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高速铁路车辆动力学建模与仿真

高速铁路车辆动力学建模与仿真

高速铁路车辆动力学建模与仿真引言:高速铁路的发展已成为现代交通运输领域的重要焦点。

为了确保高速列车行驶安全稳定,准确的车辆动力学建模与仿真是不可或缺的。

本文将探讨高速铁路车辆动力学建模与仿真的重要性以及相关方法和技术,并对其在车辆设计和运营中的应用进行分析。

一、背景介绍高速铁路是一种以高速为特点的现代交通工具,其速度远高于传统铁路。

为了保证高速列车的运行安全和稳定,了解和掌握车辆的动力学行为至关重要。

动力学建模与仿真是一种通过数值计算模拟车辆在各种运行条件下的运动行为的方法。

通过对车辆的力学特性进行建模,可以帮助优化设计、改进操控和提高运行效率。

二、车辆动力学建模方法1. 车辆运动模型:车辆运动模型是基于牛顿力学和轮轨接触力理论的基础上,描述车辆在不同运行条件下的运动行为。

常用的车辆运动模型包括多体动力学模型、有限元模型和基于计算流体力学的模型等。

2. 车辆参数建模:车辆参数建模是指对车辆的物理性质进行建模。

这些参数包括车辆的质量、惯性、阻力系数以及轮轨接触力等。

准确建立车辆参数模型可以提高仿真结果的准确性。

3. 轮轨接触力模型:轮轨接触力是车辆运动的重要驱动力,对车辆的运行状态和性能有着直接影响。

通过建立合适的轮轨接触力模型,可以准确预测车辆的加速度、减速度和转向等行为。

三、车辆动力学仿真技术1. 前馈控制仿真:前馈控制是一种通过事先计算控制器输出并利用模型进行预测的控制方法。

在车辆动力学仿真中,通过对车辆动力学模型进行前馈控制仿真,可以预测和优化运行过程中的行为,提高车辆的运行稳定性和安全性。

2. 鲁棒性分析仿真:车辆运行过程中常会受到各种扰动因素的影响,如风速变化、轮轨摩擦力的不确定性等。

鲁棒性分析仿真可以通过模拟不同扰动下车辆的行为,评估车辆在不同运行环境下的稳定性和可靠性。

3. 优化仿真:通过对车辆动力学进行优化仿真,可以改进车辆的设计和性能。

例如,通过优化车辆的气动外形和减小轮轨接触力等措施,可以降低车辆的空气阻力和轮轨磨损,提高车辆的能效和使用寿命。

高速铁路列车运行控制系统的形式化建模与验证方法研究共3篇

高速铁路列车运行控制系统的形式化建模与验证方法研究共3篇

高速铁路列车运行控制系统的形式化建模与验证方法研究共3篇高速铁路列车运行控制系统的形式化建模与验证方法研究1高速铁路的安全运行对于乘客的生命财产安全至关重要。

而高速铁路列车运行控制系统作为确保高速铁路安全运行的核心系统,其设计与开发是至关重要的。

为此,需要对该系统进行形式化建模与验证,以保障高速铁路的安全运行。

形式化建模是指将实际系统中的所有行为和任务,通过数学符号和逻辑关系抽象到一个形式化的模型中。

通过形式化建模,可以更加精确地描述系统的行为和特性,从而更好地理解系统的性质和特点。

在高速铁路列车运行控制系统的开发过程中,形式化建模可以帮助开发人员更准确地理解系统的行为和特性,进而快速发现并消除潜在的问题和缺陷。

对于高速铁路列车运行控制系统的形式化建模,通常采用有限状态自动机(Finite State Machine,FSM)模型。

FSM模型是一种常用的形式化建模方法,用于描述一个系统的状态和状态之间的转换关系。

在高速铁路列车运行控制系统的FSM模型中,每一个状态代表着系统的一个具体状态,而状态之间的转换则代表着系统的事件和响应过程。

通过绘制FSM图,可以清晰地描述系统的运行流程和状态变化。

在高速铁路列车运行控制系统的开发过程中,存在很多的潜在隐患和缺陷。

通过FSM模型的形式化建模可以清晰地揭示出系统的特点和行为,进而帮助开发人员及时地发现并解决问题。

例如,可以通过模型检测技术对FSM模型进行验证,以发现系统中的死锁、饥饿等严重问题。

同时,还可以使用模型检测技术对系统的需求规格进行验证,以确保系统的需求规格具有正确性、完备性和一致性等特性。

在高速铁路列车运行控制系统的开发过程中,形式化建模和验证是保障系统安全和可靠性的重要手段。

通过采用FSM模型进行形式化建模和验证,可以更好地理解和描述系统的行为和特性,并及时发现和解决系统中的问题和隐患。

同时,形式化建模和验证可以大幅提高系统开发的效率和质量,从而确保高速铁路列车的安全运行。

我做了一个高速列车摸型的作文

我做了一个高速列车摸型的作文

我做了一个高速列车摸型的作文
说起我这个高速列车模型,那可真是个精细活儿!整个车身线条啊,就像一条银色的龙在跳舞,看着就让人心动。

车头的流线型设计,简直了,就是追求速度的象征。

车窗边缘的小金属装饰,做得特别细致,简直完美到不行!
再来说说车厢内部吧,嘿,你看了吗?那些小座椅,摆得整整齐齐的,好像真的有人坐在上面一样。

车厢里的灯光特别柔和,看着就让人心里暖暖的,有种家的感觉。

还有啊,我给它装了个控制系统,就是按个按钮,车灯就亮了,仿佛列车真的要启动一样,太酷了!
