确定道路质量的系统和方法技术方案

用于优化非公路车辆的行驶速度的系统利用抵达目标时间值作为用于诊断和后续补救行动的阈值指示。用于运输的道路分为多个预定路段。为每个预定分段定义目标渡越时间以提供目标速度曲线。在渡越道路时测量非公路车辆的实际渡越时间值。通过将目标渡越时间值与实际渡越时间值进行比较而产生比较结果。该比较结果可用于诊断运行故障的原因以及安排补救行动以解决此运行故障。

System and method to determine the quality of the road

The system used to optimize the speed of off-road vehicles uses the time-of-arrival value as a threshold indication for diagnosis and subsequent remedial action. The road used for transportation is divided into a number of predetermined sections. Define the target transit time for each predetermined segment to provide the target velocity curve. The actual transit time of off-road vehicles is measured on the crossing road. A comparison is made by comparing the target transit time with the actual transit time. The comparison results can be used to diagnose the cause of the operation failure and arrange remedial action to solve the operation fault.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定道路质量的系统和方法
当前公开的手段涉及管理车辆行驶的系统和方法，更特别地涉及利用车辆评估道路质量的系统和方法。
技术介绍
露天矿利用专用车队，其专门适用于重载运输应用。这些车辆包括例如由伊利诺伊州皮奥里亚市卡特彼勒(CaterpillarofPeoria,Illinois)制造的793F、797F和MT4400DAC型号的车辆，其额定载重量为221至363公吨。这些车辆可以按照配备有控制器局域网络(CAN)系统的商业订单购买。来自重载运输车辆的数据可以在监测站广播使用。这在例如美国专利No.7,987,027中示出，该专利示出了CAN技术在矿用车辆上的使用。无线传输系统向车外监测系统提供数据下载/上传功能。无线传输系统预处理采集到的机器数据并组合数据集以减小带宽并适应于矿井常用的低频、低带宽网络类型。诸如这些的CAN系统提供了关于各种车辆部件状态的海量数据。系统读数可以包括但不限于，车辆在特定时间运行的档位；发动机排气内容物如煤烟、燃料蒸汽、一氧化碳等类似物的成分分析；跨过诸如过滤器、鼓风机等发动机部件的压差；轮胎压力；交流发电机输出；电池电压；温度，包括冷却液温度、油温、驾驶室温度、制动器温度、外部温度等类似物；制动器启动间隔；加速和减速间隔；挡风玻璃刮水器启动；道路等级；指示操作员疲劳的操纵模式；液压泵输出压力；车载燃料量和悬架支柱气体压力。这些数据的利用通常针对维护需求的分析或各个车辆的监控以保证在车辆保修期内要求的参数下运行。一般说来，该分析的进展并没有超越这些因素以促使改进的车队运行。
技术实现思路
