CN110525454B - 一种内燃机车通过隧道的状态自动识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，该状态自动识别方法为：采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度中的一种或多种来进行识别机车与隧道的位置关系。本发明采用机车自身的传感器对上述参数进行采集，机车控制系统对上述采集数据进行分析，从而识别机车与隧道的位置关系，实现了不依赖外部测量指标(例如监测轨道上距离信号、全球定位系统、环境温度变化等)而达到内燃机车通过隧道的状态自动识别。

Description

一种内燃机车通过隧道的状态自动识别方法
技术领域
本发明涉及内燃机车领域，并且更具体地，涉及一种内燃机车通过隧道的状态自动识别方法。
背景技术
以柴油机作为主要动力的内燃机车是铁路运输的主要牵引动力之一，由于内燃机车柴油机具有较大的机组功率(1000～4000kW)，其排气流量可达2～8kg/s，且排放高度为4.5m，所以在排气的逸散区内可以形成极高的局部范围空气污染。尤其内燃机车在隧道中行驶时，受通风条件制约，内燃机车柴油机排放的污染物严重影响到工作人员的身心健康。
传统的内燃机车不具备自动识别在隧道中状态的能力，当机车进入隧道时，往往通过机车司机手动降低机车功率达到减少排放的目的。
现有技术中，存在自动控制内燃机车在隧道中操作的方法，其是通过监测轨道上距离信号或通过全球定位系统(GPS)或访问列车运行监控系统(LKJ)存储在机车上的路况信息或探测当机车进入隧道时出现的环境温度变化，确定机车相对隧道入口的位置。此方法是缺点在于，首先，铁路上很多区域没有安装距离信号(尤其在偏远地区)；其次，全球定位系统(GPS)在隧道内没有信号，无法起作用；此外，列车运行监控系统(LKJ)也是通过GPS或北斗进行定位的，在隧道内无法正常工作；最后，隧道内不同位置的环境温度差异较大，环境温度采集点选择比较难，而且还要将该环境温度信号传输给机车微机系统，使得整个方法复杂程度上升。
因此，仍需一种内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，其能够不依赖于外部测量指标(例如监测轨道上距离信号、全球定位系统、环境温度变化等)而实现自动识别机车与隧道的位置关系。
发明内容
为了克服现有技术不足，本发明的目的在于提供一种内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，机车控制系统可以根据识别出的隧道中状态，通过控制算法可以使机车动力性能最大化，同时尽可能减少柴油机排放的污染物。
基于上述目的，采用如下技术方案：
根据本发明，提供一种内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，该状态自动识别方法为：采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度中的一种或多种来进行识别机车与隧道的位置关系。
进一步地，采集过程是机车控制系统通过安装在内燃机车上的传感器来实现。
进一步地，机车与隧道的位置关系包含不在隧道中、正在进入隧道、处于隧道中、正在离开隧道和离开隧道及其过渡状态。
进一步地，当机车通过长度大于机车车身长度的隧道时，状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
当进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，所述机车判断为不在隧道中；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过54℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过4℃/10秒，则所述机车处于正在进入隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过60℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过5℃/20秒，则所述机车从正在进入隧道的状态进入到处于隧道中的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒并且中冷水温度的降温速率超过1.5℃/5秒，则所述机车从处于隧道中的状态进入到正在离开隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度开始低于54℃，则所述机车从正在离开隧道的状态进入到离开隧道的状态；
进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，则所述机车从离开隧道进入到不在隧道中状态。
进一步地，当机车通过长度小于机车车身长度的隧道时，状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
当进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，所述机车判断为不在隧道中；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过54℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过4℃/10秒，则所述机车处于正在进入隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃并且进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒，则所述机车处于正在进入隧道变为不在隧道中的状态。
进一步地，还包含柴油机涡轮增压器的转速低于其最高转速的50％，则所述机车处于正在进入隧道变为不在隧道中的状态。
