CN106476848A - 路线检查系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明题为路线检查系统和方法。用于检查路线(108)的系统和方法将一个或多个电检查信号从沿路线(108)行驶的车辆系统(100;202,204)上注入传导路线(108)、基于一个或多个电检查信号检测路线(108)的一个或多个电特性、对一个或多个电特性应用滤波器以及响应于对于在指定下降时段内的时段一个或多个电特性减小超过指定下降阈值来检测路线(108)的传导性中的破坏。可对电特性确定特征向量并且将其与一个或多个模式比较以便区分路线(108)的传导性中的破坏和电特性改变的其他原因。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年5月21日提交的美国临时申请号62/165,007(“’007申请”)和2015年5月14日提交的美国临时申请号61/161,626(“’626申请”)的优先权。本申请还是2014年10月29日提交的美国申请号14/527,246(“’246申请”)的部分继续申请,该’246申请是2013年9月3日提交的美国申请号14/016,310(“’310申请”,现在是美国专利号8,914,171)的部分继续申请并且要求其的优先权,该’310申请要求2012年11月21日提交的美国临时申请号61/729,188(“’188申请”)的优先权。’007申请、’626申请、’246申请、’188申请和’310申请的全部公开通过引用合并。
关于联邦资助的研究和开发的声明
本发明通过政府支持、根据由联邦铁路管理局授予的合同号DTFR5314C00021做出。政府在本发明中具有某些权利。
技术领域
本文公开的主旨的实施例涉及就路线损坏来检查车辆行驶的路线和/或确定关于路线和/或车辆的信息。
背景技术
车辆行驶的路线可由于超期使用而随时间受到损坏。例如,路轨车辆行驶的轨道可受到损坏和/或破坏。多种已知系统用于检查路轨轨道来识别轨道的损坏和/或破坏部分位于哪里。例如,一些系统使用拍摄装置、激光器及类似物以光学检测轨道的破坏和损坏。拍摄装置和激光器可安装在路轨车辆上,但拍摄装置和激光器的准确性可受到在路线检查期间路轨车辆移动速度的限制。因此,在税收服务中,拍摄装置和激光器可不能够在轨道车辆的正常运营(例如,行驶)期间使用。
其他系统使用超声换能器,其被放置在轨道处或附近来超声检查轨道。这些系统可需要换能器相对于轨道非常慢地移动以便检测轨道损坏。在通过超声检查车辆找到可疑位点时,为了确认缺陷可需要使用换能器的后续人工检查,这些换能器被手动安置并且沿轨道移动和/或通过相对较慢移动的检查车辆而沿轨道移动。轨道的检查可能花费大量时间,在这期间路线的检查段可不能被常规路线交通使用。
其他系统使用人类检查员,他们沿轨道移动来检查轨道的破坏和/或损坏段。该人工检查是缓慢的并且易于出错。
其他系统使用道旁装置,其通过轨道发送电信号。如果这些信号未被其他道旁装置接收,则包括轨道的电路被识别为断开并且轨道视为被破坏。这些系统至少在道旁装置不能移动方面受到限制。因此,系统无法检查大跨度的轨道并且/或必须安装大量装置以便检查大跨度的轨道。这些系统至少在单个电路可以延伸数英里方面也受限制。因此,如果轨道被识别为断开并且视为被破坏,在长的电路内定位破坏的确切位点,这是困难的并且耗时。例如,维护者必须巡查电路长度来定位问题。
这些系统至少在例如干线(例如,硬线)交叉分路、宽带(例如,电容器)交叉分路、窄带(例如,调谐)交叉分路、开关、绝缘接头和岔道(例如,轨道开关)等其他轨道特征可仿效从破坏路轨预期的信号响应并且提供假警报方面也受限制。例如,轨道、交叉分路上的废金属可使路轨一起短路,从而防止电流穿过电路长度,这指示电路断开。另外,绝缘接头和/或岔道可包括有意传导破坏,其形成开路。作为响应,系统可识别轨道的潜在破坏段,并且可调派人或机器来巡查电路以定位破坏,即使检测的破坏是假警报(例如,不是轨道中的破坏)也如此。仍然需要降低假警报的概率以使路线维护更高效。
一些系统的另一个问题是在轨道中由于沿轨道的环境噪声而出现假警报和/或错过的破坏,该环境噪声使从被破坏轨道预期的信号响应失真和/或隐瞒该信号响应。轨道上的噪声可由车辆(例如,机车动态监测和/或制动)、道旁控制电路和/或由轨道上状况(例如,轨道上的润滑或其他沉积物、生锈或被污染的路轨,等)产生。该噪声可掩盖指示破坏的信号或产生一些振幅改变或时间移位,其可能被错误地解释为破坏。仍需要使由沿轨道的噪声引起的假警报和错过的破坏的概率降低。
在一些情况下,一些车辆位点确定系统可不能确定车辆系统的位点。例如,在位点确定系统初始化期间,车辆系统可不能确定车辆系统的位点。在车辆系统在某些位点(例如隧道、峡谷、市区等)中行驶期间,位点确定系统可不能确定车辆系统的位点。需要用于确定车辆系统位点的改进方式。
发明内容
在一个实施例中,方法(例如,用于检查路线)包括将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线、基于第一电检查信号检测路线的第一电特性以及响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性减小超过指定下降阈值来检测路线传导性中的破坏。
在另一个实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括:第一应用单元,其配置成将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线;第一检测单元,其配置成基于第一电检查信号检测路线的第一电特性;以及一个或多个处理器,其配置成响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性减小超过指定下降阈值来检测路线传导性中的破坏。
在另一个实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括第一和第二应用单元、第一和第二检测单元以及一个或多个处理器。该第一应用单元配置成设置在沿具有复数个传导路轨的路线行驶的车辆上。第一应用单元配置成将具有第一频率或第一唯一标识符中的一个或多个的第一电检查信号注入复数个传导路轨的第一路轨。第二应用单元配置成设置在车辆上并且将具有不同的第二频率或不同的第二唯一标识符中的一个或多个的第二电检查信号注入复数个传导路轨的第二路轨。第一检测单元配置成设置在车辆上并且基于第一电检查信号来测量第一路轨的第一电特性并且基于第二电检查信号来测量第一路轨的第二电特性。第二检测单元配置成设置在车辆上并且基于第一电检查信号来测量第二路轨的第三电特性并且基于第二电检查信号来测量第二路轨的第四电特性。一个或多个处理器配置成响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性、第二电特性、第三电特性或第四电特性中的一个或多个减小超过指定下降阈值来检测路线的第一路轨或第二路轨中的一个或多个的传导性中的破坏。
在实施例中,方法(例如,用于检查路线和/或确定关于路线和/或车辆系统的信息)包括将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线、基于第一电检查信号检测路线的第一电特性以及使用路线检查系统基于第一电特性来检测路线中的第一频率调谐分路,该路线检查系统也配置成基于第一电特性检测路线损坏。
在实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括:第一应用单元,其配置成将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线;第一检测单元,其配置成基于第一电检查信号测量路线的第一电特性;以及识别单元,其配置成基于第一电特性检测路线损坏并且基于第一电特性检测路线中的第一频率调谐分路。
在实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括:第一应用单元,其配置成将具有第一频率的第一电信号从车辆系统上注入路线的第一传导路轨;第一检测单元,其配置成基于第一电信号从车辆系统上监测路线的第一传导路轨的第一特性;第二应用单元,其配置成将具有不同的第二频率的第二电信号从车辆系统上注入路线的第二传导路轨;第二检测单元,其配置成基于第二电信号从车辆系统上监测路线的第二传导路轨的第二特性;以及识别单元,其配置成检测路线损坏并且确定以下中的一个或多个:从若干不同路线识别路线、确定车辆系统沿路线的位点、确定车辆系统的行驶方向、确定车辆系统的速度或基于第一或第二特性中的一个或多个识别错过或损坏的频率调谐分路。
技术方案1:一种方法,其包括:
将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线;
基于所述第一电检查信号检测所述路线的第一电特性;
对所述第一电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第一频率范围出现的所述第一电特性的子集;以及
响应于对于在指定下降时段内的时段所述第一电特性的所述子集减小超过指定下降阈值来检测所述路线的传导性中的破坏。
技术方案2. 如技术方案1所述的方法,其中检测的所述破坏包括所述路线的传导路轨或所述路线中的绝缘接头中的破坏。
技术方案3. 如技术方案1所述的方法,其中检测所述破坏包括检测由所述车辆系统的车轮和轮轴以及在所述车辆系统的所述车轮之间延伸的所述路线的传导路轨段形成的电路中的断开。
技术方案4. 如技术方案1所述的方法,其中被注入所述传导路线的所述第一电检查信号具有第一频率,所述滤波器被调谐来隔离在包括所述第一频率的所述感兴趣的第一频率范围出现的所述第一检查特性的所述子集。
技术方案5. 如技术方案1所述的方法,其中对所述路线的所述第一电特性应用所述滤波器包括对所述第一电特性应用带通滤波器或匹配滤波器中的至少一个。
技术方案6. 如技术方案1所述的方法,其中对所述第一电特性应用所述滤波器来隔离在所述感兴趣的第一频率范围出现的所述第一电特性的所述子集包括抑制在所述感兴趣的第一频率范围外的频率出现、可归因于沿所述路线的噪声的所述第一电特性。
技术方案7. 如技术方案1所述的方法,其中将所述第一电检查信号注入所述路线包括将具有第一频率或第一唯一标识符中的一个或多个的所述第一电检查信号注入所述路线的第一传导路轨,并且进一步包括将具有不同的第二频率或不同的第二唯一标识符中的一个或多个的第二电检查信号注入所述路线的第二传导路轨。
技术方案8. 如技术方案7所述的方法,其中所述路线的所述第一电特性由所述车辆系统上的路线检查系统的第一检测单元沿所述第一传导路轨测量,并且进一步包括:
基于由所述第一检测单元沿所述第一传导路轨测量的所述第二电检查信号检测所述路线的第二电特性并且对所述第二电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第二频率范围出现的所述第二电特性的子集;
基于由所述路线检查系统的第二检测单元沿所述第二传导路轨测量的所述第一电检查信号检测所述路线的第三电特性并且对所述第三电特性应用滤波器来隔离在所述感兴趣的第一频率范围出现的所述第三电特性的子集;以及
基于由所述第二检测单元沿所述第二传导路轨测量的所述第二电检查信号检测所述路线的第四电特性并且对所述第四电特性应用滤波器来隔离在所述感兴趣的第二频率范围出现的所述第四电特性的子集。
技术方案9. 如技术方案8所述的方法,其进一步包括:
确定代表所述第一、第二、第三和第四电特性的所述子集中的每个的不同值的特征向量;以及
将所述特征向量同与所述路线的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较,特征向量的所述模式中的至少一个与所述路线的传导性中的所述破坏关联,
其中响应于对于在所述指定下降时段内的所述时段所述第一电特性的所述子集减小超过所述指定下降阈值和响应于所述特征向量更紧密匹配与所述路线的传导性中的所述破坏关联的特征向量的所述至少一个模式来检测所述路线的传导性中的所述破坏。
技术方案10. 如技术方案9所述的方法,其中对所述第一、第二、第三和第四电特性的所述子集中的每个确定所述特征向量,所述特征向量对于每个子集包括:
对于在所述指定下降时段内的所述时段所述相应子集减小超过所述指定下降阈值之前的、所述相应子集的值的第一统计度量;
在所述相应子集减小超过所述指定下降阈值之后且在所述相应子集增加至少所述指定下降阈值之前的、所述相应子集的值的第二统计度量;以及
在所述相应子集增加至少所述指定下降阈值之后的、所述相应子集的值的第三统计度量。
技术方案11. 一种系统,其包括:
第一应用单元,其配置成将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线;
第一检测单元,其配置成基于所述第一电检查信号检测所述路线的第一电特性;
一个或多个处理器,其配置成对所述第一电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第一频率范围出现的所述第一电特性的子集,
所述一个或多个处理器进一步配置成响应于对于在指定下降时段内的时段所述第一电特性的所述子集减小超过指定下降时段来检测所述路线的传导性中的所述破坏。
技术方案12. 如技术方案11所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成通过检测由所述车辆系统的车轮和轮轴以及在所述车辆系统的所述车轮之间延伸的所述路线的传导路轨段形成的电路中的断开来检测所述破坏。
技术方案13. 如技术方案11所述的系统,其中所述第一电检查信号具有第一频率,所述一个或多个处理器配置成应用被调谐使得所述感兴趣的第一频率范围包括所述第一频率的所述滤波器。
技术方案14. 如技术方案11的系统,其中由所述一个或多个处理器对所述第一电特性应用的所述滤波器是带通滤波器和/或匹配滤波器中的至少一个。
技术方案15. 如技术方案11所述的系统,其中所述第一应用单元配置成通过将具有第一频率的所述第一电检查信号注入所述路线的第一传导路轨来将所述第一电检查信号注入所述路线,并且进一步包括第二应用单元,其配置成将具有不同的第二频率的第二电检查信号注入所述路线的第二传导路轨。
技术方案16. 如技术方案15所述的系统,其中所述第一检测单元配置成沿所述第一传导路轨测量所述路线的所述第一电特性,并且其中所述第一检测单元配置成基于由所述第二应用单元注入所述路线的所述第二传导路轨的所述第二电检查信号来沿所述第一传导路轨测量所述路线的第二电特性,并且进一步包括:
第二检测单元,其配置成基于所述第一电检查信号沿所述第二传导路轨测量所述路线的第三电特性,其中所述第二检测单元还配置成基于所述第二电检查信号沿所述第二传导路轨测量所述路线的第四电特性,
其中所述一个或多个处理器配置成对所述第二电特性应用滤波器来隔离在所述第二电检查信号的所述第二频率出现的所述第二电特性的子集,所述一个或多个处理器配置成对所述第三电特性应用滤波器来隔离在所述第一电检查信号的所述第一频率出现的所述第三电特性的子集,并且所述一个或多个处理器配置成对所述第四电特性应用滤波器来隔离在所述第二电检查信号的所述第二频率出现的所述第四电特性的子集。
技术方案17. 如技术方案16所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成确定代表所述第一、第二、第三和第四电特性的所述子集中的每个的不同值的特征向量,并且将所述特征向量同与所述路线的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较,特征向量的所述模式中的至少一个与所述路线的传导性中的所述破坏关联,所述一个或多个处理器配置成响应于对于在所述指定下降时段内的时段所述第一电特性的所述子集减小超过所述指定下降阈值并且响应于所述特征向量更紧密匹配与所述路线的传导性中的所述破坏关联的特征向量的所述至少一个模式来检测所述路线的传导性中的所述破坏。
技术方案18. 如技术方案17所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成将对所述第一、第二、第三和第四电特性的所述子集中的每个的所述特征向量确定为包括:
对于在所述指定下降时段内的时段所述相应子集减小超过所述指定下降阈值之前的、所述相应子集的值的第一统计度量;
在所述相应子集减小超过所述指定下降阈值之后且在所述相应子集增加至少所述指定下降阈值之前的、所述相应子集的值的第二统计度量;以及
在所述相应子集增加至少所述指定下降阈值之后的、所述相应子集的值的第三统计度量。
技术方案19. 一种系统,其包括:
第一应用单元,其配置成设置在沿具有复数个传导路轨的路线行驶的车辆上,所述第一应用单元配置成将具有第一频率的第一电检查信号注入所述复数个传导路轨的第一路轨;
第二应用单元,其配置成设置在所述车辆上并且将具有不同的第二频率的第二电检查信号注入所述复数个传导路轨的第二路轨;
第一检测单元,其配置成设置在所述车辆上并且基于所述第一电检查信号来测量所述第一路轨的第一电特性并且基于所述第二电检查信号来测量所述第一路轨的第二电特性;
第二检测单元,其配置成设置在所述车辆上并且基于所述第一电检查信号来测量所述第二路轨的第三电特性并且基于所述第二电检查信号来测量所述第二路轨的第四电特性;以及
一个或多个处理器,其配置成对所述第一和第三电特性应用滤波器来隔离在所述第一频率出现的所述第一和第三电特性的相应子集、对所述第二和第四电特性应用滤波器来隔离在所述第二频率出现的所述第二和第四电特性的相应子集以及响应于对于在指定下降时段内的时段所述第一、第二、第三或第四电特性的所述子集中的一个或多个减小超过指定下降阈值来检测所述路线的所述第一路轨或所述第二路轨中的一个或多个的传导性中的破坏。
技术方案20. 如技术方案19所述的系统,其中所述一个或多个处理器配置成确定代表所述第一、第二、第三和第四电特性的所述子集中的每个的不同值的特征向量,并且将所述特征向量同与所述路线的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较,特征向量的所述模式中的至少一个与所述路线的传导性中的所述破坏关联,其中所述一个或多个处理器配置成响应于对于在所述指定下降时段内的时段所述第一电特性的所述子集减小超过所述指定下降阈值并且响应于所述特征向量更紧密匹配与所述第一路轨或所述第二路轨中的一个或多个的所述传导性中的所述破坏关联的特征向量的至少一个模式来检测所述第一路轨或所述第二路轨中的一个或多个的所述传导性中的所述破坏。
附图说明
参考附图,其中本发明的特定实施例和另外的益处如在下文的描述中更详细描述的那样图示,其中;
图1是包括路线检查系统的实施例的车辆系统的示意图示;
图2是检查系统的实施例的示意图示;
图3图示沿路线行驶的复数个车辆系统的实施例的示意图;
图4是用于从车辆系统上检查车辆系统行驶的路线的方法的实施例的流程图;
图5是检查系统的实施例的示意图示;
图6是沿路线行驶的车辆系统的车辆上的检查系统的实施例的示意图示;
图7是设置在沿路线行驶的车辆系统的多个车辆上的检查系统的实施例的示意图示;
图8是路线上的车辆系统的车辆上的检查系统的实施例的示意图;
图9是在车辆沿路线行驶时车辆上的检查系统的实施例的示意图示;
图10是在车辆沿路线行驶时车辆上的检查系统的实施例的另一个示意图示;
图11是在车辆沿路线行驶时车辆上的检查系统的实施例的另一个示意图示;
图12图示在车辆系统沿路线行驶时车辆系统上的检查系统所监测的电信号;
图13是用于从车辆系统上检查车辆系统行驶的路线的方法的实施例的流程图;
图14是在车辆沿路线行驶时车辆上的检查系统的实施例的示意图示;
图15图示根据一个示例在车辆系统沿路线行驶时可被车辆系统上的检查系统监测的电特性;
图16图示用于检查路线和/或确定关于路线和/或车辆系统的信息的方法的一个实施例的流程图;
图17图示在本文示出的在运行中的检查系统的另一个示例;
图18图示用于检查路线的方法的一个实施例的流程图;
图19图示由图17中示出的检测单元测量的电特性的示例;
图20图示由图17中示出的检测单元测量的电特性的示例;
图21图示由图17中示出的检测单元测量的电特性的示例;
图22图示由图17中示出的检测单元测量的电特性的示例;
图23图示代表路线的不同条件的不同模式中包括的特征向量的示例;以及
图24图示由图17中示出的检测单元测量的电特性的两个波形的示例。
具体实施方式
本文描述的发明性主旨的实施例涉及用于检查车辆系统行驶所在的路线以便识别损坏或破坏的潜在路线段的系统。在实施例中,车辆系统可通过在车辆系统沿路线行驶时将电信号从车辆系统中的第一车辆注入路线并且监测在另一个第二车辆(其也在车辆系统中)处的路线来检查路线。第二车辆处的信号检测和/或第二车辆处信号改变的检测可指示第一与第二车辆之间路线的潜在损坏(例如,破坏或部分破坏)段。在实施例中,路线可以是路轨车辆系统的轨道并且第一和第二车辆可用于识别轨道的一个或多个路轨的破坏或部分破坏段。被注入路线的电信号可被车载能量存储装置(例如一个或多个电池)和/或车外能源(例如路线的接触网和/或电气化路轨)供电。在识别路线的损坏段时,可发起一个或多个响应动作。例如,车辆系统可自动减速或停止。作为另一个示例,可将警告信号传达(例如,传送或传播)到一个或多个其他车辆系统来警告其他车辆系统路线的损坏段、传达到设置在路线处或附近的一个或多个道旁装置使得这些道旁装置可以将警告信号传达到一个或多个其他车辆系统。在另一个示例中,警告信号可传达到车外设施,其可以为了损坏路线段的修复和/或进一步检查而设置。
如本文使用的术语“车辆”可以限定为运输人、多个人或货物中的至少一个的移动机器。例如,车辆可以是但不限于是路轨车、联运集装箱、机车、船舶、采矿设备、施工设备、汽车及类似物。“车辆系统”包括两个或以上车辆,其彼此互连以沿路线行驶。例如,车辆系统可以包括直接连接到彼此(例如,通过耦合器)或彼此间接连接(例如,通过一个或多个其他车辆和耦合器)的两个或以上车辆。车辆系统可以称为编组,例如路轨车辆编组。
如本文使用的“软件”或“计算机程序”包括但不限于,一个或多个计算机可读和/或可执行指令,其促使计算机或其他电子装置执行功能、动作和/或以期望的方式运转。指令可采用各种形式体现,例如例程、算法、模块或程序,其包括来自动态链接库的独立应用或代码。软件还可采用各种形式实现,例如独立程序、函数调用、小服务程序、小程序、应用、存储在存储器中的指令、操作系统或其他类型的可执行指令的部分。如本文使用的“计算机”或“处理元件”或“计算机装置”包括但不限于,可以存储、检索和处理数据的任何编程或可编程电子装置。“非暂时性计算机可读介质”包括但不限于,CD-ROM、可移动闪速存储卡、硬盘驱动器、磁带和软盘。如本文使用的“计算机存储器”指这样的存储装置,其配置成存储可以被计算机或处理元件检索的数字数据或信息。如本文使用的“控制器”、“单元”和/或“模块”可以指逻辑电路和/或处理元件和在控制能量存储系统中牵涉的关联软件或程序。术语“信号”、“数据”和“信息”在本文可互换地使用并且可指数字或模拟形式。
图1是车辆系统100的示意图示,该车辆系统100包括路线检查系统102的实施例。车辆系统100包括若干车辆104、106,其彼此机械连接以沿路线108行驶。车辆104(例如,车辆104A-C)代表推进生成车辆,例如生成牵引力或动力以便沿路线108推进车辆系统100的车辆。在实施例中,车辆104可以代表例如机车等路轨车辆。车辆106(例如,车辆106A-E)代表非推进生成车辆,例如未生成牵引力或动力的车辆。在实施例中,车辆106可以代表路轨车。备选地,车辆104、106可代表其他类型的车辆。在另一个实施例中,个体车辆104和/或106中的一个或多个代表一组车辆,例如机车或其他车辆编组。
