vorgegebenen Satz von Umgebungsbedingungen auszuwählen.
  • e) Wechsel von Frequenzen innerhalb eines Bandes
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung zieht die Änderung von Frequenzen in einem Übertragungskanal in Betracht, um die Übertragung unter widrigen Bedingungen zu verbessern. Insbesondere wird es in Betracht gezogen, ein Übertragungssystem mit einer Frequenzagilitätsfähigkeit bereitzustellen. D. h., ein Übertragungssystem mit der Fähigkeit, automatisch zwischen mehreren Frequenzen in einem ent sprechenden Frequenzband zu springen. Beispielsweise kann das Übertragungssystem für die Erfassung konfiguriert sein, ob ein Übertragungskanal (z. B. bei einer ersten Frequenz) eine Verschlechterung erfährt, wie es beispielsweise durch eine Übertragungsgüte (FOM) ermittelt wird, welche die Qualität der Übertragung anzeigt. Beispielsweise kann auf einer FOM-Skala, die von 1–10 reicht, ein FOM von 1 eine optimale Qualität anzeigen, ein FOM von 10 kann eine inakzeptable Qualität anzeigen, während ein FOM von 5 eine moderate Qualität anzeigen kann. Das System kann so programmiert sein, dass, wenn die FOM-Anzeige einen vordefinierten Wert erreicht, dann das System auf eine zweite Frequenz umschaltet. Wenn eine Verbesserung in der Übertragungsqualität bei der zweiten Frequenz gemessen wird, arbeitet dann das Übertragungssystem bei der zweiten Frequenz. Wenn keine Verbesserung in der Übertragung bei der zweiten Frequenz gemessen wird, wird das System auf eine weitere Frequenz umgeschaltet, bis eine geeignete Frequenz für die Durchführung jeder gewünschten Übertragung gefunden wird. Wenn keine Frequenz gefunden wird, bei der die FOM-Anzeige einen angemessenen Wert erreicht, werden die Übertragungen nach Abwarten eines geeigneten Zeitintervalls weiter versucht. Alternativ könnte man die Übertragung unter Verwendung eines Übertragungsprotokolls versuchen, das für die vorliegenden Umgebungs/Betriebs-Bedingungen, wie vorstehend diskutiert, besser geeignet ist.
  • Beispielsweise werde angenommen, dass sich die Hochfrequenzfunksignale oder die Funkumgebung gerade verschlechtern. Ferner werde angenommen, dass ein Niederfrequenzkanal zur Verfügung steht. Der Niederfrequenzkanal würde jedoch eine langsamere Datengeschwindigkeit ergeben. Somit wäre in diesem Beispiel die Steuerungskritikalität ein zu beachtender Faktor. Wenn beispielsweise das Niederfrequenzsignal 75 Bit pro Sekunde im Gegensatz zu 4000 Bits pro Sekunde bereitstellt, würde dann das System konfiguriert werden, die reduzierte Bandbreitenfähigkeit zu berücksichtigen. Beispielsweise kann das System konfiguriert werden, dass es lediglich kritische Information sendet, die tatsächlich benötigt wird, um sichere Zugoperationen zu unterstützen und andere Meldungen, die nicht so wichtig sind, unterdrückt.
  • f) Änderung von Übertragungsvorrichtungen – mehrere Antennen und Funkeinrichtungen
  • Es wird in Betracht gezogen, dass mehrere Übertragungsvorrichtungen in geeigneter Weise gewählt oder gewechselt werden können, um eine genaue und zuverlässige Datenübertragung unter bestimmten Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen sicherzustellen. Mehrwegeinterferenz, Abschattungseffekte und Vorrichtungsfehlfunktionen sind Beispiele schädlicher Effekte, die bei Verwendung mehrerer Übertragungsvorrichtungen angesprochen werden können. Wie vorstehend angedeutet, kann ein Steuerungs/Übertragungs-System, das Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert, dazu genutzt werden, um ferngesteuert über einen Zug hinweg verteilte Lokomotiven zu steuern und zu überwachen. In einer exemplarischen Ausführungsform werden drahtlose Übertragungen angewendet, um die Steuerungs- und Überwachungsfunktionen bereitzustellen. In einigen Anwendungen können Faktoren, wie z. B. die Zuglänge, Objekte in der Nähe des Zuges, Wetterbedingungen usw. die Qualität der Funkverbindungen beeinträchtigen. Aspekte der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Verbesserung der Funkübertragungsintegrität unabhängig von der Zuglänge unter nachteiligen Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen.
  • Da Züge immer länger werden, könnten drahtlose Übertragungen zwischen Lokomotiven an dem Kopfende eines Zuges und Lokomotiven und/oder Geräten, die am Ende des Zuges angeordnet sind, aufgrund von HF-Mehrwegeinterferenzeffekten, die von jedem gegebenen Funkempfänger erfahren werden können, schwieriger werden. Diese Interferenzeffekte könnten zu einem Übertragungsabbruch zwischen verschiedenen Abschnitten eines Zuges führen, wie z. B. zwischen den vorderen und hinteren Lokomotiven und/oder Geräten, und dieses kann zu unerwünschten Betriebsbedingungen führen. Es dürfte sich auch verstehen, dass, obwohl verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit den drahtlosen Übertragungssystemen für Zuganwendungen verwendet werden können, Varianten der vorliegenden Erfindung auch auf andere industrielle, kommerzielle oder private Anwendungen angepasst werden können, die mit ähnlichen Übertragungsproblemen konfrontiert sind.
