列车牵引计算分析及仿真
牵引计算与仿真之快速牵引策略计算
摘 要 ：本 文 分析 了列 车 牵引计 算 的 ３ 牵 引策略 ，重 点介 绍 了基 于快速 牵 引策略 的计 算过 程 。 种 关键 词 ：牵 引计算 ；牵引策 略 ；快速 牵 引
中图分类号 ：Ｕ２ １ ３
文献标识码：Ａ
文章嫡号 ：１０ － ５９（ ０ １ １ － ０７ ０ ０７ ９９ ２ １ ） ９ ０６ — ２
能 的方法 运 行 。列车 优化 操纵 是 非常 复 杂 的 ，并很 难实 现最 优化 的 ，相 对较 优 的操 纵序 列为 “ 大加 最 速 、匀 速运 行 、惰行 、最大 制动 ”。另 外 ，如果 区 间运行 时 间 比 较 富裕 ，速 度越 低 ，列 车 能耗越 小 ；速 度波 动越 低 ，能耗 越 小 。 因此 ，设 计最 经济 的牵 引 策略 为 ：在给 定运 行 时分 内 ，采 用 最大 牵 引力 加 速至 某一 速度 （ ２ １ Ｖ ），然后 以速度 匀速 运行 ， 图 ．４中 ｊ 如 果 时 间足够 ，采 取惰 行 直至 终 点 ；如 果 时 间不够 ，可 惰性 一段 距 离 ，采 取最 大制 动力 制动 （ ２ １Ａ １２ 图 ． ４Ｊ ３Ｂ曲线 ）。 （ ）优 化牵 引策 略 三 牵引运行的理想策略，应该满足旅客舒适度、速度与节能等 要 求 。一 方面 ，列 车在 加 速和 减速 的过 程 中 ，有加 速度 和减 速度 大小 的 限制 ，不 能超过 旅 客舒 适度 另一 方面 ，列 车运 行 到经 济 速 度后 ，尽量 保持 经济 速度 匀速 运 行 洇 ２ １Ａ Ｂ曲线 。 ．４ Ｓ 二 、快速 牵 引模式 计 算原 理 （ ）快速 牵 引模 式计 算过 程 要求 一 快速 牵 引模 式就 是要 让列 车 以最 短 的时 间走行 完整 个 区段 ， 需要 尽可 能 发挥他 的牵 引能 力和 制动 能力 。这 种算 法 是让 列车 的
动车组牵引计算仿真系统设计研究
动车组牵引计算仿真系统设计研究摘要：随着高铁的快速发展，动车组的牵引计算成为了一个重要的研究方向。
本文设计并研究了一种动车组牵引计算仿真系统，旨在提供一种可行的方法来准确计算动车组的牵引能力，并优化其牵引系统的设计。
1.引言在现代高铁交通中，动车组的运行速度正在不断提高，对于牵引能力的要求也越来越高。
而动车组的牵引计算是一个复杂的过程，涉及到多个因素的综合考虑。
因此，设计一种能够准确计算动车组牵引能力的仿真系统，对于动车组的研发和运营具有重要意义。
2.系统设计与原理该仿真系统的设计基于牵引力的计算原理和动车组的工程数据。
系统包括以下几个主要部分：（1）牵引力模型：根据列车的动力性能参数和负载情况，建立了动车组的牵引力模型。
该模型考虑了列车的重量、速度、坡度等因素，并基于传动系统的特性进行了修正。
（2）数据输入和处理：用户可以输入动车组的参数和运行条件，包括列车的质量、车辆数量、线路的坡度和曲线半径等。
系统会根据这些输入数据对动车组的牵引力进行计算，并输出相关的结果。
（3）结果显示与优化：系统会将计算得到的牵引力结果进行显示，并提供优化的建议。
用户可以根据这些结果对动车组的设计和运行进行优化。
3.系统实现该仿真系统的实现基于计算机软件，并使用了一些专用的仿真工具和算法。
系统采用面向对象的编程方法，将各个模块分别实现为独立的对象，并通过消息传递的方式进行数据交互。
系统还使用了一些数值计算和优化算法，以提高计算的精度和效率。
4.实验与应用通过对实际动车组的数据进行仿真计算，验证了该系统的准确性和可行性。
实验结果表明，该系统能够对动车组的牵引能力进行准确计算，并提供了有益的优化建议。
该系统可以应用于动车组的设计和改进，以提高其牵引能力和运行效率。
5.结论本文设计并研究了一种动车组牵引计算仿真系统，该系统能够准确计算动车组的牵引能力，并提供有益的优化建议。
通过实验验证，该系统具有一定的可行性和实用性。
未来可以进一步完善该系统，以提高其精度和效率，并应用于实际的动车组设计和运营中。
列车牵引计算与仿真
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·16·2023年第19期文章编号：2095-6835（2023）19-0016-03列车牵引计算与仿真＊庄会华，崔锦涛（昆明铁路铁道职业技术学院，云南昆明650000）摘要：介绍了列车牵引计算的多质点模型，利用仿真软件对列车实际线路的运行过程进行牵引计算，系统仿真计算需要建立列车牵引计算所需要的数据库。
以SS4型电力机车实际线路运行为例，进行了列车牵引计算电算与运行仿真，通过仿真得出列车的单位合力曲线。
关键词：列车；多质点模型；牵引计算；仿真中图分类号：TP391.9文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.19.005列车牵引计算是研究直接作用在列车上的、与列车运行方向相平行的各种外力（包括机车牵引力、列车阻力、列车制动力），以及这些力与列车运行的关系，进而解算一系列与列车运行有关的实际问题[1]。
