车辆的导航、防撞、和控制系统

1.一种计算机控制的车辆防撞与报警系统；该系统包括：
至少一个卫星，与至少一个全球定位系统(GPS装置)通信，该 全球定位系统提供与该至少一个卫星间的第一通信链路，以确定至少 第一车辆的位置；
能在至少一个固定站台与至少第一所述车辆之间通信的第二通 信链路；
其中，所述第二通信链路在所述至少一个固定站台与至少一辆潜 在的不限数量的其他车辆之间，提供连续的通信；其中，所述第一通 信链路，提供任何一辆所述车辆的位置，而所述第二通信链路，则通 过在每一所述至少一辆车辆中的处理装置，提供一辆车辆相对于所述 至少另一辆车辆的位置。
2.按照权利要求1的系统，其中，每一所述固定站台位于车辆 路径上的已知位置，且彼此离开预定的距离。
3.按照权利要求2的系统，其中，每一所述固定站台，包括一 转发器，向每一车辆中的所述处理装置，发射用于路径的识别的距离 信号。
4.按照权利要求3的系统，其中，每一所述车辆是在轨道网上 行驶的列车。
5.按照权利要求4的系统，其中的处理装置，包括列车导航单 元。
6.按照权利要求5的系统，还包括与所述列车导航单元关联的 主控制单元。
7.按照权利要求6的系统，其中的列车导航单元与所述主控制 单元通信，以便能把经所述第一通信链路接收的列车位置数据，与从 所述第二通信链路接收的列车位置数据比较。
8.按照权利要求7的系统，还包括中央控制器，用于对所述系 统实现远程监控。
9.按照权利要求8的系统，其中，所述至少一个卫星的每一个， 与设在列车上的GPS，或与和所述中央控制器相关联的GPS通信。
10.按照权利要求9的系统，其中所述路径是铁路轨道。
11.按照权利要求10的系统，其中每一个固定转发器站台发射 校正信号，校正来自所述第一通信链路的GPS测距信号的误差。
12.按照权利要求11的系统，其中所述校正信号，允许进一步 的校正测量，以改进GPS测距信号的精度。
13.按照权利要求12的系统，其中的路径标识，用计算机结合 所述控制器处理，连续地确定车辆的运动轨迹，以便位置标识。
14.按照权利要求13的系统，其中，一辆车辆被跟踪的位置， 被实时地发送至或被至少另一辆其他车辆接收，以便所述车辆的每一 辆确定离开至少另一辆其他车辆的距离。
15.按照权利要求14的系统，其中，有一个连续向GPS发射的 卫星网，以便确定铁路轨道上的列车。
16.按照权利要求15的系统，其中，从每一所述转发器发来的 距离信号，能用于确定第一辆列车相对于另一辆列车的位置，以便确 定碰撞的可能性。
17.按照权利要求16的系统，其中，万一有碰撞的可能性，则 产生响应控制信号，启动与列车控制通信的超驰控制机构，在列车还 未碰撞时使列车停止。
18.按照权利要求17的系统，其中每一所述列车位置信息的处 理，由神经网络提供，该神经网络识别并评价一辆列车相对另一辆列 车的每一潜在的碰撞可能性。
19.按照权利要求18的系统，其中所述列车导航单元，提供列 车特征的实时记录。
20.按照权利要求19的系统，还包括用于确定列车位置、长度、 速度、相对于至少一辆其他列车的速率的装置。
21.按照权利要求20的系统，还包括告警装置，用于告诫在一 位置的一辆列车的驾驶员，注意在另一位置至少有另一辆列车。
22.按照权利要求21的系统，其中在所述网中一辆列车的势能， 可以参照下式确定：
P.E.＝(xEOB)+FB(xEOB-x)＝1/2mv2(x)+P.E.(x)
这里Fb是制动力，假定在全部运行应用中恒定
M是总列车质量
V是开始制动时的速度
P.E.是列车的势能＝
n是车厢加牵引机车数
23.按照权利要求22的系统，其中计算的势能确定了避免碰撞 的制动力的总量。
24.按照前述权利要求任一项的系统，还包括列车GPS无线电 组件，该组件包括GPS接口子系统和列车导航单元子系统；其中，所 述两子系统与收发信机通信。