  • Eine exemplarische Ausführungsform verwendet ein erweitertes und verbessertes digitales Übertragungsverfahren, um die Effekte einer HF-Mehrwegeinterferenz zu minimieren. Beispielsweise kann jede Lokomotive und/oder jedes Gerät eines Zuges mit mehreren Sätzen von Übertragungsvorrichtungen, wie z. B. geeigneten HF-Sendern, Antennen und Empfängern ausgestattet sein. Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, kann die Anzahl und die Position derartiger Übertragungsvorrichtungen, welche für die Implementation in einer praktischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anzuwenden sind, mittels empirischer, experimenteller und/oder analytischer Techniken festgestellt werden. Mehrere Antennen können auf der Lokomotive und/oder den Geräten montiert sein, die in einem Abstand voneinander getrennt angeordnet sind. Jede Antenne kann in ihren eigenen getrennten Funkempfänger einspeisen. Die Signale aus jedem Empfänger können unabhängig durch geeignet konfigurierte digitale Verarbeitungsgeräte verarbeitet werden. Sobald eine HF-Mehrwegeinterferenz im Wesentlichen schlechte oder unterbrochene Übertragungen an einer von den Antennen bewirkt, kann eine andere Antenne, die in einem geeigneten Abstand davon angeordnet ist, derzeit minimale Mehrwegeeffekte erfahren, und es kann dort der Empfang eines gültigen Übertragungssignals stattfinden. Während der erste Funkempfänger den Empfang ungültiger Übertragungsdaten erfahren kann, kann ein weiterer Funkempfänger gültige Übertragungsdaten empfangen. Die digitalen Verarbeitungsgeräte können jedes Übertragungssignal aus jedem Empfänger analysieren, so dass ungültige Übertragungsdaten verworfen werden können, während die gültigen Übertragungsdaten akzeptiert und gültige Übertragungen mit der sendenden Einheit aufrechterhalten werden können.
  • g) Änderung auf einen Steuerungsmodus, der mittels verfügbarer Übertragung unterstützt werden kann
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung zieht den Wechsel eines vorhandenen Steuerungsmodus des Lokomotivenbetriebs in einen anderen Steuerungsmodus in Betracht, der einfacher durch das Übertragungssystem im Hinblick auf die derzeitigen Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen, die von dem Übertragungssystem erfahren werden, unterstützt werden kann. Beispielsweise kann in dem Falle einer Verschlechterung der Übertragungsfähigkeit die Lokomotiven-Steuerungseinrichtung umgeschaltet werden, um eine Teilfunktionalität für verschiedene Steuerungsmerkmale, wie z. B. Kraftverteilungs-(DP)-Steuerung, Zugsteuerung von einer Handeinheit, wie sie von einer Bedienungsperson außerhalb eines Zuges in einem Bahnhof verwendet wird, Mehrfacheinheiten-(MU)-Betrieb bereitzustellen, oder es können alternativ Kompromisse bezüglich der Ver fügbarkeit (oder deren Fehlen) einer solchen Funktionalität unter verschiedenen Betriebsbedingungen ermöglicht werden. Beispielsweise würde, wenn ein bestimmter Steuerungsmodus eine Bandbreite erfordert, welche momentan durch das Übertragungssystem nicht unterstützt werden kann, die Lokomotiven-Steuerungseinrichtung einen anderen Steuerungsmodus wählen, welcher derzeit durch das Übertragungssystem unterstützt werden kann. Somit ziehen Aspekte der vorliegenden Erfindung insbesondere ein integriertes Übertragungs/Steuerungs-System in Betracht, das eine "folgenlose Verschlechterung" für den Übergang von einem Modus zu einem anderen Modus bereitstellt, ohne die sichere Zugsteuerung während Perioden zu beeinträchtigen, wenn das Übertragungssystem nur eine bestimmte eingeschränkte Übertragungsfunktionalität im Hinblick auf schwierige Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen bereitstellen kann.
  • h) Wechsel übertragener Daten
  • Wie vorstehend angedeutet, kann es Situationen geben, wie z. B. eine Umschaltung auf einen Niederfrequenzkanal, auf welchen aufgrund von Betriebs/Umgebungs-Bedingungen bestimmte Arten von Daten durch das Übertragungssystem nicht vollständig bereitgestellt oder überhaupt nicht bereitgestellt werden können. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass Änderungen in dem Typ der Datenübertragung vorgenommen werden können, um einen bestimmten Grad an Informationsübertragung zu erzielen. Beispielsweise kann man, wie vorstehend erwähnt, in der Lage sein, Datenübertragungsraten anzupassen, um eine gewisse Funktionalität bereitzustellen. Beispielsweise wird es unter der Annahme, dass ein Übertragungskanal momentan eine geringe Bandbreite unterstützen kann, in Betracht gezogen, dass man Bandbreitenkompressionstechniken nutzt, um den Betrag der er forderlichen Bandbreite zum Senden einer vorgegebenen Informationsmenge zu reduzieren. Man wird erkennen, dass, wenn man eine Daten-"Kompression" an einem Ende eines Übertragungskanals ausführt, dann eine kompatible Daten-"Dekompressions"-Technik an dem anderen Ende des Übertragungskanals verwenden würde. Es wird ferner in Betracht gezogen, dass man unter bestimmten Bedingungen eine Datenumwandlung von einem Format in ein anderes Format durchführen kann, das mit dem Übertragungsmedium kompatibel ist, das für die Ausführung der Übertragungen zur Verfügung steht. Beispielsweise kann, wenn das Übertragungssystem durch Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen beeinflusst wird, eine eingeschränkte Übertragungsfunktionalität vorliegen, welche ausgeführt werden könnte, vorausgesetzt, dass die Daten in einem speziellen Format übertragen werden. Wenn derartige Daten allgemein in einem anderen Format übertragen werden, würde die Datenumwandlung in das spezielle Format die Übertragung der Daten selbst mit der eingeschränkten Übertragungsfunktionalität ermöglichen. Somit ermöglicht dieser Aspekt der Erfindung eine Änderung der Nachrichtenübertragungseigenschaften, um der Kritikalität des Steuerungsmodus zu genügen, der durch eine beliebige Übertragungstechnik unterstützt wird.
