[發明專利]確定大風環境下鐵路機車車輛防溜設施的方法及系統

有效

• 申請號: 201710540482.3
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107290163B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 劉堂紅;田紅旗;梁習鋒;周細賽;孫成名
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;G06F30/20
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

1.一種確定大風環境下鐵路機車車輛防溜設施的方法，其特征在于，包括：

通過不同環境下的現場實驗，測試得到各類型防溜設施所各自對應的平均防溜力；所述不同環境包括干燥平地、坡道以及下雨環境下，不同位置放置不同數量鐵鞋的防溜阻力，統計分析得到單只鐵鞋的防溜力：

F_ZT＝0.41N，其中，F_ZT為鐵鞋摩擦阻力；N為鐵鞋受到的垂向壓力；

測試不同數量組合、不同線路環境下的手輪機或人力緊固器擰緊人力制動機的防溜阻力，得到手輪機或人力緊固器擰緊人力制動機的防溜阻力為：

F_ZS＝23.38n_S；F_ZR＝17.47n_R；

其中，F_ZS為手輪機擰緊人力制動機的防溜阻力；n_S為手輪機擰緊人力制動機的數量；F_ZR為人力緊固器擰緊人力制動機的防溜阻力；n_R為人力緊固器擰緊人力制動機的數量；

針對各類型車型建立流體計算模型，確定各類型車型所各自對應的在不同風速條件下的車輛縱向氣動力；在確定車型時，基于載重對客車重量影響較小，因此不區分空載與重載；貨物列車中，重載貨物列車按最危險的重罐車考慮，空載貨物列車按最危險的空敞車考慮；

建立站停車輛在對應坡道下沿車長方向的受力模型，根據大風作用下所述車輛縱向氣動力及各類型防溜設施所各自對應的平均防溜力，求解車輛阻力大于臨界溜逸狀態下溜逸動力的防溜設施的配置類型及數量；在求解防溜設施的配置類型及數量的過程中，還包括：

當各列車單獨確定防溜設施的配置類型及數量時，根據隨車攜帶的防溜設施的類型和數量進行組合，當存在滿足解的多種組合時，基于當前車輛的人力和時間成本給出最佳的配置方案；各列車單獨確定防溜設施的配置類型及數量這種方式適合在兩個站點沿線之間的駐停；

當駐停站點統一調度防溜設施的配置類型及數量時，根據站點庫存的防溜設施的類型和數量進行組合，當存在滿足解的多種組合時，基于當前車輛的人力和時間成本并結合一個配置周期內后續車輛的靈活配置空間給出最佳的配置方案，以5天或10天為一個配置周期，然后結合該配置周期內所有的列車駐停情況進行全局最優的配置；

其中，所述臨界溜逸狀態下，車輛的起動阻力+防溜設施集合所產生的阻力＝所述車輛縱向氣動力+坡道引起的車重在縱向的分力；

車輛起動阻力＝單位起動阻力×(車輛自重+載重)，所述單位起動阻力為通過不同車型不同環境下的現場實驗測試得到的平均值。

2.根據權利要求1所述的確定大風環境下鐵路機車車輛防溜設施的方法，其特征在于，單位起動阻力平均值不區分車型且取值4.05N/kN，所確定的車輛縱向氣動力與環境風速及車輛編組數相關，各類型車型所對應的車輛縱向氣動力計算關系式為：

單層客車：F_DW＝0.00563W²+0.00406W²n；

單層集裝箱車：F_DW＝0.00248W²+0.00363W²n；

平車：F_DW＝0.00298W²+0.00217W²n；

棚車：F_DW＝0.00259W²+0.00316W²n；

罐車：F_DW＝0.00323W²+0.00386W²n；

空敞車：F_DW＝0.00626W²+0.00409W²n；

重敞車：F_DW＝0.00423W²+0.00330W²n；

其中，W為環境風速，n為車輛編組數。

3.根據權利要求1所述的確定大風環境下鐵路機車車輛防溜設施的方法，其特征在于，當待配置的車輛為幾種不同車型編組在一起的混編車輛時，選用危險等級最高的混編車型進行分析求解。