进一步地，当机车离开第一隧道后，进入相邻第一隧道的第二隧道且第一隧道和第二隧道之间的距离小于机车的车身长度时，其中第二隧道长度大于机车车身长度，状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒并且中冷水温度的降温速率超过1.5℃/5秒，则所述机车从处于第一隧道中的状态进入到正在离开第一隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过60℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过5℃/20秒，则所述机车从正在离开第一隧道的状态进入到处于第二隧道中的状态。
更进一步地，第二隧道长度小于机车车身长度，状态自动识别方法的步骤为：
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度高于54℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过4℃/10秒，则所述机车从正在离开第一隧道的状态进入到处于正在离开第二隧道中的状态。
根据本发明，还提供一种使内燃机车在通过隧道过程中性能最大化的控制方法，其特征在于，根据使用如上的方法识别出的内燃机车与隧道的位置关系，机车控制系统调整中冷水温度设定点、柴油机转速和柴油机输出功率。
根据本发明，还提供一种内燃机车，通过如上所述的内燃机车通过隧道的状态自动识别方法来识别机车与隧道的位置关系。
本发明的有益效果：
本发明采用机车自身的传感器对柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速和/或中冷器中的中冷水温度进行采集，机车控制系统对上述采集数据进行分析，从而识别机车与隧道的位置关系。本申请的方法利用机车自身的数据，不依赖外部测量指标(例如监测轨道上距离信号、全球定位系统、环境温度变化等)而实现了内燃机车通过隧道的状态自动识别。基于本发明的自动识别方法，可以使机车在过隧道过程中性能最大化，同时尽可能减少柴油机排放的污染物。
本发明的方法中，机车控制系统通过机车自身传感器识别出隧道状态，不需要另外设置传感器，简化了系统设置。
本发明不仅可以自动识别出目前机车所处隧道中状态，还可以判断出状态的过渡过程，这样可以进一步为机车控制系统提供更精确的控制参考。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施案例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的情况1的机车与隧道的位置关系变化示意图；
图2为本发明实施例的情况2的机车与隧道的位置关系变化示意图；
图3为本发明实施例的情况3的机车与隧道的位置关系变化示意图；
图4为本发明实施例的情况4的机车与隧道的位置关系变化示意图；
图5为本发明实施例的情况1和2的机车与隧道的位置关系变化判断的逻辑示例性示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
本发明涉及的机车与隧道的位置关系包含不在隧道中、正在进入隧道、处于隧道中、正在离开隧道和离开隧道及其过渡状态。
上述机车与隧道的位置关系具体如下：
(1)不在隧道中——这个状态表示机车不在隧道中，而且在最近一段时间也没有进入或离开隧道；
(2)正在进入隧道——这个状态表示机车正在进入隧道，此时进入柴油机涡轮增压器的进气温度较高或正在急速上升；
(3)处于隧道中——这个状态表示机车正处于隧道内，此时进入柴油机涡轮增压器的进气温度更高了或者继续上升；
(4)正在离开隧道——这个状态表示机车刚刚从隧道内出来(例如整个车身还未从隧道中彻底出来)，此时柴油机涡轮增压器的进气温度迅速从高温下降到接近正常温度，但仍然偏高，并且柴油机中冷器的温度也在下降；
(5)离开隧道——这个状态表示机车刚刚才离开隧道(例如整个车身已经从隧道中彻底出来)，此时柴油机涡轮增压器的进气温度由偏高迅速下降到正常水平。
其中，过渡状态定义为机车在两个状态之间的过渡，例如机车处于正在进入隧道变为不在隧道中的状态、机车从正在离开第一隧道的状态进入到处于第二隧道中的状态、机车从正在离开第一隧道的状态进入到处于正在离开第二隧道中的状态。
本发明涉及的内燃机车通过隧道的状态自动识别方法为：机车控制系统通过安装在内燃机车上的传感器采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速和/或中冷器中的中冷水温度来进行识别机车与隧道的位置关系。
传感器可以是柴油机涡轮增压器的进气温度传感器、柴油机涡轮增压器的转速传感器或用于中冷器的中冷水温度传感器(一般设置在管路中)。
根据实际车身长度、隧道长度、隧道数量及位置关系，将内燃机车通过隧道的状态自动识别方法分为以下几种：
如图1和图5所示的情况1：当机车通过长度大于机车车身长度的隧道时，状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
当进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，机车判断为不在隧道中；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过54℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过4℃/10秒，则机车处于正在进入隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过60℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过5℃/20秒，则机车从正在进入隧道的状态进入到处于隧道中的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒并且中冷水温度的降温速率超过1.5℃/5秒，则机车从处于隧道中的状态进入到正在离开隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度开始低于54℃，则机车从正在离开隧道的状态进入到离开隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，则机车从离开隧道进入到不在隧道中状态。
