一种控制具有机车组合的铁路列车的运行以提高机车组合的燃料效率的方法，所述机车组合包含一个或多个铁路机车。该方法包括在机车组合上基于测量响应于机车组合动力设置的列车的移动来计算正在由机车组合移动的列车的负载，在机车组合上确定列车的当前位置，在列车到达轨道状况中的变化之前在机车组合上验证轨道状况中的变化，并且当列车接近轨道状况中的变化时，在机车组合上基于所计算的列车的负载对机车组合动力设置进行调整以将机车组合燃料消耗最优化。
System and method for improving train handling and fuel consumption
A method of controlling the operation of a railway train with a locomotive combination to increase fuel efficiency of a locomotive assembly comprising one or more railway locomotives. The method comprises in combination of mobile measurement in response to locomotive locomotive integrated power train set is calculated based on the load is from a moving train locomotive combination, to determine the current position of the train locomotive in combination, to change the status of track before the locomotive combination in orbit validation status change trains, and when the change the train is close to the rail in the locomotive, in combination based on load calculation of train locomotive combined power set is adjusted to the combination of locomotive fuel consumption optimization.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机车运行，并且更具体而言，涉及一种用于在遭遇轨道地形 变化时自主地改进列车操纵及燃料消耗的系统和方法。
技术介绍
取决于列车操作员的经验水平、敬业精神、以及甚至在特定日子的感觉，铁路列车的操纵在操作员之间有区别，于是导致了在列车使用(mission)燃 料燃烧率上的不同以及列车效力(force)上的不同。例如， 一个具有敬业精 神并且注意力敏锐的熟练操作员对铁路轨道更加熟悉，并且从而在列车遭遇 到坡度和转弯变化之前就预期到这些地形变化并且根据预期的变化使列车 慢下来(减速)或快起来(加速)。与不熟悉轨道的操作员相比，这导致列 车较为平稳地的运行以及燃烧较少的使用燃料。虽然目前存在用于辅助列车操作员将燃烧使用燃料最小化的系统，但是 这样的系统通常需要相应的操纵性能数据用于稍后的处理以辅助确定如何 最好地将燃烧使用燃料最小化。而且，相信这样的系统从远离列车的地方执 行大多数处理以在机车的其它行驶期间使用。这样的系统通常不能够在列车 开动时处理将诸如天气这样的其它外部因素考虑在内的实时数据。
技术实现思路
为此，需要一种系统、方法和软件代码，用以当列车接近轨道状况中的 变化时使得能够在车上对列车的速度进行估计和确定，然后这样的信息被用 来调整列车速度以改进燃料效率和列车操纵。在优选实施例中，本专利技术集涉 及一种自学习和自动校正系统。在另一个优选实施例中，通过自学习，可能需要操作员的交互来实现本专利技术。因此，本专利技术公开了一种方法、系统和计 算机软件，用于控制具有机车组合的铁路列车的运行以提高机车组合燃料效 率，该机车组合包含一个或多个铁路机车。所述方法包含在机车组合上基 于测量响应于机车组合动力设置的列车的移动来计算正在由该机车组合移动的所述列车的负载。所述方法还包括在机车组合上确定列车的当前位置。 在所述列车到达轨道状况的变化之前在机车组合上验证该轨道状况中的变化，也是所述方法教导的部分。所述方法还包括当所述列车接近所述轨道 状况中的变化时，在机车组合上基于所计算的所述列车的负载对机车组合动 力设置进行调整以将机车组合燃料消耗最优化。所述系统包含定位设备；轨道概貌数据库，其包含有关铁路轨道的地 形和地势的数据；处理器，其包含用于计算所述列车的负载的算法和前馈算 法，该前馈算法用于基于所述所计算的负载以及即将来临的铁路轨道的地形 和地势来确定至少所述列车的加速度或减速度中的一个。在机车组合上确定 所述轨道状况中的变化，.并且当列车接近该轨道状况中的变化时，基于所计 算的列车的负载对机车组合动力设置进行调整以将机车组合燃料消耗最优 化。所述计算机软件代码包含软件模块，用于基于测量响应于机车组合动 力设置的列车的移动来计算正在被该机车组合移动的列车的负载。还提供了 用于在列车到达轨道状况中的变化之前确定即将来临的轨道状况的软件模 块。