CN107635838B - 列车制动安全性监视和故障动作系统 - Google Patents

Abstract

一种车载列车制动安全性监视和故障动作系统，其将实际列车制动功率与预期列车制动功率进行比较来为列车司机提供实际制动功率与安全阈值之间的余量的实时报告。该系统可以被配置为：如果实际制动系统功率小于诸如由政府规定要求的那些的安全制动功率阈值，则自动进行全常用制动惩罚，或者调整制动系统以提高实际制动效率。车载列车制动监视系统可以可选地从路边热和冷车轮检测器系统接收数据，以增加实际制动功率测量结果。

Description

列车制动安全性监视和故障动作系统

技术领域

本发明涉及列车制动系统，并且更具体地，涉及用于监视和应对列车制动系统的实际功率的系统。

背景技术

列车(train)的制动功率典型地是严格的政府要求的主题，其被设计为确保列车的安全操作。在美国，联邦铁路管理局(FRA)发布了管理列车制动的复杂和繁琐的规则。例如，FRA规则要求列车上百分之百的制动器在使用或离开某些地点之前应是有效且起作用的制动器。此外，如果列车中少于85％的车厢(car)具有有效且起作用的制动器，则列车不得移动。列车的实际制动功率超出某些阈值的故障要求列车退出服务。FRA规则还要求列车必须每1000英里(或多或少)在合格位置处停止，这取决于许多因素，包括是否将车厢从列车添加或移除。终点站测试是繁重的，这是因为它要求列车在批准的铁路站场侧进行测试和检查，并且这些铁路站场经常拥挤着要被测试的其他列车、正在被组装的列车以及从一个列车转移到另一个的车厢。此外，终点站测试冗长，并且只能由某些合格的人员来完成。虽然在本领域中取得了进步，诸如电控气动(ECP)制动器鉴于ECP系统用于对制动系统提供一些反馈并且甚至停止其制动功能已经下降的列车的能力已经导致更宽松的规则，但是这些系统不确定制动系统的实际效果。因此，在本领域中存在可以在不需要繁重的测试的情况下精确地确定列车的制动系统的实际功率以确保列车在安全余量内操作的系统的需要。

发明内容

本发明包括用于提高列车制动安全性的列车制动安全性系统，其包括：实际制动功率模块，其被编程为计算在列车操作期间由列车展现的实际制动功率；以及制动效率模块，其被编程为确定由列车展现的实际制动功率是否已经降到安全制动功率阈值以下。可以使用预期制动功率模块来计算列车的理论制动功率。本发明还包括响应模块，其响应于实际制动功率降到安全制动功率阈值以下而发起一个或多个动作。响应动作可以包括响应于实际制动功率降到安全制动功率阈值以下而停止列车或向制动控制系统发送命令以致使制动管设定压力的预定或成比例增加。安全制动阈值可以包括如由使用处于100％工作状态下的制动系统执行的一个或多个测试确定出的列车的理论预期制动功率或列车的最大实际制动功率的百分比。安全制动阈值可以根据至少调整因素进行调整，以考虑列车要穿过的路线的特定地形、要穿过的路线的地理性质、由列车运载的货物类型、天气条件、列车的制动系统的操作、或影响制动系统性能的其他因素。

本发明包括提供列车制动安全性的方法，其中列车的预期制动功率被确定并且然后与在列车的操作期间测量出的列车的实际制动功率进行比较。如果列车的实际功率比列车的预期制动功率少了安全制动阈值，由此指示可用制动功率的不安全量，则可采取各种响应。例如，可以自动停止列车或调整制动控制系统的制动管设定压力以补偿实际制动功率的不足。

