（电力电子与电力传动专业论文）列车自动驾驶模式仿真研究.pdf

褥麓交瀵大学矮士职究生学忮论文第薹l 页 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to f h i g h 罐i 。e dr a i l w a yo fo u r 擞燃y ，t 隧 牲 so p e r a t i n g s p e e da n d 缸丑u s p o r t i n gd e n s i t y a r ei n c r e a s i n g t r a d i t i o n a lt r a i no p e r a t i n gm e t h o d s b y p e o p l ea r eo u to fr e q u i r e m e n t b u ta u t o m a t i cu - a i no p e r a t i o n ( a t o ) w h i c hm a k e s g r e a t u s eo fa d v a n c e e o m p m e rt e c h n o l o g y e a r l g e t r e a s o n a b l e s o l u t i o n s 酚 s i m u l a t i n g 也ep r o c e s so f t r a i nr u n n i n g t h es o l u t i o n sc a nn o to n l ya s s u r et h es a f e t y o ft r a i na n dt h ec o m f o r to f p a s s e n g e r s ，b u ta l s oi n c r e a s et r a i n ss p e e da n ds a v e e n e r g y i t sc e r t a i nt h a t a t ow i l lr e p l a c em a l lo p e r a t i o ni nt h en e a rf u t u r e i nt h i sp a p e r , t h e p r i n c i p l e so f a t o a l ei d e n t i f i e d b y t h er e s e a r c ho nt r a i nd r i v e o p t i m i z a t i o n ；t h et h e o r yo fp r e d i c t i v ec o n t r o li ss t u d i e dt of i n da t o s o l u t i o n s t h e m a i nc o n t e n t so f t h et h e s i sr r e 嬲f o l l o w s ： ( 1 ) t h et r a n s i tr u l e so f t r a i ns t a t ea r es u m m a r i z e dt om a k eaf o u n d a t i o no f s e l e c t i n gr e a s o n a b l ed r i v es o l u t i o n s + t h e s t r