路线108可以是车辆系统100行驶所在的主体、表面或介质。在实施例中,路线108可以包括或代表能够在车辆系统100中的车辆之间输送信号的主体,例如能够输送电信号(例如,直流电、交流电、射频或其他信号)的导体。
检查系统102可以分布在车辆系统100的两个或以上车辆104、106之间或之中。例如,检查系统102可包括两个或以上部件,其操作来识别路线108的潜在损坏段,其中至少一个部件设置在相同车辆系统100中的两个不同车辆104、106中的每个上。在图示的实施例中,检查系统102分布在两个不同的车辆104之间或之中。备选地,检查系统102可分布在三个或以上车辆104、106之中。另外或备选地,检查系统102可分布在一个或多个车辆104与一个或多个车辆106之间,并且不限于设置在单一类型的车辆104或106上。如下文描述的,在另一个实施例中,检查系统102可分布在车辆系统中的车辆与车外监测位点(例如道旁装置)之间。
在运行中,车辆系统100沿路线108行驶。第一车辆104将检查信号电注入路线108。例如,第一车辆104A可向路线108施加直流电、交流电、射频信号或类似物作为检查信号。检查信号通过或沿路线108传播。第二车辆104B或104C可在将检查信号注入路线108时监测路线108的一个或多个电特性。
检查系统102可以分布在两个独立车辆104和/或106之中。在图示的实施例中,检查系统102具有设置在推进生成车辆104A、104B、104C中的至少两个上的部件。另外或备选地,检查系统102可包括设置在非推进生成车辆106中的至少一个上的部件。例如,检查系统102可定位在两个或以上推进生成车辆104、两个或以上非推进生成车辆106或至少一个推进生成车辆104和至少一个非推进生成车辆106上。
在运行中,在车辆系统100沿路线108行驶期间,检查系统102在第一车辆104或106处(例如,在第一车辆104或106的足迹下方)将检查信号电注入路线108。例如,可控制车载或车外电源以向路线108的轨道施加直流电、交流电、RF信号或类似物。检查系统102监测相同车辆系统100的第二车辆104或106处(例如,在第二车辆104或106的足迹下方)路线108的电特性以便确定在路线108中是否检测到检查信号。例如,可在第二车辆104、106处监测路线108的电压、电流、电阻、阻抗或其他电特性以便确定是否检测到检查信号和/或检查信号是否已被更改。如果第一与第二车辆之间的路线108的部分将检查信号传导到第二车辆,则检查信号可被检查系统102检测。检查系统102可确定路线108(例如,传播检查信号所通过的路线108的部分)是完整的和/或未被损坏。
另一方面,如果第一与第二车辆之间的路线108的部分未将检查信号传导到第二车辆(例如,使得检查信号未在第二车辆处在路线108中检测到),则检查信号可未被检查系统102检测。检查系统102可确定路线108(例如,在检查信号预期或计算为传播通过路线108的时段期间设置在第一与第二车辆之间的路线108的部分)是不完整的和/或被损坏。例如,检查系统102可确定第一与第二车辆之间的轨道的部分被破坏使得用于传播检查信号的连续传导通路不存在。检查系统102可以将该路线段识别为是路线108的潜在损坏段。在被分段的路线108(例如,例如可具有间隙的路轨轨道)中,检查系统102可传送并且试图检测多个检查信号以便防止路线108的破坏部分的错误检测。
因为检查信号可相对快地传播通过路线108(例如,比车辆100移动的速度更快),在车辆系统100移动(例如运送货物或用别的方式以路线108的非零最小速度极限或以上运行)时可以使用检查信号来检查路线108。
另外或备选地,检查系统102可检测第二车辆处检查信号中的一个或多个改变。检查信号可通过路线108从第一车辆传播到第二车辆。但是,由于第一与第二车辆之间的路线108的损坏部分,检查信号的一个或多个信号特性可改变。例如,当在第一车辆处注入路线108时,检查信号的信噪比、强度、功率或类似物可是已知的或被指定。在传播通过路线108的机械损坏或退化部分期间,这些信号特性中的一个或多个可改变(例如,退化或减小),即使在第二车辆处接收(例如,检测到)检查信号也如此。在第二车辆处接收检查信号时可以监测信号特性。基于信号特性中的一个或多个中的改变,检查系统102可将设置在第一与第二车辆之间的路线108的部分识别为路线108的潜在损坏部分。例如,如果检查信号的信噪比、强度、功率或类似物减小到指定阈值以下和/或减小超过指定阈值减小量,则检查系统102可将路线108的该段识别为潜在被损坏。
响应于将路线108的段识别为被损坏或破坏,检查系统102可发起一个或多个响应动作。例如,检查系统102可以使车辆系统100的移动自动减速或停止。检查系统102可以自动向在路线108的损坏段附近行驶并且其中定位路线108的损坏段的一个或多个其他车辆系统发出警告信号。检查系统102可自动将警告信号传达到定位在路线108处或附近的固定道旁装置,其将路线108的潜在损坏段和潜在损坏段的位点通知装置。固定道旁装置然后可以将信号传达到在路线108的潜在损坏段附近行驶并且在那里定位路线108的潜在损坏段的一个或多个其他车辆系统。检查系统102可自动向车外设施(例如,修理设施)发出检查信号,其将路线108的潜在损坏段和该段的位点通知设施。设施然后可派遣一个或多个检察员来检查和/或修理潜在损坏段处的路线108。备选地,检查系统102可将路线108的潜在损坏段通知操作员并且操作员然后可手动发起一个或多个响应动作。
图2是检查系统200的实施例的示意图示。该检查系统200可代表在图1中示出的检查系统102。检查系统200分布在相同车辆系统中的第一车辆202与第二车辆204之间。车辆202、204可代表在图1中示出的车辆系统100的车辆104和/或106。在实施例中,车辆202、204代表车辆104中的两个,例如车辆104A和车辆104B、车辆104B和车辆104C或车辆104A和车辆104C。备选地,车辆202、204中的一个或多个可代表车辆106中的至少一个。在另一个实施例中,检查系统200可分布在车辆104和/或106中的三个或以上之中。
检查系统200包括下文描述的设置在车辆202、204上的若干部件。例如,检查系统200的图示实施例包括设置在第一车辆202上的控制单元208、应用装置210、车载电源212(在图2中“电池”)、一个或多个调节电路214、通信单元216和一个或多个开关224。检查系统200还包括设置在第二车辆204上的检测单元218、识别单元220、检测装置230和通信单元222。备选地,控制单元208、应用装置210、电源212、调节电路214、通信单元216和/或开关224中的一个或多个可设置在第二车辆204和/或相同车辆系统中的另一个车辆上,并且/或检测单元218、识别单元220、检测装置230和通信单元222中的一个或多个可设置在第一车辆202和/或相同车辆系统中的另一个车辆上。
控制单元206控制电流到应用装置210的供应。在实施例中,应用装置210包括一个或多个导体,其在包括车辆202的车辆系统沿路线108行驶时接合路线108。例如,应用装置210可以包括传导鞋、刷或沿轨道的上和/或侧表面滑动使得形成延伸通过应用装置210和轨道的传导通路的其他主体。另外或备选地,应用装置210可以包括第一车辆202的车轮的传导部分,例如在第一车辆202沿路线108行驶时接合路线108的车轮的传导外周边或圆周。在另一个实施例中,应用装置210可与路线108感应耦合而不接合或接触路线108或接合路线108的任何部件。
应用装置210与开关224传导耦合,其可以代表控制电流从车载电源212和/或调节电路214的流动的一个或多个装置。开关224可以由控制单元206控制使得控制单元206可以打开或关闭通过应用装置210到路线108的电流流动。在实施例中,开关224还可以由控制单元206控制来改变由应用装置210施加到路线108的电流的一个或多个波形和/或波形特性(例如,相位、频率、振幅及类似物)。
车载电源212代表能够存储电能的一个或多个装置,例如一个或多个电池、电容器、飞轮及类似物。另外或备选地,电源212可代表能够产生电流的一个或多个装置,例如交流发电机、发电机、光伏器件、燃气涡轮机或类似物。电源212与开关224耦合使得控制单元206可以控制何时将存储在电源212中的电能和/或由电源212产生的电流作为电流(例如,直流电、交流电、RF信号或类似物)经由应用装置210输送到路线108。
调节电路214代表改变电流的特性的一个或多个电路和电部件。例如,调节电路214可包括一个或多个逆变器、转换器、变压器、电池、电容器、电阻、感应器及类似物。在图示的实施例中,调节电路214与连接组件226耦合,该连接组件226配置成从车外源接收电流。例如,连接组件226可包括受电弓,其接合沿路线108延伸的电气化传导通路228(例如,接触网)使得来自接触网228的电流经由连接组件226输送到调节电路214。另外或备选地,电气化传导通路228可代表路线108的电气化部分(例如,电气化路轨)并且连接组件226可包括传导鞋、刷、车轮的部分或接合路线108的电气化部分的其他主体。电流从路线108的电气化部分输送通过连接组件226并且到调节电路214。
从电源212和/或车外源输送到调节电路214的电流(例如,经由连接组件226)可以通过调节电路214而更改。例如,调节电路214可以改变从电源212和/或连接组件226接收的电流的电压、电流、频率、相位、幅度、强度、波形及类似物。修改的电流可以是由应用装置210电注入路线108的检查信号。另外或备选地,控制单元206可以通过控制开关224来形成检查信号。例如,检查信号可以通过打开开关224以允许电流从调节电路214和/或电源212流到应用装置210而形成。
在实施例中,控制单元206可控制调节电路214来形成检查信号。例如,控制单元206可控制调节电路214来改变从电源212和/或连接组件226接收的电流的电压、电流、频率、相位、幅度、强度、波形及类似物来形成检查信号。检查信号可选地可以是包括多个频率的波形。检查信号可包括多个谐波或泛音。检查信号可以是方波或类似物。
检查信号通过应用装置210传导到路线108,并且被电注入路线108的传导部分。例如,检查信号可传导到路线108的传导轨道内。在另一个实施例中,应用装置210可未直接接合(例如,接触)路线108,但可与路线108无线耦合以便将检查信号电注入路线108(例如,经由感应)。
在车辆系统行驶期间在第一与第二车辆202、204之间延伸的路线108的传导部分可形成轨道电路,检查信号可通过其来传导。第一车辆202可以通过应用装置210耦合(例如,除其他外,物理耦合、无线耦合)于轨道电路。电源(例如,车载电源212和/或车外电气化传导通路228)可以通过轨道电路朝第二车辆204传输电力(例如,检查信号)。
通过示例并且没有限制地,第一车辆202可以耦合于路线108的轨道,并且该轨道可以是延伸并且使第一车辆202上的检查系统200的一个或多个部件与第二车辆204上的检查系统200的一个或多个部件传导耦合的轨道电路。
在实施例中,控制单元206包括或代表管理器部件。这样的管理器部件可以配置成启用电流经由应用装置210到路线108内的传送。在另一个实例中,管理器部件可以启用或停用电力部分从车载和/或车外电源到应用装置210的传输,例如通过控制开关和/或调节电路。此外,管理器部件可以调整与传输到路线108的电力的部分关联的参数。例如,除其他外,管理器部件可以调整传输的电量、传输电力所处的频率(例如,除其他外,脉冲功率交付、AC电力)、传输电力部分的持续时间。这样的参数可以由管理器部件基于车辆或装置的地理位点或装置的识别(例如,除其他外,类型、位点、制造、模型)中的至少一个而调整。
管理器部件可以利用车辆或装置的地理位点以便调整可以从电源传输到装置的电力部分的参数。例如,传输的电量可以由管理器部件基于装置功率输入而调整。通过示例并且没有限制地,传输的电量可以满足装置功率输入或在装置功率输入以下以便减少装置损坏的风险。在另一个示例中,车辆和/或装置的地理位点可以用于识别特定装置,并且进而识别对于这样的装置的功率输入。除其他外,车辆和/或装置的地理位点可以通过轨道电路上的位点、轨道电路的识别、全球定位服务(GPS)而弄清。
设置在第二车辆204上的检测单元218(如在图2中示出的)监测路线108以试图检测由第一车辆202注入路线108的检查信号。检测单元218与检测装置230耦合。在实施例中,检测装置230包括一个或多个导体,其在车辆系统(包括车辆204)沿路线108行驶时接合路线108。例如,检测装置230可以包括传导鞋、刷或沿轨道的上和/或侧表面滑动使得形成延伸通过检测装置230和轨道的传导通路的其他主体。另外或备选地,检测装置230可以包括第二车辆204的车轮的传导部分,例如在第二车辆204沿路线108行驶时接合路线108的车轮的传导外周边或圆周。在另一个实施例中,检测装置230可与路线108感应耦合而不接合或接触路线108或接合路线108的任何部件。
检测单元218使用检测装置230来监测路线108的一个或多个电特性。例如,由路线108传导的直流电的电压可通过监测从路线108传导到检测装置230的电压而检测。在另一个示例中,由路线108传导的交流电或RF信号的电流(例如,频率、安培数、相位或类似物)可通过监测由路线108传导到检测装置230的电流而检测。作为另一个示例,由检测装置230从路线108传导的信号的信噪比可由检查检测装置230传导的信号(例如,接收的信号)并且将接收的信号与指定信号比较的检测单元218检测。例如,使用应用装置210注入路线108的检查信号可包括指定信号或指定信号的部分。检测单元218可将从路线108传导到检测装置230的接收信号与该指定信号比较以便测量接收信号的信噪比。
检测单元218确定由检测装置230从路线108接收(例如,拾取)的信号的一个或多个电特性并且将接收信号的特性报告给识别单元220。该一个或多个电特性可包括电压、电流、频率、相位、相移或相位差、调制、强度、嵌入式签名及类似物。如果检测装置230未接收信号,则检测单元218可向识别单元220报告这样的信号的缺失。例如,如果检测单元218未检测到至少指定电压、指定电流或类似物(如由检测装置230接收的),则检测单元218可未检测到任何接收信号。备选地或另外,检测单元218可仅在由检测装置230检测到信号时传达由检测装置230接收的信号的检测。
在实施例中,检测单元218可响应于从第一车辆202中的控制单元206接收的通知而确定由检测装置230接收的信号的特性。例如,在控制单元206促使应用装置210将检查信号注入路线108时,控制单元206可指示通信单元216经由第二车辆204的通信单元222将通知信号传送到检测装置230。通信单元216、222可包括相应天线232、234和关联电路,用于在车辆202、204之间和/或与车外位点无线传达信号。通信单元216可将告知检测单元218关于何时将检查信号输入路线108的通知无线传送到检测单元218。另外或备选地,通信单元216、222可经由一个或多个线、电缆及类似物而连接(例如多单元(MU)电缆、列车路线或其他传导通路),以允许通信单元216、222之间的通信。
检测单元218可开始监测由检测装置230接收的信号。例如,检测单元218可除非或直到将控制单元206正促使将检查信号注入路线108告知检测单元218才开始或恢复监测检测装置230的接收信号。备选地或另外,检测单元218可就接收的信号定期监测检测装置230和/或可在由检查系统200的操作员手动提示时就接收的信号来监测检测装置230。
识别单元220从检测单元218接收被接收信号的特性并且确定特性是否指示接收由第一车辆202注入路线108的检查信号的全部或一部分。尽管检测单元218和识别单元220示出为独立单元,检测单元218和识别单元220可指相同的单元。例如,检测单元218和识别单元220可以是设置在第二车辆204上的单个硬件部件。
识别单元220检查特性并且确定特性是否指示设置在第一车辆202与第二车辆204之间的路线108的段被损坏或至少部分被损坏。例如,如果应用装置210将检查信号注入路线108的轨道并且检查信号的一个或多个特性(例如,电压、电流、频率、强度、信噪比及类似物)未被检测单元218检测,则,识别单元220可确定设置在车辆202、204之间的轨道的段被破坏或用别的方式被损坏使得轨道无法传导检查信号。另外或备选地,识别单元220可以检查由检测单元218检测的信号的信噪比并且确定车辆202、204之间的路线108的段是否潜在被破坏或损坏。例如,如果接收信号中的一个或多个(或至少指定数量的接收信号)的信噪比小于指定比率,识别单元220可将该路线108的段识别为被破坏或损坏。
识别单元220可包括位点确定单元或与位点确定单元通信耦合(例如,通过允许通信的一个或多个有线和/或无线连接),该位点确定单元可以确定车辆204和/或车辆系统的位点。例如,位点确定单元可包括GPS单元或其他装置,其可以确定第一车辆和/或第二车辆沿路线108位于哪里。第一车辆202与第二车辆204之间沿车辆系统长度的距离对于识别单元220可是已知的,例如通过使用一个或多个输入装置和/或经由通信单元222将距离输入识别单元220。
识别单元220可以基于在检查信号通过路线108传送期间第一车辆202和/或第二车辆204的位点来识别路线108的哪个段潜在地被损坏。例如,当识别单元220确定未接收到检查信号或检查信号具有减小的信噪比时,识别单元220可以将在车辆系统、第一车辆202和/或第二车辆204的指定距离内的路线108的段识别为潜在损坏段。
另外或备选地,识别单元220可以基于在检查信号通过路线108传送期间第一车辆202和第二车辆204的位点、车辆系统(其包括车辆202、204)的行驶方向、车辆系统的速度和/或检查信号通过路线108的传播速度来识别路线108的哪个段潜在地被损坏。检查信号的传播速度可以是基于形成路线108的材料、注入路线108的检查信号的类型及类似物中的一个或多个的指定速度。在实施例中,可经由控制单元206所提供的通知来通知识别单元220何时将检查信号注入路线108。在对应于在车辆202、204移动时预期检查信号传播通过车辆202、204之间的路线108的时间的时段期间,识别单元220然后可以在车辆系统沿路线108移动时确定路线108的哪个部分设置在第一车辆202与第二车辆204之间。路线108的该部分可以是识别的潜在损坏路线段。
在识别路线108的潜在损坏段时可发起一个或多个响应动作。例如,响应于识别路线108的潜在损坏部分,识别单元220可经由通信单元222、216来通知控制单元206。控制单元206和/或识别单元220可以使车辆系统的移动自动减速或停止。例如,控制单元206和/或识别单元220可以与车辆系统中的推进生成车辆中的一个或多个中的一个或多个推进系统(例如,引擎、交流发电机/发电机、马达及类似物)通信耦合。控制单元206和/或识别单元220可自动指示推进系统减速和/或停止。
继续参考图2,图3图示沿路线108行驶的复数个车辆系统300、302的实施例的示意图。车辆系统300、302中的一个或多个可代表在图1中示出的车辆系统100,其包括路线检查系统200。例如,在第一方向308上沿路线108行驶的至少第一车辆系统300可包括检查系统200。第二车辆系统302在路线108上可在第一车辆系统300之后,但与第一车辆系统300相隔并且分离。
除在识别路线108的潜在损坏段时可采取的响应动作之外或作为这些响应动作的备选,第一车辆系统300上的检查系统200可自动通知第二车辆系统302。控制单元206和/或识别单元220可将警告信号无线传达(例如,传送或传播)到第二车辆系统302。警告信号可在第二车辆系统302到达潜在损坏段之前将路线108的潜在损坏段的位点通知第二车辆系统302。第二车辆系统302可能够减速、停止或移到另一个路线来避免驶过潜在损坏段。
另外或备选地,控制单元206和/或识别单元220可响应于将路线108的段识别为潜在被损坏而将警告信号传达到固定道旁装置304。除其他外,装置304还可以是例如道旁设备、电装置、客户端资产、缺陷检测装置、与精密列车控制(Positive Train Control)(PTC)一起使用的装置、信号系统部件、与自动设备识别(AEI)一起使用的装置。在一个示例中,装置304可以是与AEI一起使用的装置。AEI是自动设备识别机构,其可以将与车辆的设备有关的数据聚集。通过示例并且没有限制地,AEI可以使用无源射频技术,其中标签(例如,无源标签)与车辆关联并且阅读器/接收器在地理上靠近标签时从标签接收数据。除其他外,AEI装置还可以是收集或存储来自无源标签的数据的阅读器或接收器、存储与从车辆接收的无源标签信息有关的数据的数据存储、促进车辆与无源标签之间的通信的天线。这样的AEI装置可存储路线108的潜在损坏段位于哪里的指示使得第二车辆系统302可在第二车辆系统302从AEI装置读取信息时获得该指示。
在另一个示例中,装置304可以是车辆的信令装置。例如,装置304可以提供视觉和/或有声警告以向例如路线108的潜在损坏段的其他车辆系统(例如,车辆系统302)等其他实体提供警告。除其他外,信令装置还可以是但不限于,光、电动闸门臂(例如,垂直平面中的电动运动)、有声警告装置。
在另一个示例中,装置304可以与PTC一起使用。PTC可以指基于通信/基于处理器的车辆控制技术,其提供能够可靠且从功能上防止车辆系统之间的碰撞、超速出轨、侵入建立的工作区极限和车辆系统通过处于不正确位置的路线开关的移动的系统。PTC系统可以执行其他额外规定功能。除其他响应动作外,在第二车辆系统204接近路线108的潜在损坏段的位点时,这样的PTC装置304可以向第二车辆系统204提供促使第二车辆系统204自动变慢和/或停止的警告。
在另一个示例中,除将潜在损坏的路线108的识别段的警告传达到在路线108上行驶的其他车辆或车辆系统的PTC装置外,道旁装置304可以充当信标或其他传送或传播装置。
控制单元206和/或识别单元220可响应于将路线108的段识别为潜在被损坏而将修理信号传达到车外设施306。设施306可以代表在车辆系统202、204外定位的位点,例如调度或修理中心。修理信号可包括或代表在潜在损坏段处对路线108的进一步检查和/或修理的请求。在接收修理信号时,设施306可将一个或多个人员和/或设备调派到路线108的潜在损坏段的位点以便在该位点处检查和/或修理路线108。
另外或备选地,控制单元206和/或识别单元220可将路线108的潜在损坏段通知车辆系统的操作员并且建议该操作员发起本文描述的响应动作中的一个或多个。
在另一个实施例中,检查系统200可使用道旁装置304来识别路线108的潜在损坏段。例如,检测装置230、检测单元218和通信单元222可定位在道旁装置304处或包括在道旁装置304中。车辆系统上的控制单元206可基于道旁装置304的输入或已知位点以及车辆系统的被监测位点(例如,来自从位点确定单元获得的数据)来确定车辆系统何时在道旁装置304的指定距离内。当在道旁装置304的指定距离内行驶时,控制单元206可促使将检查信号注入路线108。与上文描述的第二车辆204相似,道旁装置304可以监测路线108的一个或多个电特性。如果这些电特性指示在车辆系统与道旁装置304之间的路线108的段被损坏或破坏,道旁装置304可以发起一个或多个响应动作,例如通过指示车辆系统自动减速和/或停止、警告在路线108上行驶的其他车辆系统、请求检查和/或修理路线108的潜在损坏段及类似物。
图5是检查系统500的实施例的示意图示。该检查系统500可代表在图1中示出的检查系统102。与在图2中示出的检查系统200相比之下,检查系统500设置在车辆系统中的单个车辆502内,该车辆系统可包括与车辆502机械耦合的一个或多个额外车辆。车辆502可代表在图1中示出的车辆系统100的车辆104和/或106。
