车辆制动控制系统的制作方法

车辆制动控制系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求享有2021年8月3日递交的美国临时申请第63/229,029号的优先权，该申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本文描述的主题的实施例涉及车辆制动控制系统。其他实施例涉及用于自动制动车辆的系统，例如，出于安全目的。


背景技术：

4.一些车辆控制系统响应于涉及车辆操作的指定标准的出现自动制动车辆(例如，使车辆减速或停止)。例如，当车辆已被控制到不应移动的状态(例如，停放)时，回退或失控车辆防止系统可以响应于检测到车辆移动自动制动车辆。在另一示例中，车辆操作员警报器系统可以配置为响应于何时检测到车辆正在移动向车辆操作员产生警报。警报旨在评估操作员的警觉性；如果操作员没有手动停用警报(或以其他方式以指定方式响应警报)，则操作员警报器系统自动启动惩罚制动动作或其他指定车辆制动动作。这两种情况都涉及检测车辆何时正在移动，通常使用速度传感器。然而，车辆可能会被碰撞(例如，当与其他车辆耦合时)或以其他方式处于速度传感器产生表示车辆移动的信号的状况，导致自动制动器激活，尽管车辆实际上并未以授权它的方式移动。这种无意和不需要的制动可能导致调度延迟和/或浪费操作员时间/资源。
5.因此，可能需要提供一种不同于现有系统和方法的车辆制动控制系统和方法。


技术实现要素：

6.在一个或多个实施例中，系统(例如，车辆控制系统)包含制动控制单元，该制动控制单元配置为可操作地部署在车辆上。制动控制单元具有一个或多个传感器输入和一个或多个控制输出。传感器单元中的一个配置为从车辆的速度传感器接收速度信号；该速度信号表示由速度传感器检测到的车辆速度。控制输出中的一个配置为用于连接到车辆的制动系统。制动控制单元配置为响应于由速度信号表示的速度超过指定第一速度阈值并且速度信号满足除了第一速度阈值之外的一个或多个第一指定标准，产生车辆控制信号以启动车辆制动操作。
7.在一个或多个实施例中，系统(例如，车辆控制系统)包含制动控制单元，该制动控制单元配置为可操作地部署在车辆上。制动控制单元具有一个或多个传感器输入和一个或多个控制输出。传感器单元中的一个配置为从车辆的速度传感器接收速度信号；该速度信号表示由速度传感器检测到的车辆速度。控制输出中的一个配置为用于连接到车辆的制动系统。制动控制单元还包含缓解单元和自动制动致动器。自动制动致动器配置为至少部分地响应于由速度信号表示的车辆速度超过指定第一速度阈值而自动产生车辆控制信号以启动车辆制动操作。缓解单元配置为响应于以下中的一个或多个而禁用自动制动致动器自
动产生车辆控制信号：(i)速度信号满足除了第一速度阈值之外的一个或多个第一指定标准，或(ii)接收到的操作数据满足不同于第一指定标准的一个或多个第二指定标准。操作数据与车辆的除速度之外的一种或多种操作条件有关。
附图说明
8.本发明主题可通过参考附图阅读非限制性实施例的以下描述来理解，其中在下文中：
9.图1是根据第一实施例的车辆制动控制系统的示意图；
10.图2是根据其他实施例的车辆制动控制系统的方面的示意图；
11.图3是根据其他实施例的车辆制动控制系统的方面的示意图；
12.图4是车辆制动控制系统的另一实施例的示意图；以及
13.图5、图6、图7和图8示出了车辆控制系统的其他实施例。
具体实施方式
14.本文描述的主题的实施例涉及一种系统(例如，车辆控制系统)，该系统包含制动控制单元，该制动控制单元配置为可操作地部署在车辆(例如，机车或其他铁路车辆，或公路车辆，诸如半挂车)上。制动控制单元具有一个或多个传感器输入和一个或多个控制输出。传感器单元中的一个配置为从车辆的速度传感器接收速度信号。速度信号表示由速度传感器检测到的车辆速度。控制输出中的一个配置为用于连接到车辆的制动系统。制动控制单元配置为响应于由速度信号表示的速度超过指定第一速度阈值并且速度信号满足除了第一速度阈值之外的一个或多个第一指定标准，产生车辆控制信号以启动车辆制动操作。
