用于优化运行在多交叉铁路网上的多个轨道车辆的参数的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于优化运行在多交叉铁路网上的多个轨道车辆的参数的方法。在具有多个轨道的铁路网络中，一些轨道与网络中的其他轨道相交，用于优化在该铁路网络中运行的轨道车辆的方法包括：在每个相应任务的开始时确定每个轨道车辆的任务目标；基于任务目标确定每个轨道车辆的优化行程计划；和根据相应轨道车辆运行参数的至少一个和临近另一轨道车辆的其他轨道车辆来调节每个相应行程计划并且同时进行驱动。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2007年8月24日、国际申请号为PCT/US2007/076699、国家申 请号为200780001513. 2、专利技术名称为“用于优化运行在多交叉铁路网上的多个轨道车辆的 参数的系统和方法”的专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请是2006年3月20日提交的美国申请No. 11/3853M的部分继续申请，其合 并于此以作参考。本申请要求2006年10月2日提交的美国临时申请No. 60/849，101和 2007年5月23日提交的美国临时申请No. 60/939，851的优先权。
本专利技术的领域涉及轨道车辆的操作，该轨道车辆例如是列车，更特别地，涉及优化 参数，该参数例如是多个列车运行在交叉铁路网上时列车操作参数、燃料效率、排放效率和 到达时间。
技术介绍
机车是具有多个子系统的复杂系统，每个子系统独立于其它子系统。操作者在机 车上以确保机车的正确操作和其运货车厢的相关负荷。除了确保机车的准确操作外，操作 者还负责确定列车的运行速度和列车中的力，机车为该列车的一部分。为执行该功能，操作 者通常必须具有在特定地形上操作机车和各种列车的丰富经验。这一知识是必要的，从而 遵循规定的运行速度，该速度随列车沿轨道的位置变化。而且，操作者还负责确保列车内的 力保持在可接收的限度内。基于特定的列车任务，通常惯用的是设置一列机车以驱动列车，这依赖于可用动 力和运行历史记录。这导致用于单独列车的可用机车动力的较大变化。另外，对于关键列 车，例如Z-列车，备用动力，一般为备用机车设置用于应付设备故障的情形并且确保列车 准时到达其目的地。当操作列车时，列车操作者通常基于相同轨道上的类似列车的先前操作而进行相 同的档位设置，这样会导致燃料消耗的较大变化，因为列车不是完全相同。因此，操作者通 常无法操作机车使得每次行程的燃料消耗最小。这是难于做到的，因为，例如，列车的负荷 和尺寸会发生变化，并且机车和它们的燃料/排放特性是不同的。一般地，一旦列车被编组，且一旦其离开轨道车场或驼峰调车场，那么列车动态性 能，例如燃料效率/速度、最大加速度和轨道状况以及轨道容许度对于列车和机务人员通 常是已知的。然而，列车运行在具有多个列车同时运行的铁路轨道的网络上，其中铁路轨道 网络交叉和/或列车必须沿路线驶过会车/超车轨道。网络信息诸如到达时间、新列车和 机务人员的调度以及整个网络的健康度在中心位置或分布地点是已知的，例如在列车之外 的调度中心。需要把局部列车信息和全局网络信息结合，来确定铁路网络中的每个列车的 优化系统性能。为此目的，在铁路网络中，操作者将受益于多个交叉的轨道的整个网络和列3车的优化的燃料效率和/或排放效率和到达时间。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例公开一种用于优化参数的系统、方法和计算机软件代码， 这些参数包括但不限于多个列车在相交铁路网络上运行时的燃料效率、排放效率和到达时 间。为了这一目的，公开一种在铁路网络中将列车参数、燃料效率、排放效率和负荷其中的 至少一个与网络信息连通、使得在列车执行任务的同时随着时间调节网络效率的方法。该 方法包括采用公共交叉点将列车任务分成多个区段。另一步骤包括根据铁路网络中的其它 列车计算列车运行参数，以确定特定区段上的优化参数。将优化运行参数与当前运行参数 进行比较。公开的另一步骤是改变列车的当前运行参数，以与当前轨道区段和未行进轨道 区段的至少一个上的优化运行参数一致。在另一示例性实施例中，公开一种将列车参数、燃料效率和负荷与网络信息相连 通使得随着时间调节网络效率的系统。