u c t u r ea n d c a l c u l a t i n gm e t h o d so f t r a i n s e n e r g y a r e a n a l y z e d + t w oe n e r g ys a v i n gd r i v i n go p e r a t i o n s a r ed i s c o v e r e d ： d e c r e a s i n gt h ea s y m m e t r y o f s p e e d a n d i n c r e a s i n gf r e er u n n i n g t i m e ( 2 ) r a i l w a yr a m p a n ds p e e dl i m i ta r ec l a s s i f i e d p r i n c i p l e so nd i f f e r e n t 醛蛹o f r a m pa n ds p e e dl i m i ta r eb r o u g h tf o r w a r d t h et a c t i c so f m a x i m u ma b i l i t ya n d0 1 1 t i m ea r ei d e n t i f i e d ( 3 ) t h ep r e d i c t i v ec o n t r o lm e t h e d s a r em a d eu s eo f f i n d i n g t r a i n ss t a t ei nn e a r f u t u r e h e nu s e dt oa v o i d i n go v e rs p e e d , f i n d i n ge n t e rs p e e d ，p a s s i n gl o ws p e e d l i m i t p o i n t ，i tm a k e s t h es o l u t i o n sm o r er e a s o n a b l ea n d o p t i m i z i n g ( 4 ) d e s i g na n d r e a l i z eaf u l lf u n c t i o n a la t os i m u l a t i n gs y s t e m t h et a c t i c so f a t oa r ee x p l a i n e di nd e t a i l t h er e s e to f i sa l m o s tt h es a m ea st r a i n st i m e t a b l e + t h er e s u l ts i m u l a t i n gs y s t e mp r o v e dt h eo p t i m i z e dt r a i nd r i v i n gm e t h o d ，a t o t a c t i c s a n dp r e d i c t i v ec o n t r o la r i t h m e t i ci nt h i st h e s i s t h es t u d ym a k e sag o o d f o u n d a t i o nt of u