用于沿著路段確定摩擦改性劑的有效性的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種方法，包含當(dāng)至少一個(gè)車輛系統(tǒng)通過路段時(shí)，從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取沿著路段的不同位置處的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。該方法還包含計(jì)算不同位置處的路段的摩擦學(xué)特性。摩擦學(xué)特性基于來自至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。摩擦學(xué)特性指示不同位置處的路段的摩擦系數(shù)。該方法還包含基于摩擦學(xué)特性來確定應(yīng)用于路段的摩擦改性劑的有效性。
【專利說明】用于沿著路段確定摩擦改性劑的有效性的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年6月12日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/834395的權(quán)益，其通過引用整體并入本申請(qǐng)中。
【背景技術(shù)】
[0003]本文描述的主題的實(shí)施例涉及確定車輛系統(tǒng)通過的路線條件的系統(tǒng)和方法。
[0004]車輛系統(tǒng)為沿著路線推進(jìn)該車輛系統(tǒng)提供牽引力的能力依賴于推進(jìn)生成組件(例如，車輪)和路面之間的摩擦。監(jiān)測(cè)并控制摩擦可使得操作成本降低。例如，鐵路車輛系統(tǒng)的路線(例如，機(jī)車、有軌電車路線、單軌鐵路、地鐵、礦山設(shè)備等)通常包含車輛系統(tǒng)通過的軌道(例如，鐵軌)。在很多情況下，這些鐵路車輛系統(tǒng)施加的力在軌道的鐵軌上以及鐵路車輛系統(tǒng)的某些組件上提供了大量的應(yīng)力和磨損。鐵路所有者通常監(jiān)測(cè)鐵軌狀況以保證機(jī)車能高效地運(yùn)行。例如，通常期望的是鐵軌的摩擦系數(shù)(COF)(或者其他摩擦指標(biāo))在指定的范圍內(nèi)以(a)降低鐵軌的磨損以及機(jī)車車輪的磨損和/或(b)在鐵軌和車輪之間獲得期望的附著力。為此，鐵路可將潤滑劑用于鐵軌以降低COF。COF的降低不僅僅降低了鐵軌和車輪的磨損，而且也能節(jié)約燃料。在其他情況下，鐵路可期望較高的附著力并因此使用增加車輪和鐵軌之間附著力的物質(zhì)。
[0005]為了監(jiān)測(cè)COF或其他摩擦度量，鐵路可沿著鐵軌測(cè)試一些點(diǎn)。例如，一個(gè)月一次(或其他頻率)，鐵路可沿著軌道的一段、比如軌道的曲線進(jìn)行一系列測(cè)量。這段軌道可延伸一段相當(dāng)大的距離，比如半英里或一英里。測(cè)量通常手動(dòng)進(jìn)行，其中巡視員帶著摩擦儀行駛在鐵軌上沿著軌道行進(jìn)。
[0006]然而，這個(gè)傳統(tǒng)的測(cè)量過程是繁瑣的并且耗費(fèi)相當(dāng)大量的時(shí)間。在一些場合中，該過程甚至?xí)驍噼F路交通。此外，鐵路通常負(fù)責(zé)監(jiān)督數(shù)千英里的軌道并且可具有數(shù)百個(gè)經(jīng)常被測(cè)試的路段?？赡鼙匦钄?shù)百個(gè)儀器來充分地監(jiān)測(cè)這些路段。這些儀器可能不時(shí)地發(fā)生故障或具有一未被發(fā)現(xiàn)的測(cè)量偏差，該偏差會(huì)導(dǎo)致不正確的數(shù)據(jù)。因此，監(jiān)測(cè)鐵軌的花費(fèi)會(huì)非常大并且難以管理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種方法，該方法包括當(dāng)至少一個(gè)車輛系統(tǒng)通過路段時(shí)，從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取沿著路段的不同位置處的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。該方法還包含計(jì)算不同位置處的路段的摩擦學(xué)特性。摩擦學(xué)特性基于來自至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。摩擦學(xué)特性指示不同位置處路段的摩擦系數(shù)。該方法還包含基于摩擦學(xué)特性來確定應(yīng)用于路段的摩擦改性劑的有效性。
[0008]在另一實(shí)施例中，提供了一種系統(tǒng)(例如，監(jiān)測(cè)系統(tǒng))，該系統(tǒng)包含接收器，該接收器被配置為當(dāng)至少一個(gè)車輛系統(tǒng)通過路段時(shí)，從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)接收沿著路段的不同位置處的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。該系統(tǒng)還包括計(jì)算模塊，該計(jì)算模塊被配置為計(jì)算不同位置處的路段的摩擦學(xué)特性。摩擦學(xué)特性基于來自至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。摩擦學(xué)特性指示不同位置處的路段的摩擦系數(shù)。該系統(tǒng)還包含分析模塊，該分析模塊被配置為基于不同位置處的摩擦學(xué)特性來確定應(yīng)用于路段的摩擦改性劑的有效性。
[0009]在另一方面，提供了一種系統(tǒng)(例如，車輛系統(tǒng)的控制系統(tǒng))，該系統(tǒng)包括車輛控制模塊，該車輛控制模塊被配置為控制車輛系統(tǒng)的牽引和制動(dòng)操作。該系統(tǒng)還包含測(cè)量模塊，該測(cè)量模塊被配置為當(dāng)至少一個(gè)車輛系統(tǒng)通過路段時(shí)，從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)接收沿著路段的不同位置的處蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。該系統(tǒng)還包含發(fā)射器，該發(fā)射器被配置為從車輛系統(tǒng)傳輸蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。車輛控制模塊被配置為將第一車輪組的牽引力增加指定量并且將第二車輪組的牽引力減少指定量，從而維持車輛系統(tǒng)的總牽引力。測(cè)量模塊被配置為當(dāng)?shù)谝缓偷诙囕喗M分別以增加的和減少的牽引力操作時(shí)，獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0010]根據(jù)本公開的第一方面，提供一種方法，該方法包括:
[0011]當(dāng)至少一個(gè)車輛系統(tǒng)通過該路段時(shí)，從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取沿著路段的不同位置處的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量；
[0012]計(jì)算不同位置處的路段的摩擦學(xué)特性，該摩擦學(xué)特性基于來自至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量，其中摩擦學(xué)特性指示不同位置處的路段的摩擦系數(shù)；以及
[0013]基于摩擦學(xué)特性來確定應(yīng)用于路段的摩擦改性劑的有效性。
[0014]本公開第一方面的方法，其中獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量包括獲取至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的貫穿路段的一系列蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0015]本公開第一方面的方法，其中路段為至少2千米長并且其中對(duì)路段平均每50米至少獲取一次蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0016]本公開第一方面的方法，其中從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取蠕滑測(cè)量和牽引丨制動(dòng)測(cè)量包含響應(yīng)于第一車輪組的牽引力增加指定量和第二車輪組的牽引力減少指定量從而維持至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的總牽引力來獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0017]本公開第一方面的方法，其中從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量包含牽引/制動(dòng)測(cè)量表示不同位置處的最大牽引力。
[0018]本公開第一方面的方法，其中根據(jù)操作計(jì)劃來操作至少一個(gè)車輛系統(tǒng)，該操作計(jì)劃包含對(duì)于至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的一個(gè)或者多個(gè)推進(jìn)力生成車輛的、提供指定的牽引力或指定的制動(dòng)力的至少一個(gè)的預(yù)定指令。
[0019]本公開第一方面的方法，其中至少一個(gè)車輛系統(tǒng)包含至少一個(gè)機(jī)車并且其中多個(gè)蠕滑測(cè)量和多個(gè)牽引/制動(dòng)測(cè)量從至少一個(gè)機(jī)車獲取。
[0020]本公開第一方面的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)至少一個(gè)其他分別的車輛系統(tǒng)通過路段時(shí)，從至少一個(gè)其他分別的車輛系統(tǒng)獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量，其中計(jì)算路段的摩擦學(xué)特性包含使用來自至少一個(gè)其他分別的車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0021]本公開第一方面的方法，其中獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量包含在非車載的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量，至少一個(gè)車輛系統(tǒng)為沿著路段行進(jìn)的多個(gè)分別的車輛系統(tǒng)。
[0022]本公開第一方面的方法，其中摩擦學(xué)特性為附著系數(shù)或者基于或表示附著系數(shù)。
[0023]根據(jù)本公開的第二方面，提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0024]接收器，該接收器被配置為當(dāng)至少一個(gè)車輛系統(tǒng)通過路段時(shí)，從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)接收沿著路段的不同位置處的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量；
[0025]計(jì)算模塊，該計(jì)算模塊被配置為計(jì)算不同位置處的路段的摩擦學(xué)特性，該摩擦學(xué)特性基于來自至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量，其中摩擦學(xué)特性指示不同位置處的路段的摩擦系數(shù)；以及
[0026]分析模塊，該分析模塊被配置為基于不同位置處的摩擦學(xué)特性來確定應(yīng)用于路段的摩擦改性劑的有效性。
