本申請公開的主題的實施例涉及在交通工具系統(tǒng)中的推進生成的交通工具之間的分配和限制功率，以控制交通工具系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點動態(tài)。

背景技術：

一些已知的交通工具系統(tǒng)包括多個連接在一起的交通工具，使得交通工具可以一起行駛。交通工具系統(tǒng)可以具有推進生成的交通工具和沿著路線一起行駛的可選地非推進力生成交通工具。一些交通工具系統(tǒng)可以包括被稱為編組的一組或多組推進生成的交通工具。

推進生成的交通工具的存在可以相互協(xié)調。對于軌道交通工具，一些機車可以從交通工具系統(tǒng)中的另一機車進行遠程控制。例如，機車的分布式功率(dp)控制可涉及軌道交通工具系統(tǒng)(例如，列車)中被控制以同時具有各種節(jié)流和/或制動設置的所有機車。

由于交通工具系統(tǒng)可能非常長，交通工具系統(tǒng)的不同部分可能同時在路線中經(jīng)歷不同的坡度和/或曲率。根據(jù)交通工具系統(tǒng)中的推進生成的交通工具的位置和推進生成的交通工具的節(jié)流和/或制動設置，可以在交通工具系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)建一個或多個節(jié)點。

在交通工具系統(tǒng)的運動期間，交通工具系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點可能在交通工具系統(tǒng)內(nèi)運動。在一些情況下，節(jié)點可以彼此朝向地運動直到多個節(jié)點處于交通工具系統(tǒng)內(nèi)的相同位置。這種情況可以被稱為節(jié)點碰撞。交通工具系統(tǒng)在節(jié)點碰撞處分裂成更小的部分和/或交通工具系統(tǒng)內(nèi)的交通工具在節(jié)點碰撞處會彼此碰撞。另外，交通工具系統(tǒng)中節(jié)點相對運動和/或碰撞可損害交通工具系統(tǒng)的操控。

技術實現(xiàn)要素：

在一個實施例中，用于交通工具系統(tǒng)的功率控制系統(tǒng)包括一個或多個處理器，其被配置為識別交通工具系統(tǒng)中的耦合器節(jié)點用于沿著路線行駛交通工具系統(tǒng)。耦合器節(jié)點表示交通工具系統(tǒng)中交通工具之間耦合器的松弛狀態(tài)。一個或多個處理器也被配置為確定沿著路線的一個或多個位置處的一個或多個組合的驅動參數(shù)，其中在交通工具系統(tǒng)即將到來的運動期間該交通工具系統(tǒng)中的一個或多個耦合器節(jié)點的狀態(tài)在交通工具系統(tǒng)內(nèi)將改變。一個或多個處理器還被配置為確定關于交通工具系統(tǒng)的操作限制，以在交通工具系統(tǒng)即將到來的運動期間控制耦合器節(jié)點，并且通過基于所確定的限制為兩個或更多個交通工具確定的個別的驅動參數(shù)，以在兩個或更多個交通工具之間分配一個或多個組合的驅動參數(shù)。個別的驅動參數(shù)包括交通工具的一個或多個節(jié)流設置或制動設置。

在一個實施例中，一種用于指示交通工具系統(tǒng)的功率設置的方法包括識別交通工具系統(tǒng)中的耦合器節(jié)點用于沿著路線行駛交通工具系統(tǒng)。耦合器節(jié)點表示連接到交通工具系統(tǒng)中的一個或多個交通工具的耦合器的松弛狀態(tài)。該方法還包括確定沿著路線的一個或多個位置處的一個或多個組合的驅動參數(shù)，其中在交通工具系統(tǒng)即將到來的運動期間交通工具系統(tǒng)中的一個或多個耦合器節(jié)點的狀態(tài)在交通工具系統(tǒng)內(nèi)將改變，并且基于所確定的限制為一個或更多個交通工具確定的個別的驅動參數(shù)。個別的驅動參數(shù)包括一個或多個交通工具的功率設置。

在一個實施例中，一種用于控制交通工具系統(tǒng)的方法包括在交通工具系統(tǒng)即將到來的行程期間確定交通工具系統(tǒng)的耦合器節(jié)點將彼此碰撞的沿路線位置，并且在交通工具系統(tǒng)中的至少一個耦合器節(jié)點的相對側上的兩個或更多推進生成的交通工具之間分配功率輸出。功率輸出可防止耦合器節(jié)點在沿著路線的所述位置處相互碰撞。該方法還包括基于所分配的功率輸出生成交通工具系統(tǒng)中的推進生成的交通工具的行程計劃。行程計劃指定作為沿著路線的距離的函數(shù)的交通工具系統(tǒng)的一個或多個運動速度、節(jié)流設置或制動設置。

權利要求：

技術方案1：一種用于交通工具系統(tǒng)的功率控制系統(tǒng)，所述功率控制系統(tǒng)包括：

一個或多個處理器，配置成識別交通工具系統(tǒng)中的耦合器節(jié)點用于所述交通工具系統(tǒng)沿著路線的行駛，所述耦合器節(jié)點表示所述交通工具系統(tǒng)中的交通工具之間的耦合器的松弛狀態(tài)，所述一個或多個處理器還配置成確定沿著所述路線的一個或多個位置處的一個或多個組合的驅動參數(shù)，其中在所述交通工具系統(tǒng)的即將到來的運動期間，所述耦合器節(jié)點中的一個或多個的狀態(tài)將在所述交通工具系統(tǒng)內(nèi)變化，其中所述一個或多個處理器還配置成確定對所述交通工具系統(tǒng)的操作的限制以在所述交通工具系統(tǒng)的即將到來的運動期間控制所述耦合器節(jié)點，并且通過基于確定的所述限制而為兩個或更多個交通工具確定個別的驅動參數(shù)來在所述交通工具中的兩個或更多個中分配所述一個或多個組合的驅動參數(shù)。所述個別的驅動參數(shù)包含所述交通工具的一個或多個節(jié)流設置或制動設置。

技術方案2：如技術方案1所述的功率控制系統(tǒng)，其中確定的所述驅動參數(shù)包含所述交通工具中的一個或多個的一個或多個節(jié)流設置、所述交通工具中的一個或多個的制動設置、所述交通工具中的一個或多個的移動速度、由所述交通工具中的一個或多個生成的牽引功率、由所述交通工具中的一個或多個生成的牽引力、由所述交通工具中的一個或多個生成的制動力或者所述交通工具中的一個或多個的加速度。

技術方案3：如技術方案1所述的功率控制系統(tǒng)，其中所述耦合器包含汽車緩沖耦合器的至少一端，并且所述一個或多個處理器配置成通過確定汽車緩沖耦合器的所述至少一端的狀態(tài)發(fā)生變化的位置來確定所述一個或多個組合的驅動參數(shù)。

技術方案4：如技術方案1所述的功率控制系統(tǒng)，其中所述耦合器節(jié)點表示當所述交通工具之間的所述耦合器保持在所述松弛狀態(tài)中時的所述交通工具系統(tǒng)中的位置，其中所述交通工具在所述交通工具系統(tǒng)內(nèi)相對于彼此移動。

技術方案5：如技術方案1所述的功率控制系統(tǒng)，其中所述組合的驅動參數(shù)表示所述交通工具系統(tǒng)中的第一組交通工具中的所述交通工具以及所述交通工具系統(tǒng)中不同的第二組交通工具中的所述交通工具的同步功率設置。

技術方案6：如技術方案1所述的功率控制系統(tǒng)，其中所述一個或多個處理器配置成通過確定對所述交通工具系統(tǒng)中的所述交通工具中的至少一個的一個或多個的下限功率或上限功率來確定對所述交通工具系統(tǒng)的所述操作的所述限制。

技術方案7：一種用于指示交通工具系統(tǒng)的功率設置的方法，所述方法包括：

識別交通工具系統(tǒng)中的耦合器節(jié)點用于所述交通工具系統(tǒng)沿著路線的行駛，所述耦合器節(jié)點表示連接到所述交通工具系統(tǒng)中的一個或多個交通工具的耦合器的松弛狀態(tài)；

確定沿著所述路線的一個或多個位置處的一個或多個組合的驅動參數(shù)，其中在所述交通工具系統(tǒng)的即將到來的運動期間，所述交通工具系統(tǒng)中的所述耦合器節(jié)點的一個或多個的狀態(tài)將在所述交通工具系統(tǒng)內(nèi)變化；以及

基于確定的限制為一個或多個交通工具確定個別的驅動參數(shù)，所述個別的驅動參數(shù)包含所述一個或多個交通工具的功率設置。

技術方案8：如技術方案7所述的方法，其中確定的所述驅動參數(shù)包含所述交通工具中的一個或多個的一個或多個節(jié)流設置、所述交通工具中的一個或多個的制動設置，所述交通工具中的一個或多個的移動速度、由所述交通工具中的一個或多個生成的牽引功率、由所述交通工具中的一個或多個生成的牽引力、由所述交通工具中的一個或多個生成的制動力或者所述交通工具中的一個或多個的加速度。

技術方案9：如技術方案7所述的方法，其中所述耦合器節(jié)點表示在所述交通工具之間的所述耦合器保持在所述松弛狀態(tài)中時的所述交通工具系統(tǒng)中的位置，其中所述交通工具在所述交通工具系統(tǒng)內(nèi)相對于彼此移動。

技術方案10：如技術方案7所述的方法，其中所述組合的驅動參數(shù)表示所述交通工具系統(tǒng)中的第一組交通工具中的所述交通工具以及所述交通工具系統(tǒng)中不同的第二組交通工具中的所述交通工具的同步功率設置。

技術方案11：如技術方案7所述的方法，其中確定對所述交通工具系統(tǒng)的所述操作的所述限制包含確定所述交通工具系統(tǒng)中所述交通工具中的至少一個的一個或多個下限功率或上限功率。

技術方案12：一種用于控制交通工具系統(tǒng)的方法，所述方法包括：

在交通工具系統(tǒng)的即將到來的行程期間確定所述交通工具系統(tǒng)的耦合器節(jié)點將彼此碰撞的沿著路線的位置；

在兩個或更多推進生成的交通工具之間分配功率輸出在所述交通工具系統(tǒng)中的至少一個所述耦合器節(jié)點的相對側上，所述功率輸出可防止所述耦合器節(jié)點在沿著所述路線的所述位置處彼此碰撞；以及

基于所分配的所述功率輸出生成所述交通工具系統(tǒng)中的所述推進生成的交通工具的行程計劃，所述行程計劃指定所述交通工具系統(tǒng)的一個或多個移動速度、節(jié)流設置或制動設置作為沿著所述路線的距離的函數(shù)。

技術方案13：如技術方案12所述的方法，其中所述耦合器節(jié)點表示所述交通工具系統(tǒng)中的位置，其中在所述耦合器保持在松弛狀態(tài)中時，由所述交通工具系統(tǒng)中的耦合器連接的一個或多個交通工具的部分在所述交通工具系統(tǒng)內(nèi)相對于彼此移動。