检查系统500包括识别单元520和信号通信系统521。识别单元520可与图2中示出的识别单元220相似或代表它。信号通信系统521包括至少一个应用装置和至少一个检测装置和/或单元。在图示的实施例中,信号通信系统521包括一个应用装置510和一个检测装置530。应用装置510和检测装置530可分别与应用装置210和检测装置230相似或代表它们(两者都在图2中示出)。应用装置510和检测装置530可以是不同的分立外壳中、彼此相隔的一对传送和接收线圈,如在图5中示出的。备选地,应用装置510和检测装置530可以是共同外壳中持有的一对传送和接收线圈。在另一个备选实施例中,应用装置510和检测装置530包括相同线圈,其中该线圈配置成将至少一个检查信号注入路线108并且还配置成响应于至少一个检查信号的注入来监测路线108的一个或多个电特性。
在下文示出和描述的其他实施例中,信号通信系统521可包括两个或以上应用装置和/或两个或以上检测装置或单元。尽管未在图5中示出,除应用装置510和检测装置530之外,信号通信系统521可进一步包括一个或多个开关524(其可与图2中示出的开关224相似或代表它)、控制单元506(其可与图2中示出的控制单元208相似或代表它)、一个或多个调节电路514(其可与图2中示出的电路214相似或代表它)、车载电源512(图5中的“电池”,其可与图2中示出的电源212相似或代表它)和/或一个或多个检测单元518(其可与图2中示出的检测单元218相似或代表它)。检查系统500的图示实施例可进一步包括通信单元516(其可与图2中示出的通信单元216相似或代表它)。如在图5中示出的,检查系统500的这些部件设置在车辆系统的单个车辆502上,但部件中的一个或多个可设置在与检查系统500的其他部件不同的车辆系统的部件上。如上文描述的,控制单元506控制在车辆502沿路线108行驶时对接合或感应耦合于路线108的应用装置510的电流供应。应用装置510与开关524传导耦合,该开关524由控制单元506控制使得控制单元506可以打开或关闭通过应用装置510到路线108的电流的流动。电源512与开关524耦合使得控制单元506可以控制何时将存储在电源512中的电能和/或由电源512产生的电流作为电流经由应用装置510输送到路线108。
调节电路514可与连接组件526耦合,该连接组件526与在图2中示出的连接组件226相似或代表它。连接组件526从车外源(例如电气化传导通路228)接收电流。电流可以通过连接组件526从路线108的电气化部分输送并且输送到调节电路514。
从电源512和/或车外源输送到调节电路514的电流可以由调节电路514更改。修改的电流可以是由应用装置510电注入路线108的检查信号。可选地,控制单元506可以通过控制开关524来形成检查信号,如上文描述的。可选地,同样如上文描述的,控制单元506可控制调节电路514来形成检查信号。
检查信号通过应用装置510传导到路线108,并且电注入路线108的传导部分。在行驶期间在车辆502的应用装置510与检测装置530之间延伸的路线108的传导部分可形成轨道电路,通过其可传导检查信号。
控制单元506可包括或代表管理器部件。这样的管理器部件可以配置成启用电流经由应用装置510到路线108内的传送。在另一个实例中,管理器部件可以启用或停用电力部分从车载和/或车外源到应用装置510的传输,例如通过控制开关和/或调节电路。此外,管理器部件可以调整与传输到路线108的电力的部分关联的参数。
检测单元518监测路线108以试图检测由应用装置510注入路线108的检查信号。在一个方面,检测单元518可沿车辆502的行驶方向跟在应用装置510后面。检测单元518与检测装置530耦合,该检测装置530接合路线108或与路线108感应耦合,如上文描述的额。
检测单元518使用检测装置530来监测路线108的一个或多个电特性。检测单元518可将从路线108传导到检测装置530内的接收信号与指定信号比较以便测量接收信号的信噪比。检测单元518通过检测装置530确定来自路线108的信号的一个或多个电特性并且将接收信号的特性报告给识别单元520。如果检测装置530未接收信号,则检测单元518可向识别单元520报告这样的信号的缺失。在实施例中,检测单元518可响应于从控制单元506接收的通知来确定由检测装置530接收的信号的特性,如上文描述的。
检测单元518可开始监测由检测装置530接收的信号。例如,检测单元518可除非或直到将控制单元506正促使检查信号到路线108的注入告知检测单元518才开始或恢复监测检测装置530的接收信号。备选地或另外,检测单元518可对于接收的信号定期监测检测装置530和/或可在由检查系统500的操作员手动提示时对于接收的信号监测检查装置530。
在一个方面中,应用装置510包括第一轮轴528和/或第一车轮530,其连接到车辆502的轮轴528。轮轴528和车轮530可连接到车辆502的第一轨道532。应用装置510可与路线108传导耦合(例如,通过直接接合路线108)以经由轮轴528和车轮530或单独经由车轮530将检查信号注入路线108。检测装置530可包括第二轮轴534和/或第二车轮536,其连接到车辆502的轮轴534。轮轴534和车轮536可连接到车辆502的第二轨道538。检测装置530可经由轮轴534和车轮536或单独经由车轮536来监测路线108的电特性。可选地,轮轴534和/或车轮536可注入信号,而其他轮轴528和/或车轮530监测电特性。
识别单元520从检测单元518接收被接收信号的一个或多个特性并且确定特性是否指示接收由应用装置510注入路线108的检查信号中的全部或一部分。识别单元520解释检测单元518所监测的一个或多个特性来确定路线的状态。识别单元520检查特性并且确定特性指示设置在应用装置510与检测装置530之间的路线108的测试段是处于非损坏状态、处于被损坏或至少部分被损坏状态还是处于指示存在电短路的非损坏状态,如下文描述的。
识别单元520可包括位点确定单元或与位点确定单元通信耦合,该位点确定单元可以确定车辆502的位点。应用装置510与检测装置530之间沿车辆502的长度的距离对于识别单元520可是已知的,例如通过使用一个或多个输入装置和/或经由通信单元516将距离输入识别单元520。
识别单元520可以基于在检查信号通过路线108传送期间车辆502的位点、车辆502的行驶方向、车辆502的速度和/或检查信号通过路线108的传播速度来确定路线108的哪个段潜在地被损坏,如上文描述的。
在识别路线108的潜在损坏段时可发起一个或多个响应动作。例如,响应于识别路线108的潜在损坏部分,识别单元520可通知控制单元506。控制单元506和/或识别单元520可以自动减速或停止车辆502和/或车辆系统(其包括车辆502)的移动。例如,控制单元506和/或识别单元520可以与车辆系统中的推进生成车辆中的一个或多个中的一个或多个推进系统(例如,引擎、交流发电机/发电机、马达及类似物)通信耦合。控制单元506和/或识别单元520可自动指示推进系统减速和/或停止。
图4是用于从车辆系统上检查车辆系统行驶的路线的方法400的实施例的流程图。该方法400可结合本文描述的车辆系统和/或检查系统的一个或多个实施例使用。备选地,方法400可用另一个系统实现。
在402处,在第一车辆处将检查信号注入车辆系统行驶的路线。例如,直流电、交流电、RF信号或另一个信号可传导和/或感应地注入路线108的传导部分,例如路线108的轨道。
在404处,在相同车辆系统中的另一个第二车辆处监测路线的一个或多个电特性。例如,可监测路线108来确定路线108是否传导任何电压或电流。
在406处,做出关于一个或多个电特性是否指示检查信号的接收的确定。例如,如果在路线108中检测到直流电、交流电或RF信号,则检测的电流或信号可指示在相同车辆系统中将检查信号通过路线108从第一车辆传导到第二车辆。因此,路线108在第一与第二车辆之间可大致上是完整的。可选地,检查信号可在联接到相同车辆的部件之间通过路线108传导。因此,路线108在相同车辆的部件之间可大致上是完整的。方法400的流可行进到408。另一方面,如果在路线108中未检测到直流电、交流电或RF信号,则电流或信号的缺失可指示在相同车辆系统中或在相同车辆的部件之间检查信号未通过路线108从第一车辆传导到第二车辆。因此,路线108在第一与第二车辆之间或在相同车辆的部件之间可是被破坏的。方法400的流然后可行进到412。
在408处,做出关于一个或多个被监测电特性中的改变是否指示路线损坏的确定。例如,在信号注入路线108的时候与检测到检查信号的时候之间可确定检查信号中的改变。该改变可反映电压的减小、电流的减小、频率和/或相位中的改变、信噪比的减小或类似物。改变可以指示检查信号通过路线108传导,但路线108的损坏可更改信号。例如,如果注入的检查信号的电压、电流、频率、相位、信噪比或类似物相对于检测的检查信号中的改变超出指定阈值量(或如果被监测特性减小到指定阈值以下),则该改变可指示路线108损坏,但不是路线108中的完全破坏。因此,方法400的流可以行进到412。
另一方面,如果注入的检查信号的电压、安培数、频率、相位、信噪比或类似物相对于检测的检查信号中的改变未超出指定阈值量(和/或如果被监测特性未减小到指定阈值以下),则该改变可未指示路线108损坏。因此,方法400的流可以行进到410。
在410处,在车辆系统中的第一与第二车辆之间或在相同车辆的部件之间的路线的测试段未识别为潜在被损坏,并且车辆系统可继续沿路线行驶。另外,在车辆系统沿路线移动时可在其他位点处将检查信号注入路线。
在412处,处于或设置在第一与第二车辆之间或相同车辆的部件之间的路线的段识别为路线的潜在损坏段。例如,由于要检测的检查信号的失效和/或检测的检查信号中的改变,路线在第一车辆与第二车辆之间或在相同车辆的部件之间可被破坏和/或损坏。
在414处,可响应于识别路线的潜在损坏段来发起一个或多个响应动作。如上文描述的,这些动作可以包括但不限于,自动和/或手动使车辆系统的移动变慢或停止、警告其他车辆系统关于路线的潜在损坏段、将路线的潜在损坏段通知道旁装置、请求检查和/或修理路线的潜在损坏段及类似物。
在一个或多个实施例中,路线检查系统和方法可用于识别路线上的电短路或短路。短路的识别可允许区别路线的非损坏段上的短路与路线的损坏段上的破坏或退化轨道。短路与由路线的各种类型的损坏引起的开路的区别提供假警报的识别。检测假警报保留与试图定位和修理实际上未损坏路线段关联的时间和成本。例如,在上文在408处参考方法400,监测的电特性中的改变可指示路线的测试段包括使两个轨道一起短路的电短路。例如,监测的电压或电流和/或相移的振幅增加可指示存在电短路。电短路在两个轨道之间提供电路路径,其有效地使传播检查信号在注入点与位置方向之间的电路路径减少,这导致电压和/或电流和/或相移增加。
图6是在沿路线604行驶的车辆系统(未示出)的车辆602上的检查系统600的实施例的示意图示。该检查系统600可代表在图1中示出的检查系统102和/或在图2中示出的检查系统200。与检查系统200相比之下,检查系统600设置在单个车辆602内。车辆602可代表在图1中示出的车辆104、106中的至少一个。图6可以是至少部分通过车辆602观看的自上而下视图。检查系统600可用于识别路线(例如铁路轨道)上的短路。车辆602可以是车辆系统602的多个车辆中的一个,因此车辆602在本文可称为第一车辆602。
车辆602包括设置在车辆602上的多个传送器或应用装置606。这些应用装置606可沿车辆602的长度安置在相隔的位点处。例如,第一应用装置606A相对于更接近车辆602的后端610定位的第二应用装置606B可更接近车辆602的前端608定位。“前”和“后”的指定可基于车辆602沿路线604的行驶612的方向。
路线604包括并行的传导路轨614,并且应用装置606配置成沿路线604与至少一个传导路轨614传导和/或感应耦合。例如,传导路轨614在铁路上下文中可以是路轨。在实施例中,第一应用装置606A配置成与第一传导路轨614A传导和/或感应耦合,并且第二应用装置606B配置成与第二传导路轨614B传导和/或感应耦合。如此,应用装置606可从彼此对角设置在车辆602上。应用装置606用于将至少一个检查信号电注入路线。例如,第一应用装置606A可用于将第一检查信号注入路线604的第一传导路轨614A。同样,第二应用装置606B可用于将第二检查信号注入路线604的第二传导路轨614B。
车辆602还包括设置在车辆602上的多个接收器线圈或检测单元616。这些检测单元616沿车辆602的长度安置在相隔的位点处。例如,第一检测单元616A相对于更接近车辆602的后端610定位的第二检测单元616B可朝车辆602的前端608定位。检测单元616配置成响应于将检查信号注入路线604而监测沿传导路轨614的路线604的一个或多个电特性。被监测的电特性可包括电流、相移、调制、频率、电压、阻抗及类似物。例如,第一检测单元616A可配置成监测沿第二路轨614B的路线604的一个或多个电特性,并且第二检测单元616B可配置成监测沿第一路轨614A的路线604的一个或多个电特性。如此,检测单元616可从彼此对角设置在车辆602上。在实施例中,应用装置606A、606B和检测单元616A、616B中的每个可限定车辆602的测试段的个别角落。可选地,应用装置606和/或检测单元616可在沿车辆602的长度和/或宽度的位点中交错。可选地,应用装置606A和检测单元616A和/或应用装置606B和检测单元616B可沿相同路轨614设置。在其他实施例中,应用装置606和/或检测单元616可在其他位点处设置在车辆602上。
在实施例中,传导路轨614中的两个(例如,路轨614A和614B)可沿车辆602的长度通过多个分路618传导和/或感应地耦合于彼此。例如,车辆602可包括两个分路618,其中一个分路618A相对于另一分路618B更接近车辆602的前面608定位。在实施例中,分路618是传导的并且与路轨614一起限定导电测试回路620。该传导测试回路620代表在分路618之间沿传导路轨614的轨道电路或电路路径。测试回路620在车辆602在方向612上沿路线604行驶时沿路轨614移动。因此,限定传导测试回路620的部分的传导路轨614的段随着车辆602在沿路线604的旅途上前进而改变。
在实施例中,应用装置606和检测单元616与传导测试回路620电接触。例如,应用装置606A可与路轨614A和/或分路618A电接触;应用装置606B可与路轨614B和/或分路618B电接触;检测单元616A可与路轨614A和/或分路618A电接触;并且检测单元616B可与路轨614A和/或分路618B电接触。
两个分路618A、618B可以是设置在路轨车辆上的第一和第二轨道。每个轨道618包括使两个车轮624互连的轮轴622。每个车轮624接触路轨614中的相应一个。路轨618中的每个的车轮624和轮轴622配置成使两个路轨614A、614B电连接(例如,短路)来限定传导测试回路620的相应末端。例如,注入的第一和第二检查信号可沿第一路轨614A的段的长度、通过分路618A的车轮624和轮轴622到第二路轨614B、沿第二路轨614B的段并且跨分路618B、返回第一路轨614A地在传导测试回路620循环。
在实施例中,从车辆602传送的交流电通过路轨614在两个或以上的点处注入路线604并且在车辆602上的不同位点处接收。例如,第一和第二应用装置606A、606B可用于将第一和第二检查信号注入相应的第一和第二路轨614A、614B。响应于注入的检查信号的一个或多个电特性可在第一和第二检测单元616A、616B处接收。每个检查信号可具有唯一标识符,因此信号在检测单元616处可以彼此区分开。例如,第一检查信号的唯一标识符可具有基频、相位、调制、嵌入式签名和/或类似物,其与第二检查信号的唯一标识符不同。
在实施例中,检查系统600可用于在铁路信令系统中更精确地定位轨道电路上的故障,并且区别故障特征。例如,系统600可用于针对交叉分路装置、非绝缘开关、跨路轨614A和614B连接的废金属和在沿路线604向传导路轨614施加电流时可产生电短路(例如,短路)的其他情形或装置区分破坏的轨道(例如,路轨)。在寻找损坏路线段的典型轨道电路中,电短路可表现为与破坏相似,从而形成假警报。检查系统600还可配置成将路线中的破坏(由于损坏)与路线中的有意非损坏“破坏”区分开,例如绝缘接头和岔道(例如,轨道开关),其模仿实际破坏但在被具有检查系统600的车辆系统穿过时未使传导测试回路620短路。
在实施例中,当在路线604上没有破坏或短路并且路轨614电邻接时,注入的检查信号在测试段620的长度循环并且被在测试段620上存在的所有检测单元616接收。因此,当在限定测试回路620的路线604的段内在路线604上没有电破坏或电短路时,检测单元616A和616B两者接收第一和第二检查信号两者。
如下文进一步论述的,在车辆602经过电短路(例如,在沿路线604的段施加电流时引起短路的路线604的段的装置或条件)时,形成两个额外传导电流回路或传导短路回路。这两个额外传导短路回路具有短路唯一的电特性(例如,如与由路轨614中的破坏引起的开路的电特性相对)。例如,在第一传导短路回路循环的电流的电特性可具有这样的振幅,其是在车辆602穿过电短路时第二额外电流回路的振幅的逆导数。另外,沿原始传导测试回路620、跨越测试段的周边的电流的振幅在车辆602穿过电短路时大大减弱。原始和额外电流回路中的一个或多个电特性中的全部可由检测单元616接收和/或监测。感测这两个额外短路可提供明确的鉴别器来识别原始测试回路中的电流损耗是短路而不是路轨614中的电破坏的结果。关于车辆运动和/或位点的额外短路回路的电特性的分析可在测试段的跨度内定位短路方面提供更多精度。
在备选实施例中,检查系统600包括两个相隔的检测单元616A、616B,其限定其之间的路线604的测试段,但仅包括应用装置606A、606B中的一个,例如仅仅第一应用装置606A。检测单元616A、616B每个配置成响应于由应用装置606A将至少一个检查信号电注入传导路轨614A、614B中的至少一个来监测靠近相应检测单元616A、616B的传导路轨614A、614B中的至少一个的一个或多个电特性。在另一个备选实施例中,检查系统600包括两个相隔的检测单元616A、616B,但不包括应用装置606A、606B中的任一个。例如,可从车辆602(或车辆系统的另一个车辆)的牵引马达(未示出)的内在电流推导检查信号。检查信号可经由牵引马达与一个或两个传导路轨614A、614B之间的传导和/或感应电连接(例如通过车轮624的传导连接)注入传导路轨614A、614B中的至少一个。在其他实施例中,可从车辆602的其他马达的电流推导检查信号或检查信号可以是从道旁装置注入路轨614的电流。
不管检查系统600是包括一个应用装置还是不包括应用装置,识别单元520(在图5中示出)配置成检查由第一和第二检测单元616A、616B中的每个监测的一个或多个电特性以便基于一个或多个电特性是否指示检查信号被第一和第二检测单元616A、616B两者、第一或第二检测单元616A、616B两者中没有一个或第一或第二检测单元616A、616B中的仅仅一个接收来确定路线604的测试段的状态。测试段的状态可以是潜在被损坏、既未损坏也不包括电短路或未被损坏并且包括电短路。在第一或第二检测单元616A、616B中没有一个接收检查信号时,测试段的状态是潜在被损坏,这指示开路回路620。在第一和第二检测单元616A、616B两者都接收检查信号时,测试段的状态是既未损坏也不包括电短路,这指示闭路回路620。在第一或第二检测单元616A、616B中仅仅一个接收检查信号时,测试段的状态是未被损坏并且包括电短路,这指示回路620内的一个断开子回路和一个闭合子回路。
在备选实施例中,车辆602包括两个相隔的应用装置606A、606B,其限定其之间的路线604的测试段,但仅包括检测单元616A、616B中的一个,例如仅仅第一检测单元616A。第一和第二应用装置606A、606B分别配置成将第一和第二检查信号电注入应用装置606A、606B所耦合的对应传导路轨614A、614B。检测单元616A配置成响应于将第一和第二检查信号注入路轨614来监测传导路轨614A、614B中的至少一个的一个或多个电特性。
在该实施例中,识别单元520(在图5中示出)配置成检查由检测单元616A监测的一个或多个电特性以便基于一个或多个电特性是否指示检测单元616A被第一和第二检查信号两者、第一或第二检查信号中没有一个或第一或第二检查信号中仅仅一个接收来确定路线604的测试段的状态。在一个或多个电特性指示检测单元616A既未接收第一也未接收第二检查信号时,测试段的状态是潜在被损坏,这指示开路回路620。在一个或多个电特性指示检测单元616A既接收第一又接收第二检查信号,测试段的状态是既未损坏也不包括电短路,这指示闭合电路回路620。在一个或多个电特性指示检测单元616A仅接收第一或第二检查信号中的一个时,测试段的状态是未被损坏并且包括电短路,这指示回路620内的一个开路子回路和一个闭路子回路。
另外或备选地,识别单元520可配置成通过检测第一与第二检查信号之间的相位差中的改变来确定路线604的测试段包括电短路。例如,识别单元520可将检测单元616A所检测的第一与第二检查信号之间的检测相位差与第一和第二检查信号之间的已知相位差比较。该已知相位差可以是在将信号注入路线604时检查信号之间的相位差或可以是沿已知未被损坏并且没有电短路的路线段的检查信号之间的检测相位差。从而,如果检测单元616A所监测的一个或多个电特性指示第一与第二检查信号之间的相位差与已知相位差相似,使得相位差中的改变可忽略或在补偿由于噪声等引起的变化的阈值内,则路线604的测试段的状态可以是未损坏并且没有电短路。如果检测的相位差从已知相位差变化超过指定阈值(使得相位差改变超过指定阈值),路线604的测试段的状态可以是未损坏并且包括电短路。如果路线604的测试段潜在地被损坏,一个或多个监测电特性可指示检查信号未被检测单元616接收,因此未检测到第一与第二检查信号之间的相位差。
在另一个备选实施例中,车辆602包括一个应用装置(例如应用装置606A)和一个检测单元(例如,检测单元616A)。应用装置606A靠近检测单元616A设置。例如,应用装置606A和检测单元616A可在两个分路618之间沿车辆602的长度在相似位置处定位在相对路轨614A、614B上,如在图6中示出的,或可靠近彼此定位在相同路轨614A或614B上。应用装置606A配置成将至少一个检查信号电注入路轨614,并且检测单元616A配置成响应于将至少一个检查信号注入传导测试回路620来监测路轨614的一个或多个电特性。
在该实施例中,识别单元520(在图5中示出)配置成检查由检测单元616A监测的一个或多个电特性来确定在分路618之间延伸的路线604的测试段的状态。识别单元520配置成在一个或多个电特性指示至少一个检查信号未被检测单元616A接收时确定测试段的状态是潜在被损坏。在一个或多个电特性指示至少一个检查信号被检测单元616A接收时,测试段的状态是既未被损坏也不包括电短路。在一个或多个电特性指示至少一个检查信号中的相移或至少一个检查信号的增加振幅中的至少一个时,测试段的状态是未被损坏并且确实包括电短路。振幅可在测试段的状态是未被损坏并且不包括电短路时检测或测量的基线振幅上增加。例如在信号通信系统521(在图5中示出)的检测单元616A和应用装置606A朝路线604中的电短路移动时,增加的振幅可从基线振幅逐渐增加,并且例如在信号通信系统521的检测单元616A和应用装置606A远离电短路移动时可朝基线振幅逐渐减小。
图7是设置在沿路线706行驶的车辆系统704的多个车辆702上的检查系统700的实施例的示意图示。该检查系统700可代表在图6中示出的检查系统600。与图6中示出的检查系统600相比之下,检查系统700设置在车辆系统704中的多个车辆702上,其中车辆702机械耦合在一起。