传统的列车牵引计算是人工计算与图解方法相结合[2]，此方法费时又费力。
牵引计算仿真借助计算机，利用仿真软件，通过建立数学模型对列车实际线路的运行过程进行仿真计算，能够快速地计算出列车在线路条件下的运行结果。
1列车牵引计算的力学模型1.1列车多质点模型列车的运行是由作用于列车的外力引起的，在运行过程中，列车所受到的外力是多种多样的，随着列车工况和线路纵断面的变化以及在施行制动时制动力的大小等诸多因素的变化而改变。
常规的牵引计算过程是将整个列车当成一个质点来分析作用在它上面的各种作用力。
在列车运行的过程中，作用在列车上的总合力C（单位：kN）是机车牵引力F、列车总阻力W和列车总制动力B的代数和，即C=F－W－B[2]。
考虑到列车的编组长度，以整个列车作为一个质点进行计算和以列车的每节车厢作为质点进行计算时，列车在区间上的运行速度曲线与实际运行情况相差甚远。
采用单质点模型受力分析简单，比较容易操作，一般用于手工计算，但计算结果误差比较大。
动车组牵引计算建模及软件仿真的开题报告
动车组牵引计算建模及软件仿真的开题报告标题：动车组牵引计算建模及软件仿真研究一、研究背景与意义随着铁路网络的不断完善和高速铁路的不断发展，动车组作为高速铁路班次的主力车型，得到了广泛的应用和发展。
动车组牵引计算是其关键技术之一，对于确保列车行车安全、提高运行效率、延长车辆寿命等具有重要的意义。
因此，对动车组牵引计算进行建模和软件仿真研究，可为推动动车组牵引技术的发展和提高铁路运行效率提供有力的技术支持。
二、研究内容和目标本课题旨在对动车组牵引计算进行建模和软件仿真研究，具体包括如下内容：1. 动车组牵引计算基本原理及方法研究；2. 基于各种因素，建立动车组牵引计算模型，包括电功率/电流计算、力学特性计算、故障诊断等；3. 开发针对动车组牵引计算模型的软件仿真系统，对系统进行验证和分析。
三、研究方法和步骤本研究将采用如下方法和步骤：1. 文献调研：通过对动车组牵引计算相关的文献进行深入阅读，并对其中的理论和方法进行分析和比较，为研究提供理论基础；2. 模型建立：基于文献调研的结果，分析影响动车组牵引计算的因素，建立动车组牵引计算的数学模型，包括电功率/电流计算、力学特性计算、故障诊断等；3. 软件开发：根据建立的模型开发针对动车组牵引计算的软件仿真系统，通过数据模拟、数据分析等方式进行仿真验证；4. 分析结果：通过对仿真结果进行数据分析，对动车组牵引计算的可靠性、准确性等指标进行评估，为动车组牵引计算的应用提供支持。
四、预期成果本研究预期达到如下成果：1. 对动车组牵引计算进行建模和软件仿真研究，建立动车组牵引计算的数学模型；2. 开发针对动车组牵引计算模型的软件仿真系统，提高动车组牵引计算的准确性、可靠性和智能化程度；3. 对动车组牵引计算模型的仿真结果进行分析，为铁路运行保障提供技术支持和指导。
五、研究实施计划本研究总计历时12个月，预期实施计划如下：1. 前期准备（1个月）：文献阅读、问题分析、研究设计等；2. 模型建立（4个月）：对动车组牵引计算相关因素进行分析，建立动车组牵引计算的数学模型；3. 软件开发（5个月）：开发针对动车组牵引计算模型的软件仿真系统，进行系统验证和分析；4. 结果分析与总结（2个月）：对仿真结果进行数据分析，撰写研究成果，形成论文和技术报告。
高速铁路牵引计算与仿真系统研究
高速铁路牵引计算与仿真系统研究摘要：高速列车牵引仿真技术是高速铁路发展的重要环节，研究高速列车的牵引计算仿真系统对于我国高速动车组设计优化、高速铁路线路的设计和优化、列车运行时分、能耗等运营指标的优化等方面具有重要意义。
CRH 系列动车组为研究对象，通过分析动车组运行过程计算算法的研究，开发完成高速铁路牵引计算与仿真系统，并应用实例进行验证。
关键词：高速铁路；牵引计算；仿真系统我国已经建成多条高速动车组线路，但由于相关系统的应用和研究起步晚，本领域内理论研究和产品研发与其他高铁发达国家稍显滞后。
我国现有的主流牵引计算软件采用模型和计算方法主要是针对普速铁路的机车车辆设备进行设计，随着高速铁路的发展，已经不适用于高速铁路设计、动车组运用等相关工作。
为了能够更好的发挥高速动车组的性能，有必要编制一套适用于动车组牵引计算同时兼用于普通线路机车车辆设备牵引计算的仿真系统。
一、高速铁路牵引供电系统高速铁路牵引供电系统优化设计是多约束、非线性和多目标的复杂问题。
优化设计过程需要综合考虑地理环境因素、建所选址问题、设备投资费用、维修保养费用和电能损耗等问题。
牵引供电系统供电方案的优劣不仅影响系统的投资建设和维修费用，而且还影响运营过程的经济性。
针对单一目标函数的牵引供电系统优化方法往往不能达到很好的节能效果。
通过研究分析发现，有多种因素会对牵引供电系统的经济运行结果产生影响，其中主要包含牵引网上的功率损失大小、外部电源进线距离、投资建所费用和运营维修费用等。
电气化铁路牵引供电系统的作用为把发电厂或地方变电站输出的电能供给铁路沿线运行的电力机车使用，主要由外部电源系统、牵引变电所及接触网等多个部分组成。
