專利名稱：用于自動地測定一種車輛,特別是用于公共運輸的鐵路車輛的各項緊急制動特性的系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一個用于自動地測定一種車輛，特別是用于公共運輸的鐵路車輛的各項緊急制動特性的系統。
背景技術：
人們都知道，旅客的安全在這個領域中經常是備受關注的。
特別是，這些運輸車輛應當具有事先設定的各項緊急制動特性。
這種類型的車輛的建造者和使用者都必須進行定期檢查，以保證這些車輛，特別是它們的制動系統能正確地發揮作用。
在最新技術中，通過令車輛在測試條件下運行同時對車輛進行測試來實現這一點，上述測試條件的特征、特別是關于地形的配置為已知。
在兩個明顯的物理參考點之間標出一段測試軌道，其長度限于一個事先設定的停車距離，該車輛在制動時必須符合這個停車距離。這個最大距離也被稱為“可接受的閾值”。
然后，令該停車輛按照其額定速度沿著測試軌道運行。兩名操作員在車上，一人駕駛車輛，另一人在車輛到達第一參考標記之前觀察該車輛的運動，當車輛通過該參考標記時，提醒司機通過啟動相應的觸發裝置，從而啟動該車輛的制動裝置，來向該車輛施加緊急制動。
然后，保持制動(狀態)，直到該車輛完全停下來為止。
在車輛上可以安裝一個機械式的加速度計，以提供涉及該車輛在這個階段的瞬時減速度的信息。
一旦該車輛已經停下來，操作員就檢查該車輛已經停在哪里，特別是它相對于第二參考標記的位置。
若該車輛停在第二參考標記之后，也就是說超過它，則該車輛被認為是具有制動故障。
另一方面，若該車輛停在第二參考標記之前，也就是說車輛停在它的前面，則操作員測量介于該車輛以及第二參考標記之間的距離，以確定該車輛的停車距離，給定條件是介于兩個參考標記之間的距離為已知。
需要對已計算出來的停車距離進行校正，以便把測試軌道地形的輪廓考慮進去，隨后操作員執行各種手工操作。
他還為該車輛計算減速響應時間。
該操作員還將已被校正的停車距離跟針對被考慮的車輛以及被考慮的測試條件的一個事先設定的可接受的閾值進行比較，以便確定該車輛是否出現制動故障。
該操作員還檢查減速度曲線，特別是逐漸地施加和釋放制動的這段時間。
隨后，在一份報告中，記錄各項信息以及各項測試結果，連同環境信息，諸如涉及測試時的氣象條件，操作員的姓名，日期，車輛號碼，等等。
然而，可以看出，這(種方法)存在許多缺點。
事實上，這些步驟是相當耗費時間的，實施起來是令人煩惱的，并且需要大量的后勤支援。
而且，必須在車輛上安裝一個加速度計，并使之投入工作。
由一名操作員以手工操作方式來測量和計算停車距離。
最后，由于緊急制動觸發裝置是由該車輛的司機根據一名操作員的指令來進行操作的，而操作員本身必須以視覺方式來估計車輛通過第一參考標記，所以，與使用這種方法相關的差錯的風險是不可忽略的。
所有這些結果都表明一個事實，即，這些方法使這種測試面臨可重復性和可跟蹤性的問題。
發明內容
因此，本發明的宗旨就是去克服這些問題。
在這種意圖下，本發明的目標就是提供一個用于測定一種運輸車輛，特別是一種公眾使用的鐵路車輛的各項緊急制動特性的系統，該系統包括用于測量車輛速度的裝置，用于測量車輛的行駛距離的裝置，用于啟動車輛的緊急制動、從而啟動該車輛的制動裝置的裝置，其特征在于，它包括用于檢測該車輛的緊急制動啟動裝置的啟動的裝置，以及用于檢測車輛的停止的裝置，上述裝置被設計成能啟動/停止信息采集裝置的工作，該信息采集裝置獲取關于該車輛在從觸發車輛緊急制動啟動裝置到停車之間這段時間內的行駛速度和距離的信息，以及用于分析此項信息的裝置，用以提供至少關于在這段時間內該車輛的行駛距離的信息。
