[发明专利]用于基于任务计划控制动力驱动的系统的方法

说明书

公开了用于基于最优化的任务计划来控制轨道车辆或其它动力驱动的系统的各种方法。一个实施例涉及用于在任务计划的期望参数为不可达到和/或超过预定义的极限时确定动力驱动的系统的任务计划的方法。该方法包括在产生任务计划之前确认期望参数，其中，期望参数可为不可达到和/或违背预定义的极限的；以及将期望参数通知动力驱动的系统的操作者和/或远程监测设施。

本申请是于2010年11月19日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为No.200980119041.X，国际申请号为PCT/US2009/037293，发明名称“用于基于任务计划控制动力驱动的系统的方法”)的分案申请。

技术领域

本发明的实施例涉及用于控制车辆和其它动力驱动的系统的方法。

背景技术

某些动力驱动的系统(例如列车和其它轨道车辆、船舶、固定的以柴油为动力的动力发生单元，以及矿用车辆、农用车辆和其它非公路用车辆)包括作为动力源的以柴油为燃料的单元。对于轨道车辆系统，以柴油为燃料的单元可为容纳在机车中的柴油内燃发动机。机车可为列车的一部分，列车包括其它机车和多个轨道车厢，例如货运车厢。机车是具有许多子系统的复杂系统，各个子系统与其它子系统相互依赖。

操作者通常在机车里，以确保机车的恰当操作，而且在存在机车编组(consist)时，操作者通常在引导机车(1ead locomotive)里。机车“编组”是一起被操作或受控制以使列车运动的一组机车。除了确保机车或机车编组的恰当操作之外，操作者还负责确定列车的操作速度和列车内的力。为了执行此功能，操作者一般必须具有在规定地带操作机车和各种列车的丰富经验。需要这种知识来遵从规定的操作参数，例如可沿着轨道随列车位置而变化的速度、排放等。另外，操作者还负责确保列车内的力保持在可接受的极限内。

在船舶应用中，操作者通常在船舶上，以确保船只的恰当操作，而且在存在船只编组时，操作者通常控制引导船只。如同上述机车实例一样，船只编组是一起被操作以执行联合任务的一组船只。除了确保船只或船只编组的恰当操作之外，操作者还负责确定编组的操作速度和编组内的力。为了执行此功能，操作者一般必须具有在规定水路上或在规定的任务中操作船只和各种编组的大量的经验。需要这种知识来遵从规定的操作速度和可沿着任务随船只位置而变化的其它任务参数。另外，操作者还负责确保船只内的力和船只间的力以及任务位置保持在可接受的极限内。

当操作列车时，列车操作者在操作列车时典型地需要相同的挡(notch)设置，这继而可造成燃料消耗和/或排放输出(例如但不限于NOx、CO₂等)的较大变化，这取决于对列车供以动力的机车的数量。因此，操作者通常不能操作机车来使得对于各个行程来说，燃料消耗最小化，并且排放输出最小化，因为列车的大小和负载有所不同，而且机车和它们的动力可用性可随型号类型而变化。

但是，关于机车，即使具有确保安全操作的知识，操作者通常也不能操作机车而使得各个行程的燃料消耗和排放最小化。例如，必须考虑的其它因素可包括排放输出、诸如噪声/振动的操作者环境条件、燃料消耗和排放输出的加权组合等。这是难以做到的，因为列车的大小和负载会有所不同，机车和它们的燃料/排放特性是不同的，而且天气和交通条件也有所不同。

当操作者试图优化列车的速度时会出现类似的问题。尽管操作者可能擅长操作各种列车配置，但是确保最优化的任务速度并不是在各种列车配置上都一律可行的。另外，在确立任务计划时最初提供了不恰当的信息的情况下，可能会出现状况。尽管不会对列车的操作有害，但是具有不恰当的信息可导致较不合乎需要的性能。