技術方案14：如技術方案12所述的方法，其中所述功率輸出表示所述交通工具系統(tǒng)中所述推進生成的交通工具用來生成功率輸出的同步功率設置。

技術方案15：如技術方案14所述的方法，其中分配所述功率輸出包含在所述推進生成的交通工具中異步地分配所述功率輸出，以使所述推進生成的交通工具生成總功率輸出。

附圖說明

參考附圖，其中在下面的描述中更詳細地描述了本發(fā)明的特定實施例和進一步的益處，其中：

圖1示出了沿著路線行駛的交通工具系統(tǒng)的一個示例的示意圖；

圖2根據(jù)節(jié)點碰撞的一個示例示意性地示出了交通工具系統(tǒng)沿著具有凹和峰的一段路線的運動；

圖3示意性地示出交通工具系統(tǒng)沿著圖2所示路線的另一段的運動；

圖4示意性地示出交通工具系統(tǒng)沿著圖2所示路線的另一段的運動；

圖5示意性地示出交通工具系統(tǒng)沿著圖2所示路線的另一段的運動；

圖6示意性地示出交通工具系統(tǒng)沿著圖2所示路線的另一段的運動；

圖7示出了圖1所示的交通工具系統(tǒng)的功率控制系統(tǒng)和推進生成的交通工具的一個實施例；

圖8示出了用于控制交通工具系統(tǒng)的方法的一個實施例的流程圖；

圖9示出了在沿著路線的各個位置處確定圖1所示的交通工具系統(tǒng)的組合的功率設置上的功率限制標記的示例；

圖10示出了在沿著路線的各個位置處確定圖1所示的交通工具系統(tǒng)的組合的功率設置上的功率限制標記的另一個示例；

圖11示出了在沿著路線的各個位置處確定圖1所示的交通工具系統(tǒng)的組合的功率設置上的功率限制標記的另一個示例；

圖12根據(jù)一個示例示出了如何確定圖9至圖11所示的功率限制標記；

圖13根據(jù)另一個示例示出了如何確定圖9至圖11所示的功率限制標記；

圖14根據(jù)另一個示例示出了如何確定圖9至圖11所示的功率限制標記；

圖15根據(jù)一個示例示出由圖7所示的交通工具控制器可選擇的備用的驅動參數(shù)，以響應于圖1所示的交通工具控制器偏離行程計劃的操作；

圖16根據(jù)另一個示例示出由圖7所示的交通工具控制器可選擇的備用的驅動參數(shù)，以響應于圖1所示的交通工具控制器偏離行程計劃的操作；以及

圖17示出了定義碰撞區(qū)域用于圖1所示的交通工具系統(tǒng)的行駛的碰撞線的一個示例。

具體實施方式

根據(jù)本文所描述的本發(fā)明主題的一個或多個實施例，提供了識別可導致不期望動態(tài)的驅動參數(shù)(例如，諸如節(jié)流設置、制動設置、運動速度、牽引和/或制動力或力、加速度、牽引力和/或制動力或力的變化率的功率設置)、條件(例如，哪些交通工具在各種時間和/或位置制動或審查推進力、路線坡度，路線曲率等)和/或過渡(例如，關于在交通工具系統(tǒng)中的遠程定位的交通工具過度和/或快速制動)的功率控制系統(tǒng)和方法。這些動態(tài)可導致交通工具系統(tǒng)中大群交通工具的碰撞、交通工具系統(tǒng)的不同交通工具組之間的斷裂，并且通過沿著交通工具系統(tǒng)行程的系統(tǒng)和方法來避免或消除這些動態(tài)。

系統(tǒng)和方法可識別節(jié)點的文字和運動作為交通工具系統(tǒng)中的成對交通工具之間的位置，其中成對中的交通工具之間存在相對運動，其中對施加在成對中的交通工具之間的耦合器上的力幾乎沒有影響。節(jié)點可以表示交通工具系統(tǒng)中的與至少一個處于松弛狀態(tài)的交通工具(但不一定在兩個交通工具之間)連接的耦合器的位置。處于松弛狀態(tài)的耦合器能夠是經(jīng)受相對小的力的耦合器。作為一個示例，當耦合器不處于張力下(例如，不在指定的閾值以上，例如耦合器能夠承受而不斷裂的最大允許拉伸載荷的10％)并且不處于壓縮下(例如，不超過指定閾值，例如耦合器能夠承受而不斷裂的最大允許壓縮載荷的10％)時，連接兩個交通工具的耦合器可以處于松弛狀態(tài)(并且因此表示節(jié)點)。作為另一示例，當耦合器可在這些交通工具之間或相對于這些交通工具移動，同時施加在耦合器上的力變化很小時，連接兩個交通工具的耦合器可處于松弛狀態(tài)，并且因此表示節(jié)點。例如，耦合器相對于通過耦合器連接的交通工具的運動或位置變化的百分比或分數(shù)可比施加在耦合器上力的變化改變更大的量。在另一示例中，當耦合器位于處于張力下的另一耦合器和處于壓縮下的另一耦合器之間時，耦合器可以處于松弛狀態(tài)并表示節(jié)點。在另一示例中，當耦合器位于交通工具系統(tǒng)的端部時且耦合器不處于任何負載下(例如，在交通工具系統(tǒng)和外部對象之間不被壓縮)時，耦合器可以處于松弛狀態(tài)并表示節(jié)點。

可以基于交通工具系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)力模型或交通工具系統(tǒng)的運動的動態(tài)仿真來識別節(jié)點。例如，本文描述的系統(tǒng)和方法可識別交通工具系統(tǒng)在即將到來的行程或即將到來的段期間，將會或更有可能不發(fā)生節(jié)點碰撞的位置。可選地，本文描述的系統(tǒng)和方法可識別其他類型的節(jié)點事件，例如交通工具系統(tǒng)內(nèi)節(jié)點的運動、交通工具系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點的運動速度(其與交通工具系統(tǒng)的運動速度不同)、節(jié)點的數(shù)量、節(jié)點的創(chuàng)建和/或交通工具系統(tǒng)中節(jié)點的消除。

然后，上述系統(tǒng)和方法可以創(chuàng)建或修改行程計劃，該行程計劃指定驅動參數(shù)(例如，諸如節(jié)流設置、制動設置、或控制交通工具系統(tǒng)運動的其他操作設置的功率設置)作為沿路線的時間和/或距離的函數(shù)。在一個示例中，行程計劃可以指定空氣制動設置、動態(tài)制動設置、或與制動相關的其他設置。由行程計劃指定的驅動參數(shù)可通過避免或消除節(jié)點碰撞、控制(例如，減少或增加)交通工具系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點的運動和/或創(chuàng)建或消除一個或多個節(jié)點的方式有效地在推進生成交通工具之間分配功率。雖然本文的描述集中于驅動參數(shù)是節(jié)流和/或制動設置，備選地，驅動參數(shù)可表示交通工具系統(tǒng)的運動速度、由交通工具系統(tǒng)中的交通工具生成的牽引功率或牽引力、由交通工具系統(tǒng)中交通工具生成的制動功率或制動力、交通工具系統(tǒng)中交通工具的加速度、牽引力和/或制動力或力的變化率等。

所述系統(tǒng)和方法可以識別出其中關于遠程交通工具(例如，不位于交通工具系統(tǒng)的前部或前端的推進生成的交通工具)的過度制動能夠對交通工具系統(tǒng)的操作有危險的條件。系統(tǒng)和方法可選地識別其中過度節(jié)流對于交通工具系統(tǒng)中交通工具之間的力有危險的條件和/或識別其中對關于牽引交通工具的過度制動和/或節(jié)流改變可能有危險的條件?？蓜?chuàng)建和/或修改行程計劃以避免這些類型的情況。系統(tǒng)和方法可以識別用于消除或減少節(jié)點碰撞(例如，依據(jù)其它驅動參數(shù)相對于沿著相同路線行駛的交通工具系統(tǒng)，例如能夠使得交通工具系統(tǒng)在路線速度限制下行駛的那些驅動參數(shù))的節(jié)流和/或制動設置的驅動參數(shù)包絡(例如，可允許的驅動參數(shù)的范圍)?？蛇x地，系統(tǒng)和方法可以識別包絡控制(例如，減少或增加)交通工具系統(tǒng)內(nèi)節(jié)點的運動和/或創(chuàng)建或消除一個或多個節(jié)點的允許范圍或驅動參數(shù)。

可以使用自動控制策略來應用由系統(tǒng)和方法確定的行程計劃和/或邊界，例如通過交通工具系統(tǒng)的控制器根據(jù)行程計劃自動控制交通工具系統(tǒng)。可選地，行程計劃和/或限制可用于通知或指導交通工具系統(tǒng)如何控制交通工具系統(tǒng)的操作。行程計劃可由交通工具系統(tǒng)的控制器使用，以防止或停止操作者以抵觸或超出行程計劃指定的限制的方式來控制交通工具系統(tǒng)的運動。

交通工具系統(tǒng)的數(shù)學模型可將交通工具系統(tǒng)中的節(jié)點的行為描述為交通工具系統(tǒng)的速度、交通工具系統(tǒng)中的各個位置處的節(jié)流和/或制動設置、和/或路線地形(例如路線的坡度和/或曲率)的函數(shù)?？梢允褂酶鞣N基于物理的模型來描述節(jié)點的行為，例如基于繩索的模型、集總質量模型、或其它模型，如本文所述。

應用這種模型，確定交通工具系統(tǒng)中的推進生成交通工具中的牽引力功率設定組合的子集或集合，以確保交通工具系統(tǒng)中的節(jié)點在安全區(qū)域內(nèi)(例如，沒有節(jié)點的碰撞)或以確保節(jié)點在交通工具系統(tǒng)內(nèi)以安全速度移動(例如，節(jié)點不以比交通工具系統(tǒng)移動速度更快的速度彼此相互移動)。牽引力組合可包括由交通工具系統(tǒng)產(chǎn)生的總推進動力或力和/或由交通工具系統(tǒng)生成的總制動力或力。

交通工具系統(tǒng)中的推進生成交通工具可能能夠在數(shù)值負八(指示在上制動極限施加制動)和數(shù)值正八(指示在上節(jié)流極限施加節(jié)流)之間改變擋設置(notchsetting)。負二的組合功率設置可表示對于推進生成交通工具的兩個有效制動設置。然而，不是所有的推進生成交通工具都可使用相同的設置以提供負二的組合功率設置。例如，較大數(shù)量的交通工具可以使用負一的設置，而同一交通工具系統(tǒng)中較少數(shù)量的交通工具可以使用負六的設置來為所有這些負二的交通工具提供有效的制動設置。

一旦識別在節(jié)點行為方面是危險的牽引力的組合，則可在推進生成交通工具之間分配牽引力以避免節(jié)點碰撞、以控制(例如，減少或增加)交通工具系統(tǒng)內(nèi)節(jié)點的運動、和/或創(chuàng)建或消除一個或多個節(jié)點。系統(tǒng)和方法可識別提供足夠自由度的組合功率設置(例如，擋設置)，以允許牽引力組合在交通工具之間被拆分或劃分以避免節(jié)點碰撞、以控制交通工具系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點的運動，和/或創(chuàng)建或消除一個或多個節(jié)點。例如，一些組合的功率設置在避免節(jié)點碰撞的同時、在控制交通工具系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點的運動的同時和/或在創(chuàng)建或消除一個或多個節(jié)點的同時，可能不允許總體推進力和/或總制動力在推進生成交通工具之間分配。。系統(tǒng)和方法可以確定包絡(envelope)，包絡指示組合功率設置的允許范圍以提供足夠的自由度允許在交通工具系統(tǒng)中的交通工具之間分配牽引力。

備選地，代替在同一交通工具系統(tǒng)中確定兩個或更多個不同組或集合的推進生成交通工具的功率設置，可為單個組或單個交通工具確定功率設置。例如，可根據(jù)確定的功率設置來控制交通工具或交通工具組，以防止節(jié)點碰撞或以其他方式控制交通工具系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點，而不需要為另一交通工具或交通工具組確定功率設置。

系統(tǒng)和方法可以檢查在現(xiàn)實世界中應用解決方案時可能存在的偏離。例如，可為即將到來的行程或行程段創(chuàng)建或修改控制節(jié)點的行程計劃。節(jié)點控制可包括避免節(jié)點碰撞、控制交通工具系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點的運動、和/或創(chuàng)建或消除一個或多個節(jié)點。在交通工具系統(tǒng)行駛即將到來的行程或行程段期間，由交通工具系統(tǒng)生成的牽引力可能偏離由行程計劃指示的牽引力。這些偏離可能是與用于創(chuàng)建或修改行程計劃的因素相比的各種因素例如不同的阻力、風、行駛限制(例如，慢命令)等的結果。當控制節(jié)點時如果需要更多或不同的推進力和/或制動力，系統(tǒng)和方法向交通工具控制器或交通工具系統(tǒng)的操作者提供要遵循的適當?shù)闹敢?。這些指引可包括關于如何劃分在推進生成交通工具中需要的額外牽引力和/或制動力的指令。

通過限制可通過推進生成交通工具使用的驅動參數(shù)(例如功率設置)以使交通工具系統(tǒng)生成安全牽引力組合(例如，交通工具的有效功率設置)，本文描述的系統(tǒng)和方法可提供交通工具系統(tǒng)的安全行駛。與現(xiàn)場存在的啟發(fā)式規(guī)則相比，可避免可能導致交通工具系統(tǒng)破碎成較小部分的節(jié)點碰撞，并且可以減少交通工具系統(tǒng)中的空氣制動次數(shù)。例如，可以在一些軌交通工具系統(tǒng)中使用空氣制動器，以避免在交通工具系統(tǒng)的各個部分之間跑進或跑出，但是空氣制動器的過度使用會導致空氣制動器過熱并對軌道交通工具系統(tǒng)的安全造成重大風險。