根據其他各項特征—分析裝置也被設計成去提供在這段時間內，該車輛的瞬時減速度的信息，—分析裝置也被設計成去提供關于緊急制動施加裝置啟動之后該車輛的制動裝置的響應時間的信息，—分析裝置被設計成以實時方式提供每一項制動特性，—分析裝置被設計成以延遲時間方式提供每一項特性，—分析裝置包括這樣的裝置，用以校正從采集裝置提供的信息而確定的該車輛的行駛距離的信息，以便將那些采集裝置的反應時間考慮在內，—分析裝置包括用于平滑車輛減速度信息的裝置，—該平滑裝置包括滑動時間窗口過濾裝置，—分析裝置包括用于根據關系式te＝tr+tt/2來計算關于制動裝置的響應時間的裝置，式中，te表示響應時間，tr表示從施加制動到車輛的減速度達到穩態減速度數值的10％所經歷的時間，以及tt表示從施加制動到車輛的減速度達到穩態減速度數值的90％所經歷的時間。
—分析裝置包括這樣的裝置，用于將每一項制動特性相對應的預定數據與或預定的測試條件、預定的車型以及預定的測試配置進行比較，上述預定數據被存儲在與所述分析裝置相關的存儲裝置之中。
從以下參照諸附圖而給出的詳細說明中，本發明的其他優點和各項特性將變得更加清晰，諸附圖純粹地借助于非限制性的實例而給出，在其中—圖1是一份總圖，表示根據本發明的測定系統的整體結構，—圖2是一份方框圖，表示在根據本發明的測定系統中所使用的信息采集中的一個階段，—圖3是一份方框圖，表示在根據本發明的系統中所使用的信息分析中的一個階段，—圖4表示一列火車的瞬時減速度曲線，說明該列火車的制動裝置的響應時間的計算，—圖5和圖6是在對相應的信息進行平滑之前(圖5)和之后(圖6)的瞬時減速度曲線，—圖7表示一次車輛測試的各項結果的樣本顯示。
具體實施例方式
事實上，圖1表示一個用于自動地測定運輸車輛，特別是公眾使用的鐵路車輛的緊急制動特性的系統。
從常規上來說，這樣一部車輛包括用于測量車輛速度的裝置，用通用參考數字1來表示；用于測量車輛行駛的距離的裝置2，用于向該車輛施加緊急制動以便啟動該車輛的制動裝置的裝置3，制動裝置用通用參考數字4表示。
速度測量裝置包括例如一個速度計，行駛距離測量裝置包括例如一個公里計數器，并且施加裝置包括例如一個可以由車輛的駕駛員以常規方式操作的緊急制動按鈕。
這些不同的實體例如被連接到一個第一信息處理單元，它用通用參考數字5來表示，并且包括例如用通用參考數字6來表示的任何適當的計算器，與后者相關聯的還有用通用參考數字7來表示的數據存儲裝置。
這些不同的實體都被安裝在一部車輛上，并且信息處理單元被設計成例如由各項信息來控制車輛的運行，上述信息是由車輛上的傳感器或其他各種信息輸入元件來提供的。
信息處理單元5還可以跟由通用參考數字8表示的裝置相關，用于將信息傳送到由參考數字9表示的一個工具處。
為此目的，信息處理單元5跟由通用參考數字10表示的接口裝置相連接，后者介于這個單元與由通用參考數字11表示的任何信息傳輸鏈路之間。
這條鏈路可以由例如電纜或其他裝置提供。
工具9還包括相應的接口裝置12，后者跟形成輸入緩沖器的裝置13相連接，裝置13還被連接到由通用參考數字14表示的一個第二信息處理單元。
這個信息處理單元14還包括例如由通用參考數字15表示的任何適當的計算器，后者被連接到由通用參考數字16表示的數據存儲裝置，提供用戶接口的裝置由通用參考數字17來表示，它同時包括例如，以常規的方式，用于顯示信息的裝置以及由用戶輸入信息的裝置。
