[發(fā)明專利]一種高速磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111479985.7
• 申請(qǐng)日: 2021-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN113997990B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（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(hào): B61L27/60
• 分類號(hào): 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

本發(fā)明提供了一種高速磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真主機(jī)、顯示單元和電源，磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真主機(jī)與顯示單元、電源相連接，還與高速磁浮列車的分區(qū)運(yùn)控系統(tǒng)和車載運(yùn)控系統(tǒng)相連接；磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)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(dòng)力以及模擬磁浮列車的運(yùn)動(dòng)過程。顯示單元，用于顯示磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真主機(jī)計(jì)算得到的磁浮列車當(dāng)前的牽引力和制動(dòng)力，以及磁浮列車的當(dāng)前運(yùn)行速度和位置信息。電源，用于為磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)供電。本發(fā)明的系統(tǒng)及方法可以模擬出高速磁浮牽引供電系統(tǒng)狀態(tài)、牽引控制單元功能以及磁浮列車運(yùn)動(dòng)過程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高速磁浮交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

高速磁浮交通系統(tǒng)由運(yùn)控、牽引供電、磁浮車輛、線路等子系統(tǒng)或設(shè)備組成，共同保障磁浮列車的安全可靠運(yùn)行。其中，運(yùn)控系統(tǒng)由中央運(yùn)控系統(tǒng)、分區(qū)運(yùn)控系統(tǒng)、車載運(yùn)控系統(tǒng)和通信子系統(tǒng)組成。

現(xiàn)有技術(shù)中的一種高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示。高速磁浮列車運(yùn)行的主要流程如下：運(yùn)控系統(tǒng)的中央運(yùn)控系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度計(jì)劃向分區(qū)運(yùn)控系統(tǒng)發(fā)送排列進(jìn)路及發(fā)車等指令；分區(qū)運(yùn)控系統(tǒng)向牽引供電系統(tǒng)中的牽引控制單元發(fā)送列車防護(hù)速度曲線以及列車發(fā)車和停車點(diǎn)步進(jìn)等命令；牽引控制單元根據(jù)分區(qū)運(yùn)控系統(tǒng)發(fā)送的防護(hù)速度曲線和列車運(yùn)行命令通過鋪設(shè)于線路上的長(zhǎng)定子為磁浮列車提供相應(yīng)的牽引力或制動(dòng)力，控制列車運(yùn)行的實(shí)際速度不高于防護(hù)曲線規(guī)定的速度，并控制列車在分區(qū)運(yùn)控系統(tǒng)指定的停車點(diǎn)停車；測(cè)速定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)磁浮列車的測(cè)速和定位功能，并通過通信子系統(tǒng)將列車的速度和位置信息發(fā)送給車載運(yùn)控系統(tǒng)和分區(qū)運(yùn)控系統(tǒng)。

高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)是安全相關(guān)系統(tǒng)，其功能的完整、正確實(shí)現(xiàn)需要進(jìn)行完備的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)測(cè)試和驗(yàn)證，比如，需要磁浮列車在運(yùn)行過程中測(cè)試和驗(yàn)證運(yùn)控系統(tǒng)的相關(guān)功能。

上述現(xiàn)有技術(shù)中的高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)的缺點(diǎn)如下：

高速磁浮列車的運(yùn)控系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、測(cè)速定位系統(tǒng)和車輛系統(tǒng)等的研制和生產(chǎn)往往是由不同單位(可能不同城市)獨(dú)立進(jìn)行的，將運(yùn)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)在開發(fā)階段進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，可行性不好；當(dāng)各系統(tǒng)研制完成后在建成的線路和車輛上進(jìn)行聯(lián)調(diào)往往費(fèi)工費(fèi)力，效率低下。

高速磁浮牽引供電系統(tǒng)和車輛系統(tǒng)價(jià)格昂貴且體積龐大，運(yùn)控系統(tǒng)研制單位直接購買不經(jīng)濟(jì)，并且一般也不具備足夠大的放置空間。

高速磁浮運(yùn)控系統(tǒng)在研發(fā)過程中，不可能保證開發(fā)完成就功能完全正確，如果直接在真實(shí)牽引供電和車輛系統(tǒng)中進(jìn)行調(diào)試，可能會(huì)損壞價(jià)格昂貴的牽引供電系統(tǒng)或車輛系統(tǒng)，造成財(cái)產(chǎn)損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種高速磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)及方法，以實(shí)現(xiàn)有效地模擬出高速磁浮牽引供電系統(tǒng)狀態(tài)、牽引控制單元功能以及磁浮列車運(yùn)動(dòng)過程。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。

一種高速磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)，包括：磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真主機(jī)、顯示單元和電源，所述磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)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(yùn)控系統(tǒng)和車載運(yùn)控系統(tǒng)相連接；

磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)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(dòng)力以及模擬磁浮列車的運(yùn)動(dòng)過程。

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

電源，用于為磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)供電。

優(yōu)選地，所述磁浮列車牽引和運(yùn)動(dòng)仿真主機(jī)與分區(qū)運(yùn)控系統(tǒng)和車載運(yùn)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(yùn)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。