如图2和图5所示的情况2：当机车通过长度小于机车车身长度的隧道时，状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
当进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，机车判断为不在隧道中；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过54℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过4℃/10秒，则机车处于正在进入隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃并且进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒，则机车处于正在进入隧道变为不在隧道中的状态。
在另一个优选实施例中，还可采用以下指标判断机车处于正在进入隧道变为不在隧道中的状态：柴油机涡轮增压器的转速低于其最高转速的50％。
如图3所示的情况3：当机车离开第一隧道后，进入相邻第一隧道的第二隧道且第一隧道和第二隧道之间的距离小于机车的车身长度时，其中第二隧道长度大于机车车身长度，状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
机车进入第一隧道的各状态判断参见情况1中的各个步骤，例如机车处于正在进入第一隧道的状态，机车从正在进入隧道的状态进入到处于第一隧道中的状态。
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒并且中冷水温度的降温速率超过1.5℃/5秒，则机车从处于第一隧道中的状态进入到正在离开第一隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过60℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过5℃/20秒，则机车从正在离开第一隧道的状态进入到处于第二隧道中的状态。
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒并且中冷水温度的降温速率超过1.5℃/5秒，则机车从处于第二隧道中的状态进入到正在离开第二隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度开始低于54℃，则机车从正在离开隧道的状态进入到离开隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，则机车从离开第二隧道进入到不在第二隧道中状态。
在此种情况的另一变型情况中(如图4所示的情况4)，第二隧道长度小于机车车身长度，状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒并且中冷水温度的降温速率超过1.5℃/5秒，则机车从处于第一隧道中的状态进入到正在离开第一隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度高于54℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过4℃/10秒，机车从正在离开第一隧道的状态进入到处于正在离开第二隧道中的状态。
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度开始低于54℃，则机车从正在离开第二隧道的状态进入到离开第二隧道的状态；
进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，机车从离开第二隧道进入到不在第二隧道中状态。
柴油机涡轮增压器的转速这个信号代表流过进气温度传感器的气流，如果涡轮增压器转速低的话，空气温度传感器就不能准确地测到真实的进气温度。
通过上述方式识别出机车与隧道的位置关系后，机车控制系统可以通过现有技术的方法对柴油机冷却系统、柴油机转速和柴油机输出功率等进行控制，例如机车控制系统考虑到机车的性能、机车与隧道的位置关系等，选择机车的预定操作性能(例如处于正在进入隧道中时降低柴油机输出功率)。当机车处于隧道中时，所选择的机车的预定操作性能为机车与隧道的位置关系和机车在隧道内性能的函数进行动态改变。当机车离开隧道时，重新设置机车的操作性能，帮助机车从通过隧道的状态恢复。
本发明的使内燃机车在通过隧道过程中性能最大化的控制方法是根据使用如上的方法识别出的内燃机车与隧道的位置关系，机车控制系统调整中冷水温度设定点、柴油机转速和柴油机输出功率。
该控制方法包括机车在隧道中即使冷却系统全负荷工作，也不能得到非常明显的冷却效果，原因是隧道内空气温度急剧上升，从而导致中冷水不能充分被冷却，本发明根据自动识别出的机车所处隧道中状态，通过调整中冷水温度设定点、柴油机转速和机车行驶速度使机车在过隧道过程中性能最大化，具体方案如下：
冷却系统用隧道状态变量来决定中冷水温度的设定点。正常情况下(不在隧道中)机车会根据安装在机车上的环境温度传感器调整中冷水温度，但在隧道内的环境温度属于特殊情况(变化过大且不易确定测定点)，此时控制系统会结合隧道状态变量来决定中冷水温度的设定点(例如，机车刚刚进入隧道时，将中冷水温度设定点设置成比在正常情况下更高，以保证柴油机可输出的最大功率，从而保证机车性能)。不同的中冷水温度设定点决定柴油机可输出的最大功率不同，例如中冷水温度设定点越高，柴油机可输出的最大功率越高。
当机车刚刚离开隧道时，柴油机转速保持在较高的水平，以便加大冷却系统的制冷效率。尽快使中冷水温降低到设定点，使柴油机输出功率尽快恢复。
当机车离开隧道时，柴油机输出功率在中冷水温度下降到设定点之前会一直保持恒定。降低机车废气排放量，同时避免中冷水温度过高影响柴油机寿命。如果中冷水温度比设定点高2.8℃以上，那么柴油机转速应维持该中冷水温度设定点下的最高转速，保证柴油机最大功率输出同时加大冷却能力。由于此时机车已从隧道中出来环境温度比隧道内低，即使柴油机最大功率输出也不会导致中冷水温度的继续升高。
