Система и способ определения плана выполнения целевой задачи для системы с приводом от двигателя с использованием сигнального показания

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Система планирования выполняемой целевой задачи для системы с приводом от двигателя, содержащая

приемное устройство для сбора информации о сигнальном показании, когда система с приводом от двигателя выполняет указанную целевую задачу, причем указанная информация принимается из удаленного места;

процессор для определения ограничения скорости, основанного, по меньшей мере, частично на информации о сигнальном показании, представления в количественной форме указанной информации и выдачи ограничения скорости, связанного с сигнальной информацией;

систему управления, соединенную с системой с приводом от двигателя и предназначенную для управления указанной системой с приводом от двигателя в ответ на ограничение скорости.

2. Система по п.1, в которой система управления выполнена с возможностью генерации плана целевой задачи для управления указанной задачей системы с приводом от двигателя, при этом план целевой задачи перепланируется, когда ограничение скорости определено, основываясь, по меньшей мере, частично на информации о сигнальном показании, полученной приемным устройством.

3. Система по п.1, в которой управление системой с приводом от двигателя в ответ на ограничение скорости включает управление этой системой с предотвращением нарушения ограничения скорости, причем эмиссионный выброс или потребление топлива уменьшены, в то время как по меньшей мере одно требование указанной целевой задачи, помимо ограничения скорости, не нарушено.

4. Система по п.1, дополнительно содержащая устройство хранения данных, связанное с процессором и/или системой управления, и выполненная с возможностью хранения базы данных, используемой для определения ограничения скорости, связанного с информацией о сигнальном показании.

5. Способ определения плана выполняемой целевой задачи для системы с приводом от двигателя, включающий

прием системой с приводом от двигателя информации об ограничении скорости или информации о сигнальном показании из удаленного места во время выполнения системой целевой задачи;

определение ограничения скорости, основываясь, по меньшей мере, частично на информации о сигнальном показании;

оценку информации о сигнальном показании путем перекрестной ссылки информации о сигнальном показании с базой данных, которая коррелирует соответствующую информацию о сигнальном показании с соответствующими ограничениями скорости;

перепланирование плана целевой задачи с обеспечением удовлетворения ограничению скорости и по меньшей мере одной другой цели указанной целевой задачи и

управление системой с приводом от двигателя, основываясь на перепланированном плане указанной целевой задачи.

6. Способ по п.5, в котором этапы приема информации о сигнальном показании, определения ограничения скорости, перепланирования плана указанной целевой задачи и управления системой с приводом от двигателя выполняют в процессе с обратной связью.

7. Способ по п.5, в котором система с приводом от двигателя включает железнодорожную систему, морское судно, внедорожное транспортное средство, транспортировочное транспортное средство и/или сельскохозяйственное транспортное средство.

8. Способ по п.5, в котором перепланированный план указанной целевой задачи оптимизируют в отношении по меньшей мере одного параметра, связанного с работой системы с приводом от двигателя во время указанной целевой задачи.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