一些已知的系統(tǒng)使用啟發(fā)式規(guī)則，其限制操作者在穿過某些地形特征時在軌道交通工具系統(tǒng)的遠程機車上使用動態(tài)制動(db)。這降低了軌道交通工具系統(tǒng)的db動力，這增加對空氣制動器更多使用的需要。如上所述，然而空氣制動器的增加使用可能帶來顯著的安全風險。

本文描述的系統(tǒng)和方法可指示驅動參數(shù)的限制以控制節(jié)點，同時相對于使用上述啟發(fā)式規(guī)則的其他系統(tǒng)，降低了空氣制動器的使用。這允許以對燃料消耗和/或行駛時間的小影響避免關鍵交通工具處理事件(例如，節(jié)點碰撞)。

一些交通工具系統(tǒng)包括在交通工具系統(tǒng)的一個或多個交通工具處的車端緩沖(eocc)耦合器。經(jīng)歷在預負載值的力的節(jié)點和處于完整行程位置的耦合器處的節(jié)點可能會產(chǎn)生破壞耦合器的碰撞。本文所述的系統(tǒng)和方法可創(chuàng)建能夠顯著地緩和具有eocc耦合器的交通工具系統(tǒng)的破裂的行程計劃。

在一個實施例中，本文描述的系統(tǒng)和方法可識別可能導致節(jié)點碰撞的驅動參數(shù)和/或能夠避免節(jié)點碰撞且不需要交通工具系統(tǒng)上的傳感器輸入的驅動參數(shù)，例如測量施加在耦合器上的力的傳感器(“車鉤力”)。備選地，本系統(tǒng)和方法可以使用由傳感器測量的車鉤力來創(chuàng)建和/或修改如本文所述的行程計劃?？梢允褂闷渌愋偷膫鞲衅鱽硖峁┤缃煌üぞ呦到y(tǒng)通過(例如其中現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫不完整的部分)高地和斜坡的更可靠的測量，以改善本文所述的本發(fā)明主題的性能。

圖1示出了沿著路線102行駛的交通工具系統(tǒng)100的一個示例的示意圖。交通工具系統(tǒng)100包括可操作地彼此耦合的多個交通工具104、106。交通工具可以如通過耦合器108彼此機械地耦合。交通工具104(例如，交通工具104a-g)表示推進生成交通工具，如能夠產(chǎn)生推進力以沿著路線102推進交通工具系統(tǒng)100的交通工具。推進生成交通工具104的示例包括機車、其他非公路交通工具(例如，不是設計用于或允許在公共道路上行駛的交通工具)、汽車(例如，設計用于在公共道路上行駛的交通工具)、船舶等。在一個實施例中，交通工具104表示機車且交通工具106表示軌道車。交通工具104可以是燃料產(chǎn)生動力的交通工具(例如，使用消耗燃料的引擎通過產(chǎn)生電流至功率馬達或旋轉軸和輪來生成推進力)、電動交通工具(例如，使用車載或非車載電流源來向馬達供電以生成推進力)、和/或混合產(chǎn)生動力的交通工具(例如，由消耗燃料的引擎和其他電流源的交通工具)。交通工具106(例如，交通工具106a-i)表示非推進生成交通工具，例如軌道車或通過推進生成交通工具104沿著路線102推進的其它單元。

本文所用的術語“交通工具”可以被定義為運送人、人們或貨物中的至少一個的移動機器。例如，交通工具可以是但不限于軌道車、聯(lián)運集裝箱、機車、船舶、采礦設備、建筑設備、汽車等?！敖煌üぞ呦到y(tǒng)”包括彼此互連以沿著路線行駛的兩個或更多個交通工具。例如，交通工具系統(tǒng)可以包括彼此直接連接(例如，通過耦合器)或彼此間接連接的(例如，通過一個或多個其它交通工具和耦合器)連接的兩個或更多個交通工具。每個組或集合中的一個或多個交通工具104的組或集合110、112、114可被稱為編組。沿著交通工具系統(tǒng)100的行駛方向在另一集合110、112、114之前的集合110、112、114可以被稱為引領集，而另一集合可被稱為遠集或尾集。

如本文所使用的“軟件”或“計算機程序”包括但不限于一個或多個使計算機或其他電子設備以期望的方式執(zhí)行功能、動作、和/或行為的計算機可讀和/或可執(zhí)行指令。指令可以以各種形式體現(xiàn)，例如例程、算法、模塊或包括單獨的應用程序或來自動態(tài)鏈接庫代碼的程序。軟件還可以以如獨立程序、函數(shù)調用、小服務程序、小應用程序、應用程序，存儲在存儲器中的指令、操作系統(tǒng)的一部分或其他類型的可執(zhí)行指令的各種形式來執(zhí)行。本文中所用的“計算機”或“處理元件”或“計算機設備”包括但不限于可存儲、檢索和處理數(shù)據(jù)的任何編程或可編程的電子設備?！胺菚簳r性計算機可讀介質”包括但不限于cd-rom、可移動閃存卡、硬盤驅動器、磁帶和軟盤。本文所使用的“計算機存儲器”涉及被配置為存儲可由計算機或處理元件檢索的數(shù)字數(shù)據(jù)或信息的存儲設備。本文所使用的“控制器”、“單元”和/或“模塊”可在控制能量存儲系統(tǒng)所涉及的邏輯電路系統(tǒng)和/或處理元件以及相關聯(lián)的軟件或程序。術語“信號”、“數(shù)據(jù)”和“信息”可在本文中互換使用，并且可涉及數(shù)字或模擬形式。

本文所述的至少一個技術效果包括確定交通工具系統(tǒng)行程的驅動參數(shù)。驅動參數(shù)可指示交通工具系統(tǒng)中的推進生成交通工具的控制節(jié)點的操作設置(例如，功率設置，如節(jié)流擋設置、制動設置或其他設置)。驅動參數(shù)可在交通工具系統(tǒng)開始行程前生成和/或在交通工具系統(tǒng)在行駛期間沿著路線行駛時生成。驅動參數(shù)可由行程計劃來定義。

在一個實施例中，交通工具系統(tǒng)100的功率設置(例如，節(jié)流設置，如功率輸出、馬力、速度等和/或制動設置)可以是被控制以驅動交通工具系統(tǒng)沿著路線102從起始位置到目的地位置的驅動參數(shù)100?？梢宰詣涌刂乞寗訁?shù)使得在沒有操作員干預涉及在改變這些參數(shù)的情況下來控制交通工具104、106的節(jié)流設置和/或制動設置。備選地或另外地，交通工具系統(tǒng)100可以向操作者提供提示和通知以指示操作者根據(jù)驅動參數(shù)如何手動地控制交通工具系統(tǒng)100。例如，系統(tǒng)100可以向操作者提供提示以指導操作者在當前時間使用哪些驅動參數(shù)和/或當系統(tǒng)100到達一個或多個即將到來的位置時將在即將到來的時間使用哪些設置。

驅動參數(shù)可在沿著路線102的一個或多個位置處通過指定交通工具系統(tǒng)100的操作設置來控制。通過示例，這些操作設置可以包括控制來自推進生成交通工具104的功率輸出的功率設置(如，節(jié)流擋設置)和控制推進生成交通工具104和/或非推進生成交通工具106的制動力的制動設置(如，動態(tài)制動設置)。指定交通工具系統(tǒng)100從第一位置到沿著路線102至不同的第二位置的行程的操作設置可以被稱為行程計劃。在行程計劃中指定的操作設置可表示為沿著路線102的行程期間經(jīng)過的時間和/或沿著路線102的距離的函數(shù)。可以計算指定的操作設置以通過控制或改變交通工具系統(tǒng)中的一個或多個節(jié)點的狀態(tài)來改善交通工具系統(tǒng)100的操作(例如，控制)。例如，可以確定指定的操作設置以減少或消除節(jié)點碰撞或以其他方式控制節(jié)點。雖然本文的描述側重于避免節(jié)點碰撞，但是也可以使用相同的實施例控制節(jié)點，例如通過控制交通工具系統(tǒng)100中節(jié)點的運動，在交通工具系統(tǒng)100內(nèi)創(chuàng)建一個或多個節(jié)點，或者從交通工具系統(tǒng)100中消除一個或更多的節(jié)點。

圖2至圖6根據(jù)節(jié)點碰撞的一個示例示意性地示出了交通工具系統(tǒng)100沿具有谷(vallery)200和峰202的路線102的段的運動。交通工具系統(tǒng)100在圖2至圖6中示出為連續(xù)線，其中線的不同段表示不同交通工具104、106。在沿著路線102向谷200行駛期間，引領推進生成交通工具104a可以生成制動力以減慢交通工具系統(tǒng)100朝向谷200的運動。遠程推進生成交通工具104g(例如，位于交通工具系統(tǒng)100的尾部)可通過不產(chǎn)生推進力或制動力而在怠速狀態(tài)中運行。整個交通工具系統(tǒng)100可能經(jīng)歷壓縮(緩沖)力，或者由于正在行進的路線102的負坡度產(chǎn)生的推進交通工具系統(tǒng)100向前和朝向谷200的力和/或通過一個或多個推動生成交通工具104產(chǎn)生的推動力。

如圖3所示，當交通工具系統(tǒng)100行駛在路線102中的峰202時，交通工具系統(tǒng)100中的交通工具104和/或106的集合300可相對于其他交通工具104、106變得伸長。例如，峰202可以導致位于峰202相對側的交通工具104和/或106相對于交通工具系統(tǒng)100中的其他對交通工具104和/或106彼此遠離地移動。

如圖4所示，當交通工具系統(tǒng)100連續(xù)行駛在路線102中的峰202和谷200時，交通工具系統(tǒng)100中伸長的交通工具104和/或106的第一集合300增加，并且交通工具系統(tǒng)100中交通工具104和/或106的第二集合400相對于彼此變得伸長。伸長的交通工具的第二集合400可由交通工具104g產(chǎn)生動態(tài)制動力以減緩向谷202移動來創(chuàng)建。伸長的集合300、400中的交通工具之間的耦合器108可以承受拉伸(牽伸)力，而交通工具系統(tǒng)100中交通工具之間的耦合器108在外部或不包括在集合300、400中可能承受壓縮(緩沖)力。因此，在交通工具系統(tǒng)100中在集合300和位于集合300、400之間的交通工具104和/或106之間以及在集合400和位于集合300/400之間的交通工具104和/或106之間創(chuàng)建節(jié)點402、404。

如圖5所示，當交通工具系統(tǒng)100繼續(xù)行駛在路線102中的峰202和谷200時，交通工具系統(tǒng)100中的交通工具伸長的集合300、400的大小繼續(xù)增加。這些集合300、400增加的大小表示更多的耦合器108處于緊張狀態(tài)，且集合300、400之間的節(jié)點402、404和集合300、400之間的交通工具朝向彼此移動。

如圖6所示，當交通工具系統(tǒng)100繼續(xù)行駛在路線102中的峰202和谷200并且交通工具系統(tǒng)100中的交通工具伸長的集合300、400的大小繼續(xù)增加時，節(jié)點402、404朝向彼此移動直到節(jié)點402、404在節(jié)點碰撞位置600處碰撞。該節(jié)點碰撞位置600表示其中交通工具系統(tǒng)100中的交通工具的伸長的集合300、400彼此相撞的位置。節(jié)點碰撞位置600可以表示其中集合300、400中的交通工具相互碰撞(錨定行為)并且潛在地破壞交通工具系統(tǒng)100中的一個或多個耦合器108的位置。

本文描述的系統(tǒng)和方法確定潛在的節(jié)點碰撞位置，并且確定對交通工具的驅動參數(shù)的限制以避免發(fā)生節(jié)點碰撞。在一個實施例中，可以基于交通工具系統(tǒng)100和/或交通工具系統(tǒng)100中耦合器108的一個或多個模型來確定或預測節(jié)點碰撞的位置。例如，交通工具104、106之間的耦合器108可以被建模為具有彈簧常數(shù)k的彈簧和阻尼器(例如，被建模的彈簧耦合至交通工具104和/或106的組合)。由于通過推進生成交通工具104提供牽引力(例如，功率輸出)，交通工具系統(tǒng)100的狀態(tài)可能經(jīng)歷過渡且由于沿著路線102不同位置處過渡導致的施加在耦合器108上的力和/或存儲在耦合器108中的能量可作為不同位置處的推進生成交通工具104提供的牽引力的函數(shù)來計算(例如，估計或模擬)。

