Устройство и способ определения местоположения ресурсов в пределах железнодорожной станции

Устройство и способ определения местоположения ресурсов в пределах железнодорожной станции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Это изобретение в целом относится к железнодорожным станциям, а более точно к определению местоположения подвижного состава, в том числе вагонов и локомотивов, в пределах железнодорожной станции.

Железнодорожные станции являются центрами железнодорожных транспортных сетей. Поэтому железнодорожные станции выполняют многие услуги, например создание, перестановку и завершение грузоперевозки, ранжирование и техническое обслуживание локомотивов, сборку и осмотр поездов, обслуживание поездов, проходящих через производственные помещения, осмотр и техническое обслуживание железнодорожных вагонов, и ранжирование вагонов. Различные службы на железнодорожной станции состязаются за ресурсы, такие как персонал, оборудование и пространство в различных производственных помещениях, так что эффективное управление взятой в целом железнодорожной станцией является сложным процессом.

Железные дороги, вообще, формально признают, что задачи станционного управления могли бы выиграть от использования средств и методов управления, основанных на оптимизационных принципах. Такие средства и методы используют текущее состояние станции и список заданий, которые должны быть выполнены для определения оптимального порядка, в котором следует выполнять эти задания.

Однако любые системы управления полагаются на надежные и своевременные данные касательно настоящего состояния системы, находящейся под управлением. На большинстве железнодорожных станций современные технологии ввода данных являются смесью ручных и автоматических способов. Например, считыватели автоматической идентификации оборудования (AEI) и компьютеры AEI определяют местоположение подвижного состава точечно, в пределах последовательности операций, но, вообще, эта информация ограничивает сведения о местонахождении подвижного состава, самое большее, моментом, в который прибывал подвижной состав, моментом, в который подвижной состав проезжает считыватель AEI, и моментом, в который подвижной состав отбывает.

Местоположение ресурсов в пределах железнодорожной станции типично сообщается с использованием речевой радиосвязи. Подходы точечного детектирования, такие как счетчики колес, рельсовые цепи и считыватели меток автоматической идентификации оборудования (AEI), были использованы для обнаружения ресурсов в определенных, обособленных местоположениях на рельсовых путях. Современные системы дистанционного управления используют метки GPS (глобальной системы определения местоположения) и AEI для предохранения удаленно контролируемых локомотивов от выезда за пределы границ станции. Камеры были применены на всем протяжении железнодорожных станций, с совместно используемыми устройствами отображения, чтобы предоставить персоналу железнодорожной станции (то есть, станционным специалистам, горочным специалистам, заведующим по складским операциям) определять местоположение механизмов и других ресурсов. Однако никакие из этих подходов не дают непрерывной картины в реальном времени в отношении местоположения всех ресурсов интересующей железнодорожной станции.

Желательно знать, где расположены ресурсы в пределах железнодорожной станции в реальном времени (например, в пределах последних 10 секунд). Эти ресурсы, например, могли бы быть людскими (то есть, осмотрщиками вагонов), техническим обслуживанием путевых транспортных средств или локомотивами. Для локомотивов желательно знать, на каком рельсовом пути они находятся и в каком положении на рельсовом пути они расположены.

Большинство железнодорожных станций не имеют в распоряжении точных данных о местоположении рельсовых путей. Соседние рельсовые пути могут быть разнесенными на 13, 25 футов (согласно стандарту участка С Американской ассоциации железных дорог), а информация о местоположении рельсовых путей может не существовать или может быть точной только до нескольких футов. Сбор этой информации о местоположении рельсовых путей с использованием традиционных способов и технологий топографической съемки может быть отнимающим много времени, затратным и отрицательно влиять на операции железнодорожных грузоперевозок.

Соответственно, желательно предложить способ и устройство для обеспечения непрерывной картины в реальном времени местоположения всех ресурсов интересующей железнодорожной станции и заданий железнодорожной станционной обработки, с которыми они ассоциативно связаны.

