鐵路列車中單獨(dú)分布式動(dòng)力機(jī)車的油門和制動(dòng)動(dòng)作的控制的制作方法
【專利摘要】一種鐵路列車中單獨(dú)分布式動(dòng)力機(jī)車的油門和制動(dòng)動(dòng)作的控制。一種用于控制鐵路列車(8)的第一機(jī)車(14/12A)和第二機(jī)車(12B)的方法，第一機(jī)車(14/12A)和第二機(jī)車(12B)由至少一臺(tái)動(dòng)車(20)分離。該方法包括確定第一機(jī)車(14/12A)的位置和第二機(jī)車(12B)的位置、確定第一機(jī)車(14/12A)的運(yùn)行狀況和第二機(jī)車(12B)的運(yùn)行狀況、響應(yīng)于第一機(jī)車(14/12A)的運(yùn)行狀況和位置確定第一機(jī)車(14/12A)的第一控制方面、響應(yīng)于第二機(jī)車(12B)的運(yùn)行狀況和位置確定第二機(jī)車(12B)的第二控制方面、以及分別根據(jù)第一控制方面和第二控制方面控制第一機(jī)車(14/12A)和第二機(jī)車(12B)。
【專利說明】鐵路列車中單獨(dú)分布式動(dòng)力機(jī)車的油門和制動(dòng)動(dòng)作的控制
[0001]本申請(qǐng)為2011年9月14日提交的發(fā)明專利申請(qǐng)“鐵路列車中單獨(dú)分布式動(dòng)力機(jī)車的油門和制動(dòng)動(dòng)作的控制”(申請(qǐng)?zhí)?200980158013.9， 申請(qǐng)人::通用電氣公司)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本文公開的主題涉及一種用于與包括引導(dǎo)機(jī)車和一臺(tái)或更多臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車的分布式動(dòng)力列車一起使用的鐵路列車控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]在操作員控制下，鐵路機(jī)車供給原動(dòng)力(牽引力)以使列車移動(dòng)以及對(duì)機(jī)車和/或列車動(dòng)車施加制動(dòng)以使列車減速或停車。原動(dòng)力由電力牽引馬達(dá)響應(yīng)于由機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)生成的AC或DC電壓供給。
[0004]鐵路列車包括三個(gè)單獨(dú)的制動(dòng)系統(tǒng)?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)包括沿列車長(zhǎng)度延伸并連接到每臺(tái)動(dòng)車上的流體運(yùn)送制動(dòng)管。引導(dǎo)機(jī)車中的操作員控制制動(dòng)管中的流體壓力并且每一臺(tái)動(dòng)車響應(yīng)感測(cè)到的壓力。在每臺(tái)動(dòng)車處，車廂制動(dòng)響應(yīng)于感測(cè)到的流體壓力的降低而施加且響應(yīng)于壓力升高而釋放。每臺(tái)機(jī)車還包括聯(lián)接到空氣制動(dòng)系統(tǒng)上的獨(dú)立氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，其由操作員控制以施加或釋放機(jī)車制動(dòng)。
[0005]每臺(tái)機(jī)車還配有動(dòng)態(tài)制動(dòng)系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)制動(dòng)的啟動(dòng)重新配置機(jī)車的牽引馬達(dá)以作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，且機(jī)車車輪供給旋轉(zhuǎn)能以轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組。牽引馬達(dá)內(nèi)由發(fā)電機(jī)動(dòng)作所形成的磁力阻止車輪旋轉(zhuǎn)并因而形成車輪制動(dòng)力。發(fā)電機(jī)動(dòng)作所產(chǎn)生的能量在機(jī)車中的電阻柵片(resistor grid)中作為熱量消散并通過冷卻鼓風(fēng)機(jī)從柵片去除。動(dòng)態(tài)制動(dòng)的使用顯示當(dāng)施加機(jī)車獨(dú)立制動(dòng)和/或動(dòng)車空氣制動(dòng)可能導(dǎo)致機(jī)車或動(dòng)車車輪過熱時(shí)或當(dāng)它們的長(zhǎng)期使用可能導(dǎo)致過度的車輪磨損時(shí)使列車減速。例如當(dāng)列車穿越較長(zhǎng)的下坡時(shí)可施加動(dòng)態(tài)制動(dòng)。最近，聯(lián)邦鐵路局強(qiáng)制規(guī)定了動(dòng)態(tài)制動(dòng)監(jiān)視，該監(jiān)視向分布式動(dòng)力列車(下述)的引導(dǎo)機(jī)車中的操作員提供每一臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車處的動(dòng)態(tài)制動(dòng)狀態(tài)。
[0006]分布式動(dòng)力鐵路列車包括在列車的前端處的引導(dǎo)機(jī)車和列車編組中的一臺(tái)或多臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車。遠(yuǎn)程機(jī)車響應(yīng)于引導(dǎo)機(jī)車操作員經(jīng)分布式動(dòng)力控制和通信系統(tǒng)發(fā)出的命令施加驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)動(dòng)作(稱之為分布式驅(qū)動(dòng)/制動(dòng))。分布式動(dòng)力(DP)通信系統(tǒng)還包括鏈接引導(dǎo)機(jī)車和遠(yuǎn)程機(jī)車的通信信道(例如，射頻(RF)通信信道或有線通信通道)。
[0007]DP控制器響應(yīng)于操作員啟動(dòng)(此處操作員位于引導(dǎo)機(jī)車中)的對(duì)引導(dǎo)機(jī)車牽引控制器(或油門手柄)或引導(dǎo)機(jī)車制動(dòng)控制器的控制生成牽引命令和制動(dòng)命令。牽引命令或制動(dòng)命令經(jīng)通信信道傳輸?shù)竭h(yuǎn)程機(jī)車。接收的遠(yuǎn)程機(jī)車響應(yīng)于牽引命令或制動(dòng)命令而施加牽引力或施加或釋放制動(dòng)。接收的遠(yuǎn)程機(jī)車通知引導(dǎo)機(jī)車命令被接收并執(zhí)行。例如，當(dāng)引導(dǎo)機(jī)車操作員操作引導(dǎo)機(jī)車油門控制器以在引導(dǎo)機(jī)車處施加牽引力(基于選定的油門槽口數(shù)的牽引力)時(shí),DP系統(tǒng)命令每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車施加相同的牽引力(相同的槽口數(shù)量)并且每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車對(duì)確認(rèn)該命令的執(zhí)行做出應(yīng)答。引導(dǎo)機(jī)車還通過遠(yuǎn)程發(fā)出的狀態(tài)消息監(jiān)視遠(yuǎn)程機(jī)車。弓I導(dǎo)機(jī)車和遠(yuǎn)程機(jī)車還能夠發(fā)出警報(bào)消息。
[0008]一般而言，經(jīng)分布式動(dòng)力通信系統(tǒng)發(fā)送的牽引消息和制動(dòng)消息引起向動(dòng)車施加更均勻的牽引力和制動(dòng)力，因?yàn)槊颗_(tái)機(jī)車都能以通信信道的速度實(shí)現(xiàn)制動(dòng)應(yīng)用或制動(dòng)釋放。分布式動(dòng)力列車運(yùn)行因此可優(yōu)選用于長(zhǎng)列車編組以改善列車操控(尤其是油門和動(dòng)態(tài)制動(dòng)施加)以及性能。列車在山地行駛能夠?qū)崿F(xiàn)受益于DP運(yùn)行。
[0009]DP控制和通信系統(tǒng)可以以各種運(yùn)行模式配置，這些運(yùn)行模式控制引導(dǎo)機(jī)車與遠(yuǎn)程機(jī)車之間的交互和在遠(yuǎn)程機(jī)車處執(zhí)行引導(dǎo)機(jī)車命令。兩種此類模式稱為同步控制模式和獨(dú)立(例如，前機(jī)車組/后機(jī)車組)控制模式。在同步控制中，所有遠(yuǎn)程機(jī)車遵循引導(dǎo)機(jī)車的油門和動(dòng)態(tài)制動(dòng)設(shè)定。例如，如果引導(dǎo)機(jī)車操作員將引導(dǎo)機(jī)車油門手柄從槽口 5位置移動(dòng)到槽口 7位置，則DP系統(tǒng)命令每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車變成槽口 7油門位置。如果操作員將油門手柄移動(dòng)到動(dòng)態(tài)制動(dòng)位置，則DP通信系統(tǒng)命令每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車相同的動(dòng)態(tài)制動(dòng)施加。