僅作為示例，由于根據(jù)同步行程計劃(例如，當穿過路線102中的谷或低點時)在行駛期間路線102的坡度的變化導致第一引領推進生成交通工具104的預期減速和第一拖動的推進生成交通工具104的預期加速使第一耦合器108可能預期被壓縮。根據(jù)同步行程計劃(例如，當穿過路線102中的峰或高點時)由于在行駛期間路線102的坡度的變化導致第二引領推進生成交通工具104的預期加速和第二拖動的推進生成交通工具104的預期減速使第二耦合器108可能被預期變得伸長。在該示例中，第一耦合器108被估計比第二耦合器108具有更大的壓縮力。

作為另一示例，可使用交通工具系統(tǒng)100的剛性繩模型。在這種模型中，當交通工具系統(tǒng)100沿著路線102行駛時，耦合器108被視為沒有松弛。其中由于行程計劃指定的牽引和/或制動力和由于路線102的坡度耦合器108被估計具有相對較大的壓縮力或相對較大的拉伸力的位置不被識別為節(jié)點。其中耦合器108被估計為具有相對較小或不具有壓縮或拉伸力的其它位置被識別為節(jié)點。備選地，可以使用另一模型和/或可以從交通工具系統(tǒng)100的先前行程來確定節(jié)點和/或節(jié)點碰撞的位置。

圖7示出了交通工具系統(tǒng)100的功率控制系統(tǒng)700和推進生成交通工具104的一個實施例。功率控制系統(tǒng)700可以在即將到來的行程或行程段中確定交通工具系統(tǒng)100的節(jié)點位置、確定是否將發(fā)生或可能發(fā)生節(jié)點碰撞、和/或可能確定交通工具系統(tǒng)100避免節(jié)點碰撞的驅動參數(shù)上的限制。功率控制系統(tǒng)700可以設置在交通工具系統(tǒng)100外或者可部分地或全部地設置在交通工具系統(tǒng)100上。

功率控制系統(tǒng)700包括接收用于識別潛在節(jié)點碰撞信息的一個或多個輸入設備702。輸入設備702可以包括無線天線、觸摸屏、鍵盤、網(wǎng)絡連接、電子鼠標、觸控筆、麥克風等。用于識別潛在節(jié)點碰撞的信息包括交通工具系統(tǒng)100中的交通工具104、106的類型，交通工具104、106的重量和/或長度，交通工具104、106(例如，不同交通工具104、106可以產(chǎn)生多少推進力和/或制動力)的制動和/或推進力的能力，路線102的地形(例如，路線102的曲率、坡度等)，在交通工具系統(tǒng)100中交通工具104、106的位置，和/或可用于確定節(jié)點位置和/或節(jié)點碰撞的其他信息。

功率控制系統(tǒng)700還包括一個或多個控制器處理器704。處理器704表示包括和/或與一個或多個被編程以執(zhí)行本文所述操作的處理器(例如，微處理器、現(xiàn)場可編程門陣列和/或集成電路)連接的硬件電路。在一個實施例中，本文描述的操作(不論是否包括在圖8所示的流程圖中)可表示用于控制處理器704的軟件或者可以用于生成用于控制處理器704的軟件。

功率控制系統(tǒng)700的存儲器設備714可表示一個或多個有形和非暫時的計算機可讀存儲器，如計算機硬盤驅動器、cd-rom、dvd-rom、可移動閃存卡、磁帶等。存儲器設備714可用于存儲如本文所述的用于確定驅動參數(shù)、行程計劃、碰撞線、交通工具系統(tǒng)100的模型、或其他信息的信息。

控制器處理器704在行駛即將到來的行程或行程段期間，基于交通工具系統(tǒng)100的模型和經(jīng)由輸入設備702接收到的信息(和/或存儲在存儲器設備714中)確定在交通工具系統(tǒng)100中節(jié)點將發(fā)生的位置。如本文所述，控制器處理器704可以確定包括交通工具104、106的指定驅動參數(shù)(例如，對于不同交通工具如可使用的，并且被指定為沿著路線102的時間和/或距離的函數(shù)的節(jié)流設置和/或制動設置)和/或包括對驅動參數(shù)的限制的行程計劃。創(chuàng)建交通工具系統(tǒng)100的指定驅動參數(shù)和/或驅動參數(shù)的限制以在行程或即將到來的行程段期間控制節(jié)點。行程計劃可以傳送到交通工具系統(tǒng)100的推進生成交通工具104的交通工具控制器706。例如，功率控制系統(tǒng)700和交通工具104可包括如具有收發(fā)電路系統(tǒng)的天線718的通信設備720以將行程計劃從處理器704傳送到交通工具控制器706。

控制器706可以使用行程計劃來自動地控制圖7所示的交通工具104和/或同一交通工具系統(tǒng)100中的其它交通工具104、106的制動系統(tǒng)708和/或推進系統(tǒng)710的操作。例如，控制器706可根據(jù)行程計劃將信號傳送到其他交通工具104、106以控制那些其它交通工具104、106的制動系統(tǒng)708和/或推進系統(tǒng)710。控制器706表示包括和/或與控制交通工具和/或交通工具系統(tǒng)運動的一個或多個處理器連接的硬件電路系統(tǒng)。

交通工具104的存儲器設備716可以表示一個或多個有形的和非暫時的計算機可讀存儲器，如計算機硬盤驅動器、cd-rom、dvd-rom、可移動閃存卡、磁帶等。存儲器設備716可用于存儲如本文所述的用于控制交通工具系統(tǒng)100的信息，如驅動參數(shù)、行程計劃、碰撞線、交通工具系統(tǒng)100的模型或其他信息。

推進系統(tǒng)710可表示產(chǎn)生用于推動交通工具和交通工具系統(tǒng)的牽引力的引擎、馬達、電池等。制動系統(tǒng)708可以表示制動器，例如動態(tài)制動器、空氣制動器、和/或交通工具和交通工具系統(tǒng)的其它制動器。動態(tài)控制系統(tǒng)700的一個或多個輸出設備712將行程計劃傳送至控制器706。輸出設備712可表示收發(fā)電路系統(tǒng)、天線、有線連接等?？蛇x地，一個或多個輸出設備712可以設置在交通工具上且可指示交通工具的操作者如何根據(jù)行程計劃來控制交通工具系統(tǒng)。例如，輸出設備可以包括交通工具上的顯示器和/或揚聲器以指示操作者如何根據(jù)行程計劃控制交通工具系統(tǒng)。

附加地或備選地，交通工具上的控制器706可防止操作者以與行程計劃不一致的方式手動地控制交通工具系統(tǒng)。例如，如果操作者試圖使交通工具使用在由行程計劃建立的限制之外或者違反由行程計劃建立的限制的節(jié)流設置和/或制動設置，則控制器706可以忽略或修改由操作員提供的輸入以使交通工具系統(tǒng)在由行程計劃建立的限制之內(nèi)。

圖8示出了用于控制交通工具系統(tǒng)的方法800的一個實施例的流程圖。方法800可用于控制或限制交通工具系統(tǒng)100的運動以避免節(jié)點碰撞。方法800可以表示由圖7所示的功率控制系統(tǒng)700執(zhí)行的操作。在802處，獲得代表交通工具系統(tǒng)100的信息、交通工具系統(tǒng)100的即將到來的行程、和/或其中交通工具系統(tǒng)100正在行駛行程的即將到來的行程段。如上所述，所述信息可包括交通工具系統(tǒng)中的交通工具的重量、路線102的曲率、路線102的坡度等。

在804處，確定對交通工具系統(tǒng)100的組合功率設置的一個或多個限制。這些限制可包括對沿著路線102的不同位置處的交通工具系統(tǒng)100中如功率設置(例如，節(jié)流設置、制動設置、速度、加速度等)的交通工具驅動參數(shù)的限制，以便控制交通工具系統(tǒng)100中的節(jié)點。例如，可以確定交通工具系統(tǒng)100中的交通工具的節(jié)流設置和/或制動設置的限制，以防止交通工具系統(tǒng)100在802處預測的節(jié)點碰撞。對組合功率設置的限制可以稱為功率限制標記。如上所述，組合功率設置可表示交通工具系統(tǒng)中的交通工具(例如，推進生成交通工具)的有效功率設置。

圖9至圖11示出了在沿著路線102不同位置處確定交通工具系統(tǒng)100的組合功率設置上的功率限制標記的示例。在圖9至11中的各個圖中，第一圖形1000表示在同一交通工具系統(tǒng)100中的兩組或更多組交通工具104的組合驅動參數(shù)1002(例如，功率設置)。水平軸1004表示第一組交通工具104的驅動參數(shù)，且縱軸1006表示同一交通工具系統(tǒng)100中的不同的第二組交通工具104的驅動參數(shù)。第一組交通工具104可以沿著交通工具系統(tǒng)100的行駛方向在第二組交通工具104的前面。沿軸線1004、1006的驅動參數(shù)的正值表示牽引力正在產(chǎn)生，驅動參數(shù)的負值表示制動力正在產(chǎn)生，且零值表示交通工具104處于怠速狀態(tài)。

幾個框1008(例如，框1008a-e)表示處于不同的指定速度的驅動參數(shù)限制。由框1008表示的速度指示交通工具系統(tǒng)100可行駛的不同速度?？?008a表示交通工具系統(tǒng)100以每小時20英里(或32公里/小時)行駛，框1008b表示交通工具系統(tǒng)100以25英里/小時(或40公里/小時)行駛，框1008c表示交通工具系統(tǒng)100以每小時30英里(或48公里/小時)行駛，框1008d表示交通工具系統(tǒng)100以35英里/小時(或56公里/小時)行駛，以及框1008e表示交通工具系統(tǒng)100以40英里每小時(或64公里/小時)行駛。

線1002表示由第一組交通工具104使用的驅動參數(shù)和由第二組交通工具104使用的驅動參數(shù)的不同組合。例如，線1002可表示產(chǎn)生節(jié)點碰撞的驅動參數(shù)的不同組合(例如伸長碰撞)。因此，應避免所述的組合。在該示例中，線1002不應該從線1002的上方越過線1002至其下方，因為該過度指示兩個節(jié)點碰撞。組合驅動參數(shù)1002周圍的緩沖區(qū)域1010表示可以可選地使用的安全裕度。組合驅動參數(shù)1002可以從交通工具系統(tǒng)的型號確定。

圖9至圖11中的各個圖中的圖形1012表示沿著路線102的不同位置的交通工具集合中交通工具104的功率限制標記1014。功率限制標記1014表示組合功率設置的限制(例如，節(jié)流和/或制動設置)，其可在沿著路線102的不同位置處由交通工具系統(tǒng)100的集合中的交通工具104產(chǎn)生。如上所述，組合的功率設置可以表示交通工具系統(tǒng)100中交通工具104的有效節(jié)流或制動設置。

功率限制標記1014在表示沿著路線102距離的水平軸1016和表示組合功率設置下限的垂直軸1018旁邊示出。功率限制標記1014表示不應該被交叉以控制交通工具系統(tǒng)中的節(jié)點(例如，防止節(jié)點碰撞)的交通工具104的組合功率設置的限制。

例如，以值為負二的功率限制標記表示交通工具系統(tǒng)100中交通工具104的有效功率設置不應從負一(或零值或正值)變?yōu)樨撊?或更負值)，以確保存在足夠的自由度來控制節(jié)點和/或避免節(jié)點碰撞。

基于緩沖區(qū)域1010或組合驅動參數(shù)1002與一個或多個框1008之間發(fā)生交叉點的位置來確定功率限制標記1014的值。例如，圖9至11中的各個所示的圖形1000表示沿著路線102的不同位置。緩沖區(qū)域1010和/或組合驅動參數(shù)1002與一個或多個框1008之間的交叉點1020指示如果交通工具系統(tǒng)100以對應框1008表示的速度行駛，那么可以限制集合中交通工具104的驅動參數(shù)以避免在交通工具系統(tǒng)100內(nèi)交通工具集合104之間的節(jié)點碰撞。圖9中的圖形1000表示距行程指定位置(例如行程開始)3.25英里(或5.23公里)的位置。在該位置，緩沖區(qū)1010和組合驅動參數(shù)1002指示，如果交通工具系統(tǒng)100在距離指定位置3.25英里(或5.23公里)的位置以每小時40英里(或64公里)行駛，那么緩沖區(qū)域1010在交叉點1020e處與框1008e相交。