附图说明

通过结合附图阅读以下具体实施方式，将更全面地理解和认识本发明，其中：

图1是根据本发明的列车制动安全性监视和故障动作系统的示意图；并且

图2是根据本发明的列车制动安全性监视和故障动作系统的操作的流程图；

图3是根据本发明的用于列车制动安全性监视和故障动作系统的制动管设定压力调整过程的流程图。

具体实施方式

现在参考附图，其中相同的附图标记始终表示相同的部件，在图1中可以看出用于提供实时列车制动安全性监视的系统10的示意图。系统10通常包括列车控制系统12，诸如从纽约沃特敦的纽约气闸有限公司可获得的LEADER(r)系统，该系统被车载定位于列车上的车头上，并负责管理列车的操作。列车控制系统12进一步与关于特定列车以及列车沿其行进的路线的几个数据源相关联，诸如具有列车清单的列车数据库14，该列车清单包括关于列车中的所有轨道车厢(rail cars)和列车编组(train consist)中的车头(locomotive)的重量的性质的信息。列车控制系统12进一步与具有轨道分布的轨道数据库16相关联，该轨道分布包含由列车所采取的地理路线以及关于路线的规格信息，诸如高程变化、轨道曲率等。列车控制系统12还与各种列车传感器18相关联，该列车传感器18向列车控制系统12提供关于列车的操作信息，诸如列车速度、制动管压力、制动管压力流和制动管压力坡度。列车控制系统12还可以与各种环境传感器20相关联，该环境传感器20提供关于诸如温度、天气条件等外部条件的信息。

列车控制系统12被编程为包括预期制动功率模块22，其计算针对特定列车的预期制动功率。预期制动功率反映了列车上的所有制动器都有效和工作时列车应提供的总制动力。列车的预期制动功率可以以至少两种方式确定。

在一种方法中，预期制动功率模块22可以基于列车中的每个车厢应该产生的制动力的量来计算预期制动功率。可以通过计算列车中的每个货运车厢的净制动比来进行该确定。车厢的净制动比被确定如下：

NBR＝(总闸瓦力)/(车厢重量)

当前AAR车厢制动设计要求(S401)要求了车厢制动器为装载的车厢提供不少于11％的NBR并且为空载的车厢提供不超过38％的NBR(以65psi制动缸压力计算出)，其相当于来自90psi制动管的全常用制动施加(full service brake application)。以前的AARNBR要求允许装载的8.5％的最小NBR。因此，由满足当前和以前AAR要求两者的车厢组成的列车可能具有8.5％的最小NBR(如果所有车厢都装载的话)以及38％的最大NBR(如果所有车厢都空载的话)。然后可以将总制动力计算为列车中的车厢的整体净制动比、列车的重量以及列车中的车厢的闸瓦(brake shoes)和车轮之间的摩擦系数(μ)的乘积如下：

制动力＝NBR*W_train*μ

车厢的闸瓦和车轮之间的摩擦系数(μ)可以根据速度和温度而变化，但通常从闸瓦的制造商或监管符合性测试可获得。因为NBR在表示全服务(65psi BC压力)的制动缸(BC)压力处被计算出，所以可以进一步修改制动力的关系，以说明实际制动施加如下：

制动力＝NBR*(BC压力/65psi)*W_train*μ

由于需要一些制动缸压力来驱动机械连杆机构(mechanical linkage)，使得闸瓦与车轮进行接触(典型地约3.5psi)，所以制动力的计算可以甚至更精确地被表示如下：

制动力＝NBR*((BC压力-3.5)/(65-3.5))*W*μ

由于制动缸压力是导致制动施加的制动管(BP)压力降低的量的约2.5倍，所以制动力可以就BP压力降低而言被表示如下：

制动力＝NBR*(((BP降低*2.5)-3.5)/(65-3.5))*W*μ

因此，使用提供给列车控制系统12的信息、诸如列车数据库14中的列车数据和由列车传感器18提供的操作信息，可以计算列车的预期制动功率。

在第二种方法中，当制动系统处于100％的正常运转状态时，预期制动功率模块22可以基于测量出的列车的制动力来计算预期制动功率。例如，在确定出制动器处于正常运转状态之后、诸如在执行了终点站测试之后，列车可以立即经受一个或多个制动施加，使得预期制动功率模块22可以计算列车的实际制动功率。例如，由列车在制动操作期间实际施加的制动力可以被计算如下：

制动力＝N*W*A_train/G–Train Resistance-Force_Grade-F_curvature

其中N是列车中的车厢数，W是每个车厢的重量，A_train是测量出的列车的减速率，G是重力常数，Train Resistance是列车中的车厢的总滚动阻力，Force_Grade是由于轨道坡度引起的力，并且F_curvature是由于轨道的曲率引起的力。更具体来说，Train Resistance基于列车中每个车厢的阻力被计算如下：

