长大下坡运行下动车组牵引仿真算法研究及系统开发

针对线路仿真中缺少符合动车组制动特点的长大下坡道运行策略问题,提出复杂运行工况下动车组牵引仿真计算方法。基于误差评价的位移逼近算法和变步长迭代逼近算法求解精确的制动点,将传统空气制动的“惰行+制动”运行策略进行拓展,得到适合处理高速电制动长大下坡问题的牵引仿真算法。开发系统运用于实际线路。结果表明,系统提升了制动点求解精确性,能为牵引工程精细化设计提供数据支持。

地铁牵引仿真分析

概述了地铁牵引仿真在运行性能方面的计算特点与方法。具体分析了地铁车辆在起动、中间运行和制动过程中如何模拟司机操作优选工况,并且给出了利用面向对象设计的VisualC++语言进行仿真编程的基本思想。

城市轨道车辆牵引仿真分析研究

介绍了城市轨道车辆虚拟设计和数字化仿真平台,在此平台上开发了适合我国城市轨道车辆的牵引仿真分析模块。该模块可实现在不同粘着(蠕滑)条件下的轮轨相互作用、转向架及主要零部件的动态载荷、车辆纵向动力学、电机特性、牵引和运行等功能的仿真分析。使用该模块对陕西南路-黄陂南路的一段实际线路上进行牵引仿真分析,结果与实际情况相符,验证了该模块的正确性。

武汉大汉阳项目牵引仿真计算研究

本文主要对武汉大汉阳现代有轨电车的运行性能仿真计算结果中遇到的实际问题及优化后的结果进行仿真比较,通过区间限速、减少区间路口数量、缩短路口等待时间等优化车辆运行方案,为提高车辆运行品质,节约能源等提供理论依据。

混合储能式有轨电车牵引仿真技术研究

介绍了混合储能式有轨电车常见的储能配置及系统拓扑。对于节能需求,对比分析得出了列车最节能的操作方式是最大牵引-巡航-惰行-最大制动。在MATLAB平台上搭建了牵引仿真计算模型,通过仿真分析了不同巡航速度下的能耗差异,并找到了能耗最小的巡航速度。针对储能装置的特点,提供了混合储能供电的牵引仿真流程。

基于整车控制功能仿真的城市轨道交通列车模拟驾驶系统研究

为了使列车模拟驾驶系统全面、真实地模拟实际列车的操作体验和故障工况场景,提出一种基于整车控制功能仿真的城市轨道交通列车模拟驾驶系统。通过搭建列车电路仿真模型和各子系统控制功能仿真模型,构建整车控制功能仿真平台,实现列车模拟驾驶系统的核心逻辑运算与仿真控制任务。通过试验验证,该系统实现了列车的控制逻辑仿真、列车特性仿真、人机交互逻辑控制、视景与声音模拟系统联动、故障场景模拟等功能。测试结果表明,该系统能够全面、真实地模拟列车控制逻辑和各种故障工况的列车状态,为城轨交通领域运营人员职业技能培训及列车关键业务系统开发仿真提供可行方案。

交流牵引供电系统仿真通用数学模型及其应用

对交流牵引供电系统进行统一的数学建模,是实现数字化仿真的关键。以多导体传输线模型为基础,构建了适用于不同供电方式的牵引网统一数学模型;基于牵引变电所端口电气量通用变换关系,推导了适用于不同变压器接线形式和不同相序接入的牵引变电所通用等值电路;在链式网络结构的基础上,建立了交流牵引供电系统仿真通用数学模型,并改进潮流计算方法。以此为基础,开发交流牵引供电仿真软件。实例计算表明,该模型具有良好的通用性和较高的精确度,适用于高速、重载电气化铁道牵引供电系统仿真。

中低速磁悬浮列车牵引供电仿真软件的设计

该文对一种中低速磁悬浮列车牵引仿真软件进行了介绍。该软件以磁悬浮列车所涉及的特殊性问题(如直线电机牵引、悬浮电磁铁的电磁阻力等)的分析作为基础,完成了对列车运行过程中的位置、速度、加速度以及能耗等参数的计算,牵引直线电机的运行状态的仿真,以及对牵引供电区间的划分。该软件实现了对磁悬浮列车运行系统中线路选择、弯道安排以及电机牵引能力等设计参数合理性的验证,并对牵引变电站的位置及容量等参数的设置具有一定的指导作用。