[0027]本公開第二方面的系統(tǒng)，其中分析模塊被配置為將不同位置處的摩擦學(xué)特性與不同位置處的期望的摩擦學(xué)特性進(jìn)行比較。
[0028]本公開第二方面的系統(tǒng)，其中分析模塊被配置為識(shí)別路段的一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域，該一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域具有第一指定閾值以下的摩擦改性劑的量，以及識(shí)別路段的一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域，該一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域具有第二指定閾值以上的摩擦改性劑的量。
[0029]本公開第二方面的系統(tǒng)，其中接收器被配置為接收與路況相關(guān)的補(bǔ)充數(shù)據(jù)并且分析模塊被配置為使用補(bǔ)充數(shù)據(jù)來補(bǔ)償路況以確定摩擦改性劑的有效性。
[0030]本公開第二方面的系統(tǒng)，其中接收器被配置為從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)來接收貫穿路段的一系列的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0031]本公開第二方面的系統(tǒng)，其中路段為至少2千米長并且其中對(duì)路段平均每50米至少獲取一次蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0032]根據(jù)本公開的第三方面，提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含:
[0033]車輛控制模塊，該車輛控制模塊被配置為控制車輛系統(tǒng)的牽引和制動(dòng)操作；
[0034]測(cè)量模塊，該測(cè)量模塊被配置為當(dāng)至少一個(gè)車輛系統(tǒng)通過路段時(shí)，從車輛系統(tǒng)獲取沿著路段的不同位置處的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量；以及
[0035]發(fā)射器，該發(fā)射器被配置為從車輛系統(tǒng)傳輸蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量；
[0036]其中車輛控制模塊被配置為將第一車輪組的牽引力增加指定量并且將第二車輪組的牽引力減少指定量從而維持車輛系統(tǒng)的總牽引力，測(cè)量模塊被配置為當(dāng)?shù)谝缓偷诙囕喗M分別以增加的和減少的牽引力操作時(shí)，獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0037]本公開第三方面的系統(tǒng)，其中測(cè)量模塊被配置為在車輛系統(tǒng)以指定節(jié)流閥設(shè)置進(jìn)行操作時(shí)獲取車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量，該牽引/制動(dòng)測(cè)量表示不同位置處的最大牽引力。
[0038]本公開第三方面的系統(tǒng)，其中車輛控制模塊被配置為根據(jù)操作計(jì)劃控制車輛系統(tǒng)，操作計(jì)劃包含對(duì)于車輛系統(tǒng)的一個(gè)或者多個(gè)推進(jìn)力生成車輛的、提供指定的牽引力或指定的制動(dòng)力的至少一個(gè)的預(yù)定指令。
[0039]本公開第三方面的系統(tǒng)，其中車輛系統(tǒng)包括多個(gè)機(jī)車，計(jì)算模塊被配置為從多個(gè)機(jī)車獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]圖1為通過軌道的車輛系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖。
[0041]圖2為根據(jù)一實(shí)施例的兩個(gè)相互鏈接的推進(jìn)力生成車輛的示意圖。
[0042]圖3圖示了根據(jù)一實(shí)施例的方法的流程圖。
[0043]圖4圖示了具有典型的牽引-蠕滑曲線的圖。
[0044]圖5圖示了包含典型的曲線的圖，該曲線示出了所計(jì)算的摩擦學(xué)特性和路段內(nèi)位置之間的關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0045]本文描述的發(fā)明主題的實(shí)施例包括用于監(jiān)測(cè)車輛系統(tǒng)通過的路線的一個(gè)或者多個(gè)摩擦學(xué)特性的方法和系統(tǒng)。摩擦學(xué)是工程學(xué)中涉及表面、比如定義了輪軌接觸面的兩個(gè)表面之間的摩擦、磨損和/或潤滑的一個(gè)分支。摩擦學(xué)可被用于描述用于路段的摩擦改性劑的有效性。例如，在摩擦改性劑被應(yīng)用于路線的感興趣區(qū)域之后，通過路線的車輛系統(tǒng)沿著路線的表面散布摩擦改性劑?？梢云谕獣阅Σ粮男詣┦欠裨诔龈信d趣區(qū)域散布和/或在感興趣區(qū)域中存在的摩擦改性劑是否足以獲得目標(biāo)效果。這樣一來，實(shí)施例可獲取和/或分析摩擦學(xué)數(shù)據(jù)以確定沿著路線設(shè)置的摩擦改性劑的有效性。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，實(shí)施例可獲取和/或分析摩擦學(xué)數(shù)據(jù)以確定沿著鐵路車輛系統(tǒng)(例如，機(jī)車)行進(jìn)的指定軌道段設(shè)置的摩擦改性劑的有效性。摩擦學(xué)數(shù)據(jù)提供與沿著路線的摩擦相關(guān)的信息。摩擦學(xué)數(shù)據(jù)可包括，例如，摩擦系數(shù)(或摩擦系數(shù))、附著系數(shù)、或沿著路線位于不同位置的其他摩擦度量。
[0046]車輛系統(tǒng)包含至少一個(gè)推進(jìn)力生成車輛，其生成車輛牽引力(12)以用于推進(jìn)車輛系統(tǒng)。推進(jìn)力生成車輛也可生成車輛制動(dòng)力(冊(cè))以減慢或停止車輛系統(tǒng)。車輛系統(tǒng)可包含多個(gè)推進(jìn)力生成車輛。在這樣的例子中，可設(shè)置多個(gè)推進(jìn)力生成車輛以形成一個(gè)單獨(dú)的車輛編組或多個(gè)車輛編組。在一些實(shí)施例中，單獨(dú)的車輛編組的推進(jìn)力生成車輛被配置為彼此通信以協(xié)調(diào)車輛12和/或車輛82。車輛系統(tǒng)也可包含多個(gè)車輛編組。在一些情況下，車輛編組可與另外一個(gè)通信。
[0047]雖然本文描述的涉及鐵路車輛、機(jī)車、軌道等，但并不是所有的實(shí)施例都如此限制。本文描述的發(fā)明主題可與一個(gè)或者多個(gè)其他車輛和路線相聯(lián)系，比如:沿著公路行進(jìn)的汽車。因此，在一些例子中，術(shù)語鐵路車輛和軌道(或鐵軌)可使用更為廣泛的車輛和路線的術(shù)語進(jìn)行替換。
[0048]如本文所使用的，“車輛！'2”指的是由單獨(dú)推進(jìn)力生成車輛(例如，機(jī)車)提供的牽引力?！败囕S12”指的是由推進(jìn)力生成車輛單獨(dú)的車輪組或車軸提供的牽引力。在一些情況下，推進(jìn)力生成車輛可具有可個(gè)別控制的車輪組。例如，在單獨(dú)的機(jī)車上的牽引電機(jī)可被選擇地控制以使得它可能在機(jī)車的車輪組之間提供不同的牽引力和/或制動(dòng)力。第一車輪組可提供3(^16 (大約13，6001?) 12并且第二車輪組可提供1(^16 (大約4，5001?) 12。因此，第一和第二車輪組的車軸12分別為3(^16(大約13，6001?)和大約4，5001?)?！跋到y(tǒng)12”指的是由車輛系統(tǒng)提供的全部的牽引力，其可包含多個(gè)推進(jìn)力生成車輛和僅一個(gè)推進(jìn)力生成車輛。因此，有些情況下車輛系統(tǒng)僅有單獨(dú)的一個(gè)推進(jìn)力生成車輛，系統(tǒng)12等于車輛丁2。
[0049]路段是路線的一部分，路線包含感興趣的區(qū)域以及優(yōu)選地，從感興趣區(qū)域延伸的一個(gè)或者多個(gè)基線部分。路段可指的是包含鐵路車輛系統(tǒng)(例如，機(jī)車)的實(shí)施例的“軌道段”。感興趣路段可已經(jīng)具有在感興趣區(qū)域中對(duì)鐵路直接應(yīng)用的摩擦改性劑。如此一來，感興趣區(qū)域也可指的是路線的表面改性部分。感興趣區(qū)域的非限制示例包含彎道、繁忙段或被環(huán)境條件(例如，降雪、樹葉、泥巴等)影響的段。在一些情況下，可以推測(cè)到摩擦改性劑已經(jīng)超出感興趣區(qū)域散布并進(jìn)入基線部分。
[0050]感興趣區(qū)域可為整個(gè)路段或僅為路段的一部分。路段精確的長度和尺寸可在分析摩擦學(xué)數(shù)據(jù)之前或僅接在分析摩擦學(xué)數(shù)據(jù)后被確定。例如，雖然可以知曉的是在分析前，摩擦改性劑被直接應(yīng)用在里程標(biāo)214和里程標(biāo)215之間，可能不知曉的是在里程標(biāo)214和里程標(biāo)215之外的散布程度。因此，僅接在分析數(shù)據(jù)后才可能確定的是路段在例如里程標(biāo)213和里程標(biāo)216之間延伸。
[0051]本文描述的實(shí)施例可獲取當(dāng)車輛系統(tǒng)沿著路段行進(jìn)時(shí)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。蠕滑測(cè)量可基于在車輛系統(tǒng)操作期間的一個(gè)或者多個(gè)車輪的滑移量。如果推進(jìn)力生成車輛的每個(gè)車輪都在以這樣一個(gè)角速度旋轉(zhuǎn)，即角速度的實(shí)際圓周速度比實(shí)際車速稍高(由于牽引力)或稍低(由于制動(dòng)力)，車速可指的是推進(jìn)力生成車輛的“地面速度”或“軌道速度”，則可獲取最大的牽弓I力或制動(dòng)力。車輪速度和軌道速度之間的不同可被稱作“滑移速度”?；扑俣瓤捎邢鄬?duì)低的限制值，以該滑移速度可以實(shí)現(xiàn)峰值牽引力和制動(dòng)力。這個(gè)值，其可以被稱作“最大蠕滑速度”或“最佳蠕滑”，可依賴于軌道速度和鐵軌狀況而變化。假如沒有超出最大蠕滑速度，滑移速度就是正常的并且推進(jìn)力生成車輛將以穩(wěn)定的微滑移或蠕滑模式進(jìn)行操作。但是如果輪軌附著力被降低或失去，一些或全部車輪可過度滑移。換言之，當(dāng)實(shí)際滑移速度比最大蠕滑速度大時(shí)，車輪可滑移。這樣可造成車輪滑移的情況。發(fā)生在牽引力操作期間的車輪滑移情況可包含一個(gè)或者多個(gè)空轉(zhuǎn)的車輪。在制動(dòng)操作的期間發(fā)生的車輪滑移情況可包含一個(gè)或者多個(gè)滑動(dòng)或打滑車輪。
[0052]蠕滑測(cè)量也可稱作或標(biāo)識(shí)為車輪滑移、車輪蠕滑、滑移速度。在一些實(shí)施例中，蠕滑測(cè)量可被表達(dá)為當(dāng)前速度(例如，地面速度、軌道速度)的百分比或高于/低于當(dāng)前速度的值。在一些實(shí)施例中，至少部分地通過計(jì)算地面速度(例如，推進(jìn)力生成車輛或車輛系統(tǒng)行進(jìn)的速度)和車輪速度(例如，車輪的角速度)之間的差來獲取蠕滑測(cè)量。蠕滑測(cè)量可以其他方式來獲得。例如，可通過牽引力電機(jī)電流的突變或牽引力發(fā)動(dòng)機(jī)或軸的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)的突變來檢測(cè)蠕滑測(cè)量。檢測(cè)蠕滑測(cè)量的其他方式可包含在牽引電機(jī)或驅(qū)動(dòng)軸上使用旋轉(zhuǎn)傳感器。也可使用其他方式的獲取蠕滑測(cè)量。