該交叉點1020e指示在交通工具104的組合功率設置上存在功率限制標記1014e。該功率限制標記1014e可被確定為如圖9的示例中負四的值。可以在框1008相關聯(lián)的速度和圖9表示的位置處通過確定可能使用的第一集合交通工具104的哪些節(jié)流設置和/或制動設置和第二集合交通工具104的哪些節(jié)流設置和/或制動設置以避免造成節(jié)點碰撞來計算功率限制標記1014。

在交通工具系統(tǒng)100的其他速度下，緩沖區(qū)域1010和組合驅動參數(shù)1002都不與任何其他框1008a-d相交。這指示當交通工具系統(tǒng)100以與框1008a-d相關聯(lián)的速度行駛時，在集合中交通工具104的組合功率設置上沒有功率限制標記1014。交通工具系統(tǒng)100以與框1008a-d相關聯(lián)的以足夠自由度的速度行駛以避免在與圖9相關聯(lián)位置處交通工具系統(tǒng)100內(nèi)的節(jié)點碰撞。

關于圖10，圖形1000、1012與沿著路線102的另一位置相關聯(lián)，如距離指定位置3.5英里(或5.6公里)。在該位置，交通工具系統(tǒng)100的組合驅動參數(shù)1002和緩沖區(qū)域1010在對應的交叉點1020b、1020c、1020d、1020e處與框1008b-e相交。如果交通工具系統(tǒng)100將在與圖10相關聯(lián)的位置處以與框1008e相關聯(lián)的速度行駛，則交叉點1020e指示在交通工具系統(tǒng)100中交通工具104集合的交通工具104組合功率設置上的功率限制標記1014e為負三或更小?？?008b-d和緩沖區(qū)域1010之間的其它交叉點或者圖9和圖10的位置之間的組合驅動參數(shù)1002在組合功率設置上提供額外的功率限制標記1014b-d。這些額外功率限制標記定義圖形1012所示的限制1014b-d的形狀。

如果交通工具系統(tǒng)100將在與圖10相關聯(lián)的位置處以與框1008d相關聯(lián)的速度行駛，則交叉點1020d指示在交通工具系統(tǒng)10中交通工具104集合的交通工具104組合功率設置上的功率限制標記1014e為負三或更小?？?008和緩沖區(qū)域1010之間的其它交叉點或者圖9和圖10的位置之間的組合驅動參數(shù)1002在組合功率設置上提供額外的功率限制標記1014。

用于交通工具104的組合功率設置的額外功率限制標記1014c、1014b可通過在不同位置將交通工具系統(tǒng)100的不同速度(由框1008表示)與組合驅動參數(shù)1002和/或緩沖器區(qū)域1010對比來確定。這些框1008與組合驅動參數(shù)1002和/或緩沖區(qū)域1010之間的交叉點1020c、1020b指示沿著路線102的不同位置處交通工具104的組合功率設置上的功率限制標記1014c、1014b。

關于圖11，圖形1000、1012與沿著路線102的另一位置相關聯(lián)，例如距離指定位置3.75英里(或6.04公里)。在該位置，交通工具系統(tǒng)100的組合驅動參數(shù)1002和緩沖區(qū)域1010不與任何框1008相交。因此，與不同框1008a-e的速度相關聯(lián)的功率限制標記1014a-e的值被消除(例如，不出現(xiàn)在圖形1012中)。結果，在圖11的位置處，需要避免節(jié)點碰撞的交通工具104的組合功率設置中沒有功率限制標記(例如，限制)。備選地，可以基于參考速度來計算功率限制標記而不是考慮速度值的范圍(如圖9至圖11所示)。例如，可以使用交通工具系統(tǒng)100的無限制行程計劃的速度。

圖12至圖14根據(jù)一些示例示出了如何確定圖9至圖11中示出的功率限制標記1014。這些圖包括表示第一集合、編組或組的交通工具104的交通工具系統(tǒng)100中交通工具104的不同驅動參數(shù)的水平軸1200。垂直軸1202表示第一集合、編組或組的交通工具104的交通工具系統(tǒng)100中交通工具104的不同驅動參數(shù)。第一集合交通工具104可以沿著交通工具系統(tǒng)100的移動方向在第二集合交通工具104的前面。驅動參數(shù)可表示交通工具104在各集合中使用的節(jié)流設置或制動設置。例如，沿著水平軸1200的+x的驅動參數(shù)指示第一集合種的交通工具104以節(jié)流設置x推進自身和交通工具系統(tǒng)100，而沿水平軸1200的-x的驅動參數(shù)指示第一集合中的交通工具104以制動設置x進行制動。沿著垂直軸1202的+y的驅動參數(shù)指示第二集合中的交通工具104以節(jié)流設置為y推進自身和交通工具系統(tǒng)100，而沿垂直軸1202de-y的驅動參數(shù)指示第二集合中的交通工具104以制動設置為y進行制動。

圖12至14中示出的驅動參數(shù)限制1204為框，但備選地可具有另一個形狀。限制1204限制了第一和第二集合中交通工具104可使用多大的節(jié)流設置(沿軸1200、1202的正方向)和第一和第二集合中的交通工具104可使用多大的制動設置(沿軸1200、1202的負方向)。圖12至14中的各個示出了如何為沿著路線102的不同位置和/或為交通工具系統(tǒng)100的不同速度確定功率限制標記。例如，圖12示出了如何為沿著路線102的第一位置和/或交通工具系統(tǒng)100在第一位置處的第一速度確定功率限制標記，圖13示出了如何為沿著路線102不同的第二位置和/或交通工具系統(tǒng)100在第一位置或另一個位置處的不同的第二速度確定功率限制標記，且圖14示出了如何為沿著路線102不同的第三位置和/或交通工具系統(tǒng)100在第一位置或另一個位置處的不同的第三速度確定功率限制標記，

同步驅動參數(shù)關系1206表示可用于交通工具系統(tǒng)100中的第一和第二集合中交通工具104的常用驅動參數(shù)。在交通工具系統(tǒng)100運動期間，可能需要一定量的推進力使交通工具系統(tǒng)100以指定的速度運動或可能需要一定量的制動力以將交通工具系統(tǒng)100減速到指定的速度。推進力或制動力的大小可以從交通工具系統(tǒng)100的模型、從交通工具系統(tǒng)100的行駛模擬、和/或從交通工具系統(tǒng)100的先前行程的模擬來確定。

交通工具系統(tǒng)100所需的推進力或制動力的量可表示為沿著同步關系1206的一個或多個位置。例如，在同步關系1206的各個位置處，交通工具系統(tǒng)100的第一和第二集合中的交通工具104使用相同的節(jié)流設置或制動設置來為交通工具系統(tǒng)100提供不同總量的推進力或制動力。一旦確定了推進力和/或制動力的量，可以識別沿著同步關系1206的位置1210。位置1210表示交通工具系統(tǒng)100(或者可以在被控制的節(jié)點的相對側上的不同的、不重疊的交通工具104集合中)中的功率生成交通工具104的總功率輸出。

一旦沿著同步關系1206的位置1210被確定，由位置1210表示的總功率輸出可在交通工具104之間分配，例如通過確定交通工具系統(tǒng)100的不同集合的交通工具104的個別節(jié)流或制動設置。為了分配總功率輸出，可以檢查獨立的驅動參數(shù)關系1208以確定是否存在用于改變不同交通工具104的驅動參數(shù)的任何自由度。獨立關系1208表示可以用于交通工具系統(tǒng)100中第一和第二集合中交通工具104的異步驅動參數(shù)。在沿著獨立關系1208的各個位置處，交通工具系統(tǒng)100的第一集合或引領集的交通工具104中的交通工具104使用與交通工具系統(tǒng)100的第二集合或拖動集的交通工具104中的交通工具104不同的節(jié)流或制動設置。在識別出沿著同步關系1206的位置1210后，可以選擇沿獨立關系1208的位置定義引領集合中交通工具104的驅動參數(shù)和拖動集合中交通工具104的驅動參數(shù)。獨立關系1208可相對于同步關系1209定向九十度。備選地，獨立關系1208可處于相對于同步關系1206的另一定向。

在操作中，可使用交通工具系統(tǒng)100的模型、行駛仿真或交通工具系統(tǒng)100沿著路線102的先前行駛檢查來識別沿著路線102的位置，其中交通工具104的引領和拖動集中使用的某些驅動參數(shù)的組合導致節(jié)點碰撞的發(fā)生?？赏ㄟ^交通工具系統(tǒng)100沿著路線102在不同位置以不同的指定速度運動的建?；蚍抡鎭碜R別這些位置，以確定以指定速度行駛所需的驅動參數(shù)。模型或仿真還可顯示節(jié)點所處的位置，節(jié)點移動的位置，以及節(jié)點碰撞將會或甚至可能發(fā)生的位置(如，與不發(fā)生相比更有可能發(fā)生)。

在沿著圖12所示路線102的位置中，沒有限制交通工具104可使用的同步或獨立驅動參數(shù)。與圖12相關聯(lián)的位置不造成節(jié)點碰撞的任何風險或任何重大風險(例如，風險大于3％，大于5％或大于10％)而不考慮交通工具104所使用的驅動參數(shù)。因此，沒有為與圖12相關聯(lián)的位置定義的功率限制標記，類似于沒有為圖9至圖11的示例中所示的任何指定速度行駛的交通工具系統(tǒng)100的距離為2.7英里到3.15英里(或4.4公里到5.07公里)的位置定義的功率限制標記。

然而，關于沿著與圖13相關聯(lián)路線102的位置，存在驅動參數(shù)的各種組合的節(jié)點碰撞的風險。功率控制系統(tǒng)700的處理器可基于交通工具系統(tǒng)100的模型、交通工具系統(tǒng)100的行駛模擬、和/或基于交通工具系統(tǒng)100的先前行程來識別產(chǎn)生節(jié)點碰撞風險的驅動參數(shù)組合。

碰撞線1300、1302表示通過改變第一和第二集合中交通工具104的驅動參數(shù)而不能超越的閾值。例如，沿著關系1206改變同步驅動參數(shù)和/或沿著關系1208改變獨立驅動參數(shù)以使驅動參數(shù)穿過碰撞線1300、1302將導致或可能導致在與圖13相關聯(lián)位置的節(jié)點碰撞。雖然碰撞線1300、1302被示為直線，但是碰撞線1300、1302中的一個或多個可以具有非線性形狀，如波狀形狀、拋物線形狀、另一彎曲形狀、或另一種形狀。

基于碰撞線1300、1302的大小、定向和位置，功率控制系統(tǒng)700的處理器可確定安全區(qū)域1304。安全區(qū)域1304表示可在交通工具系統(tǒng)100中的第一和第二集合中的交通工具104使用驅動參數(shù)的組合以避免在交通工具104第一和第二集合之間導致節(jié)點碰撞。如圖13所示，安全區(qū)域1304可被識別或定義為由驅動參數(shù)的限制1204約束和由遠離碰撞線1300、1302分隔緩沖距離1306的驅動參數(shù)的組合的范圍。緩沖距離可是限制1204包含的驅動參數(shù)總范圍的百分比或分數(shù)，如為3％、5％或10％。備選地，安全區(qū)域1304可延伸到但不包括碰撞線1300、1302。

基于安全區(qū)域1304，功率控制系統(tǒng)700的處理器可識別第一和第二集合中交通工具104的驅動參數(shù)的允許范圍。例如，功率控制系統(tǒng)700可以確定在與圖13相關聯(lián)的位置處控制交通工具系統(tǒng)100的運動到指定速度所需的制動力是通過沿同步關系1206在位置1210處定義的同步驅動參數(shù)來提供的。

沿著同步關系1206的位置1210定義獨立關系1208與同步關系126相交的位置。由于碰撞線1300與圖13所示的獨立關系1208相交，通過交通工具104在引領和拖動集中并不能使用沿著獨立關系1208定義的所有驅動參數(shù)。例如，設置在安全區(qū)域1304內(nèi)的獨立關系1208的范圍1310表示通過交通工具104在引領和拖動集合中可用于控制一個或多個節(jié)點的驅動參數(shù)。驅動參數(shù)的允許范圍1310可由一個或多個交通工具104的上限和下限功率限制來約束，如一個或多個交通工具104的制動設置的下限功率限制和節(jié)流設置的上限功率。

