CN103465799A - 用于远程隔离车辆系统中的动力单元的控制系统和方法 - Google Patents
用于远程隔离车辆系统中的动力单元的控制系统和方法 Download PDFInfo
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Abstract
控制系统包括能量管理系统和隔离控制系统。能量管理系统生成行程计划,该行程计划指定具有生成推进车辆系统的牵引力的动力单元的车辆系统的操作设定。能量管理系统确定车辆系统的牵引力能力和行程的需求牵引力。能量管理系统识别车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差,并且基于牵引力差来选择动力单元的至少一个。隔离控制系统远程地将所选动力单元转变成关断模式,使得车辆系统由除了所选动力单元之外的动力单元在行程期间沿路线来推进。
Description
技术领域
一般来说,本文所述的发明主题涉及动力车辆系统。虽然在轨道车辆系统方面来描述和示出一个或多个实施例,但是并非所有实施例均局限于此。例如,一个或多个实施例可涉及其它类型的车辆,例如汽车、船舶、其它越野车辆等。
背景技术
已知动力轨道车辆系统(powered rail vehicle system)包括一个或多个动力单元,以及在某些情况下包括一个或多个无动力单元。动力单元提供推进动力单元和无动力单元的拉力。无动力单元容纳或存放货物和/或乘客。(“无动力”单元一般包含没有车载原动力源的任何车辆。)例如,一些已知动力轨道车辆系统包括具有用于沿铁轨运送货物和/或乘客的动力机车和无动力车厢的轨道车辆系统(例如列车)。一些已知动力车辆系统包括若干动力单元。例如,系统可包括诸如引导机车之类的引导动力单元以及位于引导动力单元后面并且与其(直接或间接)耦合的诸如尾随机车之类的一个或多个远程或尾随动力单元。引导和远程动力单元提供沿路线、例如铁轨来推进车辆系统的拉力。
沿该路线运送动力单元和无动力单元所需的拉力在行程期间可改变。例如,由于在行程期间发生变化的各种参数,沿路线移动车辆系统所需的拉力可改变。这些变化参数可包括路线的曲度和/或坡度、车辆系统的速度限制和/或要求等。当这些参数在行程期间发生变化时,沿铁轨推进车辆系统所需的总牵引力或拉力也发生变化。
虽然所需牵引力在行程期间可发生变化,但是这些动力轨道车辆系统的操作人员没有在行程期间远程接通或关断远程动力单元的电力系统的能力。例如,如果在一段行程期间,在轨道车辆系统正在移动的同时推进列车所需的牵引力发生变化,则引导机车中的操作人员没有远程接通或关断一个或多个尾随机车的电力的能力。操作人员而是只可具有通过亲自登上轨道车辆系统的每个这种单元来本地接通或关断远程动力单元的能力。
一些已知动力轨道车辆系统为引导机车中的操作人员提供改变尾随机车的节流阀的能力(称作分布式动力操作)。但是,这些已知系统没有为操作人员提供关断尾随机车的能力。而是操作人员必须关小他或她想要关断的尾随机车的节流阀,并且等待尾随机车中的自动发动机发动/停止(AESS)装置关断机车。一些已知AESS装置不会关断尾随机车,直到一个或多个发动机或电动机相关参数处于预定范围之内。例如,一些已知AESS装置可能不关掉尾随机车的发动机,直到发动机的温度降低到预定阈值。如果在操作人员关小尾随机车的节流阀与发动机的温度降低到预定阈值之间的时间期间相当大,则由尾随机车所不必要地消耗的燃料量能够相当大。已知动力车辆系统可包括一个或多个动力单元(例如机车)以及一个或多个无动力单元(例如货运车厢或其它轨道车厢)。动力单元提供推进动力单元和无动力单元的拉力。无动力单元容纳或存放货物和/或乘客,并且不能够自推进。例如,一些已知动力车辆系统具有用于沿铁轨运送货物和/或乘客的机车和轨道车厢。一些已知动力轨道车辆系统包括若干动力单元。例如,系统可包括诸如引导机车之类的引导动力单元以及位于引导动力单元后面并且与其耦合的诸如尾随机车之类的一个或多个远程动力单元。引导和远程动力单元提供沿铁轨推进系统的拉力。
远程动力单元可按照称作编组的原动力(motive power)组来组织。(一般来说,“编组”是机械上链接在一起以便沿某个路线行进的一组车辆。作为列车或其它较大编组的一部分,远程动力单元的原动力组被认为是子编组或远程编组。)引导动力单元能够控制编组中的远程动力单元的牵引力。编组中的远程动力单元会在车辆系统的行程期间消耗燃料。为了降低远程车辆所消耗的燃料量,编组的一个或多个操作模式在操作期间可改变。
但是,改变编组的操作模式可引起编组的各种组件或系统的波动。例如,改变操作模式可引起编组的电路中的电压波动、编组的液压的波动等。这些波动可能与编组的某种车载控制和/或通信系统不相容。因此,车载系统可能因波动而无法进行操作。
另外,一些已知轨道车辆系统可包括使车辆系统能够通过某个路线行进到目标位置所需的更大马力。例如,将若干机车结合到列车的编组中的操作人员可能对列车添加比所需的要多的机车。由机车所提供的总马力可超过允许列车行进到目的地所需的马力。附加机车引起燃料的附加消耗以及附加排放的生成,这一般是不合需要的。
可期望具有在功能方面与当前可用的那些系统不同的车辆控制系统和方法。
发明内容
在一个实施例中,一种(例如用于控制车辆系统的)方法包括控制具有多个动力单元的车辆系统,其中多个动力单元配置成生成按照第一行程计划沿路线推进车辆系统的牵引力。第一行程计划指定作为在行程期间沿路线的时间或距离的至少一个的函数的车辆系统的操作设定。第一行程计划还指示动力单元的至少一个在行程期间保持在空闲模式。该方法还包括下列步骤的至少一个:违背第一行程计划而减速或停止在行程期间沿路线的车辆系统;当车辆系统在违背第一行程计划的减速或停止的至少一个之后进行加速时,将动力单元的至少一个从空闲模式激励为活动、推进力生成模式;以及在车辆系统接着违背第一行程计划的车辆系统的减速或停止的至少一个之后进行加速而取得所指定速度之后,将动力单元的至少一个切换回空闲模式。
在另一个实施例中,控制系统包括控制器装置和隔离模块。控制器装置配置成设置在具有多个动力单元的车辆系统上,其中多个动力单元配置成生成沿路线推进车辆系统的牵引力。控制器装置还配置成按照第一行程计划指示动力单元的操作,其中第一行程计划指定作为在行程期间沿路线的时间或距离的至少一个的函数的车辆系统的操作设定。隔离模块配置成在通信上与控制器装置耦合,并且指示动力单元的至少一个在行程期间保持在空闲模式。当车辆系统是违背第一行程计划而在行程期间沿路线被减速或停止的至少一个并且车辆系统随后进行加速时,隔离模块配置成在车辆系统的加速期间将动力单元的至少一个从空闲模式激励为活动、推进力生成模式。在车辆系统接着车辆系统的加速而取得所指定速度之后,隔离模块还配置成将动力单元的至少一个切换回空闲模式。
在另一个实施例中,控制系统包括能量管理系统,该能量管理系统配置成生成用于控制沿行程的路线的具有多个动力单元的车辆系统的第一行程计划。能量管理系统还配置成确定车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照第一行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。能量管理系统还配置成生成第一行程计划,使得按照该第一行程计划,基于牵引力差将动力单元的至少一个控制成空闲模式。接着车辆系统的计划外减速或计划外停止的至少一个,能量管理系统配置成将第一行程计划修改为修订的行程计划,该修订的行程计划指示动力单元的至少一个切换到活动模式,以便生成牵引力以将车辆系统加速到所指定速度,然后切换回空闲模式。
在另一个实施例,控制系统包括能量管理系统和隔离控制系统。能量管理系统配置成生成行程计划,该行程计划指定具有彼此互连的生成沿行程的路线来推进车辆系统的多个动力单元的车辆系统的操作设定。能量管理系统还配置成确定车辆系统的牵引力能力和行程的需求牵引力。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。隔离控制系统配置成通信上与能量管理系统耦合,并且将动力单元的一个或多个转变成关断模式(off
node)。在一个实施例中,关断模式包括一个或多个动力单元转变成空闲或者完全关断和停用,如下面所述。能量管理系统还配置成识别车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差,并且基于牵引力差将动力单元的至少一个选择作为所选动力单元。隔离模块还配置成远程地将所选动力单元转变成关断模式,使得车辆系统由除了所选动力单元之外的动力单元在行程期间沿路线来推进。
在另一个实施例中,一种(例如用于控制车辆系统的)方法包括确定具有多个动力单元的车辆系统的牵引力能力以及行程的需求牵引力,其中多个动力单元生成推进车辆系统的牵引力。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。行程计划指定沿行程的路线来推进车辆系统的车辆系统的操作设定。该方法还包括识别车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差,基于牵引力差将动力单元的至少一个选择作为所选动力单元,并且远程地将所选动力单元转变成关断模式,使得车辆系统由除了所选动力单元之外的动力单元在行程期间沿路线来推进。
在另一个实施例,另一个控制系统包括能量管理系统和隔离控制系统。能量管理系统配置成生成行程计划,该行程计划指定具有彼此互连的生成沿行程的路线来推进车辆系统的多个动力单元的车辆系统的操作设定。每个动力单元与表示能够由动力单元在行进基质产生的最大马力的相应牵引力能力关联。隔离控制系统配置成通信上与能量管理系统耦合,并且将动力单元的一个或多个转变成关断模式。能量管理系统还配置成确定车辆系统中的动力单元的总牵引力能力以及表示被计算以用于按照行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力的需求牵引力。能量管理系统配置成基于动力单元的总牵引力能力超过行程的需求牵引力从动力单元来选择第一动力单元。隔离控制系统配置成远程地将第一动力单元转变成关断模式,使得车辆系统在没有来自第一动力单元的情况下在行程期间沿路线来推进。
在一种(例如用于控制车辆编组的)方法的另一个实施例中,该方法包括在包括多个动力单元的车辆编组中将动力单元的一个或多个控制成关断操作模式。从沿线路的车辆编组的行程开始将一个或多个动力单元控制成关断操作模式,至少直到该行程完成。在一个或多个动力单元处于关断操作模式时的行程期间,一个或多个动力单元能够提供牵引力以帮助推进车辆编组。(例如,控制成关断模式的动力单元被禁用或者不能提供牵引力。)在该方法的另一个实施例中,在关断操作模式中,停用一个或多个动力单元的发动机。
在另一个实施例中,控制系统包括能量管理系统,该能量管理系统配置成生成用于控制沿行程的路线的具有多个动力单元的车辆系统的行程计划。能量管理系统还配置成确定车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力,以及需求牵引力表示被计算以用于按照行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。能量管理系统还配置成生成行程计划,使得按照该行程计划,在该行程的至少一部分期间将动力单元的至少一个控制成空闲模式。(也就是说,行程计划配置成使得当执行行程计划,将动力单元的至少一个指定为处于关断操作模式。)能量管理系统配置成基于牵引力差来选择动力单元的至少一个。
在另一个实施例中,提供一种用于包括引导动力单元和远程动力单元的轨道车辆系统的控制系统。该系统包括用户接口、主隔离模块和从控制器。用户接口设置在引导动力单元中,并且配置成接收接通或关断远程动力单元的隔离命令。主隔离模块配置成接收来自用户接口的隔离命令,并且基于隔离命令来传递指令。从控制器配置成接收来自主隔离模块的指令。当指令指示从控制器接通远程动力单元时,从控制器使远程动力单元提供推进轨道车辆系统的拉力。当指令指示从控制器关断远程动力单元时,从控制器使远程动力单元抑制拉力。
在另一个实施例中,提供一种用于控制包括引导动力单元和远程动力单元的轨道车辆系统的方法。该方法包括提供引导动力单元中的用户接口以接收接通或关断远程动力单元的隔离命令,并且提供远程动力单元中的从控制器。该方法还包括基于隔离命令向从控制器传递指令,以及在指令指示从控制器接通远程动力单元时指示从控制器使远程动力单元提供推进轨道车辆系统的拉力,并且在指令指示从控制器关断远程动力单元时使远程动力单元抑制拉力。
在另一个实施例中,提供一种用于具有引导动力单元和远程动力单元的轨道车辆系统的控制系统的计算机可读存储介质。引导动力单元包括微处理器,以及远程动力单元包括从隔离模块和从控制器。该计算机可读存储介质包括指示微处理器接收接通或关断远程动力单元的隔离命令的指令。指令还基于隔离命令来指示微处理器传递指令。从控制器接收指令,当该指令指示从控制器接通远程动力单元时使远程动力单元提供推进轨道车辆系统的拉力,并且当该指令指示从控制器关断远程动力单元时抑制拉力。
在另一个实施例中,提供一种用于控制具有引导机车和远程机车的列车的方法。该方法包括将与远程机车的操作状态相关的指令从引导机车传递给远程机车。该方法还包括在远程机车基于该指令将远程机车的发动机控制为接通操作状态和关断操作状态其中之一。发动机在处于关断操作状态时的时间期间的至少一部分期间不燃烧燃料。
如应当理解,控制系统、方法和计算机可读存储介质通过接通或关断动力轨道车辆系统中的动力单元,来远程调整由该系统中的动力单元所提供的拉力。这种系统、方法和计算机可读存储介质能够通过降低在行程期间消耗的燃料量,来改进一些已知轨道车辆系统。
按照本公开的第一实施例,提供一种控制系统,包括:
能量管理系统(612),配置成生成第一行程计划,所述第一行程计划指定具有生成沿行程的路线(114;508;1002,1004,1006)推进车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力的彼此互连的多个动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,所述能量管理系统(612)还配置成确定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力能力和所述行程的需求牵引力,所述牵引力能力表示所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)能够提供以推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述牵引力,所述需求牵引力表示被计算以用于按照所述第一行程计划沿所述行程的所述路线(114;508;1002,1004,1006)实际推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述牵引力;以及
隔离控制系统(200;300;614),配置成通信上与所述能量管理系统(612)耦合,并且远程地将所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的一个或多个转变成空闲或关断模式,
其中所述能量管理系统(612)还配置成识别所述车辆系统(100;500;1008;1010,1012)的牵引力能力与所述行程的需求牵引力之间的牵引力差,并且基于所述牵引力差来选择所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的至少一个作为所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100),以及
所述隔离控制系统(200;300;614)还配置成远程地将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)转变成空闲或关断模式,使得所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)由除了所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)之外的所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)来推进。
按照第一实施例所述的控制系统,其中,当所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)是违背所述第一行程计划而在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)被减速或停止的至少一个并且然后所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)随后进行加速时,所述隔离控制系统(200;300;614)配置成在所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的加速度期间将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)从空闲或关断模式启动为活动、推进力生成模式。
按照第一实施例所述的控制系统,其中,所述隔离控制系统(200;300;614)还配置成在所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)接着所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的加速而取得所指定速度之后,将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)切换回空闲或关断模式。
按照第一实施例所述的控制系统,其中,所述能量管理系统(612)配置成接着违背所述第一行程计划的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个而将所述第一行程计划重新计划为修订的行程计划,所述修订的行程计划指定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便使所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在接着所述减速或停止中的至少一个的加速度时间期间相对于所述第一行程计划的操作设定来增加由所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)所提供的总牵引力。
按照第一实施例所述的控制系统,其中,所述能量管理系统(612)配置成确定由所述相应动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)提供的所述牵引力能力的部分,并且基于所述牵引力差与所述相应动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)提供的所述牵引力能力的部分之间的比较来选择将要转变成空闲或关断模式的所述所选动力单元。
按照本公开的第二实施例,提供一种方法,包括:
确定具有生成推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力的多个动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力能力和所述行程的需求牵引力,所述牵引力能力表示所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)能够提供以推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述牵引力,所述需求牵引力表示被计算以用于按照第一行程计划沿所述行程的路线(114;508;1002,1004,1006)实际推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述牵引力,所述第一行程计划指定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便沿所述行程的所述路线(114;508;1002,1004,1006)推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012);
识别所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力能力与所述行程的需求牵引力之间的牵引力差;
基于所述牵引力差来选择所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的至少一个作为所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100);以及
远程地将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)转变成空闲或关断模式,使得所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)由除了所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)之外的所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)来推进。
按照第二实施例所述的方法,还包括:
按照所述第一行程计划来控制所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012);
违背所述第一行程计划的在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个;以及
当所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在违背所述第一行程计划的减速或停止中的至少一个之后进行加速时,将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)从空闲或关断模式启动为活动、推进力生成模式。
按照第二实施例所述的方法,还包括在所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)接着违背所述第一行程计划的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述减速或停止中的至少一个之后进行加速而取得所指定速度之后,至少将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)切换回空闲或关断模式。
按照第二实施例所述的方法,还包括接着违背所述第一行程计划的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个而将所述第一行程计划重新计划为修订的行程计划,所述修订的行程计划指定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便使所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在接着所述减速或停止中的至少一个的加速度时间期间相对于所述第一行程计划的操作设定来增加由所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)所提供的总牵引力。
