WDP设置的确定方法

摘要

本发明公开了一种确定有线分布式列车中的机车配置的方法。它包括确定列车中的相邻机车的编组。它确定相邻机车的一个或多个子编组，该相邻机车是从编组内的前面的相邻机车而分别控制。具有可用的有线分布式动力控制器的机车被确定。如果编组具有至少一个可用的有线分布式动力控制器，就将一个共同的编组指示分配给该编组的所有相邻机车。如果编组具有至少一个可用的有线分布式动力控制器，就将一个共同的子编组指示分配给该子编组的所有机车。

权利要求

1.一种确定在有线分布式动力列车中的机车配置的方法，该列车包括相邻机车的至少一个编组，编组内的所有机车都相邻并通过至少一节车厢而与其他机车相分开并由该编组内的至少一个机车控制，该方法包括：确定列车中的相邻机车的编组；

在编组内确定相邻机车的一个或多个子编组，每个子编组包括至少一个机车，该至少一个机车不由该子编组前面的相邻机车所控制；

确定哪些机车具有可用的有线分布式动力控制器；

如果编组具有至少一个可用的有线分布式动力控制器，就将一个共同的编组指示分配给该编组的所有相邻机车；以及如果子编组具有至少一个可用的有线分布式动力控制器，就将一个共同的子编组指示分配给该子编组的所有机车。

2.如权利要求1所述的方法，其中，确定编组包括确定列车中的车厢和机车的位置。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述编组指示是基于在列车中的位置而顺序分配的。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述子编组指示是基于在编组中的位置而顺序分配的。

5.如权利要求2所述的方法，其中，所述子编组指示是基于在编组中的位置而顺序分配的。

6.如权利要求2所述的方法，其中，所述在列车中的位置是通过确定连接到电线网络的节点的顺序而自动确定的。

7.如权利要求2所述的方法，其中通过确定机车和车厢在列车中的位置来确定编组。

8.如权利要求7所述的方法，其中，从不由前面的相邻机车所控制的一辆机车的位置来确定子编组。

9.如权利要求2所述的方法，其中，从不由前面的相邻机车所控制的一辆机车的位置来确定子编组。

10.如权利要求9所述的方法，其中，不由前面的相邻机车所控制的机车是通过比较相邻机车的机车相容性而确定的。

11.如权利要求2所述的方法，包括确定机车关于列车前进方向的第一方向，作为确定列车中车厢和机车的位置的步骤的一部分。

12.如权利要求11所述的方法，其中由机车报告机车相对于第一方向的第二方向；以及比较每辆机车的第一方向和第二方向并将方向的差异作标记。

13.如权利要求12所述的方法，如果没有报告第二方向，就将第二方向作标记。

14.如权利要求2所述的方法，包括以机车在列车中的位置的次序来显示包含编组指示和子编组指示的机车信息。

15.如权利要求14所述的方法，如果不能确定机车的位置，就以机车的识别数码的数字次序来显示机车信息。

16.如权利要求1所述的方法，包括确定机车关于列车前进方向的第一方向；由机车报告机车相对于第一方向的第二方向；以及比较每辆机车的第一方向和第二方向并将方向的差异作标记。

17.如权利要求16所述的方法，如果没有报告第二方向，就将第二方向作标记。

18.如权利要求1所述的方法，通过比较相邻机车的机车相容性而确定不由前面的相邻机车所控制的机车。

19.如权利要求1所述的方法，包括在子编组中设置第一可用的有线分布式动力控制器作为该子编组的控制的控制器，以及在子编组中设置其他可用的有线分布式动力控制器作为监视的控制器。

20.如权利要求1所述的方法，包括为每个机车提供报告标志、有线分布式动力监视可用性、有线分布式动力控制可用性和有线分布式动力远方方向信息；并处理该报告标志和所述信息以确定并分配编组标示、编组数码、配置类型和有线分布式动力方向。

21.如权利要求1所述的方法，包括响应独立的控制请求，防止少于编组中的所有子编组的独立有线分布式动力控制。

说明书

WDP设置的确定方法

技术领域

[0001] 本方法涉及确定列车中的机车配置(configuration of locomotives)，特别是确定有线分布式动力列车(wired distributed power train)中的机车配置，该有线分布式动力列车也是电控气动列车(electrically-controlledpneumatic train)。