特点如下：1、牵引负荷大，可靠性要求高：高速列车相对于普通低速列车而言，在速度方面有了很大的提升，空气阻力相对较大，在高速运行过程中，空气阻力是列车主要阻力，在这样的情况下，牵引负荷通常很大；高速铁路为旅客运输的主要交通工具，在高峰时段运行数量多，必须确保安全。
高速列车牵引系统设计与仿真
高速列车牵引系统设计与仿真随着人们对于交通速度的要求日益增加，高速列车成为了现代化交通系统中不可或缺的一部分。
而高速列车的牵引系统设计与仿真则是确保高速列车能够平稳运行、安全驶入目的地的重要环节。
高速列车牵引系统的设计主要涉及到各种关键组件的选型和布置，以及牵引系统的控制方式和决策算法等方面。
首先，牵引系统的关键组件主要包括牵引变流器、电机、传动系统等。
牵引变流器负责将高压的直流电转换成电机所需的交流电，而电机则根据接收到的电信号产生相应的牵引力。
传动系统则将电机的输出传递到轮轴上，推动列车运行。
在牵引系统的设计中，需要考虑到列车的负载情况以及不同运行条件下的牵引力要求。
对于高速列车而言，加速度的大小对于乘客的舒适度来说是至关重要的。
因此，在设计牵引系统时需要确保在起动和制动时的加速度能够控制在合理的范围内，以保证乘客的乘坐体验。
同时，牵引系统的设计还需兼顾列车的能耗和维护成本，以提高整个列车系统的经济性。
为了验证牵引系统的设计方案的有效性和性能，需要进行相应的仿真和测试。
仿真是一种经济高效的手段，可以在电脑上模拟真实运行情况，评估不同设计参数对系统性能的影响。
通过仿真，可以确定最佳的设计方案，并进行系统性能的优化。
此外，仿真还可以在出现异常情况时，为工程师提供参考，以找到解决方案。
同时，测试也是验证设计可行性的重要环节。
通过实际测试，可以验证仿真结果的准确性，评估系统在不同工况下的性能，并获取真实运行情况的数据，以进一步进行系统调整和优化。
为了保证高速列车的运行安全性，牵引系统的设计还需要遵循相应的标准和规范。
例如，牵引系统的设计需要符合相关的制动性能要求和防滑要求，以确保列车在制动过程中不会出现滑动现象。
此外，牵引系统的设计还需要考虑到列车的稳定性和牵引力的分配，以保持列车的平稳行驶。
综上所述，高速列车牵引系统的设计与仿真是确保高速列车稳定、安全运行的重要环节。
设计者需要综合考虑各个关键组件的选型和布置，以及牵引系统的控制方式和算法。
动车组牵引计算建模及软件仿真
西南交通大学
硕士学位论文
动车组牵引计算建模及软件仿真
姓名：周锋
申请学位级别：硕士
专业：交通信息工程及控制
指导教师：王长林
20071210
西南交通大学硕士研究生学位论文第３８页（１）系统主界面如图５—６所示：
囝５－６系统主界面
（２）线路数据输入界面如图５—７所示：
图５－７线路数据输入界面
西南交通大学硕士研究生学位论文第３９页（３）机车（动车）和车辆（拖车）数据输入界面如图５．８所示：
图５－８机车（动车）和车辆（拖车）数据输入界面
（４）参数设置界面如图５－９所示：
图５－９参数设置界面
（５）ＣＲＨ２型动车组牵引计算结果曲线输出界面如图５—１０所示：
图５—１０ＣＲＨ２型动车组牵引计算结果曲线输出界面
５．３数据结构设计
１．线路数据结构
（１）坡段数据结构如表５－１所示
表５－Ｉ坡段数据结构
序号数据项数据类型单位１坡段编号ｉｎｔ
２坡段起占ｆｌｏａｔｍ３坡度ｆｌｏａｔ‰４坡段长度ｆｌｏａｔｍ５坡段方向ｉｎｔ
６线路编号ｉｎｔ。
列车牵引计算仿真的研究
ｒｉ ｙｔａ ｓ ｏｔ ａ ａ ｉ ｄ ｆ ｒ ｈ ｏｅｒｉ ｙ ｓｓｅ ｈ ｄｉ ｏｔｎ ｉｎｆｃ ｃ ．ｔｗａ ｒｓ ｎｅ ｏ ｕｅ ａｌ ｒ ｐ ｒ ｐ ｃｔ ａ ， ｏ ｅｗｈ ｌ ａｌ ｙ ｔｍ ａ ｍｐ ｒａ ｔ ｇ ｉ ａ ｅ Ｉ ｓｐ ｅｅ ｔｄａｃ ｍｐ ｔｒ ｗａ ｎ ｃ ｙ ｎ ｔ ｗａ ｓ ｉ ｎ
（ ｈ ｓ ｔｔ ｏ Ｉｆｒ ｔ ｎＴ ｃ ｎ ｌ ｙｆｒ ｒｎｐ ｒ ｔ ｎ Ｓ ｕ ｗ ｓ Ｊ ｏｏ ｇ ｎｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ｄ ６ ０ ３ ，ｈｎ ） Ｔ ｅ ｎ ｔｕｅ ｆ ｎｏｍａ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ａ ｓ ｏｔ ｉ ， ｏ ｔ ｅｔ ｉ ｔｎ ｉｅ ｔ Ｃ ｅ ｇ ｕ Ｉ ｉ ｉ ｇ ｏＴ ａｏ ｈ ａ Ｕ ｓｙ １０ Ｃ ｉａ １
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Ｓ ｕ ｙｏ ａ ｎＴｒ ｃ ｉ ｎＣ ａ ｃ ａ ｉ ｍ ｕｌ ｔ ｎ Ｓ ｓｅ ｔ ｄ ｎＴｒ ｉ ａ ｔｏ ｉｕｌ ｔ ｏｎＳｉ ａ ｉ ｙ ｔ ｍ ｏ
ＺＨＡＮＧ ｎ ， ＡＮ ｉ．ｈ ｌ ＮＩ ａ 。 ｕ ｎ Ｌ Ｈｏ ｇ ｘａ Ｇａ ｇ Ｐ Ｊｎ ｓ ａｌ ， Ｓｈ ｏ 用 多质点模 型 ，把 列车 中的每一 机车 和每 车辆 均看 作一 质点 ，对各 个 质点受 力分 析 ， 归纳