СИСТЕМА И СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАНА ВЫПОЛНЕНИЯ ЦЕЛЕВОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ СИСТЕМЫ С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИГНАЛЬНОГО ПОКАЗАНИЯ Описана система для определения плана выполняемой целевой задачи с информацией о сигнальном показании, полученной из удаленного места во время выполняемой целевой задачи, содержащая приемное устройство, предназначенное для сбора информации о сигнальном показании,когда система с приводом от двигателя выполняет выполняемую целевую задачу, процессор,предназначенный для определения ограничения скорости из информации о сигнальном показании,и систему управления, связанную с системой с приводом от двигателя и предназначенную для управления системой с приводом от двигателя в ответ на ограничение скорости. Также раскрыты способ и код программного обеспечения, предназначенные для определения плана выполняемой целевой задачи с информацией о сигнальном показании, полученной из удаленного места во время выполняемой целевой задачи. 017310 Предпосылки изобретения Область изобретения относится к системе с приводом от двигателя, более конкретно - к снижению потребления топлива и/или эмиссионного выброса системы с приводом от двигателя. Системы с приводом от двигателя, такие как, но не ограничиваясь этим, внедорожные транспортные средства, морские заводы с приводом или морские суда, системы рельсовых транспортных средств или поезда, сельскохозяйственные транспортные средства и транспортировочные транспортные средства, обычно приводятся в действие энергетическим узлом, таким как, но не ограничиваясь этим, дизельный двигатель. Что касается систем рельсовых транспортных средств, система с приводом от двигателя представляет собой локомотив, который может быть частью поезда, который дополнительно содержит большое количество вагонов, таких как грузовые вагоны. Обычно как часть поезда предусмотрен больше чем один локомотив, причем группа локомотивов обычно упоминается как "состав" локомотивов. Локомотивы представляют собой сложные системы с многочисленными подсистемами, причем каждая подсистема является взаимозависимой от других подсистем. На борту локомотива обычно имеется оператор, чтобы обеспечивать правильную работу локомотива, а если имеется состав локомотивов, то оператор обычно находится на борту ведущего локомотива. Как отмечено выше, состав локомотивов состоит из группы локомотивов, которые работают вместе для функционирования поезда. В дополнение к обеспечению правильной работы локомотива или состава локомотива оператор также отвечает за определения рабочих скоростей поезда и сил в поезде. Чтобы выполнять эти функции, оператор в целом должен иметь обширный опыт по управлению локомотива и различных поездов на конкретном ландшафте. Это знание необходимо, чтобы выполнять назначенные рабочие скорости, которые могут меняться в зависимости от положения поезда вдоль пути. Кроме того,оператор также ответственен за то, чтобы внутренние силы в поезде оставались в пределах приемлемых границ. Однако даже со знанием обеспечения безопасной работы оператор не может обычно управлять локомотивом так, чтобы потребление топлива и выбросы были минимизированы для каждой поездки. Например, другие факторы, которые нужно предусматривать, могут включать эмиссионный выброс, условия окружающей среды, в которой находится оператор, такие как шум/вибрация, взвешенную комбинацию потребления топлива и эмиссионного выброса и т.д. Это трудно выполнить, поскольку, например,размер и загрузка поездов варьируются, локомотивы и их характеристики топлива/эмиссии различны,погода и транспортные условия изменяются. Основываясь на конкретном назначении поезда при его формировании, обычной практикой является обеспечение набора локомотивов в голове поезда, чтобы приводить в действие поезд, что частично основано на имеющихся локомотивах с различной мощностью, и управлять историей выполняемой целевой задачи поездки. Это обычно приводит к большому разнообразию мощностей локомотивов, имеющихся в отдельном поезде. Дополнительно, для критических поездов, таких как Z-поезда, обычно обеспечивается резервное питание, обычно резервные локомотивы, чтобы иметь возможность предусмотреть случай неисправности оборудования и гарантировать, что поезд достигнет своего пункта назначения вовремя. Кроме того, при формировании поезда эмиссионные выбросы локомотива обычно определяются путем установления взвешенного среднего значения для полного эмиссионного выброса, основываясь на количестве локомотивов в поезде, когда поезд находится не в движении. Ожидается, что эти средние значения будут ниже конкретного эмиссионного выброса, когда поезд находится не в движении. Однако когда поезд находится не в движении, обычно нет никакого дальнейшего определения в отношении фактического эмиссионного выброса. Таким образом, хотя установленные способы вычисления могут предположить, что эмиссионный выброс является приемлемым, в действительности локомотив может испускать больше выбросов, чем рассчитано. При управлении поездом операторы обычно используют те же самые контрольные установки, что, в свою очередь, может привести к большим вариациям в потреблении топлива и/или эмиссионном выбросе таких веществ как, но не ограничиваясь, NOx, CO2 и т.д., в зависимости от количества локомотивов, приводящих в движение поезд. Таким образом, оператор обычно не может управлять локомотивами так,чтобы потребление топлива было минимизировано и эмиссионный выброс минимизирован для каждой поездки, так как размер и загрузка поезда варьируются, а локомотивы и их доступная мощность могут изменяться в зависимости от типа модели. Перегонные сигнальные системы используются для передачи поезду информации о сигнальном показании, когда поезд едет по железнодорожному пути. Такая переданная информация в дальнейшем используется при управлении поездом. Один тип перегонной сигнальной системы отличается тем, что имеет непрерывную последовательность цепей постоянного тока обнаружения поезда вдоль всей длины железнодорожного маршрута, чтобы управлять большим количеством перегонных сигнальных устройств,расположенных отстоящими друг от друга на некоторое расстояние вдоль всего маршрута. Каждая цепь обнаружения поезда покрывает секцию железнодорожного полотна и электрически изолирована от следующей цепи обнаружения через изолированный соединитель, размещенный между каждой секцией железнодорожного полотна. Каждая цепь обнаружения поезда просто обнаруживает, занята ли эта секция-1 017310 железнодорожного полотна поездом, и