[0053]可在近似相同的時(shí)間獲得蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)操作以使得可獲取關(guān)于沿著軌道的指定部分或點(diǎn)的有用的摩擦學(xué)數(shù)據(jù)。例如，可同步地、并發(fā)地、或在彼此之后立即地獲得測(cè)量。在一些實(shí)施例中，一個(gè)蠕滑測(cè)量與一個(gè)牽引/制動(dòng)測(cè)量相關(guān)或關(guān)聯(lián)。在其他實(shí)施例中，然而，多個(gè)蠕滑測(cè)量可與一個(gè)牽引/制動(dòng)測(cè)量相關(guān)或關(guān)聯(lián)或者一個(gè)蠕滑測(cè)量可與多個(gè)牽引/制動(dòng)測(cè)量相關(guān)或關(guān)聯(lián)。作為一個(gè)實(shí)例，第一、第二和第三牽引測(cè)量可分別在30米、60米以及90米處獲取，但是只有一個(gè)蠕滑測(cè)量可在30米和90米之間獲取。在這樣的示例中，當(dāng)分析摩擦學(xué)數(shù)據(jù)時(shí)，單獨(dú)的蠕滑測(cè)量可與第一、第二和第三牽引測(cè)量中的每個(gè)配對(duì)。
[0054]在一些情況下，多個(gè)測(cè)量(例如，蠕滑和/或牽引/制動(dòng))的平均值可被計(jì)算并且平均測(cè)量可被傳輸。在一些情況下，當(dāng)其他測(cè)量與推進(jìn)力生成車輛相關(guān)聯(lián)作為一個(gè)整體時(shí)，一個(gè)或者多個(gè)測(cè)量可特定于軸或車輪組。例如，蠕滑測(cè)量可與機(jī)車相關(guān)聯(lián)，但是牽引/制動(dòng)測(cè)量可與機(jī)車的特定車輪組相關(guān)，或者反之亦然。彼此相關(guān)聯(lián)的蠕滑和牽引/制動(dòng)測(cè)量也可與軌道的特定區(qū)域相關(guān)聯(lián)。通過示例的方式，沿著軌道的區(qū)域(例如，0.25km到0.28km)可與所計(jì)算/所檢測(cè)的蠕滑測(cè)量相關(guān)聯(lián)并且與所計(jì)算/所檢測(cè)的TE測(cè)量相關(guān)聯(lián)。
[0055]牽引/制動(dòng)測(cè)量(其也被稱作“至少一個(gè)牽引和制動(dòng)測(cè)量”)包括基于或指示牽引力(或馬力)的測(cè)量和基于或指示制動(dòng)的測(cè)量。可通過監(jiān)測(cè)或檢測(cè)電機(jī)特性來獲取牽引/制動(dòng)測(cè)量，比如電機(jī)電流、電機(jī)即1、電機(jī)轉(zhuǎn)矩和電機(jī)功率。在一些情況下，可通過監(jiān)測(cè)或檢測(cè)車輛間力(例如，使用機(jī)車和載重之間的耦接掛鉤)或測(cè)量車輛速度來獲得牽引/制動(dòng)測(cè)量。呢可以動(dòng)力必須在不使車輪滑移的情況下移動(dòng)列車的力的量為特點(diǎn)。呢可通過傳感器來檢測(cè)和/或可通過獲得其他測(cè)量來計(jì)算?？赏ㄟ^將附著系數(shù)乘以恰當(dāng)?shù)闹亓繀?shù)(例如，機(jī)車的重量、每個(gè)軸重量等)來計(jì)算12。更具體地，最大12值可與重量和附著力成正比。呢也可通過馬力除以速度來計(jì)算?？梢耘c獲得12測(cè)量相似的方式來獲得制動(dòng)測(cè)量。
[0056]如本文所述，實(shí)施例可使用蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量以確定摩擦學(xué)特性，摩擦學(xué)特性然后被用于確定摩擦改性劑(例如，潤滑劑、沙或其他物質(zhì)和空氣)的有效性。摩擦學(xué)特性可為附著系數(shù)、⑶？等。摩擦改性劑可增加或減少摩擦。例如，潤滑可降低或附著系數(shù)，而沙子可增加⑶？。在一些情況下，可在通過吹空氣或用另一表面進(jìn)行擦拭以試圖移除至少一些摩擦改性劑之后來計(jì)算得到摩擦學(xué)特性。
[0057]在一些實(shí)施例中，在車輛系統(tǒng)的正常操作期間來獲得測(cè)量。例如，可不用偏離操作計(jì)劃或不用偏離操作者(例如，工程師)的輸入或指令來獲得測(cè)量。操作計(jì)劃，其也可被稱為旅程計(jì)劃或任務(wù)計(jì)劃，可包含用于控制推進(jìn)力生成車輛的指令以提供用于旅程的預(yù)定義部分的指定的呢和/或指定的82。指令可被表達(dá)為沿著路線的旅程的時(shí)間和/或距離的函數(shù)。車輛系統(tǒng)可根據(jù)操作計(jì)劃而被自動(dòng)地控制或者操作計(jì)劃的指令可被呈現(xiàn)給車輛系統(tǒng)的操作者以使得操作者能根據(jù)操作計(jì)劃(也被稱為“教練模式”)手動(dòng)地控制車輛系統(tǒng)。操作計(jì)劃可基于旅程簡況，其可包含關(guān)于路線地理位置的信息等。操作計(jì)劃也可基于車輛系統(tǒng)的操作信息，比如車輛系統(tǒng)的大小、重量、牽引力、功率輸出、重量分布等。
[0058]正如本文所使用的，“車輛系統(tǒng)”可包含單獨(dú)的推進(jìn)力生成車輛或多個(gè)推進(jìn)力生成車輛。對(duì)于那些包含多個(gè)推進(jìn)力生成車輛的實(shí)施例，多個(gè)推進(jìn)力生成車輛可被配置為單獨(dú)的車輛編組或多個(gè)車輛編組。作為一個(gè)特定的示例，列車可包含第一、第二和第三機(jī)車編組，其中每個(gè)機(jī)車編組包含兩個(gè)機(jī)車。
[0059]本文描述的實(shí)施例的至少一個(gè)技術(shù)效果可包含摩擦改性劑的更加有效的使用。例如，實(shí)施例可識(shí)別應(yīng)用于鐵路的摩擦改性劑的不同位置和/或不同量。另一技術(shù)效果可包含車輛系統(tǒng)更加有效的使用。隨著更多摩擦數(shù)據(jù)以及隨著摩擦數(shù)據(jù)比通過傳統(tǒng)方法獲取的數(shù)據(jù)更加現(xiàn)時(shí)，車輛系統(tǒng)可以更加高效的方式操作。
[0060]圖1為根據(jù)一實(shí)施例形成的車輛系統(tǒng)100的示意圖。在圖示的實(shí)施例中，車輛系統(tǒng)100為鐵路車輛系統(tǒng)。如圖所示，車輛系統(tǒng)100沿著部分路線或軌道102行進(jìn)。雖然圖1中所示的僅為一個(gè)車輛系統(tǒng)100時(shí)，但可以理解的是若干車輛系統(tǒng)也可在軌道102上行進(jìn)。車輛系統(tǒng)100包含多個(gè)分散的車輛。本文使用的“分散的”車輛是分別的和不同的車輛，其可被可移除地與較大的車輛系統(tǒng)相耦接以及成為較大的車輛系統(tǒng)的部分。車輛系統(tǒng)100可為鐵路車輛系統(tǒng)，其包含至少一個(gè)推進(jìn)力生成車輛(例如，機(jī)車)，并且可選地包含至少一個(gè)相互鏈接的無動(dòng)力車輛(例如，車廂或乘客車廂)。
[0061]在圖示的實(shí)施例中，車輛系統(tǒng)100包含推進(jìn)力生成車輛104和105以及無動(dòng)力車輛106和107，它們被機(jī)械地彼此鏈接，并且被配置為沿著軌道102作為編組行進(jìn)。詞“動(dòng)力”或“推進(jìn)力生成”指的是車輛能推進(jìn)自身而不是車輛是否接受或生成用于一個(gè)或者多個(gè)其他目的的能源。例如，無動(dòng)力車輛106、107可接收電流以給布置在無動(dòng)力車輛106、107上的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載供電(例如，空調(diào)、照明等
[0062]在圖1中，推進(jìn)力生成車輛104可被認(rèn)為是車輛編組110的主要的或引導(dǎo)車輛，并且推進(jìn)力生成車輛105可被認(rèn)作車輛編組110的遠(yuǎn)程車輛?？刂埔粋€(gè)或者多個(gè)其他推進(jìn)力生成車輛的推進(jìn)力生成車輛可被認(rèn)為是“主要的”或“引導(dǎo)”推進(jìn)力生成車輛，并且被另一推進(jìn)力生車輛控制的推進(jìn)力生成車輛可被認(rèn)為是“遠(yuǎn)程”推進(jìn)力生成車輛。在單獨(dú)的車輛編組110中的多個(gè)推進(jìn)力生成車輛104、105被配置為作為獨(dú)立的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行操作。例如，多個(gè)推進(jìn)力生成車輛104、105可協(xié)調(diào)12和/或82以沿著軌道102推進(jìn)車輛系統(tǒng)100。推進(jìn)力生成車輛105、105也如本文所描述來協(xié)調(diào)蠕滑和/或牽引/制動(dòng)測(cè)量的獲得。
[0063]車輛系統(tǒng)可為或包含單獨(dú)的車輛編組或包含多個(gè)車輛編組，其直接地或者間接地彼此耦接。例如，車輛系統(tǒng)100包含耦接至車輛編組110的第二車輛編組111。當(dāng)車輛系統(tǒng)包含多個(gè)車輛編組時(shí)，車輛編組可被稱作是子編組。如果車輛系統(tǒng)包含多個(gè)車輛編組，則車輛編組可被配置為作為一個(gè)單獨(dú)的移動(dòng)設(shè)備來操作。例如，多個(gè)車輛子編組可由協(xié)調(diào)子編組之間的牽引力和/或制動(dòng)力以將車輛系統(tǒng)的操作作為一個(gè)整體來控制的主計(jì)算系統(tǒng)來控制。主要控制系統(tǒng)也可包含如本文所述的用于獲得蠕滑和/或牽引/制動(dòng)測(cè)量的指令。
[0064]在一些實(shí)施例中，車輛系統(tǒng)100具有分布式的動(dòng)力系統(tǒng)或者能以不同的模式進(jìn)行操作。在分布式的動(dòng)力系統(tǒng)中，不同的推進(jìn)力生成車輛(或不同的車輛編組)能被可位于主要車輛上的公共的控制系統(tǒng)控制。例如，單獨(dú)的車輛系統(tǒng)可包含第一和第二推進(jìn)力生成車輛。用于車輛系統(tǒng)的公共的控制系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)車輛系統(tǒng)的呢和/或82的方式來命令第一和第二推進(jìn)力生成車輛。更具體地，公共的控制系統(tǒng)可與包含操作指令的第一和第二推進(jìn)力生成車輛通信信號(hào)。然而，公共控制系統(tǒng)可將不同的指令傳輸至每個(gè)推進(jìn)力生成系統(tǒng)。例如，第一推進(jìn)力生成車輛被指令以高擋(或節(jié)流閥)設(shè)置進(jìn)行操作。同時(shí)，第二推進(jìn)力生成車輛被指令以較低擋設(shè)置進(jìn)行操作或?qū)⒅苿?dòng)力應(yīng)用于推進(jìn)力生成系統(tǒng)。公共控制系統(tǒng)可為單獨(dú)車輛的一部分，可被分布在這些車輛中，或可為無線控制車輛系統(tǒng)的遠(yuǎn)程系統(tǒng)。
[0065]同樣地，公共控制系統(tǒng)可下指令給多個(gè)車輛編組。如一具體的示例，車輛系統(tǒng)可控制引導(dǎo)車輛編組和牽引車輛編組。當(dāng)這個(gè)車輛系統(tǒng)在爬山時(shí)，引導(dǎo)車輛編組可到達(dá)山頂并在山的下坡面行進(jìn)。此時(shí)，公共控制系統(tǒng)可指令引導(dǎo)車輛編組以停止?fàn)恳Σ㈤_始制動(dòng)力。但是，牽引車輛編組可能還沒有通過山頂并且仍然在爬山。如果這樣，公共控制系統(tǒng)可指令牽引車輛編組來維持牽引力。通過以不同方式來操作引導(dǎo)和牽引車輛編組，可減小連接鄰接車輛的機(jī)械耦接器處的張力。因此，單獨(dú)的車輛系統(tǒng)的不同的推進(jìn)力生成車輛或不同的車輛編組可異步地或彼此獨(dú)立地進(jìn)行操作。這也可被稱為根據(jù)異步模式、獨(dú)立模式、或解耦模式進(jìn)行操作。