在实施例中,检查系统700包括:第一应用装置708A,其配置成设置在车辆系统702的第一车辆702A上;和第二应用装置708B,其配置成设置在车辆系统702的第二车辆702B上。应用装置708A、708B可与不同的传导轨道712传导和/或感应地耦合,使得应用装置708A、708B沿车辆系统704对角设置。第一和第二车辆702A和702B可直接耦合,或可间接耦合,从而使一个或多个额外车辆在车辆702A、702B之间耦合。可选地,车辆702A、702B每个可以是在图1中示出的车辆104或106中的任一个。可选地,第二车辆702B可在车辆系统704沿路线706的行驶期间跟踪第一车辆702A。
检查系统700还包括:第一检测单元710A,其配置成设置在车辆系统702的第一车辆702A上;和第二检测单元710B,其配置成设置在车辆系统702的第二车辆702B上。该第一和第二检测单元710A、710B可配置成监测沿不同传导轨道712的路线706的电特性,使得检测单元710沿车辆系统704对角取向。第一应用装置708A和/或第一检测单元710A沿第一车辆702A的长度的位点以及第二应用装置708B和/或第二检测单元710B沿第二车辆702B的长度的位点是可选的。然而,应用装置708A、708B的位点影响限定测试回路714的电流回路的长度。例如,测试回路714跨越路线706的长度比图6中示出的测试回路620更长。使测试回路714的长度增加可在电检查信号沿备选传导路径转移时使信号损失增加,这使检测单元710接收电特性的能力减弱。可选地,应用装置708和检测单元710可在相邻车辆702上并且靠近使这些相邻车辆耦合的耦合机构设置,使得限定的传导测试回路714在长度上可小于设置在单个车辆602(在图6中示出)上的传导测试回路620。
图8是路线804上的车辆系统(未示出)的车辆802上的检查系统800的实施例的示意图。该检查系统800可代表在图1中示出的检查系统102和/或在图2中示出的检查系统200。与检查系统200相比之下,检查系统800设置在单个车辆802内。车辆802可代表在图1中示出的车辆104、106中的至少一个。
车辆802包括:第一应用装置806A,其传导和/或感应地耦合于路线804的第一传导轨道808A;和第二应用装置806B,其传导和/或感应地耦合于第二传导轨道808B。控制单元810配置成控制电流从电源811(例如,电池812和/或调节电路813)到第一和第二应用装置806A、806B的供应以便将检查信号电注入传导轨道808。例如,控制单元810可控制第一检查信号经由第一应用装置806A到第一传导轨道808A内的施加和第二检查信号经由第二应用装置806B到第二传导轨道808B内的施加。
控制单元801配置成控制第一和第二检查信号中的每个的指定直流电、指定交流电或指定射频信号中的至少一个从电源811到路线804的传导轨道808的施加。例如,电源811可以是车载能量存储装置812(例如,电池)并且控制单元810可配置成通过控制何时将电流从车载能量存储装置812传导到第一和第二应用装置806A和806B而将第一和第二检查信号注入路线804。备选地或另外,电源811可以是车外能量存储装置813(例如,接触网和调节电路)并且控制单元810配置成通过控制何时将电流从车外能量存储装置813传导到第一和第二应用装置806A和806B而将第一和第二检查信号注入传导轨道808。
车辆802还包括:设置在车辆802上的第一检测单元814A,其配置成监测路线804的第二传导轨道808B的一个或多个电特性;和设置在车辆802上的第二检测单元814B,其配置成监测第一传导轨道808A的一个或多个电特性。识别单元816设置在车辆802上。识别单元816配置成检查由检测单元814A、814B监测的传导轨道808的一个或多个电特性以便基于该一个或多个电特性确定车辆802穿过的路线804的段是否潜在地被损坏。如本文描述的,“潜在地被损坏”意指路线的段可被损坏或至少退化。识别单元816可通过区分指示路线段的损坏的一个或多个电特性和指示路线段上的电短路的一个或多个电特性而进一步确定车辆穿过的路线的段是否被损坏。
图9至11是车辆902沿路线904行驶时车辆902上的检查系统900的实施例的示意图示。该检查系统900可以是在图6中示出的检查系统600和/或在图8中示出的检查系统800。车辆902可以是图6的车辆602和/或图8的车辆802。图9至11图示车辆902在行驶方向906上沿路线904穿过时可能遇到的各种路线条件。
车辆902包括两个传送器或应用单元908A和908B,和两个接收器或检测单元910A和910B,其全部设置在车辆902上。应用单元908和检测单元910沿由车辆902上的分路和分路之间的路线904的轨道914限定的传导回路912安置。例如,车辆902可包括六个轮轴,每个轮轴与轨道914电接触地附连到两个车轮并且形成分路。可选地,传导回路912可在最里面轮轴之间(例如,在第三与第四轮轴之间)界定以减少通过其他轮轴和/或车架的信号损失的量。如此,第三和第四轮轴限定传导回路912的末端,并且轨道914限定使末端连接的传导回路912的段。
传导回路912限定测试回路912(例如,测试段)用于检测路线904中的故障并且将损坏轨道914与短路假警报区分开。在车辆902穿过路线904时,将第一检查信号从第一应用单元908A注入路线904的第一轨道914A,并且将第二检查信号从第二应用单元908B注入路线904的第二轨道914B。该第一和第二检查信号可同时或以交错序列注入路线904。第一和第二检查信号每个可以具有唯一标识符以当信号在测试回路912循环时将第一检查信号与第二检查信号区分开。第一检查信号的唯一标识符可包括频率、调制、嵌入式签名和/或类似物,其与第二检查信号的唯一标识符不同。例如,第一检查信号可具有比第二检查信号更高的频率和/或具有与第二检查信号不同的嵌入式签名。备选地,检查信号可具有不同的频率以允许将信号彼此区别开。例如,可以4.6千赫(kHz)的频率或另一个频率将第一检查信号注入路线,而以3.8kHz(或另一个频率)的频率将第二检查信号注入路线。在一个实施例中,信号可具有不同的标识符和不同的频率。
在图9中,车辆902越过路线904的段,其是完整的(例如,未被损坏)并且不具有电短路。因为在传导测试回路912的区域(其是在车辆902的两个指定分路(例如,轮轴)之间的区域)内在路线904上没有电短路或电破坏,第一和第二检查信号都在测试回路912的全长循环。如此,当第一检查信号电流环绕测试回路912流动时,由第一应用装置908A传送的第一检查信号电流被第一检测装置910A和第二检测装置910B两者检测。尽管在不同的位点处将第二检查信号注入路线904,第二检查信号电流与第一检查信号电流一起在测试回路912循环,并且同样被检测装置910A、910B两者检测。检测装置910A、910B中的每个可配置成检测沿路线904靠近相应检测装置910的一个或多个电特性。因此,当路线段没有短路和破坏时,由检测装置910中的每个接收的电特性包括第一和第二检查信号中的每个的唯一签名。
在图10中,车辆902越过路线904的段,其包括电短路916。该电短路916可以是路线904上的装置或使第一传导轨道914A传导和/或感应地耦合于第二传导轨道914B的路线904的条件。电短路916促使注入一个轨道914中的电流流过短路916到另一轨道914,而不是沿传导测试回路912的全长流动并且在分路处在轨道914之间交叉。例如,短路916可以是废金属片或跨轨道914安置的其他外来传导装置、非绝缘信号交叉或开关、由于磨损或损坏而非绝缘的轨道914中的绝缘开关或接头及类似物。在车辆902沿路线904越过电短路916使得短路916至少暂时定位在由测试回路912限定的区域内的分路之间时,测试回路912可使电路短路。
在车辆902越过电短路916时,电短路916使在测试回路912循环的第一和第二检查信号的电流流动转移到额外回路。例如,第一检查信号可由短路916转移以主要沿第一传导短路回路918循环,该第一传导短路回路918沿在第一应用装置908A与电短路916之间的路线904的段新近限定。相似地,第二检查信号可转移以主要沿第二传导短路回路920循环,该第二传导短路回路920沿在电短路916与第二应用装置908B之间的路线904的段新近限定。仅由第一应用装置908A传送的第一检查信号显著穿过第一短路回路918,并且仅由第二应用装置908B传送的第二检查信号显著穿过第二短路回路920。
因此,由第一检测单元910A接收和/或监测的路线的一个或多个电特性可仅指示第一检查信号的存在。同样,由第二检测单元910B接收和/或监测的路线的一个或多个电特性可仅指示第二检查信号的存在。如本文使用的,“指示”检查信号的“存在”意指接收的电特性包括超过这样的唯一标识符的纯阈值信噪比,该唯一标识符指示超过电噪声的相应检查信号。例如,因为由第二检测单元910B接收的电特性可仅指示第二检查信号的存在,第二检查信号超出接收的电特性的阈值信噪比但第一检查信号未超出阈值。因为在装置908A处起源的大部分第一检查信号电流可在穿过测试回路912的长度到第二检测装置908B之前沿短路916(例如,沿第一短路回路918)被转移,第一检查信号可未在第二检测单元908B处显著接收。如此,具有指示在第二检测装置910B处接收的第一检查信号的唯一标识符的电特性可在车辆902穿过电短路916时显著减弱。
第一和第二传导短路回路918和920的外围尺寸和/或面积可在穿过电短路916的车辆902处具有逆相关。例如,在车辆902的测试回路918越过并且通过短路916时,第一短路回路918的尺寸增加而第二短路回路920的尺寸减小。注意第一和第二短路回路916仅在短路916定位在被测试回路912覆盖的边界或区域内时形成。因此,接收的指示检查信号在第一和第二传导短路918、920回路循环的电特性意味着段包括电短路916(例如,如与被损坏或在没有电短路的情况下充分完整的段相对)。
在图11中,车辆902越过包括电破坏922的路线904的段。该电破坏922可损坏一个或两个轨道914A、914B,其切断沿轨道914的导电路径(例如,或使其显著减少)。损耗可以是破坏的轨道、断开的轨道节及类似物。如此,在路线904的段包括电破坏时,该路线段形成开路,并且电流大体上未沿开路流动。在一些破坏中,感应电流穿过微小的破坏,但电流量与路线904的非破坏传导段相对地将极大减少,这可是可能的。
在车辆902越过电破坏922使得破坏922定位在测试回路912的边界内(例如,在限定测试回路912末端的车辆902的指定分路之间)时,测试回路912可被破坏,从而形成开路。如此,注入的第一和第二信号未在测试回路912也未沿任何短路回路循环。因为信号电流未沿破坏的测试回路912流动,第一和第二检测单元910A和910B未响应于第一和第二检查信号接收任何显著电特性。一旦车辆902超越破坏,随后注入的第一和第二检查信号可在测试段912循环,如在图9中示出的。注意车辆902可穿过由路线904的损坏引起的电破坏而没有出轨。一些破坏可持续一定时间量地支持车辆交通直到损坏增加到超出阈值,如本领域内已知的。
如在图9至11中示出的,不管车辆902是越过具有电短路916(在10中示出)、电破坏922(在图11中示出)的路线904的段还是电邻接(在图9中示出),由检测单元910检测的沿路线904的电特性可不同。检查系统900可配置成区分指示路线904的损坏段的一个或多个电特性与指示路线904的非损坏段(其具有电短路916)的一个或多个电特性,如在本文进一步论述的。
图12图示在车辆系统沿路线行驶时由该车辆系统上的检查系统监测的电信号1000。该检查系统可以是在图9中示出的检查系统900。车辆系统可包括沿路线904行驶的车辆902(两者都在图9中示出)。电信号1000是由第一检测单元1002和第二检测单元1004接收的一个或多个电特性。电信号1000响应于第一检查信号和第二检查信号到路线内的传送或注入而接收。第一和第二检查信号每个可包括唯一标识符,其允许检查系统将指示第一检查信号的被监测电流的电特性与指示第二检查信号的电特性区分开,即使电流包括两个检查信号也如此。
在图12中,电信号1000在标绘信号1000随时间(t)的振幅(A)的曲线图1010上通过图表显示。例如,曲线图1010可通过图表图示在车辆902沿路线904行驶并且遇到参考图9描述的各种路线条件时响应于第一和第二检查信号的被监测电特性。曲线图1010可在显示装置上对车辆上的操作员显示和/或可传送到车外位点,例如调派或修理设施。第一电信号1012代表响应于(例如,指示)第一检查信号、被第一检测单元1002接收的电特性。第二电信号1014代表响应于(例如,指示)第二检查信号、被第一检测单元1002接收的电特性。第三电信号1016代表响应于(例如,指示)第一检查信号、被第二检测单元1004接收的电特性。第四电信号1018代表响应于(例如,指示)第二检查信号、被第二检测单元1004接收的电特性。
在时间t0与t2之间,电信号1000指示两个检查信号都被两个检测单元1002、1004接收。因此,信号在传导主测试回路912的长度循环(在图9和10中示出)。在时间t1处,车辆正越过这样的路线段,其是完整的并且不具有电短路,如在图9中示出的。电信号1012-1018的振幅在对于信号1012-1018中的每个的基线振幅处可是相对恒定的。基线振幅对于信号1012-1018中的每个不必相同,使得电信号1012可具有与其他电信号1014-1018中的至少一个不同的基线振幅。
在时间t2处,车辆越过电短路。如在图12中示出的,紧跟t2,被第一检测单元1002接收的指示第一检查信号的电信号1012的振幅增加显著的增益并且然后朝基线振幅逐渐减小。被第一检测单元1002接收的指示第二检查信号的电信号1014的振幅减小。如此,与相应基线水平相比,在第一检测单元100处接收的电特性指示第一检查信号的显著性或比例更大(例如,由于第一电信号在新近限定的回路918循环(图10中)),而第二检查信号的显著性或比例更小。在时间t2处在第二检测单元1004处,指示第一检查信号的电信号1016采用与第一检测单元1002所接收的电信号1016类似的方式下降。在测试回路通过电短路时,指示第二检查信号的电信号1018的振幅从时间t2到t4逐渐增加到基线振幅以上。
从时间t2至t4的这些电特性指示电短路在主测试回路912内限定新的电路回路(在图9和10中示出)。靠近相应检测单元1002、1004注入的检查信号的振幅相对于基线振幅增加,而在测试回路的另一侧上从相应检测单元1002、1004注入(并且相隔)的检查信号的振幅相对于基线振幅减小(或下降)。例如,电信号1012的振幅由于第一应用装置908A所注入的第一检查信号在新近限定的短路回路或子回路918循环(图10中)并且被靠近第一应用装置908A的第一检测单元910A接收而立刻增加一个步阶。在检查系统相对于电短路移动时,因为电短路更远离第一应用装置908A和第一检测单元910A并且子回路918的大小增加,电信号1012的振幅朝基线振幅逐渐减小。电信号1018由于第二应用装置908B所注入的第二检查信号在新近限定的短路回路或子回路920循环并且被靠近第二应用装置908A的第二检测单元910B接收而相对于基线振幅也增加。在检查系统相对于电短路移动时,因为电短路更接近第二应用装置908B和第二检测单元910B并且子回路920的大小减小,电信号1018的振幅远离基线振幅逐渐增加(直到时间t4)。因为在到达对应检测单元之前沿电路衰减的信号比更大电路回路中的检查信号更少,检查信号的振幅对于更小的电路回路可更高。电信号1018的正斜率可与电信号1012的负斜率相反。例如,被第一检测装置1002监测的电信号1012的振幅可以是被第二检测装置1004监测的电信号1018的振幅的逆导数。该相反关系是由于车辆沿路线相对于固定电短路的移动。同样参考图10,时间t3可代表在电短路916将测试回路912二等分并且短路回路918、920具有相同大小时的电信号1012-1018。
在时间t4处,车辆的测试段(例如,回路)超越电短路。在时间t4与t5之间,曲线图1010上的电信号1000指示第一和第二检查信号都再次在主测试回路912循环,如在图9中示出的。
在时间t5处,车辆越过路线中的电破坏。如在图12中示出的,紧跟t5,电信号1012-1018中的每个的振幅减小或下降显著的步阶。在测试段通过路线中的电破坏的整个时间长度中(表示为在时间t5与t7之间),全部四个信号1012-1018处于低或至少衰减振幅,这指示第一和第二检查信号由于路线中的电破坏而未在测试回路循环。时间t6可代表电破坏相对于路线检查系统900的位点,如在图11中示出的。
在实施例中,识别单元可配置成使用接收的电信号1000来确定车辆穿过的路线段是否潜在地被损坏,其意指段可被损坏或至少变坏。例如,基于在时间t2-t4和t5-t7之间记录的电信号1000的波形,识别单元可将在时间t2-t4之间穿过的路线段识别为非损坏但具有电短路并且将在时间t5-t7之间穿过的路线段识别为被损坏。例如,接收器线圈或检测单元1002、1004在车辆在时间t5-t7之间经过损坏的路线段时都丢失信号,这在曲线图1010中是清楚的。然而,在时间t2-t4之间横越路线上的短路时,第一检测单元1002丢失第二检查信号,如在电信号1014上示出的,并且由第二检测单元1004接收的代表第二检查信号的电信号1018的振幅在经过短路时增加。从而,轨道中的破坏相对使路线短路的特征之间没有明显的区分。可选地,车辆操作员可观看显示器上的曲线图1010并且基于记录的电信号1000的波形将路线段人工识别为被损坏或非损坏的但具有电短路。
在实施例中,检查系统可进一步用于通过接收的电信号1000区分非损坏轨道特征。例如,宽带分路(例如,电容器)可与硬线高速公路交叉分路相似地运转,所不同的是可根据第一和第二检查信号的频率识别额外相移。窄带(例如,调谐)分路可通过响应于调谐分路频率与检查信号的频率的关系展现较大相位和振幅差异来影响电信号1000。
检查系统还可将由于损坏引起的电路破坏(例如,伪破坏)与由于有意轨道特征(例如绝缘接头和岔道(例如,轨道开关))引起的电路破坏区分开。在岔道中,在特定区域中,仅单对传送和接收线圈(例如,沿一个传导轨道定位的单个应用装置和检测单元)可能够注入电流(例如,检查信号)。相对轨道(例如,路轨)上的该对可正穿过“警冲电路”,其中相对轨道仅在一个末端而不是循环电流回路的部分处电连接。
例如关于绝缘接头,将绝缘接头与破坏路轨区分开可通过主测试回路中的扩展信号缺失(通过添加空段回路而引起)来完成。如本领域内已知的,铁路标准典型地指示所需的绝缘接头交错在32英寸至56英寸。除提供具有扩展长度的伪破坏的绝缘接头外,检测可通过识别连接到绝缘接头的信令设备(例如,电池、轨道继电器、电子轨道电路及类似物)的位点特定签名而增强。信令设备的位点特定签名可响应于电流通过连接设备在新近限定的短路回路918、920循环(在图9中示出)而在被监测电特性中接收。例如,典型地在绝缘接头附近找到的信令设备可具有特定电签名或标识符,例如频率、调制、嵌入式签名及类似物,其允许检查系统在被监测电特性中识别信令设备。识别典型地在绝缘接头附近找到的信令设备提供车辆正越过路线中的绝缘接头而不是路线的损坏段这一指示。
在参考图6描述的备选实施例(其中检查系统包括彼此相隔的至少两个检测单元,但包括不到两个应用装置(例如零或一个)使得仅一个检查信号被注入路线)中,两个检测单元沿路线所监测的电特性可在与曲线图1010相似的曲线图中示出。例如,曲线图可包括标绘的电信号1012和1016,其中电信号1012代表被第一检测单元1002检测或在第一检测单元1002处接收的检查信号,并且电信号1016代表被第二检测单元1004检测或在第二检测单元1004处接收的检查信号。仅使用电信号1012和1016(而不是也使用1014和1018)的标绘振幅,识别单元可确定路线的状态。在时间t0与t2之间,信号1012和1016两者在基线值上都是恒定的(其中斜率为零)。从而,一个或多个电特性指示检测单元1002、1004两者都接收检查信号,并且识别单元确定路线段未被损坏并且不包括电短路。在时间t2与t4之间,第一检测单元1002检测到检查信号的增加振幅在基线以上(尽管斜率为负也如此),而第二检测单元1004检测到检查信号的振幅下降。从而,一个或多个电特性指示第一检测单元1002接收检查信号但第二检测单元1004不接收,并且识别单元确定路线段包括电短路。最后,在时间t5与t7之间,第一和第二检测单元1002、1004两者都检测到检查信号的振幅下降。从而,一个或多个电特性指示检测单元1002、1004中没有一个接收检查信号,并且识别单元确定路线段潜在被损坏。备选地,检查信号可以是在曲线图1010中示出的第二检查信号使得电信号是标绘电信号1014和1018而不是1012和1016。
在参考图6描述的备选实施例(其中检查系统包括彼此相隔的至少两个应用装置,但仅包括一个检测单元)中,检测单元沿路线所监测的电特性可在与曲线图1010相似的曲线图中示出。例如,曲线图可包括标绘的电信号1012和1014,其中电信号1012代表被第一应用装置(例如图6中的应用装置606A)注入并且被检测单元1002(例如图6中的检测单元616A)检测的第一检查信号,并且电信号1014代表被第二应用装置(例如图6中的应用装置606B)注入并且被相同的检测单元1002检测的第二检查信号。仅使用电信号1012和1014(而不是也使用1016和1018)的标绘振幅,识别单元可确定路线的状态。例如,在时间t0与t2之间,信号1012和1014两者在基线值上都是恒定的,其指示检测单元1002接收第一和第二检查信号两者,因此路线段未被损坏。在时间t2与t4之间,检测单元1002所监测的一个或多个电特性指示第一检查信号的增加振幅在基线以上并且第二检查信号的减小振幅在基线以下。从而,在该时段期间,检测单元1002仅接收第一检查信号而不接收第二检查信号(超越痕量或可忽略量),这指示路线段可包括电短路。例如,参考图6,第一应用装置606A在电短路上与检测单元616A相同的侧上,因此第一检查信号被检测单元616A接收并且与第一检查信号关联的电信号的振幅由于电短路所形成的子回路而在基线振幅上增加。然而,第二应用装置606B在电短路上与检测单元616A相对的侧上,因此第二检查信号在不同的子回路循环并且未被检测单元616A接收,从而导致标绘信号1014在该时段期间振幅下降。最后,在时间t5与t7之间,检测单元1002所监测的一个或多个电特性指示第一和第二检查信号两者的振幅都下降,因此检查信号中没有一个被检测单元1002接收。从而,路线段潜在被损坏,这引起开路回路并且解释检测单元1002没有接收检查信号中的任一个。备选地,检测单元1002可以是曲线图1010中示出的检测单元1004使得电信号是标绘的电信号1016和1018而不是1012和1014。
在参考图6描述的备选实施例(其中检查系统包括仅仅一个应用装置和仅仅一个检测单元)中,检测单元沿路线所监测的电特性可在与曲线图1010相似的曲线图中示出。例如,曲线图可包括标绘的电信号1012,其中电信号1012代表被应用装置(例如图6中示出的应用装置606A)注入并且被检测单元1002(例如图6中示出的检测单元616A)接收的检查信号。仅使用电信号1012(而不是使用1014、1016和1018)的标绘振幅,识别单元可确定路线的状态。例如,在时间t0与t2之间,信号1012在基线值上是恒定的,这指示检测单元1002接收检查信号,因此路线段未被损坏。在时间t2与t4之间,检测单元1002所监测的一个或多个电特性指示检查信号的增加振幅在基线以上,这进一步指示路线段包括电短路。最后,在时间t5与t7之间,检测单元1002所监测的一个或多个电特性指示检查信号的振幅下降,因此检查信号未被检测单元1002接收。从而,路线段潜在被损坏,这引起开路回路。备选地,检测单元可以是曲线图1010中示出的检测单元1004(例如图6中示出的检测单元616B)并且电信号是标绘电信号1018(由图9中示出的应用装置606B注入)而不是1012。从而,检测单元可靠近应用装置以便获得标绘电信号1012和1018。例如,沿车辆或车辆系统的长度与检测装置相隔的应用装置可导致标绘电信号1014或1016,这两者在检查系统穿过路线损坏段和电短路两者时都示出振幅下降。检测单元与提供标绘信号1014、1016中的一个的应用单元之间的相隔设置在区分路线的这两个状态方面是无用的,除非解释标绘信号1014或1016连同其他被监测电特性,例如相位或调制。