Раскрытие изобретения

Способ для отслеживания ресурсов в пределах железнодорожной станции содержит: создание базы данных расположения рельсовых путей для железнодорожной станции, база данных расположения рельсовых путей предоставляет карту железнодорожных путей и стрелок в пределах железнодорожной станции, при этом база данных расположения рельсовых путей включает в себя машиночитаемые данные, идентифицирующие обособленные местоположения железнодорожных путей и стрелок железнодорожной станции, каждое обособленное местоположение соответствует географическому положению участка железнодорожного пути или стрелки; ассоциативное связывание этапов железнодорожной станционной обработки с участками базы данных расположения рельсовых путей; прием сигнала географического положения, соответствующего ресурсу в пределах железнодорожной станции; сопоставление сигнала географического положения с машиночитаемыми данными базы данных расположения рельсовых путей для того, чтобы идентифицировать местоположение ресурса в пределах карты; и воспроизведение графического представления местоположения ресурса на карте наряду с этапами станционной обработки, ассоциативно связанными с отрезком рельсового пути, занятым ресурсом, при этом сигнал географического положения принимается в пределах промежутка времени для предоставления графическому представлению возможности использования в управленческом решении, соответствующем ресурсу.

Система для отслеживания ресурсов в пределах железнодорожной станции содержит: базу данных расположения рельсовых путей для железнодорожной станции, база данных расположения рельсовых путей предоставляет карту железнодорожных путей и стрелок в пределах железнодорожной станции, при этом база данных расположения рельсовых путей включает в себя машиночитаемые данные, идентифицирующие обособленные местоположения железнодорожных путей и стрелок железнодорожной станции, каждое обособленное местоположение соответствует географическому положению участка железнодорожного пути или стрелки, и каждый отрезок железнодорожного пути или стрелка ассоциативно связаны с одним или более этапами станционной обработки, выполняемыми на или возле железнодорожного пути или стрелки; множество устройств позиционирования, сконфигурированных для формирования сигналов географического положения с множества ресурсов в пределах железнодорожной станции; компьютерную систему, сконфигурированную для приема и сопоставления сигналов географического положения с машиночитаемыми данными базы данных расположения рельсовых путей для того, чтобы идентифицировать местоположение множества ресурсов в пределах карты и воспроизводить графическое представление местоположения множества ресурсов и этапов станционной обработки, ассоциативно связанных с этими местоположениями на карте.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схематическая иллюстрация способа для формирования базы данных рельсовых путей железнодорожной станции в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - схематическая иллюстрация способа для формирования базы данных рельсовых путей железнодорожной станции в соответствии с альтернативным примерным вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - схематическая иллюстрация примерного варианта осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - схематическая иллюстрация примерного варианта осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - обобщенная схема железнодорожной станции; и

фиг.6 - графическое представление базы данных, собранной в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

В материалах настоящей заявки раскрыто средство для создания и использования точной базы данных расположений рельсовых путей на железнодорожной станции из сбора данных аэрофотосъемки либо глобальной системы определения местоположения (GPS) (например, с использованием радионавигационной системы, образованной из спутников и наземных станций, в которой приемник GPS измеряет расстояние с использованием времени прохождения радиосигналов). В соответствии с примерными вариантами осуществления настоящего изобретения база данных может быть расположена в диспетчерской железнодорожной станции, при этом компьютер или контроллер системы принимает данные с ресурса в пределах железнодорожной станции. Данными о ресурсе являются данные GPS, которые соответствуют его приближенному географическому местоположению, при этом принятые данные, соответствующие его приближенному местоположению, сопоставляются с базой данных рельсовых путей, и, соответственно, выдается визуальное отображение ресурса на мониторе компьютера.

