控制系统及方法与流程

1.所描述的主题涉及监测或检查车辆用于诊断维护的控制系统及方法。

背景技术：

2.作为车队一部分的车辆或用于载运货物或乘客的车辆通常按时间表运行。通常，此类车辆会在港口、火车站、机场、仓库等地点停下车辆进行加油、维护、装卸乘客或货物等。此类车辆的主要延误领域之一来自车辆的维护。具体地说，在途中根本不会对车辆进行检查。当车辆最终停止时，虽然个人可进行检查，但经常可能发生错误。另外，此类检查非常耗时，且如果检查表明需要维护，则可能会发生进一步延误。
3.例如，对于铁路车辆，强制空气制动器试验大多是目视、人工进行的，且相当主观。这种检查基于增加和消除铁路车辆线路的气压，然后检查排气和视觉特性。并且，阀门定位和关键连接也是目视完成的。极端寒冷等天气条件使得很难在元件中进行具有所需的准确性和精确度的检查。此外，如果不能可靠地、准确地、一致地进行检查，检查对安全可能有危害。另外，这种检查甚至不能反映制动器的有效性(例如，制动片对车轮的力)。沿着铁路车辆行走进行这种漫长的诊断和故障排查流程会导致延误。具体地说，大约30％的铁路车辆延误是由空气制动器中的空气泄露造成的。
4.改善维护的现有解决方案严重依赖于在车辆停站的地点(例如，铁路车辆存放场)进行人工流程检查。一旦车辆在经过检查后离开所述区域，则假定其在再次检查所述车辆之前都正常工作。这种流程仍受到人为错误和不可预见的维护延误的困扰。

技术实现要素：

5.在一个或多个实施例中，提供一种可包含用于车辆系统的控制器的控制系统。所述控制器可包含一个或多个处理器，所述处理器被配置成获得至少一个与所述车辆系统的工作系统相关的第一工作参数，至少部分地基于所述第一工作参数确定所述工作系统的工作条件。所述一个或多个处理器还可被配置成与非车载传感器通信以获得至少一个与所述工作条件相关的辅助工作参数，至少部分地基于所述辅助工作参数验证所述工作条件。
6.在一个或多个实施例中，提供了一种方法，所述方法可包含利用传感器获得至少一个与车辆的工作系统相关的第一工作参数。所述方法还可包含将至少一个第一工作参数与期望第一工作参数进行比较，以及响应于至少一个第一工作参数超出与期望第一工作参数相关的确定阈值而与非车载传感器通信，以检测与工作系统相关的至少一个辅助工作参数。所述方法还可包含基于辅助工作参数确定与第一工作参数相关的工作条件。
7.在一个或多个实施例中，提供一种可包含用于车辆系统的控制器的控制系统。所述控制器可包含一个或多个处理器，所述处理器被配置成获得至少一个与车辆系统的工作系统相关的第一工作参数。所述一个或多个处理器还可被配置成与非车载传感器通信以基于至少一个第一工作参数检测与工作系统相关的至少一个辅助工作参数，并且基于至少一个辅助工作参数确定工作条件。所述一个或多个处理器还可被配置成基于工作条件与远程
地点处的非车载控制器通信。
附图说明
8.参考附图，通过阅读以下对非限制性实施例的描述，可以理解本发明主题，在下文附图中：
9.图1示出了车辆的框图示意图；
10.图2示出了区域内控制系统的示意图；
11.图3示出了控制器的框图示意图；
12.图4示出了控制区域中车辆移动的方法的框图示意图。
具体实施方式
13.本文所描述的主题的实施例涉及监测或检查车辆的许多工作系统的控制系统。控制系统可利用传感器或以其它方式在行程期间获得与每一工作系统相关的工作参数。然后，可基于期望工作参数而确定工作系统是否正常运行，或者是否需要进行潜在维护。具体地说，基于与行程计划相关的数据，可确定针对行程的任何给定时间或距离的期望温度、压力、液位等。可将所获得的工作参数与期望工作参数进行比较，并且如果超出了所确定阈值，则可呈现指示可能存在故障工作系统的工作条件。为了验证指示故障工作系统的工作条件，控制系统与非车载传感器通信以获得可用于确定和/或验证工作条件的辅助工作参数。然后，可将这种辅助工作参数传送到控制系统以进行此类确定和验证。以此方式，可在车辆沿着路线行驶时诊断工作条件并将其传送到远程非车载控制器，例如车库控制器或维护控制器。控制系统还可相应地确定补救措施。以此方式，可在车辆平稳到达下一站之前安排维护，从而加快维护周期时间。另外，可将这种诊断提供给检查员，以使得检查员可分外小心，从而防止人为错误。
14.并非本文中所描述的所有实施例都限于铁路车辆。例如，本文中所描述的控制系统和方法的一个或多个实施例可结合其它类型的车辆使用，例如汽车、卡车、公交车、采矿车辆、船舶、飞机、农业车辆等。
15.图1示出了包含控制系统102的车辆系统100的一个实例的示意图。控制系统监测/检查车辆系统的工作系统，以诊断和标识需要维护、维修、更换等的工作条件。车辆系统可被配置成在从起始或出发地点到达目的地或到达地点的行程中沿着路线104行驶。车辆系统包含推进发电车辆108和非推进发电车辆110，它们以机械方式彼此互连以沿着路线一起行驶。车辆系统可包含至少一个推进发电车辆系统，以及任选地一个或多个非推进发电车辆。替代地，车辆系统可仅由单辆推进发电车辆形成。