背景技术

[0002] 尽管在此将参考美国铁路协会(Association of American Railroads，AAR)的规范(specifications)，但是本系统可用于并不运行以符合或需要符合在此讨论的AAR规范或任何其它AAR规范的其它列车。本发明参考了以下AAR规范：

[0003] S-4200“ECP缆接货运制动系统的性能要求(PerformanceRequirements for ECP Cable-Based Freight Brake Systems)”；

[0004] S-4230“缆 接 货 运 列 车 控 制 系 统 的 列 车 内 部 通 信 规 范(Intra-TrainCommunications Specification for Cable Based Freight Train ControlSystems)”；以及

[0005] S-4250“ITC机车控制的缆接分布式动力系统的性能要求(Performance Requirements for the ITC Locomotive Controlled CableBased Distributed Power Systems)”。

[0006] 电控气动(ECP)列车是配备有列车内部通信(ITC)网络的列车，该列车内部通信网络将列车各处安装在车厢和机车(车辆)上的制动控制装置连接起来。ECP系统的主要功能是提供列车制动的控制和监视，如AAR S-4200和AAR S-4230中所详述的那样。

[0007] 有线分布式动力(WDP)列车是配备有机车控制模块(locomotivecontrol modules，LCMs)的列车，该机车控制模块通过ITC网络而提供控制远方机车的牵引和制动系统的能力。WDP系统的主要功能是提供机车牵引和制动的控制和监视，如AAR S-4250和AAR S-4230中所详述的那样。

[0008] ECP构成和排序过程(makeup and sequencing process)是用来确定列车中存在的所有ECP装置和ECP装置在列车中的物理位置的方法，如AAR S-4200和AAR S-4230中所详述的那样。WDP构成过程是用来确定列车中存在的所有WDP装置的方法，如AAR S-4230和AARS-4250中所详述的那样。这些装置可包括LCMs。

[0009] 编组(consist)是物理上相邻的机车，而多单元(multiple unit，MU)编组则是通过连接机车内部电缆和气动软管而结合在一起的一批连续的(a continuous block of)物理上相邻的机车，由此可将编组中所有机车的牵引和制动作为一个联合单元(combined unit)来控制。MU控制单元(MU Controlled unit)是从MU电缆和软管接收其标准机车命令的机车。

[0010] 以下摘录选自AAR S-4250，第2部分，假设：

[0011] 配备有ITC的机车应该能作为ITC引导机车(ITC Lead locomotive)或ITC控制机车(ITC Controlled locomotive)而运行。配备有ITC的机车还能作为ITC监视机车(ITC Monitored locomotive)而运行。

[0012] ITC控制列车中的所有机车都必须最少配备有一根ITC通信直通电缆(through-cable)。

[0013] 所有的MU连接都是在编组内的机车之间进行的。列车中仅有一辆机车是ITC引导机车，该ITC引导机车是引导编组中的第一辆机车。远方编组中仅有一辆机车是ITC控制的。引导编组或远方编组中的其余机车主要是通过MU电缆和气动软管而控制的，并被识别为MU控制机车或ITC监视机车。另外，这些机车的某些功能可通过ITC网络而控制。

[0014] 以下摘录选自AAR S-4250，第4.5.2.4部分，进入WDP模式概要：

[0015] WDP构成和连接过程发生在系统INIT模式下。

[0016] a.引导LCM将向网络查询以识别所有的远方LCMs。当已识别了LCMs之后，它们将被分配以网络地址并被加入到引导LCM数据库中。

[0017] b.引导LCM将依据最新修订的S-4230来建立列车内LCMs的形式相容性水平(version compatibility level)。

[0018] c.每个远方LCM都将依据最新修订的S-4230来给引导LCM提供机车特有的数据。

[0019] d.引导LCM将确定每个配备有ITC的机车的编组名称(consistdesignation)，指定每个编组中的一辆机车为ITC控制单元并指定其它的为ITC监视单元，并且，如果提供了ECP排序数据就识别ITC引导单元所要求的远方方向(remote orientation)。

[0020] e.引导LCM将提示操作员确认或输入每辆远方机车的与机车识别号码相关的方向、编组名称和配置类型(ITC控制的或ITC监视的)。如果发现不相符之处，操作员将对比实际的列车配置来解决该不相符之处。引导MMI会将改正/更改这些不相符之处的方式(means)提供给操作员。WDP系统可使用ECP排序数据来帮助WDP设置和构成过程的自动化。WDP系统不允许更改机车识别号码。