В соответствии с примерными вариантами осуществления настоящего изобретения эта информация используется для локализации ресурса конкретным рельсовым путем и положением вдоль такого рельсового пути и для идентификации текущей деятельности ресурса, заданной этапами станционной обработки, ассоциативно связанными с рельсовым путем. После этого будет предоставлено отображение, при этом один или более из оперативного персонала железнодорожной станции могут использовать эту информацию, чтобы обеспечить возможность планирования и принятия решения. В соответствии с одним из примерных вариантов осуществления настоящего изобретения, местоположения определенных или ассоциативно связанных ресурсов (например, вагонов), которые были обозначены имеющими высокую важность, могут идентифицироваться в отношении операций железнодорожной станции через графический дисплей. Приведена ссылка на следующие патенты США: 6,405,127, 6,377,877, 6,637,703; содержание каждого из которых включено в материалы настоящей заявки посредством ссылки на него.

Примерные варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают быстрые, простые и недорогие способы создания точной базы данных расположения рельсовых путей для железнодорожной станции. Обобщенный вид железнодорожной станции проиллюстрирован на фиг.5. Железнодорожная станция 110 иллюстрирует различные зоны железнодорожной станции, которые поезда проходят во время железнодорожной станционной обработки, и должны детектироваться системой слежения по примерным вариантам осуществления настоящего изобретения. Как проиллюстрировано, железнодорожная станция включает в себя различные наборы рельсовых путей, выделенных для определенного использования и функций, в материалах настоящей заявки указываемых ссылкой как этапы станционной обработки, при этом эти функции записываются в базу данных железнодорожной станции, и при этом создается база данных отслеживания, база данных отслеживания содержит историю отслеживания данных для определенного ресурса; и история отслеживания данных используется для назначения определенного ресурса на один определенный железнодорожный путь или зону.

Один из неограничивающих примеров таких процессов обработки проиллюстрирован, как изложено ниже: прибывающий поезд прибывает на приемную подстанцию 150 и назначается на определенный приемный рельсовый путь. В некоторое более позднее время стрелочный локомотив или маневровый локомотив входят на приемный рельсовый путь и перемещают вагоны на сортировочную подстанцию 154. Сортировочная подстанция 154 иногда указывается ссылкой как «бункер». Рельсовые пути на сортировочной подстанции 154 предназначены для удерживания отдельных блоков вагонов, собираемых для отбывающих поездов. Когда сборка блока вагонов завершена, этот блок вагонов назначается на определенный рельсовый путь на отправной подстанции 158, зарезервированный для сборки определенного отходящего поезда.

Когда все блоки вагонов, требуемые для отходящего поезда, собраны, один или более локомотивов из подстанции 162 избытка ранжирования и приема локомотивов будут перемещаться и прицепляться к собранным вагонам. Железнодорожная станция 110 также включает в себя проходную зону 168 обслуживания для обслуживания вагонов и дизельный цех и зону 170 обслуживания для обслуживания и ремонта локомотивов. Структура железнодорожной станции обычно включает в себя некоторое количество узких проходов, или узких мест 174, через которые должны проходить все вагоны, вовлеченные в вышеизложенный технологический процесс сборки поезда. Узкие места 174 ограничивают количество параллельных технологических обработок, возможных на станции, и ограничивают скорость, на которой может происходить последовательность заданий сборки поездов.

Неограничивающий пример одного из технологических процессов на станции является следующим: прибывающий поезд подходит к остановке в пределах приемной подстанции железнодорожной станции, и выполняется входной осмотр вагонов. После этого делаются приготовления для «горочной перевалки» вагонов, а затем вагоны подвергаются «горочной перевалке». В качестве используемой в материалах настоящей заявки «горочная перевалка» указывает ссылкой на технологический процесс сортировки вагонов посредством проталкивания их через возвышенность или вершину (известную как «горка»), за которой вагон перемещается под силой тяжести и переключается на какой-нибудь из множества отдельных рельсовых путей в бункере. Бункер также может указываться ссылкой как сортировочная подстанция 154. В качестве примера, горочная перевалка может повлечь за собой отделение первого вагона от второго вагона и проталкивание первого вагона через возвышенность или верхушку (известную как «горка»), за которой первый вагон перемещается силой тяжести на первый рельсовый путь на сортировочной подстанции 154. Второй вагон отделяется от любых оставшихся вагонов во множестве вагонов, проталкивается через горку, перемещается силой тяжести и переключается на второй рельсовый путь на сортировочной подстанции 154. Несмотря на то, что первый вариант осуществления указывает ссылкой на технологический процесс сортировки, который использует горку для разделения вагонов, другие варианты осуществления применимы к железнодорожным станциям, которые не используют горку, которые являются так называемыми безгорочными сортировочными станциями.

