用于识别路线的破损段的系统和方法_3

文档序号:9932120阅读:来源:国知局
20可监测车辆系统100的移动速度和车轴 和/或车轮102的角速度的速度差,以确定速度差是否大于所确定的非零阈值303。路线检查 装置120可在to、tjPt 2识别大于所指定非零阈值303的三个速度差峰值302(例如302a、 302b、302c)。
[0054] 一旦被识别,路线检查装置120可确定速度差峰值302是否在路线101的相同位置 发生。路线检查装置120可计算、确定或测量监测装置110所提供的数据,以确定速度差峰值 302是否与不同车轮驶过路线101的相同位置的时间相互关连。如果峰值相互关连,则那个 位置可能被损坏或断裂,这能够使车轮的角速度增加到超过移动速度。一个或多个运动方 程可用来确定峰值是否与路线中的相同位置相互关连。
[0055]例如,对于等式#1,可由路线检查装置120用来将所计算的移动速度与车辆系统 1〇〇所测量的移动速度进行比较。在一实施例中,变量'ν'可表示车辆系统1〇〇的所计算移动 速度。变量' Ad'表示车辆系统100的车轮102(例如102a、102b、102c)之间的所测量距离。以 及变量' Δ t'表示速度差峰值302(例如302a、302b、302c)之间的所测量时间量或推移。路线 检查装置120可确定车辆系统100的所计算(例如v)与所测量的移动速度之间的差是否在预 定阈值之内。如果所计算和所测量的移动速度是在预定阈值之内,则路线检查装置120可确 定速度峰值302在路线101的相同位置发生,并且路线101在所述位置潜在地损坏。
[0056]例如,对于等式#2,可由路线检查装置120用来将车辆系统100的车轮102之间的所 计算距离与车辆系统100所测量的距离进行比较。在一实施例中,变量' Ad'可表示车辆系 统100的车轮1〇2(例如102a、102b、102c)之间的所计算距离。变量'V'可表示车辆系统100的 所测量移动速度。以及变量' At'表示速度差峰值302(例如302a、302b、302c)之间的所测量 时间量或推移。路线检查装置120可确定车辆系统100的车轮102间的所计算(例如△ d)与所 测量的距离之间的差是否在预定阈值之内。如果所计算和所测量的距离是在预定阈值之 内,则路线检查装置120可确定速度峰值302在路线101的相同位置发生,并且路线101在所 述位置潜在地损坏。
[0057] 例如,对于等式#3,可由路线检查装置120用来将速度差峰值302(例如302a、302b、 302c)之间的时间量或推移与车辆系统100所测量的速度差峰值302之间的时间量进行比 较。在一实施例中,变量' A t'可表示速度差峰值302(例如302a、302b、302c)之间的所计算 时间量或推移。变量'ν'可表示车辆系统100的所测量移动速度。以及变量' Ad'表示车辆系 统100的车轮1〇2(例如102a、102b、102c)之间的所测量距离。路线检查装置120可确定速度 差峰值302间的所计算(例如△ t)与所测量的时间之间的差是否在预定阈值之内。如果所计 算和所测量的时间是在预定阈值之内,则路线检查装置120可确定速度峰值302在路线101 的相同位置发生,并且路线101在所述位置潜在地损坏。
[0058]为了简化等式#1、#2和/或#3的计算,路线检查装置120可使用来自车轮102a的速 度差峰值302a作为其余车轮102b和102c的参考点。
[0059] 例如,对于等式#1,位移或距离Ad在车轮102a与102b之间可表示为图1中的位移 115。位移115对应于车轮102b所行驶以便到达在车轮102a所测量的速度差峰值302a发生的 路线101的相同点的距离。路线检查装置120可确定在to的车轮蠕滑峰值302a与在。的302匕 之间的时间戳,从而产生图3中表示为310的时间增量△ t。时间增量310还可表示速度差峰 值302a与302b之间的时间量。
[0060]位移115可以是存储器装置105上存储的固定值,从而允许路线检查装置120通过 只从存储器装置105访问、读取或接收位移115来确定位移115。作为补充或替代,位移115可 由操作员使用系统接口 111来输入到路线检查装置120中。可选地,路线检查装置120可在由 通信装置140从车外系统(例如中心调派设施、调度系统、中央数据库的交换服务器等)传送 之后接收位移115。
[0061 ]路线检查装置120可通过比较监测装置110所接收的to和"时间戳来确定时间增量 310。作为补充或替代,路线检查装置120可经过定时装置108来接收、获取或访问如和七时间 戳。可选地,路线检查装置120可经过存储器装置105来接收、获取或访问to和以时间戳。 [0062] 一旦确定位移115和时间增量310,路线检查装置120可使用等式#1,并且用时间增 量310除位移115,以确定所计算速度。一旦确定所计算速度,则路线检查装置120将所计算 速度与车辆系统100的移动速度进行比较。如果两个值均在所确定的非零速度带宽之内,则 路线检查装置120可确定在路线101的相同位置发生的速度差峰值302a和302b。所确定的非 零速度带宽允许车辆系统100中的测量低效不影响结果(例如电信号噪声、抖动等)。路线检 查装置120可使用车轮102之间的已知距离以及与车轮102关联的峰值之间的所测量时间周 期来计算若干速度。如果所计算和移动速度匹配(例如相同或者在彼此的所指定范围之 内),则路线检查装置120确定峰值在车轮驶过路线101的相同位置时发生,并且路线101的 这个位置可被损坏。如果所计算和移动速度不匹配(例如不相同或者不在彼此的所指定范 围之内),则路线检查装置120确定峰值在车轮驶过路线101的相同位置时没有发生,并且路 线101的这个位置可能没有被损坏。
