列车运行计算与设计课件：列车牵引计算

列车运行计算与设计

TrainMovementCalculationandDesign

列车牵引计算以牛顿第二定律为基础，分析列车受力情况，计算列车运动状态的变化与时分、能耗等技术指标。内容包括：什么是列车牵引计算?给定线路、列车和操纵下，计算列车速度位移曲线列车运动过程中的受力分析;列车速度位移曲线的生成;列车运行时分的计算。为行车组织方案制定提供基础数据列车牵引质量的验证;列车制动距离的计算与验证;列车牵引能耗计算。4列车牵引计算的基础作用轨道交通系统线路(工务)机车车辆(机辆)供电(电务)通信信号(通号)列车运动过程计算与分析运输组织优化列车运行图车站作业计划轨道交通的发展方向与趋势列车提速、减少旅行时分;重载化货物运输;提高列车安全可靠性；减少牵引能耗；提高通过能力。上述方面均需应用到列车牵引计算!6运营组织方面列车提速分析、行车间隔分析、运行图标尺确定、事故分析、牵引质量确定、折返能力分析等。平纵断面线路设计信号机布局运营费计算列车供电方面列车自动操纵方面(ATO)：节能、定时，优化列车牵引计算可以做什么？确定列车站间运行时分线路纵断面设计哪个方案更节能？方案时分/秒耗电量/度总耗电节能率节约费用1131.68/135.164.6/80.6145.1度——2131.61/134.9842.5/65.4107.9度25.64%6029万元3131.65/134.931.1/57.688.7度38.87%9140万元两站标高不变，只改变纵断面的设计，三个方案运行时分差别不大，达到了相同的运行效果，在这3公里多的区间能耗费用节省了25~40%，30年累计节省费用约一亿元。线路纵断面设计信号机布局优化提高通过能力；减少基础设施投资。11为人工驾驶列车的司机制定机车操纵(驾驶)图或车载操纵指导装置，为提高效率和保证安全；为自动驾驶提供底层的ATO控制算法。列车操纵优化方案设计列车牵引计算的发展阶段用计算机模拟手工计算过程；精度和通用性列车牵引计算规程规定了计算方法和使用数据的标准，内容包括：机车车辆的计算公式和图表;计算牵引质量与能耗的计算；绘制速度线、时间线、确定区间运行时分的原则。适用于标准轨距1435mm铁路列车牵引计算。《牵规》的修订和改进

1957：《蒸汽机车牵引计算规程》1982：内燃、电力和蒸汽牵引并存。

1998：全面修订、补充2017：高铁牵引计算规程？主要物理量的单位及取值规定主要物理量的名称单位取值规定区间距离km取至2位小数坡段长度m以整数计坡道坡度‰取至2位小数牵引力、制动力kN取至1位小数单位牵引力、单位阻力、单位制动力N/kN取至2位小数速度km/h取至1位小数区间运行时间min取至1位小数15Motortrainunit动车组

ElectricLocomotive电力机车铁路运输设备回顾16SteamLocomotive蒸汽机车

DieselLocomotive内燃机车铁路运输设备回顾17Maglevtrain磁悬浮列车Traininurbanrailway市郊铁路列车铁路运输设备回顾Single-trackMetrotrain地铁单轨列车铁路运输设备回顾Openwagon敞车Boxwagon棚车铁路运输设备回顾Tankcar罐车Flatcar平车铁路运输设备回顾21车载控制台示意图铁路运输设备回顾DF4B车载控制台DF8B车载控制台24牵引控制手柄制动控制手柄CRH2型动车组地铁动车司机室控制台信号系统列车运行监控记录装置29列车运行控制原理列车运行工况牵引工况,作用于列车上的力有机车牵引力和列车运行阻力。惰行工况,作用于列车上的力只有列车运行阻力。制动工况,作用于列车上的力有列车制动力和列车运行阻力。Mutuallyexclusive?列车受力分析F–机车牵引力；W-

列车运行阻力;B-

列车制动力。

列车合力计算合力的计算公式:不同工况下的合力计算：不同情境下的速度变化趋势:列车运动方程距离位移是目标速度移动效率加速度速度、能耗、安全与舒适度

1.0-1.8m/s2(加速)，-2.0-3.0

m/s2(减速)

急动度（Jerk）舒适度≤0.5-0.6m/s3影响列车运行过程的因素线路条件坡度曲线桥隧线路条件列车条件列车编组列车质量机车牵引与制动性能影响列车运行过程的因素线路条件列车条件信号条件固定闭塞移动闭塞影响列车运行过程的因素线路条件列车条件信号条件供电参数电压电流模式变电站设置影响列车运行过程的因素线路条件列车条件信号条件供电参数操纵策略节省时间？降低成本？影响列车运行过程的因素线路条件列车条件信号条件供电参数操纵策略其他