用于控制分布式动力轨道车辆的系统和方法

专利名称：用于控制分布式动力轨道车辆的系统和方法
技术领域：
本发明的一些实施例涉及气动制动系统。其它的实施例涉及用于轨道车辆的制动 控制系统和气动制动系统。
背景技术：
操作列车和其它轨道车辆的其中一个最关键的方面在于轨道车辆空气制动器系 统的可预测和成功的工作(当然，这假定了该轨道车辆为具有空气制动器的类型)。然而， 空气制动器系统经受多种动态影响，这不仅因为制动器响应于制动管压力变化而受控地施 加和松开，而且还因轨道车辆所遇到的变化的工作条件所造成。因此，为了空气制动器系统 的成功设计和工作，便必须考虑各种工作状况。在包括至少一节机车和多节其它轨道车厢(如货运车厢)的列车中，在各节轨道 车厢处，控制阀(通常包括多个阀和互连管路)通过施加制动器(响应于制动管流体压力 的下降)或通过松开制动器(响应于制动管流体压力的上升)来响应机车操作人员启动 的制动管流体压力变化。制动管内的流体通常包括加压空气。当压降沿制动管传播时，在 各节轨道车厢处的控制阀感测到制动管气压的下降。作为响应，在各节轨道车厢处，加压 空气从局部轨道车厢的储器(reservoir)供给车轮制动气缸，继而该车轮制动气缸又驱动 制动间瓦抵靠轨道车厢的车轮。在非制动的间隔期间，来自制动管的供给空气填充轨道车 厢的储器。通常，对于发出制动应用信号的制动管中的减压量为大约七至二十六磅/平方 英寸(Psi)(从大约48kPa至大约179kPa)，而额定的稳态制动管压力为大约90psi (大约 621kPa)。施加到轨道车厢的车轮上的制动压力与制动管的压降成比例。因此，可以看出， 制动管不但用于在制动应用期间将加压空气供给各节轨道车厢来为制动间瓦供以动力，而 且还用作将施加和松开制动器的指令传递给各节轨道车厢的媒介。轨道车厢的制动器可采用两种不同的模式进行应用，例如，常用制动应用和紧急 制动应用。常用制动应用涉及将制动力施加到轨道车厢上来使列车减速，或使其在沿路轨 的前方位置处停止。在常用制动应用期间，制动管压力缓慢地减小，且作为对其的响应而逐 渐地施加制动。紧急制动应用通过立即抽空或排空制动管来命令立即施加对轨道车厢的制 动。令人遗憾的是，由于制动管沿列车的长度延伸数百码(米)，故紧急制动抽空不会沿制 动管的整个长度即刻发生。因此，制动力便未均勻地施加在各节轨道车厢上来使列车停止。在一次紧急制动应用或两次或三次常用制动应用之后，必须通过将来自机车上的 储器的加压空气供送到制动管中来将制动管再填充至其额定工作压力。在再填充过程完成 之前，不能进行有效的后续制动应用。图1示出了由铁路货运列车所使用的典型现有技术的制动器系统。在仅具有引导 机车(lead locomotive)的常规列车中，列车制动器系统包括位于机车100上的机车制动 器系统，以及位于由轨道车厢200示出的多节轨道车厢上的一组轨道车厢制动器系统。制 动动作的施加和松开由机车100内的操作人员控制，该操作人员使用手动操作的制动手柄 来实施制动动作。机车包括空气制动控制系统102，该系统102用于经由中继阀117将气压 供给制动管101，或可控地排放加压的制动管101。如图所示，加压制动管101与列车的各 节轨道车厢200成流体连通。
机车制动控制系统102包括用于供送加压流体(例如，加压空气)的空气供送输 入链路111，经由该链路111对制动管101进行填充。流量测量适配器113 (“流量装置适配 器")连接到空气供送链路111上，用于测量制动控制系统102的填充速率(由于气源与 输出端口 116之间的压差)。流量测量适配器113的输出端口 116连接到中继阀117的输 入端口 121上。中继阀117的双向端口 122联接到制动管101上。中继阀117还包括经由 气压控制链路103联接到均衡储器105上的端口 123。压力控制链路103还连接到压力控 制阀107上，在制动器的工作过程中，经由压力控制阀107来对均衡储器105进行填充和排 放。中继阀117的端口 124作为排出端口可控地向大气排放。相应的压力测量和显示装置 131和133与制动管101和空气压力控制链路103相联接。制动管量规131 (“ BP量规") 测量制动管101中的空气压力，而均衡储器量规133(" ER量规")测量均衡储器105中的 压力。轨道车厢空气制动控制系统202的构件包括具有联接到制动管101上的端口 221 的控制阀203。控制阀203还包括联接到压力存储和基准储器205上的端口 222。最后，控 制阀203包括联接到空气制动气缸231上的端口 223，该空气制动气缸231包括连接到制动 闸瓦233上的活塞232。端口 223处的气压升高可流体地传递至活塞232，用于驱动制动闸 瓦233抵靠轨道车厢200的车轮235。因此，机车100的空气制动控制系统102控制各节轨 道车厢200的各个车轮235处的气动操作的制动闸瓦233的工作。在列车工作期间，制动控制系统102的构件经由其联接到制动管101上的制动管 阀120开启，以便在列车的机车100与所有轨道车厢200之间形成连续的制动管流体通路。 制动管阀120由制动阀切断阀250控制，该切断阀250继而又由导阀(pilot valve) 251控 制。导阀251可由机车操作人员手动地操作，以便在期望终止填充制动管时关闭制动管阀 120。还有其它的阀和控制构件(图1中未示出)，它们通过促动导阀251使得制动管阀120 关闭而在紧急制动应用期间自动地终止填充制动管。如图1中所示，各节轨道车厢200还 包括手动操作的制动管阀240。制动器系统最初通过压力控制阀107的工作而加压，该压力控制阀107控制对控 制链路103的空气供送，以便将均衡储器105填充至预定压力。然后，操作中继阀117来使 端口 121与端口 122相联接，以便空气经由其供送至制动管101，从而将制动管101填充至 预定填充压力，正如由均衡储器105的压力所引起的那样。当制动管压力达到预定压力时， 端口 122 (连接到制动管101上)处的压力等于端口 123 (连接到均衡储器105上)处的压 力。这个情况表明填充的制动管和从空气供送端口 121经由中继阀117到制动管101的流 体流动通路关闭。各节轨道车厢200的压力存储和基准储器205由制动管101经由控制阀203完全 地填充，从而形成了对应于活塞232的最大退回和各节轨道车厢200的制动装置233完全 松开的基准压力。为了对轨道车厢200进行制动，列车操作人员使用列车驾驶室内的制动手柄来操 作压力控制阀107。这种操作导致经由压力控制阀107的排出端口来使气压控制链路103 部分地排放，从而减小了均衡储器105内的压力。这种减压由端口 123处的中继阀117感 测到。继而，减压又导致双向端口 122联接到排出端口 124上，从而使制动管101向大气排 放。制动管101将持续排放，直到制动管101内的压力等于均衡储器105的压力。