图13是用于从车辆系统上检查车辆系统行驶的路线的方法1100的实施例的流程图。该方法1100可结合本文描述的车辆系统和/或检查系统的一个或多个实施例使用。备选地,方法1100可用另一个系统实现。
在1102处,第一和第二检查信号电注入车辆系统行驶的路线的传导轨道。第一检查信号可使用车辆系统的第一车辆注入。第二检查信号可使用第一车辆在第一车辆相对于注入第一检查信号的地方的向后或向前位点处注入。可选地,第一检查信号可使用第一车辆注入,并且第二检查信号可使用车辆系统中的第二车辆注入。将第一和第二检查信号电注入传导轨道可包括向路线的至少一个传导轨道施加指定直流电、指定交流电和/或指定射频信号。第一和第二检查信号可传送到不同的传导轨道内,例如相对的平行轨道。
在1104处,在第一和第二监测位点处监测路线的一个或多个电特性。这些监测位点可响应于将第一和第二检查信号注入传导轨道而在第一车辆上。第一监测位点相对于第二监测位点可更接近第一车辆的前面安置。检测单元可定位在第一和第二监测位点处。可沿一个传导轨道在第一监测位点处监测路线的电特性;可沿不同的传导轨道在第二监测位点处监测路线的电特性。可选地,可向第一和第二监测位点传达何时将第一和第二检查信号注入路线的通知。监测路线的电信号可响应于接收通知来执行。
在1106处,做出关于一个或多个被监测电特性是否指示在两个监测位点处接收第一和第二检查信号两者的确定。例如,如果在两个监测位点处在电特性中监测两个检查信号,则两个检查信号在传导测试回路912循环(在图9中示出)。如此,测试回路的电路是完整的。但是,如果监测位点中的一个监测仅指示检查信号中的一个或未指示检查信号的电特性,则测试回路的电路可受到电破坏或电短路的影响。如果电特性确实指示在两个监测位点处接收第一和第二检查信号两者,方法1100的流可行进到1108。
在1108处,车辆继续沿路线行驶。方法1100的流然后行进回到1102,在这里第一和第二检查信号再次被注入传导轨道,并且方法1100重复。方法1100可在行进到1108时立即重复,或在重新注入检查信号之前,可存在等待期,例如1秒、2秒或5秒。
返回参考1106,如果电特性指示在两个监测位点处未接收两个检查信号,则方法1100的流行进到1110。在1110处,做出关于一个或多个被监测电特性是否指示在第一监测位点处仅存在第一或第二检查信号并且在第二监测位点处仅存在其他检查信号的确定。例如,在第一监测位点处接收的电特性可指示仅存在第一检查信号,而不是第二检查信号。同样,在第二监测位点处接收的电特性可指示仅存在第二检查信号,而不是第一检查信号。如本文描述的“指示”检查信号的“存在”意指接收的电特性包括超过唯一标识符的纯阈值信噪比,该唯一标识符指示超过电噪声的相应检查信号。
该确定可用于区分指示路线段被损坏的电特性和指示路线段未被损坏但可具有电短路的电特性。例如,因为第一和第二检查信号都未在监测位点中的每个中接收,路线可识别为由于破坏轨道(其引起开路)而潜在被损坏。然而,电短路还可导致一个或两个监测位点未接收两个检查信号,从而潜在地导致假警报。因此,做出该确定来将电短路与电破坏区分开。
例如,如果在车辆系统越过路线段时在监测位点中的任一个处未接收两个检查信号,电特性可指示路线段被损坏(例如,破坏)。备选地,如果在监测位点中的一个处监测的一个或多个电特性指示仅存在检查信号中的一个,该段可未被损坏但包括电短路。如果在另一监测位点处监测的电特性指示仅存在另一检查信号,该指示可被加强。另外,如果在车辆系统越过路线段时在第一监测位点处监测的电特性的振幅是在第二监测位点处监测的电特性的幅度的逆导数,还可指示具有电短路的路线的非损坏段。如果被监测电特性指示在第一监测位点处仅明显接收一个检查信号并且在第二监测位点处仅明显接收另一检查信号,则方法1100的流行进到1112。
在1112处,路线段识别为非损坏但具有电短路。作为响应,包括电短路的识别路线段的通知可在车外传达和/或存储在车辆系统上的数据库中。电短路的位点可通过将车辆随时间的位点与在监测位点处监测的电特性的被监测振幅的逆导数比较而更精确地确定。例如,在振幅的逆导数监测为相等时,电短路离两个监测位点等距。位点信息可从定位在车辆上或车辆外的位点确定单元(例如GPS装置)获得。在将段识别为电短路后,在1108处,车辆系统继续沿路线行驶。
现在返回参考1100,如果被监测电特性并未指示在第一监测位点处仅明显接收一个检查信号并且在第二监测位点处仅明显接收另一检查信号,则方法1100的流行进到1114。在1114处,路线段识别为被损坏。因为两个监测位点都未接收指示检查信号中的至少一个的电特性,车辆可能正越过路线中的电破坏,即使不是沿测试回路传导所有检查信号,这也阻止了大部分。路线的损坏段可设置在第一车辆的指定轮轴之间,该指定轮轴基于在第一和第二监测位点处监测的一个或多个电特性来限定测试回路的末端。在将路线段识别为被损坏后,流行进到1116。
在1116处,响应于识别路线段被损坏来发起响应动作。例如,车辆(例如通过控制单元和/或识别单元)可配置成自动使移动变慢、自动将路线的损坏段通知一个或多个其他车辆系统和/或自动请求检查和/或修理路线的损坏段。警告信号可传达到车外位点,其配置成将路线的损坏段通知接收者。请求修理路线的损坏段的修理信号也可在车外传达。警告和/或修理信号可由定位在车辆上的控制单元或识别单元中的至少一个传达。此外,响应动作可包括通过在将第一和第二检查信号注入路线的时间期间从位点确定单元获得车辆的位点信息来确定路线的损坏段的位点。路线中计算的电破坏位点可作为警告和/或修理信号的部分传达到车外位点。可选地,响应动作(例如发送警告信号、修理信号和/或改变车辆的设定值)可至少由车辆上的车辆操作员或定位在车外设施处的调度员手动发起。
除使用本文描述的用于检测路线的损坏段的路线检查系统的一个或多个实施例之外或作为其备选,路线检查系统的一个或多个实施例可用于确定关于路线检查系统设置所在的车辆的位点信息。该位点信息可以包括车辆当前设置在若干不同路线的哪个路线上的确定、路线上车辆位点的确定、车辆沿路线的行驶方向和/或车辆沿路线行驶所在的速度。
图14是在车辆902沿路线904行驶时车辆902上的检查系统900的实施例的示意图示。尽管在图14中仅示出两个轮轴1400、1402(图14中的“轮轴3”和“轮轴4”),车辆902可包括不同数量的轮轴和/或除可使用的车辆902的第三和第四轮轴以外的轮轴。
路线904可以由上文描述的传导路轨614(例如,路轨614A、614B)形成。路线904可以包括一个或多个频率调谐分路1404,其在传导路轨614A、614B之间延伸。频率调谐分路1404可以对于在路轨614A、614B中以分路1404调谐到的频率传导的电信号在路线904的路轨614A、614B之间形成传导通路或短路。例如,图14中示出的分路1404被调谐到3.8kHz的频率。具有3.8kHz频率、沿路轨614A传导的电信号也将通过分路1404传导到路轨614B(和/或这样的信号可通过分路1404从路轨614B传导到路轨614A)。然而,具有其他频率(例如,4.6kHz或另一个频率)的电信号将未被分路1404传导。因此,具有分路1404调谐到的频率(称为调谐频率)、由应用单元908B(图14中的“Tx2”)注入路轨614A的信号将沿包括路轨614A、轮轴1400、路轨614B和分路1404的电路回路或路径传导。该信号被检测单元910B(图14中的“Rx1”)检测到。相似地,具有调谐频率、由应用单元908A(图14中的“Tx1”)注入路轨614B的信号将沿包括路轨614B、轮轴1402、路轨614A和分路1404的电路回路或路径传导。在一个实施例中,检测单元中的一个或多个可检测具有不同频率的信号。
具有除调谐频率以外的频率并且由应用单元908B注入路轨614A的信号将沿包括路轨614A、轮轴1400、路轨614B和轮轴1402但不包括分路1404的电路回路或路径传导。相似地,具有除调谐频率以外的频率并且由应用单元908A注入路轨614B的信号将沿包括路轨614B、轮轴1402、路轨614A和轮轴1400但不包括分路1404的电路回路或路径传导。调谐到多个频率(例如3.8kHz和4.6kHz或包括3.8kHz和4.6kHz的频率范围)的分路将传导信号。例如,调谐到包括3.8kHz和4.6kHz两者的频率范围的分路将在路轨614A、614B之间传导具有3.8kHz或4.6kHz的频率的信号。
一个或多个频率调谐分路可以跨路线在指定位点处设置来校准沿路线行驶的车辆的位点。频率调谐分路可以被本文描述的检查系统读取来限定路线上车辆的特定位点。这在与车轮的位点确定系统(例如,全球定位系统接收器、无线收发器或类似物)结合时可以允许车辆位点的准确校准,并且可以在使用航位推测技术时和/或在另一个定位方法不可用时提高车辆位点的准确度。频率调谐分路的检测也可以用于确定车辆当前定位在若干不同路线的哪个路线上。
检查系统可以使用多个不同频率来就损坏测试车辆下方的路线。通过在路线上放置对频率中的一个或组合作出响应的元件(例如频率调谐分路)并且以沿路线的间距中的规划差异放置这样的元件,可以生成代码以采用经济且可靠的方式输送关于车辆特定位点的信息。
图15图示根据一个示例在车辆系统沿路线904(在图14中示出)行驶时可被车辆系统上的检查系统监测的路线的电特性1500(例如,电特性1500A、1500B)和电特性1502(例如,电特性1502A、1502B)。电特性1500、1502与代表沿路线904的时间或距离的水平轴1504和代表电特性1500、1502的幅度(如由图14中示出的检测单元910A、910B测量的)的垂直轴1506并排示出。电特性1500、1502代表由应用单元908注入路轨614(在图14中示出)的第一和第二信号的幅度,如由检测单元910A、910B在车辆系统在频率调谐分路1404上行驶期间检测的。
应用单元908A可以注入第一信号,其具有不是分路1404的调谐频率(或在分路1404的调谐频率范围外)的频率。应用单元908B可以注入第二信号,其具有分路1404(或在分路1404的调谐频率范围内)的调谐频率。检测单元910A可以在第一和第二信号通过路轨614A传导到检测单元910A时检测它们的幅度并且检测单元910B可以在第一和第二信号通过路轨614B传导到检测单元910B时检测它们的幅度。电特性1500A代表如由检测单元910B检测的第一信号(非调谐频率信号)的幅度并且电特性1500B代表如由检测单元910A检测的第一信号的幅度。电特性1502A代表如由检测单元910B检测的第二信号(调谐频率信号)的幅度并且电特性1502B代表如由检测单元910A检测的第二信号的幅度。
时间t1指示在车辆系统沿图14中示出的行驶方向1406行驶时轮轴1400(例如,导轴)何时通过分路1404。时间t2指示在车辆系统沿行驶方向1406行驶时轮轴1402(例如,从动轴)何时通过分路1404。包括时间t1和t2并且在其之间的时段代表分路1404何时设置在轮轴1400、1402之间。
在轮轴1400经过分路1404之前(例如,在时间t1之前),第一和第二信号通过由轮轴1400、1402和从轮轴1400、1402并且在其之间延伸的路轨614的段形成的电路来传导。因此,电特性1500、1502的幅度并没有明显改变(例如,电特性1500、1502在幅度上可未改变或幅度改变可由噪声或外来干扰引起)。
然而,在轮轴1400通过分路1404时,对不同的第一和第二信号形成不同电路,这取决于信号频率。例如,对于第一信号(非调谐频率信号),第一信号传导到检测单元910A、910B所通过的电路不改变。因此,电特性1500A、1500B的幅度并没有明显改变。对于第二信号(调谐频率信号),分路1404传导第二信号并且形成较小的不同电路。传导第二信号的电路包括轮轴1400、分路1404和从轮轴1400延伸到分路1404的路轨614的段。对于第二信号的该电路还可以防止第二信号传导到检测单元910A。包括分路1404的较小电路可以防止第二信号到达检测单元910A并且被它检测。
检测单元910B在时间t1或附近检测第二信号的增加,如由图15中示出的电特性1502A的增加所指示的。该增加可由轮轴1400、分路1404和从轮轴1400延伸到分路1404的路轨614的段所形成的电路中的电阻抗减小引起。例如,因为该电路比不包括分路1404的电路更短,电阻抗可更少。
由于电路形成具有分路1404,检测单元910A可不再能够在时间t1后检测第二信号。形成具有分路1404的电路可以防止第二信号在路轨614A中传导。检测单元910A可检测第二信号的减小或消除,如由在时间t1电特性1502B的减小所表示的。
当车辆在分路1404上移动时,轮轴1400更远离分路1404移动。从轮轴1400到分路1404的该增加距离使包括轮轴1400和分路1404的电路的大小增加。电特性1502A传导所通过的电路的阻抗从时间t1到时间t2增加。增加的阻抗可以使第二信号(如由检测单元910B检测的)的幅度减小。因此,由检测单元910B检测的电特性1502A的幅度从时间t1到时间t2减小。关于检测单元910A,因为分路1404继续防止第二信号传导到检测单元910A,电特性1502B的幅度保持减少,如在图15中示出的。
一旦车辆系统在分路1404上移动并且分路1404不再是在轮轴1400、1402之间(例如,在时间t2后),第二信号再次被传导通过这样的电路,其包括分路1404并且由轮轴1400、1402和在轮轴1400、1402之间延伸的路轨614的段形成。如由检测单元910B检测的第二信号的幅度可返回在时间t1之前测量的水平。因为分路1404不再防止检测单元910A在时间t2后检测第二信号,电特性1502B的值可增加回到时间t1之前存在的水平。
检查系统可以分析电特性1500A、1500B、1502A、1502B中的两个或以上来将频率调谐分路1404与路线904的损坏段的检测和/或路线904上另一个分路的存在区别开。路线904中路轨614中的破坏922可导致如由检测单元910A、910B检测的两个或以上信号1012、1014、1016、1018在并发时间期间减小,如在图12中示出的在从时间t5延伸到时间t7的时段期间。相比之下,电特性1500A、1500B、1502A、1502B中仅一个在车辆系统经过分路1404期间减小。控制单元和/或识别单元可以确定在一定时间有多少电特性1500A、1500B、1502A、1502B减小来确定车辆系统是在路线904的损坏段上还是频率调谐分路1404上行驶。不是频率调谐分路1404的分路916促使信号1012、1014、1016、1018中的两个或以上(或全部)在经过分路916时增加和/或减小,如在图12中示出的在从时间t2到时间t4的时段期间。相比之下,仅单个检测单元910B检测的信号在经过频率调谐分路1404期间改变。因此,如果两个或以上检测单元检测的信号改变,则检测到的分路可不是频率调谐分路。如果相同检测单元检测的信号改变,但另一个检测单元检测的信号不改变,则检测到的分路可以是频率调谐分路。
除检测路线904的损坏外或作为其备选,本文描述的检查系统还可以检查电特性1500、1502来确定关于车辆系统和/或路线904的多种信息。作为一个示例,控制单元206、506和/或识别单元220、520可以识别车辆系统在沿哪个路线904行驶。不同的路线904可在不同位点和/或序列具有频率调谐分路1404。分路1404的位点和/或分路1404的序列对路线904可是唯一的,使得在检测到分路1404时,检查系统可以确定车辆系统在沿哪个路线904行驶。
例如,第一路线904可具有调谐到第一频率的第一分路1404并且第二路线904可具有调谐到第二频率的第二分路1404。检查系统可以注入具有第一或第二频率中的一个或多个的信号以试图检测第一和/或第二分路1404。在检测到电特性1502中的改变中的一个或多个时,检查系统可以确定车辆系统在第一或第二分路1404上行驶。如果检查系统将具有第一频率的电测试信号注入路线904并且检查系统检测到与电特性1502A和/或1502B中的改变相似的信号改变,检查系统可以确定车辆系统经过第一分路1404。第一路线904可与检查系统的存储器540(在图5中示出,例如控制单元、识别单元或类似物的存储器,和/或在传达到检查系统时)中的第一分路1404关联,使得在检测到第一分路1404时,检查系统确定车辆系统不在第一路线904上。
如果检查系统将具有第一频率的电测试信号注入路线904并且检查系统未检测到与电特性1502A和/或1502B中的改变相似的信号改变,检查系统可以确定车辆系统还未经过第一分路1404。检查系统然后可以确定车辆系统不在路线904上。
如果检查系统将具有第二频率的电测试信号注入路线904并且检车系统检测到与电特性1502A和/或1502B中的改变相似的信号改变,检查系统可以确定车辆系统经过第二分路1404。第二路线904可与第二分路1404关联使得在检测到第二分路1404时,检查系统确定车辆系统在第二路线904上。如果检查系统将具有第二频率的电测试信号注入路线904并且检查系统未检测到与电特性1502A和/或1502B中的改变相似的信号改变,检查系统可以确定车辆系统还未经过第二分路1404。检查系统然后可以确定车辆系统不在第二路线904上。
另外或备选地,不同的路线904可与两个或以上频率调谐分路1404的不同序列关联。分路1404的序列可以代表在分路1404的序列上行驶的车辆系统遇到分路1404所采用的顺序,并且可选地可包括分路1404调谐到的频率和/或分路1404之间的距离。例如,下文的表1代表不同路线904中的分路1404的不同序列:
表1:
路线 | 分路序列 |
1 | A,A,A,A |
2 | A,A,A,B |
3 | A,A,B,A |
4 | A,B,A,A |
5 | B,A,A,A |
6 | A,A,B,B |
7 | A,B,B,A |
8 | B,B,A,A |
9 | A,B,B,B |
10 | B,B,B,A |
11 | A,B,A,B |
12 | B,A,B,A |
13 | B,B,B,B |
14 | B,B,A,B |
15 | B,A,B,B |
16 | B,A,A,B |
字母A和B代表分路1404调谐到的不同频率。尽管表1中的分路1404的每个序列包括四个分路1404,备选地,序列中的一个或多个可包括不同数量的分路1404。尽管序列仅包括两个不同频率,可选地,一个或多个序列可包括更多频率。
检查系统可以追踪车辆系统检测不同分路1404所采用的顺序来确定车辆系统在沿哪个路线904行驶。例如,如果检查系统检测到调谐到频率B的分路1404,后跟调谐到频率B的另一个分路1404、后跟调谐到频率A的另一个分路1404、后跟调谐到频率A的分路1404,则检查系统可以确定车辆系统在上文列出的第八路线904上。
分路序列可选地可包括分路1404之间的距离。下文的表2图示还包括距离的分路序列的示例:
路线 | 分路序列 |
9 | A,50m,B |
10 | A,30m,B |
11 | A,100m,A |
12 | B,20m,A,30m,A |
在字母A和/或B之间列出的数字50m、30m等代表调谐到A或B频率的分路1404之间的距离。检查系统可以检测到调谐到不同频率的分路1404、检测这些分路1404所采用的顺序和分路1404之间的距离,以便确定车辆系统在沿哪个路线行驶。
使用一个或多个频率调谐分路1404的检测来确定车辆系统在沿哪个路线904行驶对控制单元206、506区别在一起紧密相间的不同路线904可是有用的。一些路线904可彼此足够接近使得其他位点确定系统(例如,全球定位系统、无线三角测量等)的分辨率可不能够区别车辆系统在沿不同路线904中的哪个行驶。车辆系统有时可不能够依赖这样的其他位点确定系统,例如当车辆系统在隧道、在峡谷、市区或类似物中行驶时。当其他位点确定系统可不能够确定车辆系统在哪个路线904上行驶时,与路线904关联的频率调谐分路1404的检测可以允许检查系统确定车辆系统在哪个路线904上。
在另一个示例中,控制单元206、506和/或识别单元220、520可以使用一个或多个分路1404的检测来确定车辆系统沿路线904位于哪里。沿路线904的不同位点可在不同位点和/或序列中具有不同的频率调谐分路1404。分路1404的位点和/或分路1404的序列对沿路线904的位点可是唯一的,使得在检测到分路1404时,检查系统可以确定车辆系统沿路线904位于哪里。
例如,沿路线904的第一位点可具有调谐到第一频率的第一分路1404并且沿路线904的第二位点可具有调谐到第二频率的第二分路1404。检查系统可以注入具有第一或第二频率中的一个或多个的信号以试图检测第一和/或第二分路1404。在检测到电特性1520中的改变中的一个或多个时,检查系统可以确定车辆系统在第一或第二分路1404上行驶。如果检查系统将具有第一频率的电测试信号注入路线904并且检查系统检测到与电特性1502A和/或1502B中的改变相似的信号改变时,检查系统可以确定车辆系统经过第一分路1404。沿路线904的第一位点可与检查系统的存储器540中的第一分路1404关联使得在检测到第一分路1404时,检查系统确定车辆系统在沿与第一分路1404关联的第一路线904的位点处。
如果检查系统将具有第一频率的电测试信号注入路线904并且检查系统未检测到与电特性1502A和/或1502B中的改变相似的信号改变,检查系统可以确定车辆系统未经过第一分路1404。检查系统然后可以确定车辆系统未定位在与第一分路1404关联的第一路线904上的位点处。
如果检查系统将具有第二频率的电测试信号注入路线904并且检车系统检测到与电特性1502A和/或1502B中的改变相似的信号改变,检查系统可以确定车辆系统经过第二分路1404。沿路线904的第二位点可与第二分路1404关联使得在检测到第二分路1404时,检查系统确定车辆系统在与第二分路1404关联的路线904上的位点处。如果检查系统将具有第二频率的电测试信号注入路线904并且检查系统未检测到与电特性1502A和/或1502B中的改变相似的信号改变,检查系统可以确定车辆系统还未经过第二分路1404。检查系统然后可以确定车辆系统不在沿与第二分路1404关联的路线904上的位点处。
另外或备选地,沿路线904的不同位点可与两个或以上频率调谐分路1404的不同序列关联。与如上文描述的相似,与沿路线904的指定位点关联的序列中的分路1404的检测可以允许检查系统确定车辆系统沿路线位于哪里。
使用一个或多个频率调谐分路1404的检测来确定车辆系统沿路线904位于哪里对控制单元206、506确定车辆系统位于哪里可是有用的。如上文描述的,车辆系统可不能够依赖其他位点确定系统来确定车辆系统位于哪里。另外,检查系统可以确定车辆系统的位点来帮助校准或更新基于航位推测技术的位点。例如,如果车辆系统使用航位推测来确定车辆系统位于哪里,使用分路1404的车辆系统的位点确定可以充当对如使用航位推测确定的位点的检验或更新。
车辆系统的确定位点可用于校准或更新车辆系统的其他位点确定系统,例如全球定位系统接收器、无线收发器或类似物。一些位点确定系统可不能在位点确定系统初始化后提供车辆系统的位点。例如,在打开车辆系统和/或位点确定系统后,位点确定系统可不能对位点确定系统在初始化这一时段确定车辆系统的位点。在该初始化期间频率调谐分路的检测可以允许车辆系统在初始化期间确定车辆系统的位点。
可选地,未能在指定位点中检测频调谐分路1404可以被检查系统用于确定分路1404被损坏或已被移除。因为频率调谐分路1404的位点可存储在车辆系统的存储器540中和/或传达到车辆系统,未能在分路1404的指定位点处检测频率调谐分路1404可以起到将分路1404被损坏和/或已被移除通知检查系统。检查系统和/或控制单元然后可以将损坏和/或错过的分路1404通知车辆系统的操作员、可以促使通信单元自动向调度或调派设施发送信号来调度分路1404的检查、修理或更换,或类似物。