передает сигнал, информирующий об этом соответствующее этой секции перегонное сигнальное устройство. Для этого типа перегонной сигнальной системы каждая перегонная сигнальная система обычно принимает форму отображения цветного света или других знаков,предназначенных для визуальной передачи информации о сигнальном показании оператору поезда. Как раз информация о сигнальном показании и обозначает состояние следующего сегмента железнодорожного полотна, например, свободен ли он, занят ли поездом или подвержен некоторому другому ограничению скорости. Каждое показание сигнала передается цветом или комбинацией цветов и обозначает конкретный план действий, требуемый органами управления. Конкретные цвета красного, желтого и зеленого в целом обозначают то же самое, что и при использовании в стандартном дорожном светофоре. Информация о сигнальном показании либо визуализируется оператором, либо видеосистема захватывает световой сигнал и обрабатывает информацию, которая затем передается оператору. Другой тип перегонной сигнальной системы отличается тем, что имеет непрерывную последовательность цепей постоянного тока обнаружения поезда вдоль маршрута железнодорожного полотна, которые используются для управления перегонными сигнальными устройствами, расположенными вдоль маршрута. Каждое из перегонных сигнальных устройств в сигнальной системе этого типа также содержит цепь переменного тока железнодорожного полотна, которая сопровождает или наложена на каждую цепь постоянного тока обнаружения поезда, и служит для добавления визуального отображения. Посредством своей цепи переменного тока железнодорожного полотна каждое перегонное сигнальное устройство сообщает информацию о сигнальном показании по рельсам как "локомотивный сигнал". Когда поезд едет по рельсам, локомотивный сигнал измеряется измерительными катушками, установленными перед ведущей осью локомотива. Локомотивный сигнал фильтруется, декодируется и, в конечном счете,передается на сигнальное устройство локомотива, расположенное в кабине локомотива. Сигнальное устройство локомотива обычно содержит дисплей из цветных фонарей, чтобы визуально передавать информацию о сигнальном показании так, чтобы оператор поезда всегда был в курсе показания сигнала, применимого к следующему сегменту железнодорожного полотна. Перегонная сигнальная система другого типа отличается тем, что имеет непрерывную последовательность цепей постоянного тока обнаружения поезда вдоль маршрута железнодорожного пути, которые используются для управления перегонными сигнальными устройствами, расположенными вдоль маршрута. В перегонной сигнальной системе этого типа, однако, каждое из перегонных сигнальных устройств управляет транспондером железнодорожного полотна, расположенным в фиксированном месте вдоль железнодорожного полотна перед каждым перегонным сигнальным устройством. Когда поезд обнаружен на какой-либо секции железнодорожного полотна, цепь обнаружения поезда, соответствующая этой секции, сообщает эту информацию своему соответствующему перегонному сигнальному устройству. Поезд, однако, может только получить информацию о сигнальном показании от транспондера, когда он проходит мимо каждого указанного фиксированного места. При использовании транспондеров железнодорожного полотна для передачи дополнительных закодированных данных, таких как, но не ограничиваясь, профиль следующего сегмента железнодорожного полотна и размер блока сигнала, поезд, оборудованный автоматической системой защиты, в состоянии привести в действие тормозную систему на маршрутах, оборудованных такой перегонной сигнальной системой. Владельцу поезда обычно принадлежит много поездов, причем эти поезда работают на разветвленной сети железнодорожных путей. Из-за интеграции большого числа поездов, перемещающихся одновременно по сети железнодорожных путей, из-за чего проблемы расписания должны также быть предусмотрены при работе поезда, владельцы поезда могли бы извлечь выгоду из способа оптимизации экономии топлива и эмиссионного выброса, чтобы в целом сэкономить на общем потреблении топлива при минимизации эмиссионного выброса большого количества поездов, удовлетворяя в то же самое время временным ограничениям поездки выполняемой целевой задачи, даже когда информация железнодорожного полотна доставляется через информацию о сигнальном показании. Перегонные сигнальные устройства, которые доставляют информацию о сигнальном показании,могут также использоваться с другими системами с приводом от двигателя, такими как, но не ограничиваясь этим, внедорожные транспортные средства, морские суда, сельскохозяйственные транспортные средства, транспортировочные транспортные средства и т.д. Аналогично, владельцы и/или операторы таких систем с приводом от двигателя оценили бы финансовые преимущества, полученные, когда эти системы с приводом от двигателя производят оптимизированную экономию топлива и эмиссионный выброс, чтобы сэкономить на полном потреблении топлива, минимизируя эмиссионный выброс, одновременно удовлетворяя рабочим ограничениям, таким как, но не ограничиваясь, временные ограничения выполняемой целевой задачи, даже когда информация о маршруте обеспечивается через информацию о сигнальном показании.-2 017310 Сущность изобретения Варианты выполнения настоящего изобретения касаются системы, способа и машиночитаемого носителя данных для определения плана выполняемой целевой задачи для системы с приводом от двигателя, используя информацию о сигнальном показании, полученную от удаленного места (термин "удаленный" относится к месту, расположенному не на системе с приводом от двигателя или не в ней). Система плана выполняемой целевой задачи содержит приемное устройство для сбора информации о сигнальном показании, когда система с приводом от двигателя выполняет выполняемую целевую задачу. Система также содержит процессор для определения ограничения скорости, основываясь, по меньшей мере, частично на информации о сигнальном показании. Система управления соединена с системой с приводом от двигателя, чтобы управлять системой с приводом от двигателя в ответ на ограничение скорости (например, система управления получает ограничение скорости от процессора). В другом варианте выполнения способ включает получение ограничения скорости или информации о сигнальном показании от удаленного места в системе с приводом от двигателя. Ограничение скорости определяют, основываясь, по меньшей мере, частично на информации о сигнальном показании. План выполняемой целевой задачи (например, первоначально сгенерированный системой управления) перепланируют, чтобы удовлетворить