按照第二实施例所述的方法,其中,所述修订的行程计划指定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便增加所述总牵引力,使得需要由先前处于空闲或关断模式的所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)所提供的牵引力,以便将所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)加速到足够快以使得所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)能够在所指定时间期间之内到达所述行程的目标位置。
按照第二实施例所述的方法,还包括确定由所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)提供的所述牵引力能力的相应部分,其中所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)基于所述牵引力差与所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)提供的所述牵引力能力的部分之间的比较来选择。
按照本公开的第三实施例,提供一种控制系统,包括:
能量管理系统(612),配置成生成行程计划,所述行程计划指定具有生成沿行程的路线(114;508;1002,1004,1006)来推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力的彼此互连的多个动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的每个与表示由所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)在行进期间能够产生的最大马力的相应牵引力能力关联;以及
隔离控制系统(200;300;614),配置成通信上与所述能量管理系统(612)耦合,并且远程地将所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的一个或多个转变成空闲或关断模式,
其中,所述能量管理系统(612)还配置成确定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)中的所述动力单元(102,104A,104B,104C,500;1008,1010,1012)的总牵引力能力和表示被计算以用于按照所述行程计划沿所述行程的所述路线(114;508;1002,1004,1006)实际推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述牵引力的需求牵引力,以及
其中所述能量管理系统(612)配置成基于所述动力单元的总牵引力能力对所述行程的需求牵引力的过量从所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;110)中选择一个或多个所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100),并且所述隔离控制系统(200;300;614)配置成远程地将所述一个或多个所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)转变成空闲或关断模式,使得所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)来推进,而无需来自所述一个或多个所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的牵引力。
按照第三实施例所述的控制系统,其中,所述能量管理系统(612)配置成基于所述牵引力能力的过量与所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的每个的牵引力能力之间的比较从所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)中选择所述一个或多个所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)。
按照第三实施例所述的控制系统,其中,当所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)是违背所述行程计划而在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)被减速或停止的至少一个并且然后所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)随后进行加速时,所述隔离控制系统(200;300;614)配置成在所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的加速度期间将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的一个或多个从空闲或关断模式启动为活动、推进力生成模式,所述隔离控制系统(200;300;614)还配置成在所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)接着所述车辆系统(100;500;108,1010,1012)的加速之后取得所指定速度之后,将被启动的所述一个或多个所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)切换回空闲或关断模式。
按照第三实施例所述的控制系统,其中,所述隔离控制系统(200;300;614)配置成在所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)取得所指定速度之后,对于所述行程的其余部分或者直到所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)违背所述行程计划再次被减速或停止之前,指示所述一个或多个所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)保持在空闲或关断模式。
附图说明
图1是结合了按照一个实施例所构成的隔离控制系统的轨道车辆系统的示意图;
图2是按照一个实施例的隔离控制系统的示意图;
图3是按照另一个实施例的隔离控制系统的示意图;
图4是按照一个实施例、控制包括引导动力单元和远程动力单元的轨道车辆系统的方法的流程图;
图5是车辆系统的另一个实施例的示意图;
图6是图5所示车辆系统中的引导动力单元的一个实施例的示意图;
图7是远程动力单元的一个实施例的示意图;
图8是按照另一个实施例的远程车辆的编组的示意图;
图9示出用于改变编组中的操作模式的切换过程的示例时间线;
图10是按照一个实施例的运输网络的示意图;
图11是按照另一个实施例的远程车辆的示意图;
图12是用于远程改变车辆系统中的一个或多个远程车辆的操作模式的方法的一个实施例的流程图;
图13A和图13B示出用于在沿路线的行进期间远程地将车辆系统的动力单元从空闲转变成推进力生成接通或活动模式的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
通过结合附图进行阅读时,将会更好地了解以上概述以及下面对发明主题的某些实施例的详细描述。在附图示出各个实施例的功能块的简图的意义上,功能块不一定表示硬件电路之间的划分。因此,例如,功能块的一个或多个(例如处理器或存储器)可在单个硬件(例如,通用信号处理器、微控制器、随机存取存储器、硬盘等)中实现。类似地,程序可以是独立程序,可结合为操作系统中的子例程,可以是已安装软件包中的功能,等等。各个实施例并不局限于附图所示的布置和工具。
本文所使用的、以单数形式所述并且具有数量词“一”或“一个”的元件或步骤应该被理解为不排除多个所述元件或步骤的情况,除非明确说明了这种排除情况。此外,发明主题的“一个实施例”的说法并不是要被理解为排除也结合了所述特征的其它实施例的存在。此外,除非相反的明确说明,否则,“包括”、“包含”或“具有”(及其各种形式)具有特定性质的元件或多个元件的实施例可包括没有那种性质的其它这类元件。
如本文所使用的术语“车辆系统”包括共同操作以沿路线行进的两个或更多车辆。术语“编组”能够表示机械上耦合和/或逻辑上链接在一起以便沿路线行进的一组车辆。按照本发明的各个方面,编组可基于下列一个或多个来定义:机械链接,其中编组中的车辆在机械上链接并且与该编组中的至少另一车辆相邻;电气链接,其中车辆在电气上链接以用于可能在车辆之间传递电力;和/或操作/功能链接,其中多个车辆按照协调方式、例如某些分布式动力操作模式来控制。作为一个示例,在轨道车辆背景中,机车编组包括机械上(以及可能电气上)链接在一起的多个机车,其中各机车链接到该编组中的至少另一机车并且与其相邻。例如,车辆的编组或者车辆编组可包括两个或更多车辆,这些车辆在机械上相互耦合,和/或通过一个或多个有线和/或无线连接相互通信,以便协调编组中的车辆的牵引力和/或制动力的控制。车辆系统能够包括一个或多个车辆编组,例如包括由机械上相互链接在一起的两个或更多机车所形成的两个或更多原动力组的列车。术语“引导车辆”表示控制车辆系统中的一个或多个车辆的操作的车辆,而不一定表示设置在车辆系统前端或引导端的车辆。例如,列车中的引导机车可能不是设置在列车前端。术语“远程车辆”表示车辆系统中除了引导车辆之外的车辆。例如,远程车辆可包括由列车中的引导机车来控制的机车。术语“远程”不要求项目之间的预定间距或间隔。例如,远程车辆可与引导车辆直接耦合。
图1是结合了按照一个实施例所构成的隔离控制系统的车辆系统100的示意图。车辆系统100包括与若干远程动力单元或车辆104(例如动力单元104A-D)和单独无动力单元112耦合的引导动力单元或车辆102。车辆系统100沿诸如铁轨、道路、水路等的路线114行进。引导动力单元102和远程动力单元104提供沿路线114推进车辆系统100的拉力或牵引力。在一个实施例中,引导动力单元102是设置在车辆系统100前端的引导机车,以及远程动力单元104是设置在引导动力单元102后面的引导动力单元102与车辆系统100后端之间的尾随机车。单独无动力单元112可以是用于沿路线114携带货物和/或乘客的无动力存放单元(例如不能够提供原动力但是可为了一个或多个目的而消耗诸如电流之类的能量的单元)。
远程动力单元104远离引导动力单元102,因为远程动力单元104不是位于引导动力单元102中。远程动力单元104不需要与引导动力单元102分离有效距离以便使远程动力单元104远离引导动力单元102。例如,远程动力单元104可与引导动力单元102直接相邻和耦合,并且仍然远离引导动力单元102。在一个实施例中,引导动力单元102不是位于车辆系统100前端。例如,引导动力单元102可尾随车辆系统100中的一个或多个无动力单元112和/或远程动力单元104。除非另加说明,否则术语“引导”、“远程”和“尾随”意在对车辆加以区分,而不要求引导动力单元是编组或另一车辆系统中的第一动力单元或另一车辆或者远程动力单元位于远离引导动力单元或其它特定单元或者“尾随”单元在引导单元或另一个单元后面。车辆系统100中的动力单元104的数量可不同于图1所示的数量。
远程动力单元104可组织为组。在所示实施例中,远程动力单元104A、104B组织为编组组(consist
group)116。编组组116可包括作为相同或相似型号和/或作为相同或相似类型的动力单元的一个或多个动力单元104A、104B。例如,编组组116可包括由相同实体来制造、提供相同或相似拉力、具有相同或相似制动能力、具有相同或相似类型的制动等的远程动力单元104A、104B。备选地,编组组中的动力单元104的一个或多个可与同一编组组中的一个或多个其它动力单元104不同。编组组中的动力单元可相互直接耦合或者可相互分离但通过一个或多个其它组件或单元来互连。
在所示实施例中,远程动力单元104C、104D编组为分布式动力组118。与编组组116相似,分布式动力组118可包括一个或多个动力单元。分布式动力组118中的动力单元可相互分离但是通过一个或多个其它动力单元102、104和/或无动力单元112彼此互连,如图1所示。
在系统100的一个实施例的操作中,引导动力单元102远程控制接通哪些远程动力单元104以及关断哪些远程动力单元104。例如,引导动力单元102中的操作人员可在停留于引导动力单元102的同时远程接通或关断远程动力单元104的一个或多个。引导动力单元102可远程接通或关断单独远程动力单元104或者整组远程动力单元104,例如编组组116中的远程动力单元104A、104B和/或分布式动力组116中的远程动力单元104C、104D。当车辆系统100正沿路线114移动时和/或当车辆系统100在路线114上静止时,引导动力单元102远程接通或关断远程动力单元104。例如,在沿路线114开始行程(例如其中行程包括从开始位置行进到目标位置)之前,车辆系统100可基于车辆系统100沿路线114行进的所计算或预测能量需要,来判定对于该行程的持续时间能够关断哪些动力单元104,如下面所述。如果车辆系统100确定行程能够以少于起作用以推进车辆系统100的动力单元104的全部来完成(例如,车辆系统100能够行进到目标位置),则车辆系统100可在开始行程之前关断一个或多个动力单元104。关断动力单元104的一个或多个可允许车辆系统100行进到行程的目标位置,同时相对于对于行程的全部或至少一部分以全部动力单元104被接通的行进消耗更少燃料和/或生成更少排放。
通过“接通”动力单元,例如通过产生充分电流对动力单元的一个或多个电动机供电,动力单元的推进子系统被启动以产生牵引力。被接通的动力单元备选地可称作处于活动和/或推进力生成模式。“关断”动力单元可涉及改变动力单元的推进子系统的操作模式,以便不再生成推进动力单元的充分电流,如下面所述。
在系统100的另一个实施例的操作中,引导动力单元102远程控制接通哪些远程动力单元104以及将哪些远程动力单元104转变成空闲模式。“空闲”或“空闲模式”表示转变成空闲的动力单元的推进子系统不产生推进动力单元或车辆系统的牵引力。推进子系统可保持为接通以生成电流,但是不产生牵引力。例如,空闲模式的动力单元的推进子系统能够保持为活动,以便产生电流以对动力单元的通信装置供电,使得动力单元与位于动力单元外的另一个组件之间的通信链路保持为活动,但是动力单元的推进子系统不产生推进动力单元的电流。
引导动力单元102中的操作人员可在停留于引导动力单元102的同时远程地将远程动力单元104的一个或多个转变成空闲模式或者转变成接通模式(on
mode)(例如活动或推进力生成模式)。引导动力单元102可远程地将单独远程动力单元104或者整组远程动力单元104转变成空闲模式或者从空闲模式转变成接通模式。当车辆系统100正沿路线114移动时和/或当车辆系统100在路线114上静止时,引导动力单元102远程地将远程动力单元104接通、关断和/或者转变成空闲模式。例如,在沿路线114开始行程(例如其中行程包括从开始位置行进到目标位置)之前,车辆系统100可基于车辆系统100沿路线114行进的所计算或预测能量需要,来判定对于该行程的持续时间能够将哪些动力单元104关断或者转变成空闲模式。如果车辆系统100确定行程能够以少于起作用以推进车辆系统100的动力单元104的全部来完成(例如,车辆系统100能够行进到目标位置),则车辆系统100可在开始行程之前将一个或多个动力单元104转变成空闲模式。对于行程的持续时间将动力单元104的一个或多个转变成空闲模式能够允许车辆系统100行进到行程的目标位置(例如行程的最终目的地),同时相对于对于行程的全部或至少一部分以全部动力单元104被接通的行进消耗更少燃料和/或生成更少排放。
当相应远程动力单元104被接通时,远程动力单元104提供沿路线114推进车辆系统100的拉力。相反,当相应远程动力单元104被关断时,单独远程动力单元104抑制拉力,并且不提供沿路线114推进车辆系统100的拉力。引导动力单元102可基于多种因素来控制接通哪些远程动力单元104以及关断哪些远程动力单元104。仅作为示例,如果保持为接通的远程动力单元104正提供沿路线114推进车辆系统100的充分拉力,则引导动力单元102可关断一些远程动力单元104,而将其它远程动力单元104保持为接通。
引导动力单元102与远程动力单元104进行通信,以便接通或关断远程动力单元104。引导动力单元102可经由引导动力单元102与远程动力单元104之间的有线连接120和/或无线连接122向远程动力单元104传递指令。仅作为非限制性示例,有线连接120可以是贯穿车辆系统100的动力单元102、104和无动力单元112的导线或一组导线,例如列车线路、电动车组(eMU)线路、MU电缆、电控气动(ECP)制动线路、分布式动力(DP)通信线路等。无线连接122可包括引导动力单元102与远程动力单元104的一个或多个之间的指令的射频(RF)通信,例如220个数据无线电所提供的通信链路。
图2是按照一个实施例的隔离控制系统200的示意图。隔离控制系统200使引导动力单元102(图1所示)中的操作人员能够远程改变远程动力单元104(图1所示)的一个或多个的动力或操作状态。基于是否将电力提供给远程动力单元104的发动机228、230、232(或者由其提供),远程动力单元104的一个或多个的动力或操作状态可以是“接通”操作状态或模式或者“关断”操作状态或模式。例如,通过切断送往远程动力单元104中的发动机228的电力,可将远程动力单元104转变成“关断”状态。取决于所涉及的发动机类型,这可包括下列一个或多个:与其发动机将要关断的发动机控制器或控制系统进行通信;切断向发动机的电力供应,其中电力是发动机进行操作(例如火花塞操作、燃料泵操作、电子喷射泵)所要求的;切断向发动机的燃料供应;切断向发动机的环境空气或其它进口空气供应;限制发动机排气的输出;等等。关断远程动力单元104的电动机228、230、232可防止远程动力单元104中的发动机228、230、232生成电力。(如应当理解的,这假定发动机输出连接到发电机或交流发电机,这是机车或其它动力单元中常见的;因此,除非另加说明,否则术语“发动机”表示包括发动机和交流发电机/发电机的发动机系统。)如果发动机228、230、232被关断并且不生成电力,则发动机228、230、232无法生成馈送到远程动力单元104中的一个或多个对应电动机234、236、238的电力,以及电动机234、236、238可能无法移动远程动力单元104的车轴和车轮。(在这种配置中,电动机经由齿轮组连接到车轴,以用于移动动力单元,同时提供发动机以用于生成电力供向电动机供电。)在一个实施例中,通过指示远程动力单元104中的发动机228、230、232中止或停止提供牵引力,“关断”远程动力单元104。例如,通过指示远程动力单元104的发动机228、230、232停止向为远程动力单元104提供牵引力的远程动力单元104的对应电动机234、236、238提供电力,可关断远程动力单元104。
在另一个实施例中,通过完全关闭远程动力单元104的对应发动机228、230、232,可关断远程动力单元104(图1所示)例如,发动机228、230、232可关闭,使得发动机228、230、232不再燃烧、焚烧或者以其它方式消耗燃料以生成电力。通过暂时关闭发动机228、230、232以使得发动机228、230、232不再燃烧、焚烧或者以其它方式消耗燃料以生成电力,若非其中发动机228、230、232改变成“接通”状态以便保持所指定或预定发动机温度的周期或非周期以及较短的时间期间,则可将远程动力单元104转变成“关断”状态。在短时间期间提供给发动机228、230、232的电力可足以使发动机228、230、232燃烧一些燃料,但是不足以使发动机228、230、232向对应远程动力单元104提供牵引力。
在一个实施例中,在由发动机228、230、232所提供的动力降低到低于自动发动机发动/停止(AESS)系统承担对发动机228、230、232的动力或操作状态的控制的阈值时,将远程动力单元104(图1所示)的发动机228、230、232的状态转变成“关断”状态。例如,通过降低由发动机228提供给电动机234的动力,直到所提供动力下降到低于AESS系统接管对发动机228的控制并且确定完全关断发动机228的时间的预定阈值,可关闭远程动力单元104的发动机228。备选地,远程动力单元104的发动机228、230、232可单独接通或关断,而与AESS系统无关。例如,远程动力单元110的发动机228、230、232可接通或关断,而与发动机228、230、232是否易受到AESS系统的控制无关。
隔离控制系统200可按照上述实施例的一个或多个远程改变远程动力单元104(图1所示)的一个或多个的发动机的动力状态。隔离控制系统200包括主隔离单元202和若干从控制器204、206、208。在一个实施例中,主隔离单元202设置在引导动力单元102中。备选地,只有主隔离单元202的一部分或分部设置在引导动力单元102中。例如,主隔离单元202的用户接口210可位于引导动力单元102中,而主隔离单元202的一个或多个其它组件设置在引导动力单元102外部。从控制器204、206、208设置在远程动力单元104的一个或多个中。例如,从控制器204可位于远程动力单元104中,从控制器206可设置在远程动力单元106中,以及从控制器208可位于远程动力单元108中。隔离控制系统200中的从控制器204、206、208的数量可与图2所示实施例不同。与主隔离单元202相似,从控制器204、206、208的一个或多个组件或部件可设置在对应远程动力单元104外部。主隔离单元202和/或从控制器204、206、208可通过具有分立逻辑组件的一个或多个连线电路、基于微处理器的计算系统等体现。如下面所述,主隔离单元202和/或从控制器204、206、208可包括微处理器,微处理器使引导动力单元102(图1所示)能够远程接通或关断远程动力单元104。例如,主隔离单元202和/或从控制器204、206、208中的一个或多个微处理器可生成并且在主隔离单元与从控制器204、206、208之间传递信号,信号指示远程动力单元104的对应发动机228、230、232的一个或多个在“接通”状态或模式、“关断”状态或模式和/或“空闲”状态或模式的两个或更多之间改变发动机228、230、232的动力状态。
主隔离单元202包括接受来自主隔离单元202的操作人员的输入的用户接口210。例如,用户接口210可接受来自引导动力单元102(图1所示)的工程师或其它操作人员的命令或指示。仅作为非限制性示例,用户接口210可以是旋转开关、拨动开关、触控显示屏幕、键盘、按钮、运行于基于处理器的计算装置的软件应用或模块等的任一个或多个。操作人员将隔离命令212输入用户接口210中。隔离命令212表示操作人员对接通远程动力单元104的一个或多个和/或关断远程动力单元104的一个或多个的请求。用户接口210向主隔离模块214传递操作人员的请求。
主隔离模块214接收来自用户接口210的操作人员请求,并且确定哪些远程动力单元104(图1)将要接通和/或哪些远程动力单元104将要关断。例如,隔离命令212可请求单个远程动力单元106被关断或接通。备选地,隔离命令212可请求一组远程动力单元104被接通或关断。例如,隔离命令212可选择所选编组组116和/或分布式动力组118(图1所示)中被关断、接通或者转变成空闲的远程动力单元104。仅作为非限制性示例,主隔离模块214可通过硬连线电路、旋转或其它类型的开关、基于微处理器的装置、运行于计算装置的软件应用或模块、分立逻辑装置等的任一个或多个来体现。基于经由隔离命令212所传递的操作人员请求主隔离模块214向主输入/输出(I/O)装置218传送隔离指令216。
