專利名稱：監(jiān)控至少一個(gè)影響汽車或列車運(yùn)行性能的系統(tǒng)參數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的、用于監(jiān)控至少一個(gè)影響汽車或列車運(yùn)行 特性的系統(tǒng)參數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
對(duì)運(yùn)行安全性、可靠性、效率和優(yōu)化的保養(yǎng)循環(huán)的增多的要求使得必須監(jiān)控車輛、 特別是軌道車輛的運(yùn)行特性和運(yùn)行狀態(tài)。軌道車輛的重要的在運(yùn)行性能范圍內(nèi)要監(jiān)控的系 統(tǒng)參數(shù)例如是傾翻特性、彎道性能以及驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)性能。由現(xiàn)有技術(shù)、例如由DE19827271B4已知這樣的監(jiān)控裝置，該監(jiān)控裝置借助傳感器 求得軌道車輛、特別是其車輛轉(zhuǎn)向架的運(yùn)行特性和運(yùn)行狀態(tài)。但監(jiān)控范圍越寬，亦即必須監(jiān) 控的系統(tǒng)參數(shù)越多，傳感器耗費(fèi)就越高，這導(dǎo)致成本較高并且可用性較低的復(fù)雜的監(jiān)控裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于監(jiān)控至少一個(gè)影響汽車或列車運(yùn)行特性 的系統(tǒng)參數(shù)的方法，該方法能以較低的耗費(fèi)實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明，該目的通過權(quán)利要求1的特征來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明建議一種借助能匹配的理論模型來監(jiān)控至少一個(gè)影響汽車或列車運(yùn)行特 性的系統(tǒng)參數(shù)的方法，該理論模型由汽車或列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)產(chǎn)生理論上的汽車或列車性 能，包括以下步驟a)由汽車或列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)如加速度和/或減速度確定實(shí)際的汽車或列車性能，b)將實(shí)際的汽車或列車性能與理論上的汽車或列車性能進(jìn)行比較，以及Cl)如果理論上的汽車或列車性能與實(shí)際的汽車或列車性能相符，則通過理論模 型監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)，以及C2)如果參數(shù)超過或低于給定的限值和/或在給定的限值范圍之外，則為車輛駕 駛員產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)告和/或產(chǎn)生指令，和/或自動(dòng)地導(dǎo)入應(yīng)對(duì)措施，或者C3)匹配理論模型，直至理論上的汽車或列車性能與實(shí)際的汽車或列車性能相符， 并且如果在用原始的理論模型求得的系統(tǒng)參數(shù)與用匹配過的理論模型求得的系統(tǒng)參數(shù)之 間的偏差不超過或低于給定的限值和/或在給定的限值范圍之內(nèi)，則繼續(xù)進(jìn)行步驟c2)，或 者c4)如果在用原始的理論模型求得的系統(tǒng)參數(shù)與用匹配過的理論模型求得的系統(tǒng) 參數(shù)之間的偏差超過或低于給定的限值和/或在給定的限值范圍之外，則產(chǎn)生關(guān)于在汽車 中、在列車中和/或在理論模型中存在錯(cuò)誤或故障的錯(cuò)誤報(bào)告。通過這些措施可以以減少的傳感器耗費(fèi)實(shí)現(xiàn)比較精確地監(jiān)控車輛系統(tǒng)參數(shù)。通過在從屬權(quán)利要求中列出的措施，在權(quán)利要求1中給出的發(fā)明的有利的進(jìn)一步 構(gòu)成和改進(jìn)是可能的。
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特別優(yōu)選地，汽車或列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)還包括駕駛員的要求信號(hào)、路段數(shù)據(jù)、車輛數(shù) 據(jù)等。根據(jù)一改進(jìn)構(gòu)成，所述至少一個(gè)要監(jiān)控的系統(tǒng)參數(shù)是對(duì)于安全性重要的系統(tǒng)參數(shù) 如汽車或列車的制動(dòng)功率。所導(dǎo)入的應(yīng)對(duì)措施特別是在于快速制動(dòng)。更詳細(xì)的內(nèi)容由下面對(duì)實(shí)施例的描述得出。


下面在附圖中示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并且在下面的描述中對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)地 闡述。在附圖中，唯一的圖示出按照本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選實(shí)施形式的示意的流程圖。