Train Resistance＝ΣR(i)，其中I–1至N车厢

R被计算如下：

R＝0.6*W+20*n+0.01*V*W+K*V^2

其中W是每个车厢的重量，n是每个车厢的车轴数，V是车厢的速度，并且K是牵引系数。Force_Grade被计算如下：

Force_Grade＝W*百分比坡度％

由于每个车厢可能会经历不同的坡度，所以通过基于每个车厢个别重量和其正在经历的百分比坡度而对每个车厢的个别坡度力进行求和，以可以更精确地计算出Force_grade。取决于列车是上坡还是下坡，Force_grade可能是正数或负数。最后，F_curvature可以被计算如下：

F_curvature＝K₂/R_c。其中K₂是常数，并且R_c是曲线的半径。

如同其他计算，可以对列车中的每个车厢执行这种计算，并且然后相加以更精确地确定列车长度上的力。

列车控制系统12还被编程为包括实际制动功率模块24。除了其他方面，使用由轨道数据库16和列车传感器18提供的数据，实际制动功率模块24计算特定列车在制动施加期间的实际制动功率。实际制动功率模块24被编程为确定列车在其操作期间的特定时间点处的制动功率，以随后与由制动功率模块24确定出的预期制动功率进行比较。

实际制动功率可以由实际制动功率模块24基于作为特定制动施加的结果的列车的实际减速率(速度变化率)来计算。例如，实际制动功率可以基于以下公式来确定：

制动力＝N*W*A_train/G-Train Resistance-Force_Grade-F_curvature

如上面关于使用该公式来确定在基准测试期间列车的实际制动力描述的，可以从列车数据库14、轨道数据库16和传感器18收集各种计算所需的数据。由于该公式考虑了由于坡度和轨道曲率引起的列车阻力和列车上的力的改变，所以实际制动功率模块24提供实际制动功率的测量结果，其可以更容易地与预期制动功率进行比较，而不管列车正运行的特定条件。

列车控制系统12还可以被编程为包括安全制动阈值模块26，该安全制动阈值模块26计算安全制动阈值，其表示操作期间的实际制动功率与预期制动功率之间的百分比差，其是可接受的以便确保列车的操作安全，例如根据适用的规则和规定或路线的特定条件被视为可接受的制动功率的损失。例如，FRA规定要求了，如果列车中少于85％的车厢具有有效和起作用的制动器，则列车不得移动。因此，安全制动阈值模块26可以包括85％的默认设置，其表示根据FRA规定可接受的制动功率的损失量。

由安全制动阈值模块26设置的默认安全制动阈值可以根据许多修改因素进行调整来提高总体安全性，以考虑各种路线、环境和制动系统因素。例如，一个修改因素可以包括如轨道数据库16中所表达的并由列车的位置(其典型地由全球定位卫星(GPS)系统确定)所确定的列车将在其上运行的地形。如果地形和轨道通常是平坦且相切的，则通过乘以安全性因子1.0来调整初始安全制动阈值。如果地形和轨道包括长的下降坡度和/或具有挑战性的曲率，则初始安全制动阈值可以乘以高于1.0、诸如1.06的预定安全性因子，这将使初始安全制动阈值从85％最小值增加至90％。额外的安全性因子可以被分配给某些地形、特定地点诸如城市、具有大量不受限制的平面交叉口(grade crossings)的地区、或用于运载诸如原油或乙醇的有害物质的列车。可以根据单个或多个这样的因素来修改安全制动阈值，使得在平切线轨道上操作越野的一般货运列车将具有比在山区操作的原油列车的经修改的安全制动阈值更少的限制性修改的安全制动阈值。

安全制动阈值还可以通过考虑环境条件的季节因素进行修改。最适宜的天气条件、诸如夏季呈现的那些可以被分配1.0的倍数，而冬季条件被分配大于1.0的倍数。

也可以通过反映列车的制动系统中包括的制动系统安全性特征的类型的设备因素来修改安全制动阈值。例如，具有配备有制动缸维护(BCM)的货车的列车可以被分配1.0的安全性因子，而没有这样的特征的列车将具有大于1.0的安全性因子。