列车 牵 引计算 以铁 道列 车的纵 向运 动为 计算 对
点行 走 的距 离。这 种计 算办 法 由于把 列 车仅 作为 一
象 ，并 以 非稳 态 运动 的牵 引和 制 动 工况 作 为重 点 ，
个 质 点考 虑尤 其在空 气 制动时 ，求 解翩 动 力采用 把
完 因此 ，涉 及有 列车 编组 条件 、机 车车辆 的 牵引和 制 整 个 列车 的制动 分成 空走 过程 （ 全无 制动 力 ）和 等 效 的恒 闸瓦 压力上 闸过 程两 部 分 ，显 然所 得 的结 动装 置 。线路状 况 、 司机 操 纵方法 等 多方面 。 传统
地铁车辆牵引制动工况仿真分析
地铁车辆牵引制动工况仿真分析【摘要】本文主要对地铁车辆牵引制动工况进行仿真分析。
在首先介绍了研究背景，指出地铁车辆制动系统在实际运行中的重要性；然后阐明了研究目的，即通过仿真分析来优化牵引制动系统性能；最后阐述了研究意义，即提高地铁车辆运行的安全性和效率。
在依次介绍了地铁车辆牵引制动系统概述、仿真模型建立、仿真参数设定、仿真结果分析以及牵引制动系统性能优化。
最后在结论中，对地铁车辆牵引制动工况仿真分析进行总结，并展望未来的研究方向。
通过本文的研究，可以为地铁车辆的牵引制动系统设计和优化提供参考和指导。
【关键词】地铁车辆、牵引制动、仿真分析、工况、系统概述、模型建立、参数设定、结果分析、性能优化、总结、展望、研究背景、研究目的、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景地铁作为城市重要的公共交通工具，在城市的交通运输系统中扮演着至关重要的角色。
随着城市化进程的加快和人口数量的增加，地铁运输系统的负荷也变得越来越重。
在地铁运输系统中，地铁车辆的牵引制动系统是确保列车安全运行的核心部件之一。
牵引制动系统的性能不仅关系到列车的运行效率和节能性，还直接关系到乘客和乘务人员的安全。
由于地铁车辆在运行过程中会受到复杂多变的外部环境和载荷影响，牵引制动系统的工作工况也会受到很多因素的影响。
对地铁车辆牵引制动系统的工况进行仿真分析，可以帮助我们更好地了解牵引制动系统在不同工况下的性能特点，为系统的优化提供理论依据。
本研究旨在通过地铁车辆牵引制动工况仿真分析，深入探讨牵引制动系统在不同工况下的性能变化规律，为地铁运输系统的安全高效运行提供技术支持和参考。
通过对地铁牵引制动系统的仿真分析，可以为地铁运输系统的安全运行和节能减排提供重要的理论支持。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对地铁车辆牵引制动工况进行仿真分析，深入探讨牵引制动系统的性能和稳定性。
具体包括分析地铁车辆的牵引和制动过程中的动力性能、能耗情况以及制动距离等重要参数。
地铁车辆牵引制动工况仿真分析
地铁车辆牵引制动工况仿真分析地铁车辆牵引制动系统是地铁列车运行中非常重要的一个系统，它能够有效控制车辆的加速和减速，保证列车在行驶过程中的安全和稳定性。
为了进一步提高地铁列车的运行效率和安全性，利用计算机仿真技术对地铁车辆牵引制动工况进行模拟和分析就显得尤为重要。
地铁车辆牵引制动工况的仿真分析主要包括以下内容：车辆动力学模型的建立、配备编组图的制定、路线几何图的获取和仿真参数的确定等。
1. 车辆动力学模型的建立车辆动力学模型主要包括车辆的质量、惯性、阻力、力与加速度之间的关系等。
根据车辆的所具有的特点，可以采用虚拟质点法、多体动力学方法或牵引制动模型等方法进行模拟。
其中，牵引制动模型是最常用的方法之一。
牵引制动模型根据牵引和制动的方式不同，可分为电力牵引模型、气动牵引模型和机械牵引模型。
同时，也可根据车辆的类型和使用情况等因素进行定制。
2. 配备编组图的制定配备编组图主要指车厢的数量、长度和所搭载的机电设备等信息。
对于配备编组图的制定，应根据车辆运行的需求和条件，结合使用的工况、站点配置和行车时间等因素，确定车辆配备的机电设备和车辆数量。
3. 路线几何图的获取路线几何图包括地铁线路轨道等基础信息。
在进行仿真分析时，需要获取地铁线路的轨道信息，然后根据轨道信息进行仿真分析。
4. 仿真参数的确定仿真参数包括车辆牵引、制动、质量等参数。
根据车辆建立的动力学模型和计算机仿真软件，可以确定车辆的各项参数。
同时，还要考虑实际情况，例如道路的坡度、弯度等，进一步完善仿真参数。
从以上分析可以看出，地铁车辆牵引制动工况仿真分析，主要侧重于建立车辆动力学模型、确定配备编组图、获取路线几何图和确定仿真参数等方面，通过计算机仿真技术对地铁车辆运行状态进行模拟。
该方法具有操作简单、成本低、精度高等优点，成为地铁车辆开发和运行中的重要手段之一。
地铁车辆牵引制动工况仿真分析
地铁车辆牵引制动工况仿真分析
地铁车辆的牵引制动工况仿真分析是一种通过计算机仿真模拟地铁车辆在不同工况下的牵引和制动特性的方法。
通过仿真分析，可以评估地铁车辆在不同牵引制动工况下的性能和效果，进而优化地铁车辆的设计和控制策略，提高地铁的安全性和运行效率。