15.在一方面，制动控制单元可以包含操作员警报器，并且由车辆控制信号启动的车辆制动操作可以包含触发或激活操作员警报器。当被触发时，操作员警报器配置为产生警报并响应于操作员未能以指定方式对警报做出响应(例如，通过操纵指定控制输入手动清除警报)控制制动系统以制动车辆。关于速度信号，不是仅在检测到的车辆速度高于指定第一速度阈值时才触发操作员警报器(以产生警报等)，制动控制单元配置为产生车辆控制信号以当速度超过阈值并且速度信号也满足其他标准时触发操作员警报器。如下所述，可以选择其他标准以避免由于“误报”而触发操作员警报器，即，由瞬态事件或不能反映应激活操作员警报器的实际情况的其他事件导致的检测到的速度的增加。
16.在另一方面，制动控制单元可以配置为实施回退或失控防止功能，其中如果在不预期或不旨于车辆移动的某些情况下(例如，车辆停放)检测到车辆移动，则车辆自动制动使车辆停下来。在此，由车辆控制信号启动的车辆制动操作可以包含启动车辆制动系统以制动车辆。此外，关于速度信号，不是制动控制单元配置为仅在检测到的车辆速度超过指定第一速度阈值时才产生车辆控制信号(以制动车辆)，而是制动控制单元配置为当速度超过阈值并且速度信号也满足其他标准时产生车辆控制信号。此外，可以选择其他标准以避免由于速度信号的误报而触发安全制动。
17.制动控制单元(例如，包含操作员警报器，或回退或失控防止功能)可能需要其他条件用于产生控制信号以启动车辆制动操作，这与速度没有直接关系。例如，车辆的制动系
统处于指定条件，例如，制动管或制动缸被加压至指定水平或低于或高于指定水平。在这种情况下，制动控制单元可以配置为额外地考虑这些其他条件用于产生或不产生控制信号(例如，激活操作员警报器)。然而，在该实施例中，如果满足所有其他非速度条件，则激活可能既需要速度(如速度信号所表示的)高于阈值也需要速度信号满足其他标准。
18.至少在车辆通电和操作时的某些时候，速度传感器将连续产生速度信号。为了相对于一个或多个第一指定标准(除了第一速度阈值之外)评估速度信号，制动控制单元可以配置为评估表示速度超过阈值的速度信号部分(
‘
速度转变部分’)以及还有时间上接近速度转变部分的速度信号的其他部分。“接近”是指速度信号(或其他事件)的在速度转变部分之前和/或之后的相对短的指定时间窗口内的部分。基于在检测到高于阈值的速度之后用于启动车辆制动操作的最大允许时间(例如，根据政府规定)(例如，10秒)和/或基于可能产生速度误报的典型瞬态条件时间的经验数据，可以选择/指定时间窗口。例如，耦合操作(一辆车与另一辆车机械耦合)可能需要1到3秒。在速度转变部分的时间(当速度信号表示检测到的车辆速度超过指定阈值时)的任一侧(或至少之后)的1到3秒窗口内评估速度信号可用于将耦合事件与其他事件区分开来。在一个示例中，在速度转变部分(制动控制单元评估)之后的速度信号的接近部分可以不超过10秒。在另一个示例中，它可能不超过5秒。
19.现在转向附图，图1示出了车辆控制系统10的实施例，该车辆控制系统包含制动控制单元12，该制动控制单元配置为可操作地部署在车辆14上(例如，配置为接收和操作车辆上可用的电力)。制动控制单元可以包含一个或多个处理器16、一个或多个传感器输入18和一个或多个控制输出20。制动控制单元12可以在通常控制车辆的车辆控制系统上实现或作为通常控制车辆的车辆控制系统的一部分实现，或者制动控制单元12可以是与车辆的其他系统交互的独立单元。控制输出中的一个配置为用于连接到车辆的制动系统22。传感器单元中的一个配置为从车辆的速度传感器26接收速度信号24。速度传感器可以是例如霍尔效应传感器或可变磁阻传感器，其检测由附接到车轴或车轮的齿轮的移动引起的磁场变化。