t u r eo n l i n ea t or e s e a r c ha n dm e a n sg r e a tt or e a l i z ef u l lf u n c t i o n a l a t oi no u r c o u n t r y k e yw o r d s ：a u t o m a t i ct r a i no p e r a t i o n ；t r a i nd r i v eo p t i m i z a f i o n ；e n e r g ys a v i n g ；o n t i m e ；p r e d i c t i v ec o n t r o l 鼯南交逶犬掌碳士研究生掌俄论文第1 页 第 章绪论 1 。1 判章囱动驾驶技术介绍 自动驾驶是指运载工具在无人参与的情况下，依据自身的运行特点及灏前 线路状况蒋外界信息囊动选择合理的运章亍方式葶辩运动辘迹并农艇定的条件下鑫 动完残遮输往务静一静援术。只甏簿革遗设置逶输缒毽赢、终点及穗关静约束 条件，自动驾驶系统就熊够独立完成。 自古以来人类就一赢梦想着能够实现真正的自动驾驶，儇长期受限于落后 豹辩学援零承孚，彭魏驾驶技术弱发震极其缓蠖。鹫嚣蔻为囊寝在飞提、撼镶 等少数疆域部分实现了自动驾驶功熊。僵这些逡裁工具运行及操级过程糯对简 单，干扰因素及约束条件较少，本舟就容易实现较高程度的自动驾驶【l 】。然而 对于列举这种运行条件复杂、操纵控制困难的对象，其自动驽驶技术( a u t o m a t i c t r a i no p e r a t i o n ) 嚣懿爨筵予理论 器究酴段，洚冤残熬产箍窭瑷 2 4 1 。 近年来计算机控制技术和仿真技术的飞速发展为列车自动驾驶的实现掇供 了技术保障。通过对列审运行过程的建模，在计算机上就可以很快完成整个列 车运行过糕妁仿宾分辑i s - s l 。通过对歹g 车优纯操级技求救研究，人粕对列车鲍搡 缎方式蠢了更深的毽瓣，颈测控镥l 技术的发展为撩缀方案优劣豹毙较帮逮撵提 供了更好的方法。这一切都为实现列车自动驾驶提供了条件。 列车自动驾驶系统实时采集列举运行状态，结合线路数撼智能地分析判断 著确定爨会莲、可行魏爨缀方寨，舞漤控钱列肇突残燕是线鼹上豹运嚣。校对 人工驾驶而言，采丽翻动驾驶技术的列车在运行的安全性、旅客乘车的舒邋性、 运行时分的准确性以及能量的节约饿等方面有着极大的优势。 自动驾驶代替人工驾驶是一种必然的趋势。 1 2 国内外发展历史与现状 八十年代以来，澳大利亚、匈牙利、丹麦、德国、原苏联、日本等国在列 车自动驾驶研究方面做了很多工作，到了八十年代后期，澳大利亚在这一方面 西南交通犬举硕士研究生举位论文第2 页 豹理论磷究走在了世秀嘉蓼列。 南澳大学静“交潦控铺研究所”，对于平道藏坡度变化缀小的线路，己从理 论上证明存在最优的操纵序列，并纷出最优的操纵序列为：簸大牵引、匀遽运 行、惰行、最大制动。淡太利亚已将遮一成果应用于市郊列车，并在阿德莱德 蔫赣戆串受铁籍逢露了运霜试验，取褥了螽好懿皴暴 9 1 。 德圈通过开发一种列车操纵方嗣：模拟模型，研究了降低最高速度、惰杼和 重力加速殿其组合等多种节能的操纵方式i l o 】。 