列车牵引计算及操纵示意图软件

图3
机车参数输入菜单
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内燃机车
2000 年
要对 一秒 钟内 的计 算次 数进 行调 节 ( 计算步 长 = 1/ 计算次数 ) 。 手 柄升 降幅度 命令是为无级调速机车 设置 的。 2. 2. 3 模拟操纵 出现牵引计算主画面后, 单击 计 算控制 菜单之 开始计算 命令后, 程 序进入模拟操纵状态。司机操纵区的 [ 前牵] 、 [ 牵制] 和 [ O] 按钮模拟机车方 向手柄的动作, [ 升] 、 [ 降 ] 按钮则模拟 司机主手柄动作 , 每一减压量均 有一 对应按钮。单击上述按钮即可模拟牵 引、 惰行、 电阻制动、 空气 制动及空电 联合制动工况的操纵。计算机将计算 结果、 操纵情况 及有关参数在数 据显 示区 显示 , 同时 将运 行速 度、 运行 时 间、 手柄级位、 列车管压力在模拟运行 区以曲线方式显示。用户可以根据屏 幕上显示的线路状况进行操纵以调节列车运行速 度。 计算过程中若列车超速, 计算机将提醒操纵者 是否 要退回 重算 , 若选 [ No] 则不退 回重 算, 若 选 [ Yes] 则必须退回重算。 2. 2. 4 退回重算 操纵过程中需退回重算时可选择 退回重算 命令 , 此时屏幕的模拟运行区出现随光标移动的刻 度线 , 屏幕的数据区显示刻度线处的有关数据 , 屏 幕最下方原来显示列车编组概况处将出现一组移 动控制按钮。按钮可用来移动模拟运行区的内容, 帮助操纵者尽快找到退回地点。在刻度线指定的 地点按下鼠标左键即可确定退回重算地点, 此时屏 幕上已有的四条曲线将被截断 , 用户可根据需要改 变原有的运行工况, 然后若选择 计算控制 菜单中 的 继续计算 命令, 则从退回地点重新计算, 若要 放弃或取消退 回重算而继续 当前的计 算, 则 选择 [ 取消 ] 按钮。 2. 2. 5 运行过程中画面位置的调整 屏幕画面每幅显示 8km 长的线路, 操纵者有时 难以把握机车位置接近屏幕右端的操纵情况 , 为此 本程序专门设计了可在计算过程中随时调整画面 位置的功能。具体操作如下: 在屏幕模拟运行区针 对某一线路设施的标记按下鼠标右键 , 屏幕上将出 现一随光标移动的刻度线 , 按住鼠标右键不放 , 将 刻度线向左移动至适当处后, 释放鼠标右键, 画面
2 QYJS 操作平台介绍
在中文 WINDOWS 下运行 QYJS 软 件, 将出现主菜单。其主要组成为 数 据文件 、 速 度时 分 计算 、 数 据处 理 及 帮助 等。下面 将分别介绍各
图 1 工务线 路数据截取菜单
第 4 期 ( 总第 314 期 )
朱金陵等 : 列车牵引计算及操纵示意图软件
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保存 , 以备 线路数据转换 时使用。 2. 1. 2 线路设施数据文件 线路设施数据文件 命令将弹出 编辑线路设施( 车站、 道岔、 信号机、 道 口、 桥梁、 隧道等 ) 数据文件的 设施文 件 对话框 , 用户可在该对话框中建立 线路设施数据文件( * . ss) 。 2. 1. 3 线路限速数据文件 线路限速数据文件 命令将弹出 限速文件 对话框, 在该对话框中可根据需要指定线路的限速 区段, 线路限速数据文件 ( * . xs) 在牵 引计算过程 中用于超速校验。 2. 1. 4 线路数据转换 线路数据转换 命令将弹出 线路文件数据转 换 对话框 , 用户在此对话框中可将无公里标跳变 路段的坡道数据 Dbase 文件、 曲线数据 Dbase 文件 和线路设施数据文件转换成牵引计算和绘制操纵 示意图用的线路数据文件 ( * . dat) 。 2. 1. 5 线路链接 当运行线路由多段线路组成 ( 公里标有跳变 ) 时, 该线路数据文件的建立要比生成单一区段公里 标连续线路的线路数据文件复杂一些。 线路链接 命令将弹出 线路链接 对话框, 用于建立公里标有跳变的线路所对应的线路数据 文件 , 在此对话框中最多可生成 10 个区段的线路 数据文件。 在链接时首先要将该线路分成若干公里标连 续的区段 ( 如图 2 中的 1~ 4 段 ) , 将每一 区段分别按照 2 1 1 的方法 进行线路数 据转换, 然后 选择 数据 文件 菜 单中的 线路链接 命令将各组成区段按顺序 衔接起来 , 生成多区段线路的线路数据文 件。 2. 1. 6 机车数据文件 内燃机车数据文件 和 电力机车数 据文件 命令将分别弹出 内燃机车参数 输入 和 电力机车参数输入 对话框 ( 图 3) , 可进行内燃或电力机车有关数据的修 改、 增加、 删减, 为 增添新机型、 查阅机车 特性数据与曲线提供了方便。 选择[ 牵引特性 ] 、 [ 能耗特性 ] 、 [ 动 力制动特性 ] 3 个按钮会弹出各特性输入 对话框, 特性输入对话框左边为数据输入