主I/O装置218是将隔离指令216传递给主隔离模块214所选的远程动力单元104(图1所示)的装置。例如,如果来自操作人员的隔离命令212请求将一个或多个单独远程动力单元104关断、接通或者转变成空闲或者将所选编组或分布式动力组116、118中的远程动力单元104关断、接通或者转变成空闲,则主I/O装置218将隔离指令216传递给隔离命令212所选的至少那些远程动力单元104。仅作为非限制性示例,主I/O装置218可通过连接器端口的一个或多个来体现,其中连接器端口与接合到远程动力单元104(例如列车线路)、RF发射器、无线收发器等的一个或多个导线电子耦合。在一个实施例中,主I/O装置218将隔离指令216传送给车辆系统100(图1所示)中的所有远程动力单元104。虽然所示实施例示出隔离指令216并行地传递给从控制器204、206、208,但是隔离指令216可在从控制器204、206、208之间串行地传递。例如,主I/O装置218可沿列车线路将隔离指令216串行地传递给远程动力单元104。将要通过隔离指令216来关断、接通或者转变成空闲的远程动力单元104接收隔离指令216,并且按隔离指令216起作用。将不通过隔离指令216来关断、接通或者转变成空闲的远程动力单元104忽略隔离指令216。例如,远程动力单元104可包括分立逻辑组件,分立逻辑组件与列车线路耦合,并且在隔离指令216与远程动力单元104相关时接收该隔离指令216,而在隔离指令216与远程动力单元104不相关时忽略该隔离指令。
在另一个实施例中,主I/O装置218向车辆系统100(图1所示)中的所有远程动力单元104(图1所示)广播隔离指令216。例如,主I/O装置218可包括向远程动力单元104传送包含隔离指令216的数据分组的无线收发器。备选地,主I/O装置218可以是传送包含隔离指令216的射频信号的RF发射器。远程动力单元104可与对远程动力单元104加以区分的诸如序列号之类的唯一标识符关联。隔离指令216可包括唯一标识符的一个或多个或者与其关联,其中唯一标识符确定哪些远程动力单元104将要接收隔离指令216并且按其起作用。例如,如果远程动力单元104的唯一标识符与隔离指令216的数据分组的报头中存储或者在RF信号中传递的标识符匹配,则具有匹配唯一标识符的远程动力单元104接收隔离指令216并且按其起作用。
从输入/输出(I/O)装置220接收来自主I/O装置218的隔离指令216。仅作为非限制性示例,从I/O装置220可通过连接器端口的一个或多个来体现,其中连接器端口与接合到引导动力单元102(例如列车线路)、RF发射器、无线收发器等的一个或多个导线电子耦合。从I/O装置220向从隔离模块222传送隔离指令216。
从隔离模块222接收来自从I/O装置220的隔离指令216,并且响应隔离指令216而确定对应远程动力单元104(图1所示)是将要关断、接通还是转变成空闲。从隔离模块222可包括逻辑组件,以便使从隔离模块222能够确定关联远程动力单元104(图1所示)是服从还是忽略隔离指令216。例如,从隔离模块222可包括硬连线电路、继电器开关、基于微处理器的装置、运行于计算装置的软件应用或模块等的一个或多个,以便确定关联远程动力单元104是否将要按隔离指令216起作用。
如果从隔离模块222响应隔离指令216而确定对应远程动力单元104(图1所示)将要关断、接通或者变成空闲,则从隔离模块222向发动机接口装置226传递适当命令224。发动机接口装置236接收来自从隔离模块222的命令224,并且基于命令224来指示对应过程动力单元104的发动机228、230、232关断、接通或者转变成空闲。例如,与远程动力单元104关联的发动机接口装置236可向远程动力单元104的发动机228传递命令224。仅作为非限制性示例,发动机接口226可通过连接器端口的一个或多个来体现,其中连接器端口经由一个或多个导线与发动机228、230、232电耦合。在接收到来自发动机接口226的命令224时,发动机228、230、232可将操作状态从接通、关断或者空闲状态或模式其中之一改变成接通、关断或者空闲状态或模式中的另一个。如上所述,在一个实施例中,发动机228、230、232可关断或者转变成空闲,并且停止向对应电动机234、236、238提供电力,以便使234、236、238提供或抑制拉力的施加。例如,如果发动机230接收指示发动机230关断或者转变成空闲的命令224并且发动机232接收指示发动机232接通的命令224,则发动机230关闭并且停止向电动机236提供电力,电动机236又停止提供推进车辆系统100(图1所示)的拉力,而发动机232接通并且开始向电动机238提供电力,以便使电动机238提供推进车辆系统100的拉力。
在一个实施例中,发动机228、230、232在预定时间期间之内关断、接通或者转变成空闲。例如,用于提供牵引力的发动机228可在从隔离模块222接收隔离指令216之后的预定时间期间之内关闭或者转变成空闲。预定时间期间可由系统200的操作人员来建立或设置。在从隔离模块222接收隔离指令216之后的预定时间期间之内的发动机228、230、232的关断、接通或者转变成空闲可准许引导动力单元102(图1所示)中的操作人员向远程动力单元104(图1所示)发送隔离指令216,以便在隔离命令212被输入用户接口210之后立即或者至少较快地将发动机228、230、232关断或者转变成空闲。例如,从隔离模块222可无需等待发动机228、230、232冷却到阈值温度而将发动机228、230、232关断或者转变成空闲。
主隔离单元202可在行程期间向从控制器204、206、208传送附加隔离指令216。行程包括车辆系统100(图1所示)在其上移动的两个或更多路径点或地理位置之间的预定路线。例如,引导动力单元102(图1所示)中的操作人员可周期地将隔离命令212输入主隔离单元202,以便改变动力单元102、104(图1所示)所提供的拉力的总量。操作人员可改变用于在行程期间推进车辆系统100的拉力的动力单元102、104的数量和/或类型,以便考虑各种静态或动态变化因素和参数,非限制性地例如车辆系统100的速度限制、路线114(图1所示)的变化坡度和/或曲度、车辆系统100的重量、行程的距离、行程的一段或子集的距离、动力单元102、104的一个或多个的性能能力、车辆系统100的预定速度等。
图3是按照另一个实施例的隔离控制系统300的示意图。控制系统300可与控制系统200(图2所示)相似。例如,控制系统300可用于从引导动力单元102(图1所示)远程地将一个或多个远程动力单元104(图1所示)关断、接通或者转变成空闲。控制系统300是基于微处理器的控制系统。例如,控制系统300包括准许操作人员手动将远程动力单元104的一个或多个关断、接通或者转变成空闲的一个或多个微处理器308、320。另外,控制系统300可用于自动将远程动力单元104的一个或多个关断、接通或者转变成空闲。
控制系统300包括主隔离单元302和从控制器304。主隔离单元302可与主隔离单元202(图2所示)相似。例如,主隔离单元302包括主隔离模块314、用户接口310和主I/O装置318。用户接口310可与用户接口210(图2所示)相同或相似,以及主I/O装置318可与主I/O装置218(图2所示)相同或相似。主隔离模块314包括存储器306和微处理器308。存储器306表示计算机可读存储装置或介质。存储器306可包括由微处理器308用于执行一个或多个操作的指令集。仅作为示例,存储器306可通过下列一个或多个来体现:电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)或FLASH(闪速)存储器。微处理器308表示处理器、微控制器、计算机或者配置成运行存储器306中存储的执行指令的其它电子计算或控制装置。(因此,除非另加说明,否则术语“微处理器”包括上述装置的任一个。)
从控制器304可与从控制器204、206、208(图2所示)的一个或多个相似。例如,从控制器304包括从隔离模块322、发动机接口326和从I/O装置320。发动机接口326可与发动机接口226(图2所示)相同或相似,以及从I/O装置320可与从I/O装置220(图2所示)相同或相似。从隔离模块322可包括存储器312和微处理器316。备选地,远程动力单元104(图1所示)中的从控制器304的一个或多个没有包括存储器312和/或微处理器316。存储器312可与主隔离模块314中的存储器306相同或相似,以及微处理器316可与主隔离模块314中的微处理器308相同或相似。
在操作中,主隔离单元302按照与主隔离单元202(图2所示)相似的方式远程地将发动机228、230、232(图2所示)关断、接通或者转变成空闲。用户接口310接收隔离命令212,并且将隔离命令212传递给主隔离模块314的微处理器308。主隔离模块314接收隔离指令212,并且基于隔离命令212来确定哪些远程动力单元104(图1所示)将要关断、接通或者转变成空闲。主隔离模块314可查询存储器306,以便确定要将哪些远程动力单元104关断、接通或者转变成空闲。例如,如果隔离命令212请求将所选编组或分布式动力组116、118(图1所示)中的远程动力单元104关断或者转变成空闲,则微处理器308可请求所选编组或分布式动力组116、118中的远程动力单元104的列表。主隔离模块314则将隔离指令216发送给主I/O装置318,主I/O装置318将隔离指令216传送给所选远程动力单元104。例如,微处理器308可指示主I/O装置318仅将隔离指令216传递给隔离命令212所选的远程动力单元104。在另一个示例中,微处理器308可将标识信息嵌入隔离命令212中。如上所述,可将标识信息与关联各远程动力单元104的唯一标识符进行比较,以便确定哪些远程动力单元104将按隔离指令216起作用。
在一个实施例中,主隔离模块314自动生成隔离指令216,并且将隔离指令216传递给远程动力单元104(图1所示)的一个或多个。例如,主隔离模块314可确定沿行程或者一段行程推进车辆系统100(图1所示)所需或所要求的牵引力。微处理器308可从存储器306中存储的信息和数据来计算所需牵引力。仅作为示例,微处理器308可基于行程的距离、行程段的一个或多个的距离、动力单元102、104(图1所示)的一个或多个的性能能力、路线114(图1所示)的曲度和/或坡度、对整个行程或行程段的通过时间、速度限制等,来确定所需牵引力。
当车辆系统100(图1所示)在行程期间沿路线114(图1所示)移动时,主隔离模块314的微处理器308可自适应地生成隔离指令216并且将其传递给远程动力单元104(图1所示)的从控制器304,以便改变将哪些远程动力单元104关断、接通或者转变成空闲。在行程的某些段期间,所需牵引力可增加。例如,如果路线114的坡度或者速度限制增加,则微处理器308可确定附加远程动力单元104需要被接通,以便增加由动力单元102、104(图1所示)所提供的总拉力。微处理器308可自动生成接通先前被关断或者转变成空闲的一个或多个远程动力单元104的隔离指令216。备选地,在行程的其它段期间,所需牵引力可减小。例如,如果路线114的坡度或者速度限制减小,则微处理器308可确定需要更少远程动力单元104需来推进车辆系统100。微处理器308可自动生成将先前被接通的一个或多个远程动力单元104关断或者转变成空闲的隔离指令216。接通或关断哪些远程动力单元104的选择可基于远程动力单元104的性能能力。性能能力可包括由各个远程动力单元104所提供的拉力、远程动力单元104燃烧燃料的速率、远程动力单元104的废气排放、远程动力单元104的EPA阶段级别(EPA Tier level)、远程动力单元104的马力重量比。
远程动力单元104(图1所示)的一个或多个的从控制器304接收隔离指令216,并且基于隔离指令216来将对应发动机228、230、232(图2所示)关断、接通或者转变成空闲,与以上所述相似。在一个实施例中,从控制器304中的微处理器316接收隔离指令216,并且确定隔离指令216是否应用于对应远程动力单元104。例如,微处理器316可将隔离指令216中的标识信息与存储器312中存储的并且与对应远程动力单元104关联的唯一标识符进行比较。如果标识信息和唯一标识符匹配,则微处理器316生成命令224并且将其传递给发动机接口326。如上所述,发动机接口326接收命令224,并且基于命令224将关联发动机228、230、232关断、接通或者转变成空闲。
在一个实施例中,远程动力单元104(图1所示)的一个或多个的从控制器304向主隔离单元302提供反馈328。基于反馈328,主隔离单元302可自动生成和传递隔离指令216,以便将远程动力单元104的一个或多个关断、接通或者转变成空闲。备选地,主隔离单元302可基于反馈328来确定推荐动作过程,并且向操作人员报告推荐动作过程。例如,主隔离单元302可在显示装置直显示若干备选动作过程,其中显示装置随用户接口310而包含或者与其在通信上耦合。操作人员则可使用用户接口310来选择要采取动作过程的哪些。主隔离模块314则基于所选动作过程来生成和传递对应隔离指令216。
反馈328可包括由远程动力单元104(图1所示)所消耗或燃烧的不同燃料量。例如,远程动力单元104的至少一个中的微处理器316可计算由车辆系统100(图1所示)的动力单元102、104(图1所示)随动力单元102、104被关断、接通或者转变成空闲的不同组合而对某个时间期间将消耗的各种燃料量。在一个实施例中,各编组组116(图1所示)和/或分布式动力组118(图1所示)中的微处理器316计算由车辆系统100随对应编组或分布式动力组116、118中的远程动力单元104被接通而将消耗的燃料量以及由车辆系统100随编组或分布式动力组116、118中的远程动力单元104被关断或者转变成空闲而将消耗的燃料量。将所计算的燃料量传送给从I/O装置320并且作为反馈328报告给主隔离单元302。基于反馈328,主隔离单元302可确定是将远程动力单元104的一个或多个关断、接通还是转变成空闲。例如,各编组组116和/或分布式动力组118可提供反馈328,反馈328通知主隔离单元302关于在将各个组116、118关断、接通或者转变成空闲时将消耗的不同燃料量。主隔离单元302中的微处理器308检查反馈328,并且可基于反馈328来生成自动化隔离指令216,以便将远程动力单元104的一个或多个关断、接通或者转变成空闲。
如上所述并且作为对于将哪些远程动力单元104(图1所示)关断、接通或者转变成空闲的基于微处理器的远程控制的备选方案,控制系统200(图2所示)可使用各种电路和开关来传送隔离指令216(图2所示),并且确定特定远程动力单元104是否将要按隔离指令216起作用。仅作为示例,动力单元102、104(图1所示)可包括与贯穿车辆系统100的列车线路接合的旋转开关。基于旋转开关的位置,远程动力单元104可从引导动力单元102远程关断、接通或者转变成空闲。例如,如果引导动力单元102和远程动力单元104、106的每个中的旋转开关处于第一位置,而远程动力单元108、110中的旋转开关处于第二位置,则由远程动力单元104、106按隔离指令216起作用,而远程动力单元108、110忽略隔离指令216。
图4是按照一个实施例、控制包括引导动力单元和远程动力单元的列车的方法400的流程图。例如,方法400可用于准许引导动力单元102(图1所示)中的操作人员远程地将远程动力单元104(图1所示)的一个或多个关断、接通或者转变成空闲。在402,在引导动力单元中提供用户接口。例如,在引导动力单元102中提供用户接口210、310(图2和图3所示)。也可在引导动力单元102中提供主隔离单元202、302(图2和图3所示)。在404,由用户接口接收隔离命令。例如,隔离命令212可由用户接口210或310接收。
在406,基于隔离命令来生成隔离指令。例如,隔离指令216(图2所示)可由主隔离模块214、314(图2和图3所示)基于隔离命令212来生成。在408、410、412、414、416、418,按照串行方式将隔离指令传递给远程动力单元的从控制器。例如,在远程动力单元104(图1所示)之间串行地传递隔离指令216。备选地,将隔离指令216并行地传递给远程动力单元104的从控制器204、206、208、304(图2和图3所示)。
在408,将隔离指令传递给远程动力单元之一的从控制器。例如,可将隔离指令216(图2所示)传递给远程动力单元104(图1所示)的从控制器204、304(图2和图3所示)。在410,检查隔离指令,以便确定隔离指令是否指示接收到该隔离指令的从控制器将对应远程动力单元的发动机关断或者转变成空闲。如果隔离指令指示从控制器将发动机关断或者转变成空闲,则方法400的流程继续进行到412。在412,将远程动力单元的发动机关断或者转变成空闲,以及方法400的流程继续进行到418。另一方面,如果隔离指令没有指示从控制器将发动机关断或者转变成空闲,则方法400的流程继续进行到414。例如,可由远程动力单元104的从隔离模块222、322(图2和图3所示)检查隔离指令216,以便确定隔离指令216是否指示将远程动力单元104关断或者转变成空闲。如果隔离指令216指示将远程动力单元104关断或者转变成空闲,则从控制器204、304指示远程动力单元104的发动机228(图2所示)关断或者转变成空闲。否则,从控制器204、304没有指示发动机228关断或者转变成空闲。
在414,检查隔离指令,以便确定隔离指令是否指示接收到该隔离指令的从控制器接通对应远程动力单元的发动机。如果隔离指令指示从控制器接通发动机,则方法400的流程继续进行到416。在416,接通远程动力单元的发动机。例如,可由远程动力单元104(图1所示)的从隔离模块222、322(图2和图3所示)检查隔离指令216(图2所示),以便确定隔离指令216是否指示接通远程动力单元104。如果隔离指令216指示接通远程动力单元104,则从控制器204、304指示远程动力单元104的发动机228(图2所示)接通。另一方面,如果隔离指令没有指示从控制器接通发动机,则方法400的流程继续进行到418。
在418,将隔离指令传递给下一个远程动力单元的从控制器。例如,在由远程动力单元104(图1所示)的从控制器204、304(图2和图3所示)接收和检查之后,隔离指令216被传送给远程动力单元106(图1所示)的从控制器204、304。然后,方法400的流程可返回到410,其中隔离指令由下一个远程动力单元按照与以上所述相似的方式来检查。方法400可按照循环方式通过410-418继续进行,直到远程动力单元已经检查隔离指令并且按该隔离指令起作用或者忽略该隔离指令。
在另一个实施例中,方法400不是按照串行方式通过远程动力单元来传递和检查隔离指令。方法400而是按照并行方式将隔离指令传递给远程动力单元。例如,远程动力单元104(图1所示)的每个可并行地接收隔离指令216(图2所示),并且按照上述方式结合410、412、414按隔离指令216起作用或者忽略隔离指令216。
图5是车辆系统500的另一个实施例的示意图。车辆系统500示为列车,但是备选地可由一种或多种其它类型的车辆来形成。车辆系统500可与图1所示的车辆系统100相似,并且能够包括与若干远程车辆或动力单元504和无动力车辆或单元506耦合的引导车辆或动力单元502。引导车辆502和远程车辆504可称作动力车辆或动力单元,因为引导车辆502和远程车辆504能够生成用于自推进的牵引力。例如,引导车辆502和远程车辆504可以是沿路线508(例如铁轨)行进的机车。无动力车辆506可以不能生成用于自推进的牵引力。例如,无动力车辆506可以是沿路线508携带货物和/或人员的货物车厢。如图1所示,远程车辆504通过参考标号504表示,并且分别通过参考标号504a、504b、504c等表示。类似地,无动力车辆506通过参考标号506表示,并且分别通过参考标号506a、506b和506c表示。图5所示的车辆502、504、506的数量作为示例来提供,而不是意在限制本文所述主题的全部实施例。
远程车辆504设置在原动力组中以限定车辆编组510、512。编组510和/或512中的远程车辆504可在机械上和/或逻辑上链接在一起,以便提供推进和/或停止车辆系统500的移动的牵引力和/或制动力。在一个实施例中,引导车辆502协调编组510、512中的远程车辆504的控制,以便控制车辆系统500的总牵引力和/或制动力的净额。例如,车辆系统500可工作在分布式动力(DP)操作模式,其中引导车辆502从引导车辆502远程指示编组510、512中的远程车辆504的牵引力和/或制动力。在所示实施例中,引导车辆502与编组510、512互连但是通过一个或多个无动力车辆506间隔开。
引导车辆502和远程车辆504在通信上通过一个或多个有线和/或无线连接或者通信链路相互耦合。如本文所使用的术语“通信上耦合”表示两个组件能够通过有线和/或无线连接相互传递(例如传送和/或接收)数据。例如,引导车辆502可经由无线网络与远程车辆504的一个或多个进行通信。作为替代或补充,引导车辆502可通过诸如导电导线或电缆(例如动车组或MU电缆母线)、光纤电缆等的一个或多个有形通信通道514与远程车辆504导电地耦合。如下面所述,引导车辆502和远程车辆504可使用加电通信装置相互通信。通信装置能够包括通过通信装置之间的通信链路的一个或多个在相互之间传递数据(例如网络或分包数据或者非网络数据)的收发器和/或天线。
编组510、512中的通信装置的一个或多个可由远程车辆504供电。例如,编组510、512中的远程车辆504的每个能够包括推进子系统,该推进子系统生成电流,以便向牵引电动机供电以推进车辆系统500和/或向设置在远程车辆504上的通信装置供电等等。备选地,可从非车载电源、例如不是位于车辆系统500上的电流源向编组510、512中的通信装置的一个或多个供电。例如,通信装置可经由高架接触网(overhead
catenary)、加电第三轨等接收来自公用电力网的电流。
在车辆系统500沿行程的路线508的行进期间,车辆系统500可需求比引导动力单元502和远程动力单元504能够提供的更小牵引力。例如,车辆系统500可能比时间表超前行进并且可能需要减速以回到按时间表行进,车辆系统500可能沿路线508中的下斜坡向下行进,车辆系统500可能燃烧了燃料和/或减少了货物以使得车辆系统500的重量更小并且要求更小的牵引力来推进车辆系统500,等等。为了提供更小的牵引力,例如通过停用远程动力单元504上的推进子系统以使得推进子系统没有生成对牵引电动机和/或远程动力单元504上的通信装置供电的电流,可将远程动力单元504的一个或多个关断或者转变成空闲。
在一个实施例中,远程动力单元504的一个或多个可在车辆系统500正沿路线508移动的同时从一种操作模式切换成关断或空闲操作模式。在接通模式中,接通和启动远程动力单元504的推进子系统,使得推进子系统生成向提供牵引力的推进装置(例如牵引电动机)和/或设置在远程动力单元504上的通信装置供电的电流。在关断模式中,可关断和停用远程动力单元504的推进子系统,使得推进子系统没有生成向推进装置和/或通信装置供电的电流。因此,可断开或中断处于关断模式的远程动力单元504的通信装置与引导动力单元502之间的通信链路。