25.按照权利要求24的系统，还包括超驰控制，该超驰控制包 括：
信号输入，
检测信号分析装置；
数据源
与控制信号发生器通信的逻辑相联存储器，其中所述控制信号发 生器，万一有碰撞危险时，能响应输入数据，向超驰列车控制发送信 号，实施制动。
26.按照权利要求25的系统，其中的中央控制器能在约600km 的范围上，监控列车位置。
27.一种计算机控制的列车防撞与报警系统；该系统包括：
至少一个卫星，与至少一个全球定位系统(GPS装置)通信，该 全球定位系统提供与该至少一个卫星间的第一通信链路，以确定至少 第一列车的位置；
能在至少一个固定站台与至少第一所述列车之间通信的第二通 信链路；
其中，所述第二通信链路在所述至少一个固定站台与至少一辆潜 在的不限数量的其他列车之间，提供连续的通信；其中，所述第一通 信链路，提供任何一辆所述车辆的位置，而所述第二通信链路，则通 过在每一所述至少一辆列车中的处理装置，提供一辆列车相对于所述 至少另一辆列车的位置。
28.一种计算机控制的列车防撞与报警系统；该系统包括：
至少一个卫星，与至少一个全球定位系统(GPS装置)通信，该 全球定位系统提供与该至少一个卫星间的第一通信链路，以确定至少 第一列车的位置；
能在至少一个固定站台与至少第一所述列车之间通信的第二通 信链路；
其中，所述第二通信链路在所述至少一个固定站台与至少一辆潜 在的不限数量的其他列车之间，提供连续的通信；其中，所述第一通 信链路，提供任何一辆所述车辆的位置，而所述第二通信链路，则通 过在每一所述至少一辆列车中的处理装置，提供一辆列车相对于所述 至少另一辆列车的位置；
其中，所述第二通信链路在所述至少一个固定站台与至少一辆潜 在的不限数量的其他列车之间，提供连续的通信；其中，所述第一通 信链路，提供任何一辆所述列车的位置，而所述第二通信链路，能确 定一辆列车相对于至少另一辆列车的位置；其中本系统还包括：
信号输入，
检测信号分析装置；
数据源
与控制信号发生器通信的逻辑相联存储器，其中所述控制信号发 生器，万一有碰撞危险时，能响应输入数据，向超驰列车控制发送信 号，实施制动。
29.按照权利要求27或28的系统，还包括中央控制器，能与至 少一个所述卫星通信，以监控列车位置和万一有碰撞危险时发出报警。
30.按照权利要求29的系统，其中的中央控制器在约600km的 范围上，监控列车位置。
31.一种防止车辆碰撞的方法，包括：
计算机控制的车辆防撞及报警系统；该系统包括：
至少一个卫星，与至少一个全球定位系统(GPS装置)通信，该 全球定位系统提供与该至少一个卫星间的第一通信链路，以确定至少 第一车辆的位置；
能在至少一个固定站台与至少第一所述车辆之间通信的第二通 信链路；
其中，所述第二通信链路在所述至少一个固定站台与至少一辆潜 在的不限数量的其他车辆之间，提供连续的通信；其中，所述第一通 信链路，提供任何一辆所述车辆的位置，而所述第二通信链路，则通 过在每一所述至少一辆车辆中的处理装置，提供一辆车辆相对于所述 至少另一辆车辆的位置；
该方法包括的步骤如下：
a)使用第一通信链路，提供第一车辆位置；
b)启动包括GPS接口和通信子系统的GPS无线电系统；
c)接收与列车运行及环境参数有关的输入数据；
d)把轨道标识装置置于预定的轨道位置，以便向车辆提供轨道 标识信号；
e)通过逻辑相联存储器，分析所述数据，确定至少两辆车辆之 间的碰撞危险；
f)万一出现一辆列车正在与另一辆列车碰撞的过程时，响应碰 撞危险，启动超驰信号。
32.按照权利要求31的方法，包括预先定位的步骤，该步骤对 每一所述固定站台、车辆路径上已知位置的转发器、和彼此离开的预 定距离，进行预先定位。
33.按照权利要求32的方法，其中每一转发器发送用于路径标 识的距离信号。
34.按照权利要求33的方法，其中所述路径是公路或铁路轨道。