轨道部分我也下了大功夫。

选的是那种高质量的金属材料,坚固得很,看着就让人放心。

轨道上的弯道设计得刚刚好,跑起来特稳,还能增加点观赏性。

每次看到列车在上面飞驰,我都觉得自己好像真的在坐高铁一样,那种速度感,简直了!
哦对了,还有动力装置呢!。

学会了设计高铁,作文

学会了设计高铁,作文

学会了设计高铁,作文从小,我就对那些风驰电掣的列车充满了好奇和向往。

每次看到高铁在铁轨上疾驰而过,我都会忍不住驻足凝望,想象着自己有一天能参与到这个神奇的工程中。

谁能想到,梦想居然有照进现实的一天,我还真就学会了设计高铁!记得刚开始接触高铁设计相关知识的时候,那可真是一头雾水。

一堆堆复杂的公式、密密麻麻的技术参数,还有各种让人眼花缭乱的图纸,差点没把我给吓跑。

但我这人吧,骨子里就有股不服输的劲儿,越是困难,越想要挑战。

那时候,为了搞清楚那些基础原理,我天天泡在图书馆里,抱着一本本厚厚的专业书籍啃。

身边的同学朋友都出去玩乐了,我还在那对着书本抓耳挠腮。

有好几次,我都想把书一扔,大喊一声:“这太难了,我不干了!”可每次想到高铁那帅气的身影,我又咬咬牙坚持了下来。

好不容易把理论知识学得差不多了,真正的实践操作才是更大的挑战。

第一次跟着导师去实地考察的时候,我兴奋得像个孩子。

但到了现场,才发现根本不是我想象的那样轻松有趣。

那天,太阳火辣辣地烤着大地,我们来到了一个高铁建设工地。

刚下车,一股热浪就扑面而来,瞬间让我汗流浃背。

还没等缓过神来,导师就开始给我们讲解各种施工细节。

我一边听,一边拿着笔记本拼命地记,生怕漏掉一个关键的点。

我们沿着铁轨走着,脚下的石子咯得脚生疼。

我看着那些工人们在烈日下辛勤劳作,汗水湿透了他们的衣衫,但他们的眼神中却充满了专注和坚定。

那一刻,我突然明白了,高铁的设计不仅仅是纸上的线条和数字,更是无数人的汗水和心血。

导师带着我们查看铁轨的铺设情况,他蹲下来,用手抚摸着铁轨,就像抚摸着自己最珍贵的宝贝。

然后他指着一处细微的磨损痕迹对我说:“看到这个了吗?这一点点的磨损,如果不注意,将来可能会引发大问题。

”我凑近一看,心里不禁感叹,原来这看似坚固无比的铁轨,也有如此脆弱的一面。

接着,我们来到了高铁的车头部分。

导师打开一个舱门,里面密密麻麻的线路和零件让我瞬间眼花缭乱。

他熟练地指出每个部件的作用和可能出现的问题,我在一旁听得云里雾里,但又不敢多问,只能拼命点头。

毕业论文:高铁票价的数学模型(数学建模)概况

毕业论文:高铁票价的数学模型(数学建模)概况

毕业论文题目:高铁票价的数学模型所在系:专业:学号:作者:指导教师:年月日高铁票价的数学模型数学与计算科学系数学与应用数学专业作者:学号:指导老师:摘要:本文主要以京津城际高速铁路为依托,通过拉姆齐定价模型和高峰负荷定价法确定介于边际成本和盈亏平衡之间的最优票价。

同时运用计量经济学的方法对京津城际高铁的票价需求弹性系数和运营成本做近似估计,并制定出京津城际高铁的票价运价率。

最后再根据运价率求出武广高铁各路段的票价。

关键词:拉姆齐模型;高速铁路;票价1 引言1.1 国外研究现状高速铁路作为新型运输产品,近几年在我国逐渐兴起。

引起了大量学者的研究兴趣,目前有许多学者从不同角度对与高速铁路相关的问题进行了广泛而深入的研究,同时也取得了丰硕的研究成果。

[]1对俄罗斯高铁的改革发展情况进行了相关研究,同时也分析了该国的铁路运价策略。

晓凌[]2对日本的高铁旅客票价政策进行了深度分析。

洋[]3在借鉴国外高铁运价机制基础上,分析影响高铁客运专线票价的影响因素,提出比较完备的客运专线票价决定策略体系。

叶蓓[]5运用系统动力学方法对高速铁路票价优化模型进行了研究,将该模型应用到了京沪高速铁路的定价应中,求得了相应的最优票价。

晓佳,友好[]6将有效性原理应用到京沪高铁的票价制定中,运用经济学中的有效性原理和运输通道客流量动态分配模型制定出京沪高速铁路的最优票价。

高自友、四兵锋[]7将双层规划、灵敏度分析法等模型算法合理的运用到铁路票价领域。

周龙[]4、常利,丽红[]8等在基于拉姆齐模型定价理论的基础上,利用拉姆齐高峰负荷定价法对地铁票价进行了深度研究,为本文研究高铁票价提供了思路。

同时本文将借鉴拉姆齐定价模型来对高铁票价进行研究。

S.Proost等人从外部成本问题上分析了欧洲效能价格与运输价格的偏离程度,然后基于TRENEN模型提出一个包涵所有交通运输方式的最优定价模型[]9。

国外对于交通运输票价的研究相对较早,但因为各国高铁修建时间早晚不一,组织形式和采用的技术方法都不同,研究结果存在较大差异;我国高铁在最近几年才开始大量建设运营,无论是技术还是市场都还处于发展阶段,不确定性较大,国外的研究资料难以直接参照。

高速铁路交通系统的建模与仿真研究

高速铁路交通系统的建模与仿真研究

高速铁路交通系统的建模与仿真研究随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,高速铁路交通系统成为了现代交通的重要组成部分。

