用于基于任务计划控制动力驱动的系统的方法技术方案

公开了用于基于最优化的任务计划来控制轨道车辆或其它动力驱动的系统的各种方法。一个实施例涉及用于在任务计划的期望参数为不可达到和/或超过预定义的极限时确定动力驱动的系统的任务计划的方法。该方法包括在产生任务计划之前确认期望参数，其中，期望参数可为不可达到和/或违背预定义的极限的；以及将期望参数通知动力驱动的系统的操作者和/或远程监测设施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及用于控制车辆和其它动力驱动的系统的方法。
技术介绍
某些动力驱动的系统(例如列车和其它轨道车辆、船舶、固定的以柴油为动力的动力发生单元，以及矿用车辆、农用车辆和其它非公路用车辆)包括作为动力源的以柴油为燃料的单元。对于轨道车辆系统，以柴油为燃料的单元可为容纳在机车中的柴油内燃发动机。机车可为列车的一部分，列车包括其它机车和多个轨道车厢，例如货运车厢。机车是具有许多子系统的复杂系统，各个子系统与其它子系统相互依赖。操作者通常在机车里，以确保机车的恰当操作，而且在存在机车编组(consist)时，操作者通常在引导机车(lead locomotive)里。机车“编组”是一起被操作或受控制以使列车运动的一组机车。除了确保机车或机车编组的恰当操作之外，操作者还负责确定列车的操作速度和列车内的力。为了执行此功能，操作者一般必须具有在规定地带操作机车和各种列车的丰富经验。需要这种知识来遵从规定的操作参数，例如可沿着轨道随列车位置而变化的速度、排放等。另外，操作者还负责确保列车内的力保持在可接受的极限内。在船舶应用中，操作者通常在船舶上，以确保船只的恰当操作，而且在存在船只编组时，操作者通常控制引导船只。如同上述机车实例一样，船只编组是一起被操作以执行联合任务的一组船只。除了确保船只或船只编组的恰当操作之外，操作者还负责确定编组的操作速度和编组内的力。为了执行此功能，操作者一般必须具有在规定水路上或在规定的任务中操作船只和各种编组的大量的经验。需要这种知识来遵从规定的操作速度和可沿着任务随船只位置而变化的其它任务参数。另外，操作者还负责确保船只内的力和船只间的力以及任务位置保持在可接受的极限内。当操作列车时，列车操作者在操作列车时典型地需要相同的挡(notch)设置，这继而可造成燃料消耗和/或排放输出(例如但不限于勵1、0)2等)的较大变化，这取决于对列车供以动力的机车的数量。因此，操作者通常不能操作机车来使得对于各个行程来说，燃料消耗最小化，并且排放输出最小化，因为列车的大小和负载有所不同，而且机车和它们的动力可用性可随型号类型而变化。但是，关于机车，即使具有确保安全操作的知识，操作者通常也不能操作机车而使得各个行程的燃料消耗和排放最小化。例如，必须考虑的其它因素可包括排放输出、诸如噪声/振动的操作者环境条件、燃料消耗和排放输出的加权组合等。这是难以做到的，因为列车的大小和负载会有所不同，机车和它们的燃料/排放特性是不同的，而且天气和交通条件也有所不同。当操作者试图优化列车的速度时会出现类似的问题。尽管操作者可能擅长操作各种列车配置，但是确保最优化的任务速度并不是在各种列车配置上都一律可行的。另外，在确立任务计划时最初提供了不恰当的信息的情况下，可能会出现状况。尽管不会对列车的操作有害，但是具有不恰当的信息可导致较不合乎需要的性能。列车所有者通常拥有多辆列车，其中，列车在铁路轨道的网络上操作。因为各辆列车需要单独的操作者，操作者技能水平在不同操作者之间各不相同，所以与确保优化燃料使用、排放输出和速度以确保恰当使用网络中所有资源有关的因素的数量会成指数上升。因为在铁路轨道的网络内同时运行的多辆列车的整合(其中，必须还要关于列车操作来考虑时间表安排问题)，列车所有者将受益于这样的方式实时优化燃料效率和排放输出，以便节省总的燃料消耗，同时最小化多辆列车的排放输出，并且同时符合任务行程时间约束。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及一种用于控制动力驱动的系统的系统和方法。该方法包括在任务计划的期望参数为不可达到和/或超过预定义的极限时确定动力驱动的系统的任务计划，使得最优化的燃料效率、排放输出、车辆性能和/或动力驱动的系统的基础和环境任务性能得到实现。该方法进一步包括在产生任务计划之前确认期望参数，其中，期望参数可为不可达到和/或违背预定义的极限的。将期望参数通知该动力驱动的系统的操作者和/或远程监测设施。在另一个实施例中，该方法包括产生任务计划。确认任务计划中的不可达到和/或超过了预定义的极限的期望参数。对以下内容进行确定是否暂时超过了预定义的极限，是否确认接近期望参数的可达到的参数，以及/或者是否警告操作者和/或远程监测设施关于要采取的一系列措施的反馈。本专利技术的其它实施例涉及一种用于通过优化动力驱动的系统在任务期间所遇到的操作模式的范围来控制动力驱动的系统的方法。该方法包括确定在开始任务之前和/或在执行任务时动力驱动的系统进入至少一个操作模式的范围的时间量。对动力驱动的系统的操作者和/或远程监测设施提供关于动力驱动的系统在执行任务时进入至少一个操作模式的范围和/或在开始任务之前将进入该至少一个操作模式的范围的时间量的通知。在另一个实施例中，该方法包括调节动力驱动的系统的至少一个操作参数，以逼近期望的操作设置。该方法可进一步包括确定最小速度阈值和使用最小速度阈值来产生任务计划。另一个实施例涉及一种用于基于目标参考速度和/或目标参考动力来确定任务计划的方法。该方法包括用针对整个任务和/或任务的一部分所确认的目标参考速度和/或目标参考动力来产生任务计划。遵从和/或大致遵从目标参考速度和/或目标参考动力。另一个实施例还涉及一种用于基于目标参考速度和/或目标参考动力来确定任务计划的方法。