[發(fā)明專利]一種基于實際運行數(shù)據(jù)的機車牽引計算模型校準方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710025882.0
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106777809B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧明;盧莎;黃晉;夏雅楠;楊英;趙曦濱;孫家廣
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學;中車信息技術(shù)有限公司;中車大連機車研究所有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 北京律譜知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11457
• 代理人: 羅建書

本發(fā)明提供了一種基于實際運行數(shù)據(jù)的機車牽引計算模型校準方法。本發(fā)明基于從機車運行原始數(shù)據(jù)中離線獲得的操縱檔位、運行速度等序列，通過反向擬合的方法構(gòu)建機車牽引計算模型，再通過正向驗證的方式驗證模型的準確性。在構(gòu)建機車牽引計算模型中，首先基于機車日志記錄得到機車牽引力和制動力，然后根據(jù)LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)或線路建造數(shù)據(jù)獲得加算阻力，在此基礎(chǔ)上再按照推算公式獲得速度和力之間的對應序列，再通過擬合的方式構(gòu)建機車牽引計算模型。本發(fā)明基于實際運行數(shù)據(jù)擬合的機車牽引計算模型能更好的適應現(xiàn)場復雜的線路環(huán)境并減少統(tǒng)計誤差，并將反向擬合和正向驗證結(jié)合，能夠更好的保證模型的適應性和準確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機車牽引計算技術(shù)，尤其涉及一種基于實際運行數(shù)據(jù)的機車牽引計算模型校準方法。

背景技術(shù)

列車牽引計算以鐵道列車的縱向運動為計算對象，并以非穩(wěn)態(tài)運動的牽引和制動工況作為重點，因此涉及有列車編組條件、機車車輛的牽引和制動裝置、線路狀況、司機操縱方法等多方面的因素，是一個復雜的系統(tǒng)工程問題。列車牽引計算模型主要包括列車運行的牽引計算和制動計算，該模型的準確性直接涉及鐵路的運輸能力和運行安全性。

現(xiàn)有列車牽引計算模型主要分為單質(zhì)點牽引計算模型和多質(zhì)點牽引計算模型兩類。

單質(zhì)點牽引計算模型主要是將列車視為一個沒有尺寸的剛性質(zhì)點，所有的受力都發(fā)生在質(zhì)點上，因此，單質(zhì)點模型的受力計算比較簡單，容易實現(xiàn)。

多質(zhì)點牽引計算模型主要是降列車視為多個質(zhì)點構(gòu)成的“質(zhì)點鏈”，一般情況，以一個機車或車輛為一個質(zhì)點。多質(zhì)點模型不但可以計算列車整體的受力情況，也可以計算列車車輛間的縱向力，因此，多質(zhì)點的列車模型受力分析比較復雜。

上述單質(zhì)點牽引計算模型有較大的局限性，如計算功能有限，不能精確模擬實際列車的牽引和制動操縱運行，不能精確計算線路縱斷面，不能正確反映列車實際運用的制動減速度變化，不能進行列車縱向動力學的精確計算等。目前多質(zhì)點牽引計算模型除具有計算速度快和精度高等優(yōu)點，運用日益廣泛，但是現(xiàn)有的列車牽引計算模型基本都是基于列車牽引計算規(guī)程等標準通過實驗得出，由于是根據(jù)運行機車的特性變化進行實驗獲得，標準的列車牽引計算模型都會給定一定的安全閾值，不夠精確，同時由于實驗時實際數(shù)據(jù)較少，不夠準確，不能滿足現(xiàn)場復雜的線路環(huán)境和統(tǒng)計誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于實際運行數(shù)據(jù)的機車牽引計算模型校準方法，其基于實際運行數(shù)據(jù)擬合的機車牽引計算模型能更好的適應現(xiàn)場復雜的線路環(huán)境并減少統(tǒng)計誤差，同時在反向擬合和正向驗證兩種方式的結(jié)合下，能夠更好的保證模型的適應性和準確性。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于實際運行數(shù)據(jù)的機車牽引計算模型校準方法，其特征在于，所述方法基于機車運行原始數(shù)據(jù)，離線獲得操縱檔位、運行速度參數(shù)，通過反向擬合的方法構(gòu)建機車牽引計算模型，再通過正向驗證的方式驗證模型的準確性。

在一種優(yōu)選實現(xiàn)方式中，所述的方法包括下述步驟：

步驟S101、提取鐵路機車原始運行數(shù)據(jù)，所述原始運行數(shù)據(jù)至少包括機車日志記錄、LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其中機車日志記錄至少包括機車實際運行速度；

步驟S102、根據(jù)所述機車日志記錄分段擬合機車牽引力和制動力；

步驟S103、根據(jù)所述LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲得機車加算阻力；

步驟S104、針對所得到的機車實際運行速度，計算實際運行速度對應的基本阻力；

步驟S105、根據(jù)得到的機車實際運行速度和機車運行的基本阻力，通過擬合的方式構(gòu)建機車牽引計算模型；

步驟S106、基于離線優(yōu)化算法，使用構(gòu)建的機車牽引計算模型，將實際運行數(shù)據(jù)中的司機操縱檔位序列作為數(shù)據(jù)輸入，獲得在該檔位序列的下的機車模擬運行速度曲線；