ограничению скорости и по меньшей мере одной другой цели выполняемой целевой задачи. Системой с приводом от двигателя управляют, основываясь на перепланированном плане выполняемой целевой задачи. В другом варианте выполнения код программного обеспечения сохраняют на машиночитаемом носителе данных и выполняют процессором. Код программного обеспечения содержит модуль программного обеспечения для определения ограничения скорости, основываясь, по меньшей мере, частично на информации о сигнальном показании, полученной из удаленного места, когда код выполняется процессором. Также предусмотрен модуль программного обеспечения для перепланирования плана выполняемой целевой задачи для удовлетворения ограничения скорости и по меньшей мере одной другой цели выполняемой целевой задачи, когда она выполняется процессором. Код программного обеспечения также содержит модуль программного обеспечения для управления системой с приводом от двигателя, основываясь на перепланированном плане выполняемой целевой задачи, когда она выполняется процессором. Краткое описание чертежей Более подробное описание изобретения, кратко описанного выше, будет теперь представлено в отношении конкретных вариантов выполнения этого изобретения, которые проиллюстрированы на приложенных чертежах. Следует понимать, что эти чертежи изображают только типичные варианты выполнения изобретения, и поэтому их не следует понимать как ограничивающие объем изобретения, при этом иллюстративные варианты выполнения изобретения будут описаны и объяснены с дополнительной конкретикой и деталями с помощью сопровождающих чертежей, на которых: фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму системы планирования выполняемой целевой задачи для определения плана выполняемой целевой задачи для системы с приводом от двигателя, используя информацию о сигнальном показании согласно варианту выполнения настоящего изобретения; фиг. 2 представляет собой схематическую диаграмму другого варианта выполнения системы планирования выполняемой целевой задачи; фиг. 3 изображает блок-схему, иллюстрирующую способ определения плана выполняемой целевой задачи для системы с приводом от двигателя, используя информацию о сигнальном показании согласно варианту выполнения настоящего изобретения. Подробное описание изобретения Хотя иллюстративные варианты выполнения настоящего изобретения описаны в отношении различных систем с приводом от двигателя, включая рельсовые транспортные средства, конкретнее поезда и локомотивы, имеющие дизельные двигатели, иллюстративные варианты выполнения изобретения также применимы для других систем с приводом от двигателя, таких как, но не ограничиваясь, внедорожные транспортные средства, морские суда, сельскохозяйственные и транспортировочные транспортные средства и стационарные энергетические узлы, любое средство, которое может использовать дизель или другой двигатель. При обсуждении конкретной выполняемой целевой задачи надо понимать, что она включает задачу или необходимость, что нужно выполнить системой с приводом от двигателя. Поэтому в отношении применений железнодорожного транспортного средства, применений морских судов, внедорожного транспортного средства, сельскохозяйственного транспортного средства и/или транспортировочного транспортного средства это может называться передвижением системы с приводом от двигателя от места нахождения до места назначения. Каждая система с приводом от двигателя, описанная выше, может использовать по меньшей мере один дизельный двигатель или дизельный двигатель внутреннего сгорания и может иметь большое количество генераторов переменного тока. Даже притом что описаны дизельные системы с приводом от двигателя, специалисты должны понимать, что также могут быть использованы варианты выполнения изобретения с недизельными системами с приводом от двигателя, такими как, но не ограничиваясь, системы приведения в действие с помощью природного газа, биодизельные системы приведения в действие и т.д.-3 017310 Кроме того, как описано здесь, такие недизельные системы приведения в действие, также как и дизельные системы приведения в действие, могут содержать несколько двигателей, другие источники энергии и/или дополнительные источники энергии, такие как, но не ограничиваясь, аккумуляторные источники,источники напряжения (такие как, но не ограничиваясь этим, конденсаторы), химические источники,основанные на давлении источники (такие как, но не ограничиваясь этим, расширение посредством пружины и/или гидравлическое расширение), источники тока (такие как, но не ограничиваясь этим, катушки индуктивности), источники инерции (такие как, но не ограничиваясь этим, маховики), основанные на гравитации источники энергии и/или основанные на тепле источники энергии. В одном иллюстративном варианте выполнения, включающем морские суда, большое количество барж могут работать вместе, когда все они перемещают одно и то же большее судно, где каждая баржа связана во времени, чтобы выполнять целевую задачу перемещения большего судна. В другом иллюстративном варианте выполнения одно единственное морское судно может иметь большое количество двигателей. Применения внедорожного транспортного средства (OHV) могут включать флот транспортных средств, которые имеют одну и ту же выполняемую целевую задачу перемещения по земле от местоположения "А" в местоположение "В", причем каждое OHV связано во времени, чтобы выполнять целевую задачу. Иллюстративные варианты выполнения изобретения решают существующие проблемы путем создания системы, способа и осуществляемого компьютером способа, такого как код программного обеспечения, для передачи информации о сигнальном показании из удаленного места к системе с приводом от двигателя, чтобы управлять, например через систему оптимизации выполняемой целевой задачи, характеристиками системы с приводом от двигателя, такими как, но не ограничиваясь этим, эффективное потребление топлива и/или улучшенная эмиссия. Для локомотивов иллюстративные варианты выполнения изобретения также являются эффективными, когда состав локомотивов работает на распределенном питании. Специалисты должны признать, что устройство, такое как система обработки данных, включая центральный процессор, память, устройство ввода/вывода, хранение программы, соединительную шину и другие соответствующие компоненты, могут быть запрограммированы или иным образом разработаны для облегчения осуществления на практике предложенного способа. Такая система должна включать соответствующие программные средства для выполнения предложенного способа. Кроме того, промышленное