[發明專利]軌道交通工具地區典型速度-時間行駛工況構建方法

有效

• 申請號: 201910267416.2
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109960890B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 宮保貴;曹虎;葛學超;張輝;孫叢君;吳曉剛
• 申請（專利權）人: 中車青島四方車輛研究所有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;B61L27/00
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

本發明涉及一種軌道交通工具地區典型速度?時間行駛工況構建方法，通過構建給定地區內所有線路的線路典型速度?時間工況；然后將所有線路的線路典型速度?時間工況復接成給定地區的地區初始速度?時間行駛工況，求取該地區初始速度?時間行駛工況的特征值與各子片段的特征值；將初始速度?時間行駛工況所包含子片段的特征值分別與地區初始速度?時間行駛工況的特征值進行歸一化偏差計算后從歸一化偏差中選取特征值偏差小于設定值的子片段，復接構成該地區典型速度?時間工況。本發明地區典型速度?時間工況構建方法簡單，可以作為城市軌道交通列車能耗仿真/測試的標準行駛工況，對列車進行不同影響因素下的能耗對比與分析。

技術領域

本發明屬于軌道交通線路工況簡化技術領域，尤其涉及一種軌道交通工具地區典型速度-時間行駛工況構建方法。

背景技術

城市軌道交通中影響列車行駛能耗的因素主要是列車的行駛工況。列車在站間的速度曲線、列車重量等決定了列車在站間的牽引力大小，進而決定了城軌列車在站間的行駛能耗。但目前我國對汽車行駛工況構建與研究較多，而適用于軌道交通工具能耗分析的工況構建成果并不多見。因而亟需開展城軌線路的行駛數據分析，從給定地區實測動態的線路工況數據中構建相應地區典型速度-時間工況。

發明內容

本發明在上述不足的基礎上提供了一種軌道交通工具地區典型速度-時間行駛工況構建方法，采用該方法，能夠將復雜的動態的線路速度-時間工況進行簡化，構成由多個恒片段組成的地區典型工況，為給定地區內現有城市軌道交通列車行駛工況提供參考。

為了實現上述目的，本發明提供了一種軌道交通工具地區典型速度-時間行駛工況構建方法，包括以下步驟：

(S1)構建給定地區內所有線路的線路典型速度-時間工況；

(S2)將所有線路的線路典型速度-時間工況復接成給定地區的地區初始速度-時間行駛工況，求取該地區初始速度-時間行駛工況的特征值T_{loc_ori}(i)以及各個子片段的特征值T(i,k)_{loc_org_fra}，k為片段編號；

(S3)分別將地區初始速度-時間行駛工況中各個子片段的特征值T(i,k)_{loc_org_fra}與初始速度-時間行駛工況的特征值T_{loc_ori}(i)進行歸一化偏差計算；

(S4)從歸一化偏差中選取特征值偏差σ_A(k)小于設定值A的子片段，復接構成該地區典型速度-時間工況。

優選的，步驟(S1)中構建給定地區內所有線路的線路典型速度-時間工況的具體方法為：

選取給定線路的第j日的列車每日速度-時間行駛工況，將每日速度-時間序列S(j)根據列車行駛的停靠行駛狀態劃分為K個子片段S'(k,j)；

將K個子片段S'(k,j)按照停車時間進行排序，刪除不合理數據，組成第j日的列車每日標準速度-時間序列S_s(j)；

將第j日的列車每日標準速度-時間序列S_s(j)進行歸一化處理，構建第j日的每日典型速度-時間序列S_T(j)，整合所有采樣日的每日典型速度-時間序列S_T(j)，選取該條線路的典型速度-時間行駛工況。

按照上述步驟，求取給定地區內所有線路的典型速度-時間工況。

優選的，將第j日的每日速度-時間序列S(j)根據列車行駛的停靠行駛狀態劃分為K個子片段S'(k,j)的方法為：

將每日速度-時間序列S(j)求偏導得到加速度a的數據；選定|a|0且速度v＝0為分隔點，將每日速度-時間序列S(j)劃分為K個子片段S'(k,j)。