为了提高铁路交通运行的效率和安全性,建立合理的模型并进行仿真研究是必要的。

首先,建立高速铁路交通系统的模型是研究的基础。

高速铁路交通系统是由列车、轨道、供电系统、信号设备等多个组成部分构成的复杂系统。

为了准确地描述这个系统,可以将其分为几个子系统进行建模。

首先是列车系统,模型需要考虑列车的行驶速度、加速度、车型参数等因素。

其次是轨道系统,模型需要考虑轨道的长度、曲线半径、坡度等因素。

还有供电系统,模型需要考虑电力的传输和分配情况。

信号设备是高速铁路系统中至关重要的一部分,模型需要考虑信号的传输和处理情况。

通过建立这些子系统的模型,并将它们整合在一起,就可以得到高速铁路交通系统的整体模型。

其次,进行仿真研究是对高速铁路交通系统建模的重要补充。

通过运用计算机仿真技术,可以模拟高速铁路交通系统在不同场景下的运行情况。

仿真研究可以帮助我们了解系统在不同运输需求下的性能表现,验证系统设计的合理性,优化系统的运行方案。

尤其是对于实际建设的高速铁路线路,在仿真研究中可以模拟列车的运行,通过调整列车的发车间隔和速度等参数,评估线路承载能力和行车安全性。

此外,仿真研究还可以帮助我们研究高速列车与其他交通方式的交互运行情况,比如与汽车、航空器之间的换乘效率和相互影响等。

高速铁路交通系统的建模与仿真研究在很多方面都具有重要的意义。

首先,它可以为高速铁路系统的设计、运营和管理提供决策支持。

通过建立高度仿真的模型,可以评估不同参数下的系统性能,优化线路规划和列车运行方案。

其次,建模与仿真可以帮助我们预测和解决系统中可能出现的问题,例如系统的拥挤状况、信号干扰、能源利用效率等,以提高系统的运行效率和安全性。

最后,建模与仿真可以为高速铁路系统的故障排查和维修提供指导。

通过模拟系统的运行情况,可以帮助工程师们更好地理解系统的工作原理,争取更准确和高效的维修方式。

高铁车辆运行控制系统建模和优化

高铁车辆运行控制系统建模和优化

高铁车辆运行控制系统建模和优化随着交通运输的发展和人们出行需求的增长,高铁作为一种快速、安全、舒适的交通工具,越来越受到人们的青睐。

而高铁车辆运行控制系统作为高铁的核心技术之一,对于保障列车运行的安全和精确性起着至关重要的作用。

建模和优化高铁车辆运行控制系统是提升高铁列车运营效率和安全性的关键。

首先,我们来探讨高铁车辆运行控制系统的建模。

建模是指将实际的高铁车辆运行控制系统抽象为数学模型,以便于分析和优化。

在建模过程中,需要考虑车辆的动力学性能、行车要求以及控制参数等因素。

通过对于车辆的运行状态、运行参数、运行约束等进行数学描述,可以得到一个闭环控制系统的数学模型。

这个模型可以反映车辆动态特性和行车特性,从而为优化高铁车辆运行控制系统提供基础。

基于建模的基础上,我们来探讨高铁车辆运行控制系统的优化。

优化是指通过改进和调整控制策略、参数以及控制算法,使高铁列车的运行更加稳定、安全和高效。

首先,可以通过优化控制策略来提高高铁车辆的运行性能。

例如,根据列车的实时运行状态和行车要求,采用智能控制策略来调整牵引力和制动力,以实现更加精确的车速控制和稳定的运行。

其次,可以通过优化控制参数来改善高铁列车的运行效果。

例如,调整车辆的减振系统参数,以提高乘客的舒适性和降低车辆的震动噪声。

最后,可以通过优化控制算法来提高高铁车辆的运行效率。

例如,采用新的优化算法来实现快速而准确的列车位置和速度估计,从而优化列车的调度和运行。

除了建模和优化高铁车辆运行控制系统外,还有一些挑战需要克服。

首先,高铁线路的复杂性和不确定性是建模和优化的挑战之一。

高铁路线由大量的曲线、坡度以及道岔组成,需要考虑不同路况下所需的控制策略和参数。

其次,高铁列车的稳定性、安全性和舒适性是优化的关键指标。

需要在保证列车运行安全的前提下,提高运行效率和乘客的舒适性。

此外,还需要兼顾高铁车辆的能耗和环保性能,实现可持续发展。

为了解决上述挑战,需要不断进行研究和创新。

高速列车运行系统的建模与优化研究

高速列车运行系统的建模与优化研究

高速列车运行系统的建模与优化研究随着社会的发展和人民生活水平的提高,高速列车作为一种快速、高效的交通工具,得到了广泛的应用和推广。

为了保障高速列车的安全和运行效率,建立高速列车运行系统的建模和优化方法成为了研究的重点。

本文将深入探讨高速列车运行系统的建模与优化研究,旨在提高高速列车运行的安全性和效率。

高速列车运行系统的建模是基于对列车运行过程进行准确描述和理解的基础,其目的是对列车运行的各项因素进行全面的分析,并建立模型来模拟运行过程。

建模需要考虑的因素包括列车的物理特性、路线的几何形状和信号系统等。

通过对列车的加速度、速度、牵引力、制动力等关键参数的建模,可以实现对列车行为的仿真和预测,为优化高速列车运行系统提供有效的数据支持。

在高速列车运行系统的建模过程中,首先需要对列车的物理特性进行分析和研究。

这包括列车的质量、长度、空气阻力、摩擦力等因素的考虑。

其中列车的质量和长度对列车的加速度和速度变化有着直接的影响,而空气阻力和摩擦力则会对列车的牵引力和制动力产生影响。

通过建立这些因素的数学模型,可以准确描述列车的动力学特性。

进一步,考虑到高速列车在行进过程中所经过的路线的几何形状,建模工作需要对路线的曲率、坡度、弯道半径等进行建模和计算,以便预测列车在运行过程中的行为。

其次,建模过程还需要考虑信号系统的因素。

在高速列车运行过程中,信号系统在保证列车安全行驶方面起着至关重要的作用。

建模需要将信号系统的工作原理和逻辑纳入运行系统模型中,并将信号灯、道岔等设备的状态和变化考虑在内。

通过建立这一部分的模型,可以模拟和预测列车在不同信号状态下的运行情况,并对列车的运行路线进行优化。

高速列车运行系统的优化研究是建模工作的延伸和拓展,旨在提高列车运行效率和安全性。

优化的目标包括减少列车的行驶时间、提高列车的运行稳定性和降低列车的能耗等。

实现这些目标需要考虑到列车的运行速度、加速度、制动力等因素,并结合具体的路线条件进行综合分析。

劳动体验课制作高速列车模型作文

劳动体验课制作高速列车模型作文

劳动体验课制作高速列车模型作文《劳动体验课制作高速列车模型》“哇,今天的劳动体验课居然是制作高速列车模型!”我一进教室就兴奋地叫了起来。

老师给我们每个人都发了一套材料,有木板、塑料片、小轮子,还有胶水和颜料。

看着这些东西,我心里直痒痒,迫不及待地想要开始动手啦。

我先把木板一块一块地拼起来,就像搭积木一样。

可是这可不容易,有几次我都拼错了,急得我直冒汗。

但是我没有放弃,终于把车身拼好了。

我给列车涂上了漂亮的颜色,一辆蓝色的高速列车就出现在我眼前啦!看着自己亲手做的列车模型,我心里别提多自豪了。

这节劳动体验课真有趣,我不仅学会了做模型,还明白了做事情要有耐心,不能半途而废。

《劳动体验课制作高速列车模型》“叮铃铃……”上课铃响了,我们迎来了期待已久的劳动体验课——制作高速列车模型。

老师把材料发下来,教室里一下子热闹起来。

我拿起一块木板,左看看右看看,不知道从哪里开始。

同桌小明已经开始动手了,我心里有点着急。

“别慌,我们先看看说明书。

”我对自己说。

于是,我静下心来,仔细研究起说明书。

我按照步骤,先把车身的框架搭好。

这时候,我发现胶水不够粘,木板总是松开。

“这可怎么办呀?”我皱起了眉头。

突然,我想到可以用双面胶来加固。

哈哈,果然管用!在安装车窗的时候,我不小心把塑料片弄折了。

“哎呀,糟糕!”我心里一紧。

但是我又想,没关系,我可以把它修补一下。

经过我的努力,车窗还是安装好了。

当我的高速列车模型完成时,我高兴得跳了起来。

这节课让我知道了,遇到困难不要怕,只要动脑筋,就能解决问题。

高铁模型手工制作过程,写作文

高铁模型手工制作过程,写作文

高铁模型手工制作过程,写作文《高铁模型手工制作过程》题目:题目高铁模型手工制作过程要求:要求1. 自选角度,自拟题目;2. 文体不限(诗歌除外),文体特征明显;3. 不少于 800 字;4. 不得抄袭,不得套作。