通常，速度信号表示由速度传感器检测到的车辆速度28。然而，检测到的速度可以包含速度瞬态，其中检测到的速度暂时高于阈值，并且然后返回到阈值以下，例如，回到零。这种瞬态可能是由车辆与另一车辆的耦合引起的冲击力、强风摇晃车辆或列车“跑进”和“跑出”造成的，其中当轨道车分别由于制动或正牵引力而接近或远离另一方时，耦合器会受到瞬时压缩力或拉伸力(即冲击力)，达到耦合器间隙的极限。因此，在一方面，制动控制单元配置为响应于速度信号24表示的速度28超过指定第一速度阈值34并且速度信号也满足除了第一速度阈值之外的一个或多个第一指定标准36(例如，存储在存储器单元中)，产生车辆控制信号30以启动车辆制动操作32。例如，可以选择标准36以排除某些速度瞬态，以缓解在未授权情况下启动车辆制动操作。或者，换句话说，制动控制单元可以配置为响应速度信号所表示的速度超过阈值，产生车辆控制信号，除非速度信号被评估为具有表示误报的指定特征，例如检测到的速度瞬态，由致动器冲击力或其他原因引起，并不表示长时间和持续的速度或加速度。
20.在本文的任何实施例中，第一速度阈值34可以是0.1mph(0.16kph)。这反映了制动控制单元(例如，包含操作员警报器或其他)可以配置为在检测到相对非常小的车辆速度时潜在地启动指定车辆制动操作(例如，激活操作员警报器)。检测这样的速度特别容易受到噪音或误报的影响。例如，配置为检测高于10mph(16kph)的转变的系统不会被速度传感器
记录为0.1mph、0.2mph或甚至1mph的瞬态速度的耦合器冲击力触发。然而，配置为检测超过0.1mph的感测的车辆速度的系统将被此类事件触发。
21.在其他实施例中，速度阈值可以高于或低于0.1mph(0.16kph)。例如，0.1kph。或者，作为另一个示例，5mph(8kph)。此外，可以基于政府或机构规则或规定和/或基于所讨论的特定车辆制动操作来选择指定量。例如，可能需要为操作员警报器设置较低的速度阈值，或者为回退或失控防止设置不同的速度阈值。
22.如图2所示，在本文的任何实施例中，由车辆控制信号30启动的车辆制动操作(即，车辆制动过程)32可以包含操作员警报器38的激活，该操作员警报器38配置为产生警报40，并且响应于操作员未能以指定方式对警报做出响应而控制制动系统22以制动车辆。例如，操作员警报器38可以控制显示屏、光元件、音频输出装置或其他电子用户界面或通知装置42以分别将警报显示或发出声音作为视觉或音频信号。如果操作员在警报开始后的指定时间段内以指定方式(例如，通过以指定方式操纵输入装置44)确认警报，则可能表明操作员警觉和意识到此情况，则操作员警报器38清除警报并且不采取制动动作。(操作员警报器38可配置为在指定时间延迟后和/或基于车辆状况产生后续警报，以定期验证操作员的警觉性。)如果没有，则可能表明操作员没有警觉和意识到此情况，则操作员警报器38配置为控制制动系统以制动车辆。例如，在列车环境中，应用惩罚制动。
23.在其他实施例中，诸如在制动控制单元配置为用于在回退或失控防止模式下选择性操作的情况下，由车辆控制信号启动的车辆制动操作可以包含控制制动系统以制动车辆，例如车辆控制信号可以被格式化或以其他方式配置为激活制动系统以制动车辆。制动控制单元可以配置为响应于一个或多个指定控制输入在回退或失控防止模式下操作。例如，响应于车辆被置于
‘
停车’模式，响应于确定所有人类操作员已经离开车辆的驾驶室，响应于指定控制输入的选择(例如，操作员选择车辆用户界面的“防失控”输入)等。因此，如上所述，车辆控制信号的产生不仅取决于表示感测的车辆速度超过阈值的速度信号和满足一个或多个其他标准的速度信号，而且取决于通常激活回退或失控防止模式的指定控制输入的发生。