5动管101中的压力下降时，各节车厢200中的控制阀203通过将制动管压力 与压力储存和基准储器的压力相比较来感测减压。这种减压导致从端口 223施加到制动气 缸231上的气压相应地增大，结果造成抵靠车轮235的制动闸瓦233的施加作用与制动管 101中所感测到的减压量成比例。此外，由列车操作人员造成在均衡储器105中的减压，在制动管101中产生相 应的减压以及在各节轨道车厢200中使制动闸瓦233产生相应的附加制动力(braking effort)。总之，车厢200中的制动系统的期望操作，且具体而言是各节车厢200中所施加 的制动力，与机车100内均衡储器105中的减压量成比例。当机车操作人员期望松开列车车厢的制动器时，他/她便通过制动手柄来操作压 力控制阀107，以实现对空气制动系统102的再填充。该再填充通过经由气源供送加压空 气来使均衡储器105内的压力回到其完全填充状态来完成。对于再填充的均衡储器105而 言，在中继阀117的端口 122和123之间再次存在压差(但与压力管线103中的上述压降 符号相反)，这导致利用来自气源111的加压空气经由流量测量适配器113和中继阀117对 制动管101进行填充。制动管的压力上升由各节轨道车厢200中的控制阀203感测，以便 通过制动气缸231的动作来引起制动闸瓦233松开。分布式动力列车的工作供送来自引导机车和与列车组合(consist)的引导单元 间隔开的一节或多节远程机车的原动力。(“组合"是指一系列车辆联接在一起而一致地 行驶。)分布式列车的工作对于较长的列车而言是优选的，以便改善列车的操纵和性能。各 节引导机车和远程机车包括诸如上文所述的空气制动控制系统102的空气制动控制系统， 以及用于在引导单元与远程单元之间交换信息的通信系统。通常，通信系统包括射频链路 和在引导单元和远程单元中的各者处所需的接收和发送设备。在一些分布式动力列车中，通过排放位于引导机车和远程机车处的制动管101来 完成制动，因此促进了制动管的排放和各节轨道车厢处的制动器的施加，尤其是对于靠近 列车尾部的那些轨道车厢。仅在引导单元处排放的制动管需要制动管的减压沿列车的长度 进行传播，因而减慢了远离引导单元的轨道车厢处的制动应用。对于在引导单元与远程单 元之间具有可操作的通信链路的分布式动力列车而言，当列车操作人员通过操作引导单元 处的制动手柄来命令制动应用时，制动应用命令通过射频通信链路发送至各个远程单元。 作为响应，各远程单元也通过其相应的中继阀117使制动管排放。因此，位于远程机车处的 制动动作响应于通信系统所发送的信号而紧接着引导单元的制动动作。结果，整个制动管 的排放便比如果排放仅出现在引导机车处更快。在引导单元处启动的制动松开也通过射频 链路传递到远程单元，以便自所有的机车对制动管101进行再填充。如果通信系统不起作用，或如果引导单元与远程单元之间的通信链路断开(例 如，如果路轨拓扑或干扰物体造成失去视线方向)，则当前方操作人员进行制动应用时，远 程机车将不能经由通信系统接收到制动应用命令。因此，便仅在引导机车处通过排放制动 管来执行制动应用，从而导致所有轨道车厢处的制动应用较慢。公知的是，制动管中会形成泄漏，从而导致不需要的减压。因此，在分布式动力列 车的一种工作模式中，当压力下降至低于额定值时(即，只要未进行制动应用)，远程单元 (和引导单元)不断地填充制动管101。远程单元经由中继阀117来感测制动管的压力，该 中继阀117将均衡储器压力与制动管压力相比较。每当制动管压力小于均衡储器压力时，便经由远程单元的中继阀117从气源111填充制动管101。然而，当在引导单元处已启动制 动应用时，则远程单元便不会再填充制动管。如果从引导单元通过通信链路发送的制动应用命令未到达远程机车，同时后者正 在监测和再填充制动管来补偿由制动管101内的泄漏所造成的减压，则可能会出现很危险 的状况。通常，如果制动管压力下降至低于额定的预定值，则开始再填充过程。在此情形中， 当引导单元使制动管排放来向轨道车厢200发出施加制动的信号时，则远程机车便继续再 填充制动管101。该情形可导致形成高度危险的列车内(in-train)力。用于避免这种状况的一种现有技术方法是，只要引导机车单元与远程机车单元之 间失去通信时便自动地关闭远程单元的制动管阀120。由于制动管阀120关闭，故远程单元 便不能再填充(或排放)制动管101。因此，便从引导单元启动了制动管101上的所有制动 信令(施加制动和松开制动两者)。尽管在此情况下，远程机车不会协助制动管的排放来促 进轨道车厢200处的制动应用，但远程机车也不会在引导单元排放制动管时错误地对其再 填充。L0C0TR0L 分布式动力通信系统(可从 General ElectricCompany (Schenectady, New York)获得)通过在分布式动力列车中的各节远程机车处包括制动管流量感测功能而 并入了上述技术的变型。诸如图1中所示的流量测量适配器113的流量传感器包括在各远 程单元处的制动管填充通路中，用以检测从气源经由中继阀117到达制动管101的空气流 动。如果流速(其由压差确定)超过预定值，则呈报制动应用。换言之，制动管压力已下降 至符合制动应用(其应已经从引导机车启动)的值。如果与此同时通信系统不起作用，则 响应于同时发生的这两个事件，命令远程单元的制动管阀120至切断位置或关闭位置。正 确执行命令使得远程单元的制动管阀120关闭。结果，通过排放引导单元处的制动管来启 动的制动应用便不能通过对远程单元处的制动管加压来抵消。如果未正确执行切断或关闭制动管阀120的命令，则远程单元处的制动阀便保持 开启。对于这种状况存在多种可能的原因，包括制动阀切断阀250(即，驱动制动管阀进入 切断或关闭构造的阀)的故障、驱动制动阀切断阀的导阀251的故障，或制动管阀120卡在 开启位置。因此，如果制动管阀未按命令关闭或切断，且在通信系统故障期间引导单元发出 制动应用，则远程单元便继续供送制动管再填充压力而引导单元则排放制动管来施加轨道 车厢的制动器。这便产生了不希望的情形，其中，前方的轨道车厢经受最大的制动，而后方 轨道车厢则经受最小的或未经受制动动作。最后的结果是列车的后部可能会撞上列车的前 部，导致较高的列车内力且可能出轨。在很长的常规列车中，当操作人员施加制动时，必须从前方机车或引导机车排放 制动管压力。由于制动管的长度很长，故列车的前部将猛烈地施加制动，而列车的后部仍可 减少其制动管且减小的最终车厢制动。这一情形产生了类似于上文的不希望的情形，其中， 列车的前部具有完全制动，而列车的后部具有最小制动，从而导致潜在的较高列车内力，这 可能会造成出轨。上述情形在列车长度比常规列车更长的分布式动力列车中变得更为显著。在引 导单元与远程单元之间的通信良好的情况下，在列车前方通过引导机车和在列车后部通过 远程机车二者来同时施加列车制动。这提供了在列车各处的制动管压力的进一步减小，导 致了更为均勻的车厢制动力，从而导致较低的列车内力。当分布式动力列车中通信中断，且操作人员施加制动时，则仍然会发生列车前方猛烈制动而列车后方最小制动的不希望的情 形。即使在远程机车检测到制动应用且切断制动阀的情况下，制动管压力仍必须由引导机 车排放，这导致列车前部具有完全制动，而列车后部具有最小制动。