在另一个示例中,控制单元206、506和/或识别单元220、520可以响应于检测到一个或多个频率调谐分路1404来确定车辆系统的行驶方向。在检测到电特性1502改变(其指示存在频率调谐分路1404)时,识别单元可以检查电特性1502的一个或多个方面来确定行驶方向1406。识别单元可以检查电特性1502的斜率来确定行驶方向1406。如果电特性1502在时间t1与t2之间具有负斜率,则斜率可以指示车辆系统具有在图14中示出的行驶方向1406。但如果电特性1502在时间t1与t2之间具有正斜率,斜率可以指示车辆系统具有相反的行驶方向。
在另一个示例中,控制单元206、506和/或识别单元220、520可以响应于检测到一个或多个频率调谐分路1404来确定车辆系统的移动速度。在一个方面中,检查系统可以基于电特性1502A和/或1502B中的改变(其指示分路1404的检测)来确定在时间t1与t2之间经过的时段。基于经过的时段和轮轴1400、1402之间的分离距离1408(在图14中示出),控制单元和/或识别单元可以计算车辆系统的移动速度。例如,如果分离距离1408是397英寸(例如,十米)并且t1与t2之间的时段是1.13秒,则检查系统可以确定车辆系统以每小时近似二十英里(例如,每小时32公里)行驶。
在另一个示例中,控制单元206、506和/或识别单元220、520可以响应于检测到一个或多个频率调谐分路1404来确定车辆系统的移动速度。在一个方面中,检查系统可以确定在时间t1与时间t2之间电特性1502A的斜率。与更小的斜率绝对值相比,更大的斜率绝对值可与更快的车辆系统速度关联。不同的斜率绝对值可与检查系统的存储器540中和/或如传达到检查系统的不同速度关联。控制单元和/或识别单元可以确定电特性1502A中的斜率绝对值并且将确定的斜率和与不同速度关联的斜率绝对值比较来确定车辆系统有多快地移动。
图16图示用于检查路线和/或确定关于路线和/或车辆系统的信息的方法1600的一个实施例的流程图。该方法1600可由本文描述的检查系统的一个或多个实施例执行来检测路线损坏、检测路线上的分路和/或确定关于路线和/或在路线上行驶的车辆系统的信息。
在1602处,将具有指定频率的检查信号注入路线。检查信号可具有与一个或多个频率调谐分路关联的频率。可选地,可将多个检查信号注入路线。例如,具有与频率调谐分路关联的不同频率的不同信号可被注入路线。
在1604处,监测路线的一个或多个电特性。例如,路线的电压、电流、电阻、阻抗或类似物可被监测,如本文描述的。在1606处,可检查被监测的一个或多个电特性来确定一个或多个电特性是否指示路线损坏,如上文描述的。可选地,可检查一个或多个电特性来确定分路(例如,除频率调谐分路外)是否在路线上,如上文描述的。如果一个或多个电特性指示路线损坏,方法1600的流可朝1608行进。否则,方法1600的流可以朝1610行进。在1608处,可对路线损坏的检测发起一个或多个响应动作,如上文描述的。
在1610处,做出关于一个或多个电特性是否指示车辆系统在频率调谐分路上通过的确定。如上文描述的,可以检查作为图15中示出的电特性1500、1502中的一个或多个的特性。如果特性指示在频率调谐分路上的移动,则方法1600的流可以朝1616行进。否则,方法1600的流可以朝1612行进。
在1612处,做出关于频率调谐分路之前是否在车辆位点处的确定。例如,如果在位点处未检测到频率调谐分路,但假设频率调谐分路在该位点处,则未能检测分路可以指示分路被损坏或移除。因此,方法1600的流可以朝1614行进。然而,如果不知道频率调谐分路之前在该位点处,则方法1600的流可以朝1602返回或方法1600可以终止。
在1614处,可以响应于未能检测分路来实现一个或多个响应动作。例如,可通知车辆系统的操作员可将消息传达给车外位点来自动调度频率调谐分路的检查、修理或更换等。
在1616处,关于车辆系统和/或路线的信息基于频率调谐分路的检测而确定。如上文描述的,可识别车辆行驶所在的路线,可确定车辆系统沿路线的位点,可基于一个或多个频率调谐分路的检测来确定车辆系统的行驶方向、车辆系统的速度等。方法1600的流可返回1602或方法1600可终止。
在实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括第一和第二应用装置、控制单元、第一和第二检测单元和识别单元。该第一和第二应用装置配置成设置在沿具有第一和第二传导轨道的路线行驶的车辆系统的车辆上。第一和第二应用装置每个配置成以下中的至少一个:与传导轨道中的一个传导或感应耦合。控制单元配置成控制电流从电源到第一和第二应用装置的供应以便经由第一应用装置将第一检查信号电注入传导轨道并且经由第二应用装置将第二检查信号电注入传导轨道。第一和第二检测单元配置成设置在车辆上。检测单元配置成设置在车辆上。检测单元配置成响应于将第一和第二检查信号注入传导轨道来监测第一和第二传导轨道的一个或多个电特性。识别单元配置成设置在车辆上。识别单元配置成检查第一和第二检测单元所监测的第一和第二传导轨道的一个或多个电特性以便基于一个或多个电特性确定车辆穿过并且电设置在车辆相对端之间的路线段是否潜在被损坏。
在一个方面中,第一应用装置相对于第二应用装置沿车辆长度设置在相隔位点处。第一应用装置配置成以下中的至少一个:与第一传导轨道传导或感应耦合。第二应用装置配置成以下中的至少一个:与第二传导轨道传导或感应耦合。
在一个方面中,第一检测单元相对于第二检测单元沿车辆长度设置在相隔位点处。第一检测单元配置成监测第二传导轨道的一个或多个电特性。第二检测单元配置成监测第一传导轨道的一个或多个电特性。
在一个方面中,第一和第二检查信号包括相应的唯一标识符以允许识别单元在路线的一个或多个电特性中将第一检查信号与第二检查信号区分开。
在一个方面中,第一检查信号的唯一标识符包括与第二检查信号的唯一标识符不同的频率、调制或嵌入式签名中的至少一个。
在一个方面中,控制单元配置成控制第一和第二检查信号中的每个的指定直流电、指定交流电或指定射频信号中的至少一个从电源到路线的传导轨道的施加。
在一个方面中,电源是车载能量存储装置并且控制单元配置成通过控制电流从车载能量存储装置到第一和第二应用装置的传导来将第一和第二检查信号注入路线。
在一个方面中,电源是车外能量存储装置并且控制单元配置成通过控制电流从车外能量存储装置到第一和第二应用装置的传导来将第一和第二检查信号注入路线。
在一个方面中,进一步包括沿车辆长度设置在相隔位点处的两个分路。这两个分路在车辆在路线上行驶的至少部分时间配置成以下中的至少一个:使第一和第二传导轨道传导或感应地耦合于彼此。在对第一和第二检查信号提供电路路径来循环时,第一和第二传导轨道以及两个分路限定导电测试回路。
在一个方面中,两个分路是车辆的第一和第二轨道。第一和第二轨道中的每个包括使与第一和第二传导轨道接触的两个车轮互连的轮轴。车轮和第一和第二轨道中的每个的轮轴配置成以下中的至少一个:使第一传导轨道传导或感应地耦合于第二传导轨道来限定传导测试回路的相应末端。
在一个方面中,识别单元配置成识别由第一与第二传导轨道之间的电短路引起的传导测试回路中的短路或由至少第一传导轨道或第二传导轨道上的电破坏引起的传导测试回路中的开路中的至少一个。
在一个方面中,当路线段具有安置在两个分路之间的电短路时,第一传导短路回路沿两个分路中的一个与电短路之间的路线段的第一和第二传导轨道限定。第二传导短路回路沿两个分路中的另一个与电短路之间的路线段的第一和第二传导轨道限定。第一应用装置和第一检测单元沿第一传导短路回路设置。第二应用装置和第二检测单元沿第二传导短路回路设置。
在一个方面中,识别单元配置成通过区分指示段被损坏的一个或多个电特性和指示段未被损坏但具有电短路的一个或多个电特性来确定车辆穿过的路线段是否潜在被损坏。
在一个方面中,识别单元配置成在第一检测单元和第二检测单元接收的一个或多个电特性都未能在车辆穿过路线段时指示第一或第二检查信号通过传导轨道传导时确定路线段被损坏。
在一个方面中,识别单元配置成在车辆穿过路线段时在指示第一检测单元所监测的第一检查信号的一个或多个电特性的振幅是第二检测单元所监测的第二检查信号的一个或多个电特性的振幅的逆导数时确定路线段未被损坏但具有电短路。
在一个方面中,识别单元配置成在车辆越过路线段时第一检测单元所监测的一个或多个特性仅指示存在第一检查信号并且第二检测单元所监测的一个或多个电特性仅指示存在第二检查信号时确定路线段未被损坏但具有电短路。
在一个方面中,响应于确定路线段是路线的潜在损坏段,控制单元或识别单元中的至少一个配置成以下中的至少一个:自动使车辆系统的移动变慢、自动将路线的潜在损坏段通知一个或多个其他车辆系统或自动请求检查或修理路线的损坏段中的至少一个。
在一个方面中,响应于确定路线段被损坏,控制单元或识别单元中的至少一个配置成将修理信号传达到车外位点以请求修理路线段。
在一个方面中,车辆系统进一步包括位点确定单元,其配置成确定车辆沿路线的位点。控制单元或识别单元中的至少一个配置成通过在控制单元将第一和第二检查信号注入传导轨道时从位点确定单元获得车辆位点来确定路线段位点。
在实施例中,方法(例如,用于检查车辆系统行驶的路线)包括将第一和第二检查信号电注入具有至少一个车辆的车辆系统所行驶的路线的第一和第二传导轨道。该第一和第二检查信号使用沿车辆长度处于相隔位点的车辆注入。方法还包括响应于将第一和第二检查信号注入传导轨道而在第一和第二监测位点(在车辆上)处监测第一和第二传导轨道的一个或多个电特性。第一监测位点相对于第二监测位点沿车辆长度相隔。方法进一步包括基于在第一和第二监测位点处监测的一个或多个电特性识别车辆系统所行驶的路线段潜在被损坏。
在一个方面中,将第一检查信号注入第一传导轨道并且将第二检查信号注入第二传导轨道。在第一监测位点处监测沿第二传导轨道的电特性,并且在第二监测位点处监测沿第一传导轨道的电特性。
在一个方面中,第一和第二检查信号包括相应的唯一标识符以允许在传导轨道的一个或多个电特性中将第一检查信号与第二检查信号区分开。
在一个方面中,将第一和第二检查信号电注入传导轨道包括向路线传导轨道中的至少一个施加指定直流电、指定交流电或指定射频信号中的至少一个。
在一个方面中,方法进一步包括在将第一和第二检查信号注入路线时向第一和第二监测位点传达通知。响应于接收该通知来执行监测路线的一个或多个电特性。
在一个方面中,识别路线段被损坏包括在第一和第二监测位点处未接收到第一和第二检查信号时确定路线传导轨道中的一个是否被破坏。
在一个方面中,方法进一步包括在路线段识别为被损坏时传达警告信号。该警告信号配置成将路线段损坏通知接收者。
在一个方面中,方法进一步包括在路线段识别为被损坏时传达修理信号。该修理信号被传达到车外位点来请求修理路线段损坏。
在一个方面中,方法进一步包括区分指示路线段被损坏的一个或多个电特性和指示段未被损坏但具有电短路的一个或多个电特性。
在一个方面中,在车辆系统穿过路线段时在第一或第二监测位点处既未接收第一检查信号也未接收第二检查信号时,一个或多个电特性指示路线段被损坏。
在一个方面中,监测第一和第二传导轨道的一个或多个电特性包括监测在导电测试回路循环的第一和第二检查信号,该导电测试回路由沿车辆长度设置的两个分路之间的第一和第二传导轨道限定。如果路线段包括两个分路之间的电短路,第一检查信号在两个分路中的一个与电短路之间限定的第一传导短路回路循环,并且第二检查信号在两个分路中的另一个与电短路之间限定的第二传导短路回路循环。
在一个方面中,在车辆系统穿过路线段时在指示第一监测位点处监测的第一检查信号的电特性的振幅是指示第二监测位点处监测的第二检查信号的电特性的振幅的逆导数时,路线段被识别为未损坏但具有电短路。
在一个方面中,在车辆系统穿过路线段时在第一监测位点处监测的电特性仅指示存在第一检查信号并且在第二监测位点处监测的电特性仅指示存在第二检查信号时,路线段被识别为未损坏但具有电短路。
在一个方面中,方法进一步包括通过在将第一和第二检查信号注入传导轨道时从位点确定单元获得车辆位点来确定被损坏的路线段的位点。
在另一个实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括第一和第二应用装置、控制单元、第一和第二检测单元和识别单元。该第一应用装置配置成设置在沿具有第一和第二传导轨道的路线行驶的车辆系统的第一车辆上。第二应用装置配置成沿路线跟踪第一车辆的车辆系统的第二车辆上。第一和第二应用装置每个配置成以下中的至少一个:与传导轨道中的一个传导或感应耦合。控制单元配置成控制电流从电源到第一和第二应用装置的供应以便经由第一应用装置将第一检查信号电注入第一传导轨道并且经由第二应用装置将第二检查信号电注入第二传导轨道。第一检测单元配置成设置在第一车辆上。第二检测单元配置成设置在第二车辆上。检测单元配置成响应于将第一和第二检查信号注入传导轨道来监测传导轨道的一个或多个电特性。识别单元配置成检查第一和第二检测单元所监测的传导轨道的一个或多个电特性以便基于一个或多个电特性确定车辆穿过的路线段是否潜在被损坏。
在一个方面中,第一检测单元配置成监测第二传导轨道的一个或多个电特性。第二检测单元配置成监测第一传导轨道的一个或多个电特性。
在一个方面中,在路线段具有安置在车辆系统的两个分路之间的电短路时,第一传导短路回路沿第一和第二传导轨道在两个分路中的一个与电短路之间限定。第二传导短路回路沿两个分路中的另一个与电短路之间的路线段的第一和第二传导轨道限定。第一应用装置和第一检测单元沿第一传导短路回路设置。第二应用装置和第二检测单元沿第二传导短路回路设置。
在实施例中,方法(例如,用于检查路线和/或确定关于路线和/或车辆系统的信息)包括将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线、基于第一电检查信号检测路线的第一电特性以及使用路线检查系统基于第一电特性来检测路线中的第一频率调谐分路,该路线检查系统也配置成基于第一电特性检测路线损坏。
在一个方面中,检测路线中的第一频率调谐分路响应于第一电检查信号的频率是调谐频率中的一个或多个或在第一频率调谐分路的调谐频率范围内而发生。
在一个方面中,方法还包括基于第一频率调谐分路的检测从若干不同路线之中识别路线。
在一个方面中,方法还包括基于第一频率调谐分路的检测确定车辆系统沿路线的位点。
在一个方面中,方法还包括基于第一频率调谐分路的检测确定车辆系统的行驶方向。
在一个方面中,方法还包括基于第一频率调谐分路的检测确定车辆系统的速度。
在一个方面中,方法还包括基于在与第二频率调谐分路关联的指定位点处未能检测到第二频率调谐分路来确定第二频率调谐分路是错过或损坏中的一个或多个。
在一个方面中,方法还包括基于频率调谐分路序列(其包括第一频率调谐分路和一个或多个其他频率调谐分路)的检测从若干不同路线之中识别路线,其中该序列与路线关联。
在一个方面中,方法还包括基于频率调谐分路序列(其包括第一频率调谐分路和一个或多个其他频率调谐分路)的检测来确定车辆系统沿路线的位点,其中该序列与沿路线的位点关联。
在一个方面中,被注入路线的第一电检查信号具有第一频率调谐分路所调谐到的第一频率。方法还可以包括将具有不同的第二频率的第二电检查信号从车辆系统上注入路线、基于第二电检查信号检测路线的第二电特性以及基于第一和第二电特性区别路线损坏或第一频率调谐分路的检测。
在实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括:第一应用单元,其配置成将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线;第一检测单元,其配置成基于第一电检查信号测量路线的第一电特性;和识别单元,其配置成基于第一电特性检测路线损坏并且基于第一电特性检测路线中的第一频率调谐分路。
在一个方面中,识别单元配置成响应于第一电检查信号的频率是调谐频率中的一个或多个或在第一频率调谐分路的调谐频率范围内来检测路线中的第一频率调谐分路。
在一个方面中,识别单元配置成基于第一频率调谐分路的检测从若干不同路线之中识别路线。
在一个方面中,识别单元配置成基于第一频率调谐分路的检测确定车辆系统沿路线的位点。
在一个方面中,识别单元配置成基于第一频率调谐分路的检测确定车辆系统的行驶方向。
在一个方面中,识别单元配置成基于第一频率调谐分路的检测确定车辆系统的速度。
在一个方面中,识别单元配置成基于在与第二频率调谐分路关联的指定位点处未能检测到第二频率调谐分路来确定第二频率调谐分路是错过或损坏中的一个或多个。
在一个方面中,识别单元配置成基于频率调谐分路序列(其包括第一频率调谐分路和一个或多个其他频率调谐分路)的检测从若干不同路线之中识别路线,其中该序列与路线关联。
在一个方面中,识别单元配置成基于频率调谐分路序列(其包括第一频率调谐分路和一个或多个其他频率调谐分路)的检测来确定车辆系统沿路线的位点,其中该序列与沿路线的位点关联。
在一个方面中,第一应用单元配置成注入具有第一频率调谐分路所调谐到的第一频率的第一电检查信号。系统还可以包括:第二应用单元,其配置成将具有不同的第二频率的第二电检查信号从车辆系统上注入路线;和第二检测单元,其配置成基于第二电检查信号检测路线的第二电特性。识别单元可以配置成基于第一和第二电特性区别路线损坏或第一频率调谐分路的检测。
在实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括:第一应用单元,其配置成将具有第一频率的第一电信号从车辆系统上注入路线的第一传导轨道;第一检测单元,其配置成基于第一电信号从车辆系统上监测路线的第一传导轨道的第一特性;第二应用单元,其配置成将具有不同的第二频率的第二电信号从车辆系统上注入路线的第二传导轨道;第二检测单元,其配置成基于第二电信号从车辆系统上监测路线的第二传导轨道的第二特性;以及识别单元,其配置成检测路线的损坏并且确定以下中的一个或多个:从若干不同路线识别路线、确定车辆系统沿路线的位点、确定车辆系统的行驶方向、确定车辆系统的速度或基于第一或第二特性中的一个或多个识别错过或损坏的频率调谐分路。
本文公开的另一个实施例提供系统和方法,其通过从路轨的电特性提取特征并且用模式识别、机器学习和/或信号处理方法对这些特征归类来检测被破坏路轨并且对它们归类。系统和方法在两个或以上阶段操作。第一阶段包括响应于将电检查信号注入路轨基于路轨中电特性中的改变来检测被破坏的路轨。为了降低假阳性检测率,第二阶段使用模式识别或机器学习方法通过将被破坏的路轨与可能的假阳性混乱源(例如不良的车轮到路轨分流和噪声)区分开来改善第一遍检测。
图17图示在运行中的检查系统900的另一个示例。在图示的示例中,检查系统900在路线904上行驶并且包括:应用单元908A(图17中的“Tx1”),其将具有第一频率的检查信号(例如,图17中的“f1电流”)注入路轨614A(图17中的“路轨1”);和应用单元908B(图17中的“Tx2”),其将具有不同的第二频率的检查信号(例如图17中的“f2电流”)注入路轨614B(图17中的“路轨2”)。可选地,应用单元908(例如,应用单元908A、908B)可将具有相同频率但在其中包括不同标识符的信号注入路轨614A、614B。与图14中示出的示例相比之下,应用单元908A和检测单元910B可与相同路轨614A传导和/或感应耦合,而应用单元908B和检测单元910A与另一路轨614B传导和/或感应耦合。备选地,应用单元908A和检测单元910A可与不同的路轨614A、614B传导和/或感应耦合和/或应用单元908B和检测单元910B可与不同的路轨614A、614B传导和/或感应耦合。
图18图示用于检查路线的方法1800的一个实施例的流程图。该方法1800可通过本文描述的路线检查系统的一个或多个实施例执行来识别路线损坏、路线中的绝缘接头、跨路线路轨的分路或类似物。例如,识别单元220(在图2中示出)和/或识别单元1816(在图8中示出)可以如本文描述的那样执行电特性和模式的分析。
在1802处,获得数据段。该数据段可以包括由检测单元910A、910B测量的电特性。例如,数据段可以包括如由检测单元910A、910B对两个或以上不同频率(例如,频率1和频率2)测量的电流和/或电压的幅度。路线的电特性还可包括可归因于车辆系统和/或环境的噪声。该噪声可具有各种频率,其与应用单元908A、908B注入的检查信号的频率不同。如本文描述的,噪声是多余或干扰能量的加和,并且可包括来自除应用单元908A、908B以外的电能源的电干扰。噪声可归因于车辆系统上的电动马达、基于路线的电路或类似物。为了准确解释和分析路线的电特性(其基于或可归因于第一和第二检查信号),从检测单元910A、910B测量的数据段滤除噪声。
在1803处,检测单元910A、910B测量的电特性被滤波以从基于噪声的电特性提取基于应用单元908A、908B注入的检查信号的电特性的子集。例如,应用单元908A、908B注入的检查信号具有固定频率,因此相关电频率是在这些特性特定频率处。路线的电特性包括来自车辆系统和/或环境的噪声,其以与检查信号的频率不同的各种频率出现。在实施例中,对电特性应用滤波器来使隔离在感兴趣频率范围出现(例如,在第一和第二检查信号的频率出现)的电特性的子集并且抑制在其他频率、可归因于噪声的电特性。
现在参考图24,图24图示和代表时间的水平轴2402和代表波形幅度的垂直轴2404并排示出的电特性的两个波形。第一波形2406代表检测单元910A、910B中的一个测量的原始数据段的电特性。第一波形2406包括不可取噪声,其导致波形2406的幅度随时间高度波动。从而,第一波形2406基于未滤波原始数据形成。第二波形2408代表来自原始数据的电特性的滤波电特性的子集。例如,第二波形2408通过对原始数据的电特性滤波来隔离在感兴趣频率范围出现的电特性的子集而形成。第二波形2408代表具有在感兴趣频率范围内的频率的电特性。感兴趣频率范围包括第一检查信号的第一频率(例如,频率1)和/或包括第二检查信号的第二频率(例如,频率2)。因为在感兴趣频率范围外的频率的电特性被抑制、消除、掩盖或另外未在波形2408中描绘,第二波形2408不包括与第一波形2406一样多的不可取噪声。由于该原因,第二波形2408的波动相对于第一波形2406的波动具有减小的绝对幅度。
可选地,第一和第二波形2406、2408可代表如有检测单元910A基于第一应用单元908A注入具有第一频率的第一检查信号所测量的路轨614B的电特性(在图17中示出)。第一波形2406代表由检测单元910A检测的没有滤波(例如,包括噪声)的路轨614B的原始电特性,而第二波形2408代表由检测单元910A检测的路轨614B的电特性的滤波子集。电特性的滤波子集通过提取在感兴趣频率范围的数据段的电特性并且抑制在感兴趣频率范围外的频率范围的数据段的电特性而形成。在该示例中,感兴趣频率范围包括第一检查信号的频率(例如,频率1),使得电特性的隔离子集代表在路线的传导路轨内第一检查信号的幅度(例如,电流和/或电压)。
数据段的电特性可通过应用调谐到特定频率或感兴趣频率范围的一个或多个滤波过程而被滤波。滤波可由一个或多个处理器执行,例如识别单元220(在图2中示出)或识别单元816(在图8中示出)。在一个实施例中,带通滤波器可设计在第一检查信号的第一频率附近以便使在窄范围的第一频率内的频率出现的电特性子集与在频率范围外的频率出现的电特性隔离。一个或多个处理器可通过从原始数据提取电特性子集和/或通过抑制、消除或掩盖在感兴趣频率范围外出现、可归因于噪声的电特性来隔离电特性子集。假设例如第一检查信号具有4.6kHz的频率,带通滤波器可设计成隔离在4.5-4.7kHz范围内的电特性,并且抑制在4.5kHz以上和/或超过4.7kHz的频率的电特性。此外,假设第二检查信号具有3.8kHz的频率,带通滤波器可设计成隔离在4.5-4.7kHz范围内的电特性的第一子集和在3.7-3.9kHz范围内的电特性的第二子集,同时使在3.9与4.5kHz之间、4.7kHz以上和在3.7kHz以下的电特性衰减或抑制它们来清除带外噪声。可选地,具有相对很少系数的有限脉冲响应实现可用于设计带通滤波器。