24.如上所述，制动控制单元可以配置为响应于速度信号表示的速度超过指定第一速度阈值并且速度信号满足除了第一个速度阈值之外的一个或多个第一指定标准，产生车辆控制信号以启动车辆制动操作。在实施例中，一个或多个第一指定标准包含车辆速度的变化率低于指定加速度阈值。例如，制动控制单元可以配置为(根据速度信号)计算速度的一个或多个导数，或以其他方式确定速度在接近速度超过第一速度阈值时的时间段内的变化率；通常，速度变化率对应于加速度。如果车辆速度的变化率低于指定加速度阈值，这表明加速度是渐进的，这反过来表明由于发动机/马达牵引力导致的车辆加速度延长且正常。另一方面，如果车辆速度的变化率高于指定加速度阈值，这表明加速度是突然的(脉冲)，这反过来表明车辆由于例如与其他车辆的耦合或其他相互作用而受到冲击。因此，车辆制动操作响应于前者而不是后者启动，这很可能是误报。可以基于车辆的已知加速度事件的经验证据来选择加速度阈值。例如，对由牵引力引起的加速度的多次测量(导致加速度值相对较低的数据集)与在车辆耦合或跑进或跑出期间对检测到的加速度的多次测量(导致加速度值相对较高的数据集)，其中加速度阈值选择为两集合之间的值。
25.在另一个实施例中，一个或多个第一指定标准还可以包含所确定的加速度(检测
到的速度的变化率)未能在指定时间段内转变回零或接近零。或者，换句话说，如果确定的加速度在指定时间段内回到零或接近零，则不启动车辆制动操作。解释一下，如果确定的加速度在指定短时间段内返回到零，这反映了短暂的加速度事件，这可能表示车辆耦合或其他车辆与车辆之间的相互作用，其中可能不需要启动车辆制动操作。另一方面，超过指定时间段的延长加速度可能反映由发动机/电机牵引力(或由于重力作用)导致的正常车辆移动，其中可能需要启动车辆制动操作(例如，如果存在任何其他先决条件)。可以基于经验证据选择指定时间段，例如，典型耦合器事件的观察/测量的最大时间长度，诸如车辆与另一车辆耦合，或耦合器在跑进或跑出时受到力的时间长度。(在加速度曲线的上下文中，“归零”是指在正加速度事件之后，在相应的负加速度事件之后归零加速度，这被认为是在从零速度加速到某个恒定的非零正速度时，加速度为零。)
26.在其他实施例中，参考图3，一个或多个第一指定标准包含检测到的车辆速度28在指定时间段48内未能下降到指定第二速度阈值46。第二速度阈值小于第一速度阈值，并且可以为零或接近于零，意味着处于或在从零开始的第一速度阈值的指定百分比内，例如，20％。(在20％时，0.1mph的第一阈值意味着0.02mph的第二速度阈值。这反映了速度传感器信号可能会受到电气或其他轻微噪音的影响，这可能导致检测到的速度
‘
不完全为零’，即使实际车辆速度为零。)指定时间段28可在速度转变超过第一阈值时开始，并且其长度可基于例如根据经验确定的耦合事件或其他“误报”事件的时间长度来选择。在操作中，如果检测到的车辆速度超过第一阈值并保持在第二阈值以上至少指定时间段48(例如，沿着曲线/线28a)，则制动控制单元可以产生车辆控制信号。相反，如果检测到的车辆速度高于第一阈值，然后在指定时间段48内(例如，沿曲线/线28b)下降到第二阈值，则制动控制单元不产生车辆控制信号。
27.在其他实施例中，类似于图3的实施例，一个或多个第一指定标准可以包含检测到的车辆速度28在指定时间段内未能低于第一阈值34。在此，制动控制单元可以配置为响应于(i)速度信号表示的速度高于指定第一速度阈值和(ii)速度信号表示的速度在至少指定时间段内保持高于指定第一速度阈值，产生车辆控制信号以启动车辆制动操作。或者，换言之，制动控制单元可以配置为响应于速度信号表示的速度高于指定第一速度阈值，产生车辆控制信号以启动车辆制动操作，除非速度信号表示的速度在指定时间段内低于指定第一速度阈值，此时不产生信号。
28.在本文的任何实施例中，制动控制单元进一步可以配置为接收与车辆的除车辆速度之外的一种或多种操作条件有关的操作数据50(见图1)，并产生车辆控制信号以响应以下全部启动车辆制动操作：由速度信号表示的车辆速度高于指定第一速度阈值；以及速度信号满足除了第一速度阈值之外的一个或多个第一指定标准；以及操作数据满足不同于第一指定标准的一个或多个第二指定标准。(在适用的情况下，可以对这些因素进行近端评估，即它们发生在彼此相对较短的指定时间段内。)