Как только вагоны рассортированы, некоторые вагоны, по выбору, могут балансироваться или повторно подвергаться горочной перевалке. Балансировка указывает ссылкой на передвижение или перераспределение вагона среди рельсовых путей сортировочной подстанции. После того, как вагоны отсортированы и выполнена любая необязательная балансировка или повторная горочная перевалка, отсортированные вагоны сцепляются и протягиваются по сортировочной подстанции 154 через узкое место 174 на отправную подстанцию 158, на которой выполняется выходной осмотр сцепленных вагонов. Любые вагоны, которые определены имеющими механические дефекты, которые препятствуют безопасной работе на магистральном рельсовом пути, удаляются и помещаются на браковочный или отставной рельсовый путь железнодорожной станции.

Эти локомотивные технологические процессы могут выполняться до, после или одновременно с технологическими процессами с вагонами, при этом локомотив переводится на обслуживание из подстанции 162 избытка ранжирования и приема локомотивов. Если должно выполняться обслуживание локомотива, локомотив переводится в дизельный цех, а обслуживанием является 170. Если, с другой стороны, обслуживание локомотива не должно выполняться, обслуживание обходится. После того, как обслуживание локомотива выполнено или обойдено, выполняется выходная технологическая обработка локомотива, и локомотив переводится на отправную подстанцию 158. Локомотив затем прицепляется к обработанным вагонам. Локомотив и обработанные вагоны затем отбывают с подстанции 158 в качестве отходящего поезда.

В соответствии с примерным вариантом осуществления, система слежения содержит, по меньшей мере, центральный компьютер на работоспособной связи с базой данных железнодорожных путей и датчиками или приемниками GPS с ассоциативно связанными передатчиками, чтобы выдавать данные в реальном времени о ресурсах железнодорожной станции в центральный компьютер для использования с базой данных железнодорожных путей, чтобы предоставлять визуальное представление ресурсов на устройстве отображения по мере того, как они перемещаются по железнодорожной станции, которая может включать в себя различные подстанции, в том числе, но не в качестве ограничения, приемную станцию, сортировочную станцию, ранжирную и приемную станцию, и отправную станцию. В соответствии с примерным вариантом осуществления, настоящее изобретение применяет приемники GPS для обеспечения точного размещения на рельсовом пути локомотивов на устройстве отображения состояния. Примерные варианты осуществления предоставляют местоположение ресурсов железнодорожной станции в реальном времени и указание в отношении этапов (то есть, заданий) станционной обработки, которые проводятся на рельсовом пути, занятом ресурсом, персоналу железнодорожной станции, для того чтобы дать критичным по времени решениям возможность приниматься касательно планирования заданий, безопасности и производительности. Например, и в примерном варианте осуществления, маневровый локомотив оборудован устройством GPS, при этом местоположение маневрового локомотива непрерывно передается на центральное устройство управления. Используемое здесь устройство или узел GPS относится к электронному устройству, которое может определять приблизительное местоположение или координаты на планете у устройства, при этом координаты задаются долготой и широтой, а само устройство содержит средство для передачи этих координат в центральный компьютер, и компьютер содержит средство для приема и интерпретации переданных координат.