在许多车厢位于远程机车后方的很长的分布式动力列车上，当在列车上施加惩罚 性制动应用时，远程机车必须从其前方的车厢以及其后方的车厢使制动管排放。由于远程 机车从列车的两个部分同时使制动管排放，故减小了在列车后方的车厢处的施加速率，这 导致列车后部的制动应用慢于列车前部的车厢，并且再次经受较高的列车内力。在分布式动力列车工作期间，可能出现触发惩罚性制动操作或应用的各种环境。 这里，当出现指定的刺激时，或基于列车的一些工作条件(例如，列车在指定的速度限制内 行驶、确定列车有即将撞击另一车辆或其它物体的迹象，或列车传递"停止"信号)，则启 用命令来自动地促使列车的制动系统工作。换言之，基于一些情况的出现，通过自动地促使 其减速和停止来"惩罚"列车的工作。惩罚性制动应用持续最小的时间周期(通常称为" 惩罚周期")，如120秒，在此期间，最大程度地减小制动管内的流体压力，从而导致完全施 加制动系统来在最小的时间周期内使列车停止。取决于列车的构成和工作条件，惩罚性制动应用可导致不希望的较高列车内力 (例如，一节车厢由于惯性或其它原因而施加在另一节上的力)和/或出轨。已经发现，在 两节机车的制动管阀120处于开启或接通状态的情况下，操作串接的两节远程机车与仅单 节的远程机车相比将以更快的速率使制动管排放，且可帮助减小在惩罚性制动应用期间所 产生的列车内力。然而，以此方式操作串接的两节远程机车可导致两节机车的制动系统以 不希望的方式相互影响。这可包括或导致，在合成制动管阀切断的情况下的过多非预期的 流动报警、远程机车的不当的分布式动力分类，以及来自一节或两节远程机车的过多流动 (例如，过多加压流体流入制动管101中和/或由于制动阀略微变化而引起在两节远程机车 之间的流动)。此外，同时检测非预期的流动可导致通信检查信息冲突。为了避免这些问题，有可能操作直接在第一远程机车后方的第二远程机车，其中， 第二远程机车的制动管阀120处于关闭或切断状态。然而，这与缓解惩罚性制动应用期间 过大的列车内力无关，且并不提供远程机车协助施加或松开制动的能力(即，由于远程机 车的制动控制系统102与制动管101分离)。另外，由于其制动阀处于切断状态，如果失去 与引导机车的无线电通信，则远程机车将减小其节流阀(throttle)至空转。

发明内容
本发明的一个实施例涉及一种用于控制诸如列车的分布式动力轨道车辆组合的 方法。该方法包括指定轨道车辆组合中的至少一节机车或其它动力轨道车辆中的各者作为 远程拖曳车(trail)进行工作。通过指定为"远程拖曳车"，这仅仅是指将至少一节动力 轨道车辆中的各者指定成用于分布式动力工作的特定模式。具体而言，基于指定，至少一节 动力轨道车辆中的各者的相应制动管阀自动地操作至切断模式。(“切断"模式是指制动 管阀关闭，使动力轨道车辆的制动控制系统与轨道车辆组合的制动管隔离开。“自动"意 思是不需要人为动作。另外，“操作至切断模式"包括有可能在其已经处于切断模式的情 况下使制动管阀停留在切断模式。)当轨道车辆组合中启动常用制动应用、紧急制动应用 和/或惩罚性制动应用时，至少一节动力轨道车辆中的各者的相应制动管阀可自动地操作 至接通模式。(“接通"模式是指制动管阀开启，使动力轨道车辆的制动控制系统与轨道车 辆组合的制动管成流体连通。)当在轨道车辆组合中完成常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时，至少一节动力轨道车辆中的各者的相应制动管阀自动地操作回到切 断模式。本发明的另一实施例涉及一种用于控制分布式动力轨道车辆组合的方法，该分布 式动力轨道车辆组合例如为具有多节机车或其它动力轨道车辆的列车，包括第一动力轨道 车辆、定位成邻近第一动力轨道车辆的第二动力轨道车辆，以及远离第一动力轨道车辆和 第二动力轨道车辆的第三动力轨道车辆。在一个实施例中，第一动力轨道车辆并未通过例 如MU线缆或其它方式而电连接到第二动力轨道车辆上。“远程"意思是由一节或多节轨 道车厢(例如，货运车厢或其它无动力的轨道车厢)间隔开。“无动力"意思是没有用于自 行推进的机载牵引系统，而"动力"意思是能够自行推进。除非另外指明，“邻近"意思 是直接靠近，或未直接靠近但并未由无动力的轨道车厢分隔开，即可能是由一节或多节机 车或其它动力轨道车辆而非由无动力的轨道车辆间隔开。诸如"第一"、“第二"、“第 三"等的标记仅用于识别的目的，除非另作说明，该标记并非意在表达特定的顺序或次序。该方法的一个实施例包括，在第三动力轨道车辆(例如，其可以是引导动力轨道 车辆)处，指定轨道车辆组合中的第一(或"第η")动力轨道车辆作为远程拖曳车进行 工作。基于此指定，第一动力轨道车辆的制动管阀自动地操作至切断模式。当轨道车辆组 合中启动常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时，第一动力轨道车辆制动 管阀便自动地操作至接通模式。当轨道车辆组合中完成常用制动应用、紧急制动应用和/ 或惩罚性制动应用时，则第一动力轨道车辆制动管阀便自动地操作回到切断模式。因此，只 要第一动力轨道车辆被指定成作为远程拖曳车工作，则第一动力轨道车辆的制动管阀便只 在轨道车辆组合的常用制动应用、紧急制动应用或惩罚性制动应用中自动地操作至接通模 式，否则便自动地操作至用以保持在切断模式。本发明的另一实施例涉及一种用于控制列车或其它分布式动力轨道车辆组合的 方法。该方法包括，在轨道车辆组合中的第一动力轨道车辆处确定轨道车辆组合的分布式 动力通信系统已进入失去通信的状态。“失去通信的状态"是指分布式动力通信不能在第 一动力轨道车辆与第二远程动力轨道车辆之间进行传送的状态或情况。这可能是由信号干 扰、构件故障等引起。在失去通信的状态期间，并且如果第一动力轨道车辆的制动管阀处于 切断模式，则在第一动力轨道车辆处检测轨道车辆中的制动应用。制动应用基于在第一动 力轨道车辆处的轨道车辆组合的制动管中的压力等级(level)且排除制动管流量数据来 检测，换言之，制动应用在不使用制动管流量数据的情况下确定。“制动管流量数据"是关于制动管填充速率的数据，其通过分析限于整个管的压 差来确定。具体而言，利用处于切断模式的典型机车的制动管值，不可能测量到制动管填 充速率。因此，在本发明的一些实施例中，制动应用仅基于制动管压力等级(psi或kPa对 Psi差或kPa差)来确定，例如，在第一动力轨道车辆内的制动管中的单个点处进行测量的 那样。在另一实施例中，制动管的压力等级通过在整个时间周期在制动管采用多个压力 等级样本来确定。流量估计值基于制动管的压力等级和换算系数确定。制动应用基于流量 估计值与指定阈值的比较来检测。例如，如果流量估计值等于或大于阈值，则可确定已经发 生了制动应用。在另一实施例中，流量估计值通过根据换算系数换算制动管的压力等级以及整合在整个时间周期内换算的制动管压力等级来确定。除非另外指明，则"整合"大体上是指 合并操作、求和等。