在另一个实施例中,匹配滤波器可调谐到感兴趣频率范围,其包括第一检查信号的第一频率和/或第二检查信号的第二频率。代替带通滤波器或除带通滤波器外,可使用匹配滤波器。使用匹配滤波器来隔离在第一检查信号的频率出现的电特性子集牵涉使相应检测单元910A、910B测量的原始电特性(描绘为第一波形2406)与具有和第一应用单元908A供应的第一检查信号相同频率的正弦波卷积。测量电特性与具有第一检查信号的频率的正弦波的直接卷积确保频率匹配。在与第一检查信号的频率不匹配的频率处的电特性被抑制或消除。匹配滤波器的滤波系数是有限脉冲响应滤波器的脉冲响应。滤波系数可来自正弦波,其允许存储系数以变得相对紧凑。例如,它可足以存储仅对应于四分之一的正弦周期的系数。在实施例中,在64与128之间的系数用于对匹配滤波器实现足够的信噪比。
在对原始电特性滤波后,每个所得的电特性的隔离子集具有窄频率范围,其包括由应用单元908A、908B注入路线的检查信号中的一个的相应频率。标绘电特性的子集产生第二波形2408,其比第一波形2406更准确代表路线内的相应检查信号。尽管描述带通滤波器和匹配滤波器,在其他实施例中可使用其他滤波技术,例如低通滤波器、高通滤波器、Goertzel、直接解调或类似物。
继续参考图18中示出的方法1800的流程图,图19至22图示由图17中示出的检测单元910测量的电特性1900、2000、2100、2200的示例。电特性1900、2000、2100、2200与代表时间的水平轴1902和代表电特性1900、2000、2100、2200的幅度的垂直轴1904、2004并排示出。电特性1900、2000、2100、2200已经被滤波来去除噪声。基于由应用单元908A将具有第一频率的检查信号(在图17中示出)注入路轨614A(在图17中示出),电特性1900可以代表如由检测单元910A(在图17中示出)测量的路轨614B的电特性(在图17中示出)。基于由应用单元908B(在图17中示出)将具有第二频率的检查信号注入路轨614B,电特性2000可以代表如由检测单元910A测量的路轨614B的电特性。基于由应用单元908B将具有第二频率的检查信号注入路轨614B,电特性2100可以代表如由检测单元910B测量的路轨614A的电特性。基于由应用单元908A将具有第一频率的检查信号注入路轨614A,电特性2200可以代表如由检测单元910B测量的路轨614A的电特性。
可以确定和检查由不同检测单元910基于不同频率(或其他不同标识符)测量的电特性1900、2000、2100、2200的一个或多个指数以便区别电特性中的噪声与代表在绝缘接头上行驶、路线904(在图17中示出)的损坏段、跨路线904的路轨614的分路或类似物的电特性。
在1804处,在图18中示出的方法1800的流程图中,做出关于电特性1900、2000、2100、2200中的改变是否指示路线中的破坏或绝缘接头的确定。该确定可通过确定电特性1900、2000、2100、2200中的改变是否超出指定阈值和/或发生电特性1900、2000、2100、2200改变所在的时段是否在指定时段内而做出。例如,可以检查电特性1900、2000、2100、2200来确定电特性1900、2000、2100、2200中的减小是否超出指定下降阈值(例如,50dB、40dB、30dB、10%、20%、30%或类似物)。指定下降阈值可以是相对于超出波形相应下降的波形幅度而不是基于固定数字的相对阈值。例如,指定下降阈值可以是从下降之前波形的幅度的40dB下降,而不是将阈值设置为120dB的固定值。在图示的示例中,电特性1900、2000、2100、2200中的全部减小超过在沿水平轴1902的两秒或接近两秒的指定下降阈值并且然后在沿水平轴1902的近似四秒增加。
电特性1900、2000、2100、2200中的下降和/或出现下降所在的时段可以是电特性1900、2000、2100、2200的指数,检查这些指数以便确定路线是否包括传导性中的破坏(例如,路线损坏、路线中的绝缘接头或类似物)。可以检查电特性1900、2000、2100、2200中的下降来确定出现电特性1900、2000、2100、2200中的下降所在的下降时段1906、2006、2106、2206。例如,时段1906、2006、2106、2206可从电特性1900、2000、2100、2200减小至少指定下降阈值的时间到电特性1900、2000、2100、2200增加至少指定下降阈值的后续时间测量。可选地,移动平均窗口可用于定位电特性1900、2000、2100、2200中的下降。例如,移动平均窗口具有设置时间长度,例如150毫秒(ms)。对于每个150ms时间块,窗口内的电特性被平均来创建基线值。相应下降的下降或第一边沿可响应于瞬时值与超过指定阈值(例如,幅度或百分比)的基线值之间的下降而识别。同样,下降的上升或第二边沿响应于瞬时值与超过另一个指定阈值的基线值之间的增加而识别。
下降的时段1906、2006、2106、2206(其在本文可称为下降时段)可以与一个或多个指定时段1908比较。在图示的实施例中,下降时段1906、2006、2106、2206与近似两秒的相同指定时段1908比较,但备选地,下降时段1906、2006、2106、2206可与不同指定时段1908和/或除两秒以外的指定时段1908比较。指定时段1908可对应于轮轴1400、1402(在图17中示出)之间车辆系统的长度,使得指定时段1908对于轮轴1400、1402之间的较长距离可更长并且对于轮轴1400、1402之间的较短距离更短。在一个方面中,指定时段1908可基于检测单元910设置所在的车辆或多个车辆的移动速度而改变。对于较快移动车辆,指定时段1908可以减小并且对于较慢移动车辆,指定时段1908可增加。
在一个实施例中,如果电特性1900、2000、2100、2200中的全部对于不比指定时段1908更长或更大的时段1906、2006、2106、2206减小至少指定下降阈值,则电特性1900、2000、2100、2200可指示路线中的传导破坏,例如路线损坏、路线中的绝缘接头或类似物。可选地,如果电特性1900、2000、2100、2200的至少指定阈值或百分比(例如,至少75%、至少50%,等)对于不比指定时段1908更长或更大的时段1906、2006、2106、2206减小至少指定下降阈值,则电特性1900、2000、2100、2200可指示路线中的传导破坏,例如路线损坏、路线中的绝缘接头或类似物。因此,方法1800的流可以朝1806行进以用于进一步检查电特性1900、2000、2100、2200。
但如果电特性1900、2000、2100、2200(或电特性1900、2000、2100、2200的至少指定阈值)未减小至少指定下降阈值和/或在不比指定时段1908更长或更大的时段内未减小,则电特性1900、2000、2100、2200可未指示路线传导性中的破坏。因此,方法1800的流可以朝1808行进。
在1808处,做出电特性1900、2000、2100、2200不代表路线导电性中的破坏的确定。例如,电特性1900、2000、2100、2200可未指示路线中的破坏、路线损坏、路线中的绝缘节点或段或类似物。方法1800的流然后可终止或返回1802来获得并且检查额外电特性。
在1806处,可检查电特性来确保破坏或绝缘接头的检测不是假阳性检测。可以进一步分析电特性来检验1804处破坏或绝缘接头的检测是否不指示另一个条件,例如路线上的油或其他废片、车辆的车轮与路线之间的传导性下降等。对电特性的该额外检验可以使路轨中的破坏或绝缘接头被不正确识别的次数显著下降。
在一个方面中,一个或多个特征向量基于电特性1900、2000、2100、2200确定。这些特征向量也可称为电特性1900、2000、2100、2200的指数。对于电特性1900、2000、2100、2200的特征向量可以包括从电特性1900、2000、2100、2200推导的多个测量或计算。在一个实施例中,对每个电特性1900、2000、2100、2200计算若干特征向量。
对电特性1900、2000、2100、2200计算的特征向量可以包括电特性的一个或多个统计度量。统计度量可以包括在电特性1900、2000、2100、2200减小超过指定下降阈值之前电特性1900、2000、2100、2200的均值或中值1910、2010、2110、2210。特征向量还可以包括统计度量,例如标准偏差1912、2012、2112、2212或代表在电特性1900、2000、2100、2200减小超过指定下降阈值之前有多少电特性1900、2000、2100、2200变化的其他测量。
对电特性1900、2000、2100、2200计算均值或中值1910、2010、2110、2210所在的时段和/或标准偏差1912、2012、2112、2212可以包括与下降时段1906一样长的时段。备选地,这些值可在更长或更短时段上计算。
在下降时段1906、2006、2106、2206内对电特性1900、2000、2100、2200计算的特征向量可以包括统计度量,例如电特性1900、2000、2100、2200的均值或中值1914、2014、2114、2214。特征向量还可以包括统计度量,例如标准偏差1916、2016、2116、2216或代表在下降时段1906、2006、2106、2206期间有多少电特性1900、2000、2100、2200变化的其他测量。
在下降时段1906、2006、2106、2206后对电特性1900、2000、2100、2200计算的特征向量可以包括统计度量,例如电特性1900、2000、2100、2200的均值或中值1918、2018、2118、2218。特征向量还可以包括统计度量,例如标准偏差1920、2020、2120、2220或代表在下降时段1906、2006、2106、2206后有多少电特性1900、2000、2100、2200变化的其他测量。
对电特性1900、2000、2100、2200计算均值或中值1918、2018、2118、2218所在的时段和/或标准偏差1920、2020、2120、2220可以包括与下降时段1906一样长的时段。备选地,这些值可在更长或更短时段上计算。
统计度量可以包括如本文描述的均值和/或中值,但可选地可包括电特性的其他统计计算。例如,可计算中位数、均方根值或类似物并且在特征向量中包括它们。对电特性计算的统计度量可以是电特性指数,检查这些指数以便确定电特性是否代表在路线传导性中的破坏上行驶。这些指数代表电特性的特征向量。在一个实施例中,在减小超过下降阈值之前电特性的均值或中值和在减小超过下降阈值之前相同电特性的标准偏差的组合是该电特性的第一特征向量。该第一特征向量可以称为下降前特征向量。在下降时段期间电特性的均值或中值与在下降时段期间相同电特性的标准偏差的组合是该电特性的第二特征向量。该第二特征向量可以称为下降特征向量。从下降时段增加之后电特性的均值或中值与从下降时段增加之后相同电特性的标准偏差的组合是该电特性的第三特征向量。该第三特征向量可以称为下降后特征向量。如果监测四个电特性(例如,与注入电流(具有如由两个不同检测单元感测的两个不同频率)关联的电压),则可以存在十二个特征向量(例如,每电信号三个特征向量)。备选地,可确定不同数量的特征向量,或可确定单个特征向量。对于被监测的电信号的特征向量可以称为特征向量集。
在一个方面中,特征向量的值可以乘以常数值。该常数值可基于被监测的电特性的数量。例如,如果监测四个电特性,则对于全部四个电特性的特征向量的值可乘以四。备选地,特征向量的值可乘以另一个常数,或可不乘以常数。
在1810处,将特征向量集与特征向量的一个或多个模式比较。这些模式可以代表路线的不同条件。第一特征模式可以包括代表在路线路轨中的破坏上行驶的特征向量。不同的第二特征模式可以包括代表在路线中的绝缘接头上行驶的特征向量。不同的第三特征模式可以包括代表在使路线路轨传导耦合的分路上行驶的特征向量。不同的第四特征模式可以包括代表在路线之间的交叉上行驶的特征向量。可使用一个或多个其他模式。
可以将特征向量集与特征向量模式比较来确定特征向量集匹配(或比一个或多个其他模式更紧密匹配)特征向量模式(如有的话)中的哪些。在一个方面中,线性判别分析用于比较特征向量集与模式。分析可以用于找到匹配特征向量集或比特征向量的一个或多个其他线性组合更紧密匹配特征向量集的特征向量的线性组合。特征向量的不同线性组合可以是特征向量的不同模式。匹配特征向量集或比一个或多个其他线性组合更紧密匹配特征向量集的线性组合可识别为匹配特征向量模式。
在另一个方面中,高斯混合模型可用于确定特征向量集是否匹配与路线的一个或多个条件关联的模式。高斯混合模型可以用于计算集中的至少特征向量子集匹配与模式关联的特征向量中的一些或全部的概率。根据集中的特征向量子集匹配不同模式的一些或所有特征向量的概率,可选择模式来识别路线条件。
在另一个方面中,一个或多个支持向量机可用于确定特征向量集匹配哪个模式或与一个或多个(或全部)其他模式相比特征向量集更紧密匹配哪个模式。支持向量机分析可以牵涉检查之前关联为代表或指示路线的不同条件的特征向量的一个或多个处理器(例如,图5中示出的识别单元520的)。支持向量机分析构造不同特征向量类别,其中这些类别与不同路线条件关联。支持向量机分析然后检查特征向量集来确定与其他类别相比特征向量集更紧密匹配这些类别中的哪些。然后可基于该类别来识别路线条件。
可选地,另一个技术可用于确定特征向量集是否匹配或更紧密匹配特征向量模式。
图23图示代表路线的不同条件的不同模式中包括的特征向量2300、2302、2304、2306的示例。模式包括对于与测量的不同电特性关联的特征向量2300、2302、2304、2306的不同值。特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)与水平轴2308和垂直轴2310并排示出。水平轴2308代表不同电特性并且垂直轴2310代表不同模式2300、2302、2304、2306中包括的特征向量的值。
特征向量2300、2302、2304、2306在与不同电特性和不同时段关联的列中示出。沿水平轴2308,“Ch11(BPK)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表在下降时段期间对由第一检测单元910A基于用第一频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。“Ch11(Pre)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表对在下降时段之前的时间对由第一检测单元910A基于用第一频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。“Ch11(Post)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表对在下降时段之后的时间对由第一检测单元910A基于用第一频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。
“Ch22(BPK)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表在下降时段期间对由第二检测单元910B基于用第二频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。“Ch22(Pre)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表对在下降时段之前的时间对由第二检测单元910B基于用第二频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。“Ch22(Post)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表对在下降时段之后的时间对由第二检测单元910B基于用第二频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。
“Ch12(BPK)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表在下降时段期间对由第一检测单元910A基于用第二频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。“Ch12(Pre)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表对在下降时段之前的时间对由第一检测单元910A基于用第二频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。“Ch12(Post)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表对在下降时段之后的时间对由第一检测单元910A基于用第二频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。
“Ch21(BPK)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表在下降时段期间对由第二检测单元910B基于用第一频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。“Ch21(Pre)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表对在下降时段之前的时间对由第二检测单元910B基于用第一频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。“Ch21(Post)”上面的特征向量2300、2302、2304、2306代表对在下降时段之后的时间对由第二检测单元910B基于用第一频率注入路轨的信号测量的电特性计算的特征向量2300、2302、2304、2306(例如,平均和标准偏差)。
对于不同时段和电特性中的每个的特征向量2300代表第一模式,其指示在路线路轨中的破坏上行驶。例如,对于在Ch11(BPK)、Ch11(Pre)、Ch11(Post)、Ch22(BPK)、Ch22(Pre)、Ch22(Post)、Ch12(BPK)、Ch12(Pre)、Ch12(Post)、Ch21(BPK)、Ch21(Pre)和Ch22(Post)上面的特征向量2300的平均和标准偏差的值包括在第一模式中。
对于不同时段和电特性中的每个的特征向量2302代表第二模式,其指示在路线路轨中的绝缘接头上行驶。例如,对于在Ch11(BPK)、Ch11(Pre)、Ch11(Post)、Ch22(BPK)、Ch22(Pre)、Ch22(Post)、Ch12(BPK)、Ch12(Pre)、Ch12(Post)、Ch21(BPK)、Ch21(Pre)和Ch22(Post)上面的特征向量2302的平均和标准偏差的值包括在第二模式中。
对于不同时段和电特性中的每个的特征向量2304代表第三模式,其指示在路线路轨之间的分路上行驶。例如,对于在Ch11(BPK)、Ch11(Pre)、Ch11(Post)、Ch22(BPK)、Ch22(Pre)、Ch22(Post)、Ch12(BPK)、Ch12(Pre)、Ch12(Post)、Ch21(BPK)、Ch21(Pre)和Ch22(Post)上面的特征向量2304的平均和标准偏差的值包括在第三模式中。
对于不同时段和电特性中的每个的特征向量2306代表第四模式,其指示在路线之间的交叉上行驶。例如,对于在Ch11(BPK)、Ch11(Pre)、Ch11(Post)、Ch22(BPK)、Ch22(Pre)、Ch22(Post)、Ch12(BPK)、Ch12(Pre)、Ch12(Post)、Ch21(BPK)、Ch21(Pre)和Ch22(Post)上面的特征向量2306的平均和标准偏差的值包括在第四模式中。
返回图18中示出的方法1800的流程图的描述,在1812处,做出关于对车辆监测的电特性所计算的特征向量集是否匹配特征向量模式的确定。如果集中的特征向量的值匹配特征向量模式或在特征向量模式的指定范围内,则特征向量集匹配模式。在一个实施例中,计算特征向量集与特征向量模式之间的匹配度。集中的特征向量的值越接近特征向量模式的值,匹配度值越大。匹配度可与一个或多个阈值比较,例如70%、80%、90%或类似物。
在一个实施例中,特征向量与之比较的模式代表路线路轨中的破坏或绝缘接头。如果匹配度超出阈值,则特征向量集可识别为匹配模式。因此,特征向量集可指示路线包括路轨中的破坏或绝缘接头,并且方法1800的流可以朝1814行进。否则,特征向量集可未指示破坏或绝缘接头。因此,方法1800的流可以朝1816行进。
在1814处,识别路线中的破坏或绝缘接头。破坏或绝缘接头可基于特征向量集匹配或更紧密匹配哪个模式来识别。响应于识别破坏或绝缘接头,可实现一个或多个响应动作。例如,响应于检测到破坏,本文描述的系统和方法可自动传达一个或多个信号来调度路线的检查或修理、使车辆移动变慢或停止或类似物。响应于识别绝缘接头,本文描述的系统和方法可试图识别车辆沿路线的位点、车辆在哪个路线行驶或类似物。方法1800的流然后可终止或返回1802来获得并且检查额外电特性。
在1816处,未识别路线中的破坏或绝缘接头。例如,特征向量集可不匹配与破坏或绝缘接头关联的模式。除破坏或绝缘接头外,特征向量集还可代表路线中的噪声或另一个条件。方法1800的流然后可终止或返回1802来获得并且检查额外电特性。
在一个实施例中,方法(例如,用于检查路线)包括将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线、基于第一电检查信号检测路线的第一电特性以及响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性减小超过指定下降阈值来检测路线传导性中的破坏。
在一个方面中,检测的破坏包括路线的传导路轨中的破坏或路线中的绝缘接头。
在一个方面中,检测破坏包括检测由车辆系统的车轮和轮轴以及在车辆系统的车轮之间延伸的路线的传导路轨段形成的电路中的断开。
在一个方面中,将第一电检查信号注入路线包括将具有第一频率或第一唯一标识符中的一个或多个的第一电检查信号注入路线。方法还可以包括将具有不同的第二频率或不同的第二唯一标识符中的一个或多个的第二电检查信号注入路线。
在一个方面中,将第一电检查信号注入路线的第一传导路轨并且将第二电检查信号注入路线的第二传导路轨。
在一个方面中,路线的第一电特性包括如由车辆系统上的路线检查系统的第一检测单元沿第一传导轨道测量的第一电检查信号的第一电压。方法还可以包括检测如由第一检测单元沿第一传导轨道测量的第一电检查信号的第二电压作为路线的第二电特性、检测如由路线检查系统的第二检测单元沿第二传导轨道测量的第二电检查信号的第三电压作为路线的第三电特性、检测如由第二检测单元沿第二传导轨道测量的第二电检查信号的第四电压作为路线的第四电特性。
在一个方面中,方法还包括确定代表第一、第二、第三和第四电特性中的每个的不同值的特征向量,并且将这些特征向量同与路线的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较,特征向量模式中的至少一个与路线传导性中的破坏关联。可以响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性减小超过指定下降阈值和响应于特征向量更紧密匹配与路线传导性中的破坏关联的特征向量的至少一个模式来检测路线传导性中的破坏。