交流牵引供电系统运行仿真软件的开发

在单列车运行仿真的基础上,提出了一种形成多列车运行仿真结果的计算方法。讨论了牵引供电仿真通用数学模型,在该模型基础上形成牵引供电系统时变等效电网结构,构造矩阵方程,实现对牵引供电系统参数的动态求解。基于Visual C++2005.Net开发平台,开发出包含列车运行仿真模块和供电仿真模块在内的牵引供电运行仿真软件,并结合实际线路给出仿真结果。

高速列车牵引传动系统仿真可信度评估方法

针对高速列车牵引传动系统仿真信号的特点,利用Prony变换提取信号的频率、幅值、阻尼和能量等特征,分别构造残差、频率、幅值和阻尼相似度来度量仿真信号与实际信号的差异;将评估指标的可信度分为整体可信度和特征可信度,综合考虑两种可信度,给出了指标可信度的量化模型;使用群组AHP方法确定可信度指标权重,降低了确权的主观性,使可信度指标的权重更加客观合理;形成了一套定性和定量分析相结合的综合仿真可信度评估方法。将本文方法运用到CRH2型动车组牵引传动系统的无故障和故障注入仿真实验,结果证明了本文方法的合理性、有效性和实用性。

牵引传动系统仿真数据压缩设计与实现

地铁机车牵引传动系统仿真模型复杂、仿真时间长、仿真精度高，与其相关的数据量非常大。若要实现对地铁机车的牵引传动系统的仿真分析，同时存储仿真分析结果，就必须删除系统仿真产生的冗余数据。结合南京地铁西延线地铁机车牵引传动系统仿真软件——TSim产生海量数据的问题，该文提出了一种有针对性的自适应在线压缩算法。该压缩算法根据牵引传动系统仿真产生的数据结构的不同，对仿真数据做了特殊处理并设计了相应的子压缩算法。实验结果表明：该压缩算法能够在保证失真度最小的前提下，在最大程度上减少了仿真数据量，节省了存储的时间与空间，加快了后续处理速度，提高了牵引传动系统仿真的效率。

交流牵引网的π型和分布参数仿真模型的对比分析

目前,对电气化铁道交流牵引供电系统的电气特性的研究主要还是通过仿真软件来实现。为分析不同的输电线路的模型在研究过程中产生的影响,基于输电线路两种常用的数学模型,利用MATLAB/simulink仿真平台对某具体普速电气化铁路的复线牵引网简化电路进行仿真分析。根据等效电路推导出牵引网电压的计算公式;基于搭建的集总参数和分布参数仿真模型,得到两种牵引网模型在空、负载时牵引网电压、网压降落变化情况以及牵引网的阻抗与频率特性;最后通过与实际数据的对比分析,验证模型的正确性,进而得到这两种模型的适用场合。研究表明:不同的牵引网线路模型在研究中有不同的影响。

基于虚拟现实的牵引变电所仿真技术研究

针对牵引供电系统传统培训方式受场地、安全、成本等因素限制,提出基于虚拟现实的牵引变电所仿真平台设计,对牵引变电所进行全三维场景建模,并对系统三维场景组织方式进行对比,研究三维场景模型和地形资源的动态调度技术,同时将三维场景与虚拟现实技术相结合实现了牵引变电所的沉浸式系统仿真。实践证明,该仿真平台模拟真实度高,使培训方式更加具体形象,极大地提高了培训效率。

重载机车牵引计算仿真系统开发及其应用

研究开发了重载机车牵引计算仿真系统,能对重载机车进行牵引计算仿真,系统具有良好的人机界面,操作便捷,根据实际线路某车次列车运行控制监控装置LKJ记录的数据验模分析表明,仿真输出的运行能耗、时间、电流等结果误差控制在3%以内,仿真精度高,可为机车电传动方案可行性评估和运行速度目标曲线等提供重要的数据依据,具有很好的工程应用价值。