所述软件代码还具有软件模块，用于基于所计算的负载和即将来临的 轨道状况中的变化，计算至少所述列车的加速度或减速度中的一个以将燃料 消耗最优化。其技术效果是提供软件代码，其能够处理关于列车的数据及使用该信 息，以通过在列车到达铁路轨道变化之前调整列车速度，以改进燃料效率和 列车操纵。附图说明通过结合附图阅读以下对本专利技术的详细描述，本专利技术的特征和优点将变 得清楚，附图中图1是以本专利技术的示范性部件的机车的形式公开的框图； 图2是本专利技术的示范性步骤的一般性综述的框图； 图3是示出了机车的燃料对功率的示范性值的图表； 图4是示出了本专利技术的示范性步骤的流程图；和 图5是示出了本专利技术的示范性软件代码元的流程图。具体实施例方式参照附图，现在将描述本专利技术的示范性实施例。在详细描述具体的系统 和方法之前，应当注意到，本专利技术主要在于组件和与其相关的步骤的新组合。 因此，通过附图中的传统元素表示了系统和方法步骤，仅示出了那些与本发 明相关的具体细节，从而不会由于结构上的细节而模糊了本公开，这些对这 里的描述有益的细节对本领域的技术人员将是很清楚的。此外，这里所采用 的措辞和术语是为了描述的目的而不应当净皮;〖见为限制。为此，以单数形式使用的术语也应当被理解为包括好像是以其复数形式陈述似的术语。此推论也 应当应用于相反的情况。例如，术语"专利技术"的使用应当还被解释为指代术 语"多个专利技术"，而术语"多个专利技术"的使用也应当被解释为指代术语"专利技术'，。自始至终使用对机车的 一般性引用。本专利技术可被应用于所有类型的机 车、包括柴油机车、电动机车、或混合系统，但不局限于此，该混合系统包 括柴油-电动机车、柴油-液压机车、液压-电动机车系统，但不局限于此。同 样地，由于可以基于机车的类型使用各种传动系统，诸如但不限于机械传动和液压传动，所以术语"动力设置(power setting )"被一般性使用。基于驱 动系统和机车的类型，本领域的技术人员会认识到，与其它类型的驱动和机 车相区别地设置机车的速度。图l是机车5的示范性图示。在铁路列车中， 一个或多个机车5可以是 列车的部分，其中，机车被视为一个组合(consist )。图l还示出了本专利技术的 示范性部件的框图表示。通过如所示被设置在单个机车5上那样，可以将这件不全被设置在一辆汽车或机车5中。换句话说，这些部件可以被设置在列 车的若千部分中并且被连接以便仍然执行本专利技术的功能。如图1进一步所示，定位设备(position-determining device) 12#皮提供 在列车上。该设备被连接到处理器14。提供轨道概貌(trackpofile )数据库 16并连接到处理器14。轨道概貌数据库16包括诸如关于铁路轨道17的地 形和地势(contour)数据这样的信息。存储设备26被附在处理器14上。存 储设备26被提供用于临时性地或长期地存储由处理器14所提供和/或计算的 数据，该数据在列车的当前运行期间使用或在稍后的运行期间使用。列车运 行采集设备30也被提供在列车上并且被连接到处理器14。采集设备30可操作用于确定列车的档速(notchspeed)(呼叫)、牵引动力、制动管(brake pipe ) 设置、速度、燃料耗能设置、以及加速度和减速度，但不限于此。所采集的 信息可被下面所讨论的算法20、 21、 28利用以便在对列车加速或减速时帮 助确〗呆更加准确的定时。处理器具有许多由处理器14进行处理的算法20、 21、 28。 一个算法20 被提供用于计算列车的负载。另一个算法21是前馈算法，该算法根据即将 来临的铁路轨道的地形和地势基于所计算的负载来确定列车的加速度或减 速度。可用的第三算法28可以是一个用于确定所计算的负载值的准确度的 算法。这可以通过计算列车的第二负载值和基于第二次计算的第一计算负载 值来实现。上面所讨论的算法中所使用的技术的示例包括、但不局限于时间 相关和时变的泰勒级数展开(Taylor series expansion )。本领域的技术人员还 将看出，可以使用利用卡尔曼滤波器(Kalman filter)的算法，因为它们支 持对过去、现在、以及甚至将来状态的估计，即使是在建模系统的精确特征 未知的情况下也是如此。在一个示范性实施例中，对负载进行假定和/或负载是可用的，然后基于 存储在存储设备26中的先前数据使用第三算法28进行计本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制具有机车组合的铁路列车的运行以提高机车组合燃料效率的方法，所述机车组合包含一个或多个铁路机车，该方法包含： ａ）在所述机车组合上基于测量响应于机车组合动力设置的列车的移动来计算正在由该机车组合移动的所述列车的负载； ｂ）在所述机车组合上确定所述列车的当前位置； ｃ）在所述列车到达轨道状况中的变化之前在所述机车组合上验证该轨道状况中的变化；以及 ｄ）当所述列车接近所述轨道状况中的变化时，在所述机车组合上基于所计算的所述列车的负载对机车组合动力设置进行调整以将机车组合燃料消耗最优化。
【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：沃尔夫冈多姆，格伦R谢弗，丹尼尔巴利斯蒂，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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