地铁车辆的牵引制动工况包括牵引和制动过程中车辆的动力学特性、能耗情况和牵引系统的响应特性等。
在仿真分析中，首先需要建立地铁车辆的动力学模型。
动力学模型应包括车辆的质量、弹性特性、轮轴传动和牵引电机等关键组成部分。
然后，根据实际运营条件，设置地铁车辆的运行速度、加速度和制动力等参数。
通过对动力学模型进行数值计算，可以得到地铁车辆在牵引和制动过程中的关键参数，例如速度、加速度、制动距离和能耗等。
牵引制动工况仿真分析可以用于评估地铁车辆的性能和能耗情况。
在牵引工况下，可以评估车辆的最大加速度、最大速度、起步时间和牵引能耗等指标，从而确定地铁车辆的运行效果和能源利用情况。
在制动工况下，可以评估车辆的制动距离、制动时间和制动能耗等指标，从而优化地铁车辆的制动系统设计和控制策略，提高制动效果和减少能耗。
牵引制动工况仿真分析还可以用于评估地铁车辆在不同牵引制动工况下的稳定性和安全性。
上海地铁2号线测试及牵引计算仿真研究
上海地铁2号线测试及牵引计算仿真研究合作单位：上海工程技术大学城市轨道交通学院上海地铁运营有限公司车辆分公司第一部分 理论资料储备0 引言为了研究城市轨道车辆制动节能机理及其关键技术，为我校城市轨道学院制动节能实验室的建设奠定理论基础，课题组成员于07年6月8日在地铁运营有限公司车辆分公司龙阳路基地的技术人员大力配合下，在2号线运行过程中在线进行了针对电阻制动和实时转矩与功率的测试。
在测试之前，课题组调研收集了地铁2号线牵引负载方面的相关资料作为后期仿真研究储备。
1 车辆配置简介上海地铁2号线所有车辆是由德国AEG-Welting-House 公司牵头下的德沪地铁集团(GSMG)所设计制造。
车辆共有A,B,C 3种类型。
A 车为带司机室拖车，置于列车两端；B 车与C 车为4轴动车，每根轴由一台三相鼠笼式异步牵引电动机驱动。
B 车带受电弓，将电能送到B 车与C 车的牵引系统中。
接触网电压额定值为DC 1500V ，电压变动范围最大为1800 V ，最小为1000 V 。
最小营运单元为6车编组，即按A+B+C+C+B+A 组合方式联挂；客流量大时采用8车编组，即按A+B+C+B+C+C+B+A 组合方式联挂。
每辆动车上分别装有一台两点式电压型逆变器，将架空的1500 V 直流电以变压变频(VVVF )模式转为三相交流电同时为4台牵引电机供电。
每辆动车上装有2组装向架。
每一转向架均装置2台(额定功率为190 kW)交流异步电机。
每一台电机各自驱动一根车轴。
车辆主要技术参数如表1[1]。
表1 上海地铁二号线车辆主要技术参数2 车辆运行特性列车最高运行速度(b v )为80km/h(列车上所有设备都按此b v 设计)；平均起动加速度(a)为0.9m/s,；平均制动减速度(a)为-1.0m/s,；紧急制动减速度(a)为-1.3 m/s'；旅行速度(VT)为35km/h [2]。
3 剩余加速度的设置根据牵引计算的有关规定，为使列车能达到最高运行速度(m ax v )，应当使max v v =时,列车仍必须有一定的剩余加速度；否则当max v v =时，若要求加速度为零，列车要运行很长的距离，速度方能趋近m ax v 。
h动车组牵引辅助系统的仿真分析与参数研究的开题报告
350km/h动车组牵引辅助系统的仿真分析与参数研究的开题报告题目：350km/h动车组牵引辅助系统的仿真分析与参数研究一、选题背景及意义近年来，随着我国高速铁路的不断发展，动车组牵引辅助系统已成为高速列车不可或缺的重要部分，对于列车的安全运行和客运质量具有重要影响。
而高速列车牵引系统的参数选择与设计直接影响到列车牵引能力、运行速度和电力系统的稳定性等方面，对于优化车辆性能和提高牵引能力具有重要意义。
本文将针对我国350km/h动车组牵引辅助系统进行仿真分析与参数研究，探讨其运行特性和优化方案，具有一定的实际应用价值和理论意义。
二、研究内容及方法1.研究内容（1）对350km/h动车组牵引辅助系统进行系统分析，建立数学模型，探究其运行特性和优化方案。
（2）仿真分析系统，研究牵引系统的各项参数对于动车组牵引能力、运行速度和电力系统的稳定性等方面的影响。
（3）开展相关实验与测试，对系统仿真结果进行验证和优化。
2.研究方法（1）文献资料分析法：对国内外相关文献和标准进行系统分析和综合，形成完整的体系和理论框架。
（2）数学建模方法：利用仿真软件建立动车组牵引系统的数学模型，进行仿真分析和优化设计。
（3）实验测试方法：采用实验室或实场测试方法进行相关参数的测试，对仿真结果进行验证和优化。
三、研究进度安排1.一周内完成选题报告、文献调研和理论分析。
2.两周内完成数学建模和仿真分析。
3.两周内完成实验测试和数据处理。
4.两周内完成实验数据分析和论文撰写。
总计八周时间完成该研究任务。
四、预期成果1.建立完整的动车组牵引辅助系统模型，对系统进行仿真分析和优化。
2.探究各项参数对于系统牵引能力、运行速度和电力系统稳定性等方面的影响规律，提出可行的优化方案。