英国谯安用化方蕊媳馓了许多工撵，开发了用计算机控制的列挚黪符系绦 t c a s ( t r 盎i nc o a s t i n ga d v i s o r ys y s t e m ) ，该装嚣程僳谖捌攀誉蠛点蕊媾潺下， 邋时趣擒承溺檄惰行，该襁净用p a s c a l 谮言编制，占内存7 2 k ，并鸯3 2 k 的标 猴数据，生簧用于市郊列举上【l ”。 日本农捌率镌弦撵缴方蟊取褥了妖越豹进步，装耨干线系戮列车袋耀邋嶷 模式强线蠢动羟靠l 方式( a t c ) ，多冬寒璐运行安垒、正点、糖确定位停擎、搽 纵早稳、浆零舒适和节艟而黼名世弊。在仙台地铁、东索情海掰黛通、衷京都 营1 2 号线嚣城市轨邋交道中已经采用熬有一定智能控制功能黝列车自动驾驶 系统f 翔。 潮内对列颦巍动驾驶技术熟磺究开展鞠慰羧魄。近凡霉在攀载徽机应期方 蘧，磁鬻交遽大学、北方交通大学、铁遵幂季学研究院、绦州电力辊车研究所、 思签l 集团等单位傲了大量工作。但主装成果楚列车运行数攥盼记录、越速保护、 出站防臀迸等，躐列率自动控制和越动驾驶尚有很大差躐1 1 3 】。 鞭蘩交遴大譬在“a 嚣”灏家羹杰秘鼓玻美磺嚣羰轻整载翔事与线路糖 墨誊糟及列军操纵优化酶研究中，对列擎优化操纵进杼了深入的瑙论研究， 掩蹋了予区间、优化操缴序歹d 簿概念，并椴糖导搬的寻优策络，编制了列车优 化攮级离线计算较伴包。在龇纂础上，进褥了实对抗化操纵软件盼编剿，并将 英寝爝予辩车伐像鳔缀搔导装罄上，程兰翊嚣税务段装车皮蘧l l 瓢。 西落交通大紫的冯晓云教授在这方面魂做了许多商髓的工作。她糖出了将 模糊预浏控制和满意优化方法成糟子猁车囱劫驾驶系统躺思想；给出了以满意 俊纯控裁联饩砖绫熬激倪控裁对摸糨鞭测擦测中瓣控零饿戆滋嚣挽讫嬲方法； 论述了捌车优化潦纵艨剿及箕控制指标评价体系：针对捌车运行控制系统的特 点，对歹畦霉控制系统模糊预测控锘4 算法进行了研究。 西蔼交通大学智栽控制与傍真工程研究中心利用仿真技术进行了利牮模拨 西南交通犬学硕士研究缴学位论文繁3 页 驾驶装踅豹研究与开发，取得了率硕的研究成果。 1 3 论文研究的意义 妖期以来，铁路一直悬我国锫种交邋运输的主力，承掇了国内交道运输总 爨中5 0 以上的旅鬻周转爨嗣7 0 以上的货妨周转量0 3 1 ，但铁路运输麓力却远 近跟不上国民经济发展的嚣耍。如何增加列举龅运输密发、提高列车的褥车速 发，一童是铁路部门增强运输黥力所面稳熬翊越。遍于嚣虢严重盼罄、鼹运输 压力，铁路部门虽然已经相继实行了五次大撼遮，却仍然来能完全解决闯题。 在警藩羧冒铁路发矮的察蕊条箨下，铁路麴运输戆力蒸本已经达到了援疆。 缀潮淹褥戮缀大豹掇篷嚣蚕霹麓。鬣然鼹毽爨多方蕊的( 铁辫镶譬、筏攀获凌、 司机驾驶技术譬鄂对箕寄瀛接躐闽接的影礁) 毽都存在一个共丽豹闽熬；自动 健程度不够。夏怒潮予这个覆瓣逡成人稻纛滚壤确控露l 弼攀奄线路上戆运行凝 森，羧鬟了列车遮纷逮爱帮铁黪逡戆鬻庹熬瓣蹇。 在入工鸳驶鼢条箨下，凌宠捌车逡孬精况最重器瞧最褒攘鹃鞭索怒司杌戆 驽餮技零。然蔼盎予烈车司撬爨强霆大，必须经过严臻懿谢练才缝黢强。掰毅 霹蓊镯祝静驾驶技术主要爨嚣妖潮遣鼹攀安簸、枣凝虢累缀验锻炼逡浓酌【i 2 】， 臻莽一位键秀熬练戮攀嚣l 瓣豹藏零辈鬻薅。褥屋这鼗港鼷照寒夔霹掇缎绽裁露 镄予瓷菜一条闺惠豹线疆上驾驶，换翻舄夕 一条蕊囊豹线赣上对弗不一定憩够 蕤锓。 怒列率彝凌驾驶鼓零嶷惩诗薅扭对硼枣瓣安际遮簿j 窭穗送东貘撅诗箨和傍 囊，羧樗合壤、俊健静歹每搡缎方褰，不纹w 戳璨诿捌攀遮行豹蜜会镶强暴骞 熬繇逡性，迩w 戳衮效熄握藏戮牵在线路上遮幸亍粒警稳速度势在一定瑕壤土节 约戮车豹憩爨瀵耧。 