高速列车舒适度评价机理

列车舒适度评价机理的浅层研究汇报人综合管理科010203绪论舒适度的影响因素舒适度评价指标体系04确定评价指标权重05线路参数设计与优化目录ONTENTSCPart01绪论选题背景技术路线研究意义行业我国已成为目前高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高和在建规模最大的国家，但如何提升高度列车运行的安全性、舒适性、稳定性成为了我国高度铁路技术迅猛环境发展下急需解决的突出问题。云轨、云巴作为新型轨道交通形式，在不断加强和完善其制造技术、设备和工艺标准的同时，还要加强乘坐舒适度相关理论的研究。优化线路设计。公司研究背景研究意义平面曲线半径对舒适度的影响竖曲线半径对舒适度的影响基于线路参数的舒适度评价基于线路参数的舒适度等级标准平面曲线半径的设计优化构建曲线半径设计区间平面曲线半径最小值的设计与优化系统的了解舒适度建立舒适度的评价指标体系影响舒适度指标的权重分析系统建立舒适度评价指标体系123技术路线STEP1STEP2STEP3STEP4分析舒适度内涵影响因素分析体系方法评价指标分析建立评价指标评价指标权重灰色粗糙集网络分析法ANP变精度粗糙集理论VPRS应用线路参数的优化设计Part02舒适度的影响因素舒适度内涵舒适度的影响因素舒适度的演化舒适度内涵心理学家列车舒适生物学家舒适与不舒适是两种知觉状态，所谓舒适就是没有不舒适的感觉。同时赋予时间属性，考虑基于一定时间段的舒适度。舒适度是人体各部位感觉的总和，即当人体各部位感觉达到平衡时称之为舒适。舒适是人们在物理、生理和心理上与周围环境和谐相处的状态，舒适是人们对周边环境的主观反应状态。旅客在乘车过程中，由于环境、列车运行状况、车内设施、自身需求及他人行为影响等因素而引起的旅客物理、心理及生理感受的综合评价。舒适度的演化第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段第五阶段狭义舒适度一般舒适度普遍舒适度广义舒适度多元舒适度只包括振动的舒适度扩展了物理因素（噪声、温度、湿度、压力等）扩展了感官因素（座椅舒适度、视觉、空气品质等）扩展了人的因素（商务需求、个性化服务等）扩展了管理的因素（列车运行、客运服务等）舒适度的影响因素类别因素因素分析运行速度影响列车振动随着速度的提高，列车振动加剧，对运行的平稳性影响加大空气动力噪声列车高速运行产生的噪声更加突出列车内部气压会车时及隧道等特殊环境下，车外气压急剧变化，车内气压变化更大乘坐距离影响乘客的忍耐度旅客长时间处于相对狭窄的客室内，需关注其忍耐度列车内部环境列车内部装饰情况；长时间处于运行中，客室内部空气质量的变化服务需求影响购票购票的快捷性、方便性进出站引导进出站的便捷程度及周围交通的连接情况个性化需求在运行中，旅客的商务需求、休闲娱乐即VIP服务舒适度的影响因素列车振动运行速度振动是列车运动特征的外在表现，必须满足旅客的基本生理需求。与列车运行速度、转向架设计、车载设备、轨道形式等存在密切的关系。空气动力噪声轮轨噪声、构造物噪声、空气动力噪声列车内部气压车内压力、通风环境Part03舒适度评价指标体系振动评价指标分析噪声评价指标分析车内压力评价指标分析舒适度评价指标体系振动评价指标分析010203运行平稳指标舒适性指标运行品质对列车振动的感受主要是对振动大小及其频率的响应；振动大小可通过优化设计而消除，振动频率对舒适度有重要影响且不易克服。W≤2.5N≤2车体横向、垂向加速度小于2.5m/s2振动评价指标分析——运行平稳性指标计算根据《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定：单一频率的平稳性指标计算如下：车体振动加速度在频率0.5~40Hz的范围时，不同频率加速度的平稳性指标：加权系数影响横向和垂向平稳性指标的最大权重频率分别为5.4Hz和5.9Hz等级划分根据垂向和横向不同频率加速度的平稳性指标值就可以确定车辆运行平稳性等级。Ai：振动加速度fi：振动频率（Hz)F(fi):频率修正系数振动评价指标分析——舒适性指标计算根据《对于有关铁路车辆振动中评估乘客乘坐舒适性的指导》的规定：舒适度简化计算公式：加权函数纵向和横向加速度有效值的频率加权曲线Wd与垂向横加速度有效值的频率加权曲线Wb差异较大。频率成分介于0.4~5Hz的纵向和横向车体加速度对舒适度值影响较大，0.6~2Hz频率成分影响最明显。有较大影响的是垂向振动加速度且其频率分布较宽，5~16Hz频率成分的影响最为显著。等级划分每个速度级采样时间持续为5分钟，以5s为间隔换算成频率加权后的横向、纵向和垂向加速度有效值，确定频率分布范围是0.4~80Hz，然后统计5分钟内测量的各个方向60个加速度有效值95%的置信区间，带入公式计算。α：速度均方根值Wd,Wb：分别表示此上标与按加权曲线d和b的频率加权舒适度函数。iP95：分别表示加速度传感器纵向、横向、垂向的敏度方向下，相应下标与界面及统计概率。振动评价指标分析——运行品质计算通常用表征车辆振动特性的客观度量参数车体振动加速度Ay、Az评价车辆的运行品质根据《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定：速度V≤140km/h的客车运行品质的评价是，车体平均最大振动加速度应符合以下要求：等级划分根据《铁路车辆内旅客振动舒适性评价准则》和《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》，对其最大振动加速度规定为Amax≤2.5m/s2。v：客车运行速度C：常数噪声评价指标噪声的分类（噪声源不同）轮轨噪声、动力设备噪声、气动噪声、受流系统噪声、激励噪声（车钩碰撞摩擦噪声、空调送风噪声、内饰墙板部件等）噪声噪声对人体的影响主要表现在声音的振动频率、振幅和持续时间；噪声对旅客乘坐舒适