35.按照权利要求34的方法，其中的固定站台发射校正信号， 校正来自所述第一通信链路的GPS测距信号的误差。
36.按照权利要求35的方法，其中所述校正信号，允许进一步 的校正测量，以改进GPS测距信号的精度。
37.按照权利要求36的方法，包括另外一个路径标识步骤，该 步骤通过计算机处理，连续地确定车辆的运动轨迹，以便位置标识。
38.按照权利要求37的方法，包括另外一个发送一辆车辆被跟 踪的位置的步骤，以便被至少另一辆其他车辆实时地接收，使每一辆 所述车辆能确定离开至少另一辆其他车辆的距离。
39.按照权利要求38的方法，包括另外一个提供中央控制器的 步骤，用于监控车辆位置并能发送超驰信号，避免碰撞。
40.按照权利要求39的方法，包括另外一个处理接收的每一所 述车辆位置的步骤，这些车辆位置是通过神经网络接收的，和/或通过 神经网络发送至每一所述车辆。
41.按照权利要求40的方法，其中，所述车辆是在轨道网上行 驶的列车，而该神经网络识别并评价一辆列车相对另一辆列车的每一 潜在的碰撞可能性。
42.按照权利要求41的方法，包括另外一个使卫星网连续向GPS 发射的步骤，以便能确定铁路轨道上的列车。
43.按照权利要求42的方法，包括另外一个步骤，该步骤使转 发器的距离信号能通过逻辑相联存储器(LAM)中的所述神经网络， 确定第一辆列车相对于另一辆列车的位置，以便确定碰撞的可能性。
44.按照权利要求43的方法，其中，万一有碰撞的可能性，则 产生响应控制信号，启动与列车控制通信的超驰控制机构，在列车还 未碰撞时使列车停止。
45.一种运行碰撞报警及防撞系统的方法，包括如下步骤：
a)提供卫星网，该卫星网能通过第一通信链路，连续与多辆列 车之一或多辆通信；
b)发送测距信号，用于在开始时精确确定铁路轨道上的一辆列 车的位置；
c)在每一所述列车上，通过第二通信链路，从多个转发器站台 之一连续接收信号，这些转发器站台在轨道表面有已知的固定位置；
d)万一检测到碰撞危险时，在逻辑相联存储器(LAM)中确定 产生控制信号的响应，该控制信号启动超驰控制机构，该超驰控制机 构作用于列车的控制，在列车还未碰撞时使列车停止。
46.按照权利要求45的方法，包括附加的步骤，该步骤实时记 录列车特征，以便记录最后几分钟的行驶活动，据此能重构导致碰撞 的事故。
47.按照权利要求46的方法，包括另外一个提供列车导航单元 (TNU)的步骤，该列车导航单元提供远程列车超驰控制，万一有碰 撞危险时，使列车控制器至少令一辆列车停止。
48.一种防止列车碰撞的方法，包括：
计算机控制的防撞及报警系统；该系统包括：
至少一个卫星，与至少一个全球定位系统(GPS装置)通信，该 G全球定位系统提供与该至少一个卫星间的第一通信链路，以确定至 少第一列车的位置；
能在至少一个固定转发器站台与至少第一所述列车之间通信的 第二通信链路；
其中，所述第二通信链路在所述至少一个固定转发器站台与至少 一辆潜在的不限数量的其他列车之间，提供连续的通信；其中，所述 第一通信链路，提供任何一辆所述列车的位置，而所述第二通信链路， 则通过在每一所述至少一辆车辆中的处理装置，提供一辆列车相对于 所述至少另一辆列车的位置；
该方法包括的步骤如下：
a)启动包括GPS接口和通信子系统的GPS无线电系统；
b)使用第一通信链路，提供多辆列车每一辆的位置；
c)把轨道标识装置置于预定的轨道位置，以便向车辆提供轨道 标识信号；
d)在主控制单元上，接收与列车运行及环境参数有关的输入数 据
e)通过逻辑相联存储器，分析所述数据，确定至少两辆列车之 间的碰撞危险；
f)万一出现一辆列车正在与另一辆列车碰撞的过程时，响应碰 撞危险，启动超驰信号。

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