  • i) Ziele/Quelle der Übertragung
  • Es wird ferner in Betracht gezogen, dass ein die Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörperndes Übertragungssystem eine Strategie für den Wechsel von Zielen und/oder Quellen der Übertragung unter spezifischen Betriebs/Umgebungs-Bedingungen enthalten würde. Beispielsweise kann es Ziele geben, die keine raschen oder kontinuierlichen Datenübertragungen ohne Beeinträchtigung eines zuverlässigen Zugbetriebs erfordern. Somit würde während Perioden, wenn aufgrund einer be stimmten Betriebs/Umgebungs-Bedingung das Übertragungssystem nicht in der Lage wäre, schnelle Datenübertragungen zu unterstützen, das System automatisch Ziele und/oder Quellen auswählen, welche für jede momentan verfügbare Übertragungskapazität geeignet sind. Somit wären in diesem Beispiel die Ziele der Übertragung, die ausgewählt werden würden, diejenigen, die keine rasche oder kontinuierliche Datenübertragung erfordern. Beispielsweise kann eine Kraftverteilung in einem Zug in zwei Betriebsmodi ausgeführt werden. In einer, die ein Master/Slawe-Modus ist, in welchem die entfernte Lokomotive den Befehlen der vorderen folgt, und in einem unabhängigen Modus, in welchem die Steuerungseinrichtung der entfernten Lokomotive unabhängig von der von der vorderen Lokomotive gelieferten Steuerungseinrichtung ist. Im Falle eines verschlechterten Übertragungsverhaltens wäre das System konfigurierbar, dass es die meisten verfügbaren Übertragungsressourcen der unabhängig gesteuerten Lokomotive zuordnet und weniger Ressourcen der Lokomotive, welche die vordere nachahmt. Dieses folgt daraus, da es wünschenswert wäre, soviel Information aus der bzw. an die entfernte Lokomotive zu liefern, welche unabhängig von der vorderen arbeitet. Umgekehrt wäre in dem Falle der Lokomotive, welche die vordere nachahmt, der Grad der Steuerungskritikalität in Bezug auf die Lokomotive in dem unabhängigen Betriebsmodus niedriger und demzufolge kann der Anteil der Übertragungsressourcen, welche der nachahmenden Lokomotive zugeordnet werden muss, relativ niedrig sein. Somit können Ziele und/oder Quellen der Übertragung abhängig davon gewählt werden, auf welchen Geräten des Zuges oder welcher Lokomotive des Zuges kritischere Übertragungsdienste erforderlich sein können. So wie hierin verwendet, sollten der Ausdruck "Ziel" und/oder "Quelle" nicht als nur ein spezifischer Empfänger verstanden werden, da der Ausdruck breit jede Übertragung von Daten für die Durchführung einer speziellen Funktion in Bezug auf den Betrieb und/oder die Steuerung des Zuges umfasst, die es der Lokomotive oder einem externen Benutzer ermöglicht, Information zu empfangen, um jede beliebige Operation auszuführen, die sie auszuführen haben.
  • ALGORITHMUS(EN) ZUM AUSWÄHLEN DES KORREKTEN ÜBERTRAGUNGSVERFAHRENS UND/ODER STEUERUNGSMODUS
  • ÜBERSICHT
  • Die Datenübertragung in einem fahrenden Zuges kann aufgrund einer Vielfalt sich ändernder Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen beeinträchtigt werden. Unter der Annahme, dass mehrere Übertragungsverfahren in einem Übertragungssystem verfügbar sind, zieht die vorliegende Erfindung einen oder mehrere Algorithmen in Betracht, wie sie beispielsweise in der Verarbeitungseinrichtung 16 (1 und 2) ausgeführt werden, um automatisch das für einen vorgegebenen Satz von Betriebs/Umgebungs-Bedingungen geeignete Übertragungsverfahren auszuwählen.
  • GENAUERE DARSTELLUNG VON ASPEKTEN FÜR DIE AUSWAHL DES GEEIGNETEN ÜBERTRAGUNGSVERFAHRENS
  • Die nachstehende Liste stellt eine exemplarische Liste von exemplarischen Eingangssignalen für derartige Algorithmen dar.
    • A) Qualität der Übertragungsmessung
    • B) Geräteverfügbarkeit
    • C) Zug/Lokomotiven-Funktionalität, die zu jedem gegebenen Zeitpunkt/Stelle erforderlich/erwünscht ist
    • D) Signale, welche Betriebs/Umgebungs-Bedingungen anzeigen
    • E) Bedienerbefehle
    • F) Gewünschter Steuerungsmodus
  • Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, wird es in Betracht gezogen, dass ein derartiger Algorithmus verschiedene Verarbeitungstechniken nutzen kann, um eine geeignete Übertragungstechnik unter einem vorgegebenen Satz von Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen auszuwählen. Beispielsweise kann in einer exemplarischen Verarbeitungstechnik der Algorithmus so konfiguriert sein, dass er das bzw. die Eingangssignale mit vorprogrammierten Bezugsübertragungszuständen vergleicht. Beispielsweise kann, wenn die Anzeige der Übertragungsqualität ein schlechtes Übertragungsverhalten anzeigt, und die die Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen anzeigenden Signale einen Bereich mit hohem Verkehr anzeigen, dann der Bezugszustand, welcher derartigen Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen entspricht, das Übertragungssystem auf eine Übertragungstechnik umkonfigurieren, welche für derartige Bedingungen geeignet ist. Man wird erkennen, dass die Häufigkeit, mit welcher der Algorithmus eine Entscheidung trifft, ob das Übertragungssystem umkonfiguriert ist, teilweise auf der Umgebung basieren kann, in welcher der Zug arbeitet. Beispielsweise kann, wenn der Zug in offenem Gebiet fährt, das relativ frei von physikalischen Hindernissen ist, unter niedrigen Verkehrsbedingungen und günstigen Atmosphärenbedingungen die Notwendigkeit für die Durchführung häufiger Ermittlungen geringer im Vergleich zu einer Zugfahrt in verdichteten Gebieten mit vielen physikalischen Hindernissen sein. Somit wird es in Betracht gezogen, dass die Verarbeitung kontinuierlich ständig (in Echtzeit) unter bestimmten Betriebsbedingungen durchgeführt werden kann. Wie vorstehend angedeutet, kann es Situationen geben, welche eine derartige Verarbeitung nicht garantieren. Beispielsweise bei einem Zugbetrieb in einem Bereich mit geringem Verkehr oder günstiger Umgebung im Vergleich zu einem Betrieb in einem Bereich mit hohem Verkehr und ungünstiger Umgebung.