[0010]典型地，當(dāng)遇到明顯的地形梯度時(shí)操作員將機(jī)車配置成前組/后組運(yùn)行以提供更好的列車控制。根據(jù)該運(yùn)行模式，像控制引導(dǎo)機(jī)車那樣控制分配給前組的所有機(jī)車。后機(jī)車組也根據(jù)引導(dǎo)機(jī)車操作員輸入并傳輸?shù)矫颗_(tái)后組機(jī)車的后組命令全部一樣地進(jìn)行控制，該命令可能不同于前組命令。
[0011]在前組/后組或獨(dú)立控制模式中，引導(dǎo)機(jī)車操作員將每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車分配給通過“籬笆(fence)”分隔的前機(jī)車組或后機(jī)車組。分配可在列車運(yùn)行的同時(shí)由操作員動(dòng)態(tài)控制使得機(jī)車能夠從前組被重新分配給后組，或反之亦然。此類重新分配能夠優(yōu)化列車控制。引導(dǎo)機(jī)車操作員通過經(jīng)DP通信系統(tǒng)或經(jīng)互相連接的導(dǎo)體發(fā)出命令而命令每臺(tái)機(jī)車進(jìn)行前組運(yùn)行或后組運(yùn)行。
[0012]分配給前組的遠(yuǎn)程機(jī)車根據(jù)經(jīng)DP通信系統(tǒng)發(fā)送的消息遵循引導(dǎo)機(jī)車的油門和動(dòng)態(tài)制動(dòng)手柄位置。后組遠(yuǎn)程機(jī)車獨(dú)立于前組進(jìn)行控制，但所有后組機(jī)車是一樣控制。操作員操作引導(dǎo)機(jī)車中的DP控制器以形成控制信號(hào)并將其傳輸?shù)胶蠼M機(jī)車?？刂菩盘?hào)將各后組機(jī)車置于牽引運(yùn)行或制動(dòng)運(yùn)行并進(jìn)一步指定要施加的牽引或制動(dòng)的大小(magnitude)(或百分比)。
[0013]長(zhǎng)分布式動(dòng)力列車當(dāng)?shù)巧仙巾?從陡峭的上坡坡道過渡到陡峭的下坡坡道)時(shí)常難以控制。隨著引導(dǎo)機(jī)車登上山頂，列車趨于隨著下坡坡道上的車廂數(shù)量相對(duì)于上坡坡道增加而加速。如果列車在越過山頂伸展時(shí)明顯加速，則操作員會(huì)失去對(duì)列車的控制，從而形成毀滅性的危險(xiǎn)情形。
[0014]當(dāng)列車處于同步模式時(shí)，如果操作員在一臺(tái)或更多遠(yuǎn)程機(jī)車和大量的動(dòng)車處于山頂?shù)纳掀聜?cè)時(shí)施加動(dòng)車和/或獨(dú)立機(jī)車制動(dòng)，則這些機(jī)車和動(dòng)車可能對(duì)更朝列車后方的機(jī)車和動(dòng)車形成過大的制動(dòng)力。同樣，下坡坡道上的機(jī)車和車廂繼續(xù)提供大的拉力，因?yàn)樗┘拥闹苿?dòng)力對(duì)下坡坡道具有小得多的效果。該情形會(huì)導(dǎo)致列車解體，這是一種明顯和毀滅性性的危險(xiǎn)。
[0015]為了避免這些潛在的危險(xiǎn)情形，例如當(dāng)列車穿越山峰時(shí)能夠使用前組/后組獨(dú)立運(yùn)行模式。當(dāng)列車爬山時(shí)，引導(dǎo)機(jī)車和所有遠(yuǎn)程機(jī)車提供最大原動(dòng)力。當(dāng)引導(dǎo)機(jī)車登上頂峰時(shí)其單獨(dú)被分配給前組；其余機(jī)車被分配給后組。操作員控制前組引導(dǎo)機(jī)車施加動(dòng)態(tài)制動(dòng)或降低油門(throttle down),而后組機(jī)車?yán)^續(xù)施加牽引力以將列車?yán)仙椒?。?dāng)?shù)谝贿h(yuǎn)程機(jī)車登上頂峰時(shí)，其從后組被重新分配給前組。第一遠(yuǎn)程機(jī)車自動(dòng)遵循動(dòng)態(tài)制動(dòng)施加或油門降低以匹配引導(dǎo)機(jī)車的運(yùn)行。其余遠(yuǎn)程機(jī)車(例如，后組中)根據(jù)后組的油門設(shè)定繼續(xù)施加牽引力。操作員將遠(yuǎn)程機(jī)車從后組重新分配給前組的過程持續(xù)到最后一臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車登上頂峰并被重新分配給前組以便作用其動(dòng)態(tài)制動(dòng)為止。
[0016]盡管DP系統(tǒng)包括互鎖裝置以防止施加可能在機(jī)車從后組被重新分配給前組時(shí)將列車?yán)_的力，但該情形下的有效操作員控制會(huì)是困難的。有效操作員控制取決于操作員的技能水平并且許多列車由于不合適的操作員控制而解體。不熟悉列車構(gòu)造、在不明地形上等行駛可能使操作員控制更加復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一種用于控制鐵路列車的第一機(jī)車和第二機(jī)車的方法，第一機(jī)車和第二機(jī)車通過至少一臺(tái)動(dòng)車分離。該方法包括確定第一機(jī)車的位置和第二機(jī)車的位置、確定第一機(jī)車的運(yùn)行狀況和第二機(jī)車的運(yùn)行狀況、響應(yīng)于第一機(jī)車的運(yùn)行狀況和位置確定第一機(jī)車的第一控制方面、響應(yīng)于第二機(jī)車的運(yùn)行狀況和位置確定第二機(jī)車的第二控制方面、以及分別根據(jù)第一控制方面和第二控制方面控制第一機(jī)車和第二機(jī)車。
[0018]第一機(jī)車和第二機(jī)車的運(yùn)行狀況包括例如列車在其上行駛的軌道的坡度、軌道的狀況、地形、當(dāng)日時(shí)間、速度約束(如對(duì)特定軌道區(qū)間規(guī)定的或根據(jù)列車機(jī)車的狀況)、排放、燃料消耗、天氣狀況、車軸負(fù)荷、DP系統(tǒng)的狀況和機(jī)車或動(dòng)車狀況。第一機(jī)車和第二機(jī)車的控制方面包括特定牽引、動(dòng)態(tài)制動(dòng)或空氣制動(dòng)動(dòng)作或操作。
[0019]有利地，本發(fā)明的該實(shí)施例通過根據(jù)列車的位置和一個(gè)或更多運(yùn)行狀況自動(dòng)確定列車的控制方面而解決了與鐵路列車控制相關(guān)的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]當(dāng)結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)描述時(shí)，能夠更容易地理解本發(fā)明的實(shí)施例，且其其它優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用更加明顯，在附圖中:
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的教導(dǎo)能夠應(yīng)用于其上的分布式動(dòng)力列車的示意圖。
[0021]圖2是示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的前組/后組控制模式的運(yùn)行的流程圖。
[0022]圖3示出了用于與本發(fā)明的實(shí)施例一起使用的路旁位置確定裝置。
[0023]圖4是用于與本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)獨(dú)立運(yùn)行模式一起使用的表格。
[0024]圖5是示出了自動(dòng)獨(dú)立模式下的運(yùn)行的流程圖。
[0025]圖6是示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)登頂控制特征的運(yùn)行的流程圖。
[0026]圖7是示出了牽引掛鉤力測(cè)量元件的列車節(jié)段的示意性圖示。
[0027]圖8是圖7的聯(lián)接區(qū)域的詳圖。
[0028]根據(jù)一般實(shí)踐，所描述的各種特征沒有按比例描繪，而是描繪成強(qiáng)調(diào)與本發(fā)明的實(shí)施例有關(guān)的特定特征。在所有附圖和文本中，參考符號(hào)代表同樣的元件。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法和裝置之前，應(yīng)當(dāng)注意到，各種實(shí)施例的發(fā)明點(diǎn)主要在于與該方法和裝置有關(guān)的硬件和軟件元件的新穎組合。因此，為了不使對(duì)受益于本文的描述的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將顯而易見的具有結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的公開內(nèi)容不清楚，在附圖中已通過常規(guī)元件表示硬件和軟件要素，附圖僅示出了與本發(fā)明的實(shí)施例相關(guān)的那些特定細(xì)節(jié)。所有單數(shù)名詞旨在包括該名詞的復(fù)數(shù)形式且反之亦然。
[0030]下述實(shí)施例并非試圖定義對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或方法的限制，而是僅提供示例性的結(jié)構(gòu)。這些實(shí)施例是寬容的而非強(qiáng)制性的，并且是示例性的而非窮盡的。
[0031]基于無線電的列車控制和通信系統(tǒng)(DP系統(tǒng))的一個(gè)實(shí)例為可從康涅狄格州Fairfield市通用電氣公司購得的L0C0TR0L?分布式動(dòng)力通信系統(tǒng)。L0C0TR0L?系統(tǒng)包括射頻鏈路(信道)和在引導(dǎo)機(jī)車及遠(yuǎn)程機(jī)車處的接收和傳輸設(shè)備。