29.例如，操作数据可以包含车辆的位置，并且一个或多个第二指定标准可以包含车辆在站场之外或在其他指定区域之外和/或车辆偏离坡。在此，认识到如果车辆在站场中，瞬态速度事件可表示车辆与站场中的另一车辆耦合，其中不启动车辆制动操作。类似地，如果车辆在坡上，则瞬态速度事件可能再次表明不启动车辆制动操作的跑进或跑出。
30.车辆的能量管理系统(例如，可从wabtec corp.获得的trip optimizer
tm
系统)可
以提供与在站场内或站场外、坡上或坡外等相关的车辆位置信息。这种能量管理系统可以通过gps访问车辆地理位置，并且为了车辆控制，配置为使用路线数据库将地理位置与车辆路线的已知特征进行交叉引用。路线数据库是关于车辆计划路线的数据选择，存储在存储器中，先前从预先存在的数据源和/或通过在同一路线上操作数据收集车辆进行编译。
31.在另一示例中，操作数据可包含来自可操作地附接到车辆耦合器或车辆上其他地方的加速度传感器的加速度数据、来自可操作地附接到车辆耦合器(或车辆上其他地方)的应变仪的应变数据或来自可操作地连接到车辆的声学传感器的声音数据中的一个或多个。在此，一个或多个第二指定标准可以包含加速度数据、应变数据或声音数据未能表示另一车辆与车辆耦合的耦合操作。换言之，响应于数据表示耦合操作，制动控制单元配置为不产生车辆控制信号以启动车辆制动操作，因为速度的变化(超过阈值)可能表示耦合操作(即速度信号瞬态或脉冲)，而不是实际和长时间的车辆移动。
32.在另一示例中，车辆可以从其他车辆接收耦合请求或自身向其他车辆产生耦合请求，以请求车辆耦合(例如，响应于该耦合请求车辆一起移动，使得车辆的相邻耦合器彼此接触以用于将两个车辆机械耦合在一起)。这样的耦合请求表示车辆的耦合器(具有制动控制单元)可能很快经历可能记录为速度传感器上的瞬态/脉冲增加的速度的冲击或力的情况。因此，在此，操作数据可以包含耦合请求状态，并且一个或多个第二指定标准可以包含耦合请求状态表示缺少将车辆与其他车辆耦合的当前耦合请求。或者，反过来说，制动控制单元配置为如果耦合请求状态表示当前耦合请求，则其将不产生车辆控制信号。(通常，制动控制单元可配置为评估与在指定时间窗口内接近较早时间接收到的耦合请求相关的速度信号。也就是说，将接收/产生耦合请求，然后速度传感器将记录由施加在车辆耦合器上的力产生的瞬态或脉冲速度。可以基于车辆接收或产生耦合请求之后耦合事件发生的典型(例如，平均)或最大允许时间来选择时间窗口。)车辆可以配置为响应于操作员对指定控制输入的操纵产生耦合请求，诸如按下控制终端上的指定按钮、选择车辆显示器(例如，触摸屏)上显示的“软键”选项等。
33.在另一个实施例中，参考图4，系统(例如，车辆控制系统)52包含制动控制单元54。制动控制单元54构配置为可操作地部署在车辆14上，并且具有一个或多个传感器输入和一个或多个控制输出(未示出，但类似于图1)。传感器输入中的一个配置为从车辆14的速度传感器26接收速度信号24。速度信号表示由速度传感器检测到的车辆速度28。控制输出中的一个配置为用于连接到车辆的制动系统22。制动控制单元54包含缓解单元56和自动制动致动器58。(自动制动致动器可以是操作员警报器、回退或失控防止器，或其他系统或子系统，其配置为基于感测的车辆速度和在其他指定情况下自动制动车辆。)自动制动致动器配置为至少部分地响应于由速度信号表示的车辆速度超过指定第一速度阈值而自动产生车辆控制信号30以启动车辆制动操作。缓解单元配置为响应于以下中的一个或多个而禁用自动制动致动器自动产生车辆控制信号：(i)速度信号满足除了第一速度阈值之外的一个或多个第一指定标准，或(ii)接收到的操作数据满足不同于第一指定标准的一个或多个第二指定标准。操作数据与车辆的除检测/感测的速度之外的一种或多种操作条件有关。一个或多个第一指定标准和/或一个或多个第二指定标准可以如上文参考图1至图3的实施例或其他方式所描述的那样。