  • Es wird in Betracht gezogen, dass eine derartige Verarbeitung unter verschiedenen Modi ausgeführt werden kann, wie z. B. vollautomatisch, halbautomatisch oder manuell, um so eine Flexibilität insoweit, wenn überhaupt, bereitzustellen, wie der Bediener in den Prozess der Umschaltung von einer Übertragungstechnik auf eine andere Übertragungstechnik eingebunden werden kann. Es wird ferner in Betracht gezogen, dass der Algorithmus Logik für die Durchführung von gegenseitigen Prüfungen und/oder Selbstkonsistenzprüfungen enthält, um eine zuverlässigen und genauen Betrieb des Algorithmus selbst sicherzustellen. Exemplarische Ausgangssignale des Algorithmus würden die Bereitstellung entsprechender Anzeigen für den Bediener bezüglich eines momentanen Übertragungsverfahrens oder Zustandes und eines neuen Übertragungsverfahrens oder Zustandes beinhalten, welche der Algorithmus als unter einem gegebenen Satz von Betriebs/Umgebungs-Bedingungen als geeigneter ermittelt hat. Ferner kann der Algorithmus so konfiguriert sein, dass er eine tatsächliche oder geschätzte Gütemaß-(FOM)-Anzeige für jedes verfügbare Übertragungsverfahren anzeigt.
  • Der bzw. die Algorithmen können so konfigurierbar sein, dass Optionen dergestalt verfügbar sind, dass der Benutzer Optionen bezüglich der Verarbeitungsstrategie für die Auswahl irgendeines gegebenen Übertragungsverfahrens, wie z. B. der Aufrechterhaltung von MIPS oder der Verarbeitungsleistung gegenüber der Erzielung einer optimalen Lösung auswählen kann.
  • In einigen Situationen kann der Algorithmus konfigurierbar sein, um eine optimale Lösung bereitzustellen, welche alle Varianten und Alternativen (möglicherweise unter Aufwand einer Menge von Berechnungszeit und Leistung) gegenüber suboptimaler Lösungen berechnet, die wesentlich schneller erreicht werden können. In einigen Anwendungen kann der Algorithmus als ein sich selbst anpassender Algorithmus konfiguriert sein. Beispielsweise kann der Algorithmus konfiguriert sein, dass er auf der Basis von tatsächlichen Betriebs/Umgebungs-Bedingungen ermittelt, ob tatsächlich eine optimale Lösung erforderlich ist, oder ob suboptimale Lösungen eine akzeptable Lösung für das Problem der Auswahl eines geeigneten Übertragungsverfahrens angesichts der Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen bereitstellen, welchen das Übertragungssystem unterworfen sein kann. Der Algorithmus kann ferner als ein selbst lernender Algorithmus auf der Basis historischer Datenbanken, welche eine Flotteninformation widergeben, wie sie beispielsweise in einer entfernt angeordneten Diagnosedienstzentrale (RM&D) gespeichert sein kann, oder auf der Basis entsprechender historischer Daten eines vorgegebenen Zuges, wie sie an Bord dieses Zuges gespeichert sein können, konfiguriert sein. Es wird ferner in Betracht gezogen, dass der die Entscheidung treffende Algorithmus konfiguriert sein kann, dass er Aktualisierungen der Übertragungsverfahren vorschlägt. Beispielsweise kann unter der Annahme, dass Übertragungsverfahren A, B und C momentan verfügbar sind, das System so konfiguriert sein, dass es ein neues D-Verfahren vorschlägt, das in Anbetracht der Nachteile in den A-, B- oder C-Verfahren in Betracht gezogen werden sollte.
  • 5 stellt eine exemplarische Ausführungsform eines Befehls- und Steuerungs-Übertragungssystems für einen Eisenbahnzug mit einer oder mehreren Lokomotiven zum automatischen Anpassen des Übertragungssystems dar, um eine effektive Übertragung von Befehlsdaten an den Zug zum Steuern des Betriebs des Zuges zu erzeugen. Gemäß Darstellung in 5 kann das System einen Transceiver 82 auf der Lokomotive und wenigstens einen Transceiver 80 entfernt von dem Transceiver 82 enthalten. Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, stellt jeder Transceiver einen Teil des Übertragungssystems 50 dar. Man wird jedoch erkennen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf zwei Transceiver beschränkt ist, da die Anzahl der Transceiver jede beliebige Anzahl sein kann, welche die Übertragungsanforderungen für jede gegebene Zuganwendung erfüllt.
  • Wie vorstehend angedeutet, kann eine Datenbank 54 zum Speichern von Daten in Bezug auf mehrere für die Transceiver verfügbare Übertragungsverfahren verwendet werden. Eine erste Überwachungseinrichtung 56 kann für die Erfassung eines Parameters verwendet werden, der die Qualität der Übertragungen zwischen den Transceivern anzeigt, wenn die Transceiver unter einem ersten von den verfügbaren Übertragungsverfahren arbeiten und die Übertragungsqualität anzeigende Daten erzeugen. Eine Verarbeitungseinrichtung 58 in Verbindung mit der Überwachungseinrichtung und der Datenbank kann konfiguriert sein, dass sie ein zweites Übertragungsverfahren auswählt, wenn die Qualität der durch das erste Übertragungsverfahren bereitgestellten Übertragung nicht ausreicht, um sicherzustellen, dass die Befehlsdaten zuverlässig an den Zug übertragen werden. In dem Falle, dass das zweite Übertragungsverfahren nicht in der Lage ist, eine zufriedenstellende Übertragungsqualität bereitzustellen, ist die Verarbeitungseinrichtung ferner dafür konfiguriert, ein weiteres Übertragungsverfahren auszuwählen, welches wahrscheinlich eine zufriedenstellende Übertragungsqualität bereitstellt.
  • Die Datenbank kann Daten enthalten, die mehrere für die Transceiver verfügbare bestimmte Übertragungsprotokolle anzeigen. Gemäß Darstellung in 5 kann die Verarbeitungseinrichtung ein Modul 60 für die Auswahl eines ersten Übertragungsprotokolls aus den mehreren bestimmten Übertragungsprotokollen auf der Basis der Wahrscheinlichkeit, dass das erste Protokoll eine zufriedenstellende Übertragungsqualität zwischen den Transceivern bereitstellt, enthalten. Das Protokollauswahlmodul ist ferner dafür konfiguriert, ein zweites Übertragungsprotokoll auszuwählen, wenn die Qualität der durch das erste Übertragungsprotokoll bereitgestellten Übertragung nicht ausreichend ist.