可以由制动管(BP)泄漏因子进一步修改安全制动阈值，以考虑如从系统10可用的制动管压力流量和坡度测量结果确定出的BP泄漏。例如，在“制动器释放和完全回充(recharged)”状态下具有超过制动管流量的预定最小量的列车可能经历制动管和风缸泄漏的不可接受的量，并且在“制动器施加”状态下具有超过制动管流量的预定最小量的列车可能经历制动管和制动缸泄漏的不可接受的量。“制动器施加”状态下的流量是制动管和制动缸泄漏的测量结果，这是因为在这种状态下，制动缸压力被维持在紧急制动限制阀(QSLV)的设置、对于不具有BCM功能的控制阀典型地10-12psi，或维持在由具有BCM功能的控制阀的制动缸命令压力。在任一种情况下，由制动管提供补充空气，使得制动管流量的量允许泄漏量的计算。例如，可以通过以下来估计列车制动泄漏：计算回充压力下的制动管泄漏流量、进行制动施加、计算在新的较低制动压力下的等效制动管泄漏(头压减少，因此泄漏流量减少，即使泄漏尺寸保持相同也是如此)、使用制动器组来测量实际制动管流量、并且然后使用制动器组从实际制动管流量减去等效制动管泄漏。净结果制动管流量可以被推断为制动缸泄漏的结果。在这个计算中，由风缸进行的释放和回充状态下的泄漏贡献被忽略，这是因为它与制动管泄漏相比而言典型地小。相应地，如果制动管压力坡度、即列车的头端与列车的最后车厢之间的制动管压力差也在预定的阈值之上，则列车的制动系统经历不可接受的水平的泄漏并且列车末端处的车厢没有可接受量的压力来正常操作。因此，1.0的BP泄漏因子可以针对制动管流量小于15CFM的最小值和坡度小于5psi而被分配。然而，如果流量大于15CFM且坡度大于5psi，则BP泄漏因子可被分配大于1.0的值。可以确定BP泄漏因子，使得其以CFM的流量除以预定阈值CFM(在FRA类别1/1A终点站测试下为60CFM)和/或以psi的坡度除以预定阈值psi(诸如15psi)的比率成比例地增加。

因此，默认或监管初始安全制动阈值(SBT)可以根据以下公式进行修改：经修改的SBT＝初始SBT*地形安全性因子*城市因素*货物因素*季节因素*设备因素*BP泄漏因子。

应当认识到，影响制动系统的性能的任何附加因素可以被分配对应的调整因素以更精确地反映这些因素对列车的制动效率的影响。然而，如果将修改的安全制动阈值被计算为大于列车的最大制动力，则可以将安全制动阈值设置为略小于100％、诸如95％的预定最大值。

系统10还包括实际制动效率模块28，其将由预期制动功率模块22确定出的预期制动功率与如由实际制动功率模块24在列车的操作期间确定出的列车的实际制动功率进行比较。实际制动效率模块28然后可以比较预期制动功率和实际制动功率之间的差，以确定列车的制动效率是否高于安全制动阈值模块26的安全制动阈值。因此，实际制动效率模块28确定列车的实际制动功率是否已经下降到低于当前安全制动阈值的点。可替代地，实际制动效率模块28可以使用由实际制动功率模块24确定出的实际制动功率来计算列车的净制动比并且用于净制动比求解的净制动比公式如下：

NBR_train＝制动力/(W_train*μ)*(65-3.5)(BP降低*2.5)

然后可以将NBR_train与适当的净制动比要求进行比较，以分别取决于车厢是满载的还是空载的而确定制动效率是否已经降低至低于基于净制动比的安全制动阈值，诸如8.5至38％之间。