34.在一方面，禁用自动制动致动器自动产生车辆控制信号可以包含：(i)自动制动致
动器“始终开启”但可以由缓解单元“关闭”/禁用；(ii)除非缓解单元“打开”，否则自动制动致动器处于“关闭”状态；(iii)自动制动致动器和缓解单元中的一个或两个包含在电子离散电路中，其中，由于选定的电路配置，自动制动致动器的操作取决于缓解单元的缓解操作；(iv)自动制动致动器和缓解单元中的一个或两个体现为存储在存储器中并由处理器(或多个处理器)执行的指令，其中响应于缓解单元控制寄存器“标志”(例如，激活或非激活)，编码的自动制动致动器被控制为激活或非激活；和/或(v)等。
35.本文中的任何实施例适用于单个车辆，并且也适用于诸如轨道车辆的多车厢列车(例如，连接到多个运输或货运轨道车厢的机车)和半挂车(例如，公路车辆牵引或更多拖车)。
36.在本文的任何实施例中，制动控制单元可以配置为接收表示车辆位置的操作数据(例如，与车辆的除车辆速度之外的一种或多种操作条件有关)，例如，其可能源自车辆上或车外的gps装置、摄像头或其他装置。示例包含集成到车辆中的gps装置、车载人员携带的电子装置中包含的gps装置(例如，智能手机或平板电脑)、集成到车辆中的摄像头单元(例如，前向路线监控摄像头或后向
‘
备用’摄像头)、车载人员携带的电子装置中包含的摄像头单元(例如，附在衣服上的安全摄像头、电话摄像头等)、安装在路边装置上的摄像头单元、安装在车辆和/或路边装置上的rfid装置、用于检测车辆位置变化的其他路边装置(例如，条形码阅读器、计轴器、热箱检测器、车轮温度检测器)等。在一方面，制动控制单元可以配置为响应于以下全部而产生车辆控制信号(以启动车辆制动操作)：由速度信号表示的车辆速度高于指定第一速度阈值；以及速度信号满足除第一速度阈值之外的一个或多个第一指定标准；以及车辆位置的操作数据满足不同于第一指定标准的一个或多个第二指定标准，例如，车辆位置数据表明车辆已经移动到两个不同的位置，在指定时间段内，这两个位置至少相距指定最小距离。(在这种情况下，此类数据确认车辆速度高于指定最小值。)或者，换句话说，除非车辆位置数据表明车辆实际上没有在速度阈值以上连续移动，控制单元可以配置为启动制动操作。
37.在另一方面，如果车辆位置数据被用作控制单元启动车辆制动操作的基础(除了或代替车辆速度传感器数据)，则控制单元可以配置为有效地过滤来自位置数据的噪音，作为用于产生或不产生控制信号的控制过程的一部分。例如，表示在指定时间段内的移动(由于车辆改变位置)的车辆位置数据可以与随后在紧接着的时间段内接收到车辆位置数据进行比较。如果随后接收到的车辆位置数据表明车辆在相对较短的时间段内(例如，1-3秒)已经移回其原始起始位置，这可能表示由于与另一车辆的耦合相互作用(或以其他方式被另一车辆碰撞、轻推或撞击)，车辆已经暂时向前和向后移动(反之亦然)。在另一个示例中，由于gps位置计算算法本身的差异(例如，在特定范围内计算位置的容差)，即使车辆没有移动，gps数据也可能显示位置变化；控制单元可以配置为过滤这种信号噪音，以考虑这种微小的位置变化并且忽略它们以避免启动车辆制动操作。
38.在本文的任何实施例中，系统可以包含速度检测装置、地点或位置感测装置、加速度感测装置等，集成在车辆上，以其他方式位于车辆上(例如，由人携带)，在车辆外但通过无线或其他通信(例如，通过悬链线或运行轨道的通信)等与车辆通信，其向控制单元提供数据。控制单元配置为基于这样接收到的满足或不满足各种指定标准的数据来产生控制信号(以启动车辆制动操作)。例如，来自智能手机或平板电脑的速度、加速度和/或位置数据
