[发明专利]用于优化运行在多交叉铁路网上的多个轨道车辆的参数的方法

说明书

本申请是申请日为2007年8月24日、国际申请号为PCT/US2007/076699、国家申请号为200780001513.2、发明名称为“用于优化运行在多交叉铁路网上的多个轨道车辆的参数的系统和方法”的专利申请的分案申请。 

相关申请的交叉引用 

本申请是2006年3月20日提交的美国申请No.11/385354的部分继续申请，其合并于此以作参考。本申请要求2006年10月2日提交的美国临时申请No.60/849,101和2007年5月23日提交的美国临时申请No.60/939,851的优先权。 

技术领域

本发明的领域涉及轨道车辆的操作，该轨道车辆例如是列车，更特别地，涉及优化参数，该参数例如是多个列车运行在交叉铁路网上时列车操作参数、燃料效率、排放效率和到达时间。 

背景技术

机车是具有多个子系统的复杂系统，每个子系统独立于其它子系统。操作者在机车上以确保机车的正确操作和其运货车厢的相关负荷。除了确保机车的准确操作外，操作者还负责确定列车的运行速度和列车中的力，机车为该列车的一部分。为执行该功能，操作者通常必须具有在特定地形上操作机车和各种列车的丰富经验。这一知识是必要的，从而遵循规定的运行速度，该速度随列车沿轨道的位置变化。而且，操作者还负责确保列车内的力保持在可接收的限度内。 

基于特定的列车任务，通常惯用的是设置一列机车以驱动列车，这依赖于可用动力和运行历史记录。这导致用于单独列车的可用机车动力的较大变 化。另外，对于关键列车，例如Z-列车，备用动力，一般为备用机车设置用于应付设备故障的情形并且确保列车准时到达其目的地。 

当操作列车时，列车操作者通常基于相同轨道上的类似列车的先前操作而进行相同的档位设置，这样会导致燃料消耗的较大变化，因为列车不是完全相同。因此，操作者通常无法操作机车使得每次行程的燃料消耗最小。这是难于做到的，因为，例如，列车的负荷和尺寸会发生变化，并且机车和它们的燃料/排放特性是不同的。 

一般地，一旦列车被编组，且一旦其离开轨道车场或驼峰调车场，那么列车动态性能，例如燃料效率/速度、最大加速度和轨道状况以及轨道容许度对于列车和机务人员通常是已知的。然而，列车运行在具有多个列车同时运行的铁路轨道的网络上，其中铁路轨道网络交叉和/或列车必须沿路线驶过会车/超车轨道。网络信息诸如到达时间、新列车和机务人员的调度以及整个网络的健康度在中心位置或分布地点是已知的，例如在列车之外的调度中心。需要把局部列车信息和全局网络信息结合，来确定铁路网络中的每个列车的优化系统性能。为此目的，在铁路网络中，操作者将受益于多个交叉的轨道的整个网络和列车的优化的燃料效率和/或排放效率和到达时间。 

发明内容

本发明的示例性实施例公开一种用于优化参数的系统、方法和计算机软件代码，这些参数包括但不限于多个列车在相交铁路网络上运行时的燃料效率、排放效率和到达时间。为了这一目的，公开一种在铁路网络中将列车参数、燃料效率、排放效率和负荷其中的至少一个与网络信息连通、使得在列车执行任务的同时随着时间调节网络效率的方法。该方法包括采用公共交叉点将列车任务分成多个区段。另一步骤包括根据铁路网络中的其它列车计算列车运行参数，以确定特定区段上的优化参数。将优化运行参数与当前运行参数进行比较。公开的另一步骤是改变列车的当前运行参数，以与当前轨道区段和未行进轨道区段的至少一个上的优化运行参数一致。 

在另一示例性实施例中，公开一种将列车参数、燃料效率和负荷与网络信息相连通使得随着时间调节网络效率的系统。该系统包括用于确定铁路网络中的多个列车在每个列车任务区段上优化运行状况网络优化器。还公开一种用于在网络优化器与列车之间通信的无线通信系统。也公开一种为网络优 化器提供至少一个关于列车的运行状况的数据收集系统。 

在另一实施例中，公开一种将列车运行参数、燃料效率和负荷与网络信息相连通使得随着时间调节网络效率的计算机软件代码。该计算机软件代码包括用于以公共交叉点将列车任务分成多个区段的计算机软件模块。也包括一种用于基于铁路网络内其它列车计算列车运行参数从而确定特定区段上的至少一个优化参数的计算机软件模块。还公开一种用于将至少一个优化参数与至少一个当前运行参数进行比较的计算机软件模块。也公开一种用于改变列车的至少一个当前运行参数以与当前区段和未来区段其中至少一个的至少一个优化参数一致的计算机软件模块。