系统10还可以包括响应模块30，该响应模块30被编程为提供关于列车的实际制动效率的信息或者取决于列车是否以不能满足由安全制动阈值模块26设置的安全制动阈值的方式操作而采取某些动作。例如，响应模块30可以与显示模块32交互，以使用与列车控制系统12相关联的常规操作员显示器向列车操作员提供实际制动功率的实时输出，使得当不满足安全制动阈值时，操作员被提醒。响应模块30还可以被编程为与报告模块34交互，该报告模块34生成与实际制动功率有关的事件及其与预期制动功率的关系的报告或记录。为了进一步提高安全性，系统10还可以响应于列车已经低于安全制动阈值的确定来采取积极的动作。响应模块30可以与关闭模块36相关联，该关闭模块36如由一些政府规定可能要求的在实际制动功率已经降到安全制动阈值以下时减速或甚至停止列车。响应模块30还可以被编程为与制动调整模块38合作，以诸如通过改变制动系统的制动管压力来调整列车的实际制动功率以增加列车的制动功率，使得列车的实际制动功率超过适用的安全制动阈值。

除了通过将实际制动功率与预期制动功率进行比较来推断列车上的制动器的状态之外，系统10还可以可选地从路边检测器40接收热/冷车轮数据。路边检测器40是在通过路边检测器时测量列车的每个车厢上的车轮温度的静态非接触式热测量系统。路边检测器通常位于坡度的底部处，并且通过该车厢上的车轮温度与同一列车中的其他车厢上的车轮温度相比来测量每个车厢上的相对制动效能。具有超出统计规范的温度的车轮被标记，并从该车厢上的RFID标签确定对应的车厢号。具有过热车轮的车厢可以具有在“开启”位置中的卡住制动器或手制动器，而具有过冷车轮的车厢可以具有失效的制动。车轮温度数据可以无线地被发送到系统10，或者从路边检测器40路由到中央服务器并且然后到系统10。所得到的车轮温度的测量结果提供了对每个车厢的制动状态的直接反馈，并且可以与测量出的列车制动功率有关。虽然如果实际制动功率满足安全制动阈值则冷车轮的指示可能不会导致由响应模块30进行的故障动作，但是列车可能会被停止，使得机组人员可以维修或解除故障制动。可替代地，车轮温度可以经由车载传感器提供给系统10。

参考图2，系统10可以实施列车制动安全性监视过程50。过程50中的第一步骤52是诸如通过执行由FRA要求的终点站测试来确立制动系统正常运转。通过初始测试的列车被认为具有百分之百功能制动器，并且因此可以为系统10提供基线预期制动功率。下一步骤54是从列车数据库14获得特定的列车数据信息，包括机车的数量和列车中的车厢的数量。一旦提供了列车数据，则系统10可以计算具有100％可操作的制动器理论上可能的最大预期制动功率56。然后可以设置安全制动阈值58，诸如计算出的最大预期制动功率56的85％(或如可能期望或需要的更大的百分比)。

在初始列车制动施加之后，并且优选地，一旦列车开始其路线或离开终点站，则系统10可以将实际列车制动功率与预期列车制动功率相关联，以建立基线实际制动效率60。该步骤可以针对预定数量的制动施加(例如三个顺序制动施加)重复，并且然后被平均以更精确地建立基线实际制动效率60。如果在此时与安全制动阈值的比较62显示出基线实际制动效率60不能满足安全制动阈值58，则制动系统不按要求进行操作，并且系统10可以通知操作员64需要检查，或者使用无线电或其他常规遥测来给铁路操作提供状态报告，建议列车在制动系统不能以100％的效率工作时必须行驶路线到侧线。

如果初始实际制动功率效率是可接受的并且列车离开终点站，则过程50通过在每个后续制动施加处计算实际制动功率66来继续监视制动性能。因此，不间断的实际制动功率计算66可以在列车的操作过程期间实时地被确定，并可以与基线制动效率持续比较60，以确定实际制动功率是否满足安全制动阈值58。系统10可以可选地向列车驾驶员显示当前的实际制动效率并在每个制动施加后更新该值。如果实际制动效率低于安全制动阈值，则系统10可采取如上面解释的适当动作，从而发起不可抑制的全服务惩罚制动，以使列车如由FRA要求的全面停止(如果列车制动系统被确定为小于85％的话)。

如果实际当前制动功率高于安全制动阈值，但是减小，则可以向驾驶员提供警告或提醒，并且列车制动状态报告可以被发送到铁路运营办事处。此外，系统10可以向列车司机提出建议以补偿减小的制动功率。例如，如果当前的实际制动功率被确定为预期功率或初始基线的90％，则系统10可以建议比另外由驾驶员命令的更高的制动施加水平，以补偿缺失的制动功率，从而提高制动性能。