解析:解析这是一道命题作文,题目是“高铁模型手工制作过程”。

这个题目可以引发我们对手工制作、科技创新、工匠精神等问题的思考。

写作思路:写作思路1. 引论引论:引出“高铁模型手工制作过程”的话题,提出自己的观点。

2. 本论本论:描述高铁模型手工制作的背景和意义:介绍高铁模型手工制作的起源、发展和意义。

描述高铁模型手工制作的背景和意义分析高铁模型手工制作的过程和方法:从材料准备、工具使用、制作步骤等方面分析高铁模型手工制作的过程和分析高铁模型手工制作的过程和方法方法。

探讨高铁模型手工制作的技巧和注意事项:介绍高铁模型手工制作的技巧和注意事项,如如何保证模型的精度探讨高铁模型手工制作的技巧和注意事项和稳定性、如何处理模型的细节等。

3. 结论结论:总结全文,强调高铁模型手工制作的重要性,并提出对未来手工制作的展望。

参考范文:参考范文《高铁模型手工制作:匠心独运,追求卓越》高铁模型手工制作是一项充满挑战和乐趣的活动,它不仅需要制作者具备一定的手工制作技能,还需要对高铁的结构和原理有深入的了解。

在制作过程中,制作者需要精心设计、耐心制作,才能打造出一件精美的高铁模型。

一、高铁模型手工制作的背景和意义高铁作为现代交通工具的代表,具有速度快、安全性高、舒适性好等优点,已经成为人们出行的首选。

高铁模型手工制作则是将高铁的形象和特点通过手工制作的方式呈现出来,让人们更加直观地了解高铁的魅力。

高铁模型手工制作的意义不仅在于展示高铁的形象和特点,还在于培养制作者的动手能力、创新能力和团队合作精神。

通过制作高铁模型,制作者可以锻炼自己的手工制作技能,提高自己的创新能力和团队合作精神,同时也可以增强自己对高铁的了解和认识。

劳动体验课制作高速列车模型作文

劳动体验课制作高速列车模型作文

劳动体验课制作高速列车模型作文“哎呀妈呀,这制作高速列车模型的劳动体验课可真是让我大开眼界,累得够呛的同时又乐在其中!”那天,阳光透过窗户洒在教室里,照得我们每个人都暖洋洋的。