5. 1 结论
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内燃机车
2000 年
是铁道部 96 97 年度科 技研究开发计划项目 ( 编 号 96J60B) 。 由于本软件在设计中将机车车辆参数模块与 计算模块分离, 用户增加新的机车车辆类型或修改 现有参数均可在本软件所提供的平台下进行。因 此, 本软件不仅适应目前的新版 列车牵引计算规 程 , 而且能满足今后牵规修改及机车车辆型号变 化的需要。在软件设计过程中 , 我们充分考虑了软 件使用部门现有微机的性能和计算速度 , 兼顾了 16 位操作系统与 32 位操作系统。该软件的运行环境 为中文 WIN31 或中文 WIN95, 采用最新的窗口编程 技术, 编程工具为面向对象的 VisualC+ + 语言, 充 分利用了 C+ + 的封装、 继承、 多态性、 重载等特性 和 WINDOWS 程序的事件驱动机制 , 从而保证了该 软件具有良好的图形用户界面和完善的输入输出 功能。本软件具有如下特点。 ( 1) 机车、 车辆参数及牵引特性数据模块与计 算程序模块分离 , 用户增加新机车数据或修改已有 数据时不需修改程序代码。 ( 2) 由计算机完成对铁路工务部 门建立的线 路数据 Dbase 文件的转换, 改变了以往人工输入线 路数据的落后方法。 ( 3) 采用实际的线路断面数据计算坡道阻力, 并且考虑列车长度对坡道阻力计算的影响, 提高了 坡道阻力计算的准确程度。将列车简化为质点间 无相对运动的多质点力学模型 , 计算结果更接近于 实际情况。 ( 4) 计算过程采用司机模拟操纵 的方法, 使操纵过程形象直观。 ( 5) 计算 结果输 入方 便快速 , 且 具有多种绘图格 式, 可满足 不同场合 的需要。 ( 6) 计算过程中可随意退回任意 地点改变操纵状 况后继续计算 , 为研 究列车牵引方式与操纵方法提供了良 好的手段。 ( 7) 采用面向对象的 VisualC+ + 编程技术 , 具有良好的用户界面。
列车牵引计算及操纵示意图软件
朱金陵
容。 关键词 : 牵引计算 操纵示意图 软件 务部门进行机车配置与调度、 区间运行时间确定、
何鸿云
摘要: 介绍了西南交通大学开发的列车牵引计算及操纵示意图软件的特点 、 功能、 安装等内
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前言
列车牵引计算及操纵示意图的绘制是铁路机
朱金陵、何鸿云 , 西南交通大学 , 610031 收稿日期: 1999 -08 -10 四川省成都市
部分功能。 2. 1 数据文件 数据文件 菜单包含 Dbase 数据文件 、 线路 设施数据文件 、 线路限速数据文件 、 线路数据 转换 、线路链接 、内燃机车数据文件 、 电力 机车数据文件 、 客车车辆数据文件 、 货车车辆 数据文件 和 退出牵引计算系统 等 10 项命令, 分 别完成以下工作 : ( 1) 建立牵引计算和绘制操纵示 意图必需的 线路数据文件; ( 2) 建立机车有关参数及机车牵 引特性数据 文件 ; ( 3) 客、 货车辆有关参数的增加、 删减、 修改及 有关新型车辆数据的补充 ; ( 4) 线路限速区段设置。 数据文件 菜单中各项命令是进行牵引计算 之前的数据准备工作, 只有在线路数据文件、 机车 数据文件、 车辆数据文件齐备的条件下, 才能着手 进行列车牵引计算。 2. 1. 1 Dbase 数据文件 Dbase 数据文 件 命令将弹 出 Dbase 文 件编 辑 对话框 ( 图 1) , 用户在该对话框中 可打开源自 铁路工务部门的线路数据 Dbase 文件 ( * . dbf ) , 根 据需要进行截取、 增加、 删减或修改等编辑工作, 并 将编辑好的线路坡道和线路曲线 Dbase 数据文件