当结合以下附图阅读且根据以下详细描述考虑时，可更容易地理解本发明的实施 例，以及它的其它优点和用途将更为清楚，在附图中图1为现有技术的列车制动系统的简图；图2为根据本发明实施例的分布式动力轨道车辆组合和用于控制该分布式动力 轨道车辆组合的系统的简图；图3为示出根据本发明实施例的用于控制分布式动力轨道车辆组合的方法的流 程图；图4和图5分别示出了根据本发明实施例的用于向车辆操作人员显示信息的显示 器；图6至图8为描述本发明的各种实施例的其它方面的轨道车辆组合的简图；图9和图10为示出根据本发明实施例的用于控制分布式动力轨道车辆组合的方 法的流程图；以及图11为示出根据本发明实施例的压力样本和流量估计值的确定的简图。按惯例，各种所述的特征并未按比例绘制，而是绘制成强调与本发明相关的特定 特征。在整个附图和文本中，参考标号表示相似的元件。
具体实施例方式在详细描述根据本发明的用于控制分布式动力轨道车辆的特定方法和系统之前， 应当注意到的是，本发明主要在于与所述方法和系统相关的硬件和/或软件元件的新型组 合。因此，硬件和软件元件已由附图中的常规元件表示，仅示出了与本发明相关的一些特 定细节，以免使本公开内容与受益于本文描述的本领域技术人员容易清楚的结构细节相混 淆。如上文所述，诸如〃第一〃机车、丨'第二〃机车、丨'第三〃机车等的标记仅用于 识别的目的，除非另作说明，否则并非意在表达特定的顺序或次序。此外，尽管本文参照机 车来描述一些实施例，但这仅是出于示范的目的，因为本发明大体上可广泛地适用于动力 轨道车辆。因此，在本文所阐述的描述中，除非例如在权利要求中另外指明，否则"机车" 的任何标记大体上适用于动力轨道车辆。概略地参看图2和图3，本发明的实施例涉及用于控制分布式动力轨道车辆组合 1101 (例如，列车)的系统1100和方法300。该方法300包括，在列车1101的第三机车1106 处(例如，在引导机车处)，指定列车1101的第一机车1108(例如，远程机车)作为远程拖 曳车进行工作，如步骤302处。第一机车1108远离第三机车1106，意思是两者由一节或多 节轨道车厢1107间隔开。第一机车1108邻近列车中的第二远程机车1150，但两者并未电 连接。通过指定为"远程拖曳车"，这仅仅是指将第一机车1108指定成用于分布式动力工 作的特定模式。具体而言，基于该指定(例如，该指定包括发送至第一机车的通信，如在图 3中的步骤304处)，第一机车1108的制动管阀1136自动地操作至切断模式，如步骤306 处。(“切断"模式是指制动管阀关闭，使第一机车1108的制动控制系统(制动系统)1113 与列车的制动管1110隔离开。“自动"意思是不需要人为动作。另外，"操作至切断模 式"包括有可能在制动管阀已经处于切断模式的情况下使其停留在切断模式。)如步骤 308处，当在列车1101中启动常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时，第一
10机车1108的制动管阀1136便自动地操作至接通模式，如步骤310处。(“接通"模式是指 制动管阀开启，使第一机车的制动控制系统与列车的制动管1110成流体连通。)当在列车 中完成常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时，第一机车的制动管阀便自 动地操作回到切断模式，如返回到图3中的步骤308和306所示。(惩罚性制动应用的完成 可通过惩罚性制动应用计时器的终止来计量。)因此，如步骤302处，只要第一机车指定成 作为远程拖曳车进行工作，则第一机车的制动管阀便只在列车的常用制动应用、紧急制动 应用或惩罚性制动应用中自动地操作至接通模式(步骤310)，否则便自动地操作至保持在 切断模式(步骤306)。如步骤312处，如果第一机车未被指定作为远程拖曳车，或解除了作 为远程拖曳车进行工作的指定，则其根据位于列车1101上的位置内的分布式动力控制系 统的特定构造而回到或保持在分布式动力(DP)工作的正常模式。本发明的实施例容许待操作的分布式动力远程机车邻近另一远程机车，而不会引 起两节机车的制动器系统相互影响。其它实施例缓解了远程机车不当分类的问题。其它实 施例容许远程机车在其制动阀切断的情况下进行进行操作，但仍提供了在制动应用或松开 期间使其重新接通而进行协助的能力。其它实施例容许远程机车切断其制动阀以在失去通 信的期间继续进行牵引工作。图2为示出根据本发明实施例的分布式动力列车1101的各部分和用于控制分布 式动力列车1101的系统1100的简图。(如将会认识到的，系统1100适于具有其它组成部 分和/或构造的分布式动力列车。)如图所示，分布式动力列车1101包括第三(引导)机 车1106、拖曳机车1105、第二(远程)机车1150、第一(远程)机车1108，以及定位在引导 机车组合(包括第三/引导机车1106和拖曳机车1105)与远程机车组合(包括第一远程 机车1108和第二远程机车1150)之间的轨道车厢1107。例如，第三/引导机车1106和拖 曳机车1105可通过列车线路线缆1109 (通常称为"MU"线缆)可通信地相联。第三/引 导机车1106包括引导制动系统1111，以及第一 /远程机车1108包括远程制动系统1113。 (本文所使用的"制动系统"、“制动器系统"、“制动控制系统"，以及"制动器控制系 统"意义相同。)制动系统1111，1113包括承载流体的制动管1110，其在分布式动力列车 1101的长度上延伸，且连接第三/引导机车1106、远程机车1108，1150，以及其间的车厢。 第二(远程)机车1150与第一远程机车1108和第三/引导机车1106相似地构造。第三/ 引导机车在文中显示和描述为列车的前方机车，但这仅是出于示范的目的，除非另外指明， 否则并非意在进行限制。关于制动系统1111，1113怎样作用来使列车物理地减慢或停止，这大体上如上文 参照图1进行阐述的那样。如图2中进一步的示出，列车1101包括分布式动力通信系统来用于分布式动力工 作。该系统包括各种收发器装置，用于在机车间建立通信信道，以便传送与分布式动力相关 的命令和其它信息。具体而言，第三/引导机车1106及第一远程机车1108和第二远程机 车1150经由无线通信信道1128相联，该信道1128是通过使用配置在各节装备分布式动力 的机车上的收发器装置而建立的。(图2示出了第一机车1108和第三/引导机车1106的 相应的收发器1126，1127。)此外，系统1100可包括定位在分布式动力列车1101内的传感 器1112，1114，用以测量与相应的制动系统1111，1113的工作相关的参数。例如，流体压力 传感器1112联接到邻近第一远程机车1108的制动管1110上，用以测量邻近第一远程机车1108的制动管1110内的压力。此外，速度传感器1114定位在分布式动力列车1101上，例 如在第一远程机车1108上，用以测量分布式动力列车1101的速度。此类速度传感器的一 个实例可为车轴计数器，其对机车车轮的旋转数目进行计数，且基于已知的车轮周长可计 算机车的速度。除了用于在无线链路1128上彼此通信之外，收发器1126，1127可为全球 定位系统(GPS)收发器，其与GPS卫星(未示出)进行通信，以确定相应的远程机车1150， 1108和第三/弓I导机车1106的位置。