Далее, со ссылкой на фиг.1 и для того, чтобы создавать базу данных из аэрофотоснимков, разработана программа, которая использует аэрофотосъемку для создания точной базы данных рельсовых путей, стрелок и местоположений областей. Если аэрофотосъемка высокого разрешения (то есть, ортоизображения) железнодорожной станции доступна из таких источников, как Геологическая служба США (USGS), то изображения, которые покрывают железнодорожную станцию в целом при высоком разрешении, загружаются в локальную базу данных изображений на компьютере. Это проиллюстрировано в блоке 12. После этого, в блоке 14, компьютерная программа затем вносит участки этих изображений и отображает их при большом увеличении на мониторе компьютера. После этого, в блоках 16 и 18, программа дополнительно предоставляет возможность использования мыши или другого равносильного устройства (например, сенсорного экрана) для позиционирования курсора на рельсовом пути на устройстве отображения. Курсор затем вручную перемещается вдоль центра рельсового пути, и мышь подвергается щелчку по кнопке в некоторых местоположениях, разнесенных вдоль рельсового пути. По мере того, как каждое местоположение указывается щелчком по кнопке мыши, компьютер вычерчивает прямую линию, покрывающую изображение, чтобы показывать пользователю, что траектория рельсового пути была записана. Следованием вдоль центра рельсового пути обеспечивается более точное представление местоположения рельсовых путей. Компьютер затем регистрирует последовательность местоположений относительно изображения, где происходят эти щелчки по кнопке мыши, чтобы дать последовательность координат (x, y), имеющих отношение к отображению железнодорожной станции. Эта последовательность координат (x, y) становится кусочно-непрерывным представлением сегмента рельсового пути. Неограничивающим примером является следующий: пользователь щелкает по кнопке на мыши или другом равносильном устройстве, при этом графический интерфейс пользователя выдает приглашение «сегмент рельсового пути» или «стрелка». Если выбран сегмент рельсового пути, первое местоположение, указанное щелчком по кнопке мыши, будет конечной точкой и после этого каждая последующая точка является участком сегмента рельсового пути до тех пор, пока последняя точка не выбрана в качестве другой конечной точки. После этого пользователю могло бы быть рекомендовано начать другой сегмент рельсового пути или стрелку. Если выбрана стрелка, пользователь просто один раз щелкает по кнопке мыши, чтобы обозначить стрелку. Еще один неограничивающий пример для выбора конечных точек мог бы состоять в том, чтобы использовать свойство кнопки мыши «правого щелчка», снова получая графический интерфейс пользователя.

Для того чтобы точно оцифровать рельсовый путь, увеличение изображения является таким, что взятая в целом железнодорожная станция не умещается на экране одновременно. Программа по примерному варианту осуществления настоящего изобретения будет предоставлять пользователю возможность приводить разные участки изображения на устройство отображения, когда они требуются, и, по необходимости, переключать увеличение. Программа также будет вносить поправку на преобразование и масштабирование в базе данных расположения рельсовых путей (например, надлежащую регистрацию координат (x, y) или измерительных точек по мере того, как изображение увеличивается или уменьшается в масштабе). Программа также будет непрерывно отображать все из оцифрованных в текущий момент рельсовых путей (блок 20) в качестве верхнего слоя изображения, чтобы показывать пользователю, какие рельсовые пути были оцифрованы, а какие нет. Таким образом, отмечается прохождение рельсовых путей и стрелок.