可以相对于各种指定标准进行评估，以过滤可能触发操作员警报器或类似系统的噪音，例如，如果数据表明速度高于触发警报器的阈值，但也满足表示感测的速度为速度脉冲/噪音的其他标准(例如，与由车辆牵引移动导致的长时间速度增加相反，由于冲击而暂时感测的速度增加)，数据可能被“过滤”为噪音，因此不会触发制动操作(例如警报器)。因此，本发明的实施例适用于任何速度检测装置、位置感测装置和/或独立速度传感器或与车辆控制集成的速度传感器，其中来自装置的数据被过滤以去除如本文所述的信号噪音。
39.在本文的任何实施例中，控制单元可以配置为基于来自多个接收到的信号(例如，速度传感器信号和加速度计信号)的各个数据的互相关联来产生控制信号(以启动制动操作，诸如激活操作员警报器)。在此，控制单元可以配置为响应于如果速度传感器信号显示车辆速度高于第一指定阈值，以及如果加速度计信号同时满足表示由于例如碰撞或耦合而缺乏急剧加速度的指定标准，产生控制信号。也可以考虑来自其他来源的数据，这些数据往往证实仅由耦接导致的车辆长时间移动与剧烈颠簸。此外，可以考虑来自产生相同类别或类型数据(例如速度数据)的多个传感器的数据，例如列车的轨道车辆上或机车或其他车辆上的多个速度传感器。
40.例如，对于具有多个速度传感器和/或多个加速度计的车辆系统(例如，列车)，控制单元可以配置为在指定时间窗口内比较或关联所有传感器的接收数据输出。(时间窗口可以基于经验确定的车辆系统中发生的典型事件的时间来选择，例如，车辆系统从停止或停放状态转变为沿路线持续移动的时间，与车辆系统中耦合动作的时间。)控制单元将配置为响应于接收到的数据单独(例如，根据指定标准评估来自一个传感器的数据)和/或比较地(例如，来自一组相同类型传感器的数据相互比较，或来自一个传感器的数据与来自另一个、不同类型传感器的数据相互比较，或来自一组传感器的数据与来自一组相同或不同类型的其他传感器的数据相互比较)满足各种指定标准来产生控制信号。例如，可以在时间窗口内比较接收到的传感器信号中显示的速度或加速度峰值，以验证实际和延长的车辆移动(例如，可能授权启动操作员警报器)与耦合的颠簸或碰撞(例如)，而没有相关的实际/延长的车辆移动。
41.在一个实施例中，控制系统可以部署本地数据采集系统，该系统可以使用机器学习来启用基于派生的学习结果。控制系统可以通过进行数据驱动的预测并根据数据集进行调整来对一组数据(包含由各个传感器提供的数据)进行学习和决策。在实施例中，机器学习可涉及通过机器学习系统执行多个机器学习任务，诸如监督学习、无监督学习和强化学习。监督学习可包含向机器学习系统呈现一组示例输入和期望输出。无监督学习可包含通过诸如模式检测和/或特征学习等方法构造其输入的学习算法。强化学习可包含在动态环境中执行然后提供关于正确和错误决策的反馈的机器学习系统。在示例中，机器学习可包含基于机器学习系统的输出的多个其他任务。在示例中，任务可以是机器学习问题，诸如分类、回归、聚类、密度估计、降维、异常检测等。在示例中，机器学习可包含多个数学和统计技术。在示例中，许多类型的机器学习算法可包含基于决策树的学习、关联规则学习、深度学习、人工神经网络、遗传学习算法、归纳逻辑编程、支持向量机(svm)、贝叶斯网络、强化学习、表示学习、基于规则的机器学习、稀疏字典学习、相似性和度量学习、学习分类器系统(lcs)、逻辑回归、随机森林、k均值、梯度提升、k-最近邻(knn)、先验算法等。在实施例中，可以使用某些机器学习算法(例如，用于解决可能基于自然选择的约束和无约束优化问题)。
在示例中，算法可用于解决混合整数编程问题，其中一些组件被限制为整数。算法和机器学习技术和系统可用于计算智能系统、计算机视觉、自然语言处理(nlp)、推荐系统、强化学习、建立图形模型等。在一个示例中，机器学习可以用于车辆性能和行为分析等。