在一个方面中,对第一、第二、第三和第四电特性中的每个确定特征向量。这些特征向量对于第一、第二、第三和第四电特性中的每个可以包括:对于在指定下降时段内的时段相应的第一、第二、第三或第四电特性减小超过指定下降阈值之前,相应的第一、第二、第三或第四电特性的值的第一平均和第一标准偏差;在相应的第一、第二、第三或第四电特性减小超过指定下降阈值之后且在相应的第一、第二、第三或第四电特性增加至少指定下降阈值之前,相应的第一、第二、第三或第四电特性的值的第二平均和第二标准偏差;以及在相应的第一、第二、第三或第四电特性增加至少指定下降阈值之后,相应的第一、第二、第三或第四电特性的值的第三平均和第三标准偏差。
在另一个实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括:第一应用单元,其配置成将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线;第一检测单元,其配置成基于第一电检查信号检测路线的第一电特性;以及一个或多个处理器,其配置成响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性减小超过指定下降时段来检测路线传导性中的破坏。
在一个方面中,被一个或多个处理器检测的破坏包括路线的传导路轨中的破坏或路线中的绝缘接头。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成通过检测由车辆系统的车轮和轮轴以及在车辆系统的车轮之间延伸的路线的传导路轨段形成的电路中的断开来检测破坏。
在一个方面中,第一应用单元配置成通过将具有第一频率或第一唯一标识符中的一个或多个的第一电检查信号注入路线来将第一电检查信号注入路线。系统还可以包括第二应用单元,其配置成将具有不同的第二频率或不同的第二唯一标识符中的一个或多个的第二电检查信号注入路线。
在一个方面中,第一应用单元配置成将第一电检查信号注入路线的第一传导轨道并且第二应用单元配置成将第二电检查信号注入路线的第二传导轨道。
在一个方面中,第一检测单元配置成将路线的第一电特性测量为沿第一传导轨道测量的第一电检查信号的第一电压。第一检测单元可以配置成由第一检测单元沿第一传导轨道测量第一电检查信号的第二电压作为路线的第二电特性。系统还可以包括第二检测单元,其配置成测量沿第二传导路轨的第二电检查信号的第三电压作为路线的第三电特性。第二检测单元还可以配置成测量沿第二传导轨道的第二电检查信号的第四电压作为路线的第四电特性。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成确定代表第一、第二、第三和第四电特性中的每个的不同值的特征向量,并且将这些特征向量同与路线的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较,特征向量的模式中的至少一个与路线传导性中的破坏关联。一个或多个处理器可以配置成响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性减小超过指定下降阈值并且响应于特征向量更紧密匹配与路线传导性中的破坏关联的特征向量的至少一个模式来检测路线传导性中的破坏。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成将对第一、第二、第三和第四电特性中的每个的特征向量确定为包括:对于在指定下降时段内的时段相应的第一、第二、第三或第四电特性减小超过指定下降阈值之前,相应的第一、第二、第三或第四电特性的值的第一平均和第一标准偏差;在相应的第一、第二、第三或第四电特性减小超过指定下降阈值之后且在相应的第一、第二、第三或第四电特性增加至少指定下降阈值之前,相应的第一、第二、第三或第四电特性的值的第二平均和第二标准偏差;以及在相应的第一、第二、第三或第四电特性增加至少指定下降阈值之后相应的第一、第二、第三或第四电特性的值的第三平均和第三标准偏差。
在另一个实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括第一和第二应用单元、第一和第二检测单元以及一个或多个处理器。该第一应用单元配置成设置在沿具有复数个传导路轨的路线行驶的车辆上。第一应用单元配置成将具有第一频率或第一唯一标识符中的一个或多个的第一电检查信号注入复数个传导路轨的第一路轨。第二应用单元配置成设置在车辆上并且将具有不同的第二频率或不同的第二唯一标识符中的一个或多个的第二电检查信号注入复数个传导路轨的第二路轨。第一检测单元配置成设置在车辆上并且基于第一电检查信号来测量第一路轨的第一电特性并且基于第二电检查信号来测量第一路轨的第二电特性。第二检测单元配置成设置在车辆上并且基于第一电检查信号来测量第二路轨的第三电特性并且基于第二电检查信号来测量第二路轨的第四电特性。一个或多个处理器配置成响应于对在指定下降时段内的时段第一电特性、第二电特性、第三电特性或第四电特性中的一个或多个减小超过指定下降阈值来检测路线的第一路轨或第二路轨中的一个或多个的传导性中的破坏。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成通过检测由车辆系统的车轮和轮轴以及在车辆系统的车轮之间延伸的路线的第一和第二路轨段形成的电路中的断开来检测破坏。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成确定代表第一、第二、第三和第四电特性中的每个的不同值的特征向量,并且将这些特征向量同与路线的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较,特征向量的模式中的至少一个与路线传导性中的破坏关联。一个或多个处理器可以配置成响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性减小超过指定下降阈值并且响应于特征向量更紧密匹配与第一路轨或第二路轨中的一个或多个的传导性中的破坏关联的特征向量的至少一个模式来检测第一路轨或第二路轨中的一个或多个的传导性中的破坏。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成对第一、第二、第三和第四电特性中的每个确定特征向量。这些特征向量对于第一、第二、第三和第四电特性中的每个可以包括:对于在指定下降时段内的时段相应的第一、第二、第三或第四电特性减小超过指定下降阈值之前相应的第一、第二、第三或第四电特性的值的第一平均和第一标准偏差;在相应的第一、第二、第三或第四电特性减小超过指定下降阈值之后且在相应的第一、第二、第三或第四电特性增加至少指定下降阈值之前,相应的第一、第二、第三或第四电特性的值的第二平均和第二标准偏差;以及在相应的第一、第二、第三或第四电特性增加至少指定下降阈值之后相应的第一、第二、第三或第四电特性的值的第三平均和第三标准偏差。
在一个实施例中,方法(例如,用于检查路线)包括将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线、基于第一电检查信号检测路线的第一电特性、对第一电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第一频率范围出现的第一电特性的子集以及响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性的子集减小超过指定下降阈值来检测路线传导性中的破坏。
在一个方面中,检测的破坏包括路线传导路轨中的破坏或路线中的绝缘接头。
在一个方面中,检测破坏包括检测由车辆系统的车轮和轮轴以及在车辆系统的车轮之间延伸的路线的传导路轨段形成的电路中的断开。
在一个方面中,被注入传导路线的第一电检查信号具有第一频率。滤波器被调谐来隔离在感兴趣的第一频率范围(其包括第一频率)内出现的第一检查特性的子集。
在一个方面中,对路线的第一电特性应用滤波器包括对第一电特性应用带通滤波器或匹配滤波器中的至少一个。
在一个方面中,对第一电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第一频率范围出现的第一电特性的子集包括抑制在感兴趣的第一频率范围外的频率出现、可归因于沿路线的噪声的第一电特性。
在一个方面中,将第一电检查信号注入路线包括将具有第一频率或第一唯一标识符中的一个或多个的第一电检查信号注入路线的第一传导路轨。方法还可以包括将具有不同的第二频率或不同的第二唯一标识符中的一个或多个的第二电检查信号注入路线的第二传导路轨。
在一个方面中,路线的第一电特性由车辆系统上的路线检查系统的第一检测单元沿第一传导路轨测量。方法进一步包括:基于如由第一检测单元沿第一传导路轨测量的第二电检查信号检测路线的第二电特性并且对该第二电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第二频率范围出现的第二电特性的子集;基于如由路线检查系统的第二检测单元沿第二传导路轨测量的第一电检查信号检测路线的第三电特性并且对该第三电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第一频率范围出现的第三电特性的子集;以及基于如由第二检测单元沿第二传导路轨测量的第二电检查信号检测路线的第四电特性并且对该第四电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第二频率范围出现的第四电特性的子集。
在一个方面中,方法进一步包括确定代表第一、第二、第三和第四电特性的子集中的每个的不同值的特征向量,并且将这些特征向量同与路线的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较。特征向量模式中的至少一个与路线传导性中的破坏关联。可响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性减小超过指定下降阈值和响应于特征向量更紧密匹配与路线传导性中的破坏关联的特征向量的至少一个模式来检测路线传导性中的破坏。
在一个方面中,对第一、第二、第三和第四电特性的子集中的每个确定特征向量。这些特征向量对于每个子集包括:对于在指定下降时段内的时段相应子集减小超过指定下降阈值之前,相应子集的值的第一统计度量;在相应子集减小超过指定下降阈值之后且在相应子集增加至少指定下降阈值之前,相应子集的值的第二统计度量;以及在相应子集增加至少指定下降阈值之后,相应子集的值的第三统计度量。
在另一个实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括:第一应用单元,其配置成将第一电检查信号从沿路线行驶的车辆系统上注入传导路线;第一检测单元,其配置成基于第一电检查信号检测路线的第一电特性;以及一个或多个处理器,其配置成对第一电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第一频率范围出现的第一电特性的子集。该一个或多个处理器进一步配置成响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性的子集减小超过指定下降时段来检测路线传导性中的破坏。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成通过检测由车辆系统的车轮和轮轴以及在车辆系统的车轮之间延伸的路线的传导路轨段形成的电路中的断开来检测破坏。
在一个方面中,第一电检查信号具有第一频率。一个或多个处理器配置成应用被调谐使得感兴趣的第一频率范围包括第一频率的滤波器。
在一个方面中,由一个或多个处理器对第一电特性应用的滤波器是带通滤波器和/或匹配滤波器。
在一个方面中,第一应用单元配置成通过将具有第一频率的第一电检查信号注入路线的第一传导路轨来将第一电检查信号注入路线。系统还进一步包括第二应用单元,其配置成将具有不同的第二频率的第二电检查信号注入路线的第二传导路轨。
在一个方面中,第一检测单元配置成沿第一传导路轨测量路线的第一电特性。第一检测单元配置成基于由第二应用单元注入路线的第二传导路轨的第二电检查信号来沿第一传导路轨测量路线的第二电特性。系统进一步包括第二检测单元,其配置成基于第一电检查信号沿第二传导路轨测量路线的第三电特性。第二检测单元还配置成基于第二电检查信号沿第二传导路轨测量路线的第四电特性。一个或多个处理器配置成对第二电特性应用滤波器来隔离在第二电检查信号的第二频率出现的第二电特性的子集。一个或多个处理器配置成对第三电特性应用滤波器来隔离在第一电检查信号的第一频率出现的第三电特性的子集。一个或多个处理器配置成对第四电特性应用滤波器来隔离在第二电检查信号的第二频率出现的第四电特性的子集。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成确定代表第一、第二、第三和第四电特性的子集中的每个的不同值的特征向量,并且将这些特征向量同与路线的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较。特征向量的模式中的至少一个与路线传导性中的破坏关联。一个或多个处理器配置成响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性的子集减小超过指定下降阈值并且响应于特征向量更紧密匹配与路线传导性中的破坏关联的特征向量的至少一个模式来检测路线传导性中的破坏。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成确定对于第一、第二、第三和第四电特性的子集中的每个的特征向量。这些特征向量包括:对于在指定下降时段内的时段相应子集减小超过指定下降阈值之前,相应子集的值的第一统计度量;在相应子集减小超过指定下降阈值之后且在相应子集增加至少指定下降阈值之前,相应子集的值的第二统计度量;以及在相应子集增加至少指定下降阈值之后相应子集的值的第三统计度量。
在另一个实施例中,系统(例如,路线检查系统)包括第一应用单元、第二应用单元、第一检测单元、第二检测单元以及一个或多个处理器。该第一应用单元配置成设置在沿具有复数个传导路轨的路线行驶的车辆上。第一应用单元配置成将具有第一频率的第一电检查信号注入复数个传导路轨的第一路轨。第二应用单元配置成设置在车辆上并且将具有不同的第二频率的第二电检查信号注入复数个传导路轨的第二路轨。第一检测单元配置成设置在车辆上并且基于第一电检查信号来测量第一路轨的第一电特性并且基于第二电检查信号来测量第一路轨的第二电特性。第二检测单元配置成设置在车辆上并且基于第一电检查信号来测量第二路轨的第三电特性并且基于第二电检查信号来测量第二路轨的第四电特性。一个或多个处理器配置成对第一和第三电特性应用滤波器来隔离在第一频率出现的第一和第三电特性的相应子集、对第二和第四电特性应用滤波器来隔离在第二频率出现的第二和第四电特性的相应子集以及响应于对在指定下降时段内的时段第一电特性、第二电特性、第三电特性或第四电特性的子集中的一个或多个减小超过指定下降阈值来检测路线的第一路轨和/或第二路轨的传导性中的破坏。
在一个方面中,一个或多个处理器配置成确定代表第一、第二、第三和第四电特性的子集中的每个的不同值的特征向量,并且将这些特征向量同与路线的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较。特征向量的模式中的至少一个与路线传导性中的破坏关联。一个或多个处理器配置成响应于对于在指定下降时段内的时段第一电特性的子集减小超过指定下降阈值并且响应于特征向量更紧密匹配与所述第一路轨或第二路轨中的一个或多个的传导性中的破坏关联的特征向量的至少一个模式来检测第一路轨和/或第二路轨的传导性中的破坏。
要理解上文的描述意在为说明性而非限制性的。例如,上文描述的实施例(和/或其方面)可互相结合使用。另外,可做出许多修改以使特定情况或材料适应发明性主旨的教导而不偏离它的范围。尽管本文描述的材料的尺寸和类型意在限定发明性主旨的参数,它们绝不是限制性而是示范性实施例。在回顾上文的描述时,许多其他实施例对于本领域内技术人员将是明显的。发明性主旨的范围因此应参考附上的权利要求与这样的权利要求拥有的等同物的全范围而确定。在附上的权利要求中,术语“包含”和“在…中”用作相应术语“包括”和“其中”的易懂语的等同物。此外,在下列权利要求中,例如“第一”、“第二”和“第三”等术语仅仅用作标签,并且不意在对它们的对象施加数值要求。此外,下列权利要求的限制没有采用部件加功能格式书写并且不意在基于35U.S.C§112(f)解释,除非并且直到这样的权利要求限定明确地使用后跟功能描述而无其他结构的短语“用于…的部件”。
该书面描述使用示来公开发明性主旨的若干实施例,并且还使本领域内技术人员能够实践发明性主旨的实施例,包括制作和使用任何装置或系统和执行任何包含的方法。发明性主旨的专利范围可包括本领域内技术人员想到的其他示例。这样的其他示例如果其具有不与权利要求的书面语言不同的结构元件,或者如果其包括与权利要求的书面语言无实质区别的等同结构元件则意在权利要求的范围内。
发明性主旨的某些实施例的前述描述当与附图结合阅读时将更好理解。就图图示各种实施例的功能框的图来说,功能框不一定指示硬件电路之间的划分。从而,例如,功能框(例如,处理器或存储器)中的一个或多个可在单件硬件(例如,通用信号处理器、微控制器、随机存取存储器、硬盘或及类似物)中实现。相似地,程序可以是独立程序,可作为子例程包含在操作系统中,可以是安装的软件包中的功能及类似物。各种实施例不限于图中示出的设置和工具。
如本文使用的,采用单数列举的并且具有单词“一”在前的元件或步骤应该理解为不排除复数个所述元件或步骤,除非这样的排除明确地规定。此外,对发明性主旨的“实施例”或“一个实施例”的引用不意在解释为排除也包含列举的特征的另外的实施例的存在。此外,除非相反地明确规定,“包括”或“具有”具有特定性质的元件或多个元件的实施例可包括不具有该性质的另外的这样的元件。
因为可在上文描述的系统和方法中做出某些改变而不偏离本文牵涉的发明性主旨的精神和范围,规定上文的描述或在附图中示出的主旨中的全部应该仅解释为说明本文的发明性概念的示例并且不应解释为限制发明性主旨。
Claims (10)
1.一种方法,其包括:
将第一电检查信号从沿路线(108)行驶的车辆系统(100;202,204;300,302;502;902)上注入传导路线(108);
基于所述第一电检查信号检测所述路线(108)的第一电特性;
对所述第一电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第一频率范围出现的所述第一电特性的子集;以及
响应于对于在指定下降时段内的时段所述第一电特性的所述子集减小超过指定下降阈值来检测所述路线(108)的传导性中的破坏。
2.如权利要求1所述的方法,其中被注入所述传导路线(108)的所述第一电检查信号具有第一频率,所述滤波器被调谐来隔离在包括所述第一频率的所述感兴趣的第一频率范围出现的所述第一检查特性的所述子集。
3.如权利要求1所述的方法,其中对所述第一电特性应用所述滤波器来隔离在所述感兴趣的第一频率范围出现的所述第一电特性的所述子集包括抑制在所述感兴趣的第一频率范围外的频率出现、可归因于沿所述路线(108)的噪声的所述第一电特性。
4.如权利要求1所述的方法,其中将所述第一电检查信号注入所述路线(108)包括将具有第一频率或第一唯一标识符中的一个或多个的所述第一电检查信号注入所述路线(108)的第一传导路轨(614;712;808;914),并且进一步包括将具有不同的第二频率或不同的第二唯一标识符中的一个或多个的第二电检查信号注入所述路线(108)的第二传导路轨(614;712;808;914)。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述路线(108)的所述第一电特性由所述车辆系统(100;202,204)上的路线(108)检查系统的第一检测单元(218;518;616;710;814;910;1002,1004)沿所述第一传导路轨(614;712;808;914)测量,并且进一步包括:
基于由所述第一检测单元(218;518;616;710;814;910;1002,1004)沿所述第一传导路轨(614;712;808;914)测量的所述第二电检查信号检测所述路线(108)的第二电特性并且对所述第二电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第二频率范围出现的所述第二电特性的子集;
基于由所述路线(108)检查系统的第二检测单元(218;518;616;710;814;910;1002,1004)沿所述第二传导路轨(614;712;808;914)测量的所述第一电检查信号检测所述路线(108)的第三电特性并且对所述第三电特性应用滤波器来隔离在所述感兴趣的第一频率范围出现的所述第三电特性的子集;以及
基于由所述第二检测单元(218;518;616;710;814;910;1002,1004)沿所述第二传导路轨(614;712;808;914)测量的所述第二电检查信号检测所述路线(108)的第四电特性并且对所述第四电特性应用滤波器来隔离在所述感兴趣的第二频率范围出现的所述第四电特性的子集。
6. 如权利要求5所述的方法,其进一步包括:
确定代表所述第一、第二、第三和第四电特性的所述子集中的每个的不同值的特征向量;以及
将所述特征向量同与所述路线(108)的不同条件关联的特征向量的一个或多个模式进行比较,特征向量的所述模式中的至少一个与所述路线(108)的传导性中的所述破坏关联,
其中响应于对于在所述指定下降时段内的所述时段所述第一电特性的所述子集减小超过所述指定下降阈值和响应于所述特征向量更紧密匹配与所述路线(108)的传导性中的所述破坏关联的特征向量的所述至少一个模式来检测所述路线(108)的传导性中的所述破坏。
7.如权利要求6所述的方法,其中对所述第一、第二、第三和第四电特性的所述子集中的每个确定所述特征向量,所述特征向量对于每个子集包括:
对于在所述指定下降时段内的所述时段所述相应子集减小超过所述指定下降阈值之前的、所述相应子集的值的第一统计度量;
在所述相应子集减小超过所述指定下降阈值之后且在所述相应子集增加至少所述指定下降阈值之前的、所述相应子集的值的第二统计度量;以及
在所述相应子集增加至少所述指定下降阈值之后的、所述相应子集的值的第三统计度量。
8.一种系统,其包括:
第一应用单元(908),其配置成将第一电检查信号从沿路线(108)行驶的车辆系统(100;202,204)上注入传导路线(108);
第一检测单元(218;518;616;710;814;910;1002,1004),其配置成基于所述第一电检查信号检测所述路线(108)的第一电特性;
一个或多个处理器(220;520),其配置成对所述第一电特性应用滤波器来隔离在感兴趣的第一频率范围出现的所述第一电特性的子集,
所述一个或多个处理器(220;520)进一步配置成响应于对于在指定下降时段内的时段所述第一电特性的所述子集减小超过指定下降时段来检测所述路线(108)的传导性中的所述破坏。
9.如权利要求8所述的系统,其中所述一个或多个处理器(220;520)配置成通过检测由所述车辆系统(100;202,204)的车轮(530,536;624)和轮轴(528,534;622;1400,1402)以及在所述车辆系统(100;202,204)的所述车轮之间延伸的所述路线(108)的传导路轨段形成的电路中的断开来检测所述破坏。
10.如权利要求8所述的系统,其中所述第一应用单元(908)配置成通过将具有第一频率的所述第一电检查信号注入所述路线(108)的第一传导路轨(614;712;808;914)来将所述第一电检查信号注入所述路线(108),并且进一步包括第二应用单元(908),其配置成将具有不同的第二频率的第二电检查信号注入所述路线(108)的第二传导路轨(614;712;808;914)。
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