速度传感器可为GPS速度传感器，其联接到GPS收发 器1126上，且基于由GPS收发器1126所提供的位置信息和例如由时钟所提供的时间数据 来确定分布式动力列车1101的速度。传感器1112，1114联接到定位在第一远程机车1108 上的远程处理器1118上。尽管图2示出了一个压力传感器和一个速度传感器，其中各者均 定位在第一机车1108上，但本发明的实施例适用于例如定位在除第一机车1108外的位置 处的一个以上的压力传感器和/或速度传感器。如图2中进一步的示出，系统1100包括定位在第三/弓丨导机车1106内的引导处理 器1116。(“引导"处理器是指在引导机车中的处理器，但这仅为一个实例。如上文所述， 实施例可更为广泛地适用于第三机车中的控制处理器，即为构造成用以执行第三机车或列 车1101的一个或多个控制功能的处理器。处理器可具体为控制系统1100，或其可为机车/ 列车中使用的用于多种目的的处理器。)引导处理器1116包括用以存储系统1100中所使 用的数据的存储器1122。第三/引导机车1106可包括联接到引导处理器1116上的显示器1120，用于向 操作人员显示第一机车1108的远程拖曳指示或状态。见图4至图5中的显示器1120A和 1120B。例如，如图4中所示，显示器1120A可包括远程拖曳工作模式状态的图形指示1200。 该状态可能关于列车中的各节机车；具体而言，当选择机车来用于控制或显示状态时，便为 该机车指示远程拖曳状态。例如，显示器可包括有选择地显示"停用"或"启用"，这分别 取决于所述特定机车的远程拖曳工作模式是停用还是启用。显示器1120A还可包括功能控 制元件1202，例如，操作人员可选择的按钮或键(图形或其它方式)，用于指定所选的机车 进入或退出远程拖曳模式。显示器1120A可为专用显示器，如远程拖曳控制面板或电子显 示器，或其可为还用于其它目的的控制显示器的一部分，如通用机车/列车操作显示器。例 如，图4示出了附加的控制元件1204和列车工作信息1206。在一个实施例中，系统1100还包括如图5中所示的显示器1120B。显示器1120B 传送关于列车中的分布式动力工作的信息。这可包括用于列车中的各种机车1210的工作 数据1208，包括相应的节流阀水平、负载、制动管信息和流动信息。还示出的是列车中的一 节或多节机车的远程拖曳模式的状态1212。例如，如图5中所示，机车道路数4310已指定 为远程拖曳车(在1212处指出)，而对于该机车的显示输入，机车制动阀示为切断，且流动 为〃断开〃(参见1214)。显示器1120B可结合显示器1120A使用，例如，显示器1120B可 通过选择特定功能/选项来从显示器1120A进入。如图2中进一步的示出，远程处理器1118通过无线链路1128可通信地联接到引 导处理器1116上。(第一远程机车1108可包括与处理器1118相关联的存储器单元1124。) 第三/引导机车1106和第一机车1108的相应的制动系统1111，1113包括相应的制动手柄 1130，1132、相应的制动阀1134，1136，以及联接到相应的制动手柄1130，1132和相应的制 动阀1134，1136上的相应的制动处理器1138，1140。
如上文所述，本发明的实施例限定了用于远程机车1108的新的〃远程拖曳〃工 作模式。在初始的远程设置序列期间，远程(第一)机车1108构造/指定为以远程拖曳模 式进行工作，这容许机车1108与引导机车或另一远程机车串接地工作。在远程拖曳模式， 远程机车1108在其制动阀1136切断的情况下进行工作，这防止在两节相邻机车1150，1108 的制动系统之间的相互作用。(机车1150的制动阀保持接通。)远程拖曳机车1108监测 制动管压力，用以确定通信中断期间的正确分类和工作。作为链接序列的一部分，远程拖曳 机车1108将向引导机车1106指示其是以远程拖曳模式进行工作，以及当引导机车完成制 动管测试时，其将远程拖曳机车1108组合成与相邻的远程机车1150相同的远程组合，且两 个远程机车1150，1108之后将在独立的控制工作期间一起受到控制。当制动应用或制动松 开命令(常用制动、紧急制动和/或惩罚性制动)由远程拖曳机车1108接收到时，该远程 拖曳机车接通其制动阀来协助制动应用或松开，且然后恢复回到制动阀的切断模式。另外， 在与引导机车1106失去通信的期间，远程拖曳机车可以最后接收到的节流阀命令继续，直 到通过制动管1110感测到制动应用。然后，其将使远程拖曳机车1108空转。图6示出了方法300和系统1100的一个实施例的工作。这里，轨道车辆组合 1101 (例如，列车)包括第一机车1108、第二机车1150和第三机车1106。列车1101还可包 括多节轨道车厢1107，例如，定位在第三机车1106与第二机车1150之间的第一多节轨道车 厢1107a和定位在第一机车1108之后的第二多节轨道车厢1107b。在该实例中，第三机车 1106为引导机车，因为其是在引导列车，且(通常)为操作人员所处的位置。第二机车1150 为远程机车，因为其定位成远离引导机车1106 ( S卩，由轨道车厢1107a间隔开)，且可为无人 的。第一机车1108也为远程机车，因为其也定位成远离引导机车，且可为无人的。根据列 车上的分布式动力工作的常规模式，第二机车1150在其制动阀接通的情况下进行工作。第 一机车1108指定为以远程拖曳模式工作，且因此，第一机车1108在其制动阀通常切断的情 况下进行工作，防止了两节相邻机车1150，1108的制动系统的相互作用。当制动应用或制 动松开命令(常用制动、紧急制动和/或惩罚性制动)由第一机车1108接收到时，该第一 机车接通其制动阀来协助制动应用或松开，且然后恢复到制动阀的切断模式。图7示出了方法300和系统1100的另一实施例的工作，其中，远程拖曳机车在其 制动阀通常切断的情况下进行工作，但在常用制动应用、惩罚性制动应用和紧急制动应用 中受到控制用以接通其制动阀来予以协助。列车包括第一(指定为远程的)机车1108、第 二(指定为远程的)机车1150、第三(引导)机车1106、附加机车1201a，1201b (指定为远 程的)，1201c, 1201d,以及无动力的轨道车厢1107。第一机车1108指定为以远程拖曳模式 进行工作。(如上文所述，第一机车1108尽管并非直接靠近第二机车1150，但通过由机车 (动力车辆)1201d而非无动力的车辆与第二机车1150分隔开而邻近该第二机车。)在引 导机车1106处和指定为远程的机车1201b, 1150和1108处控制牵引。在机车1106，1201b 和1150处控制自动制动。当进行惩罚性制动应用或紧急制动应用时，在机车1106，1201b 和1150处施加制动。此外，在第一机车1108处的制动阀接通，以便也在第一机车1108处 实施制动应用。在独立的分布式动力工作期间，机车1150和1108组合成一起移动/受控。 远程拖曳机车1108甚至在失去通信期间仍保持牵引控制和动态制动工作功能。