该系统包括用于确定铁路网络中的多个列车在每个 列车任务区段上优化运行状况网络优化器。还公开一种用于在网络优化器与列车之间通信 的无线通信系统。也公开一种为网络优化器提供至少一个关于列车的运行状况的数据收 集系统。在另一实施例中，公开一种将列车运行参数、燃料效率和负荷与网络信息相连通 使得随着时间调节网络效率的计算机软件代码。该计算机软件代码包括用于以公共交叉点 将列车任务分成多个区段的计算机软件模块。也包括一种用于基于铁路网络内其它列车计 算列车运行参数从而确定特定区段上的至少一个优化参数的计算机软件模块。还公开一种 用于将至少一个优化参数与至少一个当前运行参数进行比较的计算机软件模块。也公开一 种用于改变列车的至少一个当前运行参数以与当前区段和未来区段其中至少一个的至少 一个优化参数一致的计算机软件模块。在另一示例性实施例中，公开一种使用网络优化器和车载行程优化器来优化列车 运行的方法。该方法包括为列车提供网络优化器的初始列车参数集。在整个任务中驱动列 车的步骤以及随着列车在整个任务中前进而将列车运行状况报告给网络优化器。还提供一 个步骤，在列车上，根据网络优化器提供的列车参数考虑列车的实时运行状况。如果由网络 优化器建立的列车参数超过列车上实现的限制，那么另一步骤忽略由该网络优化器提供的 列车参数。在具有多个轨道的铁路网络中，一些轨道与网络中的其他轨道相交，公开一种用 于优化在该铁路网络中运行的轨道车辆的方法。该方法包括在每个相应任务的开始时确定 每个轨道车辆的任务目标。提供另一步骤以基于任务目标确定每个轨道车辆的优化行程计 划。根据相应轨道车辆运行参数的至少一个调节和临近另一轨道车辆的其他轨道车辆调节 每个相应行程计划并且同时进行驱动。附图说明参考图示的特定实施例，将对上文简要描述的本专利技术进行更详细的说明。应理解 这些附图仅描述本专利技术的示例性实施例，且不是要因此被认为是其范围的限制，通过全部 附图，本专利技术将被利用附加特征和细节予以说明和解释，其中4图1示例性示出本专利技术的流程图2描述可使用的列车的简化模型；图3描述本专利技术的元件的示例性实施例；图4描述燃料使用/行程时间曲线的示例性实施例；图5描述行程计划的区段分解的示例性实施例；图6描述区段实例的示例性实施例；图7描述本专利技术的示例性流程图8描述由操作者使用的动态显示的示例性图示；图9描述由操作者使用的动态显示的另一示例性图示；图10描述由操作者使用的动态显示的另一示例性图示；图11描述铁路轨道网络的示例性实施例；图12描述铁路轨道网络的另一示例性实施例；图13描述用于使特定参数与网络信息相连通的示例性步骤的流程图14描述用于使特定参数与网络信息相连通的示例性步骤的流程图15描述可作为优化铁路轨道网络中的列车操作的系统的一部分的示例性元件 的方框图；和图16描述优化运行在铁路网络中的多个轨道车辆的步骤的流程图。具体实施方式详细参考与本专利技术一致的实施例，其例子在附图中示出。无论在何处，在所有附图 中使用的相同的参考标号表示相同或相似的零件。本专利技术的示例性实施例解决了本领域中的一些问题，其提供了一种系统、方法、计 算机执行的方法，例如计算机软件编码，用于通过优化的列车动力组成来改善列车的总体 燃料效率。当机车编组处于分布式动力操作中时，也可操作本专利技术。本领域技术人员将认 识到，例如数据处理系统的装置可被编程或以其它方式设计，以便于本专利技术的方法的实施， 该装置包括CPU、内存、I/O、程序存储器、连接总线和其它合适的组件。这样的系统包括用 于执行本专利技术的方法的适当编程装置。而且，制造的物品，例如预先记录的盘或其它类似的计算机编程产品，本文档来自技高网...

【技术保护点】
在具有多个轨道的铁路网络中，一些轨道与网络中的其他轨道相交，一种用于优化在该铁路网络中运行的轨道车辆的方法，该方法包括：ａ．在每个相应任务的开始时确定每个轨道车辆的任务目标；ｂ．基于任务目标确定每个轨道车辆的优化行程计划；和ｃ．根据相应轨道车辆运行参数的至少一个和临近另一轨道车辆的其他轨道车辆来调节每个相应行程计划并且同时进行驱动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈多姆，埃夫伦厄尤里克，格伦R谢弗，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]