具體實(shí)施例方式按照一優(yōu)選的實(shí)施形式，按照本發(fā)明的方法應(yīng)用在由軌道車輛構(gòu)成的列車中，不 僅包括任意的機(jī)動(dòng)的機(jī)車以及同樣任意的非驅(qū)動(dòng)的并掛在驅(qū)動(dòng)車上的車輛，如也應(yīng)用在動(dòng) 車組中。該方法用于借助能匹配于實(shí)際情況的動(dòng)力學(xué)理論模型102來監(jiān)控至少一個(gè)影響 列車運(yùn)行特性的系統(tǒng)參數(shù)。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)要監(jiān)控的、影響列車運(yùn)行性能的系統(tǒng)參數(shù)是對(duì)于安全性重 要的參數(shù)、例如列車的制動(dòng)功率。動(dòng)力學(xué)理論模型102由列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)參照相應(yīng)的行駛產(chǎn)生理論上的列車性能。 因此，借助動(dòng)力學(xué)理論模型102有可能根據(jù)剛好當(dāng)前存在的運(yùn)行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)列車性能。這些運(yùn)行數(shù)據(jù)例如包括關(guān)于路段延伸的數(shù)據(jù)(路段信息)和關(guān)于列車的數(shù)據(jù)(車 輛信息)，例如·行駛路段的坡度(下坡、上坡)， 行駛路段的曲率半徑，·列車驅(qū)動(dòng)裝置的特性，·列車的制動(dòng)性能，·列車的重量和載重，以及列車駕駛員的要求信號(hào)，如從節(jié)氣門操縱桿位置對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)的功率要求信號(hào)或 從制動(dòng)桿位置或制動(dòng)壓力對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng)要求信號(hào)。這些運(yùn)行數(shù)據(jù)是已知的或借助傳感裝 置測(cè)量和/或在現(xiàn)代車輛中借助運(yùn)行控制技術(shù)檢測(cè)。此外，按照一個(gè)方法步驟101，在列車運(yùn)行中基于位置和速度求得實(shí)際的列車性 能，例如經(jīng)由GPS(全球定位系統(tǒng))或控制技術(shù)，并因而確定列車的正的或負(fù)的加速度。這 些測(cè)量?jī)H需要最小量的傳感裝置。在一個(gè)繼續(xù)的方法步驟103的框架內(nèi)，將實(shí)際的車輛性能與動(dòng)力學(xué)模型的預(yù)測(cè)進(jìn) 行比較。為此，借助動(dòng)力學(xué)模型102基于剛好當(dāng)前存在的運(yùn)行數(shù)據(jù)確定理論上的列車性能。當(dāng)理論上的車輛性能與實(shí)際的車輛性能相符時(shí)，按照方法步驟104繼續(xù)監(jiān)控該要 監(jiān)控的系統(tǒng)參數(shù)，這里例如是軌道列車的制動(dòng)性能。在此，監(jiān)控通過理論模型102進(jìn)行，由 該模型已表明直到該時(shí)刻足夠精確地描繪真實(shí)性。如果動(dòng)力學(xué)理論模型不足夠精確，則在
4步驟107中適配該模型，例如以這種方式，即模型102本身包括學(xué)習(xí)算法。然后如果監(jiān)控通過理論模型102得到如果相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)如下所述地這樣匹配 使得它會(huì)超過或低于給定的限值或者說在至少一個(gè)錯(cuò)誤標(biāo)準(zhǔn)105的框架內(nèi)在給定的限值 范圍之外，則優(yōu)選產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)告106。附加于或者代替于錯(cuò)誤報(bào)告，也可為車輛駕駛員產(chǎn)生 指令和/或自動(dòng)地導(dǎo)入應(yīng)對(duì)措施例如快速制動(dòng)。因而如果優(yōu)選構(gòu)成要監(jiān)控的對(duì)于安全性重要的參數(shù)的制動(dòng)功率低于最大可能的 制動(dòng)功率的閾值，則優(yōu)選產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)告。附加地可以導(dǎo)入制動(dòng)緊急運(yùn)行程序并且例如可以 將列車的最高速度從一可能的最高速度自動(dòng)限制到一鑒于減小的制動(dòng)功率許可的最高速度。否則，亦即如果通過理論模型102監(jiān)控的并且如下所述進(jìn)行匹配的系統(tǒng)參數(shù)不超 過或低于給定的限值或者說在給定的限值范圍之內(nèi)，則通過動(dòng)力學(xué)模型繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)控，直 到出現(xiàn)偏差(步驟109)。然而如果在實(shí)際的車輛性能和理論上的車輛性能之間不存在完全的相符，則在適 配107的框架內(nèi)匹配理論模型102，直到理論上的車輛性能與實(shí)際的車輛性能相符。然而僅 當(dāng)在用原始的理論模型102求得的參數(shù)與用匹配過的理論模型102求得的參數(shù)之間的偏差 不超過或低于給定的上限值和/或在給定的值域之內(nèi)時(shí)，才考慮結(jié)合參數(shù)監(jiān)控的對(duì)理論模 型102的匹配。在這種情況下，在用原始的理論模型102求得的參數(shù)與用匹配過的理論模 型102求得的參數(shù)之間僅存在微小的偏差。之后繼續(xù)進(jìn)行方法步驟104至106或109，如上 所述。否則，亦即如果在用原始的理論模型求得的參數(shù)與用匹配過的理論模型求得的參 數(shù)之間的偏差超過或低于給定的限值和/或在給定的值域之外，則該偏差過大。然后產(chǎn)生 關(guān)于在列車中和/或在理論模型102中存在錯(cuò)誤或故障的錯(cuò)誤報(bào)告108。當(dāng)然，用該方法不僅可以監(jiān)控一個(gè)影響列車運(yùn)行性能的系統(tǒng)參數(shù)，而且可以并行 地監(jiān)控多個(gè)參數(shù)。特別是，該方法不僅能用于監(jiān)控列車，而且能用于監(jiān)控個(gè)別車輛如軌道車 輛或公路行駛車輛。