当前公开的手段通过提供可用于改善车队操作的运输车辆诊断来克服以上概述的问题并推进技术发展。特别地，此车辆诊断包括评估道路质量以推荐和/或自动化道路维护操作。根据一个实施例，一种确定道路质量的方法包括使用车辆穿行道路。当这种情况发生时，随着车辆穿行一个或多个路段，车辆的位置被追踪。随着车辆穿行道路，车辆的悬架支柱参数也与车辆位置相关联地被追踪。建立了悬架支柱参数的阈值范围以使超出阈值范围外的数值指示不良道路质量。然后确定悬架支柱参数的绝对值超过阈值的情形，作为与道路的一部分相关联的不良道路质量的指示。然后可以报告道路质量以进行道路检查和/或维护操作。在一方面，前述方法可以通过在网络系统中采用程序逻辑来实施。该系统包括具有至少一个悬架支柱的车辆。传感器与车辆悬架支柱功能性地相关联，以感测指示道路质量的悬架支柱参数。位置传感器与车辆功能性地相关联，以确定车辆在道路上的位置。安装至车辆上的车载网络功能性地配置成用于传输代表悬架支柱参数和车辆位置的输出。电信网被构建和布置用于在车载网络和中央计算位置之间通信数据。车载网络和中央计算位置设置有程序逻辑以实施该方法。在一方面，非瞬态计算机可读存储介质具有包含于其上的计算机可执行吸引物(computer-executableattractions)，所述计算机可执行吸引物在由至少一个计算机处理器执行时使处理器执行前述方法。非瞬态计算机可读存储介质可以是例如计算机硬盘、闪存棒或CD-ROM。附图说明在附图中示出了本专利技术的说明性和当前优选的示例性实施例，其中：图1是根据当前公开的手段用来评估道路质量的系统的一个实施例的示意图；图2示出了车载网络，其可以用以配备一个或多个图1中的车辆；图3是关于支柱压力传感器、位置传感器、收发器和车载网络的车载网络的附加细节；图4是使用悬架支柱参数数据确定道路质量的方法的一个实施例的流程图，其中图4的方法可以实施为对具有用于执行该方法的机器指令的计算机软件编程；图5示出了采矿道路，其利用根据图3中方法操作的车队进行道路质量确定；图6是图5的道路上的悬架支柱压力与位置的关系图，该图被标注以显示道路质量评估中的各种分析方面；和图7是可以被生成以示出由图3中方法产生的相对比例上的道路质量确定的热力图。具体实施方式图1示出了系统100的一个实施例，该系统100用以在通过一个或多个车辆(例如运输卡车102、104、106、108、110)获得的测量结果的基础上确定道路质量。运输卡车102-110中的每一个配备有双向无线通信链接，例如分别安装在运输卡车108、110的链接112、114。链接112、114与一个或多个无线接入点116(例如无线电塔或蓝牙分散网络)无线通信，该无线接入点116被构造和布置成从远程位置(例如露天矿或伐木作业)提供无线通信。无线接入点116向和从服务器/路由器组合118/120传送数据。路由器120通过碟形卫星天线122处理来自远程位置的分组通信，碟形卫星天线122利用通信链接124与卫星网络126通信。卫星网络126通过由一个或多个商业服务提供商建立的商业链接128通信，以获得对因特网130的访问以与路由器/服务器组合132/134通信。相应地将来自服务器134的数据提供给计算机136并存储在数据库140上。应当理解，具有关联显示器138和数据库140的计算机136可以位于中心位置，而且如下所述的关联的计算和数据存储功能可以是分布式的，如分布式数据库和/或大规模并行计算的情况。此外，网络设计可以根据本领域已知的方法而变化，以基于任何特定位置的需要来适应无限数量的硬件选择。例如，如果有可用的不同的电信网络，或如果中央计算机136位于诸如矿山的远程位置，则卫星126是不必要的。可以有任何数量的运输卡车102-110，以及计算机136可以用以监测多于一个的远程位置。运输卡车102-110在特定位置(例如利用卡车从矿山运输土质材料的矿山)形成使用的卡车车队。这些卡车中的每一个均配备有车载网络(未示出)。各个车载网络提供便于监测车辆部件的数据感测和报告功能。车载网络包括例如适用于低数据速率应用的局域互联网络(“LIN”；参见ISO9141和ISO17987)，用于中等数据速率的CAN(参见ISO11898)；以及用于安全关键应用的FlexRay(ISO17458)。运输卡车可以包含多于一个的车载网络。商业上可获得的车载网络最常采用CAN协议操作。CAN是多主串行总线标准，用于连接作为CAN节点的电子控制单元。CAN网络需要两个或多个节点进行通信。此节点可以是简单的I/O设备或具有CAN接口和复杂软件的嵌入式计算机。