還要注意的是，一部用通用參考數字18表示的打印機可以跟這個信息處理單元14相關聯。
最后，這個信息處理單元14還可以跟用于存儲關于測試配置、車輛以及預定的測試數據等信息的裝置19相連接，這將在下文中詳細敘述。
事實上，所描述的系統包括用于檢測向車輛施加緊急制動的裝置3的啟動的裝置，以及用于檢測停車的裝置，它們被設計成啟動/停止下列兩種裝置的工作第一種裝置用于采集從施加制動裝置的啟動到停車這段時間內關于車輛行駛的速度和距離的信息，第二種裝置用于分析這種信息，以便提供至少在這段時間內關于車輛行駛的距離的信息。
因此，例如在圖1中對由通用參考數字3表示的向車輛施加緊急制動的裝置的啟動的檢測可以由信息處理單元5提供，后者啟動制動裝置4以及用于采集由相應的裝置1和2提供的關于行駛的速度和距離的信息的裝置的工作，這些采集裝置例如由工具9提供。
事實上，例如使用前述的信息傳輸信息裝置8，由信息處理單元5向工具9發送這種信息。
然后，在構成單元14的輸入緩沖器13的裝置中接收相應的信息，在進行處理之前，可以將這些信息存儲在數據存儲裝置16之中。
事實上，正如將在下文中詳細描述的那樣，工具9的單元14被設計成用于從來自處理單元5的信息中提供關于車輛的各項緊急制動特性的信息。
圖2是一個方框圖，表示這個信息采集期。這個采集期開始于由通用參考數字20表示的階段，在此階段中，例如單元5，監測車輛施加緊急制動的裝置3的啟動。
一旦這些裝置被啟動，就在階段21中，例如由單元14來獲得關于該車輛行駛的速度和距離的信息。
只要車輛沒有停下來，也就是說，如同在階段22中所確定的那樣，只要車輛的速度不等于零，這種采集就繼續進行。
當然可以由處理單元14提供附加的各項緊急制動特性。
事實上，除了關于在停車過程中車輛行駛的距離的信息以外，也可以將包括工具9的分析裝置設計成提供關于在這段時間內車輛的瞬時減速度的信息。這是隨后從處理單元14可用的信息計算出來的。
而且，這些分析裝置還可以被設計成提供關于在啟動施加緊急制動的裝置之后車輛的制動裝置的響應時間的信息。
下面將詳細說明此種響應時間的測定(方法)。
當然，這些分析裝置還可以被設計成以實時方式或者以延遲時間方式來提供每一部車輛的制動特性。
圖3是一份方框圖，表示為了提供此種信息，由單元14實行的處理。
這份方框圖開始于階段23，在此階段中，從已獲取的信息確定或計算相應的信息，這就是行駛的距離，瞬時減速度和/或制動裝置的響應時間。
在階段24中，可以令處理單元14獲得涉及測試配置的信息，以便在階段25中，對已確定或計算的數值進行校正。這將在下文中進行更詳細的說明。
涉及測試配置的信息被存儲在例如與單元14相關聯的裝置19之中。
在階段26的過程中，可以令信息處理單元14去獲得涉及相應的預定數值和各項制動特性的信息，這些信息也被存儲在例如裝置19之中。
這樣一來，例如對處理單元14來說，就有可能在階段27的過程中，將得到的各數值與一種預定的車型以及一種預定的測試配置的相應的預定數據(例如，這些數據也被存儲在存儲裝置19之中)進行比較，以便在(階段)28中提供涉及此次比較的結果，因此，如果需要的話，還可以提供關于該車輛，更具體地說，關于它的制動裝置是否正確地發揮作用的信息。
作為被施加到已提供的各項特性的一項校正，例如，有可能設想對由相應的采集裝置所提供的信息中確定的關于該車輛行駛距離的信息進行校正，以便將那些采集裝置的反應時間考慮在內。