[0032]圖1示意性地示出沿通過箭頭11所示的方向行駛的示例性的基于無線電的分布式動(dòng)力鐵路列車8。從引導(dǎo)機(jī)車14或從控制塔16控制一臺(tái)或更多遠(yuǎn)程機(jī)車12A和12B (也稱之為遠(yuǎn)程單元)。調(diào)度員生成的命令從控制塔16直接發(fā)布到遠(yuǎn)程機(jī)車12A和12B。操作員生成的命令從引導(dǎo)機(jī)車14發(fā)布到遠(yuǎn)程機(jī)車12A和12B。機(jī)械聯(lián)接到引導(dǎo)機(jī)車14上的拖掛機(jī)車15由引導(dǎo)機(jī)車14經(jīng)由在連接兩臺(tái)機(jī)車的MU線17(互相連接的多條線)上傳送的控制信號(hào)控制。
[0033]各機(jī)車14、12A和12B以及控制塔16配備收發(fā)器28和天線29，用于經(jīng)DP通信信道10接收和傳輸分布式動(dòng)力(DP)通信信號(hào)(例如，命令、應(yīng)答、狀態(tài)消息和緊急消息)。DP消息典型地響應(yīng)于操作員對(duì)引導(dǎo)機(jī)車14中的原動(dòng)力控制和制動(dòng)控制的控制在引導(dǎo)機(jī)車控制器30中生成。(引導(dǎo)機(jī)車中的)收發(fā)器28傳輸DP消息以控制遠(yuǎn)程機(jī)車12A和12B并接收來自遠(yuǎn)程機(jī)車12A和12B的進(jìn)入信號(hào)。
[0034]各遠(yuǎn)程機(jī)車12A和12B均包括對(duì)來自引導(dǎo)機(jī)車14的DP消息做出響應(yīng)的控制器32?？刂破?2執(zhí)行DP消息或?qū)P消息做出應(yīng)答并且還開始將消息傳輸?shù)揭龑?dǎo)機(jī)車14以通知狀態(tài)和警報(bào)狀況。
[0035]分布式動(dòng)力列車8還包括如圖1中所示介于機(jī)車之間的多臺(tái)動(dòng)車20。動(dòng)車20設(shè)置有用于響應(yīng)于制動(dòng)管22中的壓降施加動(dòng)車空氣制動(dòng)并用于在制動(dòng)管22中的壓力上升以后釋放空氣制動(dòng)的空氣制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)管22沿列車的長(zhǎng)度延伸以便傳送由機(jī)車14、12A和12B中的個(gè)體空氣制動(dòng)控制器24所啟動(dòng)的空氣壓力變化。例如，如果引導(dǎo)機(jī)車14發(fā)出DP消息以產(chǎn)生運(yùn)行制動(dòng)應(yīng)用，則各機(jī)車12A和12B接收DP消息并且各相關(guān)的空氣制動(dòng)控制器24排空制動(dòng)管22以根據(jù)運(yùn)行制動(dòng)應(yīng)用來應(yīng)用制動(dòng)。
[0036]為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性，分布式動(dòng)力列車通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例包括非車載轉(zhuǎn)發(fā)器(off-board repeater) 26,用于接收從引導(dǎo)機(jī)車14發(fā)送的消息并轉(zhuǎn)發(fā)(重新傳輸)這些消息以便由遠(yuǎn)程機(jī)車12A和12B接收。該實(shí)施例例如可沿穿過隧道的軌道長(zhǎng)度實(shí)施。在此類實(shí)施例中，非車載轉(zhuǎn)發(fā)器26包括天線35(例如，安裝在隧道內(nèi)部的泄漏同軸電纜)和遠(yuǎn)程站37，用于接收并重新傳輸引導(dǎo)機(jī)車消息和遠(yuǎn)程機(jī)車消息。
[0037]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供基于地形、車軸負(fù)荷或其它運(yùn)行參數(shù)或運(yùn)行狀況的自動(dòng)前組和后組控制，從而提供更安全和更有效的列車運(yùn)行。因此，根據(jù)第一實(shí)施例(稱之為前組/后組自動(dòng)控制)，本發(fā)明包括自動(dòng)確定前組和后組牽引和動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)作的分布式動(dòng)力控制和通信系統(tǒng)。前組的所有機(jī)車被自動(dòng)控制至特定的牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)作或操作(統(tǒng)稱為機(jī)車前組的控制方面)并且后組的所有機(jī)車被自動(dòng)控制至特定的牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)作或操作(統(tǒng)稱為機(jī)車后組的控制方面，其可能不同于前組的控制方面)。因此，列車中的每臺(tái)機(jī)車都是根據(jù)它是分配給前組還是后組來控制的。[0038]根據(jù)查找表格、算法和/或方程式而不是當(dāng)前的方法確定控制方面的作用(包括牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)的作用或釋放)，當(dāng)前方法中操作員基于他的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)人工指揮牽引槽口或動(dòng)態(tài)制動(dòng)槽口。例如，查找表格、算法和/或方程式可基于軌道坡度(例如，上坡或下坡)或基于前組和后組承受的不同車軸負(fù)荷來指定牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)。表格、方程式和/或算法也可根據(jù)牽引槽口數(shù)或可獲得的牽引力的百分比來指定要施加的牽引力的量，或根據(jù)動(dòng)態(tài)制動(dòng)槽口數(shù)或可獲得的動(dòng)態(tài)制動(dòng)作用力的百分比來指定要施加的動(dòng)態(tài)制動(dòng)作用力的量。
[0039]例如，在一個(gè)可能的查找表格中，表格列列出不同的車軸負(fù)荷值且表格行列出不同的軌道坡度值；在適用的車軸負(fù)荷列和坡度行的交叉處的值列出期望的牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)的量。因而，各機(jī)車組根據(jù)對(duì)有關(guān)機(jī)車組特定的用作表格中的索引或用作方程式/算法中的參數(shù)的一個(gè)或更多運(yùn)行參數(shù)(例如，車軸負(fù)荷和軌道坡度)施加牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)。也能使用其它運(yùn)行參數(shù)，包括機(jī)車的當(dāng)前地理位置(能夠從該地理位置確定當(dāng)前軌道坡度)，來確定要作用的牽引力或動(dòng)態(tài)制動(dòng)的量。
[0040]圖2示出了流程圖98，該流程圖描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)前組和后組控制。在步驟100，引導(dǎo)機(jī)車操作員通過經(jīng)DP通信信道10將來自引導(dǎo)機(jī)車14的適當(dāng)信號(hào)傳輸?shù)礁鬟h(yuǎn)程機(jī)車12A和12B而選擇將DP系統(tǒng)配置成獨(dú)立模式。假設(shè)遠(yuǎn)程機(jī)車12A被分配給前組(帶引導(dǎo)機(jī)車14)且遠(yuǎn)程機(jī)車12B被分配給后組。
[0041]不論何時(shí)列車(或DP系統(tǒng))配置成用于獨(dú)立控制運(yùn)行，引導(dǎo)機(jī)車中的操作員都能夠進(jìn)一步命令或?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)油門/制動(dòng)控制。參看步驟102。在該運(yùn)行模式中，根據(jù)地形、車軸負(fù)荷或其它運(yùn)行參數(shù)或運(yùn)行狀況將機(jī)車的前組和后組自動(dòng)控制為確定的牽引或制動(dòng)運(yùn)行(例如，控制方面)。如果操作員在步驟102未激發(fā)自動(dòng)油門/制動(dòng)控制，則系統(tǒng)在獨(dú)立控制模式下運(yùn)行，其中操作員通過輸入用于每組的牽引或制動(dòng)命令而手動(dòng)控制前組和后組。
[0042]在步驟104，沿行駛路線確定前組的位置和后組的位置?？蓪⑶敖M(和后組)的具體位置限定為前組的第一機(jī)車的位置(和后組的第一機(jī)車的位置)、前組的最后一臺(tái)機(jī)車的位置(和后組的最后一臺(tái)機(jī)車的位置)或用于前組和后組各者的兩個(gè)確定的位置的結(jié)合(例如，平均值)。
[0043]可通過了解起點(diǎn)、對(duì)當(dāng)前位置的列車速度(例如，平均速度)和從起點(diǎn)開始至到達(dá)當(dāng)前位置經(jīng)過的時(shí)間確定該位置。將平均速度和經(jīng)過的時(shí)間相乘(換句話說，確定平均速度和經(jīng)過的時(shí)間的乘積)得出與起點(diǎn)相距的距離并從而得出當(dāng)前軌道位置。
