用于铁路编译指令管理的系统和方法与流程

本公开内容总体上涉及在铁路(railroad)基础设施中管理编译指令(directive，指导指令)，诸如慢速命令(slow order)，诸如关于由于道砟(ballast)干扰而设立的编译指令。

背景技术：

1、轨道交通系统横穿整个大陆，以使得能够在全世界运输和递送乘客和货物。铁路基础设施的典型组成部分是在各种各样的地理和地形上的轨道铺设(track-laid)，铁路轨道被设计为承受最恶劣的因素并且便于机车在整个铁路系统上的分配。由于轨道对危险状况的这种经常暴露，铁路公司必须在维持轨道完整性方面是警觉的；如果轨道部段被损坏，并且损害或阻碍未被迅速地解决，则后果可能是灾难性的。

2、轨道的总体结构可以包括一些部件。一般来说，被称为道砟的地基(通常由碎石、砾石或其他骨料组成)提供压实的道路——在其上可以铺设轨道；道砟之上是铁轨(rail)和轨枕(tie)。铁轨提供铁轨车辆轮子可以在其上滚动的实际表面。铁轨平行于彼此延伸数千英里，并且铁轨车辆的轮距被专门设计和设定尺寸以匹配轨道覆盖区。如果铁轨横向分离，则结果将是损失惨重的。像这样，为了维持铁轨之间的一致且均匀的距离，被称为轨枕的横向板条状部件被设置在铁轨之间并且与铁轨连接。轨枕可以是木材、混凝土或任何其他合适的材料，并且轨枕可以被固定到道砟或在道砟内以便于轨道稳定。轨枕起着有助于维持铁轨之间的横向张力的非常重要的作用，使得铁轨交通的极大重量不会导致铁轨分离。

3、虽然轨枕在维持横向张力方面起作用，但是另一个关键部件是道砟。压实铁轨部件周围的道砟极大地增强了铁轨稳定性，特别是关于维持横向铁轨张力。道砟被不断在道砟支撑的铁轨上移动的数百万或数十亿磅的物体压实。当执行干扰道砟部段的压实(轨枕替换、铺设路面等)的轨道维护工作时，该位置处的轨道的完整性可能被损坏，使得全速列车(train，火车)无法在该区域上行进。例如，具有压实不足的道砟部段的位置由于各种状况(温度、纵向力、制动力等)具有轨道结构(例如，轨枕和铁轨)不对齐移动的更高的风险。为了避免轨道结构的错位，速度限制和/或其他编译指令(通常被称为“慢速命令”)可以被实施在具有干扰的道砟的特定长度的轨道上。“慢速命令”是对列车运行施加的临时速度限制，其意在保护乘务员、列车、货物、设施和公众不受由于已知或潜在的不合格的轨道状况(诸如差的轨道质量、天气事件或其他情况)导致的列车脱轨的影响。

4、然而，关于轨道完整性的这种谨慎必须与列车吞吐量相平衡，因为铁路系统的效率也是主要关注点。列车以较低速度运行减小网络的速度。慢速命令的影响可以延迟分钟来度量，这可以基于慢速命令范围的距离上的慢速命令速度与未设立慢速命令时的最大授权速度进行比较。

技术实现思路

1、本公开内容作为一种用于关于铁路基础设施的编译指令管理的系统和方法实现了技术优势。该系统可以记录在一个或多个轨道部段上发生的多个事件，并且将事件数据与一个或多个事件阈值进行比较，以确定出于编译指令修改或移除的目的应如何处理这样的事件。该系统还可以实施特定于部段的数据聚类以生成特定于部段的描述符，该描述符可以传递给系统的阈值逻辑，从而允许系统考虑在确定编译指令修改时单独解决编译指令区域中的每个部段。该系统可以接收经由铁路轨道中的电流(和/或其扰动)生成的数据点，并且利用这样的数据点来识别车辆正在其上行进或已经在其上行进的轨道部段，并且进一步在追踪逻辑中实施这样的数据点以确定车辆路径，该车辆路径使得系统能够辨识车辆是否已经横穿系统未从其接收到数据点的轨道部段。该系统实现的显著的技术优势在于，多个数据及其转换可以基于一个或多个阈值(诸如力阈值、时间阈值和/或事件阈值)提供自动的编译指令修改工具，该工具可以在满足或达到这样的阈值时修改编译指令，并且从而显著地增加给定铁路轨道上的列车吞吐量。