[0066]值得注意的是提供圖1的實(shí)施例僅處于圖示的目的，并且推進(jìn)力生成車輛和/或非動(dòng)力車輛的其他設(shè)置、定位、和/或數(shù)量可被用于其他實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，推進(jìn)力生成車輛104可控制其他推進(jìn)力生成車輛的操作，比如推進(jìn)力生成車輛105。在其他實(shí)施例中，推進(jìn)力生成車輛104之外的推進(jìn)力生成車輛可用以控制一個(gè)或者多個(gè)其他推進(jìn)力生成車輛的操作。例如，推進(jìn)力生成車輛105可控制推進(jìn)力生成車輛104的操作。在一些情況下，控制車輛系統(tǒng)100的主要車輛為控制其他車輛操作的引導(dǎo)車輛(例如，第一車輛在其他情況下，在行進(jìn)時(shí)，主要車輛可跟隨或牽引其他推進(jìn)力生成車輛。
[0067]圖1也顯示了沿著軌道102的兩個(gè)路段八和8。如圖所示，車輛系統(tǒng)100沿著頁面上從左到右的方向在路段A行進(jìn)。路段A和B中的每一個(gè)可具有不同的軌道狀況。軌道狀況可至少部分基于軌道表面和車輛系統(tǒng)直接接合軌道的表面的車輛系統(tǒng)表面、比如車輪表面之間的摩擦。軌道狀況也可基于軌道的外形(例如，梯度或曲率)。至于圖1，路段A代表軌道102的一部分，軌道102具有基本上是直的和平坦的路線外形。
[0068]路段B圖示了包含感興趣區(qū)域124的路段，感興趣路段是圖1中的曲線。在其他實(shí)施例中，感興趣區(qū)域可包含具有不同類型鐵軌狀況的其他軌道外形和/或軌道。在特別的實(shí)施例中，感興趣區(qū)域是具有應(yīng)用于鐵軌的摩擦改性劑的軌道的一部分。可應(yīng)用摩擦改性劑來有效地增加或減少COF或附著系數(shù)。潤滑劑可被用于減少COF或附著系數(shù)?？杀挥糜谠黾覥OF或附著系數(shù)的摩擦改性劑的非限制性示例包含沙子(例如，sandite)、復(fù)合棒(例如，凱爾森高正摩擦棒)、膠體氧化硅粒子的懸浮劑、辛酸乙酯、叔丁胺溶液、偏硅酸鈉、或者上述的任意混合物。
[0069]如本文所描述的，人們可期望知曉摩擦改性劑在其所應(yīng)用的局部區(qū)域中是否有效，以及摩擦改性劑是否已經(jīng)不被希望地散布至路段的其他部分。因此，本文描述的實(shí)施例可獲得多個(gè)測(cè)量以分析摩擦改性劑的有效性。測(cè)量可為蠕滑測(cè)量、牽引/制動(dòng)測(cè)量，以及有助于分析的其他測(cè)量。除了感興趣區(qū)域124，在路線102的基線部分122和126中也可獲得測(cè)量。由于車輛系統(tǒng)100的行進(jìn)方向，基線部分122為引導(dǎo)基線部分并且基線部分126為牽引基線部分。在圖示的實(shí)施例中，相對(duì)于感興趣區(qū)域124，基線部分122和126的每一個(gè)大體上是直的。但是，在其他實(shí)施例中，基線部分122、126和感興趣區(qū)域126相對(duì)于彼此具有不同的外形。在一些實(shí)施例中，感興趣區(qū)域124也基本上甚至是直的。
[0070]如圖1所示，車輛系統(tǒng)100可與非車載系統(tǒng)116 (例如，監(jiān)測(cè)系統(tǒng))進(jìn)行通信，非車載系統(tǒng)116可非車載地設(shè)置在車輛系統(tǒng)100(例如，外面)。例如，系統(tǒng)116可被設(shè)置在鐵路公司的中央調(diào)度辦公室。系統(tǒng)116能生成并傳輸各種操作計(jì)劃和/或傳輸關(guān)于軌道狀況的信息。系統(tǒng)116也可包含一個(gè)或者多個(gè)模塊用于接收和分析車輛系統(tǒng)100獲得的測(cè)量。系統(tǒng)116能包含無線天線118(以及關(guān)聯(lián)的收發(fā)裝置)，比如無線電頻率(RF)或蜂窩天線，其無線地發(fā)射信號(hào)給車輛系統(tǒng)100。車輛系統(tǒng)100也可包含無線天線120 (以及關(guān)聯(lián)的收發(fā)裝置)。
[0071]雖然下面將參照非車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行描述，可以理解的是系統(tǒng)116和/或一個(gè)或者多個(gè)模塊130、132、134可被設(shè)置為車輛系統(tǒng)100車載。在這些實(shí)施例中，車輛系統(tǒng)100可計(jì)算摩擦學(xué)特性并且確定摩擦改性劑的有效性。
[0072]返回圖1，系統(tǒng)116可包含接收器130，其被配置為從一個(gè)或者多個(gè)車輛系統(tǒng)接收蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量，這些測(cè)量在一個(gè)或者多個(gè)車輛系統(tǒng)穿過路段B時(shí)被獲取。所獲得的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量可與路段B之間不同的位置相聯(lián)系。接收器130也可包含或可操作地耦接至無線天線118。接收器130也包含用于接收數(shù)據(jù)的其他電子裝置或組件。接收器130可無線地和/或通過硬接線來接收數(shù)據(jù)，比如電信線。接收器130可被配置為處理表示蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量的信號(hào)以提供更適于分析的測(cè)量。
[0073]系統(tǒng)116也包含被配置為計(jì)算軌道102的摩擦學(xué)特性的計(jì)算模塊132。特別的，計(jì)算模塊132可計(jì)算沿著路段B的不同位置處的路段B的摩擦學(xué)特性。摩擦學(xué)特性可基于從一個(gè)或者多個(gè)車輛系統(tǒng)獲得的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。對(duì)應(yīng)于沿著軌道102指定位置的摩擦學(xué)特性可能基于或由在指定位置處車輪表面和鐵路表面之間存在的摩擦確定。本文計(jì)算的摩擦學(xué)特性可提供一些關(guān)于存在于這些表面之間的摩擦的量的信息。
[0074]系統(tǒng)116也包含分析模塊134，其被配置為確定用于路段B的摩擦改性劑的有效性。有效性可基于沿著路段B的不同位置處計(jì)算得到的摩擦學(xué)特性。不同位置可為一系列位置(例如，連續(xù)的位置)。有效性基于路段B的摩擦學(xué)特性(例如，C0F、附著系數(shù)或其他摩擦指標(biāo))，摩擦學(xué)特性由計(jì)算模塊132計(jì)算。在一些實(shí)施例中，分析模塊134可將不同位置的摩擦學(xué)特性與預(yù)期的不同位置處的摩擦學(xué)特性進(jìn)行比較。例如，鐵路可期望不同位置處的附著系數(shù)不超過某些值。此外，如果摩擦改性劑被不恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用、被車輛系統(tǒng)散布、被暴露在惡劣的環(huán)境條件中等，可影響附著系數(shù)。
[0075]在一些實(shí)施例中，分析模塊134可計(jì)算摩擦改性劑的散布或分布函數(shù)。散布函數(shù)可表示軌道位置和摩擦學(xué)特性值之間的關(guān)系。例如，摩擦學(xué)特性可為附著系數(shù)值。附著系數(shù)范圍的一個(gè)例子可為0.20至0.60。圖5圖示了三個(gè)不同散布函數(shù)。從散布函數(shù)，可以識(shí)別具有不恰當(dāng)量的摩擦改性劑(例如，過多或多少)的路段的一個(gè)或多個(gè)部分。更具體地，散布函數(shù)可指示具有不充足量或過量摩擦改性劑的路段的一個(gè)或多個(gè)部分。在一些實(shí)施例中，分析模塊134被配置為識(shí)別路段的具有的摩擦改性劑的量低于第一指定閾值(例如，摩擦改性劑的預(yù)期最小值或基線量)一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域，和/或其超過第二指定的閾值(例如，摩擦改性劑的預(yù)期最大值或限制量)的一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域。在第一和第二指定閾值之間，可為摩擦改性劑的量的指定范圍。指定范圍可被配置為(例如，通過鐵路)來(a)降低鐵軌的磨損和機(jī)車車輪的磨損和/或(b)來獲取鐵軌和車輪之間預(yù)期的附著力。
[0076]在一些實(shí)施例中，分析模塊134可使用關(guān)于摩擦改性劑有效性的補(bǔ)償數(shù)據(jù)。更具體地，摩擦學(xué)特性值可部分地通過各種補(bǔ)償因素來確定或修改。補(bǔ)償數(shù)據(jù)可包括，例如，推進(jìn)力生成車輛或車輛系統(tǒng)的重量或負(fù)載、車輛系統(tǒng)的速度、環(huán)境數(shù)據(jù)(比如，天氣狀況，例如，雨、雪、溫度)，和/或鐵軌外部狀況，比如在路線上的樹葉或其他碎片。計(jì)算和分析模塊可使用各種公式來確定摩擦改性劑的有效性。
[0077]通過一個(gè)例子，多個(gè)車輛系統(tǒng)可在一天之內(nèi)沿著指定的軌道段行進(jìn)。隨著一段時(shí)間(例如，日、周、月)過去，天氣狀況可改變以使得降水(例如，冰、雪)產(chǎn)生在軌道段的表面或碎片(例如，葉子、泥巴)有時(shí)出現(xiàn)在軌道段表面。隨著增加降水或增加碎片的一段時(shí)間，沿著軌道段行進(jìn)的每個(gè)車輛系統(tǒng)計(jì)算得到的摩擦學(xué)特性比在降水和碎片不存在時(shí)(例如，沒有風(fēng)雨的溫暖的日子里)沿著軌道段行進(jìn)的車輛系統(tǒng)計(jì)算得到的摩擦學(xué)特性值要小。因此，當(dāng)確定摩擦改性劑的有效性時(shí)，實(shí)施例可補(bǔ)償或考慮天氣狀況的變化。
[0078]圖2是鐵路車輛系統(tǒng)200的示意圖，車輛系統(tǒng)200包含多個(gè)推進(jìn)力生成車輛202、204。鐵路車輛系統(tǒng)200可與車輛系統(tǒng)100 (圖1)相似或一致。推進(jìn)力生成車輛202、204可組成車輛編組或?yàn)檐囕v編組的一部分，車輛編組可以在鐵路車輛系統(tǒng)200中耦接或不耦接至其他車輛編組(未示出)。圖2中，推進(jìn)力生成車輛202為主要或引導(dǎo)推進(jìn)力生成車輛并且推進(jìn)力生成車輛204為由推進(jìn)力生成車輛202控制的遠(yuǎn)程推進(jìn)力生成車輛。為此，推進(jìn)力生成車輛202包含控制系統(tǒng)206，其被配置為控制推進(jìn)力生成車輛202以及可選的推進(jìn)力生成車輛204的操作。在其他實(shí)施例中，推進(jìn)力生成車輛204可為主要車輛并且可包含控制系統(tǒng)，其被配置為控制推進(jìn)力生成車輛202的操作。備選地，控制系統(tǒng)206可被分布在推進(jìn)力生成車輛202、204之間。對(duì)于包含多個(gè)車輛編組的實(shí)施例而言，控制系統(tǒng)206可被配置為控制其他車輛編組的操作。
[0079]控制系統(tǒng)206可具有包含車輛控制模塊210和測(cè)量模塊212的多個(gè)模塊?？刂葡到y(tǒng)206和模塊210和212被配置為傳輸信號(hào)到不同的用于控制鐵路車輛系統(tǒng)200操作的組件、配件和子系統(tǒng)并從其接收信號(hào)。控制系統(tǒng)206可為或包含一個(gè)或者多個(gè)控制器、處理器、或基于一個(gè)或者多個(gè)指令集(例如，軟件)執(zhí)行操作的其他基于邏輯的裝置。在一些情況下，控制系統(tǒng)206的不同模塊是相同的基于邏輯裝置的一部分，或者備選地，被分布在多個(gè)基于邏輯裝置中。控制系統(tǒng)206操作的指令可被存儲(chǔ)在有形的非臨時(shí)性的(例如，非短暫的信號(hào))計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介，比如存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可包含一個(gè)或者多個(gè)計(jì)算機(jī)硬驅(qū)動(dòng)、閃存驅(qū)動(dòng)、狀1、如1、2？1？01等?？蛇x地，控制系統(tǒng)206直接操作的一個(gè)或者多個(gè)指令集可為硬接線至控制系統(tǒng)206的邏輯，比如通過在控制系統(tǒng)206的硬件中形成的硬接線的邏輯。