3.获得相关实验数据和仿真结果，验证和优化研究成果。
4.完成相关论文，具备学术交流和实际应用的价值。
城市轨道列车牵引计算仿真系统的设计与实现的开题报告
城市轨道列车牵引计算仿真系统的设计与实现的开题报告一、研究背景城市轨道交通作为一种重要的城市交通工具，正在快速发展。
轨道列车的运行依靠的是牵引系统，而牵引系统的设计和仿真对于轨道列车的性能和安全具有重要作用。
因此，设计和实现一个城市轨道列车牵引计算仿真系统是很有必要的。
二、研究目的本研究的目的是设计和实现一个城市轨道列车牵引计算仿真系统。
具体包括：1. 设计一个仿真模型，包括牵引系统、车辆动力学模型和控制系统等。
2. 实现模型的数学计算和仿真模拟，并根据模拟结果分析系统的性能。
3. 优化仿真模型，提高系统的仿真精度和性能。
三、研究内容1. 城市轨道列车牵引系统的原理和设计，包括电机、电控系统和传动系统等。
2. 车辆动力学模型和控制系统的设计，包括车辆模型、控制模型和数据采集模型等。
3. 建立仿真模型和数学模型，包括仿真模型的选择、数学模型的建立和仿真方法的选择等。
4. 实现仿真模型的计算和仿真过程，包括算法的设计、编程语言的选择和编写仿真程序等。
5. 对仿真结果进行分析和优化，包括结果的可视化、数据的分析、优化策略的制定和实验验证等。
四、研究方法1. 文献调研和资料收集，了解国内外在该领域的研究现状和最新进展。
2. 设计和实现仿真系统，包括仿真模型的搭建、数学模型的建立和仿真程序的编写等。
3. 对仿真结果进行分析和优化，包括数学分析、仿真结果的可视化和实验验证等。
五、研究意义本研究的主要意义包括：1. 提高城市轨道交通的安全性和可靠性。
2. 为城市轨道交通的优化设计提供技术支持。
3. 推广城市轨道交通的发展，提高城市化进程的质量和效率。
六、研究进度安排1. 第一阶段（1个月）：文献综述和资料收集。
收集国内外城市轨道列车牵引系统的相关文献和技术资料。
2. 第二阶段（2个月）：仿真系统的设计。
通过分析文献资料，确定仿真系统的设计方案，并设计仿真模型和数学模型。
3. 第三阶段（2个月）：仿真系统的实现和验证。
高速列车牵引系统的设计与仿真分析
高速列车牵引系统的设计与仿真分析随着交通需求的不断增长，高速列车成为当今一种重要的交通工具。
高速列车牵引系统是高速列车运行中的核心部件，对于保证列车安全、稳定高速运行具有重要作用。
本文将对高速列车牵引系统的设计与仿真分析进行探讨。
一、高速列车牵引系统的设计1. 牵引系统的主要组成部分高速列车牵引系统主要包括牵引电机、变频器、换流器、传动装置等组成部分。
牵引电机将电能转化为机械动力，变频器用于控制电机的转速和扭矩，换流器则将直流电转化为交流电供给电机工作。
2. 牵引系统设计的原则在设计高速列车牵引系统时，需要遵循以下原则：（1）安全可靠：牵引系统必须能够在各种工况下保持稳定工作，并具备足够的安全性能。
（2）高效节能：牵引系统应优化能量转换效率，将电能有效转化为机械动力，以提高列车的牵引力和速度。
（3）精准控制：牵引系统应具备精确的转速和扭矩控制能力，以满足列车不同工况下的牵引需求。
3. 设计参数的确定设计高速列车牵引系统时，需要确定以下参数：（1）牵引电机的额定功率和额定转速。
（2）变频器的工作频率范围和输出功率。
（3）传动装置的传动比和传动效率。
通过合理选择和匹配这些参数，可以获得具备高效、稳定、可靠驱动能力的牵引系统。
二、高速列车牵引系统的仿真分析1. 仿真模型的建立在进行高速列车牵引系统的仿真分析时，首先需要建立系统的仿真模型。
该模型应包括牵引电机、变频器、换流器和传动装置等各个组成部分。
2. 仿真参数的输入在进行仿真分析前，需要输入各个组成部分的参数：牵引电机的电机参数、变频器的控制参数、换流器的换流参数以及传动装置的传动参数等。
3. 仿真过程的执行执行仿真过程时，可以模拟高速列车在不同工况下的运行情况，包括启动、加速、减速和制动等。
通过对输入信号的控制和调节，可以得到不同工况下的输出结果，如牵引力、速度、转矩等。
4. 仿真结果的分析与优化根据仿真结果，可以评估高速列车牵引系统的性能，分析系统的稳定性、效率和可靠性等。
城市轨道交通列车牵引计算与仿真
１ ． １ 线 路 条 件
在城 市 轨道交 通 中 ， 列 车 的 运 行 状 态是 由
其 所 受外 力 的合 力 所决 定 ， 其 中外力 主要 有牵 引力 、 制 动力 、 基 本 阻 力 和 附加 阻力 。牵 引力 、 制 动力 、 基本 阻力是 由列 车 的特性所 决定 ， 而 附
况下的仿真程序 ， 并 通 过 算 例 验 证 了 列 车 牵 引 计算 模 型 的 正 确性 。 关键词 ： 轨 道 交 通 ；牵 引 供 电 ；计 算 模 型 ；仿 真 分 析
中图 分 类 号 ： ＴＭ９ ２ ２ ； Ｔ Ｍ７ ４ ３ 文献标志码 ： Ａ
