[發(fā)明專(zhuān)利]高速鐵路乘客舒適度評(píng)價(jià)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910956940.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110717296A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王罡;李宇杰;王少欽;李強(qiáng);王恒友;曹明盛;朱力;安小詩(shī);趙義龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京市地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司地鐵運(yùn)營(yíng)技術(shù)研發(fā)中心;北京建筑大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/23
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 11469 北京恩赫律師事務(wù)所
• 代理人: 劉守憲;李善學(xué)

1.一種高速鐵路乘客舒適度評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1：建立乘客-車(chē)輛-橋梁耦合振動(dòng)模型，其中：

車(chē)輛模型包括若干節(jié)車(chē)廂，每節(jié)車(chē)廂包括車(chē)體、前轉(zhuǎn)向架、后轉(zhuǎn)向架和若干輪對(duì)，車(chē)體、前轉(zhuǎn)向架和后轉(zhuǎn)向架均具有點(diǎn)頭、搖頭、側(cè)滾、沉浮、橫擺5個(gè)自由度，輪對(duì)具有橫擺、側(cè)滾、沉浮3個(gè)自由度；

橋梁模型為連續(xù)鋼桁拱橋有限元模型；

乘客模型將每個(gè)乘客視為一個(gè)剛體，每個(gè)乘客具有橫擺、沉浮、側(cè)滾、搖頭、點(diǎn)頭、縱向位移6個(gè)自由度；

步驟S2：輸入乘客、車(chē)輛、橋梁、風(fēng)荷載參數(shù)以及計(jì)算初始條件；

步驟S3：生成乘客-車(chē)輛-橋梁耦合運(yùn)動(dòng)方程中乘客的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣、阻尼矩陣以及車(chē)輛的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣；

步驟S4：計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻各輪對(duì)的位置，并通過(guò)插值計(jì)算該位置處橋梁各階振型值；

步驟S5：插值計(jì)算車(chē)輛、橋梁上的抖振風(fēng)力；

步驟S6：生成橋梁的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣；

步驟S7：計(jì)算輪對(duì)的位移量；

步驟S8：計(jì)算乘客-車(chē)輛運(yùn)動(dòng)方程中的力向量；

步驟S9：求解得到車(chē)輛的位移增量和乘客的位移增量；

步驟S10：計(jì)算車(chē)輛的速度、加速度和乘客的速度、加速度；

步驟S11：計(jì)算作用在橋梁上的外荷載；

步驟S12：計(jì)算橋梁的位移增量；

步驟S13：獲得橋梁的速度、加速度；

步驟S14：判斷是否滿(mǎn)足收斂性，若是，則輸出得到乘客、車(chē)輛和橋梁的動(dòng)力響應(yīng)數(shù)據(jù)，否則，返回步驟S7；

步驟S15：根據(jù)乘客的動(dòng)力響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)乘客舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路乘客舒適度評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述乘客-車(chē)輛-橋梁耦合運(yùn)動(dòng)方程為：

所述乘客-車(chē)輛運(yùn)動(dòng)方程為：

車(chē)輛-橋梁運(yùn)動(dòng)方程為：

其中，M_pp為乘客的質(zhì)量矩陣，M_vv為車(chē)輛的質(zhì)量矩陣，M_bb為橋梁的質(zhì)量矩陣；C_pp為乘客的阻尼矩陣，C_vv為車(chē)輛的阻尼矩陣，C_bb為橋梁的阻尼矩陣；K_pp為乘客的剛度矩陣，K_vv為車(chē)輛的剛度矩陣，K_bb為橋梁的剛度矩陣；R_p為乘客的位移向量，R_v為車(chē)輛的位移向量，R_b為橋梁的位移向量；為乘客的速度向量，為車(chē)輛的速度向量，為橋梁的速度向量；為乘客的加速度向量，為車(chē)輛的加速度向量，為橋梁的加速度向量；F_p、F_v、F_b分別為作用在乘客、車(chē)輛、橋梁上的外荷載。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速鐵路乘客舒適度評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述步驟S15中，使用乘客總加權(quán)加速度均方根值a_w對(duì)乘客舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中：

a_xw、a_yw、a_zw分別為乘客在x、y和z3個(gè)方向的加權(quán)加速度均方根值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速鐵路乘客舒適度評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述方法還包括

步驟S16：等待△t時(shí)刻后判斷車(chē)輛是否出橋，若是，結(jié)束，否則，返回步驟S4。