如果系统10被配置为从路边热/冷车轮检测器接收信息，并且列车通过指示一个或多个冷车轮的路边热/冷车轮检测器，则系统10可以调整百分比可操作制动器以示出借由总当前制动功率测量出的或基于具有冷车轮的车厢数量计算出的二者中较小的。此外，系统可以更新驾驶员显示器以示出由于冷车轮的数量指示特定的制动器不运转并因此不对实际制动功率有贡献而导致的当前实际制动功率减去制动功率的适当降低。

如果系统10确定出实际制动功率已经低于安全制动阈值，则系统10可以执行一个或多个动作来提高列车的安全性。例如，可以通过显示模块32实施列车的减速。常规列车控制系统12经由轨道数据库16提供轨道速度限制，并且然后基于列车沿轨道数据库16中的轨道的实际位置的GPS确定而向驾驶员显示当前速度限制。轨道信号间隔由限制性的速度限制以及列车具有至少85％的可操作制动器的假设所定义。列车的总动能与1/2MV²成比例，并且该动能在制动期间被转换为热能。当小于100％的制动器为可操作时，剩下的制动器因此必须制动未制动车厢的质量并消散未制动车厢的能量。因此，通过将减速设置为：即使使用小于100％的可操作制动器，以其行驶的列车仍将能够在设定的信号间隔内停止的速度，可以减少列车的运行速度来增加列车的安全性。此外，减速将降低剩余可操作制动器的车轮温度，并有助于避免与过温度车轮相关联的问题。

参考图3，可以由系统10指引的另一响应是根据制动管设定压力调整过程动态地增加制动系统的制动管设定压力80。由于实际列车制动功率将响应于制动管设定压力的增加而增加，所以实际制动功率可以相对于基准制动功率增加。如果系统10如上面描述的确定出需要采取动作70，则执行检查82以确定列车是否处于安全制动系统初始状态。安全制动系统初始状态可包括制动器处于施加的状态或完全释放和回充状态。制动系统状态可以从以下确定：从导引车头的计算机控制制动(CCB)系统提供的制动状态反馈、测量出的头端制动管压力、导引车头上的制动管流量、如由列车末端(EOT)装置测量出的最后车厢上的制动管压力以及列车上的制动管坡度。轨道数据库16中的轨道分布和典型地由GPS确定出的列车的当前位置也必须执行检查86，以确定在沿路线将需要另一制动施加之前存在足够的时间将制动器回充到更高的水平。一旦发生了安全制动系统初始状态并且存在时间进行回充，则系统10可以确定适当的制动管压力增加，其适合于补偿计算出的制动功率的损失88。增加量可以在默认下建立，并且仅仅从存储器或内部设置检索。可替代地，可以计算增加量以补偿特定的制动功率的损失。例如，系统10可以按比例增加制动管压力，以通过使用以下公式来确定制动管(BP)压力的适当增加以补偿实际制动功率的损失(多达110psi的最大压力)：

(1-实际制动效率)＝(新BP设定压力–当前BP设定压力)/(当前BP设定压力)或

新BP设定压力＝(当前BP设定压力)*(1+(1-实际制动效率))

例如，如果当前制动管设定压力为90psi，并且当前的实际制动效率为85％，则新的制动管设定压力为103.5psi。

一旦确定了制动管压力增加88，就可以向CCB 84发送命令90以增加制动管设定压力。可替代地，可以显示适当的改变，以便操作员手动进行调整。下一次制动器被施加和释放时，制动管将回充到新的更高的水平。如果制动器当前处于完全释放和回充状态，则制动管压力可能会增加，并且列车制动器回充到该新的水平。为了防止卡住制动器的可能性，系统10可以抑制制动管设定点的减小，直到紧急制动施加之后为止。