这里，该方法包括确定参考目标速度和目标参考动力。用针对整个任务和/或任务的一部分所确定的参考目标速度和/或目标参考动力来产生任务计划。操作动力驱动的系统，以便提供接近参考目标速度的动力。另一个实施例涉及一种用于最小化设有任务计划的动力驱动的系统的至少一个操作模式的范围的方法。该方法包括产生原始任务计划，以及确认在该至少一个操作模式的范围中的操作的时间段。确认任务计划中的至少一个操作模式的范围。修改任务计划，以在该至少一个操作模式在动力操作时段的所选择的范围内的时段期间，提供该至少一个操作模式的范围之外的动力设置。另一个实施例涉及一种用于控制具有第一动力发生单元和第二动力发生单元的动力驱动的系统的方法，其中，第一动力发生单元的动力设置与第二动力发生单元的动力设置去耦。该方法包括开发不依赖于耦合动力设置的动力操作计划，确定响应于该动力操作计划的动力设置，以及基于确定的动力设置来操作第一动力发生单元和/或第二动力发生单元。附图说明将参照附图中示出的本专利技术的特定实施例来提供对以上所简要描述的本专利技术的更加具体的描述。理解到这些图描绘了本专利技术的仅典型的实施例，且其因此不应视为在其范围上为限制性的，通过使用附图，将用额外的特征和细节来对本专利技术的示例性实施例进打描述和阐述，在图中图1是显示了根据本专利技术的一个实施例的行程优化方法的流程图；图2描绘了可结合本专利技术来采用的动力驱动的系统的简化数学模型；图3是动力驱动的系统的示意图；图4描绘了燃料使用/行驶时间曲线的一个示例性实施例；图5描绘了行程规划的分段分解的一个示例性实施例；图6描绘了行程规划的分段分解的另一个示例性实施例；图7是显示了根据本专利技术的另一个实施例的行程优化方法的流程图；图8描绘了用于由操作者使用的动态显示器的一个实施例；图9描绘了用于由操作者使用的动态显示器的另一个实施例；图10描绘了用于由操作者使用的动态显示器的另一个实施例；图11描绘了具有多辆列车的铁路轨道的网络；图12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制动力驱动的系统的方法，所述方法包括：确定在开始任务之前和/或在执行所述任务时动力驱动的系统进入至少一个操作模式的范围的时间量；以及将所述动力驱动的系统在执行所述任务时进入所述至少一个操作模式的所述范围以及在开始所述任务之前将会进入所述至少一个操作模式的所述范围中的至少一种情况的时间量通知所述动力驱动的系统的操作者和远程监测设施中的至少一个。

【技术特征摘要】
2008.03.21 US 12/052,816;2008.03.21 US 12/052,7901.一种用于控制动力驱动的系统的方法，所述方法包括 确定在开始任务之前和/或在执行所述任务时动力驱动的系统进入至少一个操作模式的范围的时间量；以及 将所述动力驱动的系统在执行所述任务时进入所述至少一个操作模式的所述范围以及在开始所述任务之前将会进入所述至少一个操作模式的所述范围中的至少一种情况的时间量通知所述动力驱动的系统的操作者和远程监测设施中的至少一个。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述动力驱动的系统在所述至少一个操作模式的所述范围中的所述时间量包括确定花在驱动动力模式和制动动力模式中的至少一个中的时间量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括调节所述动力驱动的系统的至少一个操作参数，以逼近期望的操作设置；以及至少部分地基于经调节的操作参数来操作所述动力驱动的系统。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通知所述操作者和所述远程监测设施中的所述至少一个进一步包括通知所述操作者和所述远程监测设施中的所述至少一个调节所述动力驱动的系统的所述至少一个操作参数，以逼近所述期望的操作设置。5.一种用于控制动力驱动的系统的方法，所述方法包括 调节动力驱动的系统的至少一个操作参数，以逼近期望的操作设置，以便最小化在所述动力驱动的系统的任务计划中提供的至少一个操作模式的范围；以及 至少部分地基于经调节的操作参数来操作所述动力驱动的系统。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一个操作参数包括燃料消耗率、燃料比耗和马力中的至少一个。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，调节所述至少一个操作参数包括调节燃料消耗率以最小化所述动力驱动的系统的低动力操作模式。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，调节所述至少一个操作参数进一步包括当探测到所述至少一个操作模式时，将所述至少一个操作参数自动调节到所述至少一个操作参数的更高的值。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，调节所述至少一个操作参数进一步包括自动调节所述至少一个操作参数，以及基于经调节的操作参数来产生或重新计划所述任务计划。10.一种用于控制动力驱动的系统的方法，所述方法包括 确定最小速度阈值； 基于所述最小速度阈值和最大速度极限来产生任务计划；以及 基于所述任务计划控制所述动力驱动的系统。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：S蒂亚加拉詹，AK库马，RS钱德拉，JD布鲁克斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：