落在范圍1310內(nèi)的驅動參數(shù)限定了沿著圖13所示安全區(qū)域1304表示行程的路線102的位置的功率限制標記。圖形1012所示的功率限制標記的值可以足夠大以包含驅動參數(shù)的范圍1310，但沒有大至使功率限制標記包括超出范圍1310的驅動參數(shù)。例如，如果在獨立關系1208和安全區(qū)域1310(例如，圖13中范圍1310的最右端)的交點處的驅動參數(shù)的值表示引領交通工具104的驅動參數(shù)為負五和拖動交通工具104的驅動參數(shù)為負三，那么功率限制標記可以是這些圖3表示位置的驅動參數(shù)總和，例如負八。

圖14示出了用于沿著路線102的另一位置和/或交通工具系統(tǒng)100的另一速度的安全區(qū)域1404和碰撞線路1400、1402。位置1210表示交通工具系統(tǒng)100中推進生成交通工具104的總功率輸出(或者可以在被控制的節(jié)點的相對側上的不同的、不重疊的交通工具104集合中)。在一個示例中，總功率輸出可由為交通工具系統(tǒng)100提供足夠的制動力(或推進力)使其在沿著圖13所示路線102的位置處以指定的速度運動所需的驅動參數(shù)表示。

如圖13所示，安全區(qū)域1404太小而不能和與同步關系1206在位置1210處相交的獨立關系1208相交。因此，沒有沿著獨立關系1208的驅動參數(shù)值，其可由交通工具系統(tǒng)100的引領和拖動集合中交通工具104使用以避免在圖13所示路線位置和速度的節(jié)點碰撞。因為沒有可提供足夠使交通工具系統(tǒng)100以指定的速度運動的推進力或制動力和避免節(jié)點碰撞的組合驅動參數(shù)，可為該路線位置和速度定義零(或另一值)的功率限制標記。

基于不同路線位置和速度的可允許驅動參數(shù)的范圍1310來定義幾個功率限制標記。功率限制標記表示對確定的交通工具系統(tǒng)100的組合牽引力的限制?；氐綀D8所示方法800的流程圖的描述，在806處，利用交通工具系統(tǒng)100的組合牽引力的限制來創(chuàng)建一個或多個行程計劃。行程計劃可以通過指定交通工具系統(tǒng)100在沿著路線102的不同位置處的速度來創(chuàng)建，其中由交通工具104提供的交通工具系統(tǒng)100中引領和拖動集合的交通工具104通過在各個路線位置處的功率限制標記的范圍1310內(nèi)的驅動參數(shù)進行操作而獲得的速度。

在808處，檢查交通工具系統(tǒng)100中交通工具104的組合牽引力的限制以識別可行的獨立分布式功率(dp)網(wǎng)格?？尚械莫毩p網(wǎng)格表示驅動參數(shù)的一個或多個組合，其可由引領和/或拖動集合中的不同交通工具104使用以在由功率限制標記定義的限制內(nèi)提供組合牽引力。功率限制標記的允許范圍(例如，范圍1310)內(nèi)的驅動參數(shù)包括交通工具系統(tǒng)100的引領和拖動集合中的不同交通工具104的節(jié)流和/或制動設置的各種組合。

例如，沿著允許范圍1310的一個位置可表示交通工具系統(tǒng)100的引領交通工具104的驅動參數(shù)為負六(例如，在八個中的第六個處施加制動)和交通工具系統(tǒng)100拖動交通工具104的驅動參數(shù)為負三(例如，在八個中的第三個處施加制動)。沿著相同允許范圍1310的另一位置可表示交通工具系統(tǒng)100的引領交通工具104的驅動參數(shù)為負七(例如，在八個中的第七個處施加制動)和交通工具系統(tǒng)100拖動交通工具104的驅動參數(shù)為負二(例如，在八個中的第二個處施加制動)。在相同的允許范圍1310內(nèi)的其他位置可表示驅動參數(shù)的其它組合或組合驅動參數(shù)。

在一個實施例中，功率控制系統(tǒng)700的處理器可在由功率極限標記定義的可允許驅動參數(shù)的范圍內(nèi)檢查驅動參數(shù)，并且基于驅動參數(shù)距離碰撞線多遠為不同路線位置選擇驅動參數(shù)。例如，如果五個不同的驅動參數(shù)在沿著路線的第一位置的功率限制標記定義的允許驅動參數(shù)的范圍內(nèi)，那么功率控制系統(tǒng)700可以選擇五個中比允許范圍內(nèi)一個或多個、或全部的驅動參數(shù)距與沿著路線的第一位置相關聯(lián)的碰撞線更遠的驅動參數(shù)。備選地，功率控制系統(tǒng)700可選擇比允許范圍內(nèi)的驅動參數(shù)中的一個或多個或全部更接近碰撞線的允許驅動參數(shù)范圍的驅動參數(shù)。在一個示例中，功率控制系統(tǒng)700可以選擇在碰撞線周圍的緩沖區(qū)之外的驅動參數(shù)。

可選地，功率控制系統(tǒng)700的處理器可檢查交通工具系統(tǒng)100的一個或多個處理參數(shù)以確定功率限制標記定義的允許范圍內(nèi)組合驅動參數(shù)中的哪一個用于交通工具系統(tǒng)100的行程計劃。處理參數(shù)可包括對交通工具系統(tǒng)100的控制的測量。在一個實施例中，功率控制系統(tǒng)700可選擇組合的驅動參數(shù)以減少或最小化處理參數(shù)。通過“最小化”(及其形式)意味著處理參數(shù)的值相對于如果另一個組合驅動參數(shù)(例如，超過功率限制標記或否則不在由功率極限標記定義的驅動參數(shù)的允許范圍內(nèi)的驅動參數(shù))產(chǎn)生的處理參數(shù)減小?！白钚』?及其形式)也可以意味著將處理參數(shù)的值減小到至少指定的限制，但不一定是盡可能小的值。

處理參數(shù)的示例包括施加在交通工具系統(tǒng)100中一個或多個耦合器108上的力、動量和節(jié)流改變。施加在耦合器上的力(例如車鉤力)可以通過耦合到耦合器108的力傳感器或距離傳感器(例如，雷達、激光雷達等)來測量。附加地或替代地，車鉤力可從交通工具系統(tǒng)100的先前行程確定(例如，基于先前的測量)?？蛇x地，可使用表示路線102的路線數(shù)據(jù)(例如，曲率和/或坡度)和/或表示交通工具系統(tǒng)100的尺寸(例如，質量)和/或交通工具系統(tǒng)100的一部分確定車鉤力：

其中fi表示施加在交通工具系統(tǒng)100中的第i個耦合器108上的自然力，fi-1表示施加在交通工具系統(tǒng)100中的第(i-1)個耦合器108上的自然力，mi表示第i個交通工具104或106的質量，gi表示交通工具系統(tǒng)100下方路線102的均值、平均數(shù)或有效坡度，并且表示交通工具系統(tǒng)100的加速度。加速度可是由重力引起的加速度，可表示為：

因此，施加在第i個耦合器108上的自然力可定義為：

如果耦合器18處的力為正的(例如，大于零)，該力能指示重力趨向于延伸耦合器108。相反地，如果耦合器108處的力為負的(例如，小于零)，力能指示重力趨向于壓縮耦合器108。功率控制系統(tǒng)可為沿著路線102的各種位置選擇組合驅動參數(shù)以降低車鉤力、消除或改變交通工具系統(tǒng)100中節(jié)點位置、以其他方式控制施加在耦合器108上的力。

例如，功率控制系統(tǒng)700的處理器可沿著路線102的位置選擇降低施加在耦合器108(例如，相對于先前位置)的總力或最小化施加在耦合器108的總力的組合驅動參數(shù)。施加在耦合器108上的總力(ft)可如下確定：

備選地，施加在耦合器108的總力可通過計算施加在交通工具系統(tǒng)100中各個耦合器108(或耦合器108子集)的力的平方和的平方根來確定。

關于用作處理參數(shù)的動量，功率控制系統(tǒng)可以在交通工具系統(tǒng)100的位置和速度下選擇組合驅動參數(shù)，該組合驅動參數(shù)將導致或引導交通工具系統(tǒng)100和/或一個或多個交通工具104、106減慢(相對于先前的速度)使得交通工具系統(tǒng)100和/或一組或多組交通工具104、106的動量(相對于先前的動量)減小。備選地，功率控制系統(tǒng)可以選擇組合驅動參數(shù)，該組合驅動參數(shù)導致或引導交通工具系統(tǒng)100增加一個集合或多個集合交通工具104、106的動量以增加到指定的動量，如在同一交通工具系統(tǒng)100中另一集合交通工具104、106的動量，以在另一集合交通工具104、106的動量的指定范圍內(nèi)(例如，在1％、3％、5％、10％或另一范圍內(nèi))、或另一個值。選擇組合驅動參數(shù)以控制同一交通工具系統(tǒng)100中的不同交通工具104、106或交通工具集合的動量彼此相同或在各自指定范圍內(nèi)可減少施加在交通工具104、106之間的耦合器108上的力和/或可以消除或減少交通工具系統(tǒng)中的節(jié)點，和從而改善交通工具系統(tǒng)的處理參數(shù)。

關于用作處理參數(shù)的節(jié)流改變，功率控制系統(tǒng)700的處理器可選擇避免節(jié)流或制動設置變化的組合驅動參數(shù)。如果可將交通工具104的驅動參數(shù)為位置設置以避免必須從先前或當前使用的設置改變節(jié)流或制動設置，那么功率控制系統(tǒng)700可選擇避免設置改變的驅動參數(shù)。例如，如果功率控制系統(tǒng)700確定交通工具系統(tǒng)100中的引領、拖動或其它集合交通工具104中的交通工具104在沿著路線102的第一位置處使用四的節(jié)流設置，且功率限制標記將沿著路線102的隨后的第二位置處節(jié)流設置限制在三、四、五或六的值，則功率控制系統(tǒng)700可指示交通工具104在第二位置處使用四的節(jié)流設置以減少或消除行程計劃中節(jié)流設置變化的次數(shù)。作為另一示例，功率控制系統(tǒng)700可選擇更接近先前的節(jié)流或制動設置的節(jié)流或制動設置。如果功率控制系統(tǒng)700確定交通工具系統(tǒng)100中的引領，拖動或其它集合交通工具104中的交通工具104將沿著路線102在第三位置處使用二的制動設置，且功率限制標記將沿著路線102的隨后的第四位置處制動設置限制在五、六、或七，那么功率控制系統(tǒng)700可指示交通工具104在第四位置使用五的制動設置來減小位置之間的制動設置的變化程度。

返回至方法800流程圖的描述，在由功率極限標記定義的允許范圍內(nèi)選擇節(jié)流和/或制動設置作為在808處的可行的獨立分布式功率(dp)網(wǎng)格。在一個示例中，沿著路線102為各個位置(例如，沿著路線的各個英里或公里、或沿著路線的各個一系列英里或公里)選擇單個驅動參數(shù)?？蛇x地，可為各個位置選擇幾個驅動參數(shù)。例如，代替選擇單個驅動參數(shù)，可在由功率限制標記指定的允許范圍內(nèi)選擇兩個或多個、或全部驅動參數(shù)用于包含行程計劃中與功率限制標記相關聯(lián)的位置。為位置指定多個驅動參數(shù)可允許交通工具系統(tǒng)100或交通工具系統(tǒng)100的操作者在沿著路線102的一個或多個位置處使用各種驅動參數(shù)。

在810處，基于或使用通過不同路線位置的功率限制標記定義的允許參數(shù)來選擇驅動參數(shù)(例如，節(jié)流和/或制動設置)為即將到來的行程或即將到的行程段來定義或修改行程計劃。交通工具系統(tǒng)然后可使用行程計劃沿著路線102移動，例如通過使用基于功率限制標記為不同路線位置指定的節(jié)流和/或制動設置。