[0080]車輛控制和測(cè)量模塊210、212被顯示為被包含在或?yàn)榭刂葡到y(tǒng)206通用結(jié)構(gòu)的一部分。但是，模塊210、212不被要求為相同結(jié)構(gòu)的部分并且可替換為與控制系統(tǒng)206的其他部分分開和/或相互分開。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或者多個(gè)模塊可定位非推進(jìn)力生成車輛202車載。
[0081]車輛控制模塊210被配置為控制推進(jìn)力生成車輛202的牽引和/或制動(dòng)操作。為此，車輛控制模塊210被配置為與推進(jìn)力系統(tǒng)220和制動(dòng)系統(tǒng)(未示出)進(jìn)行通信。車輛控制模塊210可指令(例如，將信號(hào)傳輸給推進(jìn)力系統(tǒng)220的一個(gè)或者多個(gè)組件)以增加或減小動(dòng)力、牽引力等。例如，指令可為根據(jù)一個(gè)或者多個(gè)操作計(jì)劃，其指定了由鐵路車輛系統(tǒng)200實(shí)施的牽引操作(例如，擋或節(jié)流閥設(shè)置)和制動(dòng)操作。操作計(jì)劃可包含指令，指令可用于在僅僅一部分路線或整個(gè)路線期間控制車輛系統(tǒng)的牽引力和/或制動(dòng)力。指令可被表達(dá)為沿著軌道旅程的時(shí)間和/或距離函數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，車輛控制模塊210可根據(jù)操作計(jì)劃自主地控制推進(jìn)力生成車輛202的操作。
[0082]推進(jìn)力系統(tǒng)220可包含可變速牽引機(jī)或引擎224，其機(jī)械地耦接至自激發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。在圖示的實(shí)施例中，自激發(fā)電機(jī)為交流放電機(jī)，以及特別地，3相交流電⑷同步發(fā)電機(jī)。由發(fā)電機(jī)226生成的3相電壓被提供給電力整流器電橋228的輸入端子。整流器電橋228可將交流發(fā)電機(jī)226的交流電轉(zhuǎn)換或修改為直流(00電。電力整流器電橋228具有輸出端子，輸出端子將直流電提供給IX:連接或總線230。雖然推進(jìn)力系統(tǒng)220被描述為作為⑷類型的由柴油提供動(dòng)力的推進(jìn)力系統(tǒng)，可以理解的是本文提出的實(shí)施例也可以被實(shí)現(xiàn)為IX:類型的推進(jìn)力系統(tǒng)和/或至少部分地由電力提供動(dòng)力的推進(jìn)力系統(tǒng)(例如，電池、懸鏈線等)。
[0083]如所示的，00鏈路230被電氣連接至逆變器232、234。逆變器232、234被配置為以為牽引電機(jī)241-244提供動(dòng)力的指定頻率將直流電轉(zhuǎn)變(例如，逆變)為交流電。響應(yīng)于來自控制系統(tǒng)206(或車輛控制模塊210)的門控信號(hào)，逆變器232、234可使用接入和切斷傳導(dǎo)的高功率門控?cái)嚅_裝置以使得在IX:鏈路230上將直流電壓逆變?yōu)楸豢刂频念l率交流電壓。
[0084]雖然未示出，IX:鏈路230也可被電氣地耦接至其他組件，比如，調(diào)節(jié)設(shè)備和/或輔助子系統(tǒng)。調(diào)節(jié)設(shè)備可被配置為過濾不需要的頻率或調(diào)整％鏈路230的電流。輔助子系統(tǒng)可被操作地耦接至一個(gè)或者多個(gè)非牽引組件(例如，壓縮機(jī)、風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)、車載空調(diào)、散熱器)。
[0085]電機(jī)241、242被電氣地連接至逆變器232并且由其供電，并且電機(jī)243、244被電氣地連接至逆變器234并且由其供電。電機(jī)241、242彼此電氣地并聯(lián)，并且電機(jī)243、244彼此電氣地并聯(lián)。在一些實(shí)施例中，電機(jī)241-244為可調(diào)速…牽引電機(jī)。同樣示出，電機(jī)241-244可操作地分別耦接至軸251-254，軸251-254每個(gè)都被耦接至車輪271-274。電機(jī)241-244、軸251-254、以及車輪271-274可組成各自的軸車輪組261-264。例如，電機(jī)241、軸251和一對(duì)車輪271可組成車輪組261，其被配置為生成用于推進(jìn)推進(jìn)力生成車輛202的丁2，并且，因此，鐵路車輛系統(tǒng)200也可被推進(jìn)。軸車輪組261-624中的每一個(gè)可被選擇地由車輛控制模塊210和控制系統(tǒng)206控制以提供指定的(例如，軸。更具體地，推進(jìn)力生成車輛202的軸車輪組261-264可被選擇地控制為提供不同的軸呢。
[0086]雖然未顯示，推進(jìn)力生成車輛204可有作為推進(jìn)力系統(tǒng)220的相似的或一致的推進(jìn)力系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，推進(jìn)力生成車輛204的推進(jìn)力系統(tǒng)(未示出)可由控制系統(tǒng)206控制。推進(jìn)力生成車輛202、204可通過通信纜線265而彼此通信地耦接。纜線265可包括，例如，多單元上以太網(wǎng)(61⑴纜線。纜線265可使能推進(jìn)力生成車輛202、204與鐵路車輛系統(tǒng)200關(guān)于各種操作彼此通信。值得指出的是，但是，這些實(shí)施例可使用其他通信方法，比如其他有線系統(tǒng)、有線分布式電力①?)鏈路、無線通信(例如，無線電通信)等。
[0087]在圖示的實(shí)施例中，推進(jìn)力生成車輛202、204彼此相鄰并且通過機(jī)械耦接器266直接相連。機(jī)械耦接器266可允許一些公差或松散以使得推進(jìn)力生成車輛202、204被允許向著彼此或遠(yuǎn)離彼此地移動(dòng)一個(gè)限制的距離。在可選實(shí)施例中，推進(jìn)力生成車輛202、204可彼此不鄰接。替換地，推進(jìn)力生成車輛202、204可通過其他車輛被間接地彼此耦接，其他車輛可為推進(jìn)力生成或非動(dòng)力車輛。例如，推進(jìn)力生成車輛202可如圖2所示的引導(dǎo)鐵路車輛系統(tǒng)200并且推進(jìn)力生成車輛204可被設(shè)置在距離推進(jìn)力生成車輛204的鐵路車輛系統(tǒng)200的大約2/3長度處。
[0088]圖2的推進(jìn)力生成車輛202、204僅為在本文可被用于實(shí)施例的機(jī)車的特定例子。可以理解的是可對(duì)鐵路車輛系統(tǒng)200和使用的其他類型的機(jī)車作出各種修改。例如，可以預(yù)期的是為每個(gè)電機(jī)提供逆變器或者將其他的電機(jī)耦接至單獨(dú)的逆變器。同樣地，可以理解的是本文描述的本發(fā)明主題不限制于4軸系統(tǒng)并且可等同地用于其他系統(tǒng)，例如，具有彼此相連的六個(gè)逆變器的6軸機(jī)車以用于為每個(gè)連接至6個(gè)軸中相應(yīng)一個(gè)的6個(gè)牽引電機(jī)的相應(yīng)一個(gè)供電。
[0089]鐵路車輛系統(tǒng)200可沿著路線208行進(jìn)，比如具有一條或多條鐵軌的軌道。推進(jìn)力生成車輛202、204中的每一個(gè)使用各自車輛的車輪組來幫助驅(qū)動(dòng)鐵路車輛系統(tǒng)200。例如，牽引電機(jī)241-244將扭矩傳遞給車輪271-274，其沿著路線208施加正切力(例如，牽弓|力)，因此沿著路線208推進(jìn)鐵路車輛系統(tǒng)200。在推進(jìn)力生成車輛202的每個(gè)車輪上出現(xiàn)的丁2與作用于對(duì)應(yīng)車輪上的法向力280成比例。單獨(dú)的軸車輪組的軸基本上等于在各自車輪組上作用的法向力280乘以的摩擦系數(shù)。由推進(jìn)力生成車輛202提供的全部12是每個(gè)軸呢的總和。
[0090]對(duì)于動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式，牽引電機(jī)241-244被重新配置(通過電力切換裝置(未示出))以使得牽引電機(jī)241-244作為發(fā)電機(jī)來操作。這樣被配置，牽引電機(jī)241-244生成電力，其具有減慢推進(jìn)力生成車輛202的作用。在一些情況下，在動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式下生成的電力可被傳遞至電阻柵(未示出)，電阻柵被耦接至推進(jìn)力生成車輛202。動(dòng)態(tài)制動(dòng)能量可被轉(zhuǎn)換為熱量并且從推進(jìn)力生成車輛202通過電阻柵被消耗。在其他實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)制動(dòng)能量可由推進(jìn)力生成車輛202存儲(chǔ)(例如，電池)。
[0091]也如圖2所示，鐵路車輛系統(tǒng)200可包含多個(gè)檢測(cè)裝置291-295?？刂葡到y(tǒng)206的檢測(cè)裝置293、294可分別與逆變器232、234合并，但是檢測(cè)裝置293、294可在其他實(shí)施例中具有其他位置。布線地，電機(jī)241-244中的每一個(gè)可包含對(duì)應(yīng)的檢測(cè)裝置。檢測(cè)裝置293,294可被配置為監(jiān)測(cè)一個(gè)或者多個(gè)操作狀況，狀況與TE、BE和/或蠕滑具有直接關(guān)系。更具體地，獲取的關(guān)于操作狀況的數(shù)據(jù)可被用于計(jì)算蠕滑測(cè)量、牽引測(cè)量或制動(dòng)測(cè)量的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，檢測(cè)裝置293、294可被配置為檢測(cè)電機(jī)特性，比如電機(jī)電流、電機(jī)RPM、電機(jī)扭矩、以及電機(jī)功率。數(shù)據(jù)能與測(cè)量模塊212進(jìn)行通信。
[0092]檢測(cè)裝置291、292可從車輪組261-264獲取數(shù)據(jù)，車輪組261-264與TE、BE和/或蠕滑具有直接關(guān)系。這些數(shù)據(jù)可被用于計(jì)算本文描述的蠕滑測(cè)量、牽引測(cè)量或制動(dòng)測(cè)量中的至少一個(gè)。例如，檢測(cè)裝置291、292可被配置為檢測(cè)轉(zhuǎn)速、扭矩、扭轉(zhuǎn)震動(dòng)、車速(例如，地面速度)、輪應(yīng)變、軸應(yīng)變、狗骨式應(yīng)變或電機(jī)速度中的至少一個(gè)。數(shù)據(jù)可被傳輸至測(cè)量模塊212。
[0093]在圖示的實(shí)施例中，檢測(cè)裝置291、292分別為旋轉(zhuǎn)速度和車輪速度傳感器。檢測(cè)裝置291可傳輸數(shù)據(jù)(例如，以信號(hào)的形式)，數(shù)據(jù)代表對(duì)應(yīng)車輪組的旋轉(zhuǎn)速度。例如，檢測(cè)裝置291可測(cè)量正在旋轉(zhuǎn)的對(duì)應(yīng)車輪組的車輪、軸或電機(jī)軸轉(zhuǎn)的有多快。在特定實(shí)施例中，檢測(cè)裝置291檢測(cè)提供至代表車輪速度的對(duì)應(yīng)電機(jī)的電力的電壓或電流信號(hào)。檢測(cè)裝置292傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)表示沿著路線208移動(dòng)的推進(jìn)力生成車輛202有多快。例如，檢測(cè)裝置292可包含雷達(dá)系統(tǒng)(例如，多普勒雷達(dá)槍或其他類型的雷達(dá)系統(tǒng))或者全球定位系統(tǒng)(GPS)，其被用于獲取代表推進(jìn)力生成車輛202沿著路線208移動(dòng)速度的數(shù)據(jù)。也可使用其他車輛速度傳感器。代表車輪速度和車輛速度的數(shù)據(jù)能被傳輸至測(cè)量模塊212。