此节点也可以是网关，其允许标准计算机通过USB或以太端口与CAN网络上的设备进行通信。CAN已应用于监测各种应用中的传感器，包括但不限于制动传感器、车轮传感器、倾斜/滚转/偏航传感器、液位传感器(燃油、机油、液压油等)、液压缸位置传感器、卡车底盘位置传感器、铲斗/叶片/机具位置传感器、轮胎健康传感器(压力、温度、胎面等)、排气传感器(温度、氮氧化物(NOx)等)、发动机传感器(发动机转速、发动机负荷、燃油压力、增压压力等)、变速器传感器(齿轮、输入/输出速度、滑差时间等)、变矩器传感器(输入速度、输出速度、温度等)、各种其他机器参数传感器(有效载荷、支柱压力、机器速度等)以及各种驾驶室传感器(振动、点火钥匙存在/位置、座椅位置、安全带位置、门位置以及操作员控制装置的设置/位置等)。图2示出了表示在每个运输卡车102-110上的各个车辆网络的网络示意图。如图所示，网络200是控制器局域网络(“CAN”)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定道路质量的方法，包括：使用车辆穿行所述道路；当所述车辆穿行所述道路的一个或多个分段时追踪所述车辆的位置；当所述车辆穿行所述道路时测量所述车辆的悬架支柱参数；将测量的悬架支柱参数与所述车辆位置关联；建立所述悬架支柱参数的阈值范围，所述阈值范围外的数值指示不良道路质量；确定所述悬架支柱参数的绝对值超过所述阈值的情形作为与所述道路的部分相关联的不良道路质量的指示；以及报告所述道路至少一个分段的质量状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.15 US 62/267,518;2016.12.12 US 15/376,0441.一种确定道路质量的方法，包括：使用车辆穿行所述道路；当所述车辆穿行所述道路的一个或多个分段时追踪所述车辆的位置；当所述车辆穿行所述道路时测量所述车辆的悬架支柱参数；将测量的悬架支柱参数与所述车辆位置关联；建立所述悬架支柱参数的阈值范围，所述阈值范围外的数值指示不良道路质量；确定所述悬架支柱参数的绝对值超过所述阈值的情形作为与所述道路的部分相关联的不良道路质量的指示；以及报告所述道路至少一个分段的质量状态。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定情形的步骤包括识别局部最大值与最小值以及将所述局部最大值与最小值与所述阈值范围比较。3.根据权利要求2所述的方法，其中比较局部最大值与最小值的步骤包括减法。4.根据权利要求1、2或3中任意一项所述的方法，其中建立阈值范围的步骤包括基于所述悬架支柱参数的数据阵列计算置信区间。5.根据权利要求1所述的方法，其中报告质量的步骤包括报告所述道路的多个分段的质量，以及所述方法还包括生成热力图以显示所述道路的多个分段的相对质量的步骤。6.根据权利要求5所述的方法，其中生成热力图的步骤包括根据预定质量颜色映射表着色所述多个分段。7.根据权利要求1、2、3或5中任意一项所述的方法，其中追踪所述车辆位置的步骤和测量所述悬架支柱参数的步骤至少每秒钟进行一次。8.根据权利要求1、2、3或5中任意一项所述的方法，其中建立阈值范围的步骤包括将车辆速度减少与所述悬架支柱参数振幅相关联。9.根据权利要求1所述的方法，还包括当所述悬架支柱参数落在所述阈值范围之外时，使检查至少一个路段的请求自动化的步骤。10.根据权利要求9所述的方法，还包括在请求检查之后，使维护所述至少一个路段的请求自动化的步骤。11.根据权利要求1所述的方法，其中追踪位置和测量悬架支柱参数的步骤在所述车辆上执行，并且还包括以下步骤：在时间间隔上对位置数据和所述悬架支柱参数数据进行平均以提供平均数据集；以及传输所述平均数据集至中央计算位置，其中建立所述阈值范围、确定情形和报告所述质量的步骤在此位置执行。12.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·沃克，R·卡特伦，B·沃汉，H·J·陆，
申请(专利权)人：弗里波特麦克莫兰公司，
类型：发明
国别省市：美国,US