Подобным образом, и как проиллюстрировано блоком 22, пользователь оцифровывает все стрелки на железнодорожной станции. Стрелки оцифровываются в качестве одиночной точки и изображаются на верхнем слое визуального отображения символом ромба или любым другим эквивалентным символом, центрированным по местоположению стрелки. После каждого сеанса оцифровки, программа, на этапе 24, будет осуществлять сортировку по базе данных, при этом конечные точки всех сегментов рельсовых путей ассоциативно связываются ближайшей стрелкой в базе данных. Каждый сегмент рельсового пути затем присоединяется к двум стрелкам, и каждая стрелка присоединяется к одному, двум или трем сегментам рельсовых путей. Любое отклонение от этих правил разрешается или предупреждается программой (вершина 26 принятия решения и этап 28). В дополнение, и на этапе 24, каждые местоположения конечных точек (x, y) сегментов рельсовых путей замещаются местоположением (x, y) ассоциативно связанной стрелки. Это гарантирует, что все рельсовые пути и стрелки соединяются надлежащим образом. Относительные углы, под которыми три сегмента рельсовых путей примыкают к стрелке, используются для классификации трех сегментов рельсовых путей в качестве: входящего, исходящего основного и исходящего отводного, при этом заостренность кривой стрелочного перевода рельсового пути используется для определения сегмента рельсового пути (например, чем более высок градус кривой, тем более вероятно, что это исходящий отводной сегмент рельсового пути, в противоположность входящему или исходящему основному). Дополнительная информация находится в следующей книге «Что такое железная дорога и как она действует», 4-ое издание, под редакцией Джона Х.Армстронга, Simmons-Boardman Books, включительно, 1998 год, страница 44. Как показано в этой книге, углы заострений рельсовых путей типично находятся в диапазоне от 5 до 20 градусов, причем 12 градусов являются типичными для станций, и «номер стрелочной крестовины» является используемым промышленным эталоном стандартных размеров для стрелок. Другими словами, одиночный рельсовый путь лежит по одну сторону стрелки, наряду с тем, что два рельсовых пути лежат по противоположную сторону стрелки. Исходящий отводной рельсовый путь является тем рельсовым путем из двух, который образует больший угол по отношению к выступающему удлинению входящего рельсового пути. Исходящий основной рельсовый путь является тем рельсовым путем, который образует наименьший угол по отношению к выступающему удлинению входящего рельсового пути.

В соответствии с примерным вариантом осуществления, аэрофотосъемка высокого разрешения используется, чтобы предоставлять цифровую ортофотографическую тетрагональ (DOQ) для использования в последовательности операций компьютерной реализации. Цифровая ортофотографическая тетрагональ является сформированным компьютером изображением аэрофотоснимка, на котором было удалено смещение изображения, вызванное рельефом местности и углами наклона камеры. Такие ортофотографии или ортоизображения дают характеристики изображений фотографии с геометрическими качествами карты. DOQ выпускаются USGS с 1-метровым разрешением по земле и покрывают почти все из 48 нижних штатов. USGS также выпустила DOQ с разрешением приблизительно в 1/3 метра или один фут по около 100 из наиболее заселенных мегаполисов Соединенных Штатов. Штат Нью-Йорк формирует свои собственные DOQ с разрешением в один фут. Ссылки: www.usgs.gov, www.terraserver-usa.com, www.nysgis.state.ny.us.

Алгоритмы и инструментальные средства обработки изображений могут применяться, чтобы облегчать или автоматизировать определение местоположения сегментов рельсовых путей и стрелочных приводов. Алгоритмы, такие как выделение контуров, выделение границ, морфологическая обработка, сравнение с шаблоном и корреляция зон, хорошо известны специалистам в области техники обработки изображений и могли бы применяться для задачи оцифровки рельсовых путей.

Подобным образом, и для того чтобы оцифровать сегмент рельсового пути, программа позволяет пользователю определять и оцифровывать границу области, проиллюстрированную на этапе 30. В одном из примерных вариантов осуществления граница является замкнутым многоугольником, и все из координат внутри многоугольника принадлежат такой области (также см. области 130 на фиг.6). Этот признак позволяет базе данных определять, что локомотив, например, «находится на восточной смотровой подстанции». Многочисленные границы могут применяться, и многочисленные границы могут быть отсоединены от, перекрываться с или полностью содержать в себе другие границы.

