用于车辆的独立控制的方法和系统技术方案

提供用于控制包含多个机车（102、104、106）的列车（100）沿着路线的移动的方法和系统。在一个示例中，该方法包含：生成第一计划简档，第一计划简档包含用于路线上的机车（102、104、106）的同步设置，并且基于第一计划简档生成第二计划简档，第二计划简档包含用于路线内的至少一个区域上的机车（102、104、106）的独立设置。该方法还可以包含，基于第一和/或第二计划简档操作机车（102、104、106）。在另一示例中，该方法包含，生成具有用于整个路线上的机车（102、104、106）的完全独立设置的计划简档，完全独立设置基于每个机车（102、104、106）的成本函数系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的主题涉及用于独立调整列车编组的一个或多个机车的设置以改进整体性能的方法和系统。
技术介绍
列车编组可以用一个或多个机车和一个或多个拖车(car)配置。机车可包含引导主机车和一个或多个尾随从机车。列车控制器可基于车辆操作状况和/或操作命令调整不同机车之间的动力的分布，以改进车辆性能。分布式动力系统可以以其中可同步从机车(本文也称作远程编组)的操作以匹配主机车(本文也称作引导编组)的操作的同步模式操作，例如使用公共档位(notch)设置。备 选地，分布式动力系统可以以其中独立调整每个机车的操作并且允许额外的自由度的完全独立模式操作。因此，由于包括多个因素和约束，所以确定用于独立行程计划的机车设置的最佳化例程可以比确定用于同步行程计划的设置的例程更复杂。此外，可以为独立行程计划计算多个方案，并且最终计划的选择可以要求额外的输入，例如操作员的输入。可以使用最佳化例程基于车辆操作状况、分布式动力控制的所选择的模式以及操作员输入(例如操作员偏好)来确定用于同步行程计划或独立行程计划的机车设置。然而，可存在其中可以通过使用独立的分布式动力控制而获得另外的性能改进的同步行程计划的段。类似地，可存在可受益于同步分布式动力控制的独立行程计划的段。
技术实现思路
提供方法和系统用于计划包含多个机车的列车的操作。在一个实施例中，该方法包含，生成第一计划简档(profile)，该第一计划简档包含用于路线上的机车的同步设置。该方法还包含，基于第一计划简档生成第二计划简档，第二计划简档包含用于路线内至少一个区域上的机车的独立设置。然后机车可基于第一和/或第二计划简档操作以由此沿着路线移动列车。在另一实施例中，该方法包含生成仅包含整个行程上的独立设置的(第三)计划简档。另外，独立设置可采用基于车辆操作状况以及预定的约束和限制的实时调整来更新。在一个示例中，在调度具有多个机车的列车之前，控制器可配置为基于车辆操作状况(例如，当前所估计的和所预测的操作状况)、轨道状况、操作员输入等而生成用于旅程的第一计划简档。第一计划简档可以包含用于路线上的机车的同步设置，包含公共油门档位设置和制动器设置。然后，考虑到预定的限制和阈值基于操作因素的组合，可以重新处理第一计划简档，以基于第一计划简档以及还基于可用来自第二计划简档的设置来替换的轨道数据库来自动地确定路线内的至少一个区域。控制器然后可基于包含用于路线内的所自动识别的至少一个区域上的机车的独立设置的第一计划简档来生成第二计划简档。独立设置可包含两个或者更多档位设置和/或多个制动器设置。生成第二计划简档可包含确定用于所自动识别的区域的窗口，并且在该窗口中操作第二计划简档。窗口的尺寸可以基于第一计划简档和/或轨道数据库(例如，地形细节)。在一个实施例中，第一和/或第二计划简档可以用于控制沿着路线的列车的操作。在另一实施例中，第一和/或第二简档可以用于控制列车和机车沿着路线的移动。例如，第一计划简档可以用于算出预测的车钩力(coupler force)水平。车钩力可简单经由集中质量绳模型或以考虑到车钩动态的更复杂的方式来估计。第一计划简档然后可重新评估以识别具有大量节点(node)的区域(即，具有高车钩力瞬时可能性的区域)、具有高范围车钩力的延长的持续时间、或横穿已知受益于独立操作的地形特征的区域，例如山脊、凹陷以及起伏。随着此区域的识别，可创建窗口以定义其中同步设置可用独立设置来替换以改进车辆性能的区域。因此，用于列车的最终行程计划可包含具有来自第一计划简档的同步设置的同步部分和具有来自第二计划简档的独立设置的独立部分。列车然后可根据最终行程计划来调度。随着调度，可以持续地监测列车的操作状况。然后可基于所监 测的操作状况的变化从期望的设置或预定的阈值对最终行程计划做出实时调整。以此方式，可获得分布式动力控制的同步模式和独立模式两者的性能益处而没有实质上增加复杂性和用于生成列车计划简档所要求的时间量。通过生成第一同步计划简档，并且然后重新处理第一计划简档以识别其中的可用第二独立计划简档来更新的段，可以实质上改进列车的各种机车的性能和效率。在另一示例中，在列车调度之前，可以请求完全独立行进计划。响应于完全独立计划请求，引擎控制器可以基于车辆操作状况、各种操作员输入成本函数和约束等，生成用于旅程的(第三)完全独立计划简档，包含用于整个路线上的机车的独立设置。