基于距离寻址的列车牵引计算中线路参数的快速计算方法技术

技术编号:13732599 阅读:101 留言:0更新日期:2016-09-21 14:14
本发明专利技术涉及列车牵引计算研究领域,具体为基于距离寻址的列车牵引计算中线路参数的快速计算方法,将线路平均等距离划分为若干分段,分段的大小依据计算步长进行设置;计算列车处于每一分段时的线路参数,并加以存储,计算过程基于列车长度进行线路参数计算;采用距离寻址搜索线路参数计算结果,并采用列车运动方程进行列车牵引计算,在计算列车在某一位置的线路参数时,直接依据列车位置查找列车所在分段,采用上一步的分段线路参数计算结果来进行该位置的列车牵引计算。本发明专利技术采用线路参数分段计算并基于距离寻址的方法,减少列车牵引计算的线路参数计算量,提高列车牵引计算的计算速度;采用基于列车长度的线路参数计算,提高列车牵引计算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及列车牵引研究领域,具体为基于距离寻址的列车牵引计算中线路参数的快速计算方法
技术介绍
列车牵引计算:“牵引计算”是一门研究铁路机车牵引以及列车在运行过程中受力问题的实用学科,它以动力学为基础,以科学试验和机车操纵的先进经验为依据,分析研究机车在牵引过程中的各种现象和原理,结合铁路运输任务和运输经济,广泛地用来解决铁路运营和设计上的一系列问题。例如,确定牵引重量,计算列车运行速度和时分,列车制动距离及能耗等。现有列车牵引计算中,其基本计算过程是:从列车起始计算点开始,采用一定时间步长或速度步长,逐步计算列车运行前方位置,其中,在变坡点时需进行出坡时凑,在限速或停站时还伴随着大量的回退和试凑计算。在每一个步长计算过程中,首先计算当前步长起点位置的线路参数,包括加算坡度及限速、电分相等线路标记,然后依据列车运动方程进行速度时分解算。现有列车牵引计算的线路参数计算方法基于逐位置计算,主要有以下缺点:(1)采用逐位置计算列车所在位置的线路参数,由于在变坡点时需进行出坡时凑,在限速或停站时还伴随着大量的回退和试凑计算,在列车群运行仿真或较长线路的牵引计算时,计算量将随列车数量和线路长度的增加而增大,这种线路参数的逐一直接计算将导致整个计算过程效率很低;(2)在计算线路参数时,采用列车中心点位置的线路参数直接进行计算,没有考虑列车长度的影响,即列车长度在线路上的分布,从而影响列车牵引计算的精度。
技术实现思路
本专利技术针对列车牵引计算中线路参数计算问题,采用线路参数分段计算并基于距离寻址的方法,同时考虑列车长度在线路上的分布进行计算,从而有效提高列车牵引计算速度和计算精度。具体技术方案为:基于距离寻址的列车牵引计算中线路参数的快速计算方法,包括以下过程:第一步,将线路平均等距离划分为若干分段,分段的大小依据计算步长进行设置。第二步,计算列车处于每一分段时的线路参数,并加以存储,计算过程基于列车长度进行线路参数计算。第三步,采用距离寻址搜索线路参数计算结果,并采用列车运动方程进行列车牵引计算,在计算列车在某一位置的线路参数时,直接依据列车位置查找列车所在分段,采用上一步的分段线路参数计算结果来进行该位置的列车牵引计算。具体的,第一步所述的分段方法,将计算线路划分为若干个分段,当列车处于该分段内时,其线路参数直接采用该分段的计算参数,分段长度计算公式:dl=[dt×vx×10]/36 (米)其中:dt为计算步长,秒;vx为线路最高限速,千米/时;(1)若分段长度小于列车的平均车辆长度,需取列车车辆平均长度作为分段长度;(2)若分段长度大于列车长度的1/2,需取列车长度的1/2作为分段长度;(3)若分段长度大于电分相无电区长度,需取电分相无电区长度作为分段长度;(4)若计算步长大于1秒,需计算步长1秒时的分段长度计算结果。第二步所述的基于列车长度进行线路参数计算,在计算列车加算坡道时,列车所受附加阻力采用分段求和的方法,得到列车附加阻力的精确数值;在计算线路限速时,考虑列车长度范围内的限速值;在电分相区域,考虑列车头部与分相区的位置关系:(1)加算坡道计算在计算线路加算坡道时,列车运行过程中,加算坡度计算: i j = ( Σ m = 1 M i m × L m + Σ n = 1 N 600 R n × L n + Σ p = 1 P S p × L p ) / L c ]]>其中M、N、P分别表示列车延展长度范围内的坡道、曲线、隧道数量;Lm、Ln、Lp分别表示列车延展长度范围内的坡道、曲线、隧道长度;Rn表示线路曲率半径,Sp表示隧道附加阻力,Lc表示列车长度;(2)限速计算在列车运行过程中,列车为其列车延展长度范围内限速值的最小值:vx=min{vx1,vx2,…,vxq本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于距离寻址的列车牵引计算中线路参数的快速计算方法,其特征在于,包括以下过程:第一步,将线路平均等距离划分为若干分段,分段的大小依据计算步长进行设置;第二步,计算列车处于每一分段时的线路参数,并加以存储,计算过程基于列车长度进行线路参数计算;第三步,采用距离寻址搜索线路参数计算结果,并采用列车运动方程进行列车牵引计算,在计算列车在某一位置的线路参数时,直接依据列车位置查找列车所在分段,采用上一步的分段线路参数计算结果来进行该位置的列车牵引计算。

【技术特征摘要】
1.基于距离寻址的列车牵引计算中线路参数的快速计算方法,其特征在于,包括以下过程:第一步,将线路平均等距离划分为若干分段,分段的大小依据计算步长进行设置;第二步,计算列车处于每一分段时的线路参数,并加以存储,计算过程基于列车长度进行线路参数计算;第三步,采用距离寻址搜索线路参数计算结果,并采用列车运动方程进行列车牵引计算,在计算列车在某一位置的线路参数时,直接依据列车位置查找列车所在分段,采用上一步的分段线路参数计算结果来进行该位置的列车牵引计算。2.根据权利要求1所述的基于距离寻址的列车牵引计算中线路参数的快速计算方法,其特征在于:第一步所述的分段方法,将计算线路划分为若干个分段,当列车处于该分段内时,其线路参数直接采用该分段的计算参数,分段长度计算公式:dl=[dt×vx×10]/36 (米)其中:dt为计算步长,秒;vx为线路最高限速,千米/时;(1)若分段长度小于列车的平均车辆长度,需取列车车辆平均长度作为分段长度;(2)若分段长度大于列车长度的1/2,需取列车长度的1/2作为分段长度;(3)若分段长度大于电分相无电区长度,需取电分相无电区长度作为分段长度;(4)若计算步长大于1秒,需计算步长1秒时的分段长度计算结果。3.根据权利要求1所述的基于距离寻址的列车牵引计算中线路参数的快速计算方法,其特征在于:第二步所述的基于列车长度进行线路参数计算,在计算列车加算坡道时,列车所受附加阻力采用分段求和的方法,得到列车附加阻力的精确数值;在计算线路限速时,考虑列车长度范围内的限速值;在电分相区域,考虑列车头部与分相区的位置关系:(1)加算坡道计算在计算线路加算坡道时,列车运行过程中,加算坡度计算: i j ...

【专利技术属性】
技术研发人员:张杰潘金山吕苗苗陈韬倪少权
申请(专利权)人:西南交通大学中国铁路总公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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