发明内容

[0021] 本方法确定了有线分布式列车中的机车配置。它包括确定列车中的相邻机车的编组。它确定相邻机车的一个或多个子编组，该相邻机车是从编组内的前面的相邻机车而分别控制(It determines one or moresub-consists of adjacent locomotives，which are controlled separately froma preceding adjacent locomotive within the consist)。具有可用的有线分布式动力控制器(available wired distributed power controller)的机车被确定。如果编组具有至少一个可用的有线分布式动力控制器，就将一个共同的编组指示(consist indicator)分配给该编组的所有相邻机车。如果编组具有至少一个可用的有线分布式动力控制器，就将一个共同的子编组指示分配给该子编组的所有机车。

[0022] 列车中的车厢和机车的位置被确定，并用于确定相邻机车的编组。通过确定连接到有线网络的节点的顺序(sequence)而自动确定在列车中的位置。在排序操作期间还确定了机车的方向，并且随后与所报告的方向相比较。比较这两个方向并将差异作标记(flagged)。

[0023] 通过比较相邻机车的机车相容性而确定不由前面的相邻机车所控制的机车，所述不由前面的相邻机车所控制的机车被定义为子编组。通过响应独立的控制请求，可防止少于编组中的所有子编组的独立有线分布式动力控制。

附图说明

[0024] 当结合附图考虑本方法的以下详细描述时，本方法的这些方面以及其它方面将变得显而易见。

[0025] 图1是具备有线分布式动力和电控气动的列车的示意图，该电控气动具有列车内部通信网络。

[0026] 图2是图1的B编组的一种变化。

[0027] 图3是图1的B编组的另一种变化。

[0028] 图4是ECP网络、WDP网络和引导机车之间的相互关系的方块图。

[0029] 图5是根据本发明原理来确定有线分布式动力列车中的机车配置的方法流程图。

具体实施方式

[0030] 图1-3以参考数字10示意了包括电控气动(ECP)车厢的有线分布式动力(WDP)列车。列车10包括第一编组，该第一编组具有与MU控制机车102相连接的ITC引导机车100。机车100配备有WDP和ECP，而机车102仅仅配备有ECP。ITC引导机车100负责向其它配备有ITC的机车产生命令，并接收来自于其它配备有ITC的机车的信息。编组通过列车内部通信(ITC)电线或电缆30、气动软管50和MU电线40而相互连接。如将要讨论的那样，ITC电线30和气动软管或导管50遍及整个列车。第一编组通过ITC线30和软管
50而连接到由单节车厢所代表的多节ECP车厢20。

[0031] 包括机车110和112的第二编组通过ITC线30和气动软管50而连接到车厢20。第一机车110配备有WDP和ECP，并被视为是ITC控制的。ITC控制单元是除了引导机车之外的配备有ITC的机车，并且该配备有ITC的机车是通过ITC引导机车凭借ITC通信网络传送给它的信号来控制的。ITC控制机车负责基于ITC引导命令来控制它的MU编组。ITC控制机车110通过ITC线20、MU线40和软管50而连接到WDP和ECP机车112。机车112被视为是ITC监视的和MU控制的机车。ITC监视机车配备有ITC，但是却是MU控制的。该机车112通过ITC通信网络给ITC引导机车提供状态信息。

[0032] 第二编组110、112通过ITC线30和软管50而连接到多节ECP车厢20。最后示意的编组120包括配备有WDP和ECP的机车120。它通过ITC线30和软管50而连接到车厢20。

[0033] 可以看出，图1示意了具有包括机车和车厢的车辆的列车。它们都被连接在一个ITC网络中。列车中的所有车辆都配备有ECP，并且一些机车配备有WDP，如果并非所有的机车都配备有WDP。所有的编组都被视为是WDP编组，因为它们是包含ITC控制单元或ITC监视单元的MU编组，而且所述ITC控制单元或ITC监视单元使得ITC引导单元100可在远处控制和/或监视编组。