изделие, такое как предварительно записанный диск или другой подобный продукт компьютерной программы, для использования с системой обработки данных, может содержать носитель данных и программные средства, записанные на нем для того, чтобы направлять систему обработки данных на задачу облегчения осуществления на практике предложенного способа. Такое устройство и промышленные изделия также находятся в пределах сущности и объема изобретения. В целом технический результат заключается в оптимизации рабочих характеристик, таких как, но не ограничиваясь этим, экономичность топлива и/или выброс эмиссии, путем включения информации о сигнальном показании, чтобы перепланировать выполняемую целевую задачу во время фактической выполняемой целевой задачи системы с приводом от двигателя. Чтобы облегчить понимание иллюстративных вариантов выполнения изобретения, оно далее описано в отношении конкретных применений. Иллюстративные варианты выполнения изобретения могут быть описаны в общем контексте выполняемых компьютером инструкций, таких как программные модули, выполняемые компьютером. В целом программные модули, или модули программного обеспечения, включая процедуры, программы, объекты,компоненты, структуры данных и т.д., которые выполняют специфические задачи или применяют специфические абстрактные типы данных. Например, программы или код программного обеспечения, которые лежат в основе иллюстративных вариантов выполнения изобретения, могут быть написаны на различных языках для использования с различными платформами. Следует, однако, понимать, что принципы, которые лежат в основе иллюстративных вариантов выполнения изобретения, могут быть также осуществлены с другими типами технологий программного обеспечения. Кроме того, специалисты должны понимать, что иллюстративные варианты выполнения изобретения могут быть осуществлены с другими конфигурациями компьютерной системы, включая переносные устройства, мультипроцессорные системы, основанную на микропроцессоре или программируемую бытовую электронику, мини-компьютеры, системные блоки и т.п. Иллюстративные варианты выполнения могут также быть осуществлены на практике в распределенной вычислительной среде, где задачи выполняются дистанционными устройствами обработки, которые связаны через коммуникационную сеть. В распределенной вычислительной среде программные модули могут быть расположены как в локальном, так и в удаленных компьютерных носителях данных, включая устройства хранения памяти. Эта локальная и удаленная вычислительная среда может содержаться полностью внутри локомотива, или в смежных локомотивах в составе, или вне локомотива в перегонных или центральных офисах, где используется беспроводная связь. Везде в этом документе используется термин "состав локомотивов". Как используется в этом документе, состав локомотивов может быть описан как имеющий один или большее количество локомотивов,соединенных вместе в ряд, чтобы обеспечить способность перемещаться и/или тормозить. Локомотивы-4 017310 соединены вместе так, что между локомотивами в поезде нет никаких вагонов. Поезд может иметь больше одного состава локомотивов. Конкретно, может иметься один ведущий состав и один или большее количество удаленных составов, как, например, в середине ряда вагонов, и другой удаленный состав в конце поезда. Каждый состав локомотивов может иметь первый локомотив и ведомый(е) локомотив(ы). Хотя первый локомотив обычно рассматривается как ведущий локомотив, специалисты должны понимать, что первый локомотив в составе из нескольких локомотивов может быть физически расположен в физически ведомом положении. Хотя состав локомотивов обычно рассматривается как ряд из следующих друг за другом локомотивов, специалисты должны понимать, что состав из группы локомотивов может также быть признан составом локомотивов даже, когда по меньшей мере один вагон отделяет локомотивы, такой как тендер для хранения источника энергии/топлива, или когда состав локомотивов сформирован для работы с распределенным питанием, в котором команды дросселирования и торможения передаются от ведущего локомотива на удаленные вагоны радиорелейной линией или физическим кабелем. Наконец, термин "состав локомотивов" не должен считаться ограничивающим фактором при описании многочисленных локомотивов в том же самом поезде. Ниже раскрыты перегонные сигнальные и другие устройства. Даже несмотря на то что перегонное устройство раскрыто конкретно для системы рельсового транспортного средства, перегонное устройство может быть любым устройством, которое расположено вблизи маршрута, по которому едет система с приводом от двигателя. Например, в отношении морского судна перегонное устройство может быть бакеном. Со ссылкой теперь на чертежи будут описаны варианты выполнения настоящего изобретения, совместимые с изобретением, примеры которого проиллюстрированы в сопровождающих чертежах. Везде,где только возможно, одни и те же номера позиций, используемые на чертежах, относятся к той же самой или к аналогичной части. Иллюстративные варианты выполнения изобретения могут быть осуществлены различным образом, включая систему (включая компьютерную систему обработки), способ (включая компьютеризированный способ), устройство, машиночитаемую среду, продукт компьютерной программы, графический пользовательский интерфейс, включая веб-портал, или структуру данных, реально установленную в машиночитаемой среде. Несколько вариантов выполнения изобретения обсуждены ниже. Фиг. 1 изображает схему, иллюстрирующую иллюстративные элементы, используемые для параметров оптимизации с информацией о сигнальном показании. Более широко, фиг. 1 изображает систему планирования выполняемой целевой задачи для системы с приводом от двигателя, которая может выполнять процесс для оптимизации по меньшей мере одного параметра, связанного с работой системы с приводом от двигателя во время выполняемой целевой задачи. Хотя диаграмма, изображенная на фиг. 1,является конкретной для системы рельсового транспортного средства, как обсуждено выше, элементы,раскрытые на фиг. 1, применимы к другим системам с приводом от двигателя. В отношении системы рельсового транспортного средства информация о сигнальном показании доставляется к системе 12 управления поезда, такой как, но не ограничиваясь этим, система ступенчатого управления поезда("ITCS"), расположенная на локомотиве 10. Приемное устройство 13 (например, устройство связи) предусмотрено на локомотиве 10 для получения информации о сигнальном показании. Для предоставления информации о сигнальном показании перегонное устройство 20 (такое