在另一实施例中，远程拖曳机车可作为独立的远程拖曳机车进行工作，而不与另 一远程机车串接，且仅在紧急制动应用而不在常用制动应用和惩罚性制动应用时接通其制动阀和施加制动。例如，再次参看图7，机车1201b指定为远程拖曳车，且通常在其制动阀 处于切断模式的情况下工作。机车1106为引导机车，而机车1150指定为远程的。在此实 例中，机车1108并非指定为远程的或远程拖曳车。牵引在机车1106，1201b和1150处受到 控制。当在常用制动应用或惩罚性制动应用时，在机车1106和1150处而不在远程拖曳机 车1201b处施加制动。在紧急制动应用时，在机车1106和1150处以及还在远程拖曳机车 1201b处施加制动，在紧急制动应用期间，为此目的机车1201b接通其制动阀。对于分布式 动力的独立控制而言，没有进行组合，而是各远程机车1106，1201b和1150独立地受到控 制。远程拖曳机车1201b甚至在失去通信期间仍保持牵引控制和动态制动工作功能。应当 注意的是，在此实例中，机车1201b即使其并非在相邻机车1201c后方也指定为远程拖曳 车。这表明，本发明不限于(除非另外指明)仅当其位于相邻动力车辆后方时才将机车或 其它动力车辆指定为远程拖曳车来进行工作。在另一实施例中，参看图8，邻近引导机车1106的机车120Ia指定为以远程拖曳模 式进行工作。这里，机车1201a在其制动阀切断的情况下正常工作。在工作中，机车1201a 在常用制动应用、惩罚性制动应用和/或紧急制动应用期间接通其制动阀，且一旦制动工 作结束便控制其制动阀回到切断模式。在一个实施例中，只要机车1201a指定作为远程拖 曳车进行工作，则机车1201a便只在紧急制动应用期间接通其制动阀。牵引在引导机车 1106处、在远程拖曳机车1201a处以及在远程机车1201b处受到控制。自动制动在引导机 车1106处和在远程机车1201b处受到控制。惩罚性制动在引导机车1106处和在远程机车 1201b处施加。紧急制动在引导机车处、在远程机车1201b处以及在远程拖曳车1201a处施 加。远程拖曳车1201a在失去通信期间仍保持牵引和动态制动。在一个实施例中，列车中一节以上的机车可指定为以远程拖曳模式进行工作。例 如，在图8中，机车1106为引导机车，而机车1201b作为分布式动力远程机车进行工作。机 车1201a和1201c分别指定为远程拖曳车。这里，远程拖曳机车1201a和1201c两者在其 相应的制动阀切断的情况下正常工作。牵引在引导机车处、在远程机车处以及在远程拖曳 机车处受到控制。自动制动在引导机车处和在远程机车处受到控制。在常用制动应用、惩 罚性制动应用和/或紧急制动应用工作期间，各节远程拖曳机车1201a，1201c受到控制，以 接通其制动阀来协助工作。(在一个实施例中，仅在引导机车和远程机车处而不在远程拖曳 车处施加常用制动应用和惩罚性制动应用；代替的是，远程拖曳车仅在紧急制动应用期间 以制动阀接通的模式来协助进行工作。)在独立控制期间，远程机车1201b及其相邻的远程 拖曳车1201c —起移动/受控。两节远程拖曳车在失去通信期间仍保持牵引控制和动态制 动命令。如上文所述，在有些时间，远程拖曳机车(例如，图2中的机车1108)受到控制用 以处于制动阀切断模式。在标准的分布式动力系统中，在分布式动力通信系统失去通信的 状态期间，这将是很不利的。(“失去通信的状态"是指由于信号干扰、构件故障等引起分 布式动力通信不能在两节机车之间传送的分布式动力通信系统的状态或情况。)具体而言， 在标准分布式动力系统中，当出现失去通信的状态时，其制动阀处于切断模式的远程机车 将减小节流阀至空转状态，从而不利地限制远程机车的工作能力。因此，参看图9，本发明的另一实施例涉及一种用于控制分布式动力轨道车辆的方 法400。该方法包括，在列车1101的第一机车1108处，确定列车的分布式动力通信系统已进入失去通信的状态，如步骤402处。如上文所述，“失去通信的状态"是指分布式动力 通信不能在第一机车1108与第二远程机车1106之间进行传送的状态或情况。这可能是由 信号干扰、构件故障等引起。在失去通信的状态期间，并且如果第一机车1108的制动管阀 1136处于切断模式，则在第一机车1108处检测到列车1101中的制动应用，如步骤404处。 在第一机车1108处，基于列车制动管1110中的压力等级"P"且排除制动管流量数据来 检测制动应用(即，在不使用制动管流量数据的情况下检测制动应用)。“制动管流量数 据"是关于制动管填充速率的数据，其通过分析限于整个管的压差来确定。具体而言，利用 处于切断模式的典型机车的制动管值，不可能测量到制动管填充速率。因此，在本发明的一 些实施例中，仅基于制动管压力等级P (psi或kPa)而非流动速率(sCfm，psi差或kPa差) 来确定制动应用，例如，如在第一机车1108内的制动管1110中的单个点1112处测量的那 样。在一个实施例中，在失去通信的状态期间，远程拖曳机车将以相同的节流阀状态继续， 直到检测到制动应用，且其之后将空转。如应将认识到的那样，方法400使远程机车能够在失去通信期间检测列车中的制 动应用，而不论该远程机车所处的制动管值切断模式。这使得远程机车能够以除空转模式 之外的方式受到控制，以便在制动应用期间提高列车的性能，例如，远程机车可控制为节流 阀增大状态、节流阀减小、再生/动态制动等。在另一实施例中，参看图10和图11，制动管的压力等级P通过在整个时间周 期"τ"采集在制动管1110中的多个压力等级P样本1142来检测，如步骤406处。例如， 采样可包括在30秒的时间周期内采集60个样本。在另一实例中，样本在一些其它的时间 周期内每隔0. 5秒进行采集。(例如，为了涵盖松开制动且需要灵敏度较低的流量算法时的 情况，可使用32个样本/16秒的整合时间。)该流量算法限定为8/16p.4算法。流量估计 值1144基于采样的制动管压力等级1142和换算系数"M"进行确定，如步骤408处。基于 流量估计值1144与指定阈值1146的比较来确定制动应用，如步骤410处。例如，如果流量 估计值1144大于阈值1146，则这导致确定已经发生制动应用。在一个实施例中，通过根据 换算系数M换算制动管的压力等级，以及整合在时间周期T内换算的制动管压力等级来确 定流量估计值。“整合"是指合并操作、求和或类似操作。图9至图11的方法适于在任何远程分布式动力机车中使用，包括如上文所述的〃 常规"远程和处于"远程拖曳"模式的远程。其还适于没有远程空气制动控制的机车。在一个实施例中，流量估计值1144根据以下确定流量估计值=SUM[-M*(BP1-BP C1)-Μ* (BP2-BPtl), ...-MMBP6ci-BPci)]这里，流量估计值的值是以磅-秒为单位。“Μ"为换 算系数，而〃 ΒΡη〃(η = 0，1，2，..)为在具体的时间点〃 η"(因而η也是样本数目)在 制动管内的点1112处测得的制动管1110中的压力等级。换算系统M用于解决没有流量数 据，例如用于使流量估计值与使用流量数据确定的流量值均衡。这容许流量估计值用于分 布式动力系统中，该分布式动力系统构造成用以使用基于流量数据确定的流量值(例如， L0C0TR0L 系统)。在一个实施例中，M具有0.7的值。在另一个实施例中，M具有0. 4的 值。对于给定的轨道车辆系统，M可通过以下步骤来确定设定M等于在现有流量值计算算 法(其并入了流量数据)中使用的换算系数，比较两种算法的结果(两者均使用相同的换 算系数运算，但一个包括流量数据，而另一个不包括)，以及调整M来匹配现有流量值计算 算法的灵敏度/水平。
