分布式火车智能系统和方法技术方案

技术编号:1147846 阅读:179 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种系统和方法,在每节机车上包括推进系统和制动系统;用于在机车之间进行通讯的发送接收机;和用来感知机车运行状况的传感器。处理器接收感知到的运行状况,将包括感知到的运行状况的信息传送给其他机车,根据感知到运行状况、预选标准和从其他机车接收到的信息来确定推进或者制动值或指令,并且输出所述推进或制动值或指令。本发明专利技术所述的系统中,每节机车可以包括位置确定设备和轨迹拓扑结构存储器;并且所述处理器确定利用机车当前和预测位置的拓扑结构和预选标准确定初始推进或制动值,并将所述初始推进或制动值作为信息传送给其他机车,根据所述初始值和从其他机车接收的信息确定最终突进或制动值或指令,并输出所述最终推进或制动值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及分布式动力系统,更具体的说,涉及智能分布式动力系统。
技术介绍
所述分布式动力系统通常包括主机车,该主机车设置节流阀/制动器并将 信息传送给从属机车从而设置它们的节流阀/制动器。一种早期的系统在授予Southard等人的美国专利3,380,399中公开。在授予Nickles等人的美国专利 4,344,364中公开了远程机车接收主机车的节流阀指令并且做出相应修改以 节省火车组件中的燃料的能力。在授予Roselli等人的美国专利5,570,284中 描述了远程机车传回诊断信息的能力。在授予Nickles等人的美国专利 6,144,901与授予Montgomery等人的美国专利5,950,967中说明了根据主从 单元的拓朴结构和位置,在古並开』 元发送。
技术实现思路
本专利技术的系统中每节机车包括推进系统和制动系统;在机车之间通讯的 发送接收器;和用来感知机车运行状况的传感器。处理器接收感知到的运行 状况,将包括感知到的运行状况的信息传送给其他机车,并且根据感知到的 运行状况、预选标准和从其他机车接收到的信息来确定推进或者制动值/指 令,并且输出推进或制动值/指令。所述处理器可以根据感知到的运行状况、预选标准和从其他机车接收的 感知到的信息确定并作为信息的一部分向其他机车传送初始推进或者制动 值;并且所述处理器根据感知到的运行状况、预选标准和从其他机车接收到 的信息确定最终推进或者制动值/指令。本专利技术控制每节机车推进和制动系统的方法包括接收感知到的机车运 行状况;向其他机车传送包括感知到的运行状况的信息;根据感知到的运行状况、预选标准和从其他机车接收到的信息确定推进或者制动值/指令;并且 使用所述推进或制动值/指令控制所述推进和制动系统;确定推进或者制动值/指令包括根据感知到的运行状况、预选标准和从其 他机车接收的感知到的运行状况确定并且作为^f言息的一部分向其他机车传 送初始推进或者制动值;和根据感知到的运行状况、预选标准和从其他机车 接收到的信息确定最终推进或者制动值/指令。本专利技术的系统包括位于每节机车上的推进系统和制动系统;用于在机车之间进行通讯的发送接收器;位置确定设备和4^迹拓朴结构存贮器。处理器利用机车当前和预测位置的拓朴结构和预选标准确定并作为信息向其他机车传送初始推进或制动值,根据所述初始值和/人其他;f几车接收的信息确定最 终推进或制动值/指令,并且输出该最终推进或制动值/指令。本专利技术所述的系统包括感知运行状况的传感器,并且处理器接收感知到 的运行状况信息并且作为包括所述感知到的运行状况的信息将所述感知到 的运行状况传送给其他机车。所述处理器根据感知到的运行状况、预选标准、 拓朴结构和从其他机车接收到的信息来确定初始推进或制动值和最终推进 或制动值其中之一。本专利技术控制每节机车推进和制动系统的方法包括确定机车当前和预测 位置的拓朴结构;利用机车当前和预测位置的拓朴结构和预选标准确定初始 推进或者制动值并且作为信息传送给其他机车;根据所述初始值和从其他机 车接收的信息确定最终推进或制动值/指令;利用所述推进或制动值/指令控 制推进和制动系统;本专利技术所述的方法包括作为信息接收和传送感知到的所述机车运行状 况;并且根据感知到的运行状况、预选标准、拓朴结构和从其他机车接收到 的信息来确定初始推进或制动值/指令和最终-惟进或制动值/指令其中之一。在结合附图考虑时,本专利技术其他的目的、优点和新颖特征将从以下的详 细描述中体现出来。