[0063]路线检查装置120可从速度计112或位置确定装置130来访问、读取或接收车辆系 统100的所测量移动速度。可选地,路线检查装置120可在速度差的计算之后从监测装置110 来访问、读取或接收车辆系统100的移动速度。作为补充或替代,路线检查装置120可访问、 读取或接收存储器装置105上存储的车辆系统100的移动速度。在一实施例中,车辆系统100 的运动速度可由操作员使用系统接口 111来输入到路线检查装置120中。作为补充或替代, 路线检查装置120可经过通信装置140从车外系统(例如中心调派设施、调度系统、中央数据 库的交换服务器、沿路线101的传感器等)的传输来接收车辆系统100的移动速度。
[0064] 图4示出车辆系统100的另一组速度差400。速度差400(例如400a、400b、400c)表示 车辆系统100的三个车轮1〇2(例如102a、102b、102c)的角速度与车辆系统100的移动速度之 间的差。速度差400沿表示时间的垂直轴404和表示速度差的值、幅值或百分比的垂直轴401 旁示出。车辆系统100沿路线101按照箭头160的方向(图1所示)行驶。
[0065]图4示出路线检查装置120可确定路线110没有潜在地被损坏的速度差400。例如, 路线检查装置120可使用等式#3来确定所计算时间增量420,以便检查或确定速度差峰值 402a和402b是否在路线101的相同位置发生。所测量时间增量410对应于速度差峰值402a与 402b之间的时间戳t 3和t4的差。由于所计算时间增量420小于所测量时间增量410,所以路线 检查装置120可确定速度差峰值402a和402b没有在路线101的相同位置发生。作为补充或替 代,路线检查装置120可使用所指定的非零阈值403来确定速度差峰值402c不是通过路线 101的潜在破损段所引起。
[0066]可选地,路线检查装置120可通过将速度差与来自传感器150(例如加速计、光学传 感器、声传感器、麦克风、电探头等)的测量进行比较,来检查、认证或证明路线101的破损 段。图5示出车辆系统100的一组速度差和传感器输出500。可选地,传感器150可包括加速 计,以测量车辆系统100的垂直位移。速度差和传感器输出500包含两个图表(510和511),其 表示车辆系统100中的两个车轮1〇2(例如102a、102b)的角速度与车辆系统100的移动速度 之间的差。速度差和传感器输出500包含传感器150的传感器输出520。速度差和传感器输出 500沿表示时间的水平轴504和表示速度差的值、幅值或百分比的垂直轴501以及表示距离 或位移的独立垂直轴506旁示出。
[0067] 路线检查装置120可使用传感器输出测量520结合速度差测量510和/或511其中之 一或两者来确认路线101的破损段的路线检查装置120的测量或确定。例如,路线检查装置 120可通过将速度差与所确定的非零阈值503进行比较,来确定与路线101的破损段所引起 的速度差对应的时间戳。速度差测量510和511具有比所确定的非零阈值503要大的三个速 度差峰值502(例如502 &、50213、502〇)。速度差峰值502在时间戳如、丨1和丨2发生。路线检查装 置120可将速度差峰值502(例如502a、502b、502c)与在对应时间戳的传感器输出520的任何 变化、变更、峰值或偏差进行比较。
[0068] 为了确定传感器输出520的这类变化,路线检查装置120可应用所确定的非零传感 器带宽522。可选地,所确定的非零传感器带宽522是通过传感器输出520的滚动平均值521 所更新的极限范围。路线检查装置120可确定所确定的非零传感器带宽522之外的任何传感 器输出520对应于路线101的破损段。作为补充或替代,路线检查装置120可测量与路线101 的破损段对应的极端速率变化或斜率。传感器输出520示出在to和七发生的所确定的非零传 感器带宽522之外的两个底测量(例如507a、507b)。路线检查装置120可使用两个底测量507 (例如507a、507b)来检查车轮蠕滑峰值502(例如502a、502b)对应于路线101的破损段。作为 补充或替代,路线检查装置120可确定底测量507(例如507c)处于所确定的非零传感器带宽 522之内。路线检查装置120则可推断对应于底测量507c、在t2的车轮蠕滑峰值502(例如 502c)可能是误报,而不是表示路线101的破损段。
[0069] 作为补充或替代,路线检查装置120可使用所确定的非零加速度阈值。其中路线检 查装置120可以仅当车辆系统101的加速度低于所确定的非零加速度阈值时,才确定路线 1 〇 1的一段是否损坏。车辆系统1 〇 1的加速度可由速度计112来测量。可选地,车辆系统101的 加速度可由位置确定装置130来测量。
[0070] 在至少一个实施例中,路线检查装置120可使用传感器150(例如加速计、光学传感 器、陀螺仪等)来确定路线101的破损段是否为机车擦伤(engine burn)段。机车擦伤是铁轨 中起源于车轮滑动或自旋的地点的渐进裂缝。铁轨的破损段可引起车辆系统100的垂直位 移的快速变化。路线检查120可使用传感器150来确定路线101的潜在破损段是否引起车辆 系统100的垂直位移的变化。
[0071] 图6示出一个或多个车辆系统600(例如与上述车辆系统100相同或相似)所行驶的 运输网络611的示意图。运输网络611包括多个互连路线604,例如铁路轨道、道路或者车辆 系统600通过其行驶的其他路径。当路线604提供车辆系统600所行驶以便在起始位置与目 的地位置(和/或到起始位置与目的地位置之间的一个或多个中间位置)之间行驶的路径 时,路线604可称作干线路线。运输网络611可延伸于较大区域,例如数百平方英里或公里的 区域。虽然图6中仅示出一个运输网络611,但是一个或多个其他运输网络611可接合并且是 所示运输网络611中行驶的车辆可到达的。例如,路线604的一个或多个可延伸到另一个运 输网络611,使
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