как, но не ограничиваясь этим,наиболее важное перегонное устройство) выполняет одну или большее количество логических операций,установленных как часть процесса управления на перегонном устройстве. Специалисты должны понимать, что логические операции могут быть осуществлены на практике в машиночитаемых инструкциях,таких как алгоритм 23, который, когда выполняется процессором 19 в перегонном устройстве, заставляет процессор 19 определять количество информации о сигнальном показании (например, генерировать данные, содержащие информацию о статусе сигнала перегонного устройства) и передавать информацию о сигнальном показании для приема и использования при работе локомотива 10. Например, параметры,которые идентифицируют конкретную информацию о показании, которые должны быть использованы для управления локомотивом 10, принимают приемным устройством 13 и вносят в базу 18 данных на поезде 5. База 18 содержит, но не ограничена этим, информацию, такую как информация сигнала и направление распространения сигнала, т.е. транспортный поток, которым управляет сигнал. Картографирование или иным образом выполняемая перекрестная ссылка информации о показании в базе 18 данных определяет, как передавать показание сигнала в сообщении, которое передается от перегонного устройства 20 локомотиву 10. Процессор 16 размещен в поезде 5, чтобы облегчить картографирование. Информации о показании можно далее назначить конкретное ограничение скорости в пределах базы 18 данных,такое как, но не ограничиваясь этим, таблицу зависимости ограничения скорости от информации о показании, которая, в свою очередь, используется для управления скоростью локомотива 10. Скажем иначе, база 18 данных включает список или другую структуру данных различной информации о показании (например, дискретные наборы информационных данных о показании), которые ожидается получить от перегонных устройств 20. С каждой информацией о показании коррелируется соответствующее определяемое ограничение скорости. Когда информация о показании получена приемным устройством 13, процессор 16 выполняет перекрестную ссылку полученной информации о показании с базой 18 данных, чтобы определить ограничение скорости, соответствующее полученной информации о-5 017310 показании. Система 12 управления управляет локомотивом/поездом в ответ на определенное ограничение скорости, например локомотив/поезд управляется так, чтобы определенное ограничение скорости не было превышено локомотивом/поездом. Основываясь на приведенном выше примере, система 12 управления содержит процессор 16. Дополнительно, для хранения базы 18 данных предусмотрено устройство 22 хранения памяти. Хотя фиг. 1 иллюстрирует систему 12 управления, процессор 16 и устройство 22 хранения памяти в виде либо интегрированного узла, либо расположенным на одном локомотиве 10, специалисты должны понимать, что каждая из этих систем может быть независимым узлом, причем системы могут быть расположены на разных локомотивах, но соединены вместе либо через проводную, либо через беспроводную систему связи. В любом случае система 12 управления, процессор 16 и приемное устройство 13 являются, по меньшей мере, функционально частью системы планирования выполняемой целевой задачи (показанной в целом на фиг. 1), которая, как отмечено выше, определяет план выполняемой целевой задачи в отношении управления выполняемой целевой задачей системы с приводом от двигателя. Когда локомотив 10 приближается к местоположению сигнала, такому как, но не ограничиваясь этим, перегонное устройство 20, которое генерирует сигнал, информация о показании сигнала передается в сообщении от перегонного устройства 20 локомотиву 10, где она собирается (например, принимается) приемным устройством 13. Хотя информация о показании сигнала раскрыта здесь прежде всего как исходящая из перегонного устройства 20, специалисты должны понимать, что информация о показании сигнала может исходить из любого устройства, расположенного вдоль маршрута, по которому следует локомотив. Например, дистанционное депо 33 может быть источником информации о показании сигнала. Таким образом, в широком смысле, информация о показании принимается приемным устройством из удаленного места 20, 33, где под "удаленным" понимается место не на поезде и не в поезде, или не в любой другой системе с приводом от двигателя. Процессор 16 извлекает информацию о показании из сообщения, полученного от устройства 20. Сообщение может храниться в базе 18 данных до или даже после того, как информация о показании получена. Затем обеспечивается соответствующая скорость, связанная с конкретной информацией о показании, чтобы обеспечить поддержание допустимой скорости поезда. Соответствующая скорость может быть отображена для оператора 9 на борту поезда 5, чтобы обеспечить поддержание допустимой скорости поезда, и/или доставлена системе 40 оптимизации маршрута, чтобы обеспечить поддержание допустимой скорости поезда. Это же самое ограничение скорости, которое связано с информацией о показании сигнала, может использоваться для определения скорости, с которой должен ехать локомотив, чтобы оптимизировать потребление топлива. В иллюстративном варианте выполнения ограничение скорости, связанное с информацией о показании, может быть больше, чем текущая скорость поезда. В этой ситуации алгоритм оптимизации топлива, предусмотренный в системе 40 оптимизации маршрута, может обеспечить новую установку скорости для того, чтобы она соответствующим образом увеличила скорость поезда. Как обсуждено выше, применение новой установки скорости может быть достигнуто вручную или через систему 40. Пример системы 40 раскрыт в заявке на патент США 2007/0219680, поданной 20 сентября 2007 г.,полностью включенной в этот документ посредством ссылки. Когда ограничение скорости, связанное с местоположением сигнала, ниже, чем текущая скорость поезда, может быть применено достаточное давление в тормозной системе, чтобы соответствующим образом уменьшить скорость поезда. Как и с увеличивающейся скоростью, основанной на местоположении сигнала, уменьшение скорости может быть достигнуто вручную и/или с системой оптимизации маршрута. Дополнительно, система 40 оптимизации маршрута может дополнительно вычислять скорость для локомотива 10, которая оптимизирует эмиссионный выброс или потребление топлива, одновременно удовлетворяя аспекту информации от ограничения скорости и удовлетворяя другим целям выполняемой целевой задачи. Система 40 может быть устройством, отдельным от системы 12 управления, или может быть частью системы 12 управления. На фиг. 2 изображена другая