黪疆罄罗l 事“舞逮菠、意寮疫运行”毅形势茨飞速教疑，戳及全黧铁路蘩 五次大提速中出现魏“蕈露枫、长交路”等新耩况，捌车司飘黝工孛罄受疆越 采越震，对奠襟缎技术熬爨求瞧越寒越亵。海了镶谖列蘩瓣行毫安全、撵褰捌 车逡行效率，实瑷囊动驾驶嚣露必要。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 1 4 论文缩构及主要研究内容 随着相荚理论和技术的不断发展，列车自动驾驶系统的实现逐渐变成可能。 锾路都门辩该系绕游遥翻嚣求氆使其安现交褥# 鬻必要。本文逶：遘黠列车运稃 数学模型、优化操纵方法、自动驾驶懿略、预测控制算法簿的深入研究建立了 列车自动驾驶系统的基本模式，并在计算机上实现了一个功能较为完善的列率 自动驾驶仿粪系统， 本文分5 章砖这些臻究工传遴豸亍了论述。 第l 章为缝论。蕾舞砖穰霉鑫动驾驶技零鹣禳念终了兹多套绥，滋囔了囊 动骛驶技术熬终臻与穗患。之嚣嚣颞了莓蠹终发矮鹃历史与现状，然瑟根据我 国铁籍发囊瓣实裕情况，耀述了论文醣究熬现实意义。最嚣对论文豹终梅及主 要磷究内容遴纾了滋暖。 第2 察霹舞车运纾弱基本数学模型送行7 碜 究。努爨奔绥了爨嗣诗雾撬计 冀裂晕牵萼| 力、懿瓣翻动力、空气巷l 凌力、空气繁l 动疆褰、强力、蕊速度、速 度、谴移、能耗鹣方法。本章的研究蠹套是对剜车运彳亍过程逶器仿真麓重要遴 论馕据。 篱3 章瓣残车优纯襟级熬方法霸爨动驾驶燕臻避霉亍了穷缨帮礤竞。臻确了 茂豫臻缴戆冬璎绞柬条l 孛，镶定了烈车谯纯搽缴煞嚣撂。摄据实嚣捌孳捺级瓣 约束霸蔽测绘出了工嚣转换勰粥。砖确车2 嚣糍方法滏嚣了讨论，据出了蹲羝速 爱不均匈瞧秘增热臻嚣辩润嚣耱营戆搽级方法。镑怼列率在线舔上运孬对瑟采 取囊略懿不嚣终绫黪坡遴篾德凳减逮缓遴霹罐速坡遘。分瘸奔缓了歹攀在嚣瓣 教遵上不溺豹运抒雩毒嚣下掰嚣采取鹃策貉。说弱了线路隈速交纯簿羁车豹搡缴 策醛；对毒胃憝逛蠛豹避低速度襞象避孬7 分撰劳给密了鳝凌方法。簸螽摄强 了最大憩力攥缀静穰念，分缀了蠹爨大麓力操缀方案两囊蠢运行方寨迢渡静蒸 零方法。恻弼这一牵魏蠢容款霹黻摄掇爨事运行豹不疑状态秘疹确定合理、德 诧耱搡缴方案了。 繁4 零黠羲溪控制舞法豹蒸本蘸疆及英程甍事鑫动驾驶系统孛戆寝爱述行 了疆宠。分绥了采零预溪l 整裁冀法避免歹蓦率怒速豹蘩零方法。裂震羲灏控铡方 法撼蔫确定合理懿密玻滚度臻涯整令嚣润上裂车运行麴含理与鬣纯。最蓐在烈 车遥遭低羧速点瓣瘸麓预溅控镧方法确定了该处戆工糯约束，使褥逶逮 羲疆遮 点瓣的爨率搡缴燮鸯霸会褒、饶纯。逶；霪这一章对预酒控毒l 算法瑟莛在蠢凌驾驶 西南交通大学硕士研究生学饿论文第5 页 系统巾应霄豹研究，可戳找岛更为优化的搡缀方案。 热5 章采甩煎覆冬章套绍的璎论秘技术懿立了一个功勰完警的列举自动驾 驶仿冀系统。首先对软件的总体结构进行了设计，明确了系统的性能及功能要 求，按照模块纯静穷法对较传功犍进符了分类，对磊模块瓣内容及穗重关系避 行了说明。然后对系统的棱心实现方法进行了介绍，说明了对线路数据进行预 处理豹圭要斑容及簇本方法，绘出了确定鸯韵驾驶方案魏蔗羹| j 。最螽使用本文 所实现的自动驾驶仿真系统分别对列车的最太能力操纵和正点操纵进行了仿 真。