通过仿真获取隧道长度、机车与隧道的位置关系(通过本发明的内燃机车通过隧道的状态自动识别方法来获取)、机车功率和速度的最佳匹配特性曲线(现有技术中的数据库)，机车通过隧道时按该曲线规定的速度行驶，避免机车在隧道内行驶速度过低、时间过长使排出的废气进入司机室内和机车柴油机汽缸，降低机车功率，并影响机车乘务人员的身体健康，同时也避免速度过高导致柴油机输出功率过大，使中冷水温度过高影响柴油机寿命。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，其特征在于，所述状态自动识别方法为：采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度中的一种或多种来进行识别机车与隧道的位置关系；
机车与隧道的位置关系包含不在隧道中、正在进入隧道、处于隧道中、正在离开隧道和离开隧道及其过渡状态；
其中，当所述机车通过长度大于机车车身长度的隧道时，所述状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
当进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，所述机车判断为不在隧道中；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过54℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过4℃/10秒，则所述机车处于正在进入隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过60℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过5℃/20秒，则所述机车从正在进入隧道的状态进入到处于隧道中的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒并且中冷水温度的降温速率超过1.5℃/5秒，则所述机车从处于隧道中的状态进入到正在离开隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度开始低于54℃，则所述机车从正在离开隧道的状态进入到离开隧道的状态；
进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，则所述机车从离开隧道进入到不在隧道中状态。
2.如权利要求1所述的内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，其特征在于，所述采集是机车控制系统通过安装在内燃机车上的传感器来实现。
3.如权利要求1所述的内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，其特征在于，当所述机车通过长度小于机车车身长度的隧道时，所述状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
当进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃的时间大于5分钟，所述机车判断为不在隧道中；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过54℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过4℃/10秒，则所述机车处于正在进入隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度低于54℃并且进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒，则所述机车处于正在进入隧道变为不在隧道中的状态。
4.如权利要求3所述的内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，其特征在于，还包含柴油机涡轮增压器的转速低于其最高转速的50％，则所述机车处于正在进入隧道变为不在隧道中的状态。
5.如权利要求1所述的内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，其特征在于，当所述机车离开第一隧道后，进入相邻所述第一隧道的第二隧道且所述第一隧道和所述第二隧道之间的距离小于所述机车的车身长度时，其中所述第二隧道长度大于机车车身长度，所述状态自动识别方法的步骤为：
采集进入柴油机涡轮增压器的进气温度、进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率或降温速率、柴油机涡轮增压器的转速、中冷器中的中冷水温度，
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度的降温速率超过2℃/5秒并且中冷水温度的降温速率超过1.5℃/5秒，则所述机车从处于第一隧道中的状态进入到正在离开第一隧道的状态；
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度超过60℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过5℃/20秒，则所述机车从正在离开第一隧道的状态进入到处于第二隧道中的状态。
6.如权利要求5所述的内燃机车通过隧道的状态自动识别方法，其特征在于，所述第二隧道长度小于机车车身长度，所述状态自动识别方法的步骤为：
当柴油机涡轮增压器的转速达到其最高转速的70％以上，进入柴油机涡轮增压器的进气温度高于54℃或者进入柴油机涡轮增压器的进气温度的升温速率超过4℃/10秒，则所述机车从正在离开第一隧道的状态进入到处于正在离开第二隧道中的状态。
7.一种使内燃机车在通过隧道过程中性能最大化的控制方法，其特征在于，根据使用如权利要求1-6任一项所述的方法识别出的内燃机车与隧道的位置关系，机车控制系统调整中冷水温度设定点、柴油机转速和柴油机输出功率。
8.一种内燃机车，通过权利要求1-6任一项所述的内燃机车通过隧道的状态自动识别方法来识别机车与隧道的位置关系。
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