[0034] 根据本公开，会提供给编组的每一辆机车指示它在哪一个编组中的第一指示和指示它在哪一个子编组中的第二指示。编组被定义为通过至少一节车厢而与其它机车相分隔开的所有相邻机车。子编组被定义为不由前面的相邻机车所控制的至少一辆机车。该子编组从不是MU连接的或控制的两个相邻机车而产生。一个例子显示在图3中，并在下面将会讨论。在本公开的一个例子中的编组指示由一个字母表示，并且也被称为编组标示(consist designator，CD)。子编组指示由一个数字表示，并且也被称为编组数码(consist number，CN)。每辆机车也都被分配一个ITC控制的或ITC监视的配置类型(configuration type，CT)。尽管MU控制机车是一种配置类型，但是它并不涉及WDP，因此，没有将它列出来。还应注意的是，如果不能确定编组标示、编组数码或配置类型，就将它列为未知的。尽管将字母和数字分别用作编组指示和子编组指示，但是可使用任何方案或系统来区别编组和子编组。如图1所示，有三个编组。包括机车101、102的第一编组分配有编组标示A；第二编组110、112是编组标示B；第三编组120是编组标示C。由于A编组100、102和B编组110、
112都是MU控制编组，所以仅有一个单一的、共同的子编组指示1来分配给每个编组。第三编组仅有一辆机车，因此，它具有一个单一的、共同的子编组1。

[0035] 图2示意了第二编组或B编组的变化。它包括WDP和ECP机车110，该WDP和ECP机车110通过仅配备有ECP的机车114而与配备有WDP和ECP的机车112相分隔开。所有这三辆机车都通过ITC线30、MU线40和软管50而相互连接。因此，如图1所示，编组B是没有子编组的单一编组。所以，每辆机车110、112、114都具有编组标示B和编组数码1。

[0036] 图3示意了第二编组或B编组的另一种变化。第一机车110是连接到WDP和ECP机车116的配备有WDP和ECP的机车。尽管机车110和116通过ITC线30和软管50而连接，但是它们没有通过MU线40而连接。缺乏该连接通常是由于机车的不相容性而产生的。因此，机车110、116都具有ITC控制的配置类型。这要与图1和2中的机车112区别开，在图1和2中机车112是ITC监视的，因为它与ITC控制机车110在同一个子编组中。由于机车110和116没有连接到MU单元中并且它们都是ITC控制的，所以第一机车110的编组标示为B并且编组数码为1，而第二机车116的编组标示为B并且子编组或编组数码为2。
这暗示着它们在物理编组B中是物理上相邻的，但是它们位于分别控制的子编组1、2中。

[0037] 这使得ITC引导机车100可在第二物理编组B内适当地分别控制子编组1和2。因此，尽管它们具有共同的编组标示或指示，但是它们却具有不同的编组数码或指示。如果机车110、116的每一个都在它们的子编组中包括其它的机车，且该其它的机车通过MU线40而分别连接到那里，那么子编组110中的每辆机车都会被分配编组指示B1，而机车116的编组中的所有机车都会具有编组指示和子编组指示B2。

[0038] 尽管所描述的例子使用字母作为编组标示而数字作为子编组指示，但是可以使用其它的方案。只要指出存在不同的可控编组，而该不同的可控编组是相互邻接的。例如在图1中，可指定100、102为A1，110、112为B2，120为C3。在图3中，对整个列车而言，100、102为A1，110为B2，116为C2，120为D3。中间的编组2具有两个可控的子编组B和C。

[0039] 在先前存在的、发生在系统初始化模式下的WDP构成和连接过程中，从远方配备有WDP的机车提供给引导LCM的信息并不总是准确地反映了物理编组或物理编组的子编组。例如，在图2中，由于仅配备有ECP的机车114在两个WDP机车110、112之间，所以先前的系统会将这识别为两个单独的编组，尽管机车112是从机车110而MU控制的。而且，如图3所示，相邻机车110和116在同一个物理编组中，但是却在两个不同的子编组中，因为机车116不是由机车110而MU控制的。先前的系统会认为机车110和116是共同的编组，因为两个WDP机车相互邻接。因此，本公开提供了列车10内机车的更准确信息。