[0094]再如，檢測(cè)裝置291-294可監(jiān)測(cè)或獲取與車輪蠕滑相關(guān)的數(shù)據(jù)以改進(jìn)或優(yōu)化鐵路車輛系統(tǒng)200操作期間的車輪蠕滑。更具體地，如果推進(jìn)力生成車輛202的車輪組261-264的每一個(gè)以這樣的角速度旋轉(zhuǎn)，該角速度的實(shí)際圓周速度(例如，車輪速度)稍高于(在電機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下)或者稍低于(在制動(dòng)狀態(tài)下)車輛的實(shí)際速度，可獲取指定的牽引力或制動(dòng)力。車輛行進(jìn)的線性速度(被稱作車輛速度)和車輪速度之間的不同被稱為車輪蠕滑。本文通常在車輪蠕滑值上具有相對(duì)低的限制，在其實(shí)現(xiàn)峰值牽弓I力或制動(dòng)力。
[0095]這個(gè)值，公知為最優(yōu)蠕滑，為依賴于鐵路車輛系統(tǒng)200和路線208的車輛速度和表面情況的變量。最優(yōu)蠕滑對(duì)應(yīng)于所應(yīng)用的車輪-鐵軌附著-蠕滑曲線的峰值。遠(yuǎn)離最優(yōu)蠕滑的任意或所有車輪組的操作，比如過大的蠕滑值，可造成車輪至表面附著度的減少或損失。如果車輪對(duì)表面附著度被減少或損失，一些或所有的車輪可過度地滑移。這通常是不期望，由于滑移會(huì)使得推進(jìn)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)組件中的車輪磨損、鐵軌損壞、高機(jī)械應(yīng)力加速以及不期望的牽引力(或制動(dòng)力)的減少。
[0096]檢測(cè)裝置295可操作地被連接至機(jī)械耦接器266以及被配置為檢測(cè)機(jī)械耦接器266處維持的應(yīng)力或動(dòng)力。在一些實(shí)施例中，由檢測(cè)裝置295獲取的數(shù)據(jù)可被用于計(jì)算用于確定摩擦學(xué)特性的測(cè)量。
[0097]測(cè)量模塊212被配置為獲取與鐵路車輛系統(tǒng)200的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量相關(guān)的數(shù)據(jù)。但車輛系統(tǒng)通過路段時(shí)，可獲得路段中不同位置處的數(shù)據(jù)?？捎糜谟?jì)算蠕滑測(cè)量和/或牽引/制動(dòng)測(cè)量的數(shù)據(jù)可從檢測(cè)裝置291-295傳輸至測(cè)量模塊212。在一些實(shí)施例中，測(cè)量模塊212計(jì)算從鐵路車輛系統(tǒng)200傳送至系統(tǒng)116的測(cè)量。在其他的實(shí)施例中，檢測(cè)裝置291-295計(jì)算這些測(cè)量。
[0098]在一些實(shí)施例中，測(cè)量模塊212可分析這些測(cè)量和/或數(shù)據(jù)以確定數(shù)據(jù)是足夠的或者值得信任的。測(cè)量模塊212可以預(yù)定義格式來打包測(cè)量或數(shù)據(jù)以使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)116)可識(shí)別這些測(cè)量。測(cè)量模塊212可執(zhí)行初步處理步驟。例如，測(cè)量模塊212可從檢測(cè)裝置291-295獲取數(shù)據(jù)并且計(jì)算那些將被用于確定摩擦改性劑有效性的測(cè)量。更具體地，測(cè)量模塊212可基于由一個(gè)或者多個(gè)檢測(cè)裝置291-295獲取的數(shù)據(jù)來計(jì)算一個(gè)或者多個(gè)蠕滑測(cè)量。測(cè)量模塊212也可基于由一個(gè)或者多個(gè)檢測(cè)裝置291-295獲取的數(shù)據(jù)來計(jì)算一個(gè)或者多個(gè)牽引測(cè)量或一個(gè)或者多個(gè)制動(dòng)測(cè)量。
[0099]在一些實(shí)施例中，測(cè)量模塊212可將與測(cè)量相關(guān)的測(cè)量或數(shù)據(jù)傳輸至傳送器296。傳送器296被配置為從鐵路車輛系統(tǒng)200將蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量傳輸至例如系統(tǒng)116。在其他實(shí)施例中，鐵路車輛系統(tǒng)200可從測(cè)量計(jì)算摩擦學(xué)特性并且確定摩擦改性劑的有效性。例如，鐵路車輛系統(tǒng)200可具有計(jì)算模塊和分析模塊。其與計(jì)算和分析模塊132、134相似或一致。
[0100]圖3為根據(jù)一實(shí)施例圖示方法300的流程圖。方法300，例如，可使用本文討論的各種實(shí)施例(例如，系統(tǒng)和/或方法)的結(jié)構(gòu)或方面。在各種實(shí)施例中，某些步驟(或操作)可被省略或增加，某些步驟可被合并，某些步驟可同時(shí)地被執(zhí)行，某些步驟可被并發(fā)地執(zhí)行，某些步驟可被劃分為多個(gè)步驟，某些步驟可以不同順序執(zhí)行或者某些步驟或系列步驟可以迭代的方式被重新執(zhí)行。方法300(或其某些步驟)可由一個(gè)或者多個(gè)算法執(zhí)行，算法被基于邏輯的裝置執(zhí)行以控制硬件(例如，推進(jìn)力系統(tǒng)、測(cè)量模塊、分析模塊)來執(zhí)行如本文所描述的指定操作。
[0101]方法300可包含獲取在路段的不同位置處的蠕滑測(cè)量以及牽引/制動(dòng)測(cè)量(在步驟302)。蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量可為上面所述的測(cè)量。蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量或用于計(jì)算蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量的數(shù)據(jù)可在牽引操作期間(例如，當(dāng)車輛系統(tǒng)或推進(jìn)力生成車輛被監(jiān)測(cè)時(shí))，在制動(dòng)操作期間，或者在車輛系統(tǒng)或推進(jìn)力生成車輛空載時(shí)(例如，滑行)被獲取。
[0102]在一些實(shí)施例中，獲取(在302)包含僅獲取單獨(dú)車輛系統(tǒng)的測(cè)量。在其他實(shí)施例中，獲取(在302)包含從多個(gè)車輛系統(tǒng)獲取測(cè)量。例如，在路段上行進(jìn)以及能獲取蠕滑和牽引/制動(dòng)測(cè)量的每個(gè)車輛系統(tǒng)能將測(cè)量傳輸至例如非車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0103]獲取(在302)可包含連續(xù)地、以周期速率或非周期速率來獲取測(cè)量。例如，非周期速率可包含在車輛系統(tǒng)位于感興趣區(qū)域外時(shí)(例如，在主要的或跟隨基線的路段部分中)獲取少量的測(cè)量。非周期性速率包含當(dāng)鐵路車輛系統(tǒng)接近感興趣區(qū)域(例如，變得更加靠近)時(shí)獲取遞增的越來越多的測(cè)量。在一些實(shí)施例中，測(cè)量可在車輛系統(tǒng)位于感興趣區(qū)域中時(shí)連續(xù)地獲取。在其他實(shí)施例中，測(cè)量可在車輛系統(tǒng)位于路段的感興趣區(qū)域內(nèi)外時(shí)被連續(xù)地獲取。
[0104]在一些實(shí)施例中，路段為至少一千米(或者同等的英里)或者至少兩千米(或者同等的英里在一些實(shí)施例中，路段至少為一英里(或者同等的千米)或者至少兩英里(或者同等的千米在一些實(shí)施例中，蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量被平均地獲取，沿著路段每100米至少一次，每50米至少一次，或者，更具體地，每10米至少一次。在一些實(shí)施例中，所有獲取的以及被分析模塊使用的測(cè)量總量為至少100次測(cè)量，或者具體地，至少1000次測(cè)量。100或1000次測(cè)量可來自單獨(dú)的車輛系統(tǒng)或來自多個(gè)車輛系統(tǒng)。
[0105]在一些實(shí)施例中，獲取(在302)包含指令推進(jìn)力生成車輛的推進(jìn)力系統(tǒng)以在指定的模式中進(jìn)行操作。例如，如果推進(jìn)力生成車輛包含多個(gè)車輪組，獲取(在302)可包含將第一車輪組的牽引力增加指定量并且將第二車輪組的牽引力減少指定量，由此維持對(duì)應(yīng)車輛系統(tǒng)的總牽引力。通過增加第一車輪組的牽引力，可獲得更為清楚的摩擦學(xué)特性的測(cè)量。更具體地，增加牽引力可能在第一車輪組處引起更大的滑移(例如，更大的蠕滑測(cè)量)，其對(duì)應(yīng)著摩擦學(xué)特性中更高的置信度。進(jìn)一步，通過不改變車輛系統(tǒng)的總牽引力，測(cè)量可被自動(dòng)地獲取而不用總是打斷或偏離操作計(jì)劃或者操作者指令。
[0106]布線地或額外地，獲取(在302)可包含以指定的節(jié)流閥設(shè)置來操作對(duì)應(yīng)的車輛系統(tǒng)。在一些例子中，節(jié)流閥設(shè)置可對(duì)應(yīng)于最大的牽引力。當(dāng)車輛系統(tǒng)得到最大牽引力時(shí)，車輛系統(tǒng)可繼續(xù)增加牽引力直到確定最優(yōu)蠕滑點(diǎn)。更具體地，當(dāng)節(jié)流閥設(shè)置需要最大牽引力時(shí)獲取的牽引/制動(dòng)測(cè)量可代表最優(yōu)蠕滑點(diǎn)。最優(yōu)蠕滑點(diǎn)可被用于確定摩擦學(xué)特性。
[0107]在其他實(shí)施例中，獲取(在302)可包含以指定節(jié)流閥設(shè)置來操作對(duì)應(yīng)的車輛系統(tǒng)，在其中節(jié)流閥設(shè)置需要的牽引力比最大牽引力小。盡管如此，蠕滑測(cè)量可被獲取并且與所應(yīng)用的牽引力(或制動(dòng)力)相關(guān)聯(lián)。這樣的例子在形成牽引-蠕滑曲線的初始斜率時(shí)可能特別適合。
[0108]因此，當(dāng)提供牽引力或者提供制動(dòng)力時(shí)，可在任意時(shí)刻獲得蠕滑測(cè)量。此外，當(dāng)推進(jìn)力生成車輛正在移動(dòng)而引擎有效空轉(zhuǎn)時(shí)，可獲得蠕滑測(cè)量。如上所述，不同的車輪組可提供不同的力以使得力(例如，制動(dòng)力或牽引力)變化總和大體上為零。當(dāng)單獨(dú)的一個(gè)車輪組的力變化時(shí)，可獲得蠕滑測(cè)量。因此，可獲取多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，其可被用于獲得摩擦改性劑的信息。例如，數(shù)據(jù)點(diǎn)可被用于形成牽引-蠕滑曲線。
[0109]圖4提供了包含牽引-蠕滑曲線331-222的圖330。牽引-蠕滑曲線331-333中每一個(gè)表示了牽引力與蠕滑的關(guān)系，關(guān)系基于沿著相同路段的不同位置處獲得的數(shù)據(jù)點(diǎn)。Y軸對(duì)應(yīng)著增加的牽引力，而X軸對(duì)應(yīng)著增加的蠕滑。值得注意的是，相似的曲線(或關(guān)系)可被顯示以用于其他牽引力/馬力特性和蠕滑。例如，在一些情況下，附著系數(shù)可表示與蠕滑的相似關(guān)系。如圖所示，每個(gè)曲線都展示了牽引力和蠕滑之間稍有不同的關(guān)系。這可能是由于路段的位置處摩擦改性劑的量。曲線331-333中的每一個(gè)都分別具有最優(yōu)蠕滑341-343，并且分別具有牽引-蠕滑斜率351-353。最優(yōu)蠕滑341-343和/或牽引-蠕滑斜率351-353可被用于計(jì)算摩擦學(xué)特性。