16.推进发电车辆可生成牵引力，以沿路线推进(例如，拉动或推动)车辆系统。推进发电车辆包含推进子系统，例如发动机、一个或多个牵引电机等，所述推进子系统用以生成牵引力来推进车辆系统。推进发电车辆还包含制动系统112，其生成制动力以减缓或停止车辆系统的移动。尽管图1中示出了一辆推进发电车辆和一辆非推进发电车辆，但车辆系统可包含多辆推进发电车辆和/或多辆非推进发电车辆。在替代实施例中，车辆系统仅包含推进发电车辆，使得推进发电车辆不耦合到非推进发电车辆或另一种类的车辆。在又一实施例中，车辆逻辑地或虚拟地耦合在一起，而不是以机械方式耦合在一起。
17.在图1的实例中，车辆各自包含啮合路线的多个车轮120，以及将左右车轮耦合在一起(图1中仅示出左车轮)的至少一个车轴122。任选地，车轮和车轴位于一个或多个转向架(truck/bogie)118上。任选地，转向架可为固定车轴转向架，使得车轮可以旋转方式固定到车轴，因此左车轮的旋转速度、旋转量和旋转时间与右车轮相同。在一个实施例中，车辆系统可不包含车轴，例如在一些采矿车辆、电动车辆等中。车轮还可包含与其相关联的车载传感器124。这种车载传感器可为与制动系统相关的气压传感器、与车轴相关的速度传感器、与车轴相关的温度传感器等。
18.控制系统可进一步包含无线通信系统126，其允许车辆系统中的车辆之间和/或与例如远程(例如，调度)地点128的远程地点之间进行无线通信。通信系统可包含接收器和发射器，或执行接收和发射功能两者的收发器。通信系统还可包含天线和相关联电路系统。
19.控制系统还可包含控制器129，其包含行程表征元件130。行程表征元件可被配置成提供关于车辆系统沿着路线的行程的数据。行程信息可包含路线特性、指定地点、指定停车地点、时间表时间、会合事件、路线沿线方向等。例如，指定路线特性可包含坡度、海拔缓慢上升警告、环境条件(例如，雨雪)和弯曲度信息。与时间表时间相关的行程信息可包含整个行程的出发时间和到达时间、到达指定地点的时间和/或到达时间、休息时间(例如，车辆系统可能停止的时间)以及行程中各个指定停车地点的出发时间。
20.行程表征元件还可包含行程的车辆控制设定，包含节气门设定、动态制动设定等。行程表征元件可为存储在电子存储装置或存储器中的数据库。行程表征元件130中的信息可由操作员经由用户界面装置输入，可自动上传，或者可经由通信系统远程接收。行程表征元件中的至少一些信息的来源可为行程清单、日志等。
21.在实施例中，控制器可包含车辆表征元件134。车辆表征元件可提供关于车辆系统组成的数据，例如非推进发电车辆的类型(例如，制造商、产品编号、材料等)、非推进发电车辆的数量、非推进发电车辆的重量、非推进发电车辆是一致的(意味着在车辆系统的整个长度上，重量和分布相对相同)还是不一致的、货物的类型和重量、车辆系统的总重量、推进发电车辆的数量、推进发电车辆相对于非推进发电车辆的位置和布置、推进发电车辆的类型(包含制造商、产品编号、功率输出能力、可用缺口设定、燃料使用率等)等。
22.车辆表征元件可为存储在电子存储装置或存储器中的数据库。车辆表征元件中的信息可由操作员使用输入/输出(i/o)装置(被称为用户界面装置)输入、可自动上传或者可经由通信系统远程接收。车辆表征元件中的至少一些信息的来源可为车辆清单、日志等。
23.在一个实例中，控制器可为控制系统的监测或检查功能性的一部分。因此，控制器还可与车载传感器136通信。车载传感器检测与车辆系统的工作系统相关联或相关的第一工作参数。工作系统可包含制动系统、推进系统、车轮轴承系统、通信系统、加热系统、冷却系统等。每一工作系统用作且用以控制车辆的移动和操作。第一工作参数可包含温度，压力，力，速度值(speed)，旋转速度，速度(velocity)，加速度，温度升高、降低和变化，压力升高、降低和变化等。在一个实例中，车载传感器检测制动系统的供气系统中的压力。在另一实例中，车载传感器可为检测轴承箱中的润滑脂温度的温度传感器。替代地，车载传感器可为检测轴承箱中的油位的浮子。在又一实例中，车载传感器可为检测传动轴的旋转速度的传感器。
24.在每一实例中，车载传感器检测可用以确定是否存在工作条件的第一工作参数。
例如，供气系统中的压力(包含压力变化)可用于确定制动器故障的可能性。轴承箱中的润滑脂的温度或轴承箱中的油位可指示车轴过热。同时，传动轴的旋转速度可指示发动机过热或发生故障。这种确定可由处理器通过使用算法、数学函数、数学模型、查表、决策树等来执行一个或多个指令。
25.控制器还可与非车载传感器138通信，作为监测或检查控制系统的系统功能性的一部分。非车载传感器可为地面装置、例如无人机或机器人的移动传感器平台、另一车辆或车辆系统上的传感器等。
26.非车载传感器可位于路线附近。具体地说，当将非车载传感器放置在其中非车载传感器可获取和检测与路线上车辆相关的工作参数的位置时，可将其视为与路线相邻。例如，在非车载传感器为摄像头的实例中，当摄像头的视场捕捉到路线或路线上车辆系统中的一者时，摄像头可能与路线相邻。类似地，在实例中，当传感器为红外摄像头或可确定工作系统的部件温度的热盒传感器时，当可完成对车辆的此类检测时，传感器可位于路线附近。为此，非车载传感器可为摄像头、红外传感器、声学传感器、温度传感器、加速度计、振动传感器、运动传感器、热盒检测器、车辆标识扫描仪、激光雷达装置、压力传感器等。