2、本公开内容通过以下方式解决了在考虑编译指令的同时增强了列车吞吐量的技术问题，即基于满足特定事件标准的特定数目的事件的发生来实现对这样的编译指令的修改，该事件标准可以特定于给定的编译指令，有效地实时定制给定的编译指令以确保受一个或多个编译指令影响的轨道的区域处的最大吞吐量。本公开内容可以接收编译指令数据，将数据与一个或多个单独的轨道部段相关联，确定车辆路径，确定这样的路径是否横穿部段，维护特定于部段的数据聚类，将这样的聚类与一个或多个阈值(包括力、事件和/或时间阈值)进行比较，确定应如何基于聚类/阈值比较的结果修改编译指令，并且实例化这样的编译指令修改。

3、本公开内容通过实施专门的算法来改进系统的性能和功能，该算法适于接收、利用和生成与编译指令、相关联的轨道部段以及横穿这样的轨道部段的车辆路径有关的数据。该系统可以实施追踪算法，以根据有些不完整的数据(例如，当连续的轨道部段未检测到车辆存在使得数据点是不连续的时)阐明车辆路径。该系统还可以与现有的轨道基础设施和系统集成，以提供关于事件和有关编译指令的有意义的警报、通知和数据。该系统提供一种对“大数据”(例如关于铁路运营的多个区域和旋塞(faucet)生成的数据)有意义的并且极其有利的使用，诸如通过转换所接收的数据并且以专门的算法实施这样的经转换的数据来生成特定于部段的聚类，以使铁路运营的安全性和效率二者最大化。

4、所公开的铁路编译指令管理系统可以包括与数据库、客户端、正向(positive，主动)列车控制系统和/或列车管理和调度系统可操作通信的服务器。铁路编译指令管理系统还可以与多个传感器、仪表、接收器、收发器、摄像头、警报器、扬声器、灯或被设计为检测车辆、测量距离、位置、地点和/或捕获和/或接收与轨道和/或车辆有关的数据的任何其他合适的设备或机构可操作连接。铁路编译指令管理系统可以生成包含相关数据的记录，该数据包括编译指令数据、车辆数据、部段聚类、阈值、时间戳、车辆身份、车辆速度、车辆方向、工作时间和日期、阈值满足的时间和日期、划分数据和/或任何其他相关数据。在夜间移除过程的情况下，如果慢速命令需要在早上被重新发出，则系统可以定期(例如，每30分钟)检查并且向一方或多方发送升级邮件。

5、本公开内容的一个目的是提供一种系统，用于通过生成一个或多个编译指令修改和/或与这样的修改有关的警报来提供对大量数据的有意义的使用。本公开内容的另一个目的是提供一种用于基于轨道和/或编译指令和/或特定于部段的数据来设立、修改和移除编译指令的方法。这些和其他目的至少由以下实施方案来提供。

6、在一个实施方案中，本公开内容可以包括一种用于监控铁路轨道中的轨道部段的力的系统，包括：存储器，所述存储器具有第一数据库，所述第一数据库具有与铁路轨道和至少一个资产(asset，物体)有关的多个数据、阈值和规格；以及计算机处理器，所述计算机处理器能够操作地耦合到所述存储器并且能够执行机器可读执行指令以执行程序步骤，所述程序步骤包括：接收与轨道有关的编译指令数据和轨道数据；经由所述处理器识别与所述轨道数据相关联的多个轨道部段；将所述编译指令数据与至少第一轨道部段相关联；识别设置在所述轨道上的资产；接收与所述资产有关的资产数据和位置数据点；使用所述位置数据点计算所述资产沿所述轨道的路径；确定所述位置数据点中的至少一个或所述路径是否横穿所述第一轨道部段；如果所述位置数据点中的至少一个或所述路径横穿所述第一轨道部段，则经由所述处理器生成具有所述资产数据的、与所述第一轨道部段相关联的第一部段数据聚类；使用所述第一部段数据聚类计算施加到所述第一轨道部段的总力；至少使用第一总力确定最小总力；如果所述最小总力满足力阈值，则生成第一警报。其中所述程序步骤还包括：将所述编译指令数据与所述多个轨道部段中的第二轨道部段相关联。其中所述程序步骤还包括：如果所述路径横穿所述第二轨道部段，则将所述资产数据包括在与所述第二轨道部段相关联的第二部段数据聚类中。其中所述程序步骤还包括：使用所述第二部段数据聚类计算施加到所述第二轨道部段的第二总力；将所述第一总力与所述第二总力进行比较；以及使用所述第一总力和所述第二总力确定第二最小总力。其中所述程序步骤还包括：如果所述最小总力满足力阈值，则实例化第一编译指令修改。其中所述程序步骤还包括：为所述多个轨道部段中的每个分配标识符。其中所述编译指令数据包括慢速命令。其中所述第一编译指令修改包括废除所述慢速命令。其中所述编译指令数据包括压实慢速命令。其中所述程序步骤还包括接收时间戳。其中所述程序步骤还包括：如果所述时间戳满足第一时间阈值，则生成第二警报。其中所述程序步骤还包括：如果所述时间戳满足第一时间阈值，则实例化编译指令修改。