备选地,在关断操作模式中,远程动力单元504的推进子系统可置于空闲而不是关断和停用。如上所述,在空闲模式中,推进子系统能够保持为活动以产生向通信装置供电的电流,使得包括远程动力单元504和引导动力单元502的编组之间的通信链路保持为活动,但是推进子系统没有产生推进远程动力单元504的电流。例如,推进子系统可以没有产生向推进远程动力单元504的牵引电动机供电的充分电流。
如上所述,引导动力单元502可通过向编组510、512中的远程动力单元504的一个或多个的通信装置发送指令,来控制或指示编组510、512中的远程动力单元504的牵引力。当编组510和/或512中的远程动力单元504的一个或多个切换到关断或空闲操作模式时,编组510和/或512中的远程动力单元504的通信装置的至少一个保持为接通和加电,使得引导动力单元502能够继续与编组510、512中工作在接通操作模式的远程动力单元504进行通信。
例如,如果编组510的远程动力单元504A切换到关断或空闲操作模式,则编组510中的另一远程动力单元504B可保持在接通操作模式,使得远程动力单元504B的通信装置能够继续与引导动力单元502进行通信,以及引导动力单元502能够继续控制远程动力单元504B的牵引力和/或制动力。在另一个示例中,如果编组512的远程动力单元504C和504E切换到关断或空闲操作模式,则编组512中的另一远程动力单元504D可保持在接通操作模式,使得远程动力单元504D的通信装置能够继续与引导动力单元502进行通信,以及引导动力单元502能够继续控制远程动力单元504D的牵引力和/或制动力。
在一个实施例中,当车辆系统500的一个或多个远程动力单元504切换到关断或空闲操作模式时,各编组510、512中的至少一个远程动力单元504保持在接通操作模式,以便向各编组510、512中的至少一个通信装置供电。例如,至少一个通信装置继续接收由远程动力单元504所生成的电流,使得引导动力单元502能够继续向接通操作模式的远程动力单元504发出控制指令。各编组510、512中保持在接通操作模式的远程动力单元504可以是与具有与引导动力单元502进行通信的通信装置的远程动力单元504相同的远程动力单元504,以便接收来自引导动力单元502的控制指令以远程控制远程动力单元504的牵引力和/或制动力。例如,如果远程动力单元504C具有配置成接收来自引导动力单元502的控制指令的通信装置,则远程动力单元504C可保持在接通操作模式,而远程动力单元504D和/或远程动力单元504E转变成关断或空闲操作模式。“远程控制”表示引导动力单元502从设置在远程动力单元504外的位置来控制远程动力单元504。
备选地,各编组510、512中保持在接通操作模式的远程动力单元504可以是与具有与引导动力单元502进行通信的通信装置的远程动力单元504不同的远程动力单元504,以便接收来自引导动力单元502的控制指令以远程控制远程动力单元504的牵引力和/或制动力。例如,如果远程动力单元504C具有配置成接收来自引导动力单元502的控制指令的通信装置,则远程动力单元504D和/或远程动力单元504E可保持在接通操作模式并且向通信装置提供电流以向通信装置供电(例如通过在远程车辆之间延伸的一个或多个导电通道),而远程动力单元504C切换到关断或空闲操作模式。
在一个实施例中,通过将各编组510、512的至少一个通信装置保持为接通和启动,编组510和/或512中的一个或多个远程动力单元504可切换到关断或空闲操作模式,而通信装置能够继续接收来自引导动力单元502的用于处于接通操作模式的远程动力单元504的控制指令。车辆系统500能够继续沿路线508行进,其中不同远程动力单元504在接通与关断或空闲操作模式之间切换,以便减少由车辆系统500所消耗的燃料等等。
图6是图5所示车辆系统500中的引导动力单元502的一个实施例的示意图。引导动力单元502包括控制器装置600,控制器装置600形成用于指示远程动力单元504的牵引力和/或制动力的控制指令。例如,在车辆系统500的DP操作中,控制器装置600能够形成数据消息,这些数据消息被传递给远程动力单元504,并且指示远程动力单元504改变由远程动力单元504所提供的牵引力和/或制动力。控制器装置600能够包括一个或多个输入/输出装置,输入/输出装置使人类操作人员能够手动控制引导动力单元502和/或远程动力单元504的牵引力和/或制动力。
引导动力单元502包括隔离控制系统614,隔离控制系统614能够用于电隔离编组510和/或512中的一个或多个远程动力单元504。在一个实施例中,隔离控制系统614可与隔离控制系统200、300(图2和图3所示)相似。在所示实施例中,隔离控制系统614包括隔离模块602和通信装置608。隔离模块602确定哪些远程动力单元504要在接通、关断和/或空闲操作模式之间切换和/或切换远程动力单元504的操作模式的时间。隔离模块602能够基于多种因素来进行这个确定。在一个实施例中,隔离模块602能够基于由车辆系统500所携带的燃料量来判定将远程动力单元504的一个或多个转变成关断或空闲操作模式。例如,隔离模块602可确定第一远程动力单元504可转变成关断或空闲操作模式,而至少一个第二远程动力单元504保持在接通操作模式,使得第一远程动力单元504至少保持燃料阈值容量或量供第一远程动力单元504上的推进子系统使用。隔离模块602可将第二远程动力单元504保持在接通操作模式,直到第二远程动力单元504所携带的燃料容量或量达到相同或不同的燃料阈值容量或量。隔离模块602则能够将第一远程动力单元504切换到接通操作模式以及将第二远程动力单元504切换到关断或空闲操作模式。
隔离模式602能够继续切换哪些远程动力单元504处于接通操作模式以及哪些远程动力单元504处于关断或空闲操作模式,以便取得由远程动力单元504沿车辆系统500的长度所携带的预期燃料分布。例如,隔离模块602能够改变哪些远程动力单元504对于不同时间期间处于不同操作模式,使得由各远程动力单元504所携带的燃料量处于相互之间的预定百分比或分数之内(例如,以及所携带的燃料的分布在整个车辆系统500的长度上近似相等或平衡)。备选地,隔离模块602可随时间而改变操作模式,使得位于车辆系统500的特定区域中的远程动力单元504的子集(例如编组510)相对于车辆系统500的不同区域中的远程动力单元504的不同子集(例如编组512)携带不同燃料量。由远程动力单元504沿车辆系统500的长度所携带的燃料的分布可表示为由远程动力单元504在车辆系统500的远程动力单元504的各位置所携带的燃料容量或量。例如,这种分布可表示为“第一远程动力单元504A携带5000磅燃料;第二远程动力单元504B携带3000磅燃料;第三远程动力单元504C携带4000磅燃料”,依此类推。
引导动力单元502包括推进子系统604,推进子系统604提供引导动力单元502的牵引力和/或制动力。如以下结合远程动力单元504所述,推进子系统604能够包括发动机,该发动机消耗燃料以便使连接到生成电流以向引导动力单元502的牵引电动机供电的电流的交流发电机或发电机的轴旋转。牵引电动机能够旋转引导动力单元502的车轴和/或车轮606,以便推进引导动力单元502。推进子系统604能够包括减速或停止引导动力单元502的移动的制动器(例如空气制动器或再生/电阻指制动器)。
引导动力单元502包括与远程动力单元504的一个或多个进行通信的通信装置608。例如,通信装置608可把来自控制器装置600的控制指令传送给远程动力单元504,使得引导动力单元502能够控制远程动力单元504的牵引力和/或制动力。通信装置608可包括与通信通道514(例如电缆母线或MU电缆母线)导电耦合的收发器装置或发射器。通信装置608能够通过通信通道514将控制指令传递给远程动力单元504。作为替代或补充,通信装置608可与天线610耦合,以便例如通过天线610与远程动力单元504之间的无线网络向远程动力单元504无线传送控制指令。
在一个实施例中,控制器装置600可在通信中断事件发生时引起采取响应动作。当通信装置608与编组510、512的一个或多个之间的通信链路被中断或断开时,通信中断事件会发生。例如,如果通信装置608失去或者无法与编组510、512的通信装置传递控制指令,使得控制器装置600无法继续远程控制编组510、512中的远程动力单元504,则控制器装置600可引起采取响应动作。“断开的”或“中断的”通信链路可不只是通信的暂时或瞬时中断。例如,当引导动力单元502向远程动力单元504传送一个或多个控制指令但是在预定时间期间之内、例如在一秒钟、十秒钟、一分钟、四分钟等之内没有接收到来自远程动力单元504的确认或响应时,可存在断开或中断的通信链路。
被采取的响应动作可以是处罚或紧急响应,例如以便施加引导动力单元502、远程动力单元504和/或无动力动力单元506的制动以停止或减速车辆系统500的移动。如果控制器装置600失去与编组510、512中的远程动力单元504的一个或多个进行通信的能力,则可采取响应动作以避免事故。
在所示实施例中,引导动力单元502包括能量管理系统612,能量管理系统612确定车辆系统500的行程期间的车辆系统500的操作设定(例如图5所示动力单元502、504的一个或多个的牵引力和/或制动力)。备选地,能量管理系统612可设置在动力单元502外,例如设置在车辆系统的另一个动力单元、车辆系统的无动力单元上或者设置在调度机构或另一位置。这些操作设定可指定为沿路线508的距离和/或行程期间所经过的时间的一个或多个的函数。车辆系统500的行程包括车辆系统500沿路线508从起始位置行进到目标位置,如上所述。行程计划可对于车辆系统的行程的不同部分或段来规定或建立车辆系统中的不同车辆的牵引力和/或制动力。例如,行程计划可包括行程的各个段期间的车辆系统的引导车辆和远程车辆的不同节流阀设定和/或制动设定。行程计划可基于包括与车辆系统500相关的信息、路线508、路线508所延伸的地理和其它信息的行程简档,以便控制引导动力单元502和/或远程动力单元504的牵引力和/或制动力。
能量管理系统612能够与控制器600和/或隔离模块620传递行程计划,以便在车辆系统500按照行程计划行进时改变远程动力单元504所提供的牵引力和/或制动力。例如,如果车辆系统500正接近陡坡并且行程简档指示车辆系统500正携带相当重的货物,则能量管理系统612的行程计划可指示引导动力单元502和/或远程动力单元504的一个或多个增加由相应车辆所提供的牵引力。相反,如果基于行程简档,车辆系统500正携带较小货物负荷,则能量管理系统612的行程计划可指示引导动力单元502和/或远程动力单元504将所提供牵引力增加比数据指示较重货物负荷时原本增加的牵引力更小的量。
在一个实施例中,行程计划可用于自动和/或手动控制车辆系统的实际操作设定。例如,能量管理系统能够生成基于行程计划所指定的操作设定的控制信号。可将这些控制信号传递给车辆系统的动力单元的推进子系统,以便使动力单元自主地遵循行程计划的操作设定。作为替代或补充,可将控制信号传递给动力单元的一个或多个上的输出装置。控制信号可使输出装置通知一个或多个动力单元的操作人员关于行程计划的所指定操作设定。操作人员则可手动实现所指定操作设定。
由能量管理系统612所形成的行程计划能够基于行程简档并且基于行程简档,行程简档能够包括诸如车辆系统500所行进的路线508的变化、车辆系统500所行进的地区的监管要求(例如排放限制)等的信息和因素。在一个实施例中,能量管理系统612包括软件应用、例如由General Electric Company所提供的Trip Optimizer™软件应用以控制行程期间的车辆系统500的推进操作,以便降低车辆的燃料消耗和/或降低对车辆系统500的磨损。
行程简档能够基于或者包括行程数据、车辆数据、路线数据和/或对行程数据、车辆数据和/或路线数据的更新。车辆数据包括与动力单元502、504和/或由车辆系统500所携带的货物有关的信息。例如,车辆数据可表示货物内容(例如表示由车辆系统500所运输的货物的信息)和/或车辆信息(例如车辆系统500中的机车和/或其它轨道车厢的型号、燃料效率、制造商、马力等)。
行程数据包括与车辆系统500的即将到来行程有关的信息。仅作为示例,行程数据可包括车辆系统500的即将到来行程的行程简档(例如能够用于控制动力单元502、504的一个或多个操作的信息,例如在即将到来行程期间所的牵引力和/或制动力)、车站信息(例如即将到来行程将要开始的起点站的位置、加油站或加油点的位置和/或即将到来行程结束的终点站的位置)、限制信息(例如工作区标识,或者与其中路线正在维修或者接近被维修的另一个路线的位置有关的信息以及对车辆系统500的对应速度/节流阀限制)和/或操作模式信息(例如在各种位置对车辆系统500的速度/节流阀限制、减速指令等)。
路线数据包括与车辆系统500所行进的路线508有关的信息。路线数据备选地可称作地图数据。例如,路线数据能够包括与路线508的被损坏段的位置位置、维修或建设中的路线508的段的位置、路线508的曲度和/或坡度、路线508的GPS坐标等有关的信息。路线数据与车辆系统500的操作相关,因为路线数据包括与车辆系统500正在行进或者将要行进的路线508有关的信息。
当车辆系统500正基于行程计划沿路线508行进时,能量管理系统612能够确定要将哪些远程动力单元504转变成关断或空闲操作模式。能量管理系统612可检查路线508的即将到来部分和关联行程计划,以及基于即将到来部分和/或行程计划来确定远程动力单元504的一个或多个能够从接通操作模式切换到关断或空闲操作模式。例如,如果能量管理系统612检查行程简档并且确定路线508的即将到来部分包括下斜坡以及因此要求较少牵引力沿下斜坡向下行进,则当车辆系统500穿过下斜坡时,能量管理系统612可判定至少暂时将远程动力单元504的一个或多个转变成关断或空闲操作模式。能够将一个或多个远程动力单元504转变成关断或空闲操作模式,以便节省原本由一个或多个远程动力单元504消耗的燃料。
作为另一个示例,能量管理系统612可确定路线508的即将到来部分包括上斜坡,并且车辆系统500的附加重量可帮助引导动力单元502和远程动力单元504的车轮606抓紧路线508的表面(例如铁轨的轨道)。能量管理系统612能够判定在车辆系统500到达上斜坡之前将远程动力单元504的一个或多个转变成关断或空闲操作模式。可将一个或多个远程动力单元504关断或者转变成空闲,使得较少燃料被远程动力单元504消耗,并且一个或多个远程动力单元504将携带当一个或多个远程动力单元504到达上斜坡时原本消耗的燃料的重量。原本会消耗的燃料的这个重量能够在上斜坡期间帮助车辆系统500的车轮606抓紧路线508的表面,以便降低车轮606在路线508上打滑。例如,能量管理系统612可将远程动力单元504的一个或多个保持在关断或空闲操作模式,使得远程动力单元504的一个或多个具有足够燃料重量来至少提供对车辆系统500所穿过的表面的阈值握力。远程动力单元504的一个或多个稍后可切换到接通操作模式,以便向车辆系统500提供附加牵引力以穿过上斜坡。
作为另一个示例,能量管理系统612能够确定随时间推移要将哪些远程动力单元504转变成接通模式而将哪些远程动力单元504转变成关断或空闲模式,以便平衡或交替远程动力单元504的不同远程动力单元的燃料使用。能量管理系统612可控制或交替哪些远程动力单元504处于不同操作模式,使得至少远程动力单元504的子集或一小部分在行程的即将到来部分需要时具有足够燃料来推进车辆系统504。
作为另一个示例,能量管理系统612能够基于远程动力单元504的一个或多个的燃料效率来确定要将哪些远程动力单元504转变成接通模式而将哪些远程动力单元504转变成关断或空闲模式。术语“燃料效率”能够表示远程动力单元504的燃料经济性或热效率。例如,具有比第二远程动力单元504更大的燃料效率的第一远程动力单元504可消耗比第二远程动力单元504更少的燃料,来提供相同量的马力或电能(例如,如根据瓦特数所测量)。
能量管理系统612可通过检查能量管理系统612中记录的远程动力单元504的燃料效率、到车辆系统500的行程的目标位置所剩下的剩余距离和/或远程动力单元504的一个或多个的马力,基于远程动力单元504的一个或多个的燃料效率来确定要将哪些远程动力单元504转变成接通、关断或空闲模式。例如,行程可包括平坦地带(例如,具有超越海平面不大于300米即984英尺的起伏或峰顶的地带)、丘陵地带(例如,具有超越海平面300米即984英尺以上但610米既2001英尺以下的起伏或峰顶的地带)和/或山岭地带(例如,具有超越海平面610米即2001英尺以上的起伏或峰顶的地带)。能量管理系统612可基于地带的类型、远程动力单元504的燃料效率以及车辆系统500离行程结束的距离来改变将哪些远程动力单元504接通、关断或者转变成空闲。
下表1提供能量管理系统612可如何在行程期间接通或关断不同远程动力单元504的示例。表1的第一列表示行程的不同编号段或部分。表1的第二列表示对应段中的地带类型(例如平坦、丘陵或山岭)。表1的第三列表示对应段所包含的行程的英里数。第四列表示对应段的第一远程动力单元504的操作状态(例如,“接通”用于工作在接通操作模式,以及“关断”用于工作在关断操作模式)。第五列表示对应段的第二远程动力单元504的操作状态。在这个示例中,第一远程动力单元504可具有比第二远程动力单元504更大的燃料效率,但是产生第二远程动力单元504的马力的一半(例如2000 HP对4000 HP),并且仅具有足够燃料将车辆系统500推进800英里(即,1287公里)。
表1:
段号 | 地带类型 | 行程的英里数(公里数) | 第一远程车辆模式 | 第二远程车辆模式 |
1 | 平坦 | 0至500英里 | 接通 | 关断 |
2 | 丘陵 | 501英里至510英里 | 关断 | 接通 |
3 | 山岭 | 511英里至520英里 | 接通 | 接通 |
4 | 平坦 | 520英里至900英里 | 接通,直到低接通燃料,然后关断 | 关断,直到第一远程车辆为低接通燃料,然后接通 |
5 | 山岭 | 901英里至920英里 | 接通 | 接通 |
6 | 平坦 | 921英里至1000英里 | 关断或者燃料用完 | 接通 |
在表1所示的示例中,能量管理系统612在行程的不同段期间改变接通或关断哪些远程动力单元504。在第一较长的平坦段期间,仅接通更有效的第一远程动力单元504。在第二较短的丘陵段期间,可关断第一远程动力单元504以节省第一远程动力单元504的燃料,同时第二远程动力单元504生成推进车辆系统500的牵引力。在第三较短的山岭段期间,第一和第二远程动力单元504均接通。在第四长的平坦段期间,第一远程车辆接通,直到第一远程车辆为低接通燃料(例如,第一远程车辆上的燃料储备下降到或者低于阈值量),在这一点上关断第一远程车辆而接通第二远程车辆。能够在穿过山岭地带的第五短段期间又接通第一远程车辆。在第二最终段期间,第一远程车辆可被关断或者可能燃料用完。第二远程车辆能够保持为接通,以便将车辆系统推进到行程的目的地。
作为补充或替代,能量管理系统612可在车辆系统500开始行程之前识别在行程的整个持续时间期间可关断哪些动力单元502、504。例如,车辆系统500可包括比推进车辆系统500通过行程到行程的目标位置所需的更大的牵引力能力。牵引力能力的这种过量可通过由动力单元502、504所提供的可用马力相对于行程期间穿过路线508所需求的马力的过量来表示。
为了识别车辆系统500的牵引力能力的过量,能量管理系统612可使用行程数据、车辆数据和/或路线数据来计算需求牵引力。需求牵引力能够表示适合推进车辆系统500通过路线508到行程的目标位置所需要的牵引力(例如马力)量。对于包括路线508的更倾斜段和/或具有比其它行程更陡的上斜坡的路线508的段的行程、对于比其它车辆系统500是更重的车辆系统500所行进的行程、对于涉及比其它行程更多的加速周期(例如,在从路线508的弯曲段出来并且进入路线508的更直段之后)的行程等,行程的需求牵引力能够增加。相反,对于包括路线508的不太倾斜段和/或具有比其它行程更小上斜坡的路线508的段的行程、对于较轻车辆系统500所行进的行程、对于涉及比其它行程更少的加速周期的行程等,行程的需求牵引力能够降低。
能量管理系统612可基于沿路线508行进的车辆系统500的物理性质,考虑到车辆系统500的大小(例如长度和/或重量)、沿车辆系统500的长度的动力单元502、504的分布(例如位置)、路线508的曲度和/或坡度、在行程的目标位置的所安排到达时间等,来计算行程的需求牵引力。在一个实施例中,能量管理系统612使用2007年5月18日提交的美国专利申请No.11/750716(“716申请”)中所述技术的一种或多种。例如,能量管理系统612能够使用’716申请中所述的最佳控制公式化的等式和目标函数的一个或多个来确定需求牵引力。通过引用将’716申请的完整公开结合于此。
能量管理系统612可计算将要用于使车辆系统500开始通过路线508行进并且在所安排到达时间或者在此之前或者在所安排到达时间的所指定时间期间之内到达目标位置的操作设定。例如,车辆系统500可以能够使用较小牵引力行进到目标位置,这样做可使车辆系统500晚点或者大幅晚点到达目标位置。因此,能量管理系统612能够将行程计划限制到使车辆系统500使用有效牵引力以准时到达目标位置。
能量管理系统612能够基于车辆系统500通过路线的先前行驶来计算需求牵引力。例如,如果相同或相似车辆系统500通过前一行程的路线508行进,则对于前一行程记入日志(例如记录)的用于推进车辆系统500的牵引力可被检查并且用于生成当前行程的需求牵引力。备选地,行程的需求牵引力可以是与行程的不同段关联的所指定量或者若干所指定量。
能量管理系统612还能够确定车辆系统500的牵引力能力。车辆系统500的牵引力能力表示能够由车辆系统500的动力单元502、504对行程提供推进车辆系统500的可用牵引力(例如马力)。例如,车辆系统500包括各能够产生4000马力的三个机车,则车辆系统1500的牵引力能力能够为12000马力。可通过诸如动力单元502、504的一个或多个的使用年限(例如,其中牵引力能力随着动力单元502、504的一个或多个的增加使用年限而降低)、动力单元502、504的一个或多个的健康状态(例如,其中牵引力能力基于对动力单元502、504的推进子系统的损坏、磨损或者其它退化而降低所指定或者可变量)等的一个或多个因素来修改车辆系统500的牵引力能力。
能量管理系统612将行程的需求牵引力与车辆系统500的牵引力能力进行比较,以便确定可用牵引力的过量是否存在。例如,如果牵引力能力超过需求牵引力,则识别这种过量。如果牵引力能力没有超过需求牵引力,则没有过量牵引力能力可存在。
当牵引力能力的过量存在,则能量管理系统612能够将该过量与动力单元502、504的牵引力能力进行比较。例如,能量管理系统612能够将该过量与每个单独动力单元502、504或者单独动力单元502、504的两个或更多的编组的牵引力能力(例如马力)进行比较。如果单独动力单元502、504或者一组动力单元502、504的牵引力能力小于或等于车辆系统500的牵引力能力的过量,则能量管理系统612可选择那个单独动力单元502、504或者编组作为所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504。