27.图2提供了可被配置成控制车辆系统的操作的控制器200的示意性图示。在一个实例中，控制器表示图1中的控制器，且操作图1的控制系统。控制器可为包含一个或多个处理器202(微处理器、集成电路、现场可编程门阵列等)的装置。一个或多个处理器可基于传感器读数和/或基于一个或多个工作参数而确定车辆的特性。
28.控制器任选地还可包含控制器存储器204，其可为电子装置、计算机可读存储装置或介质。控制器存储器可位于控制器的外壳内，或替代地可位于可以通信方式耦合到控制器和其中的一个或多个处理器的单独装置上。所谓“以通信方式耦合”是指两个装置、系统、子系统、组件、模块、部件等通过一个或多个有线或无线通信链路连接，例如通过一个或多个导电(例如铜)导线、电缆或总线；无线网络；光纤电缆等连接。控制器存储器可包含有形的非暂时性计算机可读存储介质，其临时或永久地存储数据以供一个或多个处理器使用。存储器可包含一个或多个易失性和/或非易失性存储器装置，例如随机存取存储器(ram)、静态随机存取存储器(sram)、动态ram(dram)、另一种类型的ram、只读存储器(rom)、快闪存储器、磁性存储装置(例如，硬盘、软盘或磁带)、光盘等。
29.存储器可用以存储与车辆参数、路线参数、行程参数、工作参数等相关的信息。车辆参数可包含车辆重量、车轮直径、转速表读数、节气门设定、制动器设定、速度值、制动器设定、加速度等。路线参数可包含路线坡度、路线天气、路线弯曲度等。行程参数可包含目的地、区域速度限制、交通拥堵、休息地点、隧道地点等。工作参数可包含工作系统温度、操作系统压力水平、工作系统力确定、工作系统耗损确定等。存储器还可用以存储与行程计划、基于行程计划的期望工作参数、基于力确定的期望工作参数等相关的信息。行程计划可被视为车辆在行程中用以满足一个或多个目标的既定计划。目标可包含准时、平均行驶速度、总碳排放量等。此类行程计划可包含利用软件(例如，行程优化器)完善的出行计划，所述软件可使用车辆特性和路线特性来确定如何满足一个或多个目标。
30.控制器还可包含被配置成与远程装置208通信的收发器206。收发器可为单个单元或单独的接收器和发射器。在一个实例中，收发器可仅发射信号。收发器可使用空中通信、有线通信、无线通信、通信协议等。
31.控制器还可包含耦合到车辆的一个或多个车载传感器210，以检测车辆参数、路线参数、行程参数、工作系统的工作参数等。传感器可耦合到车辆、耦合在工作系统上、耦合到工作系统附近、耦合在工作系统内，或以其它方式耦合。例如，车载传感器可为摄像头、红外传感器、温度传感器、振动传感器、运动传感器、压力传感器、浮子传感器、液位传感器等。具体地说，车载传感器可包含关于图1所描述的任何车载传感器。每一传感器能够检测参数，包含用于一个或多个处理器的与工作条件相关的确定的第一工作参数。
32.控制器还可包含输入装置212和输出装置214。具体地说，输入装置可为操作员与一个或多个处理器之间的界面。输入装置可包含显示器或触摸屏、输入按钮、用于接收存储器装置的端口等。以此方式，操作员可将参数手动提供到控制器中，包含车辆参数、路线参数和行程参数。
33.输出装置可向操作员呈现信息和数据，或提供信息和数据提示。类似地，输出装置可为显示器或触摸屏。以此方式，显示器或触摸屏可为输入装置和输出装置。在一个实例中，控制器可向操作员传达与一个或多个处理器确定和验证的工作条件相关的一个或多个补救措施。此类补救措施可包含降低车辆速度、停止车辆、安排维护、联系远程地点或非车载控制器、安排来自另一非车载传感器或装置的后续检查等。在一个实例中，可传送多个补救措施。在另一实例中，控制器可自动采取补救措施，例如减慢车辆速度、停止车辆、安排维护等，并向操作员传达可能正采取的补救措施和/或提供关于为何可采取所述补救措施的信息。在又一实例中，许多远程传感器或监测装置可沿着路线定位，使得补救措施用以基于所监测的工作参数而确定可能具有更高读取准确性的远程传感器或监测装置。为此，初始远程传感器可能会提供不确定的结果，使得代替仅指示结果不确定，可使用可测量相同操作参数的下一远程传感器来验证在车辆上确定的条件。
34.控制器还可与非车载控制器通信。非车载控制器216可为服务器、远程非车载装置、后台控制器、车辆调度控制器、维护控制器、车库控制器等。在一个实例中，非车载控制器可为主动车辆控制(pvc)系统，且更具体地说，在一个实施例中，可为主动列车控制(ptc)系统。pvc系统可被配置成从收发器接收特性信息、确定和/或计算车辆的特性、计算车辆的特性和参数、基于一组规则而限制车辆和一个或多个其它车辆的移动等。