老师走进教室,一脸神秘地宣布:“同学们,今天的劳动体验课,咱们要来制作高速列车模型!”话音刚落,教室里就像炸开了锅,大家兴奋地交头接耳。

我心里也暗自高兴,想着这肯定会特别有趣。

老师把材料一一发到我们手中,看着那一堆零件和工具,我有点傻眼了。

这可不像搭积木那么简单啊!但咱也不能退缩,撸起袖子加油干呗。

我先拿起一块长长的塑料板,这应该是列车的车身。

我拿着尺子比量了半天,想着要怎么裁剪才能合适。

旁边的同桌已经迫不及待地拿起剪刀开始动手了,结果咔嚓一下,剪歪了!他那懊恼的表情真是太逗了,我忍不住笑出了声。

不过笑归笑,我可得认真点,不然我也得闹笑话。

我小心翼翼地沿着画好的线,慢慢地剪着。

这塑料板还挺难剪的,费了我好大的劲,手都有点酸了。

好不容易剪好了车身,接下来就是安装车轮。

那小小的车轮看着不起眼,可安装起来真不容易。

我得把螺丝拧紧,又不能太紧,不然车轮转不动;也不能太松,不然车轮会掉下来。

我就这么一点点地调试着,额头上都冒出了汗珠。

这时候,我抬头看了看周围的同学。

有的同学在为找不到零件而着急,有的同学因为组装不好而愁眉苦脸。

再看看我自己的桌子,零件摆得乱七八糟的,简直像个战场。

我心里叹了口气,继续埋头苦干。

好不容易把车轮装好了,接下来就是装饰列车的外观。

我拿起彩色的贴纸,想要给列车贴上漂亮的图案。

可是这贴纸也不听话,老是贴歪,我揭下来重新贴,反复了好几次,才算满意。

在制作的过程中,我还不小心把胶水弄到了手上,黏糊糊的,特别难受。

我想尽办法把胶水弄掉,又是用水洗,又是用纸巾擦,折腾了好一会儿。

经过一番艰苦的努力,我的高速列车模型终于初见雏形了。

看着这个有点粗糙但充满我心血的作品,心里别提多有成就感了。

不过,这还没完呢,还得进行最后的调试。

高速铁路车辆动力学建模与仿真研究

高速铁路车辆动力学建模与仿真研究

高速铁路车辆动力学建模与仿真研究高速铁路是以高速列车为载体,采用特定的轨道和运行管理系统,以实现高速、高效、安全、舒适的地面交通方式。

在高速铁路系统中,车辆动力学是一个重要的研究领域,它涉及了列车行驶的力学特性、车辆稳定性、运动控制以及牵引力等关键问题。

本文将针对高速铁路车辆动力学建模与仿真进行深入研究,并提出相应的解决方法。

1. 高速铁路车辆动力学建模高速铁路车辆动力学建模是描述列车运动和受力情况的数学模型。

准确的动力学模型可以帮助我们理解列车在不同工况下的行为,进而优化列车设计和运行控制策略。

首先,需要考虑列车的运动学特性,包括位置、速度和加速度等。

运动学方程可以通过较为简单的数学公式来表示。

其次,需要考虑列车受到的力和力矩。

这些力包括牵引力、阻力、轮轨力以及风阻等。

通过合理建立力平衡方程,可以计算出列车受力情况。

此外,还需要考虑车辆的质量、惯性矩和转动惯量等参数。

这些参数可以通过实际测量或理论计算来获得。

最后,需要考虑列车运动控制系统的影响。

例如,牵引系统的设计和特性会直接影响牵引力的大小和分配。

采用先进的控制算法可以更好地实现列车的稳定和高效运行。

综上所述,高速铁路车辆动力学建模是一个复杂而综合的过程,需要考虑多个因素的综合影响。

合理的动力学模型可以为高速铁路的设计、运营和安全提供参考和支持。

2. 高速铁路车辆动力学仿真高速铁路车辆动力学仿真是利用计算机模拟列车的运动和受力情况。

通过仿真可以更加直观地理解列车的行为,并进行模型验证和优化。

首先,需要选择合适的仿真工具。

目前市场上有许多商业仿真软件可以实现高速铁路车辆动力学仿真,例如ADAMS、SIMPACK等。

这些软件具有良好的模块化设计和计算性能,可以满足不同仿真需求。

其次,需要准备仿真模型。

仿真模型包括列车的几何形状、运动学特性以及受力和控制系统等方面的信息。

这些信息可以通过实际测量、工程图纸和理论计算等方法获取。

然后,需要进行仿真参数设置。

高速铁路交通建模与仿真研究

高速铁路交通建模与仿真研究

高速铁路交通建模与仿真研究近年来,高速铁路交通的快速发展给人们的出行带来了极大的便利。

在高速铁路交通建设过程中,建模与仿真技术的应用成为了一项重要的研究方向。

本文将介绍高速铁路交通建模与仿真研究的意义、方法以及前景。

一、建模与仿真的意义高速铁路交通建模与仿真研究的意义在于提供科学的依据和方法,用于评估交通系统的运行效率、安全性以及对环境的影响。

通过建模与仿真,我们可以更好地了解高速铁路交通系统的运行机理、优化运行策略,并为相应的政策制定和决策提供参考依据。

此外,建模与仿真技术还可以用于预测未来的交通需求,辅助高速铁路建设规划。

二、建模与仿真的方法高速铁路交通建模与仿真研究目前主要采用以下几种方法:1. 统计建模方法:该方法基于历史数据,通过统计分析来模拟高速铁路交通系统的运行特征。

统计建模方法适用于分析大量数据,可以提取交通系统中的规律性和趋势性,为系统优化等方面提供参考。

2. 仿真建模方法:该方法利用计算机技术构建高速铁路交通系统的虚拟模型,通过模拟实际运行条件、控制策略等,来评估系统的运行状况。

仿真建模方法可以对系统进行多方位全面的分析,有助于深入理解系统内部的互动关系。

3. 混合建模方法:该方法综合了统计建模方法和仿真建模方法的优点,通过将统计分析和模拟仿真相结合,来准确地描述和预测高速铁路交通系统的行为。

混合建模方法可以弥补单一建模方法的不足,提高模型的逼真度和准确性。

三、建模与仿真的应用前景高速铁路交通建模与仿真研究的应用前景十分广阔。

首先,可以应用该技术进行高速铁路线路优化设计,通过模拟和评估不同线路方案的运行效率和费用,选择最优线路。

其次,可以应用建模与仿真技术进行高速铁路列车运行组织和运行策略仿真,优化列车调度和运行安排,减少拥堵和延误。

再者,可以将建模与仿真技术应用于高速铁路安全评估,通过模拟不同交通流量和安全措施对安全性的影响,提出相应的改进措施。

此外,建模与仿真技术还能够用于高速铁路交通需求预测,通过模拟和分析人口、经济等因素对高速铁路需求的变化情况,为高速铁路规划和运营管理提供参考。

小作文《制做高速列车模型》

小作文《制做高速列车模型》

小作文《制做高速列车模型》一直以来,我对高速列车充满了好奇和喜爱。

那些风驰电掣的大家伙,在铁轨上呼啸而过,简直太酷了!于是,我决定亲手制作一个高速列车模型,来满足自己的这份痴迷。

说干就干,我先在网上找了一堆资料,看了无数的图片和视频,心里大概有了个底。

然后,我就开始准备材料啦。

这可不容易,跑了好几家模型店,才把需要的材料凑得差不多。

我买了厚厚的卡纸,用来做车身;还有细细的木棍,打算做成车轴;各种小零件,比如轮子、螺丝啥的,也都不能少。

对了,还买了胶水、颜料这些必备的东西。

材料准备齐全,就正式开工啦!我先在卡纸上画出列车的大致形状。

这可费了我不少功夫,擦了又画,画了又擦,总觉得不够完美。

好不容易画好了,我小心翼翼地用剪刀剪下来。

这时候可得留神,千万别剪歪了,不然整个车身就不美观啦。

接着就是安装车轴和轮子。

我把木棍剪成合适的长度,然后用胶水把轮子固定在木棍两端。

这一步看似简单,实则很难。

胶水一不小心就会弄得到处都是,而且轮子还得安装得对称,不然列车跑起来就得歪歪扭扭的。

我是屏住呼吸,一点一点地弄,生怕出一点差错。

车身和轮子弄好之后,就该给列车“化妆”啦。

我用颜料给车身涂上了漂亮的颜色,银色的车头,蓝色的车身,别提多好看了。

涂颜料的时候,我那叫一个认真,每一个角落都不放过,就想让它看起来跟真的列车一样帅气。

不过,在制作的过程中,也遇到了不少麻烦。

有一次,我不小心把胶水弄在了手上,结果两只手黏在一起,费了好大的劲才分开,可把我给急坏了。

还有一次,我在安装零件的时候,不小心把一个小螺丝掉到了地上,找了半天都没找到,最后还是趴在地上,用手电筒照着才发现它躲在了角落里。

经过几天的努力,我的高速列车模型终于快要完成啦。

最后一步,就是给它装上一些小装饰,比如车窗、车灯啥的。

我用透明的塑料片做车窗,然后在里面贴上一些小贴纸,看起来就像真的车窗一样。

车灯则是用小灯泡做的,接上电池,还能亮呢!当我把所有的部件都组装好,看着眼前这个自己亲手制作的高速列车模型,心里那叫一个美啊!它虽然没有真的列车那么大,那么快,但在我眼里,它就是最棒的。

高速列车转向架三维建模及虚拟装配数字化设计与制造毕业论文

高速列车转向架三维建模及虚拟装配数字化设计与制造毕业论文

数字化设计与制造论文高速列车转向架三维建模及虚拟装配摘要随着国家对铁路行业的重视和科学技术的进步,高速列车在我国的广泛应用必将成为现实。

高速、安全以及舒适度始终是铁路发展的方向,然而伴随着速度的提高产生了许多设计难题,如何使得列车在高速情况下平稳、安全、长久的运行是设计的基本思路。

转向架是高速列车的关键部件,其性能好坏对高速列车的运行安全性具有十分重要的影响。

然而,在其装配环节上,人工操作一直都是最主要的手段,依赖于人的技巧和判断能力来进行复杂的操作,具有很强的误差性和复杂性,因而在高速列车快速发展的今天,装配工艺成为其最薄弱环节,成为高速列车向前发展的瓶颈;同时以往的装配过程被局限在“设计——制造(装配)——评价和实物验证”的封闭时空模式中,装配关系的滞后检验,造成巨大的成本浪费,同时也不符合市场快速响应的需要,虚拟装配就很好的解决了这个问题。

本文对虚拟装配的相关知识和所使用的软件进行了阐述,在此基础上,首先对高速列车转向架的设计方案进行了选择,通过计算设计出合理的零部件并通过三维设计软件Solidworks进行三维模型的建立,同时在Solidworks中对高速列车转向架进行简单的装配。

其次通过3DSMAX软件对转向架的零部件进行渲染,而后通过数据交换技术将三维模型导入Vitools中,最后对高速列车转向架模型编写Virtools脚本程序并在Vitools中进行高速列车转向架的虚拟装配。