在812處，交通工具系統(tǒng)使用由行程計劃定義的驅動參數(shù)沿著路線102移動行程或行程的一部分?？刂破?06可根據(jù)行程計劃自動控制交通工具系統(tǒng)100，該控制器根據(jù)行程計劃定義的驅動參數(shù)來控制交通工具系統(tǒng)100的推進和制動系統(tǒng)710、708?？蛇x地，控制器可以引導輸出裝置712向交通工具系統(tǒng)100的操作者呈現(xiàn)指令，指導操作者根據(jù)行程計劃如何控制推進和制動系統(tǒng)710、708。

在814處，根據(jù)行程計劃指定的驅動參數(shù)在運動期間監(jiān)測交通工具系統(tǒng)100的操作，以便識別偏差或交通工具系統(tǒng)100的操作與行程計劃之間的其他差異。在交通工具系統(tǒng)100的運動期間，一個或多個因素可導致交通工具系統(tǒng)100在運動期間使用的節(jié)流設置或制動設置偏離由行程計劃指定的驅動參數(shù)。

例如，逆風(即，沿與交通工具系統(tǒng)100的行駛方向相反或以其他方式阻止流動的風)可能導致控制器706或操作者使用比行程計劃的指定更大的節(jié)流設置(例如，導致推進系統(tǒng)710產(chǎn)生比較小的節(jié)流設置更多的牽引力或力)和/或比行程計劃的指定更小的制動設置(例如，導致制動系統(tǒng)708產(chǎn)生比較大的制動設置更少的制動力或力的設置)。備選地，順風(即，沿與交通工具系統(tǒng)100的行駛方向相同或不以其他方式阻止流動的風)可能導致控制器706或操作者使用比行程計劃的指定更小的節(jié)流設置和/或更大的制動設置。

作為另一個示例，交通工具系統(tǒng)100的車輪的摩擦力或粘合力和行程計劃所基于的摩擦力或粘附力之間的差異可能導致控制器706或操作者使用與行程計劃的指定不同的節(jié)流設置和/或制動設置。

在另一示例中，交通工具104和/或106的重量差異，交通工具系統(tǒng)100中的交通工具104和/或106的位置差異，或交通工具系統(tǒng)100和/或交通工具系統(tǒng)100正在行駛的外部情況和交通工具系統(tǒng)100細節(jié)和/或行程計劃基于的外部情況之間的其它差異，可導致控制器706和/或操作者使用不同于在沿著路線102的一個或多個位置的行程計劃指定的驅動參數(shù)。

用于控制交通工具系統(tǒng)100的運動且與行程計劃指定的驅動參數(shù)不同的驅動參數(shù)可被稱為偏離驅動參數(shù)，而行程計劃指定的驅動參數(shù)可稱為指定驅動參數(shù)。交通工具系統(tǒng)100的操作可由控制器706監(jiān)測，例如通過控制器706檢查節(jié)氣流設置和/或制動設置的位置。

在816處，將交通工具系統(tǒng)100的監(jiān)測操作與由行程計劃指定的驅動參數(shù)進行比較以確定操作是否偏離行程計劃。如果監(jiān)測操作(例如，節(jié)流和/或制動設置)與指定的驅動參數(shù)不同，那么控制器706可確定是否需要改變指定的驅動參數(shù)以保持交通工具系統(tǒng)100根據(jù)行程計劃移動或者根據(jù)行程計劃使交通工具系統(tǒng)100返回到移動。例如，控制器706可確定需要增加的節(jié)流設置或者需要減小的制動設置，以將交通工具系統(tǒng)100加速返回到行程計劃的指定參數(shù)或需要減小的節(jié)流設置或需要增加的制動設置以將交通工具系統(tǒng)100減速返回到行程計劃的指定參數(shù)。

如果控制器706確定監(jiān)測操作與行程計劃不同，那么方法的流程800可朝向818進行以便改變交通工具系統(tǒng)100的移動。另一方面，如果控制器706確定監(jiān)測操作與行程計劃(例如，監(jiān)測操作在行程計劃的指定參數(shù)如10％的指定閾值、一個擋位置等)沒有不同，那么方法的流程800可以朝著812返回使得交通工具系統(tǒng)100可根據(jù)行程計劃繼續(xù)移動，同時監(jiān)測與行程計劃偏差的操作?？蛇x地，方法800可以終止，例如當行程完成時。

在818處，選擇一個或多個備選驅動參數(shù)以使交通工具系統(tǒng)100根據(jù)行程計劃返回行駛，同時避免交通工具系統(tǒng)100內(nèi)的節(jié)點碰撞。如上所述，功率控制系統(tǒng)700可確定碰撞線，該碰撞線指定可能導致交通工具系統(tǒng)100中節(jié)點碰撞的驅動參數(shù)。碰撞線可從功率控制系統(tǒng)700傳送到交通工具控制器706使得控制器706可確定使用哪個驅動參數(shù)以便在避免節(jié)點碰撞的同時根據(jù)行程計劃使交通工具系統(tǒng)100返回行駛。

圖15示出了根據(jù)一個示例由圖7所示的交通工具控制器706響應于偏離行程計劃的交通工具系統(tǒng)100的操作而選擇的備選驅動參數(shù)1500。示出的備選驅動參數(shù)1500沿水平軸線1502表示交通工具系統(tǒng)100中的集合(如，引領集合的交通工具104)的驅動參數(shù)和沿垂直軸線1504表示相同交通工具系統(tǒng)100中的另一集合(如，拖動集合的交通工具104)的驅動參數(shù)。沿著軸線1502、1504的正數(shù)指示由交通工具104產(chǎn)生的節(jié)流設置或推進力，而沿著軸線1502、1504的負數(shù)指示由交通工具104產(chǎn)生的制動設置或制動力。

圖15所示的備選驅動參數(shù)1500沿著從第一組合驅動參數(shù)1506到第二組合驅動參數(shù)1508的線延伸。第一組合驅動參數(shù)1506表示在兩個集合的交通工具104應用相同的制動設置(例如，大致負三)，且第二組合驅動參數(shù)1508表示集合中的交通工具104在相同的節(jié)流設置(例如，大致正三)以產(chǎn)生牽引力。響應于交通工具系統(tǒng)100偏離行程計劃的操作，控制器706可選擇沿著表示備選驅動參數(shù)1500的線的位置。

例如，如果需要額外的牽引力以根據(jù)行程計劃將交通工具系統(tǒng)100返回到行駛狀態(tài)，那么控制器706可以沿著定義了提供額外的牽引力的備選驅動參數(shù)1500的線來選擇交通工具104的驅動參數(shù)。相反，如果需要額外的制動力以根據(jù)行程計劃將交通工具系統(tǒng)100返回到行駛狀態(tài)，那么控制器706可沿著定義了提供額外制動力的備選驅動參數(shù)1500的線來選擇交通工具104的驅動參數(shù)。在備選驅動參數(shù)1500的所示示例中，沒有碰撞線。因此，控制器706能夠從備選驅動參數(shù)1500中選擇各種驅動參數(shù)而不會發(fā)生節(jié)點碰撞的風險。

控制器706使用替代驅動參數(shù)將交通工具系統(tǒng)100根據(jù)行程計劃返回到行駛，該驅動參數(shù)可基于沿著路線102的位置而變化。例如，圖15所示的備選驅動參數(shù)1500與沿著路線102的另一位置可能是不同的。

圖16示出了根據(jù)另一個示例由圖7所示的交通工具控制器706響應于偏離行程計劃的交通工具系統(tǒng)100的操作而選擇的備選驅動參數(shù)1600。在上文描述的軸1502、1504旁示出備選驅動參數(shù)1600。通過功率控制系統(tǒng)700的處理器704為路線位置定義備選驅動參數(shù)1600，該路線位置不同于與備選驅動參數(shù)1500相關聯(lián)的路線位置。備選驅動參數(shù)1600與備選驅動參數(shù)1500不同之處在于，備選驅動參數(shù)1600沿著驅動參數(shù)的不同組合延伸以避免與碰撞線1602、1604交叉。

碰撞線1602、1604可類似于圖13所示的碰撞線1300、1302，因為碰撞線1602、1604表示交通工具系統(tǒng)100交通工具104中導致一個或多個交通工具系統(tǒng)100內(nèi)的節(jié)點碰撞的組合驅動參數(shù)。例如，改變交通工具104的驅動參數(shù)以導致驅動參數(shù)交叉或延伸到碰撞線1602和/或1604中使得交通工具系統(tǒng)100內(nèi)的節(jié)點碰撞。與碰撞線1300、1302相反，碰撞線1602、1604具有彎曲、或非線性的形狀。因此，備選驅動參數(shù)1600沿著不沿著相同方向延伸的兩條不同的線延伸。備選驅動參數(shù)1600的一條線從下限制動限制1606延伸(例如，引領集中的交通工具104的制動設置接近四且拖動集中的交通工具104的制動設置為二)至制動設置和節(jié)流設置為零，且備選驅動參數(shù)1600的另一條線從制動設置和節(jié)流設置為零延伸到上限節(jié)流限制1608(例如，引領集合中的交通工具104的制動設置接近二且拖動集合中的交通工具104的制動設置為四)。

備選驅動參數(shù)1600由碰撞線1602、1604限定，其中交替驅動參數(shù)1600相對于拖動集合或遠部中交通工具104的節(jié)流設置布置在碰撞線1602、1604以上，并且相對于引領集合中交通工具104的節(jié)流設置布置在碰撞線1602、1604左側。例如，備選驅動參數(shù)1600避免為交通工具104定義比由碰撞線1602、1604定義具有更小的節(jié)流設置或更大的制動設置的驅動參數(shù)。

返回至圖8所示的方法800的流程圖的描述，在818處，選擇一個或多個替代的驅動參數(shù)以根據(jù)行程計劃將交通工具系統(tǒng)100返回到行駛中，同時避免交通工具系統(tǒng)100內(nèi)的節(jié)點碰撞。備選驅動參數(shù)可被選擇以避免如上所述的碰撞線1300、1302、1602、1604。控制器706可以控制交通工具系統(tǒng)100或者指導交通工具系統(tǒng)100的操作者控制交通工具系統(tǒng)100以使用備選驅動參數(shù)根據(jù)行程計劃返回行駛，同時避免節(jié)點碰撞。方法800的流程可朝812返回，使得交通工具系統(tǒng)100可根據(jù)行程計劃繼續(xù)移動，同時監(jiān)測與行程計劃偏差的操作?？蛇x地，方法800可以終止，例如當行程完成時。

圖17示出了限定圖1所示的交通工具系統(tǒng)100行駛的碰撞區(qū)域1704的碰撞線1700、1702的一個示例。在表示用于交通工具系統(tǒng)100前部中交通工具104的節(jié)流和制動設置(例如，驅動參數(shù))的水平軸線1706和表示用于交通工具系統(tǒng)100拖動集合或遠部中交通工具104的節(jié)流和制動設置(例如，驅動參數(shù))的垂直軸線1706旁邊示出的碰撞線1700、1702和碰撞區(qū)域1704。

碰撞區(qū)域1704表示碰撞線1700、1702之間的區(qū)域。與圖13和16所示的碰撞線1300、1302、1602、1604類似，碰撞線1700、1702表示導致交通工具系統(tǒng)100內(nèi)的節(jié)點碰撞的組合驅動參數(shù)。例如，改變交通工具系統(tǒng)100中交通工具104的驅動參數(shù)以將碰撞線路1700、1702進入或離開碰撞區(qū)域1704從而導致交通工具系統(tǒng)100內(nèi)的節(jié)點碰撞。碰撞線1700、1702可以表示不同類型的節(jié)點碰撞。碰撞線1700可表示發(fā)生在交通工具系統(tǒng)100中位于引領和拖動集合交通工具集合104之間的位置由于交通工具集合104彼此相向移動產(chǎn)生的節(jié)點碰撞。這種類型交通工具系統(tǒng)100內(nèi)的相對運動壓縮交通工具集合104之間的一個或多個耦合器108。這種類型的節(jié)點碰撞可被稱為壓縮碰撞。

相反，碰撞線1702可表示發(fā)生在交通工具系統(tǒng)100中位于引領和拖動集合尾部交通工具組104之間位置的由交通工具系統(tǒng)100內(nèi)的彼此遠離的交通工具集合104導致的節(jié)點碰撞。這種類型的相對運動導致拉升交通工具集合104之間一個或多個耦合器108。這種類型的節(jié)點碰撞可被稱為拉伸碰撞。