35.pvc系统是车辆系统利用的一种监测系统，用以仅响应于接收到或持续接收到满足指定标准的一个或多个信号(例如，从车辆外接收到的信号)才允许车辆系统在指定的限制方式(例如，高于指定的处罚速度限制、即将进入另一路段等)内移动，例如具有指定特性(例如，指定波形和/或内容)的信号是在指定时间(或根据其它指定时间标准)和/或于指定条件下接收到的。例如，除非pvc系统可接收到指示其它路段不包含任何其它车辆的信号否则车辆可能会被自动阻止进入另一路段，当一路段有维护组员在场时车辆可能会被自动阻止以高于速度限值的速度移动，等等。这可能与“主动”车辆监测系统相反，在所述系统中，除非收到信号(限制移动)，否则车辆可被允许移动。
36.在一个实例中，非车载控制器可包含非车载传感器217，其可用以验证由车载传感器确定的操作条件。例如，如果车载传感器检测到制动系统中的气压降至所确定阈值压力以下，则一个或多个处理器可确定不佳的制动器性能的操作条件的指示。为了验证工作条件，当车辆系统经过非车载传感器时，控制器与非车载传感器通信，以获取车辆车轮的温度读数的辅助工作参数。然后，可将车轮温度的辅助工作参数传送回控制器，所述控制器可确
定是否提供了冷式车轮(cold wheel)。具体地说，如果所讨论的车轮的温度低于温度阈值，则可提供可能存在不佳的制动器性能的验证。以此方式，当车辆系统仍在行驶途中时，一个或多个处理器可确定制动器性能不佳的诊断。因此，可将诊断以及所建议的补救措施传送到车辆系统操作员、传送到远程维护控制器、传送到远程车库控制器等。通过沿着路线使用控制器和非车载传感器进行诊断，可在车辆系统仍在行驶途中时，开始安排、重新安排时间、在特定的直通检查员(drive-thru inspector)处指定另一次检查等。作为额外实例，初始读数可为不确定的、接近不容许偏差(intolerance)范围等，使得可能会存在用以确认或否认所述条件的后续检查。在又一实例中，第一检查站可能不能够基于诊断而进行所述类型的检查，因此补救措施可能会跳过或放弃第一检查站而选择能够进行检查的第二检查站。为此，还可将为进行初始诊断而收集的信息以及可能接近不容许偏差范围的诊断、读数、初始读数等传递给检查员，以防止车辆系统的检查员忽视工作条件，从而消除人为错误。
37.在一个实例中，非车载传感器可为非车载热盒检测器。非车载热盒检测器可定位于路线附近，以确定与车辆系统的车轴相关的温度。以此方式，如果车载传感器可为变速箱中的检测温度并将其升高到温度阈值以上的温度传感器，则控制器可与非车载热盒检测器通信以获取与车轮相关联的温度读数。非车载热盒检测器可为红外传感器、温度传感器等。非车载热盒检测器可检测车轴的齿轮箱的温度、车轴的轴承温度、车轴的润滑剂的流体温度等。然后，可将检测到的温度传送回控制器，所述控制器验证可能存在车轴过热以及可能需要进行维护。可利用算法、数学模型、数学函数、查表、决策树等来确定这种验证。此外，取决于车辆系统在路线上的位置，控制器可提供与降低车辆系统的速度、或甚至停止车辆系统相关的建议，以防止或减少对车轴的损坏。以此方式，可将补救措施传送到车辆系统的操作员，从而节省时间和成本。
38.在另一实例中，非车载传感器可为沿着路线的检查站处的众多非车载传感器中的一者。非车载传感器可与检查站处的非车载控制器通信，所述非车载控制器与车载控制器通信。车载控制器可能会请求检查站处可用的服务或非车载传感器菜单，以进行一次或多次检查。然后，车载控制器可将菜单与已知检查、所确定操作参数或车辆特有的类似内容进行协调，以优先考虑在检查站处利用不同的非车载传感器。此类优先考虑可基于与工作范围相关的操作参数、检查成本、非车载传感器的可用性、带宽、定时等。可利用算法、人工智能算法、数学函数、数学模型、查表、决策树等来确定这种确定。
39.在又一实例中，非车载控制器可为远程控制器，例如维护控制器。在另一实例中，第一非车载控制器可包含非车载传感器，而第二非车载控制器从控制器或第一非车载控制器接收与工作系统、工作条件、维护等相关的通信。非车载控制器可包含一个或多个用于进行确定的处理器218和具有历史数据的存储器220，所述历史数据与车辆系统、类似车辆、路线、车辆系统可能正进行的行程等相关。在一个实例中，历史数据可为历史温度数据、历史压力数据、行程计划数据等。在另一实例中，非车载控制器可作出关于车辆系统移动的确定，并将此类确定传送到控制器。具体地说，如果确定并验证可能存在工作条件，则非车载控制器可能会接收此类信息并安排维护、开始重新安排时间表等。
40.控制器还可包含如关于图1所描述的车辆表征元件222和行程表征元件224。所述车辆表征元件和行程表征元件各自获得并提供可用以进行与车辆系统的工作条件相关的
确定、计算、模型化、验证等的额外特性。