  • Beispielsweise kann die Datenbank ferner Daten enthalten, welche mehrere für die Transceiver verfügbare Frequenzen anzeigen. In diesem Falle würde die Verarbeitungseinrichtung ein Modul 62 zum Auswählen einer ersten von den verfügbaren Frequenzen auf der Basis der Wahrscheinlichkeit, das die erste Frequenz eine ausreichende Übertragungsqualität zwischen den Transceivern bereitstellt, enthalten. Das Frequenzauswahlmodul 62 ist ferner dafür konfiguriert, eine von den verfügbaren Frequenzen auszuwählen, wenn die Qualität der von der ersten Frequenz bereitgestellten Übertragung nicht zufriedenstellend ist.
  • Die Datenbank kann Daten enthalten, welche die Konfigurationen von Geräten auf dem Zug enthält, wobei wenigstens eine Konfiguration mehrere Übertragungsgeräte umfasst, die über den gesamten Zug verteilt sind. In diesem Falle würde die Verarbeitungseinrichtung ein Modul 64 für die Auswahl einer ersten Übertragungsvorrichtung von den mehreren Übertragungsvorrichtungen, die über den gesamten Zug verteilt sind, enthalten. Die Auswahl kann auf der Ermittlung basieren, welche entsprechende Übertragungsvorrichtung wahrscheinlich eine ausreichende Übertragungsqualität bereitstellt. Das Geräteauswahlmodul wäre ferner dafür konfiguriert, ein zweites von den mehreren Übertragungsgeräten auszuwählen, wenn die von dem ersten Übertragungsgerät bereitgestellte Übertragung nicht zufriedenstellend ist.
  • Die Datenbank kann Daten enthalten, die mehrere bestimmte Benachrichtigungskonfigurationen anzeigen. In diesem Falle würde die Verarbeitungseinrichtung ein Modul 66 zum Auswählen einer ersten von den mehreren bestimmten Benachrichtigungskonfigurationen auf der Basis der Wahrscheinlichkeit, dass die erste Benachrichtigungskonfiguration den Empfang der Befehlsdaten über den gesamten Zug hinweg sicherstellt, auswählen. Beispiele von möglichen Benachrichtigungskonfigurationen können die Anpassung der Nachrichtendatenrate, die durch einen Übertragungskanal unterstützt werden kann, oder die Auswahl einer Nachrichtenbeantwortungs- und/oder Nachrichtenwiederholungstechnik, oder die Auswahl einer Nachrichtenverschlüsselungstechnik, die für eine gegebene Umgebung geeignet ist, umfassen. Wie vorstehend angedeutet, kann jede Nachricht einen Code enthalten, der so konfiguriert ist, dass er an jeden Transceiver ein Übertragungsverfahren überträgt, auf welches in dem Falle eines plötzlichen Übertragungsausfalls umzuschalten ist, um so eine längere Suche nach einem geeigneten Übertragungsverfahren zu vermeiden.
  • Die Datenbank kann Daten enthalten, welche mehrere bestimmte Arten von Daten anzeigen, die durch die Transceiver übertragbar sind. In diesem Falle kann die Verarbeitungseinrichtung ein Modul 68 zur Auswahl eines ersten von den Transceivern zu übertragenden Datentyps enthalten. Der erste Datentyp kann aus der Vielzahl bestimmter Datentypen auf der Basis der Wahrscheinlichkeit ausgewählt werden, dass der erste Datentyp zufriedenstellend zwischen den Transceivern übertragen wird. Die Datenbank kann ferner Daten enthalten, die mehrere unterschiedliche Arten von Datenquellen und/oder Zielen darstellen, die für die Transceiver verfügbar sind. In diesem Falle würde der Prozessor ein Modul 70 zur Auswahl eines ersten von den unterschiedlichen Typen von Datenquellen und/oder Zielen auf der Basis der Wahrscheinlichkeit auswählen, dass der erste Typ einer Datenquelle und/oder eines Ziels eine zufriedenstellende Übertragungsqualität zwischen den Transceivern erzielt.
  • In weiteren Aspekten der Erfindung ist die Steuerungsgerät 84 konfigurierbar, dass es mehrere Steuerungsmodi zum Steuern des Betriebs jeder Lokomotive auf der Basis von Befehlsdaten bereitstellt, die durch das z. B. von den Transceivern 80 und 82 gebildete Übertragungssystem 50 übertragen werden. Die Datenbank kann dafür konfiguriert sein, Daten zu speichern, um entsprechende von den mehreren Übertragungsverfahren mit entsprechenden von den mehreren Steuerungsmodi auf der Basis von Datenübertragungsanforderungen jedes entsprechenden Steuerungsmodus in Beziehung zu setzen. In diesem Falle kann die Verarbeitungseinrichtung 58, wenn sie mit einer derartigen Datenbank verbunden ist, so konfiguriert sein, dass sie ein Übertragungsverfahren auswählt, von dem angenommen wird, dass es die Datenübertragungsanforderung eines momentan ausgewählten Steuerungsmodus erfüllt. In dem Falle, dass das momentan ausgewählte Übertragungsverfahren die Befehlsdaten für den momentan ausgewählten Steuerungsmodus nicht zuverlässig übertragen kann, kann der Prozessor ferner dafür konfiguriert sein, einen zweiten Steuerungsmodus zu wählen, dessen Datenübertragungsanforderungen wahrscheinlich durch ein momentan verfügbares Übertragungsverfahren erfüllt werden können.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON ASPEKTEN FÜR DIE AUSWAHL EINES GEEIGNETEN STEUERUNGSMODUS
  • ÜBERSICHT
  • Die Steuerungseinrichtung eines fahrenden Zuges kann von einer Vielfalt sich ändernder Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen beeinflusst werden. Unter der Annahme, dass mehrere Steuerungsverfahren in einem Zugsteuerungssystem verfügbar sind, zieht die vorliegende Erfindung einen oder mehrere Algorithmen zum automatischen Auswählen des Steuerungsverfahrens in Betracht, das für einen vorgegebenen Satz von Betriebs/Umgebungs-Bedingungen geeignet ist. D. h., ein Steuerungsverfahren, das für die Übertragungsqualität geeignet ist, die unter jeder von derartigen Bedingungen erzielbar sein kann. Beispiele können die Auswahl eines Steuerungsverfahrens beinhalten, das für Zuggeschwindigkeit oder Dynamik geeignet ist. Beispielsweise dürfte die Notwendigkeit einer relativ höheren Qualität der Übertragung für die Steuerung eines Zuges, der sich mit einer hohen Geschwindigkeit relativ zu einem sich langsamer bewegenden Zug erkennbar sein, oder die Notwendigkeit einer höheren Übertragungsqualität zur Erzielung eines genauen Zughaltes für einen schwer beladenen Zug im Gegensatz zu einem Zug mit relativ leichter Beladung. Ein weiteres Beispiel im Zusammenhang mit einem Zug mit mehreren Lokomotiven kann die Notwendigkeit einer höheren Übertragungsqualität für einen Zug sein, der eine unabhängige Steuerungseinrichtung für jede Lokomotive in Bezug zu einem Zug bereitstellt, in welchem jede Lokomotive lediglich die führende Lokomotive nachahmt.
