[發(fā)明專利]一種高速磁浮列車牽引和運動仿真系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111479985.7
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN113997990B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仲維鋒;劉湘黔;金尚泰;張文靜;蔡文川;岳強(qiáng);楊光;田毅;王新棟;邸遠(yuǎn)見
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué);中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司
• 主分類號: B61L27/60
• 分類號: B61L27/60;B61L25/02
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種高速磁浮列車牽引和運動仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括：磁浮列車牽引和運動仿真主機(jī)、顯示單元和電源，所述磁浮列車牽引和運動仿真主機(jī)與所述顯示單元、所述電源相連接，還與高速磁浮列車的分區(qū)運控系統(tǒng)和車載運控系統(tǒng)相連接；

磁浮列車牽引和運動仿真主機(jī)，用于模擬高速磁浮列車的牽引供電系統(tǒng)的牽引狀態(tài)和牽引控制單元的牽引/制動力以及模擬磁浮列車的運動過程。

顯示單元，用于顯示磁浮列車牽引和運動仿真主機(jī)計算得到的磁浮列車當(dāng)前的牽引力和制動力，以及磁浮列車的當(dāng)前運行速度和位置信息。

電源，用于為磁浮列車牽引和運動仿真系統(tǒng)供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁浮列車牽引和運動仿真主機(jī)與分區(qū)運控系統(tǒng)和車載運控系統(tǒng)相連的物理連接方式及通信協(xié)議與高速磁浮交通系統(tǒng)中運控系統(tǒng)和牽引供電系統(tǒng)以及車輛系統(tǒng)的物理連接方式及通信協(xié)議相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的磁浮列車牽引和運動仿真主機(jī)包括：

狀態(tài)轉(zhuǎn)換單元，用于接收分區(qū)運控系統(tǒng)發(fā)送的牽引狀態(tài)轉(zhuǎn)換命令，根據(jù)所述牽引狀態(tài)轉(zhuǎn)換命令模擬牽引供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至相應(yīng)的狀態(tài)，并將該狀態(tài)反饋給分區(qū)運控系統(tǒng)；

停車點推薦速度曲線計算和存儲單元，用于接收分區(qū)運控系統(tǒng)發(fā)送的防護(hù)速度曲線命令，該防護(hù)速度曲線命令包含列車運行前方要停靠的各個停車點編號和列車運行至各個停車點的安全防護(hù)速度曲線，根據(jù)所述防護(hù)速度曲線命令計算并存儲磁浮列車運行至各個停車點的推薦速度曲線；

列車運行參考速度曲線計算單元，用于接收分區(qū)運控系統(tǒng)發(fā)送的停車點步進(jìn)命令，該停車點步進(jìn)命令包含列車需要步進(jìn)的目標(biāo)停車點編號，根據(jù)所述目標(biāo)停車點編號查詢存儲的各個停車點的推薦速度曲線，得到所述目標(biāo)停車點對應(yīng)的推薦速度曲線，并作為列車運行的參考速度曲線；

列車運行控制單元，用于根據(jù)列車運行的參考速度曲線計算磁浮列車運行所需要的牽引力和制動力，根據(jù)得到的牽引力和制動力以及已知的磁浮列車動力學(xué)參數(shù)和線路參數(shù)計算磁浮列車的實際運行速度和位置，并將該實際運行速度和位置信息發(fā)送給車載運控系統(tǒng)和分區(qū)運控系統(tǒng)，最終使磁浮列車在所述目標(biāo)停車點停車。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于：

所述的列車運行控制單元，具體用于設(shè)置仿真主機(jī)程序的運行周期，設(shè)置磁浮列車的初始速度和位置；

步驟S402、在每個運行周期，磁浮列車牽引和運動仿真主機(jī)根據(jù)列車當(dāng)前速度、當(dāng)前位置以及參考速度曲線在當(dāng)前位置的參考速度判斷磁浮列車的牽引/制動狀態(tài)，如果當(dāng)前速度低于參考速度，則磁浮列車牽引，牽引力為正最大值；如果當(dāng)前速度高于參考速度，則磁浮列車制動，牽引力為負(fù)最大值；如果當(dāng)前速度等于參考速度，則磁浮列車惰行，牽引力為零，仿真主機(jī)將得到的牽引力發(fā)送給顯示單元；

步驟S403、在每個運行周期，磁浮列車牽引和運動仿真主機(jī)根據(jù)S402得到的牽引力或制動力以及磁浮列車動力學(xué)參數(shù)和線路參數(shù)計算磁浮列車的實際運行速度和位置，并將該速度和位置信息發(fā)送給車載運控系統(tǒng)和分區(qū)運控系統(tǒng)。

步驟S404、重復(fù)步驟S402-S403，直到磁浮列車運行至參考速度曲線指定的目標(biāo)停車點停車。