匈塞铁路牵引供电设计总结及思考

中国铁路在“走出去”的过程中,特别是采用非中国标准的铁路项目,在设计、施工、产品等都面临巨大的挑战。结合匈塞铁路设计情况,对牵引供电仿真、接触电压计算、动态谐波效应、TSI能源子系统牵引供电设计系统验证等方面进行总结,在牵引供电仿真输入参数中列车最大电流限制、车站范围牵引供电系统阻抗及其他非牵引负荷等参数与国内不同,为后续欧洲等国际铁路牵引供电设计提供经验。在此基础上,从与国内略有不同的供电电压质量指标、非正常运行方式下供电能力、列车最大电流及功率电压曲线问题、牵引变压器运行方式及容量选择等方面进行分析,提出为使牵引供电设施与列车关系匹配,多部门需共同确定新的最优的列车功率电压曲线,结合电价政策可以选择牵引变压器同时运行互为备用方式,对国内设计、运营提供参考。

城市轨道交通节能线路仿真算法

建立了多质点牵引计算模型,开发了一套可用于不同线路条件的牵引仿真软件。通过最优控制极小值原理分析了节能运行模式,提出了采用三角函数设计节能线路纵断面的方法.在满足运营速度前提下,采用目标速度逼近算法求取撤除牵引力的时间,可最大限度降低能耗.利用该优化算法,对所设计的不同坡度、坡长节能线路进行了仿真分析,和实际线路运营能耗相比,节能效果明显.提出了通过节能坡设计和列车牵引动力配置相结合实现系统优化配置的建议.

基于IGBT特征化建模的牵引变流器仿真研究

IGBT开关造成的脉冲电压电流是导致牵引变流器传导干扰超标的重要原因,因此建立一个包含能够准确描述IGBT特性的牵引变流器模型很有必要。本文建立了牵引变流器电路模型,模拟了牵引变流器稳定运行时的状态。建模过程中对IGBT进行了特征化建模,并验证IGBT模型的准确性,使其能够描述IGBT工作时电压波形的上升下降时间。通过对比仿真结果与实测数据,表明了模型能够准确地模拟牵引变流器的运行状态。

基于波哥大轻轨供电系统的单车单程能耗分析

该文基于波哥大轻轨项目对供电系统仿真的单车单程能耗进行分析。由于车辆仿真中不含再生能耗的单车单程能耗不能满足合同要求,而直流仿真作为一种时域仿真无法单独得出单车单程能耗。因此,为了验证单车单程能耗,首先将合同要求的单车单程转换成再生能耗占总能耗的比例,然后通过分析建立高峰与平峰时刻的牵引直流仿真模型,最后通过对车辆总再生能耗占总能耗的比例证明单车单程能耗满足合同要求容量并得到国外监理批准。该文通过上述步骤对波哥大轻轨项目中单车单程能耗进行研究和梳理,以期为今后类似情况提供一种计算方案及相关案例依据。

客运专线牵引供电系统谐波通用模型研究

建立了牵引供电系统中各元件的谐波模型。基于牵引变电所端口电气量通用变换关系,得到不同相序和不同牵引变压器接线形式下的牵引供电系统通用谐波等值电路。通过链式结构将牵引网、电力机车、变电所和电网统一起来进行谐波计算,从而得到电网侧各相谐波电压大小及畸变率。对比仿真结果与实测数据表明,本文所建立的牵引供电系统谐波数学模型具有良好的通用性和较高的精度,满足工程设计要求。

基于Unity3D的三维牵引变电所设计

针对牵引变电所的特殊性以及传统培训方法的局限性,提出搭载Unity引擎的牵引变电所仿真系统设计。通过对所内相关设备进行高精度三维建模,设计基于三维场景模型混合加载技术和粒子系统的环境框架,同时将三维场景与虚拟现实技术相结合实现了牵引变电所的沉浸式虚拟仿真。通过反馈证明,该仿真系统模拟真实度高,演示性及操作性强,极大地提高了培训效率。