所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504表示对于行程的持续时间能够转变(如上所述)成关断操作状态或模式、同时仍然允许车辆系统500具有足够牵引力能力来完成行程(例如,在所安排到达时间或者在所安排到达时间的所指定时间期间之内到达目标位置)的动力单元或多个动力单元502、504。如上所述(例如结合系统100和系统500),所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504的关断可例如从引导动力单元102、502远程地执行。例如,能量管理系统612能够自动生成识别所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504的隔离命令212(图2所示)。
如上所述,在接收到隔离命令212时,隔离控制系统614可远程关断所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504。例如,隔离控制系统614可传递被传送给所选动力单元502、504和/或所选一组动力单元502、504的隔离指令216(图2所示),以便将那些动力单元502、504转变成关断状态或模式。隔离指令216的传递可例如通过下述而自动或手动进行:通知车辆系统的操作人员关于所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504,并且指示操作人员将所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504转变成关断状态或模式。这可在车辆系统开始行程之前进行,使得所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504对于全部或者基本上整个行程是关断的。因此,车辆系统可按照行程计划所指定的操作设定行进,其中所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504是关断的,这能够产生燃料的节省和/或车辆系统所生成的排放的降低。
在一个实施例中,能量管理系统612可在车辆系统500开始行程之前识别在行程的整个持续时间期间可将哪些动力单元502、504转变成空闲模式。如上所述,车辆系统500可包括比推进车辆系统500通过行程到行程的目标位置、例如最终目标位置所需的更大的牵引力能力。为了识别车辆系统500的牵引力能力的过量,能量管理系统612可使用行程数据、车辆数据和/或路线数据来计算需求牵引力,又如上所述。
当牵引力能力的过量存在时,能量管理系统612能够将该过量与动力单元502、504的牵引力能力进行比较,以便识别一个或多个所选动力单元或者所选一组动力单元,如上所述。所选动力单元或者所选一组动力单元能够表示对于行程的持续时间能够转变成空闲模式、同时仍然允许车辆系统500具有足够牵引力能力来完成行程的动力单元或多个动力单元。所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504转变成空闲模式可例如从引导动力单元102、502远程地执行。例如,能量管理系统612能够自动生成识别所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504的隔离命令212(图2所示)。
在接收到隔离命令212时,隔离控制系统614可远程地将所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504转变成空闲模式。这可在车辆系统开始行程之前进行,使得所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504对于全部或者基本上整个行程处于空闲模式。因此,车辆系统可按照行程计划所指定的操作设定行进,其中所选动力单元502、504或者所选一组动力单元502、504是空闲的,这能够产生燃料的节省和/或车辆系统所生成的排放的降低。
关于哪些动力单元502、504对于行程处于空闲模式的确定可由能量管理系统612在创建车辆系统沿路线的行程的行程计划中确定。可对行程创建第一行程计划,其中第一行程计划指示一个或多个动力单元502、504对于整个行程(例如从起始位置到最终目标位置)保持在空闲模式。在车辆系统按照行程计划沿路线行进期间,一个或多个计划外事件可使车辆系统偏离遵循由行程计划指定的操作设定。例如,车辆系统的操作人员可手动忽略车辆系统对行程计划的自动实现,以便实现车辆系统的计划外减速或停止。作为另一个示例,自动实现的速度限制(例如从车辆系统外控制的对车辆系统的速度的限制)可使车辆系统违背行程计划的所指定操作而减速或停止。这种计划外减速或停止的原因会有许多,例如操作人员在车辆系统接近维修中的路线段时减速车辆系统,其中行程计划在没有了解维修的情况下被创建。
能量管理系统612能够基于来自操作人员的手动输入和/或基于来自一个或多个传感器(例如车辆系统的速度传感器、定位系统等)的数据或信号来识别车辆系统的计划外减速或停止。响应识别车辆系统的计划外减速或停止,能量管理系统612能够修改行程计划。例如,能量管理系统612能够将第一行程计划重新计划为修订的行程计划。修订的行程计划可包括与第一行程计划不同的操作设定,以便实现行程的一个或多个目标。作为一个示例,第一行程计划可创建成使得车辆系统在所安排到达时间或者在所指定时间期间之内到达目标位置。但是,由于车辆系统的计划外减速或停止,第一行程计划可需要经过修改,以便使车辆系统能够仍然在所安排到达时间或者在所指定时间期间之内到达目标位置。例如,第一行程计划的所指定速度、牵引力、加速度等可需要在修订的行程计划中增加,以便使车辆系统相对第一行程计划通过路线的一段或多段朝目标位置更快行进。
但是,因为动力单元502、504的一个或多个由第一行程计划置于空闲模式,所以车辆系统的牵引力能力可能不足以实现修订的行程计划。例如,来自车辆系统中处于接通(而不是关断或者处于空闲)模式的动力单元的最大可用马力可能不足以使车辆系统加速到足够快以遵循修订的行程计划以及在所安排到达时间或者在所指定时间期间之内到达目标位置。能量管理系统612能够从第一行程计划(例如车辆系统的当前状态的牵引力能力)来检查从动力单元可用的牵引力(例如马力或者牵引力和/或加速度的其它量度)。能量管理系统612能够确定修订的行程计划的需求牵引力。例如,能量管理系统612能够计算按照修订的行程计划的操作设定来推进车辆系统通过行程的其余部分所需要的原动力。需求牵引力和牵引力能力能够由能量管理系统612来比较,以便确定是否需要附加牵引力,以及如果是的话,则确定所需要的附加牵引力量。
如果需要附加牵引力来执行修订的行程计划,则能量管理系统612能够检查处于空闲模式的动力单元的牵引力能力,以便确定能够启动多少动力单元(例如从空闲模式切换到接通或者活动、推进力生成模式)以提供附加牵引力。能量管理系统612能够检查由第一行程计划(例如计划外减速或停止之前使用的行程计划)期间关断或者处于空闲的动力单元的每个单独提供的牵引力能力。能量管理系统612能够选择这些动力单元的一个或数个暂时转变成接通(例如转变成活动、推进力生成模式),以便提供执行修订的行程计划所需要的附加牵引力。
作为一个示例,如果修订的行程计划指示车辆系统在沿路线的某个距离(例如在到达所指定位置之前)之内加速到所指定速度(接着车辆系统的减速或停止),则能量管理系统612除了处于接通模式或状态的动力单元所提供的马力之外还可确定需要来自处于空闲模式的动力单元的一个或多个的附加2000
HP,以便使车辆系统在该距离之内加速到所指定速度。能量管理系统612能够识别处于空闲模式的动力单元中能够至少生成附加2000 HP的至少一个动力单元。能量管理系统612可选择这个动力单元暂时转变成推进力生成接通模式。
能量管理系统612将待暂时接通的所选动力单元传递给隔离模块602。“暂时地”表示动力单元对于行程的剩余距离的一部分而不是全部从空闲接通。备选地,基于根据修订的行程计划由行程的其余部分所需求的牵引力,能量管理系统612可将对于行程的其余部分将要接通的一个或多个所选动力单元传递给隔离模块602。
隔离模块602将信号传递给将要从空闲模式转变成接通的所选动力单元。例如,隔离模块602可将启动信号传递给所选动力单元。在接收到这个信号时,可启动所选动力单元,使得该动力单元从空闲转变成活动、推进力生成模式。所选动力单元则可产生牵引力,以便帮助车辆系统如修订的行程计划所指示进行加速。
一旦车辆系统取得行程计划的所指定速度,能量管理系统612可指示隔离模块602将动力单元的一个或多个转变成空闲模式。例如,能量管理系统612可指示隔离模块602将相同所选动力单元或多个动力单元(例如先前从空闲接通的那些动力单元)又转变成空闲模式。当车辆系统接着上述计划外减速或停止而加速到修订的行程计划的所指定速度时,隔离模块602则能够将隔离信号传递给这个相同所选动力单元,以便将该动力单元转变成空闲模式。例如,一旦车辆系统已经恢复按照修订的行程计划行进,可不再需要由从空闲转变成活动、推进力生成模式的动力单元所提供的附加牵引力来按照行程计划沿路线推进车辆系统。为了降低车辆系统所消耗的燃料、车辆系统所生成的排放、对车辆系统的磨损等,可远程地将该动力单元又转变成空闲模式。
备选地,能量管理系统612可指示隔离模块602将一个或多个不同动力单元或多个动力单元转变成空闲模式。例如,车辆系统可包括第一、第二和第三动力单元。对于第一行程计划,能量管理系统612可将第二动力单元选择为对于整个行程处于空闲模式。由于车辆系统的计划外减速或停止(例如第一行程计划中没有包含的减速或停止),能量管理系统612将第一行程计划修改为需要由第二动力单元所提供的附加牵引力的修订的行程计划。如上所述,能量管理系统612和隔离模块602使第二动力单元转变成活动、推进力生成模式,以便使第二动力单元提供实现修订的行程计划(例如使车辆系统达到修订的行程计划的所指定速度)所需要的附加牵引力。一旦车辆系统达到所指定速度,则不是将第二动力单元又转变成空闲模式,而是能量管理系统612可判定将第一和/或第三动力单元转变成空闲模式。能量管理系统612可确定动力单元的另一个动力单元因行程的其余部分的牵引力要求而应当转变成空闲模式。例如,可需要更小牵引力来完成行程计划,因此能量管理系统612可判定将第一和/或第三动力单元转变成空闲,以便节省燃料和/或排放。基于这个确定,隔离模块602能够将一个或多个动力单元转变成空闲,如上所述。
在车辆系统加速并且达到修订的行程计划的所指定速度之后转变成空闲的动力单元或多个动力单元对于行程的其余部分可保持为空闲。备选地,如果车辆系统违背行程计划再次减速或停止,则这些动力单元的一个或多个再次可又转变成接通模式。例如,如果车辆系统进行另一个计划外减速或停止,则可启动一个或多个动力单元以再次帮助加速车辆系统,如上所述。
能量管理系统612可基于车辆系统所行进的剩余行程量来限制能够将动力单元从空闲模式启动到接通模式的时间。例如,如果当计划外减速或停止发生时车辆系统比较接近行程的最终目的地(例如在所指定时间期间或距离之内),则能量管理系统612可不允许行程计划的重新计划和/或将一个或多个动力单元暂时从空闲转变成接通模式,如上所述。能量管理系统612可阻止行程计划的这种重新计划和/或动力单元的暂时启动,因为得到来自从空闲被启动的动力单元的附加牵引力的有益效果可能不如这样做的费用那么重要。例如,通过从空闲模式启动动力单元对于行程的较小部分来取得的时间节省可能不如通过启动动力单元所消耗的附加燃料和/或所生成的排放那么重要(例如,具有较低优先级或更大成本)。
控制器装置600、隔离模块602和/或能量管理系统612的一个或多个可表示进行操作以执行一个或多个功能的硬件和/或软件系统。例如,控制器装置600、隔离模块602和/或能量管理系统612可包括一个或多个计算机处理器、控制器或者基于有形和非暂时计算机可读存储介质、例如计算机存储器上存储的指令来执行操作的其它基于逻辑的装置。备选地,控制器装置600、隔离模块602和/或能量管理系统612可包括基于装置的硬连线逻辑来执行操作的硬连线装置。控制器装置600、隔离模块602和/或能量管理系统612可表示基于软件或硬连线指令进行操作的硬件、指示硬件执行操作的软件或者它们的组合。
图13A和图13B示出用于在沿路线的行进期间远程地将车辆系统的动力单元从空闲转变成活动、推进力生成模式的方法1300的一个实施例的流程图。方法1300可与本文所述车辆系统的一个或多个实施例结合使用。
在1302,得到车辆系统沿行程行进的行程计划。行程计划可由车辆上的能量管理系统来创建,或者可由能量管理系统从非车载位置来获取(例如接收)。
在1304,确定行程的车辆系统的需求牵引力。如上所述,需求牵引力能够表示使车辆系统沿路线行进行程的持续时间所需要的工作量、例如马力。需求牵引力能够基于多种因素,例如:车辆系统的大小(例如长度);车辆系统的重量;车辆系统的重量分布;车辆系统中的动力单元的类型、数量和/或大小;车辆系统中的动力单元的分布;路线的坡度;路线的曲度;气候条件(例如风速和风向);等等。
在1306,确定车辆系统中的动力单元的牵引力能力。如上所述,牵引力能力能够表示车辆系统的动力单元能够提供的牵引力(例如马力)量。牵引力能力可受到多种因素影响,例如动力单元的使用年限、动力单元的维修历史、动力单元的推进子系统的类型等。
在1308,进行关于车辆系统的牵引力能力是否超过行程计划的需求牵引力。例如,能够由车辆系统中的动力单元生成的马力之间的比较与完成行程计划所需的牵引力进行比较。如果存在比所需求的牵引力更大的牵引力能力(例如,牵引力能力超过需求牵引力某个所指定量以上),则牵引力的过量可存在。这种过量可引起附加燃料的不必要消耗、附加排放的不必要生成和/或对车辆系统的动力单元的一个或多个的不必要磨损。如果发现这种过量,则方法1300的流程可进入1310。另一方面,如果发现牵引力能力的过量,则方法1300的流程能够进入1312。
在1310,车辆系统按照行程计划沿行程的路线行进。例如,如果不充分量的过量牵引力能力存在,则车辆系统可按照行程计划进行,其中动力单元提供推进车辆系统的牵引力。
在1312,一个或多个动力单元选择成从接通模式切换到关断或空闲模式。例如,当牵引力能力的过量存在时,动力单元的一个或多个则可关断或切换到空闲模式,使得动力单元不提供推进车辆系统的牵引力。选择成被关断或者转变成空闲的动力单元能够基于动力单元的单独牵引力能力来选择,如上所述。例如,选择成被关断或者转变成空闲的一个或多个动力单元可选择成使得所选动力单元的总牵引力能力不超过车辆系统的牵引力能力的过量。
在1314,将所选动力单元远程切换到关断模式或空闲。如上所述,这些动力单元能够从所选动力单元外的位置、例如从车辆系统中的另一个动力单元来关断或者转变成空闲。所选动力单元能够在车辆系统开始行程之前来关断或者转变成空闲。备选地,所选动力单元能够在车辆系统于行程期间的移动期间来关断或者转变成空闲。
在1316,车辆系统按照行程计划沿路线行进。车辆系统以一个或多个所选动力单元处于关断或空闲模式行进。在一个实施例中,车辆系统可对于行程的其余部分以一个或多个所选动力单元处于关断或空闲模式行进。在另一个实施例中,车辆系统可因计划外事件(例如不是包含在行程计划中和/或在创建行程计划时没有考虑的事件)而启动所选动力单元的一个或多个。
在1318,进行关于计划外事件、例如车辆系统的计划外减速或停止是否发生的确定。例如,能够监测车辆系统的移动,以便在这类减速或停止没有包含于行程计划时确定车辆系统减速或停止。如果没有这种计划外事件发生,则车辆系统能够继续按照行程计划沿路线行进。因此,方法1300的流程能够返回到1316。另一方面,如果计划外事件(例如减速或停止)发生,则方法1300的流程继续进行到1320(图13B所示)。
在1320,将行程计划修改成考虑计划外事件。例如,行程计划可修改为修订的行程计划,该修订的行程计划指示车辆系统从减速或停止状态加速到所指定速度,使得车辆系统能够继续朝目标位置行进并且在所安排到达时间或者在所安排到达时间的所指定时间期间之内到达目标位置。
在1322,进行关于修订的行程计划是否将要求附加牵引力(例如,除了当前处于接通模式而不是关断或空闲模式的动力单元的牵引力能力之外)。例如,处于接通模式的动力单元的牵引力能力能够与修订的行程计划的需求牵引力进行比较。如果接通的动力单元的牵引力能力至少与需求牵引力同样大(或者如果牵引力能力超过需求牵引力至少某个所指定量),则车辆系统采用接通的动力单元可具有足够牵引力能力来如修订的行程计划所要求进行加速。因此,方法1300的流程能够返回到1316(图13A所示),其中车辆系统能够继续按照修订的行程计划行进,其中先前关断或者处于空闲的动力单元保持为关断或者处于空闲。
另一方面,如果接通的动力单元的牵引力能力小于需求牵引力(或者如果牵引力能力没有超过需求牵引力至少某个所指定量),则车辆系统采用接通的动力单元可能没有足够牵引力能力来如修订的行程计划所要求进行加速。因此,方法1300的流程能够继续进行到1324。
在1324,关断或者处于空闲的一个或多个动力单元选择成被接通。例如,关断或者处于空闲的动力单元的单独牵引力能力能够与牵引力能力的不足(例如,接通的动力单元的牵引力能力未达到修订的行程计划的需求牵引力的量)进行比较。这些动力单元的一个或多个可选择成被启动,以便使接通的动力单元的总牵引力能力满足需求牵引力或者超过需求牵引力至少某个所指定量。
在1326,远程接通断开或者处于空闲的所选动力单元。如上所述,启动信号能够从所选动力单元外(例如从车辆系统中的另一个动力单元)来传递,以便远程地将所选动力单元转变为活动、推进力生成状态。
在1328,车辆系统使用由接通的动力单元所提供的牵引力进行加速。车辆系统能够进行加速,直到车辆系统达到修订的行程计划的所指定速度和/或位置。例如,车辆系统能够进行加速,直到车辆系统达到路线的速度限制(例如铁轨速度)。
在1330,车辆系统中接通的一个或多个动力单元选择成被关断或者转变成空闲。例如,一旦车辆系统达到修订的行程计划的所指定速度,则车辆系统能够将一个或多个动力单元关断或者转变成空闲,以便节省燃料和/或降低排放生成,同时仍然具有足够牵引力能力按照修订的行程计划行进。在一个实施例中,选择成被关断或者转变成空闲的一个或多个动力单元是行程期间先前关断或者处于空闲的相同动力单元。备选地,可选择一个或多个其它动力单元。
在1332,远程地将一个或多个所选动力单元关断或者转变成空闲。所选动力单元在车辆系统正按照修订的行程计划沿路线移动的同时可关断或者转变成空闲。
在1334,车辆系统可继续按照修订的行程计划沿路线行进。车辆系统能够使用接通的动力单元行进,同时一个或多个其它动力单元保持为关断或者处于空闲。关断或者处于空闲的动力单元对于行程的持续时间可保持为这样,或者直到另一个计划外事件发生。如果另一个计划外减速或停止发生,则方法1300可返回到1320,以便修订行程计划,将动力单元的一个或多个接通,使用动力单元进行加速,然后将动力单元的一个或多个关断或者转变成空闲。
图7是远程动力单元504的一个实施例的示意图。远程动力单元504可表示远程动力单元504A、504B、504C等的一个或多个。远程动力单元504包括与引导动力单元502进行通信的通信装置700。例如,通信装置700可接收从引导动力单元502所传送的控制指令,使得引导动力单元502能够控制远程动力单元504的牵引力和/或制动力。通信装置700可包括与通信通道514(例如电缆母线或MU电缆母线)导电耦合的收发器装置或发射器。通信装置700能够通过通信通道514接收来自引导动力单元502的控制指令。作为替代或补充,通信装置700可与天线702耦合,以便无线接收来自引导动力单元502的控制指令。
如上所述,通信装置700可在远程车辆处于关断操作模式时被关断(例如,没有被远程车辆的推进子系统供电)。但是,在一个实施例中,通信装置700或者通信装置700的一个或多个可在远程车辆处于关断操作模式时保持为被加电。例如,通信装置700可保持为被加电或接通,并且当远程动力单元504处于关断操作模式时继续允许通过通道514与保持为被加电或接通的其它远程动力单元504上的其它通信装置300的通信。作为另一个示例,通信装置300可包括网络接口模块,例如网络卡和/或处理器,它在远程动力单元504处于关断操作模式时允许通过通道514与保持为被加电的其它装置700的通信。通信装置700或者网络接口模块能够由电池或者其它电能储存装置来保持为被加电。网络接口模块能够在推进子系统最初从关断模式切换到接通模式时允许与通信装置700的通信。
远程动力单元504包括从模块704,从模块704接收来自引导动力单元502(例如经由通信装置700)的控制指令并且实现控制指令。例如,从模块704可与远程动力单元504的推进子系统706进行通信,以便基于从引导动力单元502所接收的控制指令来改变由推进子系统706所提供的牵引力和/或制动力。从模块704还可实现从引导动力单元502的隔离模块602(图6所示)所接收的控制指令。例如,隔离模块602可将隔离命令传递给远程动力单元504(例如经由通信装置608、700)。从模块704能够接收隔离命令,并且将推进子系统706从接通操作模式转变成关断操作模式。备选地,隔离模块602可将启动命令传送给远程动力单元504。从模块704能够接收启动命令,并且将推进子系统706从关断操作模式转变成接通操作模式。
远程动力单元504的推进子系统提供远程动力单元504的牵引力和/或制动力。推进子系统706能够包括与燃料箱710流体耦合的发动机708。作为补充或替代,推进子系统706可包括向推进子系统706供电的能量储存装置(例如可由燃料箱710表示的电池)。发动机708消耗来自燃料箱710的燃料,以便使与交流发电机或发电机714(图7的“ALT/GEN 714”)耦合的轴712旋转。交流发电机或发电机714基于轴712的旋转来生成电流。将电流提供给远程动力单元504的一个或多个组件(和/或一个或多个其它远程动力单元504或者车辆系统500中的其它车辆),以便向组件供电。例如,推进子系统706可包括一个或多个牵引电动机716,牵引电动机716通过来自交流发电机或发电机714的电流来供电。备选地,牵引电动机716可由车载能量储存装置和/或非车载能量源、例如加电轨道或高架就接触网来供电。牵引电动机716能够旋转远程动力单元504的车轴和/或车轮606,以便推进远程动力单元504。推进子系统706能够包括减速或停止远程动力单元504的移动的制动器(例如空气制动器或再生/电阻指制动器)。
来自推进子系统706的电流可用于向通信装置700供电。例如,通信装置700可与交流发电机或发电机导电地耦合,以便接收向通信装置700供电的电流。在一个实施例中,如果提供给通信装置700的电流的能量下降到低于阈值能级,则通信装置700可例如通过切换到关断操作模式来关断。在一个实施例中,在通信装置700的关断操作模式中,通信装置不能与其它通信装置、例如引导动力单元502的通信装置608(图6所示)进行通信。阈值能级可表示足以向通信装置700供电以使得通信装置700能够从引导动力单元502接收控制指令并且向引导动力单元502传送反馈数据(如下面所述)的电压电平或电流电平。当电流具有下降到低于阈值能级的电压或其它能量时,通信装置700可关断。当电流上升到高于阈值时,通信装置700可接通或者切换到接通操作模式,以便重新开始与引导动力单元502的通信装置608的通信。
在一个实施例中,位于第一远程动力单元504上的通信装置700可通过不同的第二远程动力单元504的推进子系统706所生成的电流来供电。例如,设置在编组510或512中的远程动力单元504上的通信装置700可通过从同一编组510或512中的一个或多个其它远程动力单元504所接收电流来供电。当一个或多个远程动力单元504处于关断操作模式时,通信装置700可由编组510或512中工作在接通操作模式的至少一个远程动力单元504来供电。例如,如果其上设置了通信装置700的远程动力单元504切换到关断操作模式,则另一个远程动力单元504能够向通信装置700提供电流,以便向通信装置700供电,并且保持与引导动力单元502和包括通信装置700的编组的通信链路。设置在一个远程动力单元504上的通信装置700可通过一个或多个导线、电缆(例如MU电缆母线)、通道514等与另一个远程动力单元504的推进子系统706导电地耦合,以便接收电流。