41.图3示出了车辆系统300内的工作系统的示意图。在一个实例中，车辆系统可为图1的车辆系统。车辆系统包含可控制工作系统中的每一者的操作的控制器302。在一个实例中，控制器可为图2的控制器。在此实例中，控制器可耦合到制动系统304、牵引控制系统306、推进系统308和通信系统310。在其它示例实施例中，可提供其它工作系统。工作系统中的每一者可包含与其相关联的至少一个车载传感器312。车载传感器可位于工作系统上、位于工作系统中、位于工作系统附近等。如果车载传感器检测到与工作系统相关联的第一工作参数，则所述车载传感器可与工作传感器相关联。在一个实施例中，一个工作系统可不具有车载传感器。在另一实例中，工作系统可具有两个或更多个车载传感器。例如，制动系统304可包含气压传感器、检测在制动片之间生成的力的力传感器，以及检测由摩擦引起的过热的温度传感器。再者，对于每一工作系统，可提供车载传感器以检测个别系统的第一工作参数。
42.图4示出了诊断车辆系统的工作条件的方法400的框图。在一个实例中，利用图2的控制器、非车载控制器和/或传感器来实施所述方法。
43.在402处，控制器获得至少一个与车辆系统的工作系统相关的第一工作参数。控制器可位于本文所描述的任一车辆系统上，包含铁路车辆系统、海上车辆系统、海上船舶、飞机、机动车辆系统、农用车辆系统、越野车辆系统等。第一工作参数可为压力、温度、力、速度值、速度、加速度等。可通过利用与工作系统相关联的传感器检测第一工作参数来获得第一工作参数。传感器可为压力传感器、温度传感器、振动传感器、速度传感器、角速度传感器、电平传感器等。替代地，可通过使用传感器检测到的任意工作参数做出确定来获得第一工作参数。在又一实例中，可利用数据计算出或确定第一工作参数，所述数据存储在车辆控制器的存储器或与车辆控制器通信的另一控制器中。此类数据可包含行程计划、车辆系统特性、路线特性、历史工作参数数据、历史车辆系统特性、历史路线特性等。在另一实例中，数据和传感器检测到的第一工作参数可用于计算或确定第二工作参数。在一个实例中，第一工作参数可为车辆系统的速度。为了确定车辆系统的速度，可使用与车轴相关联的速度传感器，以及根据行程计划中的路线特性的给定时刻的路线坡度，和基于历史风数据预测的当时风速。因此，可将车辆系统的速度确定为第一工作参数。
44.在404处，可基于所获得的至少一个第一工作参数而确定工作系统的工作条件。工作条件可为工作系统的任何特性、力或其他方面。在一个实例中，当所获得的第一工作参数为制动系统内的气压时，可将所获得的气压与在任何给定时间可期望处于的气压的历史数据、计算出的数据等进行比较。工作条件表示期望第一工作参数相比于实际第一工作参数的差异或准确性。在一个实施例中，可提供确定的阈值，以考虑车辆系统在行驶时的工作参数的自然变化。再者，超出所确定阈值的第一工作参数可为工作系统可能需要维护、维修、没有有效运行、需要检查等的指示符。因此，工作条件表示比较。通常，工作条件会在所确定阈值内，且将不需要额外分析。然而，当工作条件超出所确定阈值时，可进行额外分析以验证可能需要此类维护、维修、检查等。以此方式，可在车辆系统在行驶过程中进行诊断。
45.当在本文中使用时，术语“超出”是指可能在容许偏差范围之外的值。具体地说，术语“超出”可用来描述某个参数可能高于或大于一个范围的情况以及可能小于或低于一个范围的情况。例如，如果部件温度可被作为工作参数提供，则所需工作温度可介于5℃与50
℃(41℉-122℉)之间。因此，4℃的测得工作温度将被视为超出5℃的下限阈值，而51℃的测得工作温度将被视为超过上限阈值。这样，要超出阈值，测量值不必大于阈值，而是只要在操作范围之外即可。为此，当期望所需的最小气压时，如果测得压力小于最小气压，则这种测得压力已超出最小气压阈值。另外，所述范围不一定是一个单一的范围。例如，可接受温度范围可取决于环境温度。具体地说，当车辆处于环境温度小于10℃的环境中时，工作参数温度范围可介于10℃-30℃之间，而当环境温度超过30℃时，工作参数温度范围可介于15℃-40℃之间。以此方式，基于环境温度，12℃的工作参数温度可能超出了15℃-40℃的范围，但并未超出10℃-30℃的范围。在其它实例中，可利用多个操作参数来确定同一工作系统是否已超出范围。例如，可考虑与制动器相关联的温度和压力操作参数两者。所述参数可表示制动器在压力范围内，但在温度范围之外。在这种情况下，压力工作参数未超出压力范围；然而，温度读数的确超出了温度范围。
46.在406处，可确定工作条件是否超出所确定阈值。具体地说，如果确定可能超出所确定阈值，则可能需要额外信息来验证所超出的所确定阈值是否可指示维护、维修等。在一个实例中，可确定期望工作条件，且所确定阈值可基于期望工作条件。具体地说，在一个实施例中，可利用行程计划来计算齿轮箱内期望油位。具体地说，基于车辆系统的速度、预测的风速、车站、路线坡度等，如果车轴运行正常，则可确定行程期间的任一时刻的期望油位。这种确定可为根据数学模型、查表等进行的计算。可在行程开始之前进行这种确定，或可基于在行程期间获得的数据而进行这种确定。再者，可计算期望第一工作参数，以便可将第一工作参数与期望第一工作参数进行比较。如果第一工作参数未超出期望第一工作参数的所确定阈值，则继续获得工作参数，但不可采取进一步动作。