关键词:高速列车转向架虚拟装配三维建模VitoolsAbstractWith the national attention on the railroad industry and scientific and technological progress, High-speed trains widely used in China will become a reality. High-speed、safe and comfort Is always the direction of railway development, with the speed increase, however produced a number of design problems, how to make the train in case of ahigh-speed, secure、smooth 、long run is the basic idea. Bogie is a key component of high-speed train, Its performance is good or bad for the safe operation of high-speed train has a very important influence.But, manual has been the most important means of assembly link, depends on the person's skills and ability to judge for complex operations has a strong and complex nature of the error so in today's fast-growing of high-speed trains, assembly process as its weakest link, obstruction High-speed trains development forward.At the same time,assembly process of the past is confined in the closed space of design—manufacturing—evaluation and Physical verification,the delay test of assembly relationship has made enormous waste of cost and don’t meet the market needs to respond quickly,but virtual assembly solved the problem well.This paper has researched about the knowledge of virtual assembly and softwares used, On this basis, first select the design of high speed train bogie then design the reasonable parts though calculating and use the Solidworks to building their three-dimensional model, in the same time makes a simple high-speed train bogie assembly in Solidworks.Second rendering the parts of the bogie by 3ds max,then make the three-dimensional model into Vitools through data exchange.The last create Vitools script of High-speed train bogie and make virtual assembly of High-speed train bogie in Vitools.Key words:High-speed train Bogie Virtual Assembly Three-dimensional Modeling Vitools目录第1章绪论 (1)1.1高速列车转向架简介 (1)1.2国内外研究进展 (4)1.3本文研究的主要内容及意义 (14)第2章高速列车转向架的设计 (15)2.1高速列车转向架的设计要求 (15)2.2高速列车转向架性能参数的选取 (16)2.3构架的设计 (18)2.4轮对与轴箱的设计 (19)2.5悬挂装置的设计 (21)2.6基础制动装置的设计 (23)第3章高速列车转向架的三维建模 (26)3.1建模工具简绍 (26)3.2建模过程 (27)3.2.1轮对及轴箱的建模 (27)3.2.2悬挂装置的建模 (30)3.2.3构架的建模 (32)3.2.4基础制动装置的建模 (36)第4章基于虚拟现实的高速列车转向架的装配仿真 (39)4.1虚拟装配软件 (39)4.2数据交换技术 (43)4.3虚拟装配过程 (44)4.3.1数据导入3dmax (44)4.3.2模型导入vitools (46)4.3.3编写脚本完成虚拟装 (48)第5章结论与展望 (57)致谢 (58)参考文献 (59)第一章绪论近年来中国高速铁路取得了长足的发展,随着国家的大力投入,中国逐步完善着自己的高速铁路网络。

高铁车辆动力学建模及分析

高铁车辆动力学建模及分析

高铁车辆动力学建模及分析随着高速铁路的发展和普及,越来越多的人选择乘坐高铁出行。

高铁的快速运行离不开车辆的高效设计和动力学分析。

本文将探讨高铁车辆动力学建模及分析方法。

一、建模1.几何模型车辆的几何模型包括车辆的长度、宽度、高度、重心高度等。

对于高速列车,车辆的几何模型与行驶的速度密切相关。

因此,车辆几何模型的建立需要考虑不同运行速度下车辆的变形情况。

2.运动学模型车辆的运动学模型用于描述车辆的运动状态和姿态。

运动学模型的建立需要考虑不同的运动模式,包括转弯、加速、减速等。

运动学模型需要考虑车辆的模型参数和运动参数,如车辆的质心、转向角、角速度等。

3. 动力学模型车辆的动力学模型用于描述车辆的运动规律和垂直力分布。

动力学模型需要考虑车辆的模型参数和动力学参数,如车辆的质量、底盘刚度、车轮轮对阻尼等。

二、分析1. 静态分析静态分析用于分析车辆的静态平衡和载荷分布。

静态分析需要考虑车辆的重心位置、车轮间距、车轮轴重等因素。

通过静态分析,可以确定合理的载重和装载方案,保证车辆的稳定性和安全性。

2. 动态分析动态分析用于分析车辆的运动状态和姿态。

动态分析需要考虑车辆运动学和动力学因素,如车辆的加速度、刹车力、转向能力等。

通过动态分析,可以确定车辆的运行速度和行驶路线,保证车辆的安全性和舒适性。

3. 疲劳分析疲劳分析用于分析车辆的疲劳寿命和维修周期。

疲劳分析需要考虑车辆的设计寿命、载荷分布、材料强度等因素。

通过疲劳分析,可以确定车辆的维修周期和更换周期,保证车辆的可靠性和安全性。

三、结论高铁车辆动力学建模及分析方法是高铁运行安全性和舒适性的重要保障。

车辆模型的建立需要考虑几何、运动学和动力学因素,分析过程需要考虑静态、动态和疲劳因素。

通过科学的建模和分析方法,可以保证高铁的安全性和舒适性,提高高铁运行的效率和可靠性。

高速铁路列车的动力学建模与仿真

高速铁路列车的动力学建模与仿真

高速铁路列车的动力学建模与仿真近年来,随着高速铁路建设的不断推进,高速列车的安全性和运行效率成为了重要的研究方向。

而动力学建模与仿真是研究高速铁路列车行驶过程中动力学特性的关键方法之一。

本文将就高速铁路列车动力学建模与仿真方法进行探讨。

一、引言高速铁路列车是指设计运行速度较快的铁路列车,其安全性和运行效率对于现代交通系统的发展至关重要。

而动力学建模与仿真是研究高速铁路列车运行特性的重要手段,通过数学模型和仿真软件来模拟列车在运行过程中的动力学行为,实现对列车性能和运行特性的研究与评估。

二、动力学建模方法1. 基于牛顿力学的模型基于牛顿力学的动力学建模方法是最常用的一种方法。

它通过分析列车在道路上受到的各种力的作用,建立力与加速度之间的关系,从而得到列车的运动方程。

这种方法简洁明了,适用于高速铁路列车的动力学分析。

2. 车辆-轨道-地基模型车辆-轨道-地基模型是一种综合考虑列车、轨道和地基相互作用的动力学模型。

该模型通过考虑列车与轨道之间的相互作用力,以及轨道与地基之间的相互作用力,全面评估列车在高速行驶过程中的动力学性能。

三、动力学仿真方法1. 使用计算机软件进行仿真目前,各类专业的仿真软件被广泛应用于高速铁路列车的动力学仿真研究。

例如,MATLAB/Simulink、ANSYS、ADAMS等专业仿真软件能够提供丰富的功能和工具,实现对列车动力学行为的仿真模拟。

2. 基于离散事件的仿真离散事件仿真是一种基于事件驱动的仿真方法,将系统的运行过程划分为一系列离散事件,并根据事件之间的关系模拟系统的运行情况。

这种仿真方法在高速铁路列车的动力学研究中得到了广泛的应用,能够准确模拟列车在运行过程中的各种事件和相应的动力学响应。

四、动力学建模与仿真应用高速铁路列车的动力学建模与仿真方法在以下几个方面得到了广泛应用:1. 列车运行性能评估通过建立列车的动力学模型,并进行仿真计算,可以对列车的运行性能进行评估。

制作高速列车模型步骤作文

制作高速列车模型步骤作文

制作高速列车模型步骤作文
制作高速列车模型,真的超酷!
一醒来,就看到工作台上那一堆五颜六色的零件,好像是在说,“快点,把我变成一辆高速列车!”好吧,那我就来动手吧!
首先得把车身拼好,这可真是个技术活。