42.在一个实施例中，控制系统可包含可施加一个或多个策略的策略引擎。这些策略可至少部分地基于给定项设备或环境的特性。在控制策略方面，神经网络可以接收大量环境和任务相关参数的输入。这些参数可以包含为车辆组确定的行程计划的识别、来自各种传感器的数据以及地点和/或位置数据。神经网络可以被训练成基于这些输入来产生输出，其中所述输出表示车辆组应采取以完成行程计划的动作或动作序列。在一个实施例的操作期间，可以通过神经网络的参数来处理输入而进行确定，以在输出节点处产生将所述动作指定为期望动作的值。此动作可转化成使车辆操作的信号。这可以通过反向传播、前馈过程、闭环反馈或开环反馈来实现。替代地，控制器的机器学习系统可以使用进化策略技术而不是使用反向传播来调整人工神经网络的各种参数。控制系统可以使用神经网络架构，其函数可能并不总是可以使用反向传播求解，例如非凸函数。在一个实施例中，神经网络具有表示其节点连接的权重的一组参数。产生此网络的多个副本，然后对参数进行不同的调整，并进行模拟。一旦获得各种模型的输出，就可以使用确定的成功度量对其性能进行评估。选择最佳模型，并且车辆控制器执行该计划以获得所需的输入数据，从而反映预测的最佳结果场景。另外，成功度量可以是优化结果的组合，优化结果可以相互权衡。
43.如本文中所使用，术语“处理器”和“计算机”和例如“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，还指代微型控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(plc)、现场可编程门阵列和专用集成电路，和其他可编程电路。合适的存储器可以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，诸如快闪存储器。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，信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块或任何装置中的其他数据。因此，本文中所描述的方法可编码为包含在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中的可执行指令。这种指令在由处理器执行时使得处理器进行本文中所描述的方法的至少一部分。因此，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，以及可装卸式和非可装卸式介质，诸如固件、物理和虚拟存储装置、cd-roms、dvd和其他数字源，诸如网络或因特网。
44.除非上下文另外明确地指明，否则单数形式“一(a与an)”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以发生或可以不发生，且本说明书可以包含事件发生的示例和事件不发生的示例。如本文在整个说明书和权利要求中所使用，近似语言可以被用来修饰可以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，由诸如“约”、“基本上”和“近似”的一个或多个术语修饰的值可以不限于指定精确值。在至少一些示例中，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度。此处以及说明书和权利要求通篇中，范围限制可组合和/或互换，除非上下文或语言另外表示，否则此类范围可以被识别且包含其中包含的所有子范围。
45.本书面描述使用示例来公开包含最佳模式的实施例，并且使所属领域的技术人员能够实践实施例，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。权利要求限
定本公开可获专利的范围，且包含所属领域的技术人员了解的其他示例。如果这种其他示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要素，那么这种其他示例旨在处于权利要求的范围内。