47.然而，如果第一工作参数的确超出所确定阈值，则可呈现工作条件，且在408处，控制器与非车载传感器通信以基于工作条件而检测至少一个与工作系统相关的辅助工作参数。具体地说，可沿着路线放置众多非车载传感器以检测辅助工作参数，所述辅助工作参数可用于确定工作条件是否可指示维护、维修等的需求。非车载传感器可为地面装置、地面装置的一部分、交通监测器、摄像头、例如无人机或机器人等移动传感器平台等。在一个实例中，非车载传感器可为定位于斜坡底部的热盒检测器。非车载传感器可包含可用以标识车辆系统的扫描仪、qr码读取器、摄像机等。以此方式，当非车载传感器将辅助工作参数传送到控制器时，非车载传感器还可将辅助工作参数传送到远程装置，例如车库控制器、维护控制器等，并且还可包含车辆系统的标识，以便在验证非车载传感器可能提供工作条件的情况下开始采取动作。
48.在410处，非车载传感器基于已超出所确定阈值的第一工作参数而检测辅助工作参数。在一个实例中，辅助工作参数可与第一工作参数相同。例如，高于所确定阈值的第一工作参数可为车辆系统的车轴的温度。具体地说，基于润滑脂温度检测，可确定车轴的温度高于所确定阈值，例如50℃。基于超出车轴温度阈值，非车载传感器可为检测车轮的车轴温度的热盒检测器。以此方式，第一工作参数可为车轴温度，且辅助参数可为车轴温度。具体地说，辅助参数可指由不同源或传感器测得的参数。替代地，第一工作参数和辅助参数可为不同的测量值。例如，第一工作参数可为制动器的气压。当检测到的气压超出所确定阈值时，可利用热盒检测器来确定是否存在冷式车轮。此类冷式车轮指示制动器未恰当地工作。因此，虽然第一工作参数可为气压，但辅助参数可为车轮温度。再者，辅助参数可与气压相
关，这是因为冷式车轮可能是气压超出所确定阈值而引起的。
49.在412处，可确定是否可通过所述辅助参数验证第一工作参数超出所确定阈值。如果辅助参数未验证第一工作参数已超出所确定阈值，则一个或多个处理器继续获得第一工作参数。在一个实例中，响应于未验证工作条件，取消与工作条件相关的补救措施或通信。具体地说，如果在所确定时间段(例如，十秒)内无法从非车载装置接收到辅助参数，则控制器可用以发送通信或提供补救措施。具体地说，在某些区域中，在到达所确定地点之前，可能不存在非车载装置以用于验证。因此，如果可在不获得辅助参数的情况下达到所确定时间段，则提供通信或补救措施。然而，如果可获得辅助参数且未验证工作条件，则可取消此补救措施或通信以防止进行不需要的测量，从而节省时间且避免挫败。
50.替代地，如果辅助参数验证第一工作参数已超出所确定阈值，则在414处，可采取补救措施。在一个实例中，在检测到辅助参数之后，查表、数学函数、数学模型、决策树等可用于确定辅助参数是否验证第一工作参数超出所确定阈值。具体地说，辅助参数可超出所确定阈值、示出参数变化等，以验证工作系统可能需要检查、维护、维修、关闭等。在一个实例中，补救措施可为向车辆系统的操作员传达进行检查、维护、维修等的需要。另外，通信可包含关于如何在到达目的地之前操作车辆系统的指令，包含降低速度、停止车辆系统、使用紧急系统等。替代地，补救措施可包含控制器自动操作车辆系统以降低速度、停止等。在另一实例中，补救措施可为控制器自动与例如车库控制器、维护控制器等的远程控制器通信工作条件、辅助参数、车辆系统标识、车辆系统行程计划等，以便在车辆系统仍在行驶途中时采取额外步骤以处理工作系统。在另一实例中，非车载控制器传送信息。在每种情况下，在车辆系统到达目的地之前采取步骤，以加快维修、维护等。另外，可向检查员提供此类信息，以便他们知道何时已检测到问题，从而防止疏忽需要维护、维修等的工作条件。
51.在一个或多个实施例中，提供一种可包含用于车辆系统的控制器的控制系统。所述控制器可包含一个或多个处理器，所述处理器被配置成获得至少一个与所述车辆系统的工作系统相关的第一工作参数，并且至少部分地基于所述第一工作参数而确定所述工作系统的工作条件。所述一个或多个处理器还可被配置成与非车载传感器通信以获得至少一个与所述工作条件相关的辅助工作参数，并且至少部分地基于所述辅助工作参数而验证所述工作条件。
52.任选地，所述控制系统还可包含与控制器通信的车载传感器，并且第一工作参数可由控制器从车载传感器获得。在一个方面中，工作参数可包括来自行程计划的数据。在另一方面中，所述控制器还可被配置成根据来自行程计划的数据计算期望工作参数，并且将期望工作参数与第一工作参数进行比较以确定第一工作参数是否超出与期望工作参数相关的所确定阈值。在一个实例中，工作参数可与制动系统内的气压相关，且期望工作参数可为制动系统内的期望气压。
53.任选地，所述控制器还可被配置成向车辆系统的操作员传达与工作条件相关的补救措施，或基于工作条件而与远程地点处的非车载控制器通信，或与操作员和非车载控制器两者通信。在一个方面中，非车载传感器可为光学传感器、热传感器或振动传感器中的至少一者。在另一方面中，工作参数可与制动系统的气压相关，且至少一个辅助参数可与车辆系统的至少一个车轴的温度相关。在一个实例中，车辆系统可为铁路车辆。在另一实例中，所述控制器还可被配置成响应于未验证工作条件而取消与工作条件相关的补救措施或通
信。