[0110]返回至圖3，方法300也可包含傳輸(在304)蠕滑和牽引/制動(dòng)測(cè)量并且接收(在306)蠕滑和牽引/制動(dòng)測(cè)量。測(cè)量可被系統(tǒng)(例如，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，比如系統(tǒng)116)接收。在另一實(shí)施例中，測(cè)量可不進(jìn)行外部傳輸，替換地，可被傳輸至板上系統(tǒng)，系統(tǒng)被配置為計(jì)算摩擦學(xué)特性以及可選地，基于摩擦學(xué)特性確定摩擦改性劑的有效性。
[0111]方法300也包含獲取(在308)補(bǔ)償數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)與蠕滑或牽引/制動(dòng)測(cè)量相關(guān)或可對(duì)蠕滑或牽引/制動(dòng)測(cè)量有影響。摩擦學(xué)特性可為各種變化因素的函數(shù)。例如，摩擦學(xué)特性可基于推進(jìn)力生成車輛的重量或測(cè)量系統(tǒng)的重量、測(cè)量系統(tǒng)的速度、以及測(cè)量系統(tǒng)的預(yù)定義的限制。這些補(bǔ)償數(shù)據(jù)可由車輛系統(tǒng)傳輸至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其他補(bǔ)償數(shù)據(jù)可包含環(huán)境數(shù)據(jù)，t匕如，天氣狀況(例如，雨、雪、溫度)和外部鐵路狀況，比如，軌道上的落葉。
[0112]方法300也包含計(jì)算(在310)計(jì)算路段不同位置處的摩擦學(xué)特性。在特定的實(shí)施例中，摩擦學(xué)特性表示或基于軌道位置的⑶？或軌道位置的附著系數(shù)。如本文所述，00？和附著系數(shù)可直接受到摩擦改性劑的影響。各種公式可被用于計(jì)算摩擦學(xué)特性。
[0113]方法300也可包含確定(在312)摩擦改性劑的有效性，摩擦改性劑被用于路段(例如，在路段中的感興趣區(qū)域確定(在312)可包含確定函數(shù)(例如，圖或關(guān)系曲線或公式)，其將摩擦學(xué)特性表示為位置函數(shù)。圖5顯示了曲線圖360，其包含了三個(gè)單獨(dú)的曲線361-363，曲線圖示了摩擦學(xué)特性和位置之間的關(guān)系。在這個(gè)例子中使用的摩擦改性劑為配置為降低附著性的潤滑劑。標(biāo)識(shí)了沿著軌道的感興趣區(qū)域365，及摩擦學(xué)特性(例如，附著系數(shù))的合適的范圍366被為感興趣區(qū)域365顯示。更具體地，可以預(yù)期的是摩擦學(xué)特性在合適的范圍366中以用于整個(gè)感興趣區(qū)域365。如圖所示，曲線361對(duì)應(yīng)于路段，其中在部分的感興趣區(qū)域365中存在不充足或不適當(dāng)量的潤滑劑。更具體地，摩擦學(xué)特性相對(duì)較高并且不在部分感興趣區(qū)域365的合適的范圍366中。曲線363對(duì)應(yīng)于路段，其中存在過量的潤滑劑。如圖所示，摩擦學(xué)特性相對(duì)較低或沒有超過甚至感興趣區(qū)域365外部的合適區(qū)域366。更具體地，潤滑劑超出了感興趣區(qū)域并且可阻止車輛系統(tǒng)獲取最大的牽引力。曲線362對(duì)應(yīng)于具有恰好量的潤滑劑的路段。
[0114]在一些實(shí)施例中，確定(在312)摩擦改性劑的有效性可包含標(biāo)識(shí)路段中的一個(gè)或者多個(gè)部分，這些部分具有不適當(dāng)量的摩擦改性劑或具有過量的摩擦改性劑。例如，用于路段不同部分的摩擦學(xué)特性可與第一指定閾值(例如，期望的最小或基線量)進(jìn)行比較和/或與第二指定閾值(例如，期望的最大或限制量)進(jìn)行比較。在一些實(shí)施例中，確定(在312)摩擦改性劑的有效性可包含將摩擦學(xué)特性與預(yù)期的摩擦學(xué)特性進(jìn)行比較。例如，將曲線361和636中一個(gè)與曲線362進(jìn)行比較。
[0115]方法也包含基于摩擦改性劑的有效性生成(在314)摩擦管理計(jì)劃。摩擦管理計(jì)劃可包含將摩擦改性劑用于路段的指令。摩擦調(diào)整期可被用戶或貨運(yùn)車輛系統(tǒng)使用，比如，獲取測(cè)量的那些系統(tǒng)，或者那些具體地被配置為使用摩擦改性劑的系統(tǒng)或裝置。在摩擦管理計(jì)劃中的指令可包含在沿著路段的指定點(diǎn)處增加摩擦改性劑量和/或在沿著軌道的指定處減少摩擦改性劑量?？捎筛嗟臅r(shí)常使用的應(yīng)用和/或更多的被用于每個(gè)應(yīng)用的摩擦改性劑來完成增加?？捎筛俚膽?yīng)用和/或更少的被用于每個(gè)應(yīng)用的摩擦改性劑來完成減少。摩擦管理計(jì)劃也可推薦使用不同的摩擦改性劑。
[0116]如本文所用的，詞“系統(tǒng)”和“模塊”包括硬件和丨或軟件系統(tǒng)，其操作以執(zhí)行一個(gè)或者多個(gè)功能。例如，模塊或系統(tǒng)可包含計(jì)算機(jī)處理器、控制器、或其他基于邏輯的裝置，裝置基于指令執(zhí)行操作，指令被存儲(chǔ)在有形的和非臨時(shí)性的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介上，比如計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器。可選地，模塊或系統(tǒng)可包含硬連線裝置，其基于裝置的硬連線邏輯執(zhí)行操作。在附圖中顯示的模塊可表示基于軟件或硬件指令操作的硬件，軟件指示硬件執(zhí)行操作，或它們的組合。
[0117]如本文所使用的，以單數(shù)列舉的元件或步驟以及用詞“一個(gè)”限定的應(yīng)理解為不是限制所述元件和步驟的數(shù)量，除非這種排除被明顯地陳述。此外，當(dāng)前描述的發(fā)明主題中的引用“一個(gè)實(shí)施例”或者“一種實(shí)施例”不應(yīng)被解釋為排除包含所列舉特性的其他實(shí)施例的存在。而且，除非顯性地進(jìn)行相反陳述，實(shí)施例“包括”，“具有”一個(gè)元件或多個(gè)具有特定屬性元件可包含其他不具有那個(gè)屬性的這樣的元件。
[0118]在一個(gè)實(shí)施例中，所提供的方法包含，當(dāng)至少一個(gè)車輛系統(tǒng)通過該路段移動(dòng)時(shí)，從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取沿著路段的不同位置處的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。該方法也包含在不同位置處計(jì)算該路段的摩擦學(xué)特性。該摩擦學(xué)特性可基于來自至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。該摩擦學(xué)特性指示了該路段不同位置處的摩擦系數(shù)。該方法也包含基于該摩擦學(xué)特性來確定用于該路段的摩擦改性劑的有效性。
[0119]在一個(gè)方面，獲取該蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量可包含從每個(gè)車輛系統(tǒng)獲取貫穿該路段的一系列的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。可選地，該路段可至少為半千米長或者至少一千米長，或者更具體地，至少兩千米長?？蛇x地，該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量可被均勻地獲取，至少該路段每隔100米一次。在一些實(shí)施例中，該蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量可被均勻地獲取，至少該路段每隔50米一次。在更加特定的實(shí)施例中，該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量可被均勻地獲取，在該路段上每隔10米至少一次。
[0120]在另一方面，從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量可包含響應(yīng)于第一車輪組的牽引力增加指定量和第二車輪組牽引器減少指定量從而維持該至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的總牽引力來獲取該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0121]在另一方面，從該至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量包含該牽引/制動(dòng)測(cè)量表現(xiàn)為不同位置處的最大牽引力。
[0122]在另一方面，該至少一個(gè)車輛系統(tǒng)根據(jù)操作計(jì)劃進(jìn)行操作。該操作計(jì)劃包括預(yù)定義的指令，該指令用于至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的一個(gè)或者多個(gè)推進(jìn)力生成車輛以提供指定牽引力或指定制動(dòng)力中的至少一個(gè)。
[0123]在另一方面，該至少一個(gè)車輛系統(tǒng)包含至少一個(gè)機(jī)車，其中多個(gè)蠕滑測(cè)量和多個(gè)牽引/制動(dòng)測(cè)量可從至少一個(gè)機(jī)車獲取。
[0124]在另一方面，該方法也包含，當(dāng)該至少一個(gè)其他分別的車輛系統(tǒng)穿過該路段時(shí)，從至少一個(gè)其他分別的車輛系統(tǒng)獲取該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。計(jì)算該路段的摩擦學(xué)特性包括使用來自至少一個(gè)其他分別的車輛系統(tǒng)的該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0125]在另一方面，獲取該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量包含在非車載(例如，遠(yuǎn)程設(shè)置的站點(diǎn))監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。該至少一個(gè)車輛系統(tǒng)可為沿著路段上行進(jìn)的多個(gè)單獨(dú)的車輛系統(tǒng)。
[0126]在另一方面，摩擦學(xué)特性可為附著系數(shù)或可基于或指示了附著系數(shù)。
[0127]在另一方面，提供了包含接收器的系統(tǒng)，該接收器可被配置為，當(dāng)該至少一個(gè)車輛系統(tǒng)穿過該路段時(shí)，接收來自沿著該路段不同位置處該至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。該系統(tǒng)也包含計(jì)算模塊，其被配置為計(jì)算該路段不同位置處的摩擦學(xué)特性。該摩擦學(xué)特性基于來自至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。該摩擦學(xué)特征指示了路段不同位置處的附著系數(shù)。該系統(tǒng)也包含分析模塊，其被配置為基于不同位置處的摩擦學(xué)特性來確定用于該路段的摩擦改性劑的有效性。
[0128]在一方面，分析模塊被配置為將不同位置處的摩擦學(xué)特性與不同位置處的預(yù)期的摩擦學(xué)特性進(jìn)行比較。
[0129]在另一方面，該分析模塊被配置為識(shí)別該路段的一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域，該區(qū)域具有低于第一指定閾值的量的摩擦改性劑，并且識(shí)別了該路段的一個(gè)或者多個(gè)區(qū)域，該區(qū)域具有高于第二指定閾值的量的摩擦改性劑。
[0130]在另一方面，該接收器被配置為接收與路況相關(guān)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)并且該分析模塊被配置為使用用于補(bǔ)償路況的補(bǔ)償數(shù)據(jù)來確定該摩擦改性劑的有效性。