远程动力单元504可包括反馈模块318,反馈模块318生成反馈数据供引导动力单元502(图5所示)使用。反馈数据能够包括与远程动力单元504的操作相关的多种信息。例如,反馈数据能够包括由远程动力单元504(例如在燃料箱710中)所携带的燃料容量或量。反馈模块318能够包括或表示得到反馈数据的一个或多个传感器(例如燃料计传感器)。如上所述,引导动力单元502能够使用远程动力单元504所携带的燃料容量或量来确定哪些远程动力单元504要切换到关断操作模式或者接通操作模式。引导动力单元502可使用反馈数据来确定远程动力单元504的牵引力和/或制动力。引导动力单元502可将牵引力、制动力和/或关于哪些远程动力单元504处于接通或关断操作模式的确定基于从车辆系统500(图5所示)中的远程动力单元504的子集或全部所接收的反馈数据。如上所述,引导动力单元502的控制器装置600(图2所示)、隔离模块602(图6所示)和/或能量管理系统612(图6所示)中的一个或多个能够使用反馈数据来控制远程动力单元504的牵引力、制动力和/或操作模式。
从模块704和/或反馈模块718中的一个或多个可表示进行操作以执行一个或多个功能的硬件和/或软件系统。例如,从模块704和/或反馈模块718可包括一个或多个计算机处理器、控制器或者基于有形和非暂时计算机可读存储介质、例如计算机存储器上存储的指令来执行操作的其它基于逻辑的装置。备选地,从模块704和/或反馈模块718可包括基于装置的硬连线逻辑来执行操作的硬连线装置。图7所示的从模块704和/或反馈模块718可表示基于软件或硬连线指令进行操作的硬件、指示硬件执行操作的软件或者它们的组合。
图8是按照另一个实施例的远程车辆802、804的编组800的示意图。编组800可与编组510、512(图5所示)的一个或多个相似。例如,编组800可包括机械上和/或逻辑上相互连接的一个或多个远程车辆。远程车辆802、804可与远程动力单元504(图5所示)的一个或多个相似。例如,远程车辆802、804可以是车辆系统的车辆,并且能够生成用于自推进的牵引力。
在所示实施例中,远程车辆802、804包括可与从模块704(图7所示)相似的从模块806、808(例如“从模块#1”和“从模块#2”)。例如,从模块806、808可接收来自引导动力单元502(图5所示)的控制指令,并且实现控制指令以改变远程车辆802、804的推进子系统810、812(例如“推进子系统#1”和“推进子系统#2”)的操作模式、牵引力和/或制动力,如上所述。虽然图4中未示出,但是远程车辆802、804能够包括与反馈模块718(图7所示)相似的反馈模块。
远程车辆802、804包括与引导动力单元502(图5所示)的通信装置608(图2所示)进行通信的通信装置814、816(例如“通信装置#1”和“通信装置#2”)。通信装置814、816可与通信装置700(图7所示)相似。在一个实施例中,通信装置814可接收控制指令、隔离命令、启动命令等,和/或传送远程车辆802的反馈数据,同时通信装置816接收控制指令、隔离命令、启动命令等,和/或传送远程车辆804的反馈数据。
图8所示的远程车辆802、804与图7所示的远程动力单元504之间的一个差异在于,远程车辆804的通信装置816设置在远程车辆804外并且设置在远程车辆802上。例如,一个或多个车辆的通信装置可位于同一编组中的另一个远程车辆上。通信装置814、816能够是公共通信模块818的部分。例如,通信装置814、816可包含在位于远程车辆802上的公共(例如同一)壳体中。虽然只有两个通信装置814、816示为公共通信模块818的部分,但是备选地,三个或更多通信装置814、816可以是同一通信模块818的部分。例如,编组中的一个远程车辆可包括用于编组中的多个远程车辆的通信装置。备选地,通信模块818可以仅包括单个远程车辆的单个通信装置。
通信模块818通过有线通信链路(例如通道514、另一个导线或电缆、光纤电缆等)和/或使用天线820(例如经由无线网络)与引导动力单元502(图5所示)的通信装置608(图6所示)进行通信。通信模块818可充当用于同一编组中的多个远程车辆的单个通信装置。通信模块818可保持与引导动力单元502的通信链路,以便当远程车辆802、804的一个或多个切换到关断操作模式时继续进行与引导动力单元502的通信。例如,如果远程车辆804切换到关断操作模式,则通信模块818可继续接收来自编组800中的另一远程车辆802的推进子系统810的电流,并且可继续与引导动力单元502进行通信。另一方面,如果远程车辆802切换到关断操作模式,则通信模块818可继续接收来自编组800中的另一远程车辆804的推进子系统812的电流,并且可继续与引导动力单元502进行通信。
回到图5所示车辆系统500的论述,为了防止引导动力单元502与编组510和512的每个中的一个或多个远程动力单元504之间的通信的断开或中断,引导动力单元502的隔离模块602(图6所示)可协调远程动力单元504在操作模式之间进行切换的定时。在一个实施例中,隔离模块602可可指示编组510和/或512中的远程动力单元504在操作模式之间进行切换,使得各编组510、512中的远程动力单元504的至少一个通信装置700、814、816(图7和图8所示)保持与引导动力单元502的通信链路。例如,各编组510、512的至少一个通信装置700、814、816可保持为被加电,并且配置成与引导动力单元502进行通信,使得通信装置700、814、816能够在操作模式的切换期间接收来自引导动力单元502的控制指令。
图9示出用于改变编组中的操作模式的切换过程的示例时间线900、902。时间线900、902表示用于两个远程动力单元504(图5所示)在接通与关断操作模式之间进行切换以使得至少一个通信装置700、814、816(图7和图8所示)对于各编组510、512(图5所示)保持为接通和被加电的过程的一个示例。
时间线900、902与表示时间的水平轴904并排示出。时间线900表示第一远程车辆(“车辆#1”)、例如远程动力单元504A(图1所示)的操作模式,以及时间线902表示与第一远程车辆相同的编组中的不同第二远程车辆(“车辆#2”)、例如远程动力单元504B(图5所示)的操作模式。在第一时间906,第一远程车辆工作在接通操作模式(“车辆#1接通模式”),同时第二远程车辆工作在关断操作模式(“车辆#2关断模式”)。例如,第一远程车辆的推进子系统可以是接通和活动的,以便生成电流以向设置在第一远程车辆或者第二远程车辆上的通信装置供电。第二远程车辆的推进子系统可以是关断和停用的,使得推进子系统没有生成向设置在第一远程车辆或者第二远程车辆上的通信装置供电的电流。如上所述,加电通信装置能够继续接收来自引导车辆的控制指令,以便控制第一远程车辆的操作。
引导动力单元502(图5所示)的隔离模块602(图6所示)可判定将第一远程车辆从接通操作模式切换到关断操作模式。但是,在切换第一远程车辆的操作模式之前,隔离模块602可指示同一编组中的至少一个另一远程车辆保持在接通操作模式或者切换到接通操作模式,以便确保编组的通信装置保持为被加电并且能够与引导动力单元902进行通信。例如,在后一时间908,隔离模块602可指示第二远程车辆从关断操作模式切换到接通操作模式。在第二时间908之后,第一远程车辆和第二远程车辆均处于接通操作模式,以及第一远程车辆和第二远程车辆中的至少一个的推进子系统可向编组的一个或多个通信装置供电。
在后续第三时间910,引导动力单元502(图1所示)的隔离模块602(图6所示)可指示第一远程车辆切换到关断操作模式。在所示实施例中,第一远程车辆在第二远程车辆切换到接通操作模式之后切换到关断操作模式。隔离模块602能够监测来自从关断操作模式切换到接通操作模式的第二远程车辆的推进子系统706的电输出,以便确定将第一远程车辆从接通操作模式切换到关断操作模式的时间。例如,隔离模块602能够测量由第二远程车辆的交流发电机或发电机714(图7所示)所生成的电流的一个或多个能量特性(例如总能量、电压等)。隔离模块602可经由通道514(图5所示)直接测量一个或多个能量特性,和/或可从第二远程车辆接收例如由第二远程车辆上的一个或多个传感器(例如电流或电压传感器)所测量的能量特性的测量并且使用通信装置700(图7所示)传递给隔离模块602。一旦一个或多个能量特性超过一个或多个关联阈值,则隔离模块602可继续指示第一远程车辆从接通操作模式切换到关断操作模式。
如图9所示,第一远程车辆和第二远程车辆对于从第二时间908延续到第三时间910的重叠时间期间912均处于接通操作模式。重叠时间期间912表示编组中的至少一个远程车辆保持在接通操作模式,以便在切换过程期间继续向编组中的一个或多个通信装置提供电力。因此,引导动力单元502可继续与编组的远程车辆进行通信,而没有通信链路的中断或断开。
在一个实施例中,隔离模块602(图6所示)可控制编组中的远程车辆的推进子系统的切换,以使得降低或消除在所定义机电事件期间向编组的通信模块或装置提供电能中的电压降。例如,编组中的多个远程车辆可相互导电地耦合,使得编组的第一远程车辆中的发动机的曲柄转动引起第一远程车辆和/或编组中的一个或多个其它远程车辆的一个或多个电路的电压降。电压的降低能够使提供给编组中的一个或多个通信装置的电能下降到低于向通信装置供电所需的阈值能量。因此,通信装置可自行关断和/或电复位。通信装置在诸如数秒或数分钟之类的相当的时间期间可能没有重新接通以供通信或者完成复位。这个延迟能够引起引导车辆与编组之间的通信链路的断开或中断,并且能够使车辆系统采取响应动作,如上所述。
为了防止这种电压降断开或中断通信链路,编组中的推进子系统的一个或多个保持为接通和启动,以便在机电事件期间产生电能并且向通信装置供电。推进子系统可保持在接通操作模式,使得提供给编组的通信装置的电流在机电事件期间不会下降到低于向通信装置供电所需的阈值能量。因此,引导车辆与编组中的通信装置之间的通信链路在机电事件期间没有断开或中断。
例如,当第一远程动力单元504(图5所示)上的通信装置700(图7所示)被接通或启动时,通信装置700可能没有充分的通信参数以用于接收来自引导动力单元502(图5所示)的控制指令,以便允许引导动力单元502在DP操作中控制第一远程动力单元504的操作。通信参数可包括经由引导动力单元502与第一远程动力单元504之间的通信链路与引导动力单元502进行通信所需要的设定、地址等。当通信装置700被接通或启动时,通信装置700可获取或建立用于与引导动力单元502进行通信的通信参数。通信参数可从引导动力单元502或者从本地存储器来获取。通信参数可以是那个远程动力单元504和/或那个通信装置700特定的,并且可与同一编组中的另一个远程动力单元504和/或另一个通信装置700所使用的通信参数不同。
为了确保被接通的通信装置700(图7所示)在同一编组中的一个或多个其它通信装置700被关断之前具有用于与引导动力单元502(图5所示)进行通信的通信参数,转变成关断模式的远程动力单元504(图5所示)可等待到通信参数被传递给转变成接通模式的远程动力单元504为止。例如,对于图9所示的时间线900、902,在时间908,第一和第二远程动力单元504均处于接通模式,并且由第一远程动力单元504用于与引导动力单元502进行通信的通信参数用于与引导动力单元502进行通信。对于接着时间908的至少一个时间期间,第二远程动力单元504可能没有与引导动力单元502进行通信所需的通信参数。因此,第二远程动力单元504对于该时间期间可能无法与引导动力单元502进行通信。在从时间908延续到时间910的重叠时间期间,第一远程动力单元504的通信装置300能够例如通过经由通道514(图5所示)或者无线通信链路传送通信参数来向第二远程动力单元504传递通信参数。在时间910或者时间910之前,向第二远程动力单元504的通信参数的传递完成,使得第二远程动力单元504能够与引导动力单元502进行通信并且接收来自引导动力单元502的控制指令。第一远程动力单元504则可停用并且转变成关断模式,而没有中断或断开引导动力单元502与包括第一和第二远程动力单元504的编组之间的通信链路。
本文所述的设置在引导动力单元502和/或远程动力单元504上的一个或多个组件能够以改型套件或部件来提供。例如,引导动力单元502最初可在没有安装或设置在引导动力单元502上的隔离模块602的情况下制造或者销售给客户。改型套件或部件能够包括隔离模块602,例如具有硬件组件(例如计算机处理器、控制器或者其它基于逻辑的装置)、软件组件(例如软件应用)和/或硬件组件和软件组件的组合(例如计算机处理器或其它基于逻辑的装置及关联软件应用、具有硬连线控制指令的计算机处理器、控制器或者其它基于逻辑的装置等)的套件或部件。套件或部件可被购买或者提供给引导动力单元502的当前拥有者和/或用户,使得拥有者和/或用户能够将隔离模块602安装(或者已经安装)在引导动力单元502上。隔离模块602则可按照本文所述的一个或多个实施例来使用。虽然改型套件或部件的以上论述集中于隔离模块602,但是作为补充或替代,套件或部件可包括能量管理系统612和/或设置在远程动力单元504上的一个或多个组件,例如以上结合图7所述的从模块704和/或反馈模块718。
图10是按照一个实施例的运输网络100的示意图。运输网络100包括多个互连路线1002、1004、1006,例如互连铁路铁轨。运输网络1000可遍布较大区域,例如数百平方英里或公里的土地面积。图6所示路线1002、1004、1006的数量意在是说明性的,而不是对所述主题的实施例进行限制。多个独立车辆系统1008、1010、1012可沿路线1002、1004、1006同时行进。
车辆系统1008、1010、1012的一个或多个可与车辆系统500(图5所示)相似。例如,车辆系统1008可包括引导车辆1014,引导车辆1014通过一个或多个无动力车辆1018与一个或多个编组1016(例如一个或多个机械上和/或逻辑上连接的远程车辆的原动力编组)互连。编组1016能够包括由引导车辆1014远程控制的远程车辆(例如图5和图8所示的远程动力单元504、802、804),如上所述。又如上所述,引导车辆1014可指示编组1016中的远程车辆在工作于接通操作模式与关断操作模式之间进行交替,同时将与编组1016的通信链路保持为开启,以便继续控制处于接通操作模式的远程车辆。
在一个实施例中,车辆系统1008、1010、1012按照运输网络1000的移动计划沿路线1002、1004、1006行进。移动计划是车辆系统1008、1010、1012通过运输网络1000移动的移动逻辑构造。例如,移动计划可包括车辆系统1008、1010、1012的每个的移动时间表,其中时间表指示车辆系统1008、1010、1012在关联时间沿路线1002、1004、1006移动。移动时间表能够包括沿路线1002、1004、1006的一个或多个地理位置以及车辆系统1008、1010、1012将要到达或者通过地理位置的对应时间。
移动计划可由运输网络调度系统1020来确定。调度系统1020可表示进行操作以执行一个或多个功能的硬件和/或软件系统。例如,调度系统1020可包括一个或多个计算机处理器、控制器或者基于有形和非暂时计算机可读存储介质、例如计算机存储器上存储的指令来执行操作的其它基于逻辑的装置。备选地,调度系统1020可包括基于装置的硬连线来执行操作的硬连线装置。图10所示的调度系统1020可表示基于软件或硬连线指令进行操作的硬件、指示硬件执行操作的软件或者它们的组合。如图10所示,调度系统1020能够设置在车辆系统1008、1010、1012外(例如外部)。例如,调度系统1020可设置在铁路公司的中心调度室。调度系统1020能够包括天线1022,天线1022与车辆系统1008、1010、1012进行无线通信。
在一个实施例中,调度系统1020确定是否改变车辆系统1008、1010、1012中的一个或多个远程车辆的操作模式。例如,调度系统1020可指示车辆系统1008、1010、1012的一个或多个中的远程车辆的一个或多个从接通操作模式切换到关断操作模式或者反之,如上所述。调度系统1020能够向设置在引导车辆1014上的隔离模块传送指令,指令指示远程车辆如调度系统1020所指示来改变操作模式。如上所述,远程车辆可改变操作模式,而无需中断或断开引导车辆1014与编组1016中的远程车辆的一个或多个之间的通信链路。
调度系统1020可基于车辆系统1008、1010、1012的移动时间表来指示车辆系统1008、1010、1012中的一个或多个远程车辆。例如,如果一个或多个车辆系统1008、1010、1012比时间表超前行驶,则调度系统1020可指示车辆系统1008、1010、1012中的一个或多个远程车辆转变成关断操作模式(例如使比时间表超前行驶的车辆系统1008、1010、1012减速),或者转变成接通操作模式(例如使比时间表落后行驶的车辆系统1008、1010、1012加速)。
在一个实施例中,调度系统1020可指示车辆系统1008、1010、1012中的一个或多个远程车辆转变成关断操作模式,以便允许车辆系统1008、1010、1012略过或者越过运输网络1000中的加油点1024。加油点1024表示车辆系统1008、1010、1012可停止以获取附加燃料以便加入引导车辆和/或远程车辆的燃料箱的加油站或加油库。为了减少沿起始位置与目标位置之间的行程行进所需的时间,调度系统1020可控制车辆系统1008、1010、1012中的哪些远程车辆处于接通操作模式和/或关断操作模式,以便节省燃料并且允许车辆系统1008、1010、1012略过一个或多个加油点1024。例如,如果车辆系统1008中的全部或大量远程车辆在行程期间连续工作在接通操作模式,则车辆系统1008可需要在加油点1024停止并且加燃料,以便确保车辆系统1008具有到达行程的目标位置的足够燃料。
调度系统1020可指示远程车辆的一个或多个转变成关断操作模式,以便节省燃料并且允许其它远程车辆保持在接通操作模式,使得车辆系统1008能够越过加油点1024而无需停止以加燃料。调度系统1020能够检查车辆系统1008、1010和/或1012的位置与加油点1024之间的地理距离连同由车辆系统系统1008、1010和/或1012中的引导车辆和/或远程车辆中的一个或多个所携带的剩余燃料量,以便确定对应车辆系统1008、1010和/或1012是否能够继续越过加油点1024,而无需停止以获取附加燃料(例如略过加油点1024)。车辆系统1008、1010和/或1012的位置可以是如一个或多个位置传感器、例如设置在车辆系统1008、1010和/或1012上的一个或多个全球定位系统(GPS)接收器所确定的、又向调度系统1020报告的当前地理位置。
图11是按照另一个实施例的远程车辆1100的示意图。远程车辆1100可用来代替本文所述远程车辆的一个或多个。例如,远程车辆1100可包含在上述车辆系统500、1008、1010、1012(图5和图10所示)的一个或多个中。
远程车辆1100是多模式动力车辆。“多模式”表示远程车辆1100能够从多个不同能量源来生成用于推进的牵引力。在所示实施例中,远程车辆1100包括推进子系统1102,推进子系统1102能够从车载能量源和非车载能量源来供电。车载能量源能够由发动机1104来提供,发动机1104消耗车载燃料箱1106中储存的燃料以使轴1108旋转。轴1108接合到交流发电机或发电机1110(“ALT/GEN
1110”),交流发电机或发电机1110基于轴1108的旋转来创建电流,与结合图7所示和所述的推进子系统706相似。将电流提供给一个或多个电动机1112、例如牵引电动机,以便向电动机1112供电并且使电动机1112旋转远程车辆1100的车轴和/或车轮1114。与图7所示的发动机708相似,发动机1104能够是消耗诸如柴油燃料、氢、水/蒸汽、煤气等的燃料以便生成用于远程车辆1100的移动的电流的发动机。
非车载能量源能够从沿远程车辆1100的路线(例如图5所示的路线508)延伸的导电通道来得到。作为一个示例,导电通道能够包括在远程车辆1100的路线上方沿其延伸的高架线或接触网1116。作为另一个示例,导电通道能够包括加电轨道1118,加电轨道1118在远程车辆1100的下方或侧面沿远程车辆1100的路线延伸。例如,导电通道能够是传送电流的第三轨。
远程车辆1100的推进子系统1102包括导电延伸1120和/或1122,导电延伸1120和/或1122啮合高架线1116或加电轨道1118,以便将电流从高架线1116或加电轨道1118传送给推进子系统1102。导电延伸1120能够包括受电弓装置、集电弓、集电杆、电刷等以及啮合高架线1116以获取并且向推进子系统1102输送电流的关联电路。导电延伸1122能够包括啮合加电轨道1118以获取并且向推进子系统1102输送电流的导电接头箱、电刷或“电靴”。高架线1116和/或加电轨道1118可从诸如公用电力网、发电站、馈电站之类的非车载电源或者不是位于远程车辆1100或者包括远程车辆1100的车辆系统上的生成和/或提供电流的其它位置来接收提供给推进子系统1102的电流。电流从导电延伸1120和/或1122输送给推进子系统1102的牵引电动机1112,以便向牵引电动机1112供电以供远程车辆1100的车轴和/或车轮1114的旋转。来自导电延伸1120和/或1122的电流还可用于向通信装置1124供电。
与图5所示的远程动力单元504相似,远程车辆1100可包括与通信装置700(图7所示)相似的通信装置1124、与反馈模块718(图7所示)相似的反馈模块1126和/或与从模块704(图7所示)相似的从模块1128。通信装置1124、反馈模块1126和/或从模块1128可执行以上所述并且与相应通信装置700、反馈模块718和/或从模块704关联的功能。
在所示实施例中,远程车辆1100包括模式控制开关1130。模式控制开关1130用于控制推进子系统1102接收推进远程车辆1100的电流的位置。模式控制开关1130可表示进行操作以在推进子系统1102从车载源(例如发动机1104和交流发电机或发电机1110)或者从非车载源(例如高架线1116或者加电轨道1118)接收电流之间进行切换的硬件和/或软件系统。例如,模式控制开关1130可包括一个或多个计算机处理器、控制器或者交替断开或闭合导电电路的其它基于逻辑的装置,其中导电电路分别阻止或允许电流从导电延伸1120、1122流动到电动机1112和/或从交流发电机或发电机1110流动到电动机1112。处理器、控制器或者其它基于逻辑的装置可基于有形和非暂时计算机可读存储介质、例如计算机存储器上存储的指令来断开或闭合电路。备选地,模式控制开关1130可包括基于装置的硬连线来执行操作的硬连线装置。在另一个实施例中,模式控制开关1130可包括由人类操作人员手动起动的手动开关。
模式控制开关1130在通信上与从模块1128耦合,以便确定引导动力单元502(图5所示)的隔离模块602(图6所示)指示远程车辆1100从接通操作模式切换到关断操作模式的时间。在一个实施例中,如果隔离模块602指示远程车辆1100切换到关断操作模式,则模式控制开关1130可在推进子系统1102正接收来自非车载源(例如经由高架线1116或加电轨道1118)的电流时防止推进子系统1102切换到关断操作模式。例如,模式控制开关1130在推进子系统1102从非车载源来加电和/或不是消耗来自燃料箱的燃料以产生电流时可不允许推进子系统1102关断。模式控制开关1130可基于模式控制开关1130的电路或者基于模式控制开关1130的软件和/或硬连线逻辑来防止推进子系统1102切换到关断操作模式。