[0040] 如果系统不正确地反映：由于机车114的存在，所以机车110和112是在不同的编组中，那么操作员就可能试图在列车中在明显的编组110或112之间提供栅栏(provide a fence in the train between an apparentconsist 110 or 112)。栅栏是建立在WDP编组之间的边界，在栅栏一侧的WDP编组的机车节流阀(locomotive throttle)和动力制动器(dynamicbrake)可相对于在栅栏另一侧的WDP编组的节流阀和动力制动器而独立操作。由于机车110、112和114的编组是MU控制的，所以这里不是设置栅栏的适当地方。获得了更准确的信息之后，系统会防止在图2的物理编组的中间形成栅栏。

[0041] 如图4所示，列车10包括软件以定义ECP网络60和WDP网络62。列车中的所有ECP装置都在ECP网络上。所有配备有WDP的装置都在WDP网络上。所述网络的每一个都通过ITC网络将图4中所示的信息提供给引导LCM 64。

[0042] ECP网络给每个ECP装置提供报告标志(reporting mark)、车辆位置和车辆方向。报告标志是装置的识别。车辆位置和方向是通过使用例如美国专利6,049,296中所描述的方法而确定的。可以使用其它的系统。重要的是得到了信息以便在本方法中运用。

[0043] WDP网络62给每个WDP机车装置提供报告标志、WDP监视可用性(WDP Monitored Availability)、WDP控制可用性和WDP远方方向。引导LCM 64根据本方法来处理该信息以确定并分配编组标示、编组数码、配置类型和WDP方向。该信息提供给在66处的操作员。

[0044] 图5示意了本方法200。在202处自动进行ECP排序以提供车辆位置(Vpost)和车辆方向(Vornt)。ECP排序过程是源自ECP网络60的自动过程。在204处作出ECP排序过程是否成功的决定。如果不成功，那么在206处，除了引导机车之外，将WDP编组名称(CD)、编组数码(CN)和配置类型(CT)都设为未知的。然后在208处将该信息作标记。在208处还以机车的ID或报告标志的次序来显示机车，所述机车的ID或报告标志的次序是从WDP网络62接收的。

[0045] 如果在204处ECP过程是成功的，那么在210处就确定哪些机车构成了一个编组。这使用了来自于ECP排序过程202的车辆位置(Vpost)和车辆方向(Vornt)。如果ECP不成功并且期望以另外的方式来进行本方法，那么就可以在212处手工输入车辆位置。一旦在210处从车辆位置信息确定了编组，就在214处还要确定子编组。下一步，在216处确定编组和子编组是否是WDP编组。这是从218处通过使用WDP可用性的报告信息而得到的。WDP编组是包括可用的WDP装置(WDPavailable device)的编组。使用该信息，在220处给每个WDP编组都分配编组标示(CD)、编组数码(CN)和配置类型(CT)。在220处将来自于ECP过程的方向信息(Vornt)与来自于WDP过程的方向信息(Vornt)相比较。如果在这两个方向之间有差异，就在224处将其作标记。然后在226处以机车位置次序来显示该信息。

[0046] 使用了列车中所有ECP装置的位置信息来确定列车各处的相邻机车。这确定了物理编组。还从相邻机车和那些由于不相容性而没有在MU单元中连接在一起的机车来确定子编组。确定子编组的一种方法是通过监视在ECP网络处理60期间或WDP网络处理62期间所接收到的报告标志。通过识别而知道了机车的规格之后，就可确定相邻机车的相容性。

[0047] 分配WDP编组标示(CD)和编组数码(CN)是以位置为顺序的。对于在222处的方向比较，如果没有给Vornt或WDPornt提供方向，那么这就被视为是差异并将其作标记。还应注意的是，尽管在那个过程中确定了根据ECP排序的Vornt，但是却是在WDP网络处理62中从车辆来报告WDP方向WDPornt的。

[0048] 如前所述，通过响应独立的控制请求，本方法还可防止少于编组中的所有子编组的独立有线分布式动力控制。这是通过识别物理编组内的子编组的能力而实现的。

[0049] 还应注意的是，在本过程中实施了引导LCM所进行的以及AAR规范中所概括的所有其它控制。为了清楚的目的，它们并没有示意在图5中。这包括控制编组中第一机车的LCM为WDP控制的，以及控制那个子编组中所有其它的WDP机车为WDP监视的。

[0050] 尽管已详细地描述和示意了本方法，但是要清楚地理解，这仅仅是作为示意和例子，而并不是作为限制。本方法的范围仅由随附的权利要求的条款而界定。