如上所述，基于交通工具系統(tǒng)100的模型、基于交通工具系統(tǒng)100先前的行駛、或類似來識別壓縮和拉伸的節(jié)點碰撞。如上所述，碰撞線1700、1702可用于確定在交通工具系統(tǒng)100的行程期中哪些驅動參數(shù)可以和不可以在各個位置使用以避免不同類型的節(jié)點碰撞。當發(fā)生節(jié)點碰撞時，節(jié)點數(shù)(n)減少到(n-2)，由于兩個節(jié)點相互碰撞消失?；谂鲎簿€，可以映射各個牽引力組合的節(jié)點數(shù)。碰撞線為通過碰撞線表示的位置定義交通工具系統(tǒng)中的碰撞區(qū)域和碰撞線。

圖15所示的備選驅動參數(shù)1500沿著從第一組合驅動參數(shù)1506到第二組合驅動參數(shù)1508的線延伸。第一組合驅動參數(shù)1506表示在兩個集合的交通工具104應用相同的制動設置(例如，大致負三)且第二組合驅動參數(shù)1508表示集合中的交通工具104在相同的節(jié)流設置(例如，大致正三)產(chǎn)生牽引力。響應交通工具系統(tǒng)100偏離行程計劃的操作，控制器706可選擇沿著表示替代驅動參數(shù)1500的線的位置。

例如，如果需要額外的牽引力以根據(jù)行程計劃將交通工具系統(tǒng)100返回到行駛狀態(tài)，那么控制器706可以沿著定義了提供額外的牽引力的備選驅動參數(shù)1500的線來選擇交通工具104的驅動參數(shù)。相反，如果需要額外的制動力以根據(jù)行程計劃將交通工具系統(tǒng)100返回到行駛狀態(tài)，那么控制器706可沿著定義了提供額外制動力的備選驅動參數(shù)1500的線來選擇交通工具104的驅動參數(shù)。在備選驅動參數(shù)1500的所示示例中，沒有碰撞線。因此，控制器706能夠從替代驅動參數(shù)1500中選擇各種驅動參數(shù)而不會發(fā)生節(jié)點碰撞的風險。

在一個實施例中，用于交通工具系統(tǒng)的功率控制系統(tǒng)包括被配置為識別交通工具系統(tǒng)中耦合器節(jié)點用于交通工具系統(tǒng)沿著路線的行駛的一個或多個處理器。耦合器節(jié)點表示交通工具系統(tǒng)中交通工具之間耦合器的松弛狀態(tài)。一個或多個處理器也被配置為確定沿著路線的一個或多個位置處的一個或多個組合驅動參數(shù)，其中在交通工具系統(tǒng)的即將到來的運動期間交通工具系統(tǒng)中的一個或多個耦合器節(jié)點的狀態(tài)將在交通工具系統(tǒng)內(nèi)變化。一個或多個處理器還被配置為確定對交通工具系統(tǒng)的操作的限制以在交通工具系統(tǒng)即將到來的運動期間控制耦合器節(jié)點，并且通過基于所確定的限制為兩個或更多個交通工具確定個別的驅動參數(shù)以在兩個或更多個交通工具中分配一個或多個組合的驅動參數(shù)。個別驅動參數(shù)包括交通工具的一個或多個節(jié)流設置或制動設置。

可選地，確定的驅動參數(shù)包括一個或多個交通工具的一個或多個節(jié)流設置、一個或多個交通工具的制動設置、一個或多個交通工具的移動速度、一個或多個交通工具生成的牽引動力、一個或多個交通工具生成的牽引力、一個或多個交通工具生成的制動力和/或者一個或多個交通工具的加速度。

在一個示例中，耦合器包括汽車緩沖耦合器的至少一端，并且一個或多個處理器被配置為通過確定汽車緩沖耦合器的至少一端的狀態(tài)發(fā)生變化的位置來確定一個或多個組合的驅動參數(shù)。耦合器節(jié)點可選地表示在交通工具之間的耦合器保持在松弛狀態(tài)在時的的交通工具系統(tǒng)中的位置，其中交通工具在交通工具系統(tǒng)內(nèi)相對于彼此移動。

通過一個或多個處理器基于一個示例中路線或交通工具系統(tǒng)的一個或多個特征確定沿著路線的其中交通工具系統(tǒng)中耦合器節(jié)點狀態(tài)改變的一個或多個位置處的的組合驅動參數(shù)。可選地，組合驅動參數(shù)表示交通工具系統(tǒng)中的第一組交通工具中的交通工具的同步功率設置，以及交通工具系統(tǒng)中不同的第二組交通工具中的交通工具的同步功率設置。一個或多個處理器被配置為在一個示例中通過確定至少一個交通工具的下限功率或上限功率來確定對交通工具系統(tǒng)的操作限制。

在一個實施例中，一種用于指示交通工具系統(tǒng)的功率設置的方法包括識別交通工具系統(tǒng)中的耦合器節(jié)點用于交通工具系統(tǒng)沿著路線的行駛。耦合器節(jié)點表示連接到交通工具系統(tǒng)中的一個或多個交通工具的耦合器的松弛狀態(tài)。該方法還包括確定沿著路線的一個或多個位置處的一個或多個組合驅動參數(shù)，其中在交通工具系統(tǒng)即將到來的運動期間交通工具系統(tǒng)中的一個或多個耦合器節(jié)點的狀態(tài)將在交通工具系統(tǒng)內(nèi)改變，并且基于所確定的限制為一個或更多個交通工具確定個別的驅動參數(shù)。個別驅動參數(shù)包括一個或多個交通工具的功率設置。

可選地，為兩個或更多個交通工具中的每一個確定個別驅動參數(shù)。確定的驅動參數(shù)包括一個或多個交通工具的一個或多個節(jié)流設置、一個或多個交通工具的制動設置、一個或多個交通工具的移動速度、一個或多個交通工具生成的牽引動力、一個或多個交通工具生成的牽引力、一個或多個交通工具生成的制動力和/或者一個或多個交通工具的加速度。

可選地，耦合器包括汽車緩沖耦合器的至少一端，并且確定一個或多個組合驅動參數(shù)包括確定汽車緩沖耦合器的至少一端的狀態(tài)發(fā)生變化的位置。在一個示例中耦合器節(jié)點表示在交通工具之間的耦合器保持在松弛狀態(tài)時的交通工具系統(tǒng)中的位置，其中交通工具在交通工具系統(tǒng)內(nèi)相對于彼此移動?？蛇x地，基于路線或交通工具系統(tǒng)的一個或多個特征確定沿著路線的其中交通工具系統(tǒng)中耦合器節(jié)點狀態(tài)改變的一個或多個位置處的的組合驅動參數(shù)。

組合的驅動參數(shù)可表示交通工具系統(tǒng)中的第一組交通工具中的交通工具的同步功率設置，以及交通工具系統(tǒng)中不同的第二組交通工具中的交通工具的同步功率設置?？蛇x地，確定對交通工具系統(tǒng)的操作的限制包括確定交通工具系統(tǒng)中至少一個交通工具的一個或多個下限功率或上限功率。

在一個示例中，方法還可包括確定由交通工具系統(tǒng)一個或多個外部因素引起的一個或多個組合的驅動參數(shù)的一個或多個變化，和在交通工具系統(tǒng)沿著路線行駛期間在兩個或多個交通工具之間重新分配一個或多個組合驅動參數(shù)。該方法可選地包括向交通工具系統(tǒng)的操作者呈現(xiàn)指令以指示操作者根據(jù)確定的個別驅動參數(shù)來控制交通工具系統(tǒng)。

在一個實施例中，一種用于控制交通工具系統(tǒng)的方法包括在交通工具系統(tǒng)即將到來的行程期間確定交通工具系統(tǒng)的耦合器節(jié)點將彼此碰撞的沿著路線的位置，并且在兩個或更多推進生成的交通工具之間分配功率輸出在交通工具系統(tǒng)中的至少一個耦合器節(jié)點的相對側上。功率輸出可防止耦合器節(jié)點在沿著路線的位置相互碰撞。該方法還包括基于所分配的功率輸出生成交通工具系統(tǒng)中的推進生成的交通工具的行程計劃。行程計劃指定沿著路線的交通工具系統(tǒng)的一個或多個移動速度、節(jié)流設置或制動設置作為距離的函數(shù)。

可選地，耦合器節(jié)點表示在耦合器保持在松弛的狀態(tài)中時的交通工具系統(tǒng)中的位置，其中由交通工具系統(tǒng)中的耦合器連接的一個或多個交通工具的部分在交通工具系統(tǒng)內(nèi)相對于彼此移動。功率輸出表示在一個示例中交通工具系統(tǒng)中產(chǎn)生功率輸出的推進生成的交通工具的同步功率設置?？蛇x地，分配功率輸出包括在推進生成的交通工具中異步地分配功率輸出，以使推進生成的交通工具生成總功率輸出。

應當理解，上述描述意圖是說明性的，而不是限制性的。例如，上述實施例(和/或其方面)可以彼此組合使用。另外，在不脫離其范圍的情況下，可以進行許多修改以使特定情況或材料適應各種實施例的教導。雖然本文描述的材料的尺寸和類型意圖限定各種實施例的參數(shù)，但是它們決不是限制性的，并且僅僅是示范性的。在審查上面描述時，許多其他實施例對于本領域的技術人員將是顯而易見的。因此，應參考所附權利要求書連同這類權利要求書所被賦予的等同物的全部范圍來確定各種實施例的范圍。在所附權利要求書中，術語“包含”和“其中”用作相應術語“包括”和“其中”的易懂英語等同物。此外，在下面權利要求書中，術語“第一”、“第二”和“第三”等只用作標記，而不是意圖對其對象強加數(shù)字要求。此外，下面的權利要求書的限制沒有以方法加功能形式來書寫并且不意圖基于35u.s.c.§112(f)，除非并且直到這類權利要求限制確切地使用后面是缺乏進一步結構的功能陳述的短語“用于…的部件”。

本書面描述使用包括最佳模式的示例來公開各種實施例，并且還使得本領域技術人員能夠實踐本公開，包括制造和使用任何設備或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何結合的方法。本公開的可取得的專利范圍由權利要求限定，并且可以包括本領域技術人員想到的其他示例。如果這類其他示例具有沒有不同于權利要求書的文字語言的結構元件，或者如果它們包含具有與權利要求書的文字語言的無實質差異的等效結構元件，則它們意圖處于權利要求書的范圍之內(nèi)。

結合附圖閱讀將更好地理解本發(fā)明主題的某些實施例的上述描述。在圖示出各種實施例的功能塊的圖表的情況下，功能塊不一定表示硬件電路之間的劃分。因此，例如，功能塊(例如，處理器或存儲器)中的一個或多個可以在單個硬件(例如，通用信號處理器，微控制器，隨機存取存儲器，硬盤等)中。相似地，程序可以是獨立程序、可以作為子程序并入操作系統(tǒng)中、可以在已安裝的軟件包中操作等。各種實施例不限于附圖中示出的布置和手段。

如本文所使用的，除非明確說明這樣的排除，否則以單數(shù)形式引述并且與單詞“一”或“一個”進行的元件或步驟應被理解為不排除復數(shù)個所述元件或步驟。此外，對本發(fā)明主題的“實施例”或“一個實施例”的引用不旨在解釋為排除還包括所述特征的附加實施例的存在。此外，除非另有明確說明，否則“包括”、“包括”或“具有”特定性質的元件或多個元件的實施例可以包括不具有該性質的這些附加元件。

由于在不脫離本文涉及的發(fā)明主題的精神和范圍的情況下可以在上述系統(tǒng)和方法中進行某些改變，所以意圖是上述描述的所有主題或所附的所示內(nèi)容附圖僅作為說明本發(fā)明構思的例子而不被解釋為限制本發(fā)明的主題。

如本文所使用的，被“配置為”執(zhí)行任務或操作的結構、限制或元件以對應于任務或操作的方式特別地在結構上形成、構造、編程或調整。為了清楚和避免疑問，僅僅能夠被修改以執(zhí)行任務或操作的對象不被“配置為”執(zhí)行如本文所使用的任務或操作。相反，如本文所使用的“配置為”表示結構的適應或特征、結構或元件的編程以不同于不被編程以執(zhí)行任務或操作的“現(xiàn)成”結構或元素的方式執(zhí)行相應的任務或操作，和/或表示被描述為被“配置為”執(zhí)行任務或操作的任何結構、限制、或元素的結構要求。