Изображения аэрофотосъемки от USGS помечаются геопространственными опорными координатами или репером (то есть, широтой и долготой), чтобы предоставить возможность преобразования координат изображения (то есть, пикселей) в геопространственные координаты. Геопространственные опорные координаты изображения могут быть с погрешностью в десятки футов, делая их неэффективными для точного определения местоположения рельсовых путей. Чтобы смягчить влияние геопространственных опорных ошибок изображения и в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, оборудование GPS азимутальной топографической съемки размещено на железнодорожной станции, чтобы точно определять местоположение небольшого количества определенных мест, которые видимы на изображениях аэрофотосъемки. В качестве используемого в материалах настоящей заявки «оборудование GPS азимутальной топографической съемки» предназначено, чтобы покрывать оборудование GPS, которое является точным до сантиметрового уровня (например, GPS азимутальной топографической съемки используется для установления известных точек, а после этого общие стендовые лазерные инструментальные средства используются, чтобы проложить измерения для других местоположений поблизости от известной точки). После этого сигналы GPS азимутальной топографической съемки из специфичных рельсовым путям мест используются для внесения поправки или создания геопространственных опорных координат, пригодных для использования с сигналами GPS, принятыми с ресурсов в пределах железнодорожной станции. Другими словами, сигналы GPS азимутальной топографической съемки из специфичных рельсовым путям мест используются для внесения поправки в геопространственные опорные координаты аэрофотоснимка. В качестве альтернативы, разные технологии GPS применяются для внесения поправки в геопространственные опорные координаты аэрофотоснимка.

В одном из примерных вариантов осуществления и как проиллюстрировано в блоке 32, оборудование GPS используется для определения местоположения центра механизма переводной тяги на перекидываемых вручную стрелках. Ручной стрелочный привод часто ясно виден на аэрофотоснимках. Соответственно, координаты GPS азимутальной аэрофотосъемки предусматривают центр стрелок с переводной тягой в пределах аэрофотоснимка (например, многочисленные местоположения). В соответствии с примерным вариантом осуществления сбор данных позиционирования GPS выполняется в определенных местах, широко разнесенных по железнодорожной станции. Набор измеренных данных из этих мест представляет собой очень небольшую часть всей инфраструктуры железнодорожной станции. Таким образом, высокая себестоимость и сложность топографической съемки взятой в целом сети рельсовых путей железнодорожной станции снижается измерением ограниченного набора мест с помощью высокоточной системой приемника GPS азимутальной топографической съемки. Набор измеренных геопространственных измерительных точек сопоставляется с оцифрованными геопространственными данными в тех же местах, чтобы создать средство для внесения поправок в оцифрованные геопространственные данные. Затем определяется геометрическое преобразование, которое отображает оцифрованные измерительные точки в измеренные измерительные точки некоторым образом, который минимизирует ошибку между всеми точками (то есть методом наименьших квадратов). Распространенными примерами геометрических преобразований являются смещение, масштабирование, поворот, перекос и отражение. Специалисты в данной области техники будут осознавать, что все из этих примеров, вообще, представляются как аффинное преобразование. Как только определено, это геометрическое преобразование применяется ко всем элементам в пределах базы данных, чтобы улучшить выравнивание и уменьшить геопространственные ошибки.

На этапе 34 программа накладывает местоположения мест GPS топографической съемки опорных стрелок поверх изображений железнодорожной станции. Размещение наложений выполняется с использованием приближенной информации о широте и долготе у источника изображения. В каждом месте или точке, где существует репер GPS топографической съемки, и где стрелочный привод (как упомянуто выше) ясно виден на изображении, пользователь на этапе 36 тщательно оцифровывает точку на изображении, которой должен соответствовать опорный GPS. Когда это сделано для всех применяемых точек, программа запускает выравнивание по методу наименьших квадратов, чтобы определить матрицу геометрического преобразования, которая преобразует оцифрованные точки (например, сегменты рельсовых путей и стрелки) в точки широты/долготы топографической съемки. Каждая оцифрованная точка затем преобразуется посредством этой матрицы, а разница между сформированными преобразованием координатами широты/долготы и сформированными GPS топографической съемки координатами широты/долготы является набором ошибок преобразования. Среднеквадратическая (RMS) ошибка рассчитывается из этого набора ошибок в вершине 38 принятия решения. Если ошибка RMS является меньшей, чем два фута, то база данных изображений является расположенной точно. Если нет, этапы, представленные блоками 32-38, повторяются до тех пор, пока не достигнута требуемая ошибка RMS, конечно, ошибки RMS, большие или меньшие, чем два фута, также предполагаются находящимися в пределах объема примерных вариантов осуществления настоящего изобретения. В качестве примера, этапы, повторенные согласно блокам 32-38, состояли бы в том, чтобы ввести дополнительные опорные точки GPS, при этом, данные, полученные в этих точках, являются данными GPS азимутальной топографической съемки. Посредством использования расчета ошибки RMS, конечный пользователь снабжается среднеквадратическим отклонением, чтобы определять, насколько расположение рельсовых путей является точным.