[0044]在另一實(shí)施例中，每臺(tái)機(jī)車上的位置確定裝置114(參看圖1)與軌道旁通信單元119 (參看圖3)例如將邊界或位置識(shí)別信號(hào)傳輸?shù)皆谲壍?20上運(yùn)行的機(jī)車的路旁發(fā)射器或收發(fā)器通信。機(jī)車上的位置確定裝置114接收傳輸?shù)男盘?hào)，從該信號(hào)可確定機(jī)車的位置，例如，絕對(duì)位置或相對(duì)于運(yùn)行區(qū)域的邊界的位置。單元119可包括條形碼閱讀器或無線通信裝置，例如AEI (自動(dòng)設(shè)備識(shí)別)RF標(biāo)記閱讀器，其中的任一者都能提供位置信息。
[0045]在再其它實(shí)施例中，位置確定步驟可由能確定列車機(jī)車的位置的任何裝置執(zhí)行。機(jī)車的位置可為特定位置如經(jīng)度和緯度，或可為相對(duì)于邊界的位置或方位或軌道區(qū)間上的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器和相關(guān)設(shè)備。
[0046]一旦確定前組位置和后組位置，就在步驟108咨詢軌道地形數(shù)據(jù)庫(車載或可從機(jī)車訪問)，以確定在前組的當(dāng)前位置和后組的當(dāng)前位置處的相應(yīng)軌道地形(例如，軌道坡度)?？蓪④壍榔露戎当磉_(dá)為代表下坡坡度的負(fù)值和代表上坡坡度的正值。
[0047]也可在步驟112確定前組和后組所產(chǎn)生的車軸負(fù)荷。該負(fù)荷可基于機(jī)車的重量加(加載的或卸載的)動(dòng)車的重量在初始列車設(shè)置期間確定。如下所述，也能在列車運(yùn)行期間測(cè)量車軸負(fù)荷。
[0048]在步驟116使用確定的軌道坡度和車軸負(fù)荷的值咨詢二維查找表格。該表格指示各行中的各種車軸負(fù)荷值和各列中的各種坡度值(負(fù)和正兩種坡度)。車軸負(fù)荷值典型地為所討論的軌道系統(tǒng)中預(yù)期的車軸負(fù)荷的范圍。坡度值典型地為沿所討論的一組軌道或總體在軌道系統(tǒng)中的坡度值的范圍。在一行和一列的交叉處的表格項(xiàng)列出了期望的機(jī)車控制參數(shù)或控制方面。表格參數(shù)包括作為槽口數(shù)或作為百分比的要施加的牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)作用力的量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能根據(jù)機(jī)車的運(yùn)行參數(shù)針對(duì)不同的機(jī)車信號(hào)構(gòu)建此類表格。可使用一個(gè)或更多方程式或算法代替該表格以確定機(jī)車控制參數(shù)或控制方面。當(dāng)由控制器/處理器執(zhí)行時(shí)，此類方程式或算法采用軌道坡度(或用于確定軌道坡度的位置)和車軸負(fù)荷作為輸入，并輸出牽引力或動(dòng)態(tài)制動(dòng)作用力。因而，每個(gè)方程式/算法使作為輸入的多個(gè)軌道坡度、車軸負(fù)荷和/或其它運(yùn)行狀況或運(yùn)行參數(shù)與作為輸出的多個(gè)相應(yīng)控制方面(牽引力或制動(dòng)作用力)相關(guān)聯(lián):
控制方面(運(yùn)行狀況D
其中“i”代表特定機(jī)車且函數(shù)“f ”代表方程式或算法。
[0049]圖4示出列出成行的示例性的車軸負(fù)荷值(以美噸⑴為單位)和成列的正、負(fù)軌道坡度值(表達(dá)為軌道標(biāo)高關(guān)于軌道水平長(zhǎng)度的增加/降低的百分比)。在任何行和列的交叉處的值，例如通過參考標(biāo)記124識(shí)別的值，表示應(yīng)當(dāng)對(duì)承受+0.1軌道坡度和4000美噸(3629公噸)車軸負(fù)荷的機(jī)車施加槽口 3油門設(shè)定。通過參考標(biāo)記128表示的表格值表示當(dāng)機(jī)車以6000美噸(5443公噸)的車軸負(fù)荷在-0.2%的下坡上行駛時(shí)應(yīng)當(dāng)采用5 (DB5)的動(dòng)態(tài)制動(dòng)設(shè)定。更高維表格或方程式或算法可考慮其它軌道和列車運(yùn)行狀況，比方說例如軌道曲率、前組和后組中不同的機(jī)車類型、允許的機(jī)車排放和機(jī)車燃料消耗，以確定要施加的牽引力或動(dòng)態(tài)制動(dòng)作用力的量。表格、算法和/或方程式也可結(jié)合列車操控規(guī)則，例如但不限于最大牽引力爬坡率(ramp rate)和最大動(dòng)態(tài)制動(dòng)爬坡率。
[0050]返回圖2的流程圖，在步驟140，將相應(yīng)消息/信號(hào)傳輸?shù)礁髑敖M機(jī)車和后組機(jī)車(或任何機(jī)車編組中的引導(dǎo)編組機(jī)車)以根據(jù)確定的油門/動(dòng)態(tài)制動(dòng)槽口或值控制列車機(jī)車。
[0051]在上述前組/后組控制模式的一個(gè)替換方案中，將后組機(jī)車進(jìn)一步細(xì)分為后子組。對(duì)于包括單臺(tái)機(jī)車的子組，單獨(dú)控制該機(jī)車。對(duì)于包括多臺(tái)機(jī)車的子組，一樣地控制所有機(jī)車。前組和各后子組的控制可由引導(dǎo)機(jī)車中的操作員手動(dòng)啟動(dòng)或基于例如如上所述的軌道坡度和車軸負(fù)荷自動(dòng)啟動(dòng)。
[0052]上述實(shí)施例不允許每臺(tái)列車機(jī)車的獨(dú)立控制，因?yàn)樗袡C(jī)車都被分配給兩個(gè)組(例如，前組和后組)的其中任一個(gè)或前組及后子組的其中一個(gè)。在任何情況下，每個(gè)組/子組中的所有機(jī)車都是一樣地控制的。然而，本發(fā)明的另一實(shí)施例避免了要求對(duì)所有前組機(jī)車施加相同的牽引力或動(dòng)態(tài)制動(dòng)作用力并對(duì)所有后組機(jī)車(或每個(gè)后子組的所有機(jī)車)施加相同的牽引力或動(dòng)態(tài)制動(dòng)作用力。該實(shí)施例為列車操作員提供了對(duì)列車機(jī)車的更粒度(granular)的控制，從而減輕了操作員的操作負(fù)擔(dān)，根據(jù)機(jī)車和/或列車所經(jīng)歷的運(yùn)行狀況或參數(shù)自動(dòng)控制每臺(tái)機(jī)車。不要求所有遠(yuǎn)程機(jī)車都在自動(dòng)控制模式下運(yùn)行。相反，引導(dǎo)機(jī)車中的操作員可對(duì)任何遠(yuǎn)程機(jī)車保持控制并對(duì)這些機(jī)車發(fā)出運(yùn)行命令。另外，前組中的所有機(jī)車都由操作員直接控制，盡管前組可僅包括列車的引導(dǎo)機(jī)車。
[0053]根據(jù)該實(shí)施例(稱之為自動(dòng)獨(dú)立控制運(yùn)行模式)，分布式動(dòng)力控制和通信系統(tǒng)允許對(duì)列車中的一臺(tái)或更多機(jī)車進(jìn)行獨(dú)立的牽引和動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)作控制(因而稱之為“獨(dú)立”控制)。該特征通過引導(dǎo)機(jī)車操作員發(fā)出的命令實(shí)現(xiàn)并經(jīng)DP通信系統(tǒng)或互相連接的導(dǎo)體傳送。如果不是每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車中都有操作員以在該機(jī)車指揮油門和動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)作或在不斷變化的地形上運(yùn)行，則該模式可能是有用的。在后一種情形中，列車可能在起伏的地形上伸展，且每臺(tái)機(jī)車經(jīng)歷不同的上坡或下坡坡度。當(dāng)分布式動(dòng)力列車穿越此類變化的地形時(shí)該實(shí)施例的特征可能尤其有價(jià)值。
[0054]在不是每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車中都有操作員的情況下，每臺(tái)機(jī)車的手動(dòng)和獨(dú)立控制(通過引導(dǎo)機(jī)車中的操作員)顯著加重了操作員的操作負(fù)擔(dān)。對(duì)于列車中的每臺(tái)機(jī)車，操作員必須確定何時(shí)啟動(dòng)牽引/制動(dòng)動(dòng)作、何時(shí)結(jié)束牽引/制動(dòng)動(dòng)作和牽引或制動(dòng)動(dòng)作的程度。這些動(dòng)作的其中每一個(gè)都要求對(duì)每臺(tái)機(jī)車沿軌道系統(tǒng)的位置有一定了解。否則操作員不得不猜測(cè)每臺(tái)機(jī)車相對(duì)于軌道坡度、曲線、交叉口等的位置。在要考慮許多變量和不能確定的參數(shù)的情況下，操作員可能無法適當(dāng)和安全地控制單獨(dú)的機(jī)車以及因此列車，尤其是對(duì)于帶有若干臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車的長(zhǎng)列車。因而，該實(shí)施例可包括每臺(tái)機(jī)車的自動(dòng)控制并因此稱為自動(dòng)獨(dú)立控制運(yùn)行模式。顯然，每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車的引導(dǎo)機(jī)車操作員控制比其中列車構(gòu)造成前組機(jī)車和后組機(jī)車的上述實(shí)施例更困難。每臺(tái)機(jī)車的獨(dú)立控制以操作復(fù)雜性為代價(jià)改善了列車性能和操控。因此，可能希望每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車的自動(dòng)獨(dú)立控制。