диаграмма, иллюстрирующая примерные элементы, используемые для оптимизации по меньшей мере одного параметра, связанного с работой системы с приводом от двигателя, используя информацию о показании сигнала, согласно варианту выполнения настоящего изобретения. Как проиллюстрировано, процессор 16, алгоритм 17 и база 18 данных расположены в перегонном устройстве 20, а не в поезде. В этом варианте выполнения обработка информации для определения ограничения скорости выполняется в перегонном устройстве 20, при этом информация об ограничении скорости передается на локомотив 10, где эта информация непосредственно передается системе 12 для включения в перепланирование плана выполняемой целевой задачи. В этом варианте выполнения все определения или вычисления выполняются в перегонном устройстве. Как раскрыто выше в отношении фиг. 1, информация о показании сигнала предоставляет информацию о предстоящем сегменте пути, причем эта информация не является специфичной по отношению к поезду 5. В отношении состава 28 локомотивов система 12 может содержать алгоритм (или, более конкретно, машиночитаемые инструкции), который, когда он выполняется процессором 16, приводит к тому, что процессор 16 определяет установки скорости для каждого локомотива 10 в составе 28 локомоти-6 017310 вов, основываясь на полученной информации о показании сигнала. В другом иллюстративном варианте выполнения полученная информация о показании сигнала может содержать информацию, специфичную для большого количества составов 28 локомотивов. В этом примере у системы 12 есть алгоритм или, более конкретно, машиночитаемые инструкции, которые, когда они выполняются процессором 16, приводят к тому, что процессор оценивает принятую информацию и, основываясь на информации о составе локомотивов, специфичной для поезда 5, выбирает установки скорости для каждого локомотива 10, основываясь на информации о показании сигнала. Для передачи информации о показании сигнала к системе планирования выполняемой целевой задачи может использоваться большое количество способов коммуникации. Такие способы могут включать, но не ограничиваясь этим, в комбинации или индивидуально, информацию с осевого счетчика, передаваемой от устройства 20 или из другого удаленного места (такого как, но не ограничиваясь этим,удаленное депо 33) на приемное устройство 13, и/или исходные данные, или другое установленное на пути устройство локомотивной сигнализации, в котором информация передается от устройства 20 или из депо 33 на приемное устройство 13. В депо 33 может иметься система управления, которая общается с поездом 5 непосредственно или через устройство 20. В другом варианте выполнения система коммуникации использует информацию светового сигнала,которая передается непосредственно на локомотив. Другие способы передачи могут включать, но не ограничены этим, передачу через спутник, передачу на миллиметровых волнах, Глобальную Систему для Мобильных коммуникаций (GSM) и Подразделение Кода Многократного Доступа (CDMA) или другие основанные на мобильных сетях способы коммуникации, визуальные индикаторы непосредственно для машиниста или оператора 9 поезда, акустическую передачу либо по воздуху, либо по рельсам, передачу светового сигнала непосредственно локомотиву 10, где свет модулируется для отображения показания,передачу от транспортного средства к транспортному средству, передавая информацию о показании от поездов на одном и том же пути или от поездов на смежных путях, вибрацию (т.е. звуковую энергию,передаваемую либо по воздуху, либо по рельсам), электромагнитную энергию либо импульсную, либо постоянную, которая может быть передана от перегонного устройства 20 или поездов 30, и/или тепловую сигнатуру на путях и использование скорости затухания тепла для определения потенциальной информации о показании от поездов на том же самом пути, и от поездов, использующих смежные пути. На фиг. 3 изображена блок-схема, иллюстрирующая способ определения плана выполняемой целевой задачи в отношении системы с приводом от двигателя, используя информацию о показании сигнала,который может включать оптимизацию по меньшей мере одного параметра, связанного с работой системы с приводом от двигателя во время выполняемой целевой задачи, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Как раскрыто выше, ограничение скорости может быть определено из информации о показании сигнала в удаленном месте, например в перегонном устройстве 20, или удаленном депо 33, или на борту локомотива. Поэтому блок-схема 50 иллюстрирует в блоке 52 передачу информации об ограничении скорости или о показании сигнала из удаленного места к системе с приводом от двигателя. Ограничение скорости определяют в блоке 54, основываясь, по меньшей мере, частично на информации о показании сигнала (таким образом, ограничение скорости определяют, основываясь на информации о показании сигнала, но оно может также быть определено, основываясь на других факторах, таких как время дня или дата и погодные условия). План выполняемой целевой задачи перепланируют в блоке 56, чтобы удовлетворить ограничению скорости и по меньшей мере одной другой цели выполняемой целевой задачи, такой как, но не ограничиваясь этим, продолжительность выполняемой целевой задачи, продолжительность выполняемой целевой задачи для конкретного сегмента, другим требованиям для скорости, использования топлива и т.д. В блоке 58 управляют системой с приводом от двигателя, основываясь на перепланированной выполняемой целевой задаче. Передача информации о показании сигнала в блоке 52, определение ограничения скорости в блоке 54, перепланирование выполняемой целевой задачи в блоке 56 и управление системой с приводом от двигателя в блоке 58 могут выполняться в процессе с обратной связью или с использованием метода обратной связи. При осуществлении в процессе с обратной связью, как также проиллюстрировано на фиг. 1, предусмотрена система 60 уведомления, такая как дисплей, чтобы обеспечить возможность оператору 9 отслеживать изменения, связанные с перепланированием. Специалисты должны понимать, что система уведомления может включать большое количество способов уведомления оператора об изменении скорости в ответ на изменение ограничения скорости. Такие способы могут включать визуальный, сенсорный, звуковой и/или обонятельный способы. Устройство 62 управления доступно для оператора 9, чтобы обеспечить возможность оператору 9 управлять поездом 5, если оператор 9 предпочитает управлять поездом 5 вручную. Как раскрыто выше, способ, проиллюстрированный на фиг. 3, может быть выполнен с кодом программного обеспечения, имеющим