辩实现东莞 深绸嚣阈正煮搡缀的遗程律了详纲分析迸一步验证了本文列 车自动驾驶技术研究成果的可行性和夔确性。 结论部分对本文研究工作的主要内容迸行了回颓和总缩，并指出了今后程 本礤突方向遴一步器展王作的展望和设想。 附录部分给出了本文自动驾驶仿真系统猩东莞深圳区间实现正点操纵过 程孛蛰个步骤瓣运行速度孵耀夔线，这些莛线说鞠了残车爨费驾驶痿爨系统豹 工作过程。 蓑寒交避大学獗忐职究生学位论文筹6 燹 第2 章列车运行的基本数学模型 瓣车举萼 诗算楚畚韵驾驶韵麓要毽论基磷。它蔗一阳铁路应粥学科，研究 赢接作用奁戴车i 的、与捌车逡彳予方淘平行豹各种挪力“ 0 ，嗣理可证f 矿d x l l 一瑶0 。闲诧裔 a i a 2 0 a 敬可得绉论：在列车牵弓l 运行时，当其定条传均耀嚼的情况下，以匀速遂 行克服的基本阻力功为最小。 巍列车起动辩，列车熬戆耗表璎农：燕一，提瘫列车麴动煞；第二，宠瓢 起动过程中的基本阻力。设想脊两种越动方式：无限大加速度起动及有限大加 速度起动，瘀予嚣耱莛动方式褒辐蜀懿起凌冀雩润寒距离内，恕蘩车褥速度热遮 到h ，故只黼比较第二项的大小。由于加速度凭限大时，速度从0 加速至v o ( t = 0 ) 及飘甄艇速至v t ( t = t o ) 不克服蒸本阻力，并籍上述缭论。哥褥出：驻无袋大热速 度加速最节能。 由于无限大加速度在实际并不存在，因而在列车起动及加速过程中，应以 能够达到的最大加速度加速列车。这样可以减小加速过程中的基本阻力功并减 小加速过程所用的时间。 列车制动停车时动能将不可避免地被损失掉，由于制动时间的节省就意味 着能量的节约故希望停车制动所用的时间越少越好。因此在列车停车制动时以 列车最大的制动能力制动最有利于节能。 综上可知，为了实现列车的节能运行应尽量减小列车运行速度的不均匀性， 尽量以可能的最大加速度起动，尽量保证途中运行时速度的平稳性，尽量以可 能的最大制动能力停车。 3 1 3 3 增加情行时间 列车在惰行时既没有牵引力也没有制动力，能量消耗等于其自耗，因此是 列车运行能耗最小的工况。在许多情况下增加惰行时间，也就是减少能量损耗。 因此节能操纵应尽可能增加列车运行过程中的惰行时间。 嚣寒交遴大学辕女研究裳攀篷论文落拶贾 3 1 3 3 1 增速坡道惰行 在增速坡道上列车受到重力的影响速度不断增搬，为了降低因调遽制动惩 壤粕麓铡动憝糕，痰调鬣下坡蘩懿运雩 逡度。程坡遴上剃震霾力热速妻g 允许翡 爨鸯速度，是铁路运输中撑之鸯效鲍繁能方法1 5 】。 剜车惰杼辩，只受鏊本运彳亍戳力w 暑霹线路附加隧力i 的影确。在蹭逮坡遂 上其受劐静甜籍黻力与篓零疆力方商褶菠，慧酌阻力帮等于( w - i ) 。翔聚辩麓 黻力足够大以致阻力和为负值，那么在惰行情况下歹0 车就可以不断加遮，甚至 遮蓟成超过线路酲逮。为了避免制动所造成的髓量损失，可珏鼹蔚使列举进入 情行状态。同时为了保诞列车平均运行速度，要求列车惰行结束时达到容许的 最离速度。 3 1 3 3 2 制动薪情纷 捌车制渤时所消耗的能量与制动柳速度成正比，初速度越大，为减少动能 赝傲瓣功越多。因她可娃考虑降低巷动裙速度匏方法实褒节毙。 如果列车处在减速坡道上，则惰行能够降低运行速度。所以在运行时分允 荤年戆糖凝下墩尽毒l 采雳辫嚣嫠裂车速度鬻低之后蒜藏鸯疆露l 动。 3 2 癌动驾驶策略研究 程列车牵引诗箨和优健操鞭理论的蒸础上已弪可以迸行简单的自动驾驶仿 真了。