我按照说明书上的步骤,一步步地来。

塑料零件在我手里翻飞,感觉自己像个工程师一样,超酷的!
接下来是车轮部分,这部分可得细心点。

车轮装得好不好,直
接关系到这列车能不能跑得快。

我转着每一个车轮,心里默默祈祷
它们都能完美贴合。

搞定车身和车轮后,我开始捣鼓那些小细节。

车窗得对齐,车
灯得装好,这些小玩意儿虽然小,但少了哪个都不行。

不过,搞定
它们之后,整个模型看起来就更像真车啦!
最后,我把模型放在一边,让它自然风干。

嘿,这小车模型看
起来真不错!就像一辆真正的高速列车,随时准备出发。

我忍不住想,要是我能变小,坐上去兜兜风该多爽啊!。

高速铁路动车组可靠性建模方法研究

高速铁路动车组可靠性建模方法研究

高速铁路动车组可靠性建模方法研究高速铁路动车组可靠性建模方法研究随着社会的不断发展,高速铁路逐渐成为人们出行的重要选择,而动车组作为高铁的主要运输工具之一,在确保高速铁路运营安全和高效的同时,其可靠性也备受关注。

本文旨在研究高速铁路动车组可靠性建模方法,通过对故障概率、修复概率、失效率等参数进行分析,为提高动车组的可靠性提供参考。

1. 引言高速铁路动车组是以其高速、高效、安全和舒适的特点,成为现代人们出行的首选。

然而,动车组的可靠性问题是其发展过程中的一大挑战。

动车组的可靠性建模可以帮助预测和评估动车组的可靠性水平,为及时采取相应措施提供依据。

2. 可靠性模型的选择在动车组可靠性建模过程中,根据实际情况选择合适的可靠性模型至关重要。

目前常用的可靠性模型有失效时间模型、失效率模型和故障链模型。

失效时间模型适用于需要研究某一设备的失效时间分布和失效机理的情况;失效率模型适用于需要研究设备失效率动态变化的情况;故障链模型适用于需要研究多个设备之间相互影响的情况。

因此,在选择可靠性模型时,应根据具体情况进行决策。

3. 可靠性参数的估计建模的前提是对可靠性参数进行准确估计。

常用的可靠性参数有故障概率、修复概率和失效率。

故障概率是指在一定时间内设备出现故障的概率;修复概率是指设备在出现故障后,在规定时间内进行维修或恢复的概率;失效率是指设备在给定时间内失效的频率。

对于高速铁路动车组而言,系统化的数据收集和分析是准确估计可靠性参数的重要手段之一。

4. 故障模式与故障树分析故障模式是指设备在运行中可能出现的故障类型。

动车组作为复杂的系统,其故障模式多种多样,包括机械故障、电气故障、通信故障等。

根据实际情况,应对动车组的主要故障模式进行分析,并建立相应的故障树模型。

故障树分析是一种系统的、层级的故障引导分析方法,可以用于分析和评估设备故障发生的可能性以及故障产生的原因。

5. 可靠性模拟与验证可靠性模拟是通过模拟设备运行过程来评估其可靠性的方法。

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我们的高铁建模论文Revised on November 25, 2020承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写):我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):所属学校(请填写完整的全名)参赛队员 (打印并签名) :1.2.3.指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名):日期:__年__月日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):中国修建高铁利弊摘要本题要求定量评估中国修建高铁的利弊,以武广高铁作为研究对象,从百度百科,官方,科技网等网站来查询所需数据,对查询的数据进行分析研究处理,从而说明中国修建高铁的利弊,由于考虑的因素有定量的和定性的,从而使决策具有明显的模糊性和不确定性,因此用模糊决策法和层次分析法进行综合评价。

以武广之间所选择的出行方式来研究修建高铁的利弊,从经济性,舒适性,安全性,环保性四个方面来考虑,用层次分析法进行求解。

对于定性的指标,我们采用线性隶属度来确定指标评语集合特征值;对于定量的指标我们采用最大最优 y ij=(x ij-x imin)/(x max-x imin)和最小最优y ij=( x max- x ij)/(x imax- x imin)的原则确定指标的特征值,建立如下模型。

模型一:模糊决策法我们将与高铁有关的主要因素及其相对重要性进行量化处理得到模糊关系矩阵Y,从而得到修建高铁的综合评价模型:Z=(z1,z2,Lz m )T=Y*Q=(y ij)m*n*(q j)n*1根据四种交通给出的数据,利用Matlab对上述模型和算法进行实践求解得到 Q=()Z=()模型二:层次分析法通过层次分析法来解决高铁对普快、汽车、飞机的影响程度,首先,要构造成对比较矩阵,运用MTLAB软件可以求得该矩阵的权向量:ω(3)=()并计算出其组合权重ω(2)=()在进行比较权重,的出高铁相对于其他交通方式的利弊。

经过对比得到修建高铁的弊大于利。

关键词:层次分析法: 模糊决策法利弊系数最优一问题重述高铁的发展是我国高科技集成的体现,能促进中部地区与南方沿海地区的经济与人员交流,特别是武汉与长沙,广州的交流,拉动经济增长,促进中部地区崛起,加速产业转移,布局调整。

提升我国轨道交通的整体水平。

中国近几年的高铁发展迅速,武汉至广州的高铁已经在2009年12月26日开通,武汉到广州的旅行时间将由原来的约10小时缩短到3小时然而一些百姓担心,武广线原有的普速列车是否停掉汽车运输和飞机运输等是否受到影响百姓会不会“被高速”——被迫承受高铁的高价票人们的担心不无道理,用数学建模的方法进行研究,从而说明中国修建高铁的利弊关系。

二、问题分析问题要求我们对中国高铁的利弊进行评估,在这个评估的过程中,我们发现需要考虑的因素较多,有些是定性的,有些是定量的,我们要对这些指标进行评估。

这就涉及到层次分析方法来估算各个指标的权重,再利用模糊分析决策方法评出其利弊。

具体思路如下:(1)我们选择对方案有影响的6个指标作为评价要素。

指标规定如下:建设成本:指造价费和设计费,假设单位长度造价一样,建设成本等于单位造价乘以建设长度,因此,长度越长,建设成本越高。

运行成本:指设施设备火车维修费、折旧费、定额供应水、电费、管理人员费等,这与乘客人数有关,假设人均运行成本相同。

收费标准:指单位造价乘以建设长度除以火车站收回成本的年限再除以乘客总人数加运行成本。

上座率:指每次列车的乘客数除以总座位数。

舒适程度:指夏天是否有空调或者电扇,冬天是否有暖气,座位是硬的,还是软的,上车是否拥挤,坐在座位上乘客之间的间距的大小等。

安全程度:指一段时间内(比如一年)发生事故次数,及伤亡情况等。

三、模型假设1、所有数据均真实可靠稳定,变化很小,可以忽略不计;2、假设中国高铁仅以武汉之间的高铁为例,作为标准进行评估;3、假设客流量不受节假日的影响;4、假设各交通武汉至广州的路程相等;5、假设高铁不会发生任何事故;四、符号说明Q:表示方案中各个指标的权重;Pj:表示第j个数据的名称(j=……7,其中j=1表示建造成本,j=2表示收费标准,j=3表示进出方便,j=4表示舒适度,j=5表示事故发生次数,假J=6表示节能环保,j=7表示排出物);x:表示评价指标特征值矩阵;Y:表示相对优属度矩阵;Yij:表示第i个因素评价指标的特征值;Z:表示综合评价值;五、模型的建立从旅客的角度考虑,从武汉到广州可以选飞机、高铁、普快、汽车交通方式,从用时、票价、安全性、舒适度、环保四方面考虑,用层次分析法得出最后结论,判别高铁对其他交通的影响。