54.在一个或多个实施例中，提供了一种方法，所述方法可包含利用传感器获得至少一个与车辆的工作系统相关的第一工作参数。所述方法还可包含将至少一个第一工作参数与期望第一工作参数进行比较，以及响应于至少一个第一工作参数超出与期望第一工作参数相关的所确定阈值而与非车载传感器通信，以检测与工作系统相关的至少一个辅助工作参数。所述方法还可包含基于辅助工作参数确定与第一工作参数相关的工作条件。
55.任选地，所述方法还可包含基于至少一个第一工作参数和期望工作条件确定工作条件，以及利用基于辅助工作参数确定的工作条件来验证基于至少一个第一工作参数和期望工作条件的工作条件。在一个方面中，与非车载传感器通信以检测至少一个辅助工作参数可包含将信号发送到包含非车载传感器的非车载装置。在另一方面中，所述方法还可包含向车辆的操作员传达与工作条件相关的补救措施，基于工作条件而与远程地点处的非车载控制器通信，或与操作员和非车载控制器两者通信。在一个实例中，所述方法还可包含根据来自行程计划的数据计算期望第一工作参数。在另一实例中，第一工作参数可与制动系统内的气压相关，且期望工作参数可为制动系统内的期望气压。
56.在一个或多个实施例中，提供一种可包含用于车辆系统的控制器的控制系统。所述控制器可包含一个或多个处理器，所述处理器被配置成获得至少一个与车辆系统的工作系统相关的第一工作参数。所述一个或多个处理器还可被配置成与非车载传感器通信以基于至少一个第一工作参数而检测与工作系统相关的至少一个辅助工作参数，并且基于至少一个辅助工作参数而确定工作条件。所述一个或多个处理器还可被配置成基于工作条件而与远程地点处的非车载控制器通信。
57.任选地，所述一个或多个处理器还可被配置成确定与工作条件相关的补救措施，并且向远程地点处的非车载控制器传送补救措施。在一个方面中，基于至少一个辅助工作参数而确定工作条件可包含确定期望第一工作参数，以及将期望第一工作参数与辅助工作参数进行比较。在另一方面中，确定期望第一工作参数可包含基于来自行程计划的数据而计算期望第一工作参数。
58.如本文所使用，术语“处理器”和“计算机”以及例如“处理装置”、“计算装置”和“控制器”的相关术语可不仅限于本领域中称为计算机的那些集成电路，还指代微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器(plc)、现场可编程门阵列和专用集成电路，以及其它可编程电路。合适的存储器可包含例如计算机可读介质。计算机可读介质可为例如随机存取存储器(ram)、计算机可读非易失性介质，例如快闪存储器。术语“非暂时性计算机可读介质”表示针对短期和长期信息存储实施的有形的基于计算机的装置，所述信息例如计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块或任何装置中的其它数据。因此，本文中所描述的方法可被编码为嵌入包含但不限于存储装置和/或存储器装置的有形的非暂时性计算机可读介质内的可执行指令。此类指令在由处理器执行时使得处理器执行本文中所描述的方法的至少一部分。因此，所述术语包含有形的计算机可读介质，包含但不限于非暂时性计算机存储装置，包含但不限于易失性和非易失性介质，以及可移除式和不可移除式介质，例如固件、物理和虚拟存储装置、cd-rom、dvd和其它数字源，例如网络或因特网。
59.除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一”和“所述”包含复数指代。“任选的”或“任选地”意味着随后描述的事件或情况可发生或可不发生，且本说明书可包含事件发生
的实例和事件不发生的实例。如本文在整个说明书和权利要求中所使用的，近似语言可被用来修改可允许变化的任何定量表示，而不引起它可能涉及的基本功能的变化。因此，由例如“约”、“基本上”和“近似”的一个或多个术语修饰的值可不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量所述值的仪器的精确度。此处以及说明书和权利要求书通篇中，范围限制可组合和/或互换，除非上下文或语言另外指示，否则此类范围可被标识且包含其中包括的所有子范围。
60.本书面描述使用实例来公开包含最佳模式的实施例，并且使本领域的普通技术人员能够实践所述实施例，包含制造和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。权利要求书限定本公开可获专利的范围，且包含本领域的普通技术人员了解的其它实例。如果这种其它实例具有与所附权利要求的字面语言相同的结构元件，或者如果它们包含与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这种其它实例希望在权利要求的范围内。

技术特征：