7、在另一个实施方案中，本公开内容可以包括一种用于治理与铁路有关的编译指令的系统，包括：存储器，所述存储器具有第一数据库，所述第一数据库具有与铁路轨道和至少一个资产有关的多个数据、阈值和规格；以及计算机处理器，所述计算机处理器能够操作地耦合到所述存储器并且能够执行机器可读执行指令以执行程序步骤，所述程序步骤包括：接收与轨道有关的编译指令数据和轨道数据；经由所述处理器识别与所述轨道数据相关联的多个轨道部段；将所述编译指令数据与所述多个轨道部段中的至少第一轨道部段相关联；确定与至少所述第一轨道部段有关的第一事件标准；识别设置在所述轨道上的资产；接收与所述资产有关的资产数据和位置数据点；使用所述位置数据点计算所述资产沿所述轨道的路径；确定所述位置数据点中的至少一个或所述路径是否横穿所述第一轨道部段；如果所述位置数据点中的至少一个或所述路径横穿所述第一轨道部段，则将所述资产数据与所述第一事件标准进行比较；如果所述资产数据满足所述第一事件标准，则递增与所述第一轨道部段相关联的第一事件计数；至少使用与所述第一轨道部段相关联的所述第一事件计数确定最小第一事件计数；如果所述最小第一事件计数满足第一事件阈值，则生成第一警报。其中所述第一事件标准包括第一速度阈值。其中所述程序步骤还包括：将所述编译指令数据与所述多个轨道部段中的第二轨道部段相关联。其中所述程序步骤还包括：如果所述路径横穿所述第二轨道部段：将所述资产数据与所述第一事件标准进行比较；并且如果所述资产数据满足所述第一事件标准，则递增与所述第二轨道部段相关联的第一事件计数。其中所述程序步骤还包括：将与所述第一轨道部段相关联的所述第一事件计数和与所述第二轨道部段相关联的所述第一事件计数进行比较；以及至少使用与所述第一轨道部段相关联的所述第一事件计数和与所述第二轨道部段相关联的所述第一事件计数来确定所述最小第一事件计数。其中所述程序步骤还包括确定第二事件标准。其中所述程序步骤还包括：如果所述位置数据点中的至少一个或所述路径横穿所述第一轨道部段并且如果所述最小第一事件计数满足所述第一事件阈值，则将所述资产数据与所述第二事件标准进行比较。其中所述程序步骤还包括：如果所述资产数据满足所述第二事件标准，则递增与所述第一轨道部段相关联的第二事件计数。其中所述程序步骤还包括：至少使用与所述第一轨道部段相关联的所述第二事件计数来确定最小第二事件计数。其中所述第二事件标准包括第二速度阈值。其中所述程序步骤还包括：如果所述最小第一事件计数满足第一事件阈值，则实例化编译指令修改。其中所述编译指令修改包括修改慢速命令。其中所述程序步骤还包括：如果所述最小第二事件计数满足第二事件阈值，则生成第二警报。其中所述资产是列车(train，火车)。

8、在另一个实施方案中，本公开内容可以包括一种在管理与铁路有关的编译指令中补偿环境状况的方法，所述方法包括以下步骤：经由加密的网络接收与轨道有关的编译指令数据和轨道数据；经由处理器识别与所述轨道数据相关联的多个轨道部段；将所述编译指令数据与所述多个轨道部段中的至少第一轨道部段相关联；识别设置在所述轨道上的资产；接收与所述资产有关的资产数据和位置数据点；接收环境数据；确定多个事件标准；经由处理器使用所述位置数据点计算所述资产沿所述轨道的路径；确定所述位置数据点中的至少一个或所述路径是否横穿所述第一轨道部段；如果所述位置数据点中的至少一个或所述路径横穿所述第一轨道部段，则经由所述处理器确定所述环境数据满足第一环境阈值；如果所述环境数据满足所述第一环境阈值，则将所述资产数据与所述多个事件标准中的第一事件标准进行比较；如果所述资产数据满足所述第一事件标准，则递增与所述第一轨道部段相关联的第一事件计数；以及如果与所述第一轨道部段相关联的所述第一事件计数满足第一事件阈值，则实例化第一编译指令修改。还包括以下步骤：如果满足所述第一事件阈值，则将所述资产数据与所述多个事件标准中的第二事件标准进行比较。还包括以下步骤：如果所述资产数据满足所述第二事件标准，则递增与所述第一轨道部段相关联的第二事件计数；以及如果与所述第一轨道部段相关联的所述第二事件计数满足第二事件阈值，则实例化第二编译指令修改。其中所述环境阈值是温度阈值。