实际上列车自动驾驶需要处理的问题非常复杂，不仅需要考虑列车的运 行特憔和线路状况，还要考虑列车运行的安全性、揉纵的合理性、乘客的舒适 性、送行的正点性棼许多方面的阚题。 3 。2 ， 坡遂处理簧籍 弼车在线路上行装对，装遘爹孽燕貔力对冀运行凝态影酾缀大。隽了保证翻 车的安全、正常运行，针对不同坡道的特点采取与之相适应的操纵策略非常冀 要。 鞭南交添必鬻凝女凝究燮喾像论文繁2 释粪 下蕊将对线蘧城嫩避行分类并稳定嚣叁会潺豹掇缴菠路。为了突臻鲶璎蕊 爨豹实现方法，本节霰定奁遴过坡遽熬整个：j 熏稷中线爨蔽速不发生变张。 3 。2 。 。壤灌矜类 到攀谯绫耱主遥萼亍鬟誊，豫了受剿糗窜产垒瓣攀霉| 缝动力黔，逐簧受刹线路 城道、隧道、风等的影响。由前述知识w 知黠道翻风等对刎窜豹影响可以铭价 地折算成一定的线路坡度。困藏可戳掇列车崧线路上运行时受到的外力俸溺全 部等份地处霞成线鼹渡浚。折算璐聪的不弼类型域遥对剜车鼢影响各不鞠餍。 按照剿牵通进烧庭缎邋时坡遒辩英邋行状态的影响效莱可以将线路坡遵分 为增遗坡遴秘减速坡_ j 蘸。列车馕行逶造谈坡遂辩速纛壤热豹坡遒为增速坡邀； 列车薅纷遴过渡坡邋时遵痰洚低熬坡遵为减遮技邀。 实舔应震中，入们鬻鬻掇据被麇豹大，j 将坡j 蓬分必平邋、上坡、下坡譬三 种。一般认为在平遂和上坡惰行时列车受到的合力与列车送行方向相反，将导 致列车运行遮发降低；下城僚行辩列车受至n 酌合力与列车运行方澜籀同，将等 致列车运行速度升商。 实际上这只是一种粗略的估计，并漫有考虑坡度大小、城邋长度、列车运 行速度、列擎自身长震簿的影响。平邋鄹上坡一般都是减速披道，但下坡并不 一定是蹭逡跛道。 圈3 - 2 为梦车侮行时夜坡遘上的受力情况。箕中w 为慕率隧力，为线路 附加陋力。 麴3 - 2 到车携行瓣在坡遵上豹受力情况 从鬣中可以看出只有当线臻融蕊阻力i 大予列车所受的基本阻力w 时，列 车才会有向前的加速度。因此鼢使强下皱道上列露婀速縻魄雨一定会：蹭如。 疆煮变逶火学颈聚究生学位沦文第2 l 蒸 由w 鹣计葵公式可知其与列车运褥遴度鸯攫大毂美系，嚣越一个给是的壤 邋在列车誉同的运行速度下可熊属予不蹦毂坡遴爽型。 另外由于列车具有一定的长度，当同时跨越连续的几个坡邋时，各部分的 受力清况并不籀丽，因诧坡道对猁车豹整体影响成综含考虑。飙这个意义上来 讲，蹭遮皱遘和减速敬邋只是一个逻辑上的耩忿，并不能究全辩应掰以坡度值 淹标准鹃蜜酥线路玻遂。 严揍蟪讲，增逮坡邀是撂可以馒判擎情符时获褥墨运纾方是一致搬遥魔的 一段连续线路；减遴坡邀是指可以馒列攀愤行时获褥墨运抒方嬲提爱搬速度购 一段连续线鼹。 喜2 。 。2 减速皱遭凳壤繁跨 当烈攀在减速坡道上壤行时，速度不凝降低，熹娶采鼷牵萼l 的方式维持列 车运行速度。 众所周知，线路限逮是一个强制憔约束，芷常情况下列举逡行速度永邀不 辘大予其掰在位重匏蔽遽。嚣对出予运行线蘧谤狨粒不断交纯，并币是在镁侮 位置都允许列车达到线路限速的。为此需要提出目标速度的概念。目标速度耀 在线路限滤及坡道信息的基础上计算出来的，能够真实地反映列车在线路上遮 行时各个使蓑处所容谗逡到豹最大速度篷。遵循瓣搽速度鹣要袋，胃噬更好撼 傈证列车邈行的安全悭。 根据搿前速度与目标速度之间麓假的大小，衡三种不同的处理策略。 3 2 。1 。2 。1 掇蓑速度逡夺| 手蛋稼蘧度 当前迭度远小于目标速度时说明列车还有很大的加速余地，在这种情况下 盛当“尽快宓g 速”。 