1.一种控制系统，包括：用于车辆系统的具有一个或多个处理器的控制器，所述控制器被配置成：获得至少一个与所述车辆系统的工作系统相关的第一工作参数；至少部分地基于所述第一工作参数确定所述工作系统的工作条件；与非车载传感器通信以获得至少一个与所述工作条件相关的辅助工作参数；以及至少部分地基于所述辅助工作参数验证所述工作条件。2.根据权利要求1所述的控制系统，还包括与所述控制器通信的车载传感器，且所述第一工作参数是由所述控制器从所述车载传感器获得的。3.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述工作参数包括来自行程计划的数据。4.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述控制器进一步被配置成：根据来自行程计划的数据计算期望工作参数；以及将所述期望工作参数与所述第一工作参数进行比较，以确定所述第一工作参数是否超出与所述期望工作参数相关的确定阈值。5.根据权利要求4所述的控制系统，其中所述工作参数与制动系统内的气压相关，且所述期望工作参数是所述制动系统内的期望气压。6.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述控制器进一步被配置成：向所述车辆系统的操作员传达与所述工作条件相关的补救措施；或向非车载控制器传送检查请求；或基于所述工作条件与远程地点处的非车载控制器通信；或与操作员和非车载控制器两者通信。7.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述非车载传感器是光学传感器、热传感器或振动传感器中的至少一者。8.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述工作参数与制动系统的气压相关，且所述至少一个辅助参数与所述车辆系统的至少一个车轴的温度相关。9.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述车辆系统是铁路车辆。10.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述控制器进一步被配置成：响应于未验证所述工作条件而取消与所述工作条件相关的补救措施或通信。11.一种方法，包括：利用传感器获得至少一个与车辆的工作系统相关的第一工作参数；将所述至少一个第一工作参数与期望第一工作参数进行比较；响应于所述至少一个第一工作参数超出与所述期望第一工作参数相关的确定阈值，与非车载传感器通信以检测与所述工作系统相关的至少一个辅助工作参数；以及基于所述辅助工作参数确定与所述第一工作参数相关的工作条件。12.根据权利要求11所述的方法，还包括：基于所述至少一个第一工作参数和期望工作条件确定所述工作条件；利用基于所述辅助工作参数确定的所述工作条件来验证基于所述至少一个第一工作参数和所述期望工作条件的所述工作条件。13.根据权利要求11所述的方法，其中与所述非车载传感器通信以检测所述至少一个辅助工作参数包括将信号发送到包含非车载传感器的非车载装置。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：向所述车辆的操作员传达与所述工作条件相关的补救措施；或基于所述工作条件与远程地点处的非车载控制器通信；或与操作员和非车载控制器两者通信。15.根据权利要求11所述的方法，还包括：根据来自行程计划的数据计算所述期望第一工作参数。16.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一工作参数与制动系统内的气压相关，且所述期望工作参数是所述制动系统内的期望气压。17.一种控制系统，包括：用于车辆系统的具有一个或多个处理器的控制器，所述一个或多个处理器被配置成：获得至少一个与所述车辆系统的工作系统相关的第一工作参数；与非车载传感器通信以基于所述至少一个第一工作参数检测与所述工作系统相关的至少一个辅助工作参数；基于所述至少一个辅助工作参数确定工作条件；以及基于所述工作条件与远程地点处的非车载控制器通信。18.根据权利要求17所述的控制系统，所述一个或多个处理器进一步被配置成：确定与所述工作条件相关的补救措施；并且向所述远程地点处的所述非车载控制器传送所述补救措施。19.根据权利要求17所述的控制系统，其中基于所述至少一个辅助工作参数确定所述工作条件包括确定期望第一工作参数，以及将所述期望第一工作参数与所述辅助工作参数进行比较。20.根据权利要求19所述的控制系统，其中确定所述期望第一工作参数包括基于来自行程计划的数据计算所述期望第一工作参数。

技术总结

提供一种可包含用于车辆系统的控制器的控制系统及方法。所述控制器可包含一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置成获得至少一个与所述车辆系统的工作系统相关的第一工作参数，并且至少部分地基于所述第一工作参数确定所述工作系统的工作条件。所述一个或多个处理器还可被配置成与非车载传感器通信以获得至少一个与所述工作条件相关的辅助工作参数，并且至少部分地基于所述辅助工作参数验证所述工作条件。证所述工作条件。证所述工作条件。