提供司机操纵指导的重要技术手段。本文所介绍 的列车牵引计算软件 ( 简称 QYJS) 是西南交通大学 机车车辆仿真 工程中心在郑 州铁路局、 广州 铁路 局、 成都铁路局等单位协作下研究开发的。该项目
分配阀具有结构简单、 作用可靠等特点, 与 B 型切 控阀相比有同样的作 用性能, 可 以用于装有 JZ -7 型空气制动机的客运机车。 ( 2) 新的客运机车分配阀从 JZ - 7 型制动机本 身的结构出发, 解决了 客运机车制动机与车辆制 动机的匹配问题 , 司机 在操纵时不改变原来的操 纵习惯 , 可以改善和减 小旅客列车常用制动时的 纵向冲动 , 更加容易推广应用。 ( 3) 用新的客运机车分配阀改造现有的客运 机车比较方便, 容易实现, 且对原制动机的故障与 处理无影响。 ( 4) 新的客运机车分配阀维修、 检验方便 , 使 用部门利用现有的设备即可进行检修、 试验。 5. 2 建议
图4
计算条件 1 对话框
下[ 确定 ] 按钮 , 即可进入 牵引计算 操作。列 车编 组、 运行初始条件、 线路限速、 机车功率修正系数等 均需在此设定, 列车编组需单击 [ 列车编组 ] 按钮, 在弹出的 列车编组 对话框中进行, 其余各项只需 在相应的编辑框中选择或输入数据即可。 计算条件 2 命令 将弹出 计算 条件 2 对话 框, 除列车 编组和列车换 算制动率 的确定方 式与 计算条件 1 略有区别外 , 其它与 计算条件 1 相 同。 2. 2. 2 牵引计算过程操作说明 在 计算条件 对话框中按下 确定 按钮后, 计 算机屏幕将出现列车牵引计算的主画面, 该画面将 屏幕划分成菜单条、 模拟运行区、 数据显示区、 司机 操纵区 4 部分。 菜单项有以下 3 部分内容: ( 1) 计算控制 计算控 制 菜单包 含 开 始计 算 、 暂停 计 划 、 退回重算 、 继续计算 、 退出计算 等菜单 命令 , 用于实现对计算过程的控制 ; ( 2) 计算速度 计算速度 菜单项包括 实时计算 、 中速计 算 、 快速计算 3 项命令, 用于调节曲线和数据的 动画显示速度; ( 3) 选项 选项 菜单包 括 计算步长 与 手柄升 降幅 度 两项命令, 计算步长 命令允许操纵者根据需
在屏幕模拟运行区针对某一线路设施的标记按下鼠标右键屏幕上将出现一随光标移动的刻度线按住鼠标右键不放将刻度线向左移动至适当处后释放鼠标右键画面8内燃机车2000年图5计算结果输出图将根据鼠标拖弋的距离作调整从而保证模拟运行中站车之间有适当的位置关系
2000 年 4 月
内燃机车
第 4 期 ( 总第 314 期 )
图 2 里标跳变时线路数据文件的链接
表格 , 右边为特性曲线作图区, 用户可双击表格第 0 行放大或缩小表格。 2. 1. 7 车辆数据文件 客车车辆数据文件 和 货车车辆数据文件 命令将分别弹出 客车车辆参数输入 和 货车车辆 参数输入 对话框, 在此参数输入对话框可进行客、 货车辆有关参数的修改、 增加、 删减, 为列车编组及 有关参数计算作准备。 2. 1. 8 退出牵引计算系统 退出牵引计算系统 命令将退出列车牵引计 算程序。 2. 2 速度时分计算 速度时分计算 菜单包含有 计算条件 1 和 计算条件 2 两 项命令。其 主要区别在于列 车编 组方式不同 , 计算条件 1 允许对列车按车辆类型 进行编组 , 可实现特定的编组方案, 列车换算制动 率由列车编组计算得到: 计算条件 2 则采用笼统 的编组方法, 列车换算制动率由用户输入, 简单快 捷。 2. 2. 1 计算条件 计算条件 1 将弹出 计算条件 1 对话框 ( 图 4) , 只要将对话框中的各项内容一一确定, 最后按
图 7 紧急制动试验曲线
1 制动管压力 ; 2 第 1 节车 辆制动缸 压力 ; 3 机车 制动缸压力 ; 4 第 20 节车辆制动缸压力 ; 5 第 20 节 车辆制动管压力 ; 6 第 20 节车辆副风缸压力。
响, 验证了前述的分析。
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结论及建议
( 1) 通过结构分析和试验表明, 新的客运机车
( 1) 新的客运机车分配阀是考虑到时间和经 费的限制而由原 F -7 型分配阀改制而成 , 仅供试验 使用。实际装车应用还需进行进一步细致的结构 设计及试验。 ( 2) 在我国目前电空制动机还没有大批装车 应用以前, 设计新的客 运机车分配阀或由原分配 阀主阀加以改造 , 用于目前的客运机车, 可以作为 一项过渡措施。