分布式列车控制制造技术

一种分布式控制列车节流阀和制动的方法，包括将指令传输给远程动力单元，以便在未来某个时间将至少一个加速度应用于列车；接收指令；将远程动力单元配备成可执行指令的确认传输给本务动力单元；以及计算方案，该方案描述了当列车在预定线路上行驶时将应用于列车上的至少一个加速度。这种计算是至少部分地基于本务动力单元是否已经接收到确认而确定的。该指令可包含在方案中，其优化了燃料消耗、排放和／或旅行时间。加速度可通过直接控制或通过提示操作员来执行。在另一方面，经过确认的指令可用于确保根据预定的制动曲线进行制动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分布式列车控制
技术介绍
本专利技术大致涉及列车以及其它轨道车辆，更具体地说涉及用于列车的分布式控制 的系统和方法。列车车厢通常设有一种空气制动系统，其用于在互连车厢的“制动管”中的压力下 降时对车厢应用制动，并在制动管中的压力上升时解除空气制动。制动管由机车中的压缩 机进行加压。当需要制动时，机车中的制动阀通过孔而从制动管中排出空气。这种空气制动系统可由一种被称为基于通信的列车控制(“CBTC”)或正向列车控 制(“PTC”)的系统进行控制。在PTC系统中，速度限制、临时减速命令、运动授权以及其它 条件都利用轨道上的电信号、转发器或无线传输而传送给列车驾驶室，从而可在驾驶室中 直接显示该方面的信息。在美国专利No. 5，533，695中描述了这种系统的一个示例。车载计 算机扫描速度限制，并且如果前方需减速或停止，就基于当前速度、目标速度、轨道坡度和 列车制动能力而计算制动距离或“制动曲线”。“目标速度”和所计算的“至目标的距离”可显 示给列车工作人员。然后计算必须起动制动的距离和时间。在工作人员未能采取例如减速 或制动的必须动作的情况下，车载计算机可通过至空气制动系统的被称为“罚阀”(penalty valve)的接口而应用自动的速度强制作用(即惩罚制动应用)。这种PTC系统是在假定制 动控制仅由本务机车或动力单元，或通过位于列车前面的多个连接的动力单元来执行的条 件下运转的。为了保证安全制动，当确定起动惩罚制动的点时，这种系统通常假定是保守的 最坏情形的制动效率。利用用于机车的分布式动力控制系统(后文中称为分布式动力系统或DP系统或 简单称为DP)远程控制制动、节流和其它列车功能也是已知的，其中一个或多个远程机车 (或形成远程机车的机车组)的操作通过无线电或有线通信系统而从列车的本务机车进行 远程控制。这种基于无线电的DP系统可在商标名L0C0TR0L下通过商业方式得到，并且在 美国专利No. 4，582，280中有所描述，其可使机车在连接到一起以形成机车组时在机车之 间通信，或者当机车被一个或多个轨道车厢间隔开时在沿着列车长度的间隔的位置实现机 车间的通信。DP系统可提供更短的制动曲线，因为制动管被两个或更多制动控制器(例如阀 孔)排气，并且减少了各个车厢至控制阀(孔)的制动管的平均路径长度。它们还可提供 改进的加速度和/或牵引力。上述已知的DP系统是高度可靠的，但通常不被认为是“必不 可少的”，即其通信协议不符合任何必须以防止故障方式来执行的针对安全关键的列车控 制操作的专用标准。如果通信链路中断，性能可能降低。
技术实现思路
现有技术的这些和其它缺点可通过本专利技术来解决，本专利技术提供了一种用于容许分 布在列车中的动力单元依赖于列车功能控制的方法和装置。根据本专利技术的一个方面，提供了一种控制列车的方法，这种列车包括本务动力单 元、至少一个远程动力单元和至少一个车厢。该方法包括(a)利用通信信道将指令传输给远程动力单元，以便远程动力单元在未来某个时间对列车应用至少一个加速度；(b)利用 远程动力单元接收指令；(C)利用通信信道从远程动力单元将远程动力单元配备成可执行 该指令的确认传输给本务动力单元；和(d)计算方案(profile)，该方案描述了当列车在预 定线路上行驶时将应用于列车的至少一个加速度。该计算至少部分地基于本务动力单元是否已经收到确认而确定。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种控制列车的方法，这种列车包括本务动力单 元、至少一个远程动力单元和至少一个车厢。