[0055]此外，每臺(tái)機(jī)車的自動(dòng)獨(dú)立控制(例如，根據(jù)穿越的地形和/或其它外部條件的控制)提供了成本節(jié)約并消除了對(duì)操作員控制DP列車的技能的依賴性。雖然對(duì)于操作員來說可能通過在同一軌道區(qū)間上頻繁操作同一列車構(gòu)造而發(fā)展該必備技能，但該經(jīng)驗(yàn)并不容易轉(zhuǎn)移到不同地形上不同構(gòu)造的遠(yuǎn)程機(jī)車和動(dòng)車。本實(shí)施例消除了對(duì)操作員技能水平的依賴，為操作員減輕了一些操作負(fù)擔(dān)，并提供了安全和有效的列車運(yùn)行。
[0056]可響應(yīng)于運(yùn)行狀況對(duì)每臺(tái)機(jī)車獨(dú)立控制牽引動(dòng)作和動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)作的定時(shí)(例如，啟動(dòng)和去除)，運(yùn)行狀況例如為列車在其上行駛的軌道的軌道坡度、軌道的狀況、地形、當(dāng)日時(shí)間、速度約束(如對(duì)特定軌道區(qū)間規(guī)定的或根據(jù)列車機(jī)車的狀況)、排放、燃料消耗、天氣狀況、車軸負(fù)荷或影響鐵路列車的運(yùn)行的任何其它參數(shù)。牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)作的大小(例如，牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)的百分比或牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)槽口數(shù))也可針對(duì)每臺(tái)列車機(jī)車獨(dú)立控制(或根據(jù)另一實(shí)施例針對(duì)每個(gè)機(jī)車子組、包括至少一臺(tái)機(jī)車的每個(gè)子組)。
[0057]當(dāng)列車位于水平地形上并且希望根據(jù)常規(guī)DP同步控制模式一樣地控制所有機(jī)車時(shí)可禁用自動(dòng)獨(dú)立控制運(yùn)行模式。自動(dòng)獨(dú)立控制運(yùn)行模式例如可以以后在列車接近向上或向下的軌道坡度時(shí)啟動(dòng)?？赏ㄟ^操作員從引導(dǎo)機(jī)車到每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車發(fā)出命令(經(jīng)DP通信系統(tǒng)或經(jīng)互相連接的線傳送)而啟用或禁用該系統(tǒng)。當(dāng)禁用自動(dòng)獨(dú)立控制模式時(shí)，DP列車中的每臺(tái)機(jī)車根據(jù)常規(guī)DP運(yùn)行例如同步運(yùn)行或基于操作員啟動(dòng)的命令的后組/前組運(yùn)行恢復(fù)引導(dǎo)機(jī)車操作員啟動(dòng)的命令。當(dāng)進(jìn)行前組/后組運(yùn)行時(shí)，操作員可基于他的操作經(jīng)驗(yàn)(常規(guī)DP控制系統(tǒng))針對(duì)前組和后組發(fā)出單獨(dú)的控制命令，或者根據(jù)上述實(shí)施例自動(dòng)控制前組和后組。[0058]圖5示出流程圖198，該流程圖描繪了用于鐵路列車的自動(dòng)獨(dú)立控制運(yùn)行模式。在步驟200，引導(dǎo)機(jī)車操作員通過將合適的信號(hào)經(jīng)DP通信信道10從引導(dǎo)機(jī)車14(參看圖1)傳輸?shù)揭慌_(tái)或更多遠(yuǎn)程機(jī)車12A和12B而將DP系統(tǒng)配置成自動(dòng)獨(dú)立控制模式。對(duì)于機(jī)車編組(例如，與通過經(jīng)MU線傳送的信號(hào)控制拖掛編組機(jī)車的引導(dǎo)編組機(jī)車聯(lián)接在一起的至少兩臺(tái)機(jī)車)，可能需要僅對(duì)每個(gè)機(jī)車編組中的引導(dǎo)編組機(jī)車應(yīng)用該實(shí)施例的概念，因?yàn)橥蠏炀幗M機(jī)車由弓I導(dǎo)編組機(jī)車控制。
[0059]在步驟204，列車的每臺(tái)機(jī)車確定其沿行駛路線的當(dāng)前位置。這可根據(jù)任何一種上述技術(shù)、例如GPS接收器來完成。對(duì)列車中的每臺(tái)機(jī)車(和/或在通過MU線結(jié)合的兩臺(tái)或更多機(jī)車的情況下對(duì)用作機(jī)車編組引導(dǎo)車的每臺(tái)機(jī)車)執(zhí)行位置判斷，尤其是因?yàn)楫?dāng)今的列車典型地較長(zhǎng)并且每臺(tái)機(jī)車的位置可能相對(duì)于軌道地形、曲率等明顯不同。
[0060]一旦確定了每臺(tái)機(jī)車的位置，就在步驟208咨詢軌道地形數(shù)據(jù)庫(車載或可從機(jī)車訪問)以確定在每臺(tái)機(jī)車的當(dāng)前位置處的軌道地形(例如，軌道坡度)?？蓪④壍榔露戎当磉_(dá)為代表下坡坡度的負(fù)值和代表上坡坡度的正值，或通過對(duì)上坡坡度的牽引應(yīng)用和對(duì)下坡坡度的動(dòng)態(tài)制動(dòng)應(yīng)用來表達(dá)。在示例性的說明中，每臺(tái)機(jī)車所產(chǎn)生的車軸負(fù)荷也是在步驟212確定的。使用確定的軌道坡度和車軸負(fù)荷的值，在步驟216咨詢圖4的表格122 (或算法或方程式)。表格參數(shù)(或算法或方程式結(jié)果)包括要由討論的機(jī)車施加的牽引力或動(dòng)態(tài)制動(dòng)作用力的量?？墒褂昧熊嚨钠渌\(yùn)行狀況代替軌道坡度和車軸負(fù)荷。
[0061]列車可包括若干不同的機(jī)車類型，各機(jī)車類型具有不同的運(yùn)行特點(diǎn)和局限性。因而，可能需要對(duì)每個(gè)不同的機(jī)車類型創(chuàng)建不同的查找表格(或方程式或算法)以反映這些不同的運(yùn)行參數(shù)。查找表格也可為列車編組和構(gòu)造的函數(shù)。
[0062]返回圖5的流程圖198，在步驟240，控制信號(hào)在自動(dòng)獨(dú)立控制模式下傳輸(在一個(gè)實(shí)施例中經(jīng)DP通信系統(tǒng))到每臺(tái)機(jī)車，以根據(jù)確定的油門/動(dòng)態(tài)制動(dòng)值自動(dòng)控制機(jī)車。因而，根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，DP列車中在此模式下運(yùn)行的每臺(tái)機(jī)車都將通過確定其沿軌道的位置(從該位置確定在該位置處的地形)、確定其車軸負(fù)荷并咨詢查找表格(和/或方程式或算法)而自行控制。機(jī)車控制系統(tǒng)然后施加確定的動(dòng)態(tài)制動(dòng)或牽引的量?？墒褂闷渌鼨C(jī)車特點(diǎn)以及列車和地形或軌道運(yùn)行參數(shù)來確定機(jī)車控制操作，例如牽引或動(dòng)態(tài)制動(dòng)應(yīng)用和此類應(yīng)用的大小。
[0063]盡管每臺(tái)機(jī)車的獨(dú)立控制可能看上去避免了對(duì)全功能DP通信和控制系統(tǒng)(除了首先將遠(yuǎn)程機(jī)車配置成自動(dòng)獨(dú)立控制運(yùn)行)的需求，但事實(shí)上可能需要此類系統(tǒng)以允許引導(dǎo)機(jī)車中的操作員監(jiān)視遠(yuǎn)程機(jī)車的狀態(tài)。此外，常規(guī)的同步和常規(guī)前組/后組模式中的操作需要全功能DP系統(tǒng)。而且，對(duì)于某些普通泛列車(train-wide)的命令(例如，對(duì)所有列車機(jī)車發(fā)出的)，例如方向控制、手動(dòng)釋放砂石以增加軌道牽引等，要求DP通信系統(tǒng)。
[0064]在又一實(shí)施例中，本發(fā)明在分布式動(dòng)力列車穿越山頂時(shí)對(duì)其實(shí)施自動(dòng)控制(例如，自動(dòng)登頂控制)。此類系統(tǒng)增加了列車安全性，降低了列車斷裂的可能性，提供更好和更安全的列車操控，并且降低了列車在登上山頂時(shí)失去控制的風(fēng)險(xiǎn)。
[0065]在該實(shí)施例中，根據(jù)在每個(gè)遠(yuǎn)程機(jī)車編組的前、后測(cè)出的掛鉤力、該機(jī)車編組的加速度(或減速度)和速度進(jìn)行控制。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，沒有前掛鉤力施加在引導(dǎo)機(jī)車上且沒有后掛鉤力施加在位于列車尾部位置的機(jī)車(有時(shí)稱之為推進(jìn)機(jī)車)上。根據(jù)該實(shí)施例的控制邏輯因此主要基于施加在既承受前掛鉤力又承受后掛鉤力的遠(yuǎn)程機(jī)車(或遠(yuǎn)程機(jī)車編組)上的前、后掛鉤力。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，遠(yuǎn)程機(jī)車編組可包括一臺(tái)或更多機(jī)車并且鐵路列車可包括超過一個(gè)的遠(yuǎn)程機(jī)車編組。一般而言，控制機(jī)車包括獨(dú)立的機(jī)車或控制同一機(jī)車編組中的其它機(jī)車的機(jī)車。