權(quán)利要求
用于借助能匹配的理論模型(102)監(jiān)控至少一個(gè)影響汽車或列車運(yùn)行特性的系統(tǒng)參數(shù)的方法，該理論模型由汽車或列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)產(chǎn)生理論上的車輛或列車性能，包括以下步驟c)由汽車或列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)如加速度和/或減速度確定實(shí)際的汽車或列車性能，d)將實(shí)際的汽車或列車性能與理論上的汽車或列車性能(102)進(jìn)行比較(103)，以及c1)如果理論上的汽車或列車性能與實(shí)際的汽車或列車性能相符，則通過理論模型監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)(104)，以及c2)如果參數(shù)超過或低于給定的限值和/或在給定的限值范圍之外，則為車輛駕駛員產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)告(106)和/或產(chǎn)生指令，和/或自動(dòng)地導(dǎo)入應(yīng)對(duì)措施，或者c3)匹配理論模型(102)，直到理論上的汽車或列車性能與實(shí)際的汽車或列車性能相符，并且如果在用原始的理論模型(102)求得的系統(tǒng)參數(shù)與用匹配過的理論模型(102)求得的系統(tǒng)參數(shù)之間的偏差不超過或低于給定的限值和/或在給定的限值范圍之內(nèi)，則繼續(xù)進(jìn)行步驟c2)，或者c4)如果在用原始的理論模型(102)求得的系統(tǒng)參數(shù)與用匹配過的理論模型(102)求得的系統(tǒng)參數(shù)之間的偏差超過或低于給定的限值和/或在給定的限值范圍之外，則產(chǎn)生關(guān)于在汽車中、在列車中和/或在理論模型(102)中存在錯(cuò)誤或故障的錯(cuò)誤報(bào)告(108)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，汽車或列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)還包括駕駛員的 要求信號(hào)、路段數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)要監(jiān)控的系統(tǒng)參數(shù)是對(duì) 于安全性重要的系統(tǒng)參數(shù)如汽車或列車的制動(dòng)功率。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所導(dǎo)入的應(yīng)對(duì)措施在于快速 制動(dòng)。全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于借助能匹配的理論模型(102)監(jiān)控至少一個(gè)影響汽車或列車運(yùn)行特性的系統(tǒng)參數(shù)的方法，該模型由汽車或列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)產(chǎn)生理論上的車輛或列車性能，包括以下步驟a)由汽車或列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)如加速度和/或減速度確定實(shí)際的汽車或列車性能，b)將實(shí)際的汽車或列車性能與理論上的汽車或列車性能(102)進(jìn)行比較(103)，以及c1)如果理論上的汽車或列車性能與實(shí)際的汽車或列車性能相符則通過理論模型監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)(104)，以及c2)如果參數(shù)超過或低于給定的限值和/或在給定的限值范圍之外，則為車輛駕駛員產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)告(106)和/或產(chǎn)生指令，和/或自動(dòng)導(dǎo)入應(yīng)對(duì)措施，或c3)匹配理論模型(102)直到理論上的汽車或列車性能與實(shí)際的汽車或列車性能相符，并且如果在用原始的理論模型(102)求得的系統(tǒng)參數(shù)與用匹配過的理論模型(102)求得的系統(tǒng)參數(shù)之間的偏差不超過或低于給定的限值和/或在給定的限值范圍之內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行步驟c2)，或如果在用原始的理論模型(102)求得的系統(tǒng)參數(shù)與用匹配過的理論模型(102)求得的系統(tǒng)參數(shù)之間的偏差超過或低于給定的限值和/或在給定的限值范圍之外，則產(chǎn)生關(guān)于在汽車中、在列車中和/或在理論模型(102)中存在錯(cuò)誤或故障的錯(cuò)誤報(bào)告(108)。
文檔編號(hào)B61L15/00GK101977806SQ200980109306
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者M·瓦爾特, M·諾克 申請(qǐng)人:克諾爾-布里姆斯軌道車輛系統(tǒng)有限公司