一旦确定流量估计值1144(例如，以上述方式计算)，则然后将流量估计值1144 与阈值1146相比较。如果超过阈值1146，则这说明施加了制动。这类似于美国专利 No. 4，553，723中在系统中怎样估算流量值，该专利通过引用整体并入本文中。例如，在上 述等式和美国专利No. 4，553，723的系统两者中，输出的是磅-秒，且这与为磅-秒(如8 磅-秒)的阈水平相比较。如所注意到的是，图9至图11的方法适用于没有远程空气制动控制的机车。(换 言之，机车具有空气制动器，但不能使用分布式动力通信来控制空气制动器。)因此，另一实 施例涉及一种用于控制分布式动力列车的方法，该列车具有第一机车(例如，没有远程空 气制动控制的远程机车)、第二机车(例如，引导机车)，以及连接第一机车和第二机车的制 动管。第一机车远离第二机车。该方法包括，当第一机车的制动管阀处于切断模式时，在第 一机车处检测列车中的制动应用。在第一机车处，基于列车制动管中的压力等级检测且排 除制动管的流量数据来检测制动应用。尽管本文参照列车来描述了本发明的实施例，但本文的任何实施例(或其变型或 组合)均大致适用于轨道车辆组合和其它车辆组合。因此，在本文中使用用语"列车"的 任何情况下，这应当理解为一类车辆组合的特定实例，是用于示范的目的，而非意在进行限 制。此外，尽管本文参照机车来描述了本发明的实施例，但本文的任何实施例(或其变型或 组合)均大致适用于动力轨道车辆。因此，在本文中使用用语"机车"的任何情况下，这应 当理解为一类动力轨道车辆的特定实例，是用于示范的目的，而非意在进行限制。在一个实施例中，指定为以远程拖曳车进行工作的机车通常受到控制来使其相应 的制动阀接通，以协助惩罚性制动应用和紧急制动应用。然而，在系统的工作模式中，可有 选择地停用对惩罚性制动的协助。在远程拖曳工作模式中，(分布式动力系统的)任何非预期的流动通信检查信息 可能需要延迟1-2秒，以防止与相邻的远程的非预期的流动通信检查信息冲突。在一个实 施例中，当引导分布式动力机车(意思是不必为前方的机车，而是调整/控制列车中的分布 式动力工作的机车)进行制动管连续性测试且从其它机车接收远程应答信息(具有时间标 签)时，如果指定为远程拖曳车的机车的时间标签在另一远程机车的时间标签的大约+1-2 秒内，则远程拖曳机车将被分配给与另一远程拖曳机车相同的独立的控制组合。然后，它们 将在独立控制工作期间一起移动/受控。如果远程拖曳机车的时间标签大于另一远程时间 标签的大约1至2秒，则远程拖曳机车将不会与任何其它远程拖曳机车组合，且将与其它远 程拖曳机车相同地作用。在任何上述实施例中，机车可构造成用以在接收到指定为以远程拖曳模式进行工 作的通信时，自动地控制其自身来进行远程拖曳工作(例如，除协助惩罚性制动应用和/或 紧急制动应用之外，制动阀通常为切断的)。已经指定为远程拖曳工作的机车可与另一机车 进行通信，用于确认该状态和/或另外执行协同的分布式动力工作。如上文所述，“邻近"意思是直接邻近，或未直接邻近但并非由无动力的轨道车 厢间隔开(即，邻近意思是直接邻近，或可能是由一节或多节机车或其它动力轨道车辆而 非由无动力的轨道车辆间隔开)。用语"轨道车辆组合"是指连结在一起以便沿导轨行驶 的一组车辆，例如，沿一组轨道移动的列车。“动力"轨道车辆是指能够自行推进的轨道车 辆，例如，机车。
用语"常用"制动是指由操作人员在正常工作期间所通常施加和松开的列车制 动。这种制动容许操作人员以受控的(常用)速率将制动管从正常松开压力(通常为 90psi)减小到完全的常用压力(对于90psi的松开压力而言为64psi)，以便施加列车制动 但并不使列车紧急阀脱扣。常用制动应用容许操作人员从最小制动力到最大(非紧急)制 动力来逐渐地施加列车制动。完全的常用制动应用使用车厢辅助储器来提供列车可用的最 大(非紧急)制动力。用语"惩罚性"制动是指在出现一个或指定的标准(其不必为紧急情况)时，通 常由列车安全设备自动执行的制动操作。这些情况包括操作人员报警/警示设备、列车 超速检测等。惩罚性制动应用像常用制动应用一样，以相同的受控速率将制动管减小至 Opsi (同样，以免使列车紧急阀脱扣)。惩罚性制动应用使用车厢辅助储器来施加最大的非 紧急制动力。用语"紧急"制动是指在制动管故障或紧急应用的情况下，由操作人员快速且可 能自动地施加制动。紧急制动应用以很快(紧急)的速率将制动管排放至Opsi，于是这会 使列车内的车厢上的紧急阀脱扣。当各节车厢检测到制动管中的紧急压降时，其将紧急应 用以很快的速率沿列车向下传播，且在大约数秒内将整个列车制动管设定为Opsi。另外，紧 急制动应用采用车厢辅助储器和紧急储器二者来从车厢紧急储器施加附加的制动力，以便 使列车的制动力增大20%，从而不但给出更快的制动而且还使制动更强。应当理解的是，上述描述意图为示范性的，而非限制性的。例如，上述实施例(和/ 或其方面)可彼此结合使用。此外，可作出许多修改以使特定的情势或材料适应本发明所 教导的内容，而不脱离其范围。尽管本文所述的材料的尺寸和类型旨在限定本发明的参数， 但它们决非进行限制，而是示例性的实施例。通过回顾以上描述，本领域的技术人员将会明 白许多其它的实施例。因此，本发明的范围应当参照所附权利要求以及对这些权利要求授 权的等同方案的整个范围一起来确定。在所附权利要求中，用语"包含"和"在其中"分 别用作通俗语言的等同用语"包括"和"其中"。此外，在权利要求中，用语"第一"、“ 第二"和"第三"等仅用作标号，而非旨在对其对象强加数字要求。本书面说明使用了包括最佳模式的实例来公开本发明的多个实施例，且还使本领 域的技术人员能够实施本发明的实施例，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何相 结合的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域的技术人员所想到的 其它实例。如果这些其它实例具有与权利要求的书面语言并无不同的结构元件，或者如果 这些其它实例包括与权利要求的书面语言无实质差异的同等结构元件，则认为这些实例落 在权利要求的范围之内。当结合附图进行研读时，将更好地理解本发明一些实施例的前述说明。就附图示 出各种实施例的功能块的图表而言，该功能块不必表示硬件线路之间的划分。因此，例如， 一个或多个功能块(例如，处理器或储存器)可在单件的硬件(例如，通用信号处理器，微 控制器、随机存取存储器、硬盘等)中实现。同样，程序可为独立程序，可合并成操作系统中 的子程序，可以安装的软件包组件等。各种实施例不限于在附图中所示的布置和手段。如本文所用，以单数形式描述且冠以词组〃 一〃或〃 一个〃的元件或步骤应当理 解为未排除所述元件或步骤的复数形式，除非明确地指明此类排除。此外，参看本发明的" 一个实施例"并非旨在解释为排除了也结合有所述特征的其它实施例的存在。此外，除非