[0066]圖6是動(dòng)車20和遠(yuǎn)程機(jī)車12A (在該構(gòu)造中遠(yuǎn)程機(jī)車12A為控制機(jī)車)的示意性圖示。動(dòng)車20和遠(yuǎn)程機(jī)車12A各具有前聯(lián)接器148和后聯(lián)接器149，用于接合設(shè)置在相鄰的動(dòng)車或機(jī)車上的相應(yīng)后聯(lián)接器149和前聯(lián)接器148。掛鉤是機(jī)車與其拖掛的負(fù)載(例如，動(dòng)車)之間的實(shí)心聯(lián)接件。日期為1989年6月13日的美國專利N0.4，838，173中顯示了示例性的機(jī)車掛鉤和用于測(cè)量機(jī)車掛鉤上的線性力的示例性的測(cè)量裝置，其通過引用而整體結(jié)合在本文中?？梢允褂闷渌鼫y(cè)量裝置。
[0067]測(cè)量裝置150測(cè)量施加在機(jī)車12A的前掛鉤154上的線性力(掛鉤力)。類似地，測(cè)量裝置152測(cè)量施加在機(jī)車12A的后掛鉤156上的線性力。掛鉤力測(cè)量結(jié)果被傳送到下述的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0068]該實(shí)施例的自動(dòng)登頂控制特征可結(jié)合到如文中所述的DP列車的自動(dòng)控制功能(例如，前組機(jī)車和后組機(jī)車(或后子組機(jī)車)的自動(dòng)控制或列車的每臺(tái)機(jī)車的自動(dòng)獨(dú)立控制)中。該實(shí)施例還可用作用于不帶DP通信信道的DP列車的控制機(jī)構(gòu)。
[0069]隨著DP列車接近或到達(dá)山頂，根據(jù)該實(shí)施例的教導(dǎo)，操作員選擇“自動(dòng)登頂控制”(或用于啟動(dòng)自動(dòng)登頂控制特征的操作的類似名稱)并選擇最大期望下坡速度。典型地將列車速度定義為引導(dǎo)機(jī)車的速度，但也可定義為列車的任何機(jī)車的速度、能對(duì)其確定速度的任何動(dòng)車的速度或它們的任何結(jié)合。當(dāng)列車在自動(dòng)登頂控制模式下運(yùn)行時(shí)，任何操作員手動(dòng)控制動(dòng)作(例如，油門命令或制動(dòng)命令的手動(dòng)作用)均越控自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0070]現(xiàn)在描述自動(dòng)登頂控制特征的一個(gè)實(shí)例。假設(shè)帶引導(dǎo)機(jī)車和列車中部遠(yuǎn)程機(jī)車的長(zhǎng)列車穿越大山的上坡。隨著列車中部遠(yuǎn)程機(jī)車上坡行駛，該機(jī)車推動(dòng)前方動(dòng)車(例如，在列車中部機(jī)車前方并緊鄰該機(jī)車的動(dòng)車)，從而使這些動(dòng)車受壓或擠攏。超過列車中部機(jī)車的近側(cè)區(qū)域的前方動(dòng)車的狀況趨于由引導(dǎo)機(jī)車執(zhí)行的控制決定；一般這些動(dòng)車在列車上坡行駛時(shí)伸展。列車中部機(jī)車?yán)瓌?dòng)并使后方動(dòng)車伸展(例如，從列車中部機(jī)車到列車尾部的動(dòng)車)。
[0071]列車中部機(jī)車的前掛鉤上的合力在朝列車中部機(jī)車的方向上并且力大小由處于受壓狀態(tài)下的車廂數(shù)決定(其進(jìn)一步由列車中部機(jī)車與引導(dǎo)機(jī)車之間的車廂數(shù)和引導(dǎo)機(jī)車所施加的牽引或制動(dòng)作用力決定)。后掛鉤上的力在遠(yuǎn)離列車中部機(jī)車的方向上，由伸展的動(dòng)車施加，并且大小由后方動(dòng)車的數(shù)量和重量及山峰的坡度決定。
[0072]隨著每臺(tái)前方動(dòng)車都登上山頂，動(dòng)車不再被列車中部的遠(yuǎn)程機(jī)車推動(dòng)。前掛鉤力減小并經(jīng)過零值。已登上山頂?shù)那胺絼?dòng)車開始伸展，伸展量由已登上山頂?shù)那胺絼?dòng)車的數(shù)量、列車中部機(jī)車與引導(dǎo)機(jī)車之間的前方動(dòng)車的數(shù)量以及引導(dǎo)機(jī)車所施加的牽引力或制動(dòng)力決定。此時(shí)，自動(dòng)登頂控制系統(tǒng)將開始關(guān)閉油門和/或在引導(dǎo)機(jī)車上施加動(dòng)態(tài)制動(dòng)以控制/最小化列車加速度。
[0073]隨著列車中部機(jī)車?yán)^續(xù)爬山，其拉動(dòng)后方動(dòng)車并且后方動(dòng)車保持處于伸展?fàn)顟B(tài)下。但隨著列車中部機(jī)車加速到達(dá)山頂，整列列車加速并且列車中部機(jī)車在后方動(dòng)車上施加更大的力。后掛鉤力增加并繼續(xù)指向遠(yuǎn)離列車中部機(jī)車的方向。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的，當(dāng)機(jī)車加速時(shí)的掛鉤拉力高于當(dāng)機(jī)車在給定坡度維持恒速時(shí)的掛鉤拉力。[0074]在登上山頂之后，列車中部機(jī)車被前方動(dòng)車?yán)瓌?dòng)。前方動(dòng)車的拉力使前掛鉤力現(xiàn)在指向遠(yuǎn)離列車中部機(jī)車的方向，且該力的大小由引導(dǎo)機(jī)車與列車中部機(jī)車之間的動(dòng)車數(shù)量以及引導(dǎo)機(jī)車的牽引動(dòng)作或制動(dòng)動(dòng)作決定。
[0075]后掛鉤力在后方動(dòng)車伸展時(shí)繼續(xù)指向遠(yuǎn)離列車中部機(jī)車的方向。但隨著后方動(dòng)車登上山頂，它們開始受壓或擠攏并推動(dòng)列車中部機(jī)車。在足夠數(shù)量的后方動(dòng)車已登上山頂之后，后掛鉤上的力短暫地經(jīng)過零值，逆轉(zhuǎn)方向并且現(xiàn)在指向列車中部機(jī)車。一旦列車中部機(jī)車登上山頂，自動(dòng)登頂控制系統(tǒng)就開始降低油門或在列車中部遠(yuǎn)程機(jī)車上施加動(dòng)態(tài)制動(dòng)。
[0076]隨著列車中部機(jī)車?yán)^續(xù)位于下坡坡度上，近側(cè)的前方動(dòng)車趨于向伸展?fàn)顟B(tài)發(fā)展并開始拉動(dòng)列車中部機(jī)車。前掛鉤力繼續(xù)指向遠(yuǎn)離列車中部機(jī)車的方向并且大小增加，如由引導(dǎo)機(jī)車與列車中部機(jī)車之間的動(dòng)車數(shù)量和引導(dǎo)機(jī)車所施加的力所決定的。
[0077]因而，如現(xiàn)在可理解的，列車中部機(jī)車上的后掛鉤力在列車中部機(jī)車和足夠數(shù)量的后方動(dòng)車已登上山頂之后改變方向。隨著列車中部機(jī)車穿越上坡坡度，該力由具有一定大小和第一方向(遠(yuǎn)離列車中部機(jī)車)的第一矢量代表。該大小隨著列車中部機(jī)車接近山頂而減小并在列車中部機(jī)車和足夠數(shù)量的后方動(dòng)車已通過山頂之后變成第二方向(指向列車中部機(jī)車)。
[0078]前掛鉤力在列車中部機(jī)車爬山時(shí)由第三矢量(指向列車中部機(jī)車)代表且其大小在列車中部機(jī)車到達(dá)山頂時(shí)減小。在列車中部機(jī)車經(jīng)過山頂之后，隨著該力改變方向，該力由第四矢量代表。
[0079]該實(shí)施例的系統(tǒng)基于掛鉤力的方向的變化檢測(cè)列車中部機(jī)車(和引導(dǎo)機(jī)車)何時(shí)已登上山頂。引導(dǎo)機(jī)車和列車中部遠(yuǎn)程機(jī)車的速度和加速度可基于山峰坡度、動(dòng)車的重量分布和動(dòng)態(tài)制動(dòng)動(dòng)作或牽引動(dòng)作的施加來確定。
[0080]可執(zhí)行分析以基于坡度、動(dòng)車的重量分布以及引導(dǎo)機(jī)車和列車中部遠(yuǎn)程機(jī)車的特點(diǎn)來確定用于引導(dǎo)機(jī)車和遠(yuǎn)程機(jī)車的典型掛鉤力。將實(shí)際力與這些典型的掛鉤力進(jìn)行比較以確定機(jī)車何時(shí)上坡行駛或下坡行駛以及它們何時(shí)已登上山頂。
[0081]圖7的流程圖258示出了本發(fā)明的自動(dòng)登頂控制實(shí)施例。在步驟254，操作員選擇自動(dòng)登頂控制特征。在步驟260，如上所述測(cè)量掛鉤力并將其傳送到機(jī)車控制系統(tǒng)。
[0082]在步驟264，確定控制機(jī)車的速度和/或加速度。在步驟268，系統(tǒng)按需控制控制機(jī)車以控制加速度和/或速度，從而將列車速度維持在預(yù)選值或預(yù)選值以下。
[0083]在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)前掛鉤力和后掛鉤力兩者以確定機(jī)車何時(shí)登上山頂。參看步驟260。在另一實(shí)施例中，可能僅需確定掛鉤力的其中一個(gè)并從測(cè)出的加速度或速度數(shù)據(jù)推導(dǎo)另一掛鉤力。在引導(dǎo)機(jī)車的前聯(lián)接器處的掛鉤力為零，因?yàn)闆]有動(dòng)車與前聯(lián)接器聯(lián)接，并且在列車尾部機(jī)車的后掛鉤的掛鉤力也為零。