本文中，成本函数可以包含例如，动力、牵引力、车钩力、节点、牵引力改变率、车钩力改变率、节点运动、燃料使用等。因此,每个成本函数可通过不同的成本函数系数来定义。此外,机车编组中的每个机车可以归属于成本函数系数的不同的集合。类似地，每个机车可以归属于与各种操作参数相关的约束和规则的不同的集合。例如，第一编组可以基于编组的位置、编组的年龄、编组的组分等而归属于成本函数系数的第一集合。第二编组由于更高年龄(例如，编组可能已经操作于大于阈值数量的任务)，以及因此更高磨损和破损度而可以归属于更高系数和/或可以是更约束的。例如，在第二较旧的编组，可以施加节点运动的较低阈值、可以施加用于车钩力的较低阈值、和/或可以施加用于张力和压力的较低限制。完全独立计划还可基于普遍的车辆操作状况来实时更新。如在完全独立的计划简档生成期间那样，在实时更新期间可施加类似限制和约束到机车编组。备选地，可在实时更新期间施加额外的限制和约束。在一个示例中，当要求更高的最佳化程度时可请求完全独立的计划简档。在另一示例中，完全独立的计划简档可基于第一同步计划简档和/或之前生成的第二独立计划简档来选择。例如，如果第二独立计划简档的多于阈值数量的段包含独立设置，则控制器可生成完全独立的计划简档并且采用完全独立的计划简档操作列车。在另一示例中，第一同步计划简档用作完全独立的计划简档的引导和远程完全独立设置的初始化方案。以此方式，可以如所希望地获得分布式动力控制的同步和独立模式的性能益处。应该理解提供以上概要以用简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围通过跟随详细描述的权利要求来唯一地定义。此外，所要求保护的主题不限于解决任何在以上或本公开的任何部分提到的缺点的实现。附图说明通过参照附图阅读以下非限制性实施例的描述，将更好地理解本专利技术，其中以下 图I示出具有多个机车和拖车的列车的示例实施例。图2示出引导机车和尾随拖车的示例实施例。图3示出用于为列车选择计划简档的高水平流程图。图4示出根据本公开用于操作具有用独立段更新的同步计划简档列车的高水平流程图。图5示出用于识别可用独立段更新的同步计划简档的区域高水平流程图。图6示出用于确定用于之前在图4中识别的同步计划区域的独立计划简档的高水平流程图。图7示出用于对图6中的独立行程段执行实时更新的高水平流程图。图8示出用于采用完全独立计 划简档操作列车的高水平流程图。具体实施例方式具有多个机车的列车(如图1-2所示)可以用分布式动力控制来操作，其中基于操作状况和/或操作员输入来调整不同机车之间的动力分布。如图3所示，列车控制器可配置为用仅具有响应于完全独立计划的请求的整个路线上的独立的设置的完全独立计划简档来操作列车。因此，如图8所示，完全独立的计划简档可基于从操作员所接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.13 US 61/261,141;2010.05.05 US 12/774,519;1.一种控制包含多个机车(102、104、106)的列车(100)沿着路线的移动的方法，包含 生成第一计划简档(310、410)，所述第一计划简档(310、410)包含用于路线上的所述机车(102、104、106)的同步设置和所估计的操作状况； 基于所述第一计划简档(310、410)生成第二计划简档(312、416)，所述第二计划简档(312,416)包含用于所述路线内的至少一个独立区域(412、414)的所述机车(102、104、.106)的独立设置；以及 基于所述第一(310、410)和/或第二计划简档(312、416)操作所述机车(102、104、106)以由此沿着所述路线移动所述列车(100)的所述机车(102、104、106)。2.如权利要求I所述的方法,其中根据一个或多个成本函数和约束(602、604)而生成所述第二计划简档(312、416)，每个所述一个或多个成本函数和约束(602、604)基于一个或多个操作参数，所述约束(602、604)包含操作规则，一个或多个所述独立设置基于所述操作规则受限。3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一计划简档(310、410)用作所述第二计划简档(312、416)的引导和远程独立设置的初始方案。4.如权利要求2所述的方法，其中所估计的操作参数包含一个多个地形特征，所述地形特征包含起伏(502)、山脊(506)和/或凹陷(506)。5.如权利要求I所述的方法，还包括基于所述第一计划简档(310、410)并且还基于轨道数据库、一个或多个成本函数(602)和列车特性来自动识别所述路线内的所述至少一个独立区域(412、414)。6.如权利要求5所述的方法，其中所述至少一个区域(412、414)包含所述第一计划简档(310、410)中的所选择的同步设置高于阈值的区域，所述所选择的同步设置包含档位的改变率和牵...

【专利技术属性】
技术研发人员：JD布鲁克斯，AK库马，BA莫夫西乔夫，R钱德拉，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：