17明确地相反指出，否则"包括"、“包含"或"具有"带特定性能的元件或多个元件的实 施例可包括不具有该性能的其它的此类元件。 由于可在上述用于轨道车辆的通信系统和方法中进行一些改变而不脱离本文所 涉及的本发明的精神和范围，故期望的是，上述说明或附图中所示的所有主题应当仅解释 为示出本文的发明构想的实例，而不应看作是对本发明进行限制。
权利要求
一种用于控制分布式动力轨道车辆组合的方法，所述方法包括在所述轨道车辆组合中的第三动力轨道车辆处，指定所述轨道车辆组合中的第一动力轨道车辆作为远程拖曳车进行工作；基于所述指定，自动地操作所述第一动力轨道车辆的制动管阀至切断模式；当在所述轨道车辆组合中启动常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时，自动地操作所述第一动力轨道车辆的制动管阀至接通模式；以及当在所述轨道车辆组合中完成所述常用制动应用、所述紧急制动应用和/或所述惩罚性制动应用时，自动地操作所述第一动力轨道车辆的制动管阀回到所述切断模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一动力轨道车辆定位成邻近所述 轨道车辆组合中的第二动力轨道车辆，以及所述第一动力轨道车辆和所述第二动力轨道车 辆远离所述第三动力轨道车辆。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，只要所述第一动力轨道车辆被指定作为 远程拖曳车进行工作，则所述第一动力轨道车辆的制动管阀便只在所述轨道车辆组合中的 常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时操作至所述接通模式，否则便将操 作至用以保持在所述切断模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述第一动力轨道车辆处，确定所述轨道车辆组合的分布式动力通信系统已进入失 去通信的状态，所述失去通信的状态防止在所述第一动力轨道车辆与所述第三动力轨道车 辆之间进行分布式动力通信的传送；以及在所述失去通信的状态期间，并且如果所述第一动力轨道车辆的制动管阀处于所述切 断模式，则在所述第一动力轨道车辆处检测所述轨道车辆组合中的制动应用，其中，在所述 第一动力轨道车辆处，基于所述轨道车辆组合的制动管中的至少一个压力等级且排除制动 管流量数据来检测所述制动应用。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一动力轨道车辆的制动管阀只在 所述轨道车辆组合中启动紧急制动应用时而不在常用制动应用或惩罚性制动应用期间操 作至所述接通模式。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括指定所述轨道车辆组合中的第四动力轨道车辆作为远程拖曳车进行工作； 基于所述指定，自动地操作所述第四动力轨道车辆的制动管阀至所述切断模式； 当在所述轨道车辆组合中启动常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用 时，自动地操作所述第四动力轨道车辆的制动管阀至所述接通模式；以及当在所述轨道车辆组合中完成所述常用制动应用、所述紧急制动应用和/或所述惩罚 性制动应用时，自动地操作所述第四动力轨道车辆的制动管阀回到所述切断模式。
7.一种用于控制分布式动力轨道车辆组合的方法，所述方法包括指定所述轨道车辆组合中的至少一节动力轨道车辆中的各者作为远程拖曳车进行工作；基于所述指定，自动地操作所述至少一节动力轨道车辆中的各者的相应制动管阀至切 断模式；当在所述轨道车辆组合中启动常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时，自动地操作所述至少一节动力轨道车辆中的各者的相应制动管阀至接通模式；以及当在所述轨道车辆组合中完成所述常用制动应用、所述紧急制动应用和/或所述惩罚 性制动应用时，自动地操作所述至少一节动力轨道车辆中的各者的相应制动管阀回到所述 切断模式。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，只要所述至少一节动力轨道车辆中的各 者被指定作为远程拖曳车进行工作，则所述至少一节动力轨道车辆中的各者的相应制动管 阀便只在所述轨道车辆组合中的常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时操 作至所述接通模式，否则将操作至用以保持在所述切断模式。
9.一种用于控制分布式动力轨道车辆组合的方法，所述方法包括在所述轨道车辆组合中的第一动力轨道车辆处，确定所述轨道车辆组合的分布式动力 通信系统已进入失去通信的状态，所述失去通信的状态防止在所述第一动力轨道车辆与第 二远程动力轨道车辆之间进行分布式动力通信的传送；以及在所述失去通信的状态期间，并且如果所述第一动力轨道车辆的制动管阀处于所述切 断模式，则在所述第一动力轨道车辆处检测所述轨道车辆组合中的制动应用，其中，在所述 第一动力轨道车辆处，基于轨道车辆组合的制动管中的至少一个制动管压力等级且排除制 动管流量数据来检测所述制动应用。
10.一种用于控制轨道车辆组合的方法，所述轨道车辆组合具有第一动力轨道车辆、第 二动力轨道车辆以及连接所述第一动力轨道车辆和所述第二动力轨道车辆的制动管，且所 述第一动力轨道车辆远离所述第二动力轨道车辆，所述方法包括当所述第一动力轨道车辆的制动管阀处于切断模式时，在所述第一动力轨道车辆处检 测所述轨道车辆组合中的制动应用；其中，在所述第一动力轨道车辆处，基于所述轨道车辆组合的制动管中的制动管压力 等级且排除制动管流量数据来检测所述制动应用。
全文摘要
本发明涉及用于控制分布式动力轨道车辆的系统和方法。具体而言，在一种用于控制分布式动力轨道车辆组合的系统和方法中，该轨道车辆组合中的至少一节动力轨道车辆中的各者均指定作为远程拖曳车进行工作。基于该指定，至少一节动力轨道车辆中的各者的相应制动管阀自动地操作至切断模式。当在轨道车辆组合中启动常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时，至少一节动力轨道车辆中的各者的相应制动管阀自动地操作至接通模式。当在轨道车辆组合中完成常用制动应用、紧急制动应用和/或惩罚性制动应用时，至少一节动力轨道车辆中的各者的相应制动管阀自动地操作回到切断模式。
文档编号B61H11/06GK101973286SQ201010127148
公开日2011年2月16日 申请日期2010年2月5日 优先权日2009年2月5日
发明者D·乌, E·A·史密斯, R·帕兰蒂 申请人:通用电气公司