地 铁 列 车运 行状 态 分 析 、 计算 是 确定 地 铁 列 车牵 引电机 功率及 其牵 引供 电系统 容量 的需 要 。为实 现城 市轨 道交通 的高效 率 、 低功耗 ， 对 牵 引计算 精度 要求 也越 来越 高 。文献 ［ １ — ２ ］ 中， 针 对 列 车 的牵 引和 制 动工 况进 行 了仿 真研 究 ， 但 是没有 研究 惰性 工 况 ； 文献Ｅ ３ ］ 中， 通过 对 电 机 的特性 分析 建立 了列车 的牵 引计算 模型并 开 发 了仿 真 软 件 ， 但没 有 详 细分 析列 车进 站停 车
而异 的常数 。
１ ． ２ 列车外 力 与加速 度的关 系
列 车 的运行状 态有 ３种 ： 牵引、 惰性 、 制动。 ３ 种 运行 状态 的表达 式分 别为 ：
牵引运 行 时 ， Ｃ —Ｆ—ｗ。 ；
惰性运 行 时 ， Ｃ 一 一ｗ。 ；
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ９ — １ ６ 作者简介 ： 韩龙涛（ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 硕 士研 究生 ， 主 要 研 究 方 向 为牵 引供 电 自动 化 系 统 方 案 及 技 术 规 范 研 究 ， Ｅ ｍａ ｉ ｌ ：
列车运行论文：列车运行牵引计算动力学模型VC6.0仿真
列车运行论文：列车运行牵引计算动力学模型 VC 6.0 仿真【中文摘要】铁路运输利用其运行速度快、运输能力强、运输过程受自然环境影响小、运输平稳安全可靠等优点,在国民经济的发展中起着非常重要的作用。
在现有的列车运行线路区段条件下,在保证列车运行安全的前提条件下如何进一步提高铁路运输量,即进一步提高其运输效率,一直是一个比较重要的问题。
在解决这个问题之前,必须先对在铁路线路上运行的列车进行运动过程分析,对其在各种运行工况条件下列车受到的外力进行分析。
在线路区段上运行的列车受到的外力主要有列车牵引力、列车运行阻力、列车制动力、自身重力以及运行线路对其的支撑力,简单介绍各种外力的产生原因及其计算方法,以及这些外力对列车牵引计算过程产生的影响。
通过这些分析研究,进一步得出列车在牵引运动过程中的动力学模型。
分析清楚列车运动的动力学模型之后,通过计算机模拟仿真的方法,对列车运行线路区段各种复杂的线路区段、运行环境进行实验模拟,得出列车运行过程中的动力学模拟仿真系统。
仿真过程采用VC++6.0语言进行。
利用VC++6.0高效的开发代码和十分友善的开发环境,以及其提供的强大的MFC类库,使得列车牵引算计的动力学模型仿真过程较容易,使仿真系统尽量和列车实际运行的情况相符。
最后通过仿...【英文摘要】Using its advantages of high running speed,better transport capacity, being little effected by the natural environment, steadiness and safety, rail transport plays an important role in the development of the national economy. In the existing conditions of train line section, how to further improve the railway transportation volume under the premise of ensuring the safety of train operation and how to further improve the transport efficiency have become an important issue.Before solving this issue, firs...【关键词】列车运行牵引计算动力学模型 VC 6.0 仿真【采买全文】1.3.9.9.38.8.4.8 1.3.8.1.13.7.2.1同时提供论文写作定制和论文发表服务.保过包发.【说明】本文仅为中国学术文献总库合作提供，无涉版权。
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作 者简 介 ： 尹航 （ １ ９ ８ ３一） ， 女， 工程师 ， 硕士 ， 主要 从事地铁车辆的电气设 计的研究
Ｅ－ ｍａ ｉ ｌ ： ｙ ｉ ｎｈａ ｎｇ ＠ ｃ ｃ ｃ ａ ｒ ． ｃ ｏ ｎ． ｃ ｎ．
第 １期
尹航 ， 等： 列车牵 引计算分析及仿真
０ ） ， 而 由（ １ ）可得 Ｋ ＝Ｆ （ ） Ｖ ， 则
Ｆ （ ） ：
‘ ＇ ／ ３
， 值 可 以 由已知 电机额 定 电流得 到 ， 也 可通 过计 算得 出 ， 额定 电流 的近似 计算 公式 ：
， ：
ｃ ｏ ｓ ， ７ ７
（ ｋ Ｎ）
（ ３ ） 当速 度在 ～ … 区间 电机 工作 在 自然 特 性 区 ， 此 时 电机 牵 引力 与
图 １ 典型电机特性 曲线