[0084]鐵路系統(tǒng)業(yè)主/操作員可執(zhí)行測(cè)試以確定列車在特定配置的列車(例如，動(dòng)車重量分布、連續(xù)機(jī)車之間的動(dòng)車數(shù)量)穿越特定的山頂(例如，特定山峰坡度)時(shí)如何做出響應(yīng)(例如，預(yù)期的前、后掛鉤力)。與實(shí)際測(cè)出的加速度數(shù)據(jù)相結(jié)合的預(yù)期列車響應(yīng)可確定何時(shí)希望開始對(duì)每臺(tái)機(jī)車降低油門以及何時(shí)開始對(duì)每臺(tái)機(jī)車施加動(dòng)態(tài)制動(dòng)。
[0085]自動(dòng)登頂控制系統(tǒng)還可在加速度或速度超過自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制能力時(shí)向操作員提供警報(bào)指示。在流程圖258的決定步驟270，做出系統(tǒng)是否可維持選定速度的判斷。如果系統(tǒng)能夠維持該速度，則過程返回控制步驟268。如果系統(tǒng)無法維持該速度，則在步驟274發(fā)出警報(bào)。該警報(bào)提醒操作員采取額外的動(dòng)作(例如，施加列車空氣制動(dòng))。
[0086]根據(jù)另一實(shí)施例，該系統(tǒng)代替啟動(dòng)操作員警報(bào)或除啟動(dòng)操作員警報(bào)以外自動(dòng)施加列車空氣制動(dòng)。
[0087]根據(jù)又一實(shí)施例，輸入系統(tǒng)的編組數(shù)據(jù)(包括例如引導(dǎo)機(jī)車與遠(yuǎn)程機(jī)車之間的動(dòng)車數(shù)量)允許計(jì)算引導(dǎo)機(jī)車與遠(yuǎn)程機(jī)車之間的距離。當(dāng)引導(dǎo)機(jī)車已登上山頂時(shí)，距離計(jì)數(shù)器可確定第一遠(yuǎn)程機(jī)車何時(shí)到達(dá)山頂。了解每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車何時(shí)登上山頂通過輔助速度控制。備選地，每臺(tái)機(jī)車車載的GPS單元確定每臺(tái)機(jī)車相對(duì)于山頂?shù)奈恢貌⑶伊熊嚳刂扑惴ǜ鶕?jù)該位置控制每臺(tái)機(jī)車。
[0088]根據(jù)適用于配置成用于前組/后組控制的DP系統(tǒng)的再另一實(shí)施例，監(jiān)視掛鉤力并且系統(tǒng)調(diào)節(jié)前組機(jī)車和后組機(jī)車的油門和動(dòng)態(tài)制動(dòng)，以在每臺(tái)機(jī)車登上山頂時(shí)安全并有效地控制列車的速度。具體而言，在每臺(tái)遠(yuǎn)程機(jī)車處的掛鉤力的變化識(shí)別遠(yuǎn)程機(jī)車何時(shí)已登上山頂。然后，系統(tǒng)自動(dòng)“移動(dòng)籬笆”以使該機(jī)車從后組移入前組。系統(tǒng)還控制前組機(jī)車和后組機(jī)車兩者的油門和動(dòng)態(tài)制動(dòng)以控制列車速度。
[0089]除如上所述使用測(cè)出的掛鉤力來控制列車以外，還可使用收集的數(shù)據(jù)來分析各種列車構(gòu)造中的掛鉤力。這些測(cè)量結(jié)果允許更好的列車建模和推薦的列車構(gòu)造的優(yōu)化。
[0090]根據(jù)又一實(shí)施例，可在列車穿越山峰時(shí)使用列車的路線地圖和實(shí)時(shí)列車位置信息(來自安裝在引導(dǎo)機(jī)車中的GPS單元或來自路旁傳感器或收發(fā)器)控制列車。路線上的每個(gè)軌道區(qū)間與用于穿越該特定軌道區(qū)間的油門和/或動(dòng)態(tài)制動(dòng)器設(shè)置或列車速度控制算法相關(guān)聯(lián)。在后一種情形中，所述算法使用列車編組信息(每臺(tái)動(dòng)車的重量、機(jī)車之間的距離等)來確定期望的列車速度。
[0091]盡管某些前述實(shí)施例包括確定機(jī)車位置，但這不是必需的。例如，可從機(jī)車車載的傳感器例如傾斜度傳感器、電解傾斜傳感器、基于陀螺儀的裝置等直接確定軌道坡度。此類傳感器可以從例如新澤西州Linden市的Advanced Orientation Systems公司購得。
[0092]另一實(shí)施例涉及一種用于控制列車的方法。該方法包括根據(jù)第一控制方面(例如，牽引動(dòng)作或制動(dòng)動(dòng)作)自動(dòng)控制列車中的第一機(jī)車組。第一機(jī)車組包括一臺(tái)或更多機(jī)車。第一控制方面基于與第一機(jī)車組相關(guān)的一個(gè)或更多運(yùn)行狀況，例如軌道坡度和車軸負(fù)荷。該方法還包括根據(jù)第二控制方面控制列車中的第二機(jī)車組。第二控制方面不同于第一控制方面，并且基于與第二機(jī)車組相關(guān)的一個(gè)或更多運(yùn)行狀況。第二機(jī)車組遠(yuǎn)離第一機(jī)車組，意味著至少一臺(tái)動(dòng)車將第二組與第一組分離。在另一實(shí)施例中，第二機(jī)車組與第一組明顯不同，并由此包括列車中不是第一機(jī)車組的一部分的一臺(tái)或更多臺(tái)動(dòng)車。在再另一實(shí)施例中，通過對(duì)查找表格、公式或算法應(yīng)用相應(yīng)運(yùn)行狀況而確定相應(yīng)控制方面。
[0093]呈現(xiàn)的各個(gè)實(shí)施例的一個(gè)要件包括防止列車在各種DP模式下運(yùn)行期間發(fā)生災(zāi)難和事故的安全互鎖裝置。當(dāng)列車控制(或缺乏適當(dāng)?shù)牧熊嚳刂?觸犯列車運(yùn)行狀況(稱之為安全互鎖條件)時(shí)，運(yùn)行互鎖裝置自動(dòng)命令列車達(dá)到安全運(yùn)行狀況。例如，在引導(dǎo)機(jī)車與遠(yuǎn)程機(jī)車之間失去無線電通信的情況下或在無法執(zhí)行命令的操作(其中根據(jù)來自遠(yuǎn)程機(jī)車的狀態(tài)應(yīng)答消息判斷故障)的情況下，DP系統(tǒng)將機(jī)車置于安全油門狀態(tài)，例如油門怠速模式，直到該狀況被修正。而且，互鎖裝置防止(并用警報(bào)通知)例如可能導(dǎo)致列車斷裂的潛在的危險(xiǎn)初期條件。[0094]貫穿本說明書，已將各種論述的機(jī)車描述為單級(jí)(single)機(jī)車，例如，未與另一機(jī)車聯(lián)接，而是僅與動(dòng)車聯(lián)接。然而，各種實(shí)施例的教導(dǎo)也適用于機(jī)車編組(即，聯(lián)接在一起的至少兩臺(tái)機(jī)車，其中引導(dǎo)編組機(jī)車通過經(jīng)連接機(jī)車的MU線傳送的信號(hào)控制拖掛編組機(jī)車)。各種實(shí)施例的概念可僅應(yīng)用于每個(gè)機(jī)車編組中的引導(dǎo)機(jī)車，因?yàn)橥蠏炀幗M機(jī)車由引導(dǎo)編組機(jī)車控制。而且，在包括附加機(jī)車(例如，除引導(dǎo)機(jī)車14以及遠(yuǎn)程機(jī)車12A和12B)的列車中，可將這些附加機(jī)車分配給前組或后組。
[0095]貫穿本說明書，術(shù)語“無線電鏈路”、“ RF鏈路”和“ RF通信”以及類似術(shù)語描述了網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)鏈路之間的通信方法。應(yīng)當(dāng)理解的是，系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)(機(jī)車)之間的通信信道或鏈路并不限于無線電或RF系統(tǒng)等并且意味著涵蓋所有可通過其將消息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送到另一節(jié)點(diǎn)或多個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的技術(shù)，包括但不限于磁性系統(tǒng)、聲學(xué)系統(tǒng)、有線系統(tǒng)或光學(xué)系統(tǒng)。同樣，結(jié)合其中在節(jié)點(diǎn)之間使用無線電(RF)鏈路并且其中各種構(gòu)件與此類鏈路兼容的實(shí)施例描述了該系統(tǒng)；然而，對(duì)目前優(yōu)選的實(shí)施例的此描述并非試圖將本發(fā)明限制于該特定實(shí)施例。
[0096]當(dāng)在上述流程圖中實(shí)施時(shí)，本發(fā)明可以計(jì)算機(jī)執(zhí)行的過程和用于實(shí)施這些過程并用于控制鐵路列車及構(gòu)成鐵路列車的機(jī)車的裝置的形式實(shí)施。本發(fā)明還可以以計(jì)算機(jī)程序代碼的形式實(shí)施，該計(jì)算機(jī)程序代碼包括在有形介質(zhì)例如軟盤、CD-ROM、硬盤、閃速驅(qū)動(dòng)器或任何其它計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)中包含的計(jì)算機(jī)可讀指令。當(dāng)計(jì)算機(jī)程序代碼加載到計(jì)算機(jī)或處理器中并由其執(zhí)行時(shí)，該計(jì)算機(jī)或處理器變成用于實(shí)施本發(fā)明的裝置。本發(fā)明還可以以例如計(jì)算機(jī)程序代碼(制品)的形式實(shí)施，不論是存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中、加載到計(jì)算機(jī)中和/或由計(jì)算機(jī)執(zhí)行還是經(jīng)傳輸介質(zhì)例如經(jīng)電線或電纜、通過光纖或經(jīng)由電磁輻射傳輸，其中當(dāng)計(jì)算機(jī)程序代碼被加載到計(jì)算機(jī)或處理器中并由其執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)或處理器變成用于實(shí)施本發(fā)明的裝置。當(dāng)在通用計(jì)算機(jī)上實(shí)施時(shí)，計(jì)算機(jī)程序代碼節(jié)段將計(jì)算機(jī)配置成形成專用邏輯電路或處理模塊。