[0131]在另一方面，該接收器被配置為從至少一個(gè)車輛系統(tǒng)接收一系列穿過該路段的該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0132]在另一方面，該路段至少為兩千米長并且其中均勻地獲取了該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量，該路段上每隔50米至少一次。
[0133]在另一方面，系統(tǒng)(例如，車輛系統(tǒng)的控制系統(tǒng))被提供為包含車輛控制模塊，該車輛控制模塊被配置為控制車輛系統(tǒng)的牽引和制動(dòng)操作。該系統(tǒng)也包含測(cè)量模塊，其被配置為當(dāng)車輛系統(tǒng)穿過該路段時(shí)在沿著路線的不同位置處獲取該車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。該系統(tǒng)也包含發(fā)射器，其被配置為從該車輛系統(tǒng)通信該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。該車輛控制模塊被配置為將第一車輪組的牽引力增加指定量并且將第二車輪組的牽引力減少指定量，從而維持該車輛系統(tǒng)的整個(gè)牽引力。該測(cè)量模塊被配置為當(dāng)?shù)谝缓偷诙囕喗M分別以增加和減少的牽引力操作時(shí)獲取該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0134]在一方面，該測(cè)量模塊被配置為當(dāng)該車輛系統(tǒng)以指定的節(jié)流閥設(shè)置進(jìn)行操作時(shí)獲取車輛系統(tǒng)的該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。該牽引/制動(dòng)測(cè)量可表示不同位置處的最大牽引力。
[0135]在另一方面，該車輛控制模塊被配置為根據(jù)操作計(jì)劃來控制該車輛系統(tǒng)。該操作計(jì)劃包含用于該車輛系統(tǒng)的一個(gè)或者多個(gè)推進(jìn)力生成車輛的預(yù)定指令以提供至少一個(gè)指定的牽引力或指定的制動(dòng)力。
[0136]在另一方面，該車輛系統(tǒng)包含機(jī)車。
[0137]在另一方面，該車輛系統(tǒng)包含多個(gè)機(jī)車。該計(jì)算模塊被配置為從多個(gè)機(jī)車獲取該蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0138]在另一方面，該車輛系統(tǒng)包含運(yùn)輸至少一個(gè)貨物或旅客的車廂。
[0139]在另一方面，多個(gè)車輛系統(tǒng)中的至少一些可包含多個(gè)機(jī)車。這些機(jī)車中的每一個(gè)可獲取多個(gè)蠕滑測(cè)量和多個(gè)牽引/制動(dòng)測(cè)量。
[0140]在另一方面，該些車輛系統(tǒng)可包含運(yùn)輸至少一個(gè)貨物或旅客的車廂。
[0141]在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個(gè)接收器，該接收器被配置，為當(dāng)該車輛系統(tǒng)穿過該路段時(shí)，在路段的不同位置處從多個(gè)車輛系統(tǒng)接收蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量。該系統(tǒng)也包含計(jì)算模塊，該計(jì)算模塊被配置為在不同位置處計(jì)算路段的摩擦學(xué)特性。該摩擦學(xué)特性是基于來自該車輛系統(tǒng)的蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量，其中該摩擦學(xué)特性指示了在各自位置處的路段的摩擦系數(shù)。該系統(tǒng)也可包含分析模塊，其被配置為基于該摩擦學(xué)特性來確定被用于該路段的摩擦改性劑的有效性。
[0142]在另一方面，該路段為至少500米長或者至少1千米長，或者特別地，至少兩千米長。優(yōu)選地，多個(gè)蠕滑測(cè)量和該牽引/制動(dòng)測(cè)量可均勻地與后續(xù)設(shè)置相關(guān)，該路段上每100米至少一次，該路段上每50米至少一次，該路段上每10米至少一次。
[0143]可以理解的是，上面的描述旨在說明，而不是限制。例如，上述實(shí)施例(和/或它的各方面)可彼此組合地使用。此外，可不背離本發(fā)明范圍而作出一些修改來適應(yīng)本發(fā)明主題的技術(shù)材料或特定情況。當(dāng)本文描述的各種尺寸、各種類型的材料旨在定義本發(fā)明主題的參數(shù)，它們不意味著限制并且為示例性實(shí)施例?；谏厦娴拿枋?，一些其他的實(shí)施例對(duì)于一名本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，本發(fā)明主題的范圍可參考所附的權(quán)利要求而被確定，也要求了與這些權(quán)利要求具有等同范圍的全部權(quán)利。在所附權(quán)利要求中，詞“包含(111(:111(11118) ”和“其中(111 丨也)”被用作詞“包括(⑶卹!^；!^) ”或“其中各自簡明英語的等同詞。此外，下面的權(quán)利要求中，詞“第一”、“第二”、和“第三”等僅被用作標(biāo)簽，并且不意在強(qiáng)加這些對(duì)象的數(shù)量要求。進(jìn)一步，下面權(quán)利要求的限制以裝置加功能方式進(jìn)行撰寫，并且不試圖基于35 1 3.(:5 112，第6段來解釋，除非或直到這些權(quán)利要求限定明確地使用詞“用于......的裝置作!")”伴隨著使用了排除具有進(jìn)一步結(jié)構(gòu)的功能的表述。
[0144]所記載的描述使用了示例來披露本發(fā)明主題的一些實(shí)施例，并且也能使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)本發(fā)明主題的實(shí)施例，其包含制造和使用任意裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任意被包含的方法。本發(fā)明主題的專利范圍由權(quán)利要求定義，并且可包含其他示例，這些示例可由本領(lǐng)域技術(shù)人員想到。這樣其他的示例旨在包含在該權(quán)利要求的范圍內(nèi)，只要它們具有的與該權(quán)利要求的文字描述沒有區(qū)別的結(jié)構(gòu)要素，或者如果他們包含大體上區(qū)別于該權(quán)利要求文字描述的等同結(jié)構(gòu)要素。
[0145]當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，前面本發(fā)明主題的某些實(shí)施例的描述將被更好地理解。到各種實(shí)施例的功能框圖的示例圖程度，該功能框圖不是必須指示了硬件電路之間的劃分。因此，例如，一個(gè)或者多個(gè)功能框(例如，控制器或存儲(chǔ)器)可以單獨(dú)的一片硬件(例如，通用目的信號(hào)處理器、微控制器、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器、硬盤等)的方式來實(shí)現(xiàn)。類似地，該程序?yàn)楠?dú)立的程序，可被包含為操作系統(tǒng)中的子程序，可為安裝的軟件包中的函數(shù)等。各種實(shí)施例不限制附圖中所示的布置和結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 當(dāng)至少一個(gè)車輛系統(tǒng)穿過路段時(shí)，從所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取沿著所述路段的不同位置處的蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量； 計(jì)算所述不同位置處的所述路段的摩擦學(xué)特性，所述摩擦學(xué)特性基于來自所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量，其中所述摩擦學(xué)特性指示所述不同位置處的所述路段的摩擦系數(shù)；以及 基于所述摩擦學(xué)特性來確定應(yīng)用于所述路段的摩擦改性劑的有效性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中獲取所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量包括獲取所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的貫穿所述路段的一系列的所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述路段為至少2千米長并且其中對(duì)所述路段平均每50米至少獲取一次所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量包含響應(yīng)于第一車輪組的牽引力增加指定量和第二車輪組的牽引力減少指定量從而維持所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的總牽引力來獲取所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)獲取所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量包含所述牽引/制動(dòng)測(cè)量表示所述不同位置處的最大牽引力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中根據(jù)操作計(jì)劃來操作所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)，所述操作計(jì)劃包含對(duì)于所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)的一個(gè)或者多個(gè)推進(jìn)力生成車輛的、提供指定的牽引力或指定的制動(dòng)力中的至少一個(gè)的預(yù)定指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)包含至少一個(gè)機(jī)車并且其中多個(gè)所述蠕滑測(cè)量和多個(gè)所述牽引/制動(dòng)測(cè)量從所述至少一個(gè)機(jī)車獲取。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)至少一個(gè)其他分別的車輛系統(tǒng)穿過所述路段時(shí)從所述至少一個(gè)其他分別的車輛系統(tǒng)獲取蠕滑測(cè)量和牽引/制動(dòng)測(cè)量，其中計(jì)算所述路段的所述摩擦學(xué)特性包含使用來自所述至少一個(gè)其他分別的車輛系統(tǒng)的所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中獲取所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量包含在非車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取所述蠕滑測(cè)量和所述牽引/制動(dòng)測(cè)量，所述至少一個(gè)車輛系統(tǒng)為沿著所述路段行進(jìn)的多個(gè)分別的車輛系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述摩擦學(xué)特性為附著系數(shù)或者基于或指示附著系數(shù)。
【文檔編號(hào)】B61K9/08GK104309639SQ201410396965
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月12日
【發(fā)明者】A·K·庫馬, J·F·諾夫辛格 申請(qǐng)人:通用電氣公司