１ ． １ 电机牵 引力 的计算 （ １ ） 当速度 在 ０ ～１ ３ 区间 电机 工作 在恒转 矩 区 ， 电机 牵 引力 恒定 Ｆ ＝ Ｆ （ ０ ）： Ｆ （ Ｖ ） ． Ｆ 的值 由列 车 等效 重 量 （ 考 虑旋 转惯 量部 分 ， 单位 ｔ ） ， 列 车起 动平均加速度 及起动阻力 ， 动轴数 决定 ， 计算公式如下 ：
文献标识码 ： Ａ
０ 引 言
随着城 市 的不 断 发 展 ， 交 通拥 堵 问题 越来 越
凸显 ， 大力 发展 城 市轨 道 交 通 已成 为 解 决 现有 交
Ｆ
博
Ｄ
通 问题 的有效 途 径 ． 而作 为 一 个 车辆 制 造 商有 责 任保证 列 车 的性 能 符 合 技术 要 求 ， 这 样 如 何 根据 实际 的线 路 和 业 主 的要 求 ， 确 定 合 理 的 电力牵 引
肚
系统技术方案也越来越为我们这些设计师所关心． 牵引 计算仿 真 借 助 计算 机 手 段 ， 通 过 数 学模
型对 城市 轨道 车辆在 实 际线路 的运行 过程进 行仿 真模 拟 ， 能够快 速 地计 算 出列 车 在各 种 不 同 条件 下 的运 行结 果 ． 为 电机 的选 型 提供理 论依 据 ， 也 可 对牵 引 系统厂 家 提 出 的方 案进 行 可 行 性评 估 ， 同 时对 接触 网上 电能 的消 耗 、 回馈情 况 以及 电流值 的变 化提 供 了理 论数 据 ．
该点 的牵 引力或 者制 动力 ， 电机 的 电压和 电流值 ．
（ ２ ） 当速度在 Ｖ ～Ｖ ： 区间
电机工 作在 恒 功 率 区 ， 此 时 电机 牵 引力 与速
度 成反 比减 小 ， 则Ｆ （ Ｖ ）＝ （ Ｋ 。 为 常数且 Ｋ ≠
柴 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ０ — ２ ７
（ Ａ）
速度平方成反 比减小 ， 则Ｆ （ ）＝ （ 为常数
式中 ， ｃ ｏ ｓ ４ ￣ 为电机的功率 因数 ； 叼 ， 为齿轮传动效 率； ｒ ／ 为 电机 效率 ； ｃ ｏ ｓ ￣ ｂ ， ｒ ｂ ， 叼 可分 别 近似取
０． ８ ５， ０． ９ ８， ０． ９ ２ ．
Ｆ ＝ （ ０ ｃ ＋Ｆ 。 ） ／ ｎ （ ｋ Ｎ）
１ 电机 特 性 的分 析 与 建模
图 】为典 型 的 电机 特 性 曲线 ¨ ｊ ， 它 可 以是 已
式 中， 动车 转动部 分按 动车 总质量
的１ ０ ％
计， 拖 车转动部 分 按 拖 车 总质 量 的 ５ ％计， 列 车不计 转 动 惯 量 的 重 量 为 ， 则 Ｗｅ＝ Ｗ ｏ＋ ０ ． １ Ｗｍ＋ ０ ． ０ ５ ； Ｆ 一般按 ０ 。 ０ ４ ９ ｋ Ｎ ／ ｔ 计算 ， 则
的 电机牵引力 、 电机 电流和 电机 电压对速度 的数学模 型 ， 动态分 析了运行 中各点 的情 况． 最 后以哈尔 滨地 铁１ 号线项 目为例对反 映列车运行性能 的各个指标进行 了计算 和仿真 ， 并进行了牵引电机的选型 ， 项 目执
行结果证明了选型的合理性．
关键词 ： 电机特性 ； 数 学模 型 ； 参数计算 ； 仿真
且 ≠０ ） ， Ｋ ２ ＝Ｆ （ ： ） ｉ ， 由（ ２ ）可得 Ｆ （ ） Ｖ ２ ＝
Ｆ （ Ｖ １ ） １ ， 则
Ｆ （ ）： （ ｋ Ｎ）
１ ． ４ 再 生 制动特 性 曲线
（ １ ） 计算 方法 利 用减 速度 ， 采用 以上相 同的方法 ， 可求 得 再 生制 动 的特性 曲线 ．
Ｆ ＝ ０ ． ０ ４ ９ ．
选定 电机 的特 定 曲线 ， 也 可根 据列车 的运 营要 求 ，
如列车载荷、 起动平均加速度和平均制动减速度 等参数来进行估算 ． 根据曲线 的数学特征及特殊 数值 ， 通过数学建模可得 到每一条曲线 的函数关 系式 ， 这样 就 可在 知道某点 速度 的情 况下 ， 计算 出
列 车牵 引计算 分 析 及 仿 真
尹航 ， 蒋涛 ， 张言伟 ， 郑财晖
（ １ ． 中国北车集 团 长春轨道客车股份有 限公 司 城铁客车开发部 ， 吉林 长春 １ ３ ０ ０ ６ ２ ；２ ． 济南铁路局 供 电
段， 山东 济 南 ２ ５ ０ ０ ０ １ ） 米
摘
要： 阐述 了列车牵引计算的基本原理 ， 给 出了牵 引系统各参数 的计算公式 ， 并通 过在每 个速度 区建立
第３ ４卷 第 １期 ２ ０ １ ３年 ２月
大 连 交 通 大 学 学 报
Ｊ ＯＵ ＲＮＡＬ Ｏ Ｆ Ｄ ＡＬ Ｉ ＡＮ Ｊ Ｉ ＡＯ Ｔ ＯＮＧ ＵＮ Ｉ ＶＥ ＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ
Ｖｏ １ ． ３ ４ ＮＯ ．１
Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ３ 来自文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ９ ５ ９ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ ． ０ ０ ８ ０ — ０ ５