[0097]此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明的實(shí)施例可采用各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置實(shí)施，包括手持式設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器或可編程的消費(fèi)電子設(shè)備、微型計(jì)算機(jī)、主計(jì)算機(jī)、基于web的系統(tǒng)、客戶端/服務(wù)器系統(tǒng)等。本發(fā)明也可在其中通過由通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠(yuǎn)程處理裝置執(zhí)行任務(wù)的分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)施。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可位于本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)兩者中，包括記憶存儲(chǔ)設(shè)備。這些本地和遠(yuǎn)程計(jì)算環(huán)境可完全包含在受控的機(jī)車內(nèi)、與受控機(jī)車相同的機(jī)車編組內(nèi)的機(jī)車內(nèi)、通過一臺(tái)或更多動(dòng)車與受控的機(jī)車分離的遠(yuǎn)程機(jī)車內(nèi)，或非車載而在其中無線通信提供本地計(jì)算環(huán)境與遠(yuǎn)程計(jì)算環(huán)境之間的連接的路旁設(shè)備或中心辦公室中。
[0098]此書面描述使用了包括最佳模式在內(nèi)的實(shí)例來公開本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造并利用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何所結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專利權(quán)的范圍通過權(quán)利要求來限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果此類其它實(shí)例沒有不同于權(quán)利要求的文字語言所描述的結(jié)構(gòu)元件，或者它們包括與權(quán)利要求的文字語言無實(shí)質(zhì)性區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則認(rèn)為此類其它實(shí)例包含在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制鐵路列車的引導(dǎo)機(jī)車和遠(yuǎn)程機(jī)車的方法，所述引導(dǎo)機(jī)車和所述遠(yuǎn)程機(jī)車由一臺(tái)或更多動(dòng)車分離，所述方法包括: 確定在所述引導(dǎo)機(jī)車的后端處的掛鉤力以確定所述引導(dǎo)機(jī)車何時(shí)已登上山頂； 在所述引導(dǎo)機(jī)車登上山頂以后，確定所述引導(dǎo)機(jī)車的速度和加速度中的至少一者； 選擇最大列車速度；以及 控制所述引導(dǎo)機(jī)車以在所述引導(dǎo)機(jī)車已登上山頂之后將所述引導(dǎo)機(jī)車的速度維持在所述最大列車速度以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制步驟還包括進(jìn)一步響應(yīng)于已登上山頂?shù)膭?dòng)車數(shù)量或在所述引導(dǎo)機(jī)車的后端處的掛鉤力對(duì)所述引導(dǎo)機(jī)車應(yīng)用動(dòng)態(tài)制動(dòng)或?qū)λ鲆龑?dǎo)機(jī)車降低油門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括確定在所述遠(yuǎn)程機(jī)車的前端和后端處的相應(yīng)掛鉤力，并且其中所述控制步驟還包括響應(yīng)于所述遠(yuǎn)程機(jī)車的前端掛鉤力和所述引導(dǎo)機(jī)車和所述遠(yuǎn)程機(jī)車中的每一者的相應(yīng)后端掛鉤力控制所述引導(dǎo)機(jī)車。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括響應(yīng)于在所述遠(yuǎn)程機(jī)車的前端和后端處的掛鉤力控制所述遠(yuǎn)程機(jī)車。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括確定在所述遠(yuǎn)程機(jī)車的后端和前端處的 實(shí)際掛鉤力，并確定在所述引導(dǎo)機(jī)車的后端處的預(yù)期掛鉤力以及在所述遠(yuǎn)程機(jī)車的后端和前端處的相應(yīng)預(yù)期掛鉤力，所述預(yù)期掛鉤力響應(yīng)于確定的山峰坡度和列車構(gòu)造中的至少一者，其中所述控制步驟還響應(yīng)于所述預(yù)期掛鉤力和所述實(shí)際掛鉤力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括當(dāng)所述控制步驟不能將所述速度維持在所述最大列車速度以下時(shí)啟動(dòng)警報(bào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括確定在所述遠(yuǎn)程機(jī)車的前端和后端處的相應(yīng)掛鉤力以確定所述遠(yuǎn)程機(jī)車何時(shí)已登上山頂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使用GPS裝置或路旁收發(fā)器來確定所述引導(dǎo)機(jī)車或所述遠(yuǎn)程機(jī)車何時(shí)已登上山頂。
9.一種用于在每臺(tái)機(jī)車穿越坡度時(shí)控制鐵路列車的引導(dǎo)機(jī)車和列車中部機(jī)車的方法，所述列車中部機(jī)車和所述引導(dǎo)機(jī)車由一臺(tái)或更多動(dòng)車分離，所述方法包括: 確定施加在所述引導(dǎo)機(jī)車的后掛鉤上的力； 確定施加在所述列車中部機(jī)車的前掛鉤上的力和施加在所述列車中部機(jī)車的后掛鉤上的力； 響應(yīng)于確定的掛鉤力控制所述引導(dǎo)機(jī)車和所述列車中部機(jī)車。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括選擇最大列車速度，并且其中所述控制步驟還包括控制所述引導(dǎo)機(jī)車和所述列車中部遠(yuǎn)程機(jī)車中的至少一者以將所述引導(dǎo)機(jī)車的速度維持在所述最大列車速度或所述最大列車速度以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，確定所述引導(dǎo)機(jī)車的后掛鉤上的力的步驟包括確定所述引導(dǎo)機(jī)車的后掛鉤上的力的方向和大小中的至少一者，并且確定所述列車中部機(jī)車的前掛鉤和后掛鉤上的力的步驟包括確定所述列車中部機(jī)車的前掛鉤上的力的方向和大小中的至少一者以及確定所述列車中部機(jī)車的后掛鉤上的力的方向和大小中的至少一者。
12.一種用于控制列車的方法，所述方法包括: 根據(jù)第一控制方面自動(dòng)控制所述列車中的第一機(jī)車組，所述第一控制方面基于與所述第一機(jī)車組相關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)行狀況；以及 根據(jù)第二控制方面自動(dòng)控制所述列車中的第二機(jī)車組，所述第二控制方面不同于所述第一控制方面并基于與所述第二機(jī)車組相關(guān)的一個(gè)或更多運(yùn)行狀況，其中所述第二機(jī)車組遠(yuǎn)離所述第一機(jī)車組。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述第一機(jī)車組和第二機(jī)車組中的每一個(gè)，所述運(yùn)行狀況包括所述機(jī)車的車軸的車軸負(fù)荷、所述列車在其上行駛的軌道的軌道坡度、所述列車在其上行駛的地形、所述軌道的狀況、當(dāng)日時(shí)間、速度約束、燃料消耗、排放和天氣狀況。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一控制方面和所述第二控制方面包括牽引動(dòng)作或制動(dòng)動(dòng)作 的施加和所述牽引動(dòng)作或制動(dòng)動(dòng)作的大小。
【文檔編號(hào)】B61L3/00GK103754229SQ201410020249
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2009年3月14日
【發(fā)明者】C.西達(dá)帕, R.莫菲特 申請(qǐng)人:通用電氣公司