在另一个实施例中,如果包括远程车辆1100的车辆系统以头端电力(HEP)配置提供电流,则模式控制开关1130可不准许推进子系统1102切换到关断操作模式。HEP配置包括具有配电电路的车辆系统,其中配电电路延伸于车辆系统的全部或大部分并且将一个车辆中生成的电流提供给其它车辆的一个、多个或全部。例如,HEP配置的车辆系统可包括生成用于向远程车辆的一个或多个组件供电的电流的引导车辆。电流可用于向非推进电气负载、例如用于照亮各个车辆、冷却或加热车辆的空气等的负载供电。
备选地,当推进子系统1102正接收来自非车载源的电流时,从模块1128可阻止推进子系统1102切换到关断操作模式。例如,从模块1128可监测模式控制开关1130,以便确定推进子系统1102正接收电流的位置。基于这个确定,从模块1128可忽略来自隔离模块602(图2所示)将推进子系统1120切换到关断操作模式的指令。例如,如果从模块1128确定模式控制开关1130将电流从非车载源导向推进子系统1102,则从模块1128可不将推进子系统1102转变成关断操作模式,甚至当隔离模块602传送将推进子系统1102转变成关断操作模式时。
在一个实施例中,如果远程车辆1100的一个或多个参数处于一个或多个关联范围或阈值外部或者超过一个或多个关联范围或阈值,则模式控制开关1130和/或从模块1128不准许推进子系统1120切换到关断操作模式。例如,模式控制开关1130和/或从模块1128可监测推进子系统1102对时间窗口已经转变成关断操作模式的次数、流经与远程车辆1100上的可再充电电池耦合的电池调节器的电流量、远程车辆1100内部(例如,操作人员、乘客和/或货物所在的位置)的环境温度、发动机1104的温度、推进子系统1102的一个或多个节流阀控制和/或制动控制的位置或设定、空气制动贮气罐的气压等。
如果参数的一个或多个超过阈值或者处于关联范围外部,则模式控制开关1130和/或从模块1128可不准许推进子系统1102切换到关断操作模式。例如,如果推进子系统1102最近关断的次数超过阈值,则模式控制开关1130和/或从模块1128可不准许推进子系统1102切换到关断操作模式。如果流经电池调节器的电流、环境温度或者发动机温度超过关联阈值或者落到关联范围外部,则模式控制开关1130和/或从模块1128可不准许推进子系统1102切换到关断操作模式。如果一个或多个推进控制开关或设定设置成发动机发动位置、发动机隔离、行驶(例如有效推进)位置或者仅动态制动位置,则模式控制开关1130和/或从模块1128可不准许推进子系统1102切换到关断操作模式。
图12是用于远程改变车辆系统中的一个或多个远程车辆的操作模式的方法1200的一个实施例的流程图。方法1200可与上述车辆系统500、1008、1010、1012(图5和图10所示)的一个或多个的操作结合使用。例如,方法1200可用于确定是否将车辆系统的编组中的一个或多个远程车辆切换到关断操作模式、哪些远程车辆切换成关断操作模式,以及将一个或多个远程车辆切换成关断操作模式。
在1202,远程控制车辆系统的编组中的远程车辆的牵引力和/或制动力。例如,引导动力单元502(图5所示)能够指示编组510和/或512(图5所示)的远程动力单元504(图5所示)的牵引力和/或制动力。如上所述,引导动力单元502能够基于来自能量管理系统612(图6所示)的指令、基于来自调度系统1020(图10所示)的指令和/或基于来自操作人员的手动控制来控制车辆系统500(图5所示)的DP配置中的牵引力和/或制动力。
在1204,进行关于车辆系统的编组中的远程车辆的一个或多个是否将要从接通操作模式转变成关断操作模式。例如,能量管理系统612(图6所示)和/或调度系统1020(图10所示)可确定编组510和/或512(图5所示)中的第一远程动力单元504(图5所示)能够转变成关断操作模式,以便节省燃料,使车辆系统500(图5所示)回到运输网络1000(图10所示)的时间表,以便略过即将到来的加油点1024(图10所示)等,如上所述。
如果编组中的远程车辆的一个或多个能够切换到关断操作模式,则方法1200的流程可进入1206。另一方面,如果没有远程车辆将要转变成关断操作模式,则方法1200的流程可返回到1202。
在1206,进行关于编组中的至少一个另一远程车辆是否在一个或多个远程车辆转变成关断操作模式时可用于继续向编组的通信装置提供电力的确定。例如,编组510和/或512(图5所示)可包括一个或多个通信装置700(图7所示),其中通信装置700与引导动力单元502(图5所示),以便允许引导动力单元502控制编组510和/或512的远程动力单元504(图5所示)。至少第二远程动力单元504可配置成当第一远程动力单元504切换到关断操作模式时继续向编组510和/或512的通信装置700的一个或多个提供电流,以便向通信装置300供电。
如果当第一远程动力单元504转变成关断操作模式时,第二远程动力单元504在编组510和/或512中可用于继续向通信装置300提供电流以向通信装置300供电,则第一远程动力单元504可转变成关断操作模式,而没有中断或断开引导动力单元502与编组510和/或512之间的通信链路,如上所述。因此,方法1200的流程可继续进行到12012。
另一方面,如果当第一远程动力单元504转变成关断操作模式时,编组510和/或512中不存在另一个远程动力单元504继续向通信装置700(图7所示)提供电流以向通信装置300供电,则第一远程动力单元504不会在没有中断或断开引导动力单元502与编组510和/或512(图5所示)之间的通信链路的情况下转变成关断操作模式,如上所述。因此,方法1200的流程可继续进行到1210。
在1208,进行关于能够转变成关断操作模式的远程车辆是否正接收来自非车载源的电流的确定。例如,能够检查第一远程动力单元504(图5所示),以便确定第一远程车辆是否正从非车载源、例如高架线1116(图1所示)和/或加电轨道1118(图11所示)接收向编组的一个或多个通信装置和/或第一远程车辆的牵引电动机供电的电流。
如果将要转变成关断操作模式的远程车辆正接收来自非车载源的电流,则远程车辆不可转变成关断操作模式。因此,方法1200的流程可进入1210。另一方面,如果将要转变成关断操作模式的远程车辆例如通过从车载发动机和交流发电机或发电机产生电流而没有接收来自非车载源的电流,则远程车辆可转变成关断操作模式。因此,方法1200的流程可进入1212。
在1210,编组中的远程车辆没有转变成关断操作模式。例如,第一远程车辆如上所述不可转变成关断操作模式,因为如果关断第一远程车辆的推进子系统,则可中断或断开引导车辆与包括第一远程车辆的编组之间的通信链路。备选地,第一远程车辆不可转变成关断操作模式,因为第一远程车辆正接收来自非车载源的电流,又如上所述。
在1212,进行关于编组中的至少一个另一远程车辆当前是否处于接通操作模式以向编组的一个或多个通信装置提供电流的确定。例如,可检查由编组510和/或512(图5所示)的一个或多个其它远程动力单元504(图5所示)提供给编组510和/或512的一个或多个通信装置700(图7所示)的电流。如果一个或多个其它远程动力单元504正工作在接通操作模式并且向编组510和/或512的通信装置700提供足够电流,使得将第一远程动力单元504转变成关断操作模式将不会断开或中断引导动力单元502(图5所示)与编组510和/或512之间的通信链路,则第一远程动力单元504可切换到关断操作模式,而没有断开或中断通信链路。因此,方法1200的流程进入1216。
另一方面,如果编组中没有其它远程车辆处于接通操作模式和/或正提供向编组的通信装置供电的不充分电流,则第一远程车辆在没有获取向通信装置供电的电流源并且保持通信链路的情况下不可转变成关断操作模式。因此,方法1200的流程进入1214。
在1214,一个或多个其它远程车辆切换到接通操作模式。例如,与第一远程动力单元504相同的编组510和/或512(图5所示)的一个或多个其它远程动力单元504(图5所示)可在将第一远程动力单元504切换到关断操作模式之前切换到接通操作模式,如上所述。在一个实施例中,第一远程动力单元504仅在至少一个另一远程动力单元504处于接通操作模式并且向编组的通信装置提供足够电流以保持与引导动力单元502(图5所示)的通信链路之后才切换到关断操作模式。
在1216,编组中的远程车辆转变成关断操作模式。例如,编组510和/或512(图5所示)的第一远程动力单元504(图5所示)的推进子系统702(图7所示)可转变成关断操作模式,如上所述。推进子系统702在编组510和/或512上的至少一个通信装置700(图7所示)保持为接通和被加电以从引导动力单元502(图5所示)接收控制指令供控制同一编组510和/或512中的一个或多个其它远程动力单元504的操作的同时可关断。
在另一个实施例,控制系统包括能量管理系统和隔离控制系统。能量管理系统配置成生成行程计划,该行程计划指定具有彼此互连的生成沿行程的路线来推进车辆系统的多个动力单元的车辆系统的操作设定。能量管理系统还配置成确定车辆系统的牵引力能力和行程的需求牵引力。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。隔离控制系统配置成通信上与能量管理系统耦合,并且将动力单元的一个或多个转变成关断模式。能量管理系统还配置成识别车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差,并且基于牵引力差将动力单元的至少一个选择作为所选动力单元。隔离模块还配置成远程地将所选动力单元转变成关断模式,使得车辆系统沿除了所选动力单元之外的动力单元在行程期间沿路线来推进。
在一个方面,隔离控制系统配置成设置在车辆系统中的动力单元的第一动力单元上,并且远程地将位于远离车辆系统中的第一动力单元的所选动力单元转变成关断模式。
在一个方面,能量管理系统配置成确定由动力单元提供的牵引力能力的相应部分,并且基于牵引力差与动力单元提供的牵引力能力的部分之间的比较来选择将要转变成关断模式的所选动力单元。
在一个方面,牵引力差表示牵引力能力比需求牵引力要大的过量牵引力。
在一个方面,能量管理系统配置成选择所选动力单元,以及隔离控制系统配置成在车辆系统开始行程之前远程地将所选动力单元转变成关断模式,使得所选动力单元从行程开始至少一直到行程完成是处于关断模式。
在一个方面,行程计划将车辆系统的操作设定指定为沿路线的距离 或者行程期间所经过的时间中的至少一个的函数,使得由车辆系统所生成的排放或者所消耗的燃料中的至少一个通过在行程期间按照行程计划进行操作而相对于按照另一个不同行程计划的其它操作设定进行操作的车辆系统被降低。
在一个方面,所选动力单元继续操作以生成用于在处于关断模式时没有产生牵引力的动力单元的至少一个的一个或多个电气负载的电流。
在一个方面,行程计划的操作设定包括动力单元的节流阀设定、速度、制动设定或动力输出设定中的至少一个。
在另一个实施例中,一种(例如用于控制车辆系统的)方法包括确定具有多个动力单元的车辆系统的牵引力能力以及行程的需求牵引力,其中多个动力单元生成推进车辆系统的牵引力。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。行程计划指定沿行程的路线来推进车辆系统的车辆系统的操作设定。该方法还包括识别车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差,基于牵引力差将动力单元的至少一个选择作为所选动力单元,并且远程地将所选动力单元转变成关断模式,使得车辆系统由除了所选动力单元之外的动力单元在行程期间沿路线来推进。
在一个方面,远程地将所选动力单元转变成关断模式由设置在车辆系统中的动力单元的第一动力单元上的隔离控制系统来执行,以便远程关断位于远离车辆系统中的第一动力单元的所选动力单元。
在一个方面,该方法还包括确定由动力单元提供的牵引力能力的相应部分。所选动力单元基于牵引力差与动力单元提供的牵引力能力的部分之间的比较来选择。
在一个方面,牵引力差表示牵引力能力比需求牵引力要大的过量牵引力。
在一个方面,选择动力单元的至少一个并且远程地将所选动力单元转变成关断模式在车辆系统开始行程之前执行,使得所选动力单元从行程开始至少一直到行程完成是处于关断模式。
在一个方面,行程计划将车辆系统的操作设定指定为沿路线的距离 或者行程期间所经过的时间中的至少一个的函数,使得由车辆系统所生成的排放或者所消耗的燃料中的至少一个通过在行程期间按照行程计划进行操作而相对于按照另一个不同行程计划的其它操作设定进行操作的车辆系统被降低。
在一个方面,行程计划的操作设定包括动力单元的节流阀设定、速度、制动设定或动力输出设定中的至少一个。
在另一个实施例,另一个控制系统包括能量管理系统和隔离控制系统。能量管理系统配置成生成行程计划,该行程计划指定具有彼此互连的生成沿行程的路线来推进车辆系统的多个动力单元的车辆系统的操作设定。每个动力单元与表示能够由动力单元在行进基质产生的最大马力的相应牵引力能力关联。隔离控制系统配置成通信上与能量管理系统耦合,并且将动力单元的一个或多个转变成关断模式。能量管理系统还配置成确定车辆系统中的动力单元的总牵引力能力以及表示被计算以用于按照行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力的需求牵引力。能量管理系统配置成基于动力单元的总牵引力能力超过行程的需求牵引力从动力单元来选择第一动力单元。隔离控制系统配置成远程地将第一动力单元转变成关断模式,使得车辆系统在没有来自第一动力单元的情况下在行程期间沿路线来推进。
在一个方面,能量管理系统配置成基于牵引力能力的过量与每个动力单元的牵引力能力之间的比较从车辆系统的动力单元中选择第一动力单元。
在一个方面,能量管理系统配置成选择第一动力单元,以及隔离控制系统配置成在车辆系统开始行程之前远程地将第一动力单元转变成关断模式。
在一个方面,行程计划将车辆系统的操作设定指定为沿路线的距离 或者行程期间所经过的时间中的至少一个的函数,使得由车辆系统所生成的排放或者所消耗的燃料中的至少一个通过在行程期间按照行程计划进行操作而相对于按照另一个不同行程计划的其它操作设定进行操作的车辆系统被降低。
在一个方面,行程计划的操作设定包括动力单元的节流阀设定、速度、制动设定或动力输出设定中的至少一个。
在一种(例如用于控制车辆编组的)方法的另一个实施例中,该方法包括在包括多个动力单元的车辆编组中将动力单元的一个或多个控制成关断操作模式。从沿线路的车辆编组的行程开始将一个或多个动力单元控制成关断操作模式,至少直到该行程完成。在一个或多个动力单元处于关断操作模式时的行程期间,一个或多个动力单元能够提供牵引力以帮助推进车辆编组。(例如,控制成关断模式的动力单元被禁用或者不能提供牵引力。)在该方法的另一个实施例中,在关断操作模式中,停用一个或多个动力单元的发动机。
在另一个实施例中,控制系统包括能量管理系统,该能量管理系统配置成生成用于控制沿行程的路线的具有多个动力单元的车辆系统的行程计划。能量管理系统还配置成确定车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力,以及需求牵引力表示被计算以用于按照行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。能量管理系统还配置成生成行程计划,使得按照该行程计划,在该行程的至少一部分期间将动力单元的至少一个控制成空闲模式。(也就是说,行程计划配置成使得当执行行程计划,将动力单元的至少一个指定为处于关断操作模式。)能量管理系统配置成基于牵引力差来选择动力单元的至少一个。
在另一个实施例中,一种(例如用于控制车辆系统的)方法包括控制具有多个动力单元的车辆系统,其中多个动力单元配置成生成按照第一行程计划沿路线推进车辆系统的牵引力。第一行程计划指定作为在行程期间沿路线的时间或距离的至少一个的函数的车辆系统的操作设定。第一行程计划还指示动力单元的至少一个在行程期间保持在空闲模式。该方法还包括下列步骤的至少一个:违背第一行程计划而减速或停止在行程期间沿路线的车辆系统;当车辆系统在违背第一行程计划的减速或停止的至少一个之后进行加速时,将动力单元的至少一个从空闲模式激励为活动、推进力生成模式;以及在车辆系统接着违背第一行程计划的车辆系统的减速或停止的至少一个之后进行加速而取得所指定速度之后,将动力单元的至少一个切换回空闲模式。
在一个方面,动力单元的至少一个在车辆系统取得所指定速度之后对于行程的其余部分或者直到车辆系统违背第一行程计划而再次减速或停止之前保持在空闲模式。
在一个方面,当第一行程计划的操作设定没有指示车辆系统在车辆系统减速或停止的位置或时间减速或停止时,车辆系统的减速或停止中的至少一个违背第一行程计划。
在一个方面,当车辆系统的操作人员手动忽略第一行程计划所指定的操作设定时,车辆系统的减速或停止中的至少一个发生。
在一个方面,在违背第一行程计划车辆系统的减速或停止中的至少一个之前,第一行程计划的操作设定指示动力单元的至少一个对于从起始位置到目标位置的行程的整个持续时间保持在空闲模式。
在一个方面,目标位置是最终目标位置而不是中间位置。
在一个方面,该方法还包括确定车辆系统的牵引力能力和行程的需求牵引力。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照第一行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。该方法还能够包括识别车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差,基于牵引力差来选择动力单元的至少一个,以及第一行程计划的修改或创建中的至少一个以指示至少一个动力单元在行程期间保持在空闲模式。
在一个方面,该方法还包括在对行程开始车辆系统的移动之前远程地将至少一个动力单元转变成空闲模式。
在一个方面,该方法还包括当车辆系统在违背第一行程计划而减速或停止中的至少一个之后进行加速时,远程地将至少一个动力单元转变成活动、推进力生成模式。
在一个方面,第一行程计划指定车辆系统的操作设定,使得车辆系统按照第一行程计划沿行程的路线的行进相对于按照包括其它不同操作设定的另一个不同第一行程计划沿行程的路线行进的车辆系统降低所消耗的燃料或者所生成的排放中的至少一个。
在一个方面,该方法还包括接着违背第一行程计划的车辆系统的减速或停止中的至少一个而将第一行程计划重新计划为修订的行程计划。修订的行程计划指定车辆系统的操作设定,以便使车辆系统在接着减速或停止中的至少一个的加速度时间期间相对于第一行程计划的操作设定来增加由动力单元所提供的总牵引力。
在一个方面,修订的行程计划指定车辆系统的操作设定,以便增加总牵引力,使得需要由先前处于空闲模式的至少一个动力单元所提供的牵引力,以便将车辆系统加速到足够快以使得车辆系统能够在所指定时间期间之内到达行程的目标位置。
在一个方面,该方法还包括基于将要由车辆系统行进的剩余行程量来限制能够将第一行程计划重新计划为修订的行程计划的时间。
在一个方面,如果剩余行程量小于所指定时间或者所指定距离中的至少一个,则不允许或者不执行第一行程计划的重新计划。
在另一个实施例中,控制系统包括控制器装置和隔离模块。控制器装置配置成设置在具有多个动力单元的车辆系统上,其中多个动力单元配置成生成沿路线推进车辆系统的牵引力。控制器装置还配置成按照第一行程计划指示动力单元的操作,其中第一行程计划指定作为在行程期间沿路线的时间或距离的至少一个的函数的车辆系统的操作设定。隔离模块配置成在通信上与控制器装置耦合,并且指示动力单元的至少一个在行程期间保持在空闲模式。当车辆系统是违背第一行程计划而在行程期间沿路线被减速或停止的至少一个并且车辆系统随后进行加速时,隔离模块配置成在车辆系统的加速期间将动力单元的至少一个从空闲模式激励为活动、推进力生成模式。在车辆系统接着车辆系统的加速而取得所指定速度之后,隔离模块还配置成将动力单元的至少一个切换回空闲模式。
在一个方面,控制器装置配置成自动实现由第一行程计划所指定的操作设定,以便按照行程计划自主地控制车辆系统的移动。
在一个方面,控制器装置配置成向车辆系统的操作人员输出指令,以便指示操作人员手动控制车辆系统的移动。
在一个方面,隔离模块配置成指示动力单元的至少一个在车辆系统取得所指定速度之后对于行程的其余部分或者直到车辆系统违背第一行程计划而再次减速或停止之前保持在空闲模式。
在一个方面,当第一行程计划的操作设定没有指示车辆系统在车辆系统减速或停止的位置或时间减速或停止时,车辆系统的减速或停止中的至少一个违背第一行程计划。
在一个方面,当车辆系统的操作人员手动忽略第一行程计划所指定的操作设定时,车辆系统的减速或停止中的至少一个发生。
在一个方面,在违背第一行程计划车辆系统的减速或停止中的至少一个之前,第一行程计划的操作设定指示隔离模块将动力单元的至少一个对于从起始位置到目标位置的行程的整个持续时间保持在空闲模式。
在一个方面,目标位置是最终目标位置而不是中间位置。
在一个方面,控制系统还包括能量管理系统,该能量管理系统配置成确定车辆系统的牵引力能力和行程的需求牵引力。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照第一行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。
在一个方面,能量管理系统配置成识别车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差,基于牵引力差来选择动力单元的至少一个,以及第一行程计划的修改或创建中的至少一个以指示至少一个动力单元在行程期间保持在空闲模式。
在一个方面,隔离模块配置成在对行程开始车辆系统的移动之前远程地将至少一个动力单元转变成空闲模式。
在一个方面,隔离模块配置成当车辆系统在违背第一行程计划而减速或停止中的至少一个之后进行加速时,远程地将至少一个动力单元转变成活动、推进力生成模式。
在一个方面,第一行程计划指定车辆系统的操作设定,使得车辆系统按照第一行程计划沿行程的路线的行进相对于按照包括其它不同操作设定的另一个不同第一行程计划沿行程的路线行进的车辆系统降低所消耗的燃料或者所生成的排放中的至少一个。
在一个方面,控制系统还包括能量管理系统,该能量管理系统配置成接着违背第一行程计划的车辆系统的减速或停止中的至少一个而将第一行程计划重新计划为修订的行程计划。修订的行程计划指定车辆系统的操作设定,以便使车辆系统在接着减速或停止中的至少一个的加速度时间期间相对于第一行程计划的操作设定来增加由动力单元所提供的总牵引力。
在一个方面,修订的行程计划指定车辆系统的操作设定,以便增加总牵引力,使得需要由先前处于空闲模式的至少一个动力单元所提供的牵引力,以便将车辆系统加速到足够快以使得车辆系统能够在所指定时间期间之内到达行程的目标位置。
在一个方面,能量管理系统配置成基于将要由车辆系统行进的剩余行程量来阻止将第一行程计划重新计划为修订的行程计划。
在一个方面,能量管理系统配置成当剩余行程量小于所指定时间或者所指定距离中的至少一个时阻止第一行程计划的重新计划。