附图说明图l是火车简图,该火车使用了本专利技术所述的火车内部通讯网络系统;图2是根据本专利技术原理的机车辅助显示器和事件记录器系统的系统部件 的方块图3是本专利技术所述方法的一种实施例的流程图; 图4是本专利技术所述方法的另一实施例的流程图。具体实施例方式如图1所示,在一列包含多节车厢20的火车10内,火车10包含多节 机车11、 14、 16、 18和19。机车11和14组成组件A,机车16和18组成 组件B,机车19组成组件C。其中一节机车被指定为引导机车,其他机车被 设计为牵引机车和/或远程机车。在工业领域,如果机车ll是引导机车,则 机车16和19为远程机车而机车14和18作为牵引机车。在如图l所示的火车中,机车ll, 16和19将使用可以独立产生决策的 主导(LEADER)系统。由于14连接到11,所以能直接从11接收控制信号。 类似的,即使18没有互连上作为多单元组件的16,它同样可以从16接收到 信号或者装备有LEADER系统。作为选择,所有的机车ll, 14, 16, 18和 19本身都可以安装LEADER设备型系统。引导机车,即配有司机进行控制的机车,向远程机车传送指令和控制信 号。LEADER机车和远程机车都会向他们的牵引机车传送指令和控制信号。 通常,引导机车与远程机车通过无线电进行通讯而通过导线与牵引机车进行 通讯。指令和控制信号包括,例如,设置方向控制,设置节流阀,设置动力 制动,设置操作模式,联锁动力制动,还有打开和关闭各种辅助功能。牵引 机车将状态信息或者异常信息传送回引导机车。状态信息包括机车标识、操 作模式和牵引制动力。异常信息包括各种故障,例如车轮打滑、机车警报指 示器、错误的制动压力、主油箱压力低、节流阀设置等等。每节机车都包含用来传送和接收信息的发送接收器。虽然针对机车之 间,或者即使不是在全部机车之间,但至少也机车组件之间进行无线电频率 通讯,说明了优选实例,但是可以将同样的原理应用在导线通讯上,此时在 其上可以实现多重通讯。这样,例如如果导线通过才几车11, 14, 16, 18和 车厢20贯穿火车,且机车形成了一个网络而车厢形成另一个网络,则同样 的方法可以用来实现任一个网络内的专用通讯。LEADER系统的数学模型,监控参数并且基于当前火车能源状态进行计 算来实时显示火车动态参数。LEADER系统的强大之处在于它提供信息的能 力,这种能力可以使得机组人员更好地控制火车,减小能量损失。因过度制动导致的能量损耗表示燃料在徒劳地消耗。传送到火车货物上的能量对装载 的货物、装备和铁轨都意味着潜在的损害。这两种现象都不希望出现,并且纽约Air Brake Corporation公司的LEADER系统可以解决它们。虽然可以使 用LEADER系统来描述本专利技术的系统和方法,但其他功能相同的处理器和 系统也可以通过编程来执行本专利技术所述的方法。LEADER系统由若干有特定职责的子系统组成。图2显示了 LEADER 系统的通用架构。该LEADER系统的用户界面是实时显示器,该显示器显 示了如美国专利6,144,901中的图5所示的火车目前状态的图像和数值,该 专利通过引用方式包含在本文中。在引导机车,引导组件的牵引机车和远程 组件的机车之间建立无线电通讯,用来报告实施LEADER计算所必要的来 自这些机车每一节的必要参数。组件信息通过实时显示器上的键盘输入,或 者通过有线通讯源(笔记本电脑或可移动存储器)输入,或者经由路旁的无 电线通信设备输入。从车轮运动传感器和全球定位系统(GPS)确定机车位 置。输入输出汇集器收集了 LEADER算法计算所必须的所有各种不同机车 参数并且将其报告给LEADER计算机。LEADER处理器是使用实时操作系 统(RT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少两节机车的火车,每节机车包括: 推进系统和制动系统; 用于在机车之间进行通讯的发送接收器; 用于感知机车运行状况的传感器;和 处理器,该处理器接收感知到的运行状况,将包括感知到的运行状况的信息传送给其他机车,根据感知到的运行状况、预选标准和从其他机车接收到的信息来确定推进或者制动值,并且输出推进或制动值或者指令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔J霍索恩马歇尔G贝克
申请(专利权)人:纽约气闸公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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