В дополнение и в соответствии с примерным вариантом осуществления, участки рельсовых путей или зон железнодорожной станции будут определяться в базе данных согласно именованным обозначениям железнодорожной станции или этапам обработки, ассоциативно связанным с этими рельсовым путем или рельсовыми путями. Неограничивающие примеры этих этапов обработки включают в себя прибытие поезда; сортировку вагонов; обслуживание локомотива; ремонт вагона; осмотр вагона, а неограничивающие именованные обозначения включают в себя: рельсовый путь 1 проходной зоны обслуживания, рельсовый путь 55 приемной станции, рельсовый путь 39 сортировочной станции, рельсовый путь 89 отправной станции, рельсовый путь 53 избытка ранжирной и приемной станции, рельсовый путь 81 приемной станции, рельсовый путь 99 стоянки локомотивов и т.п. Это показано в качестве этапа 40. Соответственно, база данных теперь содержит именованные обозначения и этапы обработки, ассоциативно связанные с определенными сегментами рельсовых путей, при этом эта информация будет использоваться для предоставления графического указания зоны и задания, выполняемого ресурсом, только посредством приема координат GPS ресурса (например, координаты ресурса помещают его, например, в местоположение сортировочной станции, таким образом, графический дисплей, в этом случае, может выдавать следующий текст: «Машина X на сортировочной станции, выполняющей...»).

Далее, со ссылкой на фиг.2 и в примерном варианте осуществления, когда аэрофотоснимков достаточного качества нет в распоряжении, маневровый локомотив снабжается записывающим устройством GPS азимутальной топографической съемки (проиллюстрировано блоком 50), при этом технологии GPS азимутальной топографической съемки, такие как GPS кинематики в реальном времени (RTK GPS), используются для этой работы. В этом варианте осуществления приемная антенна расположена над центром рельсового пути как можно ближе к оси поворота передней или задней платформы локомотива. Этот оснащенный локомотив затем проезжает каждый участок рельсового пути на железнодорожной станции, по меньшей мере, один раз, в то время как точная пара широты, долготы записывается каждые несколько секунд (блок 52). В качестве альтернативы, дифференциальные системы GPS могут применяться для обеспечения такой же степени точности.

После этого программа в блоке 54 берет эту базу данных GPS и подгоняет линейные сегменты ко всем упорядоченным во времени парам широты/долготы. В тех случаях, когда два сходящихся линейных сегмента встречаются с третьим сегментом, точка пересечения является стрелкой, и местоположения всех стрелок записываются. Это проиллюстрировано блоком 56, в котором все соединенные линии между стрелками становятся сегментами рельсовых путей. Связность рельсовых путей и стрелок, и классификация сегментов рельсовых путей и стрелок в качестве входящих, исходящих основных и исходящих отводных выполняются, как приведено выше, в варианте осуществления аэрофотосъемки. В дополнение, и в каждом варианте осуществления, каждый из железнодорожных путей в базе данных может снабжаться именованными обозначениями, при этом именованные обозначения совпадают с используемыми эксплуатационным персоналом железнодорожной станции, а также этапами обработки, ассоциативно связанными с ними. Таким образом, когда индивидуум (машинист электровоза) осуществляет вызов по радио и упоминает проблему на рельсовом пути «НАИМЕНОВАНИЕ», центральное устройство управления может использоваться, чтобы представлять на рассмотрение т