  • Die nachstehende Liste stellt eine exemplarische Liste von exemplarischen Eingangssignalen für derartige Algorithmen bereit.
    • A) Qualität der Steuerungsmessung
    • B) Geräteverfügbarkeit
    • C) Zug/Lokomotiven-Funktionalität, die zu jedem gegebenen Zeitpunkt/Position erforderlich/gewünscht ist
    • D) Signale, welche Betriebs/Umgebungs-Bedingungen anzeigen
    • E) Bedienerbefehle
    • F) Status der Übertragungsqualität
  • Dieselben Überlegungen, die vorstehend im Zusammenhang mit den Algorithmen für die Auswahl des geeigneten Übertragungsverfahrens diskutiert wurden, sind in gleicher Weise auf die Algorithmen für die Auswahl eines geeigneten Steuerungsverfahrens geeignet, und somit wird der Leser nicht mit einer wiederholten Information belastet. Man wird erkennen, dass beide Algorithmen dafür konfiguriert sind, einen hohen Grad an gegenseitiger Verbindung aufzuweisen, da beispielsweise der Status des verfügbaren Übertragungsverfahrens beeinflussen kann, ob ein spezieller Steuerungsmodus unter bestimmten Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen erzielbar ist. Ebenso kann das Befehlen eines speziellen Steuerungsmodus beeinflussen, welches Übertragungsverfahren gewählt wird, da einige Steuerungsverfahren beispielsweise eine hohe Bandbreite erfordern oder schnelle Übertragungsraten erfordern können, die durch einige (aber nicht alle) Übertragungsverfahren erzielbar sind, die in dem Übertragungssystem zur Verfügung stehen können.
  • Um einen zuverlässigen und sicheren Betrieb unter verschiedenen Betriebsbedingungen bereitzustellen, würde eine Kenntnis der Steuerungsbedingungen in der Logik des intelligenten Übertragungs-, Steuerungs- und Befehlssystems konfiguriert werden, welches die Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert. Ein exemplarisches Szenario kann wie folgt sein. Unter der Annahme, dass eine plötzlicher Übertragungsunterbrechung vorliegt und dass der Zug über flaches Land fährt und sich nichts wirklich Kritisches um den Zug herum befindet und weder Kurven noch Straßenkreuzungen voraus liegen. Dann würde in diesem Szenario, da die Umgebung im Wesentlichen zu einem sicheren Zugbetrieb beiträgt, das System eine Suche ausführen, um ein geeignetes Übertragungsverfahren zu finden, und man würde dem Zug trotz der Übertragungsunterbrechung wenigstens für eine vorgegebene Zeitdauer, in welcher der Zugbetrieb für sicher erachtet wird, weiterfahren lassen. Wenn man jedoch auf der Basis der Kenntnis der momentanen Zugsteuerungsbedingungen eine Umgebung mit einer Menge von Kurven oder eine Annäherung an einen Berg usw. erkennt, sollte dann unter diesem anderen Szenario das System früher zu einen Zuganhaltezustand im Falle einer Übertragungsunterbrechung befohlen werden. Wie vorstehend angedeutet, würde die Intelligenz an Bord des Zuges beispielsweise die Ermittlung ermöglichen, ob ein Weiterrollen während der Übertragungsunterbrechung angemessen ist, oder ob eine unmittelbare Aktion aufgrund der Kritikalität der Steuerumgebung erforderlich ist. Somit wird man erkennen, dass ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung der hohe Grad an gegenseitiger Verbindung und Zusammenspiel zwischen der Übertragungsauswahllogik und der Steuerungsauswahllogik dergestalt ist, dass die Festlegung der Art des zu verwendenden Übertragungsmediums oder die Art der durchzuführenden Modulation oder die tatsächliche Benachrichtigungsstruktur festgelegt wird, um einen Steuer funktionalität bereitzustellen, die das System unter jedem spezifischen Satz von Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen unterstützen kann.