系统10可选地可以通过监视制动管流量随时间的增加而改进对长时间的制动施加的制动缸泄漏的测量。在具有没有配备BCM功能的车厢的列车上，QSLV仅仅将制动压力维持在约8至12psi的QSLV设置。因此，只有在制动器已经施加足够长的时间，使得制动缸有时间泄漏到QSLV设置之后才能检测出导致增加的制动管流量的制动泄漏。例如，10psi的制动管降低将名义上导致25psi的制动缸压力。在1psi/min的泄漏速率下，在制动缸泄漏到10psi的标称QSLV值之前将花费15分钟，使得QSLV开始补偿泄漏。系统10可以被编程为对驾驶员计算、存储和显示如上面讨论确定出的平均制动缸泄漏的测量结果。系统10可以进一步显示当前泄漏以及在行程期间经历的最大泄漏量。无论何时标准化的测量条件与导致存储值的条件(当这些条件包括初始制动缸压力和制动器组的持续时间时)相同或更长，存储在存储器中的最大泄漏量可以被更新为更大或更小的值。例如，如果制动缸以1psi/min速率的速率泄漏，则15psi的制动管施加应该导致大约37psi的制动缸压力，其将在27分钟内会泄漏至10psi QSLV，而10psi的制动施加将导致25psi的制动缸压力，其将以相同的泄漏速率在15分钟内泄漏至10psi的QSLV。由于制动管降低与制动缸压力之间的关系已知并且约为1.0至2.5，所以达到QSLV设置的时间取决于起动制动缸压力和泄漏速率。

Claims (12)

1.一种列车制动安全性系统，包括：

第一模块，其被编程为计算在列车的操作期间由列车展现的实际制动功率；

第二模块，其被编程为确定由所述列车展现的实际制动功率是否已经降到安全制动功率阈值以下；

第三模块，其被编程为响应于所述实际制动功率降到所述安全制动功率阈值以下而采取动作，其中所述动作包括响应于所述实际制动功率降到所述安全制动功率阈值以下而向具有制动管设定压力的制动控制系统发送命令，以致使所述制动管设定压力增加预定量。

2.根据权利要求1所述的系统，其中

所述第三模块被编程为响应于所述实际制动功率降到所述安全制动功率阈值以下而停止所述列车。

3.根据权利要求1所述的系统，其中

所述第三模块被编程为基于所述列车的实际制动功率与所述安全制动功率阈值之间的差来计算所述制动管设定压力的增加的预定量。

4.根据权利要求1所述的系统，其中

所述安全制动功率阈值包括所述列车的预期制动功率的百分比。

5.根据权利要求4所述的系统，其中

所述安全制动功率阈值根据至少调整因素来调整，

其中所述调整因素是从由以下组成的群组中选出的至少一个因素：所述列车要穿过的路线的特定地形、要穿过的路线的地理性质、由所述列车运载的货物类型、天气条件以及所述列车的制动系统的操作。

6.根据权利要求5所述的系统，其中

基于由所述列车在测试期间施加的制动功率的实际量来确定所述列车的预期制动功率。

7.根据权利要求4所述的系统，其中

基于能由所述列车施加的制动功率的理论量的计算结果来确定所述列车的预期制动功率。

8.一种提供列车制动安全性的方法，包括以下步骤：

确定列车的预期制动功率；

将在所述列车的操作期间的列车的实际制动功率与列车的预期制动功率进行比较；并且

如果所述列车的实际制动功率比所述列车的预期制动功率小一个安全制动功率阈值，则发起指示可用制动功率的不安全量的响应，其中所述响应包括响应于所述实际制动功率降到所述安全制动功率阈值以下而向具有制动管设定压力的制动控制系统发送命令，以致使所述制动管设定压力增加预定量。

9.根据权利要求8所述的方法，其中

基于所述列车的实际制动功率与所述安全制动功率阈值之间的差来计算所述制动管设定压力的增加的预定量。

10.根据权利要求8所述的方法，其中

所述安全制动功率阈值包括根据至少调整因素而调整的列车的预期制动功率的百分比，

其中所述调整因素是从由以下组成的群组中选出的至少一个因素：所述列车要穿过的路线的特定地形、要穿过的路线的地理性质、由所述列车运载的货物类型、天气条件以及所述列车的制动系统的操作。

11.根据权利要求8所述的方法，其中

基于对能由所述列车施加的制动功率的理论量的计算结果来确定所述列车的预期制动功率。

12.根据权利要求8所述的方法，其中

基于由所述列车在测试期间施加的制动功率的实际量来确定所述列车的预期制动功率。

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