модули программного обеспечения. Код программного обеспечения хранится в машиночитаемом носителе и работает с процессором, причем процессор специально разработан под выполнение описанных здесь функций. Вариант выполнения настоящего изобретения привязан к коду программного обеспечения, хранящемуся в машиночитаемом носителе. Код программного обеспечения выполнен с возможностью работы с процессором 16, предназначенным для определения плана выполняемой целевой задачи в отношении-7 017310 системы с приводом от двигателя, используя информацию о показании, полученную из удаленного места во время выполняемой целевой задачи. Код программного обеспечения содержит модуль программного обеспечения для определения ограничения скорости, основываясь на информации о показании сигнала,полученной из удаленного места, когда программа выполняется процессором. Код программного обеспечения также содержит модуль программного обеспечения для перепланирования выполняемой целевой задачи, чтобы удовлетворить ограничению скорости и по меньшей мере одной другой цели выполняемой целевой задачи, когда программа выполняется процессором. Код программного обеспечения также содержит модуль программного обеспечения для управления системой с приводом от двигателя,основываясь на перепланированном плане выполняемой целевой задачи, когда программа выполняется процессором. В другом варианте выполнения перепланированный план выполняемой целевой задачи оптимизируют в отношении по меньшей мере одного параметра, связанного с работой системы с приводом от двигателя во время выполняемой целевой задачи. Хотя изобретение было описано в отношении различных иллюстративных вариантов выполнения,специалисты должны понимать, что могут быть сделаны различные изменения, упущения и/или дополнения, и эквиваленты могут быть заменены элементами, не отступая от сущности и объема изобретения. Кроме того, может быть выполнено большое количество модификаций, чтобы адаптировать принципы изобретения под конкретную ситуацию или материал, не отступая от сущности и объема изобретения. Поэтому следует понимать, что изобретение не ограничено конкретным раскрытым здесь вариантом выполнения, являющимся лучшим рассмотренным здесь способом для осуществления изобретения, при этом изобретение включает все варианты выполнения, находящиеся в пределах объема приложенной формулы изобретения. Кроме того, если специально не оговорено, любое использование терминов "первый", "второй" и т.д. не обозначает какой-либо порядок или важность, а скорее эти термины использованы, чтобы отличить один элемент от другого. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система планирования выполняемой целевой задачи для системы с приводом от двигателя, содержащая приемное устройство для сбора информации о сигнальном показании, когда система с приводом от двигателя выполняет указанную целевую задачу, причем указанная информация принимается из удаленного места; процессор для определения ограничения скорости, основанного, по меньшей мере, частично на информации о сигнальном показании, представления в количественной форме указанной информации и выдачи ограничения скорости, связанного с сигнальной информацией; систему управления, соединенную с системой с приводом от двигателя и предназначенную для управления указанной системой с приводом от двигателя в ответ на ограничение скорости. 2. Система по п.1, в которой система управления выполнена с возможностью генерации плана целевой задачи для управления указанной задачей системы с приводом от двигателя, при этом план целевой задачи перепланируется, когда ограничение скорости определено, основываясь, по меньшей мере, частично на информации о сигнальном показании, полученной приемным устройством. 3. Система по п.1, в которой управление системой с приводом от двигателя в ответ на ограничение скорости включает управление этой системой с предотвращением нарушения ограничения скорости,причем эмиссионный выброс или потребление топлива уменьшены, в то время как по меньшей мере одно требование указанной целевой задачи, помимо ограничения скорости, не нарушено. 4. Система по п.1, дополнительно содержащая устройство хранения данных, связанное с процессором и/или системой управления, и выполненная с возможностью хранения базы данных, используемой для определения ограничения скорости, связанного с информацией о сигнальном показании. 5. Способ определения плана выполняемой целевой задачи для системы с приводом от двигателя,включающий прием системой с приводом от двигателя информации об ограничении скорости или информации о сигнальном показании из удаленного места во время выполнения системой целевой задачи; определение ограничения скорости, основываясь, по меньшей мере, частично на информации о сигнальном показании; оценку информации о сигнальном показании путем перекрестной ссылки информации о сигнальном показании с базой данных, которая коррелирует соответствующую информацию о сигнальном показании с соответствующими ограничениями скорости; перепланирование плана целевой задачи с обеспечением удовлетворения ограничению скорости и по меньшей мере одной другой цели указанной целевой задачи и управление системой с приводом от двигателя, основываясь на перепланированном плане указанной целевой задачи. 6. Способ по п.5, в котором этапы приема информации о сигнальном показании, определения огра-8 017310 ничения скорости, перепланирования плана указанной целевой задачи и управления системой с приводом от двигателя выполняют в процессе с обратной связью. 7. Способ по п.5, в котором система с приводом от двигателя включает железнодорожную систему,морское судно, внедорожное транспортное средство, транспортировочное транспортное средство и/или сельскохозяйственное транспортное средство. 8. Способ по п.5, в котором перепланированный план указанной целевой задачи оптимизируют в отношении по меньшей мере одного параметра, связанного с работой системы с приводом от двигателя во время указанной целевой задачи.

МПК / Метки

МПК: B61L 3/00

Метки: приводом, целевой, задачи, выполнения, системы, способ, двигателя, сигнального, плана, использованием, система, определения, показания

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-17310-sistema-i-sposob-opredeleniya-plana-vypolneniya-celevojj-zadachi-dlya-sistemy-s-privodom-ot-dvigatelya-s-ispolzovaniem-signalnogo-pokazaniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Система и способ определения плана выполнения целевой задачи для системы с приводом от двигателя с использованием сигнального показания</a>

Похожие патенты