事實上已知這些采集裝置，特別是當它們使用計算器時，在相當高的頻率下發揮作用。因此，相應的數值是在一種周期性的方式下獲取的，并且，特別是當施加緊急制動時，若例如在一個計算器周期的過程中發生，則由于在下一個周期到來之前將無法開始信息的有效采集，所以信息可能丟失。
出于安全的考慮，人們希望將車輛在一個計算器周期的過程中可能行駛的最大距離添加到計算出來的行駛距離之中。
這樣，就有可能將采集裝置的反應時間考慮在內。
如同前面所指出的那樣，分析裝置還包括這樣的裝置，通過這種裝置就能提供關于從施加緊急制動的裝置的啟動算起的制動裝置的響應時間的信息。
例如在圖4中對此作了說明，該圖表示一列火車的瞬時減速度曲線。分析裝置還包括使用下列關系式來計算響應時間信息的裝置te＝tr+tt/2式中te表示響應時間，tr表示從施加制動到車輛的減速度達到穩態減速度數值的10％所經歷的時間，以及tt表示從施加制動到車輛的減速度達到穩態減速度數值的90％所經歷的時間。
穩態減速度數值就是在標稱模式中所測量的各點(的數值)的算術平均值。
當然，為了計算這個響應時間，也可以設想除了上述(方法)以外的其他計算(方法)。
當測定車輛的減速度時，在計算器的運行頻率較低的情況下，計算器的周期性的運行也可能導致在不同的計算周期之間產生大的變化。
如圖5所示，產生一條表示所謂的“鋸齒”現象的曲線，此種現象是伴隨著過分長的計算器周期而產生的。
為了克服這個問題，分析裝置可以結合一種用以平滑車輛減速度信息的裝置，并且這些平滑裝置可以包括例如在常規方式下的滑動時間窗口過濾裝置。
如圖6所示，由此，減速度曲線就能得以平滑。
當然，也可以設想(使用)其他的平滑裝置。
最后，如前所述，例如一種特定的車輛，在一種特定的測試現場以及在特定條件下進行測試所提供的各項結果可以跟例如被存儲在裝置19之中的預定的相應信息進行比較。
存儲裝置19含有針對預定因素的預定測試信息。
有必要對所提供的各項數值施加不同的校正，以便在前述的分析裝置所提供的各項制動特性以及針對預定的測試條件、預定的車型以及預定的測試配置的預定的相應數據之間，進行一致性比較。
因此，例如，可以證明，在測試過程中，當車速不完全符合于在預定測試條件下(其特性已被記錄在存儲裝置19之中)的速度時，有必要進行校正。
當然，也可以設想(使用)不同類型的校正。
圖7表示對一種特定的車輛進行測試時所獲得的不同信息和各項結果的顯示的一個實施例。
這張圖表示所記錄的瞬時減速度曲線，在圖中，這根曲線用通用參考數字29來表示，其中包括涉及測試條件的各項信息，例如氣象條件，速度等，涉及被測試的車輛的信息，在圖中用通用參考數字30來表示的響應時間te，用通用參考數字31來表示的所測得的停車距離信息，后者可以按照前述方式進行校正，如通用參考數字32所示，以及各項其他信息，這些項目使得有可能去檢查該車輛，特別是該車輛的制動裝置是否正確地發揮作用。
在減速度曲線中，純粹地通過圖解，在減速度曲線的末端可以觀察到用通用參考數字33來表示的一個水平段，并且，針對此種車型，在采用現有的制動系統結構的條件下，這對應于例如在一列火車中釋放磁性制動塊的情形，這使得有可能去檢查它們是否令人滿意地進行工作。
然后，這些不同的信息項被存儲在信息存儲裝置16之中(圖1)，以保證各項測試(結果)的保存和可跟蹤性，還可以例如在接口裝置17中以視覺方式向操作員顯示，也可能使用打印機18進行打印。