度有更大的影响噪声评价时间计权瞬时声压级等效声压级传播方式和路径透射噪声直接噪声一次振动噪声二次振动噪声结论：我国高速列车车内噪声限值评价体系中采用《铁路客车内部噪声限值及测量方法》：列车运行时所有客室噪声不大于65dB（A),静止时不大于60dB；通过台小于等于7865dB（A)。车内压力评价指标在隧道中运行或会车时，车体表面的瞬时压力幅值发生较大的变化，导致列车前部的车体在外界正压力作用下，排气阻力增加；处于列车尾部的车体在外界负压的作用下，新风风机的进风阻力增大。外界空气的这种波动会通过车体上可能存在的缝隙或空调系统的进排风口而影响到车内，如果车内空气压力的变化量及变化速度超过一定值，就会引起不适。压力对舒适度的影响我国高速列车借鉴日本和德国的相关标准，规定列车内最大压力变化率为200Pa/s，最大压力变化幅值不超过100Pa。压力性能评价标准舒适度综合评价指标目标层列车舒适度准则层物理舒适度生理舒适度心理舒适度运行性能噪声及压力空气质量车饰环境个性服务指标层运行平稳性乘客室噪声车内温度座椅舒适性餐饮服务运行舒适性司机室噪声车内湿度车内装饰信息服务横向加速度通过台噪声车内新风量车内照明购票服务垂向加速度车内最大压力变化幅值空气洁净度引导服务车内最大压力变化率休闲娱乐VIP服务Part04评价指标权重确定灰色粗糙集网络分析法变精度粗糙集理论评价指标优化方法——灰色粗糙集1243建立信息系统S，确定评价对象及相应的评价指标A：有限属性集；V：属性值组成的集合；f：一个信息函数，它指定U中每一个对象的属性值。建立特征数据矩阵V。对相应指标的原始数据标准化处理后，建立相应的特征矩阵建立特征变量关联矩阵A。利用特征数据矩阵V，计算ui和uj的灰色绝对关联度Ɛij，构建特征变量关联矩阵其中Ɛij=1求解临界值λ，标定评价对象的最佳分类X；结合评价对象的最佳分类X，进行指标约简，确定指标的优化结果主观权重标定方法——ANP4.确定主观权重W（1）3.构建超矩阵、加权超矩阵和极限超矩阵2.构建判断矩阵1.建立指标体系ANP网络结构舒适度评价指标运行性能B1运行振动性e1运行平稳性e2加速度e3空气质量B2车内温度e4车内湿度e5空气洁净度e6控制层网络层萨迪教授1-9标度法超级决策软件计算判断矩阵当加权超矩阵的极限存在时，则的第j列元素就是网络层各元素相对于元素j的相对排序向量。最后计算的多元指标的主观权重值为客观权重标定方法——变精度粗糙集求基于属性依赖度的权重01020304求解基于属性信息度的权重确定属性的客观权重权重优化正确分类率β（0.5<β<1)在决策系统中，不同的属性可能有不同的重要性，当去掉某个属性后，相应的分类变化较大，则该属性的重要性越高。在决策系统中，条件属性iЄC，则条件属性i关于D的重要性定义为Part05线路参数设计与优化线路参数对舒适度的影响分析基于线路参数的舒适度评价基于舒适度的平面曲线半径设计与优化线路参数对舒适度的影响分析舒适度

线路参数纵向振动加速度X轴与列车的运行状态有关在列车启动、减速或紧急制动时产生的振动。横向振动加速度Y轴主要是列车通过曲线或道岔时产生的离心力和振动垂向振动加速度Z轴主要与线路的水平度、车辆运行及减震器的性能有关平面参数对舒适度的影响过超高、欠超高；横向舒适度和垂向舒适度发生变化未平衡的离心加速度及其变化率引起的人体不适；纵断面参数对舒适度的影响竖曲线垂向离心加速度的变化引起垂向舒适度的影响；舒适度指标横向舒适度垂向舒适度平面曲线离心加速度及其变化率竖曲线垂向离心加速度基于线路参数的舒适度评价平面曲线参数αLX：离心加速度αHX：横向舒适度αCX1：垂向舒适度时H：轨道实设超高(mm)R：曲线半径（m）竖曲线参数V：设计速度（km/h）L：线路长度（m）Rs

：曲线半径（m）Ls：平面曲线长度（m）评价区间主要以离心加速度确定舒适度等级αc