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung ziehen die Bereitstellung einer Intelligenz an Bord für die Ermittlung oder Detektion, ob irgendeine spezifische Übertragung und/oder Steuerfähigkeiten tatsächlich verfügbar sind oder nicht, in Betracht. Dieses kann mittels einer automatischen Abfrage implementiert werden, die in gewisser Weise analog zu "Plug and Play"-Tools ist, die eingesetzt werden, wenn neue Hardware in einem Computer installiert wird. Diese Funktionalität würde dem System die Erkennung ermöglichen, welche spezifischen Fähigkeiten in jeder vorgegebenen Zugkonfiguration vorhanden sind.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben in vorteilhafter Weise erkannt, dass ein Übertragungs-, Steuerungs- und Befehlssystem, das dynamisch und integriert die verschiedenen Steuerungs- und Übertragungsfähigkeiten des Zuges unter jedem gegebenen Satz von Umgebungs- und/oder Betriebs-Bedingungen gewichtet oder verarbeitet, einen verbesserten und zuverlässigen Zugbetrieb ermöglichen würde. Beispielsweise würde die Intelligenz des Systems die Nutzung des Vorteils einer verfügbaren hohen Datenrate ermöglichen, wenn das System die Verfügbarkeit dieser hohen Datenrate erkennt, und demzufolge wird die Nachrichtenübertragungsstruktur so konfiguriert, dass sie mit einer derart hohen Datenratenfähigkeit kompatibel ist. Jedoch würde bei Vorliegen einer verschlechterten Übertragung das System auf einen Modus schalten, welcher immer noch kritische Information weiterliefert, um einen gewünschten Steuerungsmodus mit der Kenntnis zu unterstützen, dass nun das System nur die kritische Information sendet. So mit wird man erkennen, dass die Entscheidungsfällungslogik des Systems mit jedem Übertragungsverfahren und jedem Steuerungsmodus, welche der Zug zu implementieren versucht, in Beziehung steht, welche beide allen zutreffenden Umgebungs- und/oder Betriebsbedingungen unterworfen sind. Beispielsweise kann es auf der Basis der erfassten Umgebung möglich sein, einen Kanal mit niedriger Datenrate (beispielsweise unter Verwendung eines Kanals mit 75 Bit pro Sekunde) zu verwenden, wenn der Zug beispielsweise durch die Ebenen von Nebraska fährt, ohne dass irgendetwas darum herum vorgeht. Wenn sich jedoch beispielsweise der Zug in den Bergen von West Virginia befindet, kann die Entscheidung im Anhalten des Zuges bestehen, bis ein geeigneter Übertragungskanal verfügbar wird. Somit wird man erkennen, dass sowohl die Übertragungsauswahllogik als auch die Steuerungsauswahllogik für den Betrieb des Zuges eng miteinander in Beziehung stehen. In Betrieb besteht ein Schlüsselproblem in dem sicheren Betrieb des Zuges, und man kann nun noch zuverlässiger und genauer diese Aufgabe unter Verwendung eines intelligenten Übertragungs-, Steuerungs- und Befehlssystems lösen, das sich flexibel an verschiedene Kompromisse anpasst, wie z. B. durch Änderung der Menge der gesendeten Daten auf der Basis der Kritikalität der Zugsteuerung und der Ermittlung des am besten geeigneten Übertragungsverfahrens für die Umgebungsbedingungen.
  • VERWENDUNG VON DATEN ZUR LEISTUNGSSTEIGERUNG EINES VORGEGEBENEN ZUGES, EINSCHLIESSLICH DER VERBESSERUNG DER LEISTUNG DES ZUGES ALS TEIL EINES TRANSPORTSYSTEMS
  • ÜBERSICHT
  • Der Betrieb einer Lokomotive – abgesehen von mehreren Lokomotiven – in einem Zug erfordert eine zuverlässige und ge naue Steuerung, um eine gesteigerte und sichere Zugleistung einschließlich einer verbesserten Leistung des Zuges als Teil eines Transportsystems unter einer Vielfalt von Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen zu erzielen. Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein Übertragungs- und Steuerungssystem bereit, das dafür konfiguriert ist, eine unabhängige, und trotzdem eng koordinierte Steuerung, Ansprechbarkeit oder beides für Schlüsselbetriebssysteme, wie z. B. die Bremsvorrichtung, seien es Reibungs- oder elektrische Bremsen, Antriebsvorrichtung, Kopplungs/Entkopplungs-Vorrichtung, Geschwindigkeitssteuervorrichtung usw. bereitzustellen. Es wäre ferner wünschenswert, derartige Information auf einer Echtzeitbasis mit Instanzen gemeinsam zu nutzen, die von dem Zug entfernt sind, wie z. B. Instanzen, welche das Transportsystem verwalten.
  • AUSFÜHRLICHE DARSTELLUNG VON ASPEKTEN ZUR VERWENDUNG VON DATEN FÜR DIE STEIGERUNG DER LEISTUNG EINES GEGEBENEN ZUGS
  • Nachstehend befindet sich eine Liste verschiedener exemplarischer Steuerungsmodi, die in Lokomotiven zur Verfügung stehen und ausgewählt werden können, um am besten die Zugleistung unter einer Vielfalt von Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen zu erfüllen.
    • A) Unabhängige Steuerungseinrichtung der Traktionskraft
    • B) Langsamgeschwindigkeitssteuerung
    • C) Traktionskraftreduzierung, um unerwünschte Bedingungen zu vermeiden
    • D) Fuzzy-Logik-Geschwindigkeitssteuerung
    • E) Automatische Ankupplung von Lokomotiven an Eisenbahnwagen
    • F) Ferngesteuerte Wagenstoßen durch die Lokomotive
  • Gemäß Aspekten der vorliegenden Erfindung wird es in Betracht gezogen, dass jede von derartigen Steuerungsstrategien auf der Basis einer automatischen Steuerungsstrategie bereitgestellt werden könnte, die so konfiguriert ist, dass sie einen geeigneten Steuerungsmodus im Hinblick auf Betriebs- und/ oder Umgebungs-Bedingungen, die von den Lokomotiven erfahren werden, und ferner im Hinblick auf die verfügbaren Vorrichtungen und die Qualität der Übertragungen, welche wahrscheinlich oder tatsächlich unter derartigen Betriebs- und/oder Umgebungs-Bedingungen anzutreffen sind, auswählt.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform können eine oder mehrere Erfassungsvorrichtungen verwendet werden, die beispielsweise einen Eisenbahngleiszustand messen können, oder die eine Feststellung treffen können, wie sehr die Räder durchrutschen können, oder das Vorhandensein von unerwünschten Objekten auf den Gleisen, wie z. B. nassem Laub erfassen können. Somit kann man, wenn man derartige Umgebungsbedingungen erfassen kann, einen anderen Algorithmus ablaufen lassen, um eine verbesserte Antirutsch- oder Radtraktionssteuerung zu erzielen. Demzufolge muss man nicht nur die Geschwindigkeit und auf die Lokomotive einwirkende Kräfte anzeigende Signale erfassen, sondern man kann auch diejenigen Faktoren detektieren oder erfassen, welche die Fähigkeit zur Erzeugung einer geeigneten Steuerung beeinträchtigen. Weitere Beispiele können die Erfassung der Gleisfeuchtigkeit oder der Steigung, ob sich die Lokomotive auf einem Berg befindet, oder eine Kurve durchfährt, umfassen. Wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen wird, kann die Erfassung derartiger Umgebungsbedingungen für die Ermittlung genutzt werden, ob das Antriebssystem der Lokomotive bei einem geeigneten Leistungspegel arbeitet.