模型一的准备5.1.1 我们将决策分为三个层次进行分析最上层为目标层,即从武汉到广州乘坐的交通方式;中间层为准则层,有用时、票价、安全性、舒适度、环保5个准则;最下层为方案层,有飞机、高铁、普快、汽车4种方案供选择。

从而针对下层因素之间对上层的影响,建立了层次结构模型,通过成对比较来解决在定性中下层具有不同性质的因素对上层因素的影响,由于相对尺度难以把握,我们运用Saaty等人提出使用尺度1~9对定性关系进行量化,具体表示见表1。

表 1 定性关系量化表:注:[参考文献5 52]5.1.2 建立层次分析模型目标层准则层方案层5.2.1定量基础上的方案选择——组合权重首先,对用时、票价、安全性、舒适度、环保5个准则相对于交通方式选择的重要性进行比较,即相对于目标层、准则层的比较。

我们不妨假设,用时:票价:安全性:舒适度:环保=4:3:4:2:1。

其次,对4种交通方式高铁、普快、飞机、汽车就5个准则进行反复比较,即相对于目标层的比较。

我们不妨假设相对于用时,高铁:普快:飞机:汽车=1:3:1/2:5;相对于票价,高铁:普快:飞机:汽车=2:3:1:4;相对于安全度,高铁:普快:飞机:汽车=2:2::1:1;相对于舒适度,高铁:普快:飞机:汽车=2:1:2:1;相对于环保,高铁:普快:飞机:汽车=1:1:1:1。

解决此类问题,为了保证公平性,我们首先对所有的比例关系(即权重)进行归一化处理。

5个准则之间的比较4:3:4:2:1=4/14:3/14:4/14:2/14:1/14;相对于用时,高铁:普快:飞机:汽车=1:3:1/2:5=2/19:6/19:1/19:10/19;相对于票价,高铁:普快:飞机:汽车=2:3:1:4=2/10:3/10:1/10:4/10; 相对于安全度,高铁:普快:飞机:汽车=2:2::1:1=2/6:2/6:1/6:1/6;相对于舒适度,高铁:普快:飞机:汽车=2:1:2:1=2/6:1/6:2/6:1/6;相对于环保,高铁:普快:飞机:汽车=1:1:1:1=1/4:1/4:1/4:1/4,然后进行组合即可。

高铁的组合权重:4/14*2/19+3/14*2/10+4/14*2/6+2/14*2/6+1/14×1/4=普快的组合权重:4/14*6/19+3/14*3/10+4/14*2/6+2/14*1/6+1/14*1/4= 飞机的组合权重:4/14*1/19+3/14*1/10+4/14*1/6+2/14*2/6+1/14*1/4=汽车的组合权重:4/14*10/19+3/14*4/10+4/14*1/6+2/14*1/6+1/14*1/4=显然,汽车为首选,模型二定性基础上的方案选择——层次分析法1.成对比较阵构造——定性向定量的转换Saaty等人提出通过使用尺度1-9对定性关系进行量化,具体表示见表1。

量化后的全部结果可用成对比较矩阵表示。

交通方式选择问题中票价等5个准则可记为C1,C2,C3,C4,C5,用a ij表示C i和C j对目标层O的重要性之比,即a ij=C i/C j,显然a ij=1/a ji且a ij>0,即成对比较矩阵一定是正互反矩阵。

表2 武广路线各交通工具比较表(数据来源于百度百科)通过表2的数据,用成对比较法对票价等准则进行定性的两辆比较,并使用1~9尺度进行转化后,可得到成对比较矩阵。

同理,相对于票价、舒适度、环保、安全、用时、五个准则,飞机、汽车、普快、高铁的重要性也可以进行比较,从而得到成对比较阵:2.计算权向量(i,j,k=1,2,……,n),则X称为一致性若一个正反阵X满足 =xij矩阵,可以证明n阶一致性X有系列性质:①X的秩是1,X的唯一的非零特征根是n;②对应于特征根n的特征向量的标准化向量的标准化向量,即为权向量。

实际建立的成对比较阵一般是非一致阵。

例如,矩阵A中C1:C2=1:2。

但当非一致性较小时,我们仍可以借助一致阵的性质,即一个接近于n的特征根所对应的特征向量标准化后,既可作为权向量。

利用MATLAB软件可计算成对比较阵A的最大特征根λ=,归一化的特征向量ω(2)=()T就是第2层(准则层)对第一层(目标层)的权向量。

同理可以就成对比较阵B1B2B3B4B5进行类似的计算,从而得到所有的权重,我们将成为对比较阵B k的最大特征根λk所对应的权向量ωk(3)的计算结果列入表33、组合权向量利用模型一,我们可以通过权重的组合就高铁,普快,飞机,汽车作出选择。

例如对于高铁组合权重可以用第3层对第2层权向量w的第1个分量与第2层对第1层的权向量w组合而成,即*+*+*+*+*=同理,可以计算普列的组合权重为,飞机的组合权重为,汽车的组合权重,计算结果表示,高铁应作为第一选择。

上述计算可以利用矩阵运算来表示,对于交通工具的选择,以w 为列向量构成矩阵W(3)=[ω1(3)ω(3)2ω3(3)ω4(3)ω(3)5]则第3层对第1层的组合权向量为ω(3)=w(3)*ω(2)4、一致性检验前面讨论权向量求解的前提是非一致性较小时,那么怎样衡量所谓的较小呢(1)单个矩阵的一致性检验Saaty使用一致性指标CI=(λ-n)/(n-1) 来衡量,CI=0是时,为一致阵;CI越大,不一致程度越严重。

为了放宽高维矩阵的判断要求,引入随机一致性指标RI,其数值如下:注: [参考文献5 54页]注:RI由随机抽取数字1~9构造正互反矩阵,并求一致性指标的平均值而得。

用RI来修正CI,使用一致性比率CR= CI/RI< ,作为一致性的衡量标准。

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