[發(fā)明專利]鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310193352.2
• 申請日: 2023-03-02
• 公開（公告）號: CN116128374A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯秀龍;程浩;鄧敏;鄒曉陽;吳雙藝
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06F17/18
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 廖元寶

1.一種鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法，其特征在于，包括步驟：

1)獲取鐵路機(jī)車車輛典型線路上運(yùn)營的若干運(yùn)行車輛實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，形成原始線路數(shù)據(jù)表；將原始線路數(shù)據(jù)表劃分為K個(gè)標(biāo)準(zhǔn)短片段，再將標(biāo)準(zhǔn)短片段拼接得到標(biāo)準(zhǔn)線路，并得到對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)線路特征值，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)線路特征值得到總體線路特征值；

2)將標(biāo)準(zhǔn)短片段按照累計(jì)頻率分布，均分成n等份形成n個(gè)短片段包，采用笛卡爾積的方式，分別從n個(gè)短片段包中依次抽取短片段，并組成若干個(gè)短片段組合；

3)計(jì)算每個(gè)短片段組合的特征值，并與總體線路特征值進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)，得出檢驗(yàn)值，選取檢驗(yàn)值小于一定值的部分形成待驗(yàn)短片段組合，即為最佳工況；

4)根據(jù)最佳工況得到瞬態(tài)典型運(yùn)行工況，再進(jìn)行聚類分析，構(gòu)建得到穩(wěn)態(tài)典型運(yùn)行工況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法，其特征在于，在步驟1)中，形成原始線路數(shù)據(jù)表的具體過程為：分別選取鐵路機(jī)車車輛典型線路上運(yùn)營的若干運(yùn)行車輛實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，按時(shí)間順序，形成各車輛線路車速-時(shí)間、牽引力-時(shí)間分布的原始線路數(shù)據(jù)表。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法，其特征在于，在步驟1)中，將原始線路數(shù)據(jù)表劃分為K個(gè)標(biāo)準(zhǔn)短片段的具體過程為：將原始線路數(shù)據(jù)表的車速V-時(shí)間T求偏導(dǎo)，得出加速度數(shù)據(jù)a；以|a|＜0，且V＝0為分割點(diǎn)，將每輛車原始線路數(shù)據(jù)表劃分為K個(gè)短片段。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法，其特征在于，在步驟1)中，標(biāo)準(zhǔn)線路特征值包括最大加速度Vmax、平均速度Vm、平均運(yùn)行速度Vmr、運(yùn)行時(shí)長T、停車時(shí)長Ti、怠速時(shí)長Tc、加速時(shí)長Ta、減速時(shí)長Td、加速段平均加速度am、加速段最大加速度amax、減速段平均減速度adm、減速段最小減速度amin、停車時(shí)長占比η₁、加速時(shí)長占比η₂、怠速時(shí)長占比η₃和減速時(shí)長占比η₄中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法，其特征在于，在步驟1)中，將原始線路數(shù)據(jù)表中異常短片段或數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除，進(jìn)而得到K個(gè)標(biāo)準(zhǔn)短片段。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法，其特征在于，在步驟2)中，短片段組合的組合數(shù)量確定方法為：

將所有標(biāo)準(zhǔn)短片段的運(yùn)行時(shí)長按照長短依次排序，并計(jì)算累計(jì)頻率分布，將累計(jì)頻率分布均分成n等份，在每一個(gè)等分區(qū)間找到該區(qū)間50％分位累計(jì)對應(yīng)的x點(diǎn)，x點(diǎn)的時(shí)長作為該區(qū)間數(shù)據(jù)庫選擇的依據(jù)，并進(jìn)行求和；根據(jù)n取值的不同時(shí)的求和結(jié)果，代表不同n值情況下，所指定標(biāo)準(zhǔn)工況的預(yù)期運(yùn)行時(shí)長，選取符合要求的運(yùn)行時(shí)長所對應(yīng)n值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法，其特征在于，在步驟3)中，計(jì)算待驗(yàn)短片段組合的車速-牽引力分布概率X1，將待驗(yàn)短片段組合的車速-牽引力分布概率X1與總體線路的車速-牽引力分布概率Xa進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)，得出檢驗(yàn)值P2；選取最小P2的短片段組合，作為該n值下的最佳短片段組合；再次選取最小P2值對應(yīng)的待驗(yàn)短片段組合，得到最佳工況。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法，其特征在于，得到總體線路的車速-牽引力分布概率Xa的具體過程為：計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)線路的車速-牽引力分布概率，并結(jié)合各線路加權(quán)系數(shù)λ，得出總體線路的車速-牽引力分布概率Xa。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建方法，其特征在于，在步驟4)中，得到瞬態(tài)典型運(yùn)行工況的具體過程為：根據(jù)最佳工況對應(yīng)的車速-時(shí)間、牽引力-時(shí)間，結(jié)合輪徑、變速箱變比進(jìn)行換算，得出牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速-時(shí)間、轉(zhuǎn)矩-時(shí)間分布，以此作為瞬態(tài)典型運(yùn)行工況。

10.一種鐵路機(jī)車車輛牽引系統(tǒng)及部件典型運(yùn)行工況構(gòu)建系統(tǒng)，包括存儲器和處理器，所述存儲器與所述處理器相連，所述存儲器上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序在被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求1～9中任意一項(xiàng)所述方法的步驟。