在另一个实施例中,控制系统包括能量管理系统,该能量管理系统配置成生成用于控制沿行程的路线的具有多个动力单元的车辆系统的第一行程计划。能量管理系统还配置成确定车辆系统的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差。牵引力能力表示动力单元能够提供以推进车辆系统的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照第一行程计划沿行程的路线实际推进车辆系统的牵引力。能量管理系统还配置成生成第一行程计划,使得按照该第一行程计划,基于牵引力差将动力单元的至少一个控制成空闲模式。接着车辆系统的计划外减速或计划外停止的至少一个,能量管理系统配置成将第一行程计划修改为修订的行程计划,该修订的行程计划指示动力单元的至少一个切换到活动模式,以便生成牵引力以将车辆系统加速到所指定速度,然后切换回空闲模式。
在一个方面,修订的行程计划指示动力单元的至少一个在车辆系统取得所指定速度之后对于行程的其余部分或者直到车辆系统违背第一行程计划而再次减速或停止之前保持在空闲模式。
在一个方面,当车辆系统的操作人员手动忽略第一行程计划所指定的车辆系统的操作设定时,车辆系统的计划外减速或者计划外停止中的至少一个发生。
在一个方面,第一行程计划指定车辆系统的操作设定,使得车辆系统按照第一行程计划沿行程的路线的行进相对于按照包括其它不同操作设定的另一个不同第一行程计划沿行程的路线行进的车辆系统降低所消耗的燃料或者所生成的排放中的至少一个。
在一个方面,修订的行程计划指定车辆系统的操作设定,以便增加总牵引力,使得需要由先前处于空闲模式的至少一个动力单元所提供的牵引力,以便将车辆系统加速到足够快以使得车辆系统能够在所指定时间期间之内到达行程的目标位置。
在一个方面,能量管理系统配置成基于将要由车辆系统行进的剩余行程量来阻止将第一行程计划重新计划为修订的行程计划。
在一个方面,能量管理系统配置成当剩余行程量小于所指定时间或者所指定距离中的至少一个时阻止第一行程计划的重新计划。
另一个实施例涉及包括能量管理系统(612)和隔离控制系统(200;300;614)的控制系统。能量管理系统(612)配置成生成第一行程计划,该第一行程计划指定具有生成沿行程的路线(114;508;1002,1004,1006)推进车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力的彼此互连的多个动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定。能量管理系统(612)还配置成确定车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力能力和行程的需求牵引力。牵引力能力表示动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)能够提供以推进车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照第一行程计划沿行程的路线(114;508;1002,1004,1006)实际推进车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力。隔离控制系统(200;300;614)配置成通信上与能量管理系统(612)耦合,并且远程地将动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的一个或多个转变成空闲或关断模式。能量管理系统(612)还配置成识别车辆系统(100;500;1008;1010,1012)的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差,并且基于牵引力差来选择动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的至少一个作为所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)。隔离控制系统(200;300;614)还配置成远程地将所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)转变成空闲或关断模式,使得车辆系统(100;500;1008,1010,1012)由除了所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)之外的动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)在行程期间沿路线(114;508;1002,1004,1006)来推进。此外,当车辆系统(100;500;1008,1010,1012)是违背第一行程计划而在行程期间沿路线(114;508;1002,1004,1006)被减速或停止的至少一个并且然后车辆系统(100;500;1008,1010,1012)随后进行加速时,隔离控制系统(200;300;614)配置成在车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的加速度期间将所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)从空闲或关断模式启动为活动、推进力生成模式。此外,能量管理系统(612)配置成接着违背第一行程计划的车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个而将第一行程计划重新计划为修订的行程计划。修订的行程计划指定车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便使车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在接着减速或停止中的至少一个的加速度时间期间相对于第一行程计划的操作设定来增加由动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)所提供的总牵引力。
在控制系统的另一个实施例中,修订的行程计划指定车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便增加总牵引力,使得需要由先前处于空闲或关断模式的所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)所提供的牵引力,以便将车辆系统(100;500;1008,1010,1012)加速到足够快以使得车辆系统(100;500;1008,1010,1012)能够在所指定时间期间之内到达行程的目标位置。
在控制系统的另一个实施例中,能量管理系统(612)配置成基于将要由车辆系统(100;500;1008,1010,1012)行进的剩余行程量来阻止将第一行程计划重新计划为修订的行程计划。
另一个实施例涉及一种方法,包括确定具有生成推进车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力的多个动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力能力以及行程的需求牵引力。牵引力能力表示动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)能够提供以推进车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力。需求牵引力表示被计算以用于按照第一行程计划沿行程的路线(114;508;1002,1004,1006)实际推进车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力。第一行程计划指定车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便沿行程的路线(114;508;1002,1004,1006)来推进车辆系统(100;500;1008,1010,1012)。该方法还包括识别车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力能力与行程的需求牵引力之间的牵引力差。该方法还包括基于牵引力差来选择动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的至少一个作为所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)。该方法还包括远程地将所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)转变成空闲或关断模式,使得车辆系统(100;500;1008,1010,1012)由除了所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)之外的动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)在行程期间沿路线(114;508;1002,1004,1006)来推进。该方法还包括按照第一行程计划以及违背第一行程计划的沿行程的路线(114;508;1002,1004,1006)的车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个来控制车辆系统(100;500;1008,1010,1012)。该方法还包括当车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在违背第一行程计划的减速或停止中的至少一个之后进行加速时,将所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)从空闲或关断模式启动为活动、推进力生成模式。该方法还包括在车辆系统(100;500;1008,1010,1012)接着违背第一行程计划的车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个之后进行加速而取得所指定速度之后,至少将所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)切换回空闲或关断模式。该方法还包括接着违背第一行程计划的车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个而将第一行程计划重新计划为修订的行程计划。修订的行程计划指定车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便使车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在接着减速或停止中的至少一个的加速度时间期间相对于第一行程计划的操作设定来增加由动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)所提供的总牵引力。该方法还包括基于将要由车辆系统(100;500;1008,1010,1012)行进的剩余行程量来限制能够将第一行程计划重新计划为修订的行程计划的时间。
要理解,预计以上描述是说明性而不是限制性的。例如,上述实施例(和/或其方面)可相互结合使用。另外,可对本发明的理论进行多种修改以适合具体情况或材料,而没有背离其范围。虽然本文所述的尺寸和类型预计定义本发明的参数,但是它们完全不是限制性的,而只是示范实施例。通过阅读以上描述,本领域的技术人员将会清楚地知道其它许多实施例。因此,本发明的范围应当参照所附权利要求连同这类权利要求涵盖的完整等效范围共同确定。在所附权利要求书中,术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“其中”的普通词语等效体。此外,在以下权利要求书中,术语“第一”、“第二”和“第三”等只用作标号,而不是意在对其对象施加数字要求。此外,以下权利要求书的限制并不是按照部件加功能格式编写的,并且不是意在基于35
U.S.C.§
112第六节来解释,除非这类权利要求限制明确使用词语用于“…的部件”加上没有其它结构的功能的陈述。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明的若干实施例,并且还使本领域的技术人员能够实施本发明的实施例,包括制作和使用任何装置或系统,以及执行任何结合方法。本发明的专利范围由权利要求书来定义,并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求书的文字语言完全相同的结构元件,或者如果它们包括具有与权利要求书的文字语言的非实质差异的等效结构元件,则它们意在落入权利要求书的范围之内。
Claims (10)
1.一种控制系统,包括:
能量管理系统(612),配置成生成第一行程计划,所述第一行程计划指定具有生成沿行程的路线(114;508;1002,1004,1006)推进车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力的彼此互连的多个动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,所述能量管理系统(612)还配置成确定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力能力和所述行程的需求牵引力,所述牵引力能力表示所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)能够提供以推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述牵引力,所述需求牵引力表示被计算以用于按照所述第一行程计划沿所述行程的所述路线(114;508;1002,1004,1006)实际推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述牵引力;以及
隔离控制系统(200;300;614),配置成通信上与所述能量管理系统(612)耦合,并且远程地将所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的一个或多个转变成空闲或关断模式,
其中所述能量管理系统(612)还配置成识别所述车辆系统(100;500;1008;1010,1012)的牵引力能力与所述行程的需求牵引力之间的牵引力差,并且基于所述牵引力差来选择所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的至少一个作为所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100),以及
所述隔离控制系统(200;300;614)还配置成远程地将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)转变成空闲或关断模式,使得所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)由除了所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)之外的所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)来推进。
2.如权利要求1所述的控制系统,其中,当所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)是违背所述第一行程计划而在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)被减速或停止的至少一个并且然后所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)随后进行加速时,所述隔离控制系统(200;300;614)配置成在所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的加速度期间将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)从空闲或关断模式启动为活动、推进力生成模式。
3.如权利要求2所述的控制系统,其中,所述隔离控制系统(200;300;614)还配置成在所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)接着所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的加速而取得所指定速度之后,将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)切换回空闲或关断模式。
4.如权利要求2所述的控制系统,其中,所述能量管理系统(612)配置成接着违背所述第一行程计划的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个而将所述第一行程计划重新计划为修订的行程计划,所述修订的行程计划指定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便使所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在接着所述减速或停止中的至少一个的加速度时间期间相对于所述第一行程计划的操作设定来增加由所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)所提供的总牵引力。
5.如权利要求1所述的控制系统,其中,所述能量管理系统(612)配置成确定由所述相应动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)提供的所述牵引力能力的部分,并且基于所述牵引力差与所述相应动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)提供的所述牵引力能力的部分之间的比较来选择将要转变成空闲或关断模式的所述所选动力单元。
6.一种方法,包括:
确定具有生成推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力的多个动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力能力和所述行程的需求牵引力,所述牵引力能力表示所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)能够提供以推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述牵引力,所述需求牵引力表示被计算以用于按照第一行程计划沿所述行程的路线(114;508;1002,1004,1006)实际推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述牵引力,所述第一行程计划指定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便沿所述行程的所述路线(114;508;1002,1004,1006)推进所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012);
识别所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的牵引力能力与所述行程的需求牵引力之间的牵引力差;
基于所述牵引力差来选择所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)的至少一个作为所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100);以及
远程地将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)转变成空闲或关断模式,使得所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)由除了所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)之外的所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)来推进。
7.如权利要求6所述的方法,还包括:
按照所述第一行程计划来控制所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012);
违背所述第一行程计划的在所述行程期间沿所述路线(114;508;1002,1004,1006)的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个;以及
当所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在违背所述第一行程计划的减速或停止中的至少一个之后进行加速时,将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)从空闲或关断模式启动为活动、推进力生成模式。
8.如权利要求7所述的方法,还包括在所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)接着违背所述第一行程计划的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的所述减速或停止中的至少一个之后进行加速而取得所指定速度之后,至少将所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)切换回空闲或关断模式。
9.如权利要求8所述的方法,还包括接着违背所述第一行程计划的所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的减速或停止中的至少一个而将所述第一行程计划重新计划为修订的行程计划,所述修订的行程计划指定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便使所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)在接着所述减速或停止中的至少一个的加速度时间期间相对于所述第一行程计划的操作设定来增加由所述动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)所提供的总牵引力。
10.如权利要求9所述的方法,其中,所述修订的行程计划指定所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)的操作设定,以便增加所述总牵引力,使得需要由先前处于空闲或关断模式的所述所选动力单元(102,104A,104B,104C,104D;502,504;802,804;1010,1012,1014;1100)所提供的牵引力,以便将所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)加速到足够快以使得所述车辆系统(100;500;1008,1010,1012)能够在所指定时间期间之内到达所述行程的目标位置。
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