该方法包括(a)计算基线方案，该基线方案 描述了列车在预定线路上行驶时将应用于列车的第一组加速度；(b)计算备选方案，该备 选方案描述了当列车在预定线路上行驶时将应用于列车的第二组加速度；(c)在通信信道 上将备选方案传输给远程动力单元；(d)利用远程动力单元接收备选方案；(e)在通信信道 上将远程动力单元依照备选方案配备的确认从远程动力单元传输至本务动力单元；和(f) 在没有来自远程动力单元的确认的情况下，选择基线方案用于供列车使用；和(g)在存在 来自远程动力单元的确认的情况下，选择备选方案用于供列车使用。根据本专利技术的另一方面，提供了一种控制列车的方法，这种列车包括本务动力单 元、至少一个远程动力单元和至少一个车厢。该方法包括(a)计算方案，该方案描述了当 列车在预定线路上行驶时将应用于列车上的至少一个加速度；(b)在通信信道上将该方案 从本务动力单元传输至远程动力单元；(c)根据方案利用本务动力单元将至少一个加速度 应用于列车；(d)利用远程动力单元接收方案；(e)在通信信道上将远程动力单元依照该方 案配备的确认从远程动力单元传输至本务动力单元；和(f)根据方案利用远程动力单元将 加速度应用于列车。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于列车的控制系统，这种列车包括本务动 力单元、至少一个远程动力单元和至少一个具有制动系统的车厢。该控制系统包括(a)可 操作地联接到制动系统的目标制动系统，这种目标制动系统被编程以实现(i)识别位于 列车前方位置的制动目标；(ii)在通信信道上传输制动目标数据；和(iii)在位于制动目 标之前的制动点激励制动系统，制动点是根据预定的制动曲线来确定的。该系统还包括(b) 可操作地连接到制动系统的远程制动控制系统，这种远程制动控制系统被编程以实现(i) 接收制动目标数据；(ii)在通信信道上将远程制动控制系统依照制动目标配备的确认传 输给目标制动系统；和(iii)在制动点激励制动系统。根据本专利技术的又一方面，提供了一种控制列车的方法，这种列车包括携带目标制 动系统的本务动力单元、至少一个携带远程制动控制系统的远程动力单元、以及至少一个 具有可操作地连接到动力单元的制动系统的车厢。该方法包括(a)利用目标制动系统 识别位于列车前方位置的制动目标；(b)在通信信道上将制动目标数据从目标制动系统传 输至远程制动控制系统；(C)在位于制动目标之前的制动点利用目标制动系统激励制动系 统，制动点是根据预定的制动曲线而确定的；(d)利用远程制动控制系统接收制动目标数 据；(e)在通信信道上将远程制动控制系统依照制动目标配备的确认从远程制动控制系统 传输至目标制动系统；和(f)在制动点利用远程制动控制系统激励制动系统。附图说明通过参照结合附图所做的描述可更好地理解本专利技术，其中图1是列车的示意图，其包含根据本专利技术一个方面构造而成的分布式控制系统；图2是显示了分布式动力系统的构件的示意图；图3是显示了 PTC系统的构件的示意图；图4是显示了 DP和PTC装置集成于单个动力单元中的示意图；和图5是显示了本专利技术操作方面的曲线图。 具体实施例方式参照附图，其中在各种视图中，相同的标号表示相同的元件，图1描述了列车10， 其包含根据本专利技术一个方面构造而成的分布式控制系统。列车10包括多个联接的车厢12 和两个或更多个提供牵引力的机车或其它单元，其在这里被统称为“动力单元” 14。单个车 厢12通过制动管16而联接在一起，制动管16传送由动力单元14中单独的空气制动控制 器18所规定的空气压力变化。这里所用术语“空气制动控制器”通常指一个或多个构件， 其协作以便有选择地保持或释放制动管16中的压力，并可包括机械阀门、与这些阀门相关 联的电气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制列车的方法，所述列车包括本务动力单元、至少一个远程动力单元和至少一个车厢，所述方法包括：利用通信信道将用于所述远程动力单元的指令传输至所述远程动力单元，以便在未来的某个时间将至少一个加速度应用于所述列车；利用所述远程动力单元来接收所述指令；利用所述通信信道将所述远程动力单元配备成可执行所述指令的确认从所述远程动力单元传输至所述本务动力单元；以及计算方案，所述方案描述了当所述列车在预定线路上行驶时将应用于所述列车的至少一个加速度，其中，所述计算是至少部分地基于所述本务动力单元是否已经接收到所述确认而确定的。

【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：JF诺夫辛格，DW塞克，RJ富瓦，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]