當然，還可以設想這樣一個系統的其他各種實施方式。
權利要求
1.一種用于自動地測定車輛、特別是用于公共運輸的鐵路車輛的各項緊急制動特性的系統，包括用于測量車輛速度的裝置(1)，用于測量車輛行駛的距離的裝置(2)，以及用于向車輛施加緊急制動從而啟動該車輛的制動裝置(4)的裝置(3)，其特征在于，它包括用于檢測向車輛施加緊急制動的裝置(3)的啟動的裝置(5)，以及用于檢測車輛的停止的裝置(5)，上述裝置(5)被設計成能啟動/停止裝置(9)的功能，裝置(9)用于獲得在從向車輛施加緊急制動的裝置的啟動到停車之間這段時間內該車輛的行駛速度和距離的信息，以及裝置(9)用于分析此信息以便提供至少關于在這段時間內該車輛的行駛距離的信息、以及從施加緊急制動的裝置(3)的啟動開始的該車輛的制動裝置(4)的響應時間(te)信息。
2.根據權利要求1所述裝置，其特征在于，分析裝置(9)還被設計成提供關于該車輛在這段時間內的瞬時減速度的信息。
3.根據前述任一項權利要求所述的系統，其特征在于，分析裝置(9)被設計成以實時方式提供每一項制動特性。
4.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，分析裝置(9)被設計成以延遲時間方式提供每一項特性。
5.根據前述任一項權利要求所述的系統，其特征在于，分析裝置(9)包括用于校正從采集裝置提供的信息而確定的該車輛的行駛距離的信息的裝置，以便將采集裝置的反映時間考慮在內。
6.根據權利要求2至5中任何一項所述的系統，其特征在于，分析裝置(9)包括用于平滑車輛減速度信息的裝置。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，該平滑裝置包括滑動時間窗口過濾裝置。
8.根據前述任一項權利要求所述的系統，其特征在于，分析裝置(9)包括用于根據關系式te＝tr+tt/2來計算關于制動裝置(4)的響應時間的信息的裝置，式中，te表示響應時間，tr表示從施加制動到車輛的減速度達到穩態減速度數值的10％所經歷的時間，以及tt表示從施加制動到車輛的減速度達到穩態減速度數值的90％所經歷的時間。
9.根據前述任一項權利要求所述的系統，其特征在于，分析裝置(9)包括用于將所提供的每一項制動特性跟與預定的測試條件、預定的車型以及預定的測試現場配置相對應的預定數據進行比較的裝置，上述預定數據被存儲在與分析裝置(9)相關聯的存儲裝置(19)之中。
全文摘要
本發明涉及一個用于自動地測定一種公共運輸車輛，特別是鐵路車輛的各項緊急制動特性的系統，包括用于測量車輛的速度的裝置(1)，用于測量車輛運行的距離的裝置(2)，以及用于觸發該車輛的緊急制動、從而啟動該車輛的制動裝置(4)的裝置(3)。本發明的特征在于，它包括用于檢測觸發緊急制動的裝置(3)的啟動的裝置(5)，以及用于檢測該車輛何時停止的裝置(5)，上述裝置適于啟動/停止裝置(9)的工作，裝置(9)用于獲得在從緊急觸發裝置的啟動到該車輛停下來的瞬間之間這段時間間隔內該車輛的行駛速度和距離的數據，以及裝置(9)，用于分析所述數據，以便提供至少在這段時間間隔內該車輛的行駛距離的信息。
文檔編號G01L5/28GK1613005SQ02826830
公開日2005年5月4日 申請日期2002年12月3日 優先權日2001年12月7日
發明者朱利恩·勒布朗, 布魯諾·佩林, 溫森特·普皮內 申請人:巴黎獨立運輸公司