  • Man wird ferner erkennen, dass der Steuerungsmodus so gewählt werden kann, dass ein oder mehrere Betriebsparameter, wie z. B.
    Kraftstoffwirkungsgrad
    schnellerer Haltevorgang
    Zugkrafterzeugung
    schnellere Beschleunigung
    optimiert werden.
  • Ferner kann die Steuerungsstrategie so konfigurierbar sein, dass sie Änderungen aufgrund Unterschieden im Verhalten unterschiedlicher Modelle von Lokomotiven oder im Hinblick auf unterschiedliche Zugkonfigurationen, schwere Beladung gegenüber leichter Beladung, gewünschtes Ergebnis, wie z. B. Optimierung der Reisezeit, Einsparung von Kraftstoff unabhängig von einer Erhöhung der Reisezeit, Geräteverfügbarkeit (oder dessen Fehlen) usw. berücksichtigt. Die vorliegende Erfindung zieht eine enge Integration zwischen den entsprechenden Steuerungs- und Übertragungsvorrichtungen in Betracht, so dass alle Daten oder Informationen, die für die Implementation irgendeines speziellen Steuerungsmodus erforderlich sind, genau und zeitgerecht an das entsprechende Gerät übertragen und geleitet werden. Es wird ferner in Betracht gezogen, dass die Steuerungsstrategie so konfiguriert wird, dass sie den Vorteil von derzeit verfügbarer Hardware nutzt, um die Notwendigkeit an Änderungen an bestehender Hardware zu reduzieren.
  • Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hierin dargestellt und beschrieben wurden, dürfte es offensichtlich sein, dass derartige Ausführungsformen nur im Rahmen eines Beispiels bereitgestellt werden. Zahlreiche Varianten, Änderungen und Ersetzungen erscheinen den Fachmann auf diesem Gebiet ohne Abweichung von der Erfindung hierin möglich. Demzufolge soll die Erfindung nur durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche eingeschränkt wird.

Claims (6)

  1. Übertragungssystem (10, 50) für einen wenigstens eine Lokomotive aufweisenden Eisenbahnzug zum automatischen Anpassen des Übertragungssystems, um eine effektive Übertragung von Befehlsdaten zum Steuern des Betriebs der Lokomotive sicherzustellen, aufweisend: einen Transceiver (82) auf der Lokomotive; wenigstens einen von der Lokomotive entfernt angeordneten Transceiver (80), wobei der Transceiver einen Teil des Übertragungssystems bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das System aufweist: eine Datenbank (80), die Daten bezüglich mehrerer für das Übertragungssystem verfügbarer Übertragungsverfahren speichert; eine erste Überwachungseinrichtung (12) zum Messen eines die Qualität der Übertragung zwischen den Transceivern anzeigenden Parameters, wenn die Transceiver anhand eines ersten von den verfügbaren Übertragungsverfahren arbeiten und zum Erzeugen von die Übertragungsqualität anzeigenden Daten; und eine Verarbeitungseinrichtung (16) in Kommunikation mit der Überwachungseinrichtung und der Datenbank zum Auswählen wenigstens eines zweiten Übertragungsverfah rens, wenn die Qualität der durch das erste Übertragungsverfahren bereitgestellten Übertragungen nicht ausreichend ist, um sicherzustellen, dass die Befehlsdaten zuverlässig in Bezug auf die Lokomotive übertragen werden.
  2. Übertragungssystem (10, 50) nach Anspruch 1, wobei die Datenbank (18) Daten enthält, die vorbestimmte Auswahlmöglichkeiten für die Auswahl jedes verfügbaren Übertragungsverfahrens anzeigen.
  3. Übertragungssystem (10, 50) nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinrichtung (16) zur Auswahl des zweiten Übertragungsverfahrens dafür eingerichtet ist, die Übertragungsqualität des ersten Übertragungsverfahrens zu bewerten.
  4. Übertragungssystem (10, 50) nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinrichtung (16) zur Auswahl des zweiten Übertragungsverfahrens Daten für die Bewertung der Übertragungsqualität des zweiten Übertragungsverfahrens enthält.
  5. Übertragungsverfahren für einen wenigstens eine Lokomotive aufweisenden Eisenbahnzug zum automatischen Anpassen eines Übertragungssystems, um eine effektive Übertragung von Befehlsdaten zum Steuern des Betriebs des Zuges sicherzustellen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bereitstellen eines Transceivers (82) auf einer Lokomotive und wenigstens eines von der Lokomotive entfernt angeordneten Transceivers, wobei der Transceiver einen Teil eines Übertragungssystems bildet; Anweisen von Befehlsdaten über das Übertragungssystem; Speichern von Daten in einer Datenbank (18), die mehrere für das Übertragungssystem verfügbare Übertragungsverfahren anzeigen; Messen (12) eines Parameters, der die Qualität der über das Übertragungssystem gesendeten Übertragung anzeigt; Erzeugen von Daten, die die Übertragungsqualität anzeigen; und Auswählen eines zweiten Übertragungsverfahrens, wenn die Qualität der von dem ersten Übertragungsverfahren bereitgestellten Übertragung nicht ausreicht, um sicherzustellen, dass die Befehlsdaten zuverlässig in Bezug auf die Lokomotive übertragen werden.
  6. Übertragungsverfahren nach Anspruch 5, welches ferner in der Datenbank (18) Daten enthält, die vorbestimmte Auswahlmöglichkeiten zum Auswählen jedes verfügbaren Übertragungsverfahrens anzeigen.
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