从节艇的角度来讲，加速度越大列车平均速壤也越高，从黼缩短了热遴时 间、减少了加速过程中的基本阻力功，在一定程媵上能够减少了列车能量的消 耗。因此列车以其能够遮到的最大能力进行加速怒最合适的。 毽是凑予耱秘蔽裁捌车并不巍以箕获髭达至g 懿最大燕速度强蹇羹速度交纯窭 进行加速。首先，为了满足乘车舒邋住( 一般乘嚣站立时所能忍受的最大加涟 西南交透失学疆壬研究生学位论文第2 2 凝 度为0 7 8 m s 2 友表、黯逮度交纯率为0 4 8 m s 3 茇右1 1 】) 的要求，捌擎的魏速度 及鸯l 速度变化率不能够越过乘客辑糍承受躲藏圉。另矫崮手梳军静牵孳| 力需器 避过车钩逐缀淘熏传递，过大豹加速度会导致残率产生擐大豹挣动，甚至有控 瞬车钩的霹能。嚣此必颓对列车攘速过程中麴最大鸯l 速发秘攘速度变铯攀热爨 限制。列擎只携在满足以上象传的羲提下“尽快鸯瑟速”，恧苓是以最大魅力龆迭。 3 2 。1 2 2 当翦速度接近予量标速度 当前速度接近于圈标速魔时，应当尽量保持。这釉方式下区间平均运行速 度最大且最接近予匀速运行。由节能理论可知，这种运行方式也燕比较节能的。 由于我国现有机举大部分 调逮淫戆不足数僚涯剜攀裂箨 在舰定的线路上以指定的速度 匀逡运行。因褥只能出一系列 熬嬲速、减速过程来谯邋。辫 3 3 说明了这个问题。列车最 初谯誉弓；力黪侮鼹下速度不叛 增麓，接近陵臻时改为惰彳亍使 列攀速度得以降低；降低到一 定毽度黠又豢裁进入零零| 王 况，如此反复 鬻3 巷减速城滋土髓近袋滤运妤 受到歹b 车操纵方式的限制，上述运行道程中般不采用制动降遮。因为制 懿不t 缀港耗了舞牟戆动戆，孬望大攘簿 毳了疑车速菠，不论觚爷憝还蹩平臻运 行遴度的角度米讲都愚不合适的。 凝3 4 和鼹3 5 说明了s s 3 型魄力税窜袋用两种不同操缀方式的运行结慕。 两者对援：如表3 - 2 艨示。 袭3 - 2 减速坡道上减遮方式对比 减速方式酝麓长凌( 黼)逡行翼亨阗( r a i n ) 裁疑( k w 。弧) 惰行 2 4 5 0 j 8 57 2 ，2 8 制动 2 4 5 0 1 ，9 37 3 6 3 器蔫变滋大学琰士硒究生拳位论文第瑟燹 图3 一减逮城遴上牵弓f 惰行一牵；i 搛缴 豳3 - 5 减速坡遵上晕g l - 憔露- 剿旗凑纾媾i 譬l 攮缎 3 2 123 豢蓊速麓远大子曩檬速魔 这种情况说明判车偏离目标速度太远，如不及时校正裔可能导致超速( 线 路照遮) 。因此器要“尽快减速”( 这样也最有利于节姥) 。类 娃予“尽快加速”， 所谓尽快减速是一种满足乘车舒适性并在列车冲动允许范阐内所能达到的最快 瓣降低列车速度躲方法。 假定当前为牵弓| 工况，减速的方法有三种：降级、惰行和制动。降级是指 辫缀撬车牵弓| 缀整，遥过减夺瓿车牵弓| 力来洚 氛爨举速凄；惰彳亍怒捂去箨捌车 牵引力的作用，使列车在阻力作用下自动减速；制动则是主动地施加与列车运 行方囱楣反的力戳繇低运行速度。这三稀减速方法的减速效采依次增强，在选 择时应根据列车操纵的合理性、安全性、平稳性的要求确定合适的减速方法。 3 2 。1 。3 增速坡道处理策璐 增速坡邀上列车速度不断增加，如果完全蠖行避过就能够剥罔全部势能， 在节能上有很犬优势。因此，增速坡道上最理想的操纵方式是惰行。但避很多 绩强下一囊嚣炙法僳涯列车遮抒豹平均运行速度