一种列车运行控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种列车运行控制方法，包括：根据列车的牵引特性、列车的制动特性、空气阻力特性得出列车能量损耗与最高运行速度的关系；根据列车能量损耗与最高运行速度的关系，得出列车能量损耗最小时的最高运行速度；根据所述最高运行速度得出匀速运行时间和开始最大制动时的速度；根据所述最高运行速度、所述匀速运行时间、所述开始最大制动时的速度得出节能列车运行曲线；根据所述列车节能运行曲线控制列车运行。通过本发明实施例提供的一种列车运行控制方法，根据列车的牵引特性、列车的制动特性、空气阻力特性能够得到列车能量消耗最小的情况下的列车运行曲线，得到的节能列车运行曲线更加准确，列车运行的节能效率更高。
【专利说明】一种列车运行控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及列车控制领域，尤其涉及一种列车节能运行控制方法。
【背景技术】
[0002]国内外众多的研究资料表明，列车运行的最节能的控制原则为最大牵引、匀速运行、惰行和最大制动四个运行工况组成。为了能够实现列车节能运行，需要绘制出列车运行曲线，并根据列车运行曲线来控制列车的运行。在最大牵引、匀速运行、惰行和最大制动四个运行工况下，只要确定各个列车工况转换点，就能确定列车运行曲线。而要确定各个转换点就要确定最高运行速度、匀速运行过程时间、开始最大制动时的速度
[0003]现有技术中，确定工况转换点的方法主要通过启发式算法:设定一个最高运行速度，根据该最高运行速度和司机的驾驶经验来推算出对应的各个工况下的运行时间和开始最大制动时的速度，并判断得出的各个参数是否满足总运行距离和总运行时间的要求，如果不满足则重新设置新的最高运行速度，进行相同的处理，直到找到一组数据能够满足总运行距离和总运行时间的要求，根据这组数据确定各个工况转换点。
[0004]通过上述描述可见，现有技术中的方法通过循环试验和列车驾驶经验来确定工况转换点，根据得出的列车运行曲线来控制列车运行，节能效率较低。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种列车运行控制方法，能够达到更高的节能效率。
[0006]本发明提供了一种列车运行控制方法，包括:
[0007]根据列车的牵引特性、列车的制动特性、空气阻力特性得出列车能量损耗与最高运行速度的关系；
[0008]根据列车能量损耗与最高运行速度的关系，得出列车能量损耗最小时的节能最高运行速度；
[0009]根据所述节能最高运行速度得出匀速运行时间和开始最大制动时的速度；
[0010]根据所述节能最高运行速度、所述匀速运行时间、所述开始最大制动时的速度得出节能列车运行曲线；
[0011]根据所述节能列车运行曲线控制列车运行。
[0012]进一步地，所述根据列车的牵引特性、列车的制动特性、空气阻力特性得出列车能量损耗与最高运行速度的关系，包括:
[0013]根据列车的牵引特性、空气阻力特性得出牵引合力加速度、牵引运行距离、牵引运行时间和牵引能量损耗；
[0014]根据列车的制动特性、空气阻力特性得出制动合力加速度、制动运行距离、制动运行时间和制动再生能量；
[0015]根据空气阻力特性得出惰行合力加速度、惰行运行距离、惰行运行时间；
[0016]根据第一关系、第二关系、第三关系，得出列车能量损耗与最高运行速度的关系；[0017]所述第一关系为牵引运行距离、制动运行距离、惰行运行距离、匀速运行距离之和等于总运行距离；
[0018]所述第二关系为牵引运行时间、制动运行时间、惰行运行时间、匀速运行时间之和等于总运行时间；
[0019]所述第三关系为牵引能量损耗与匀速能量损耗之和，减去制动再生能量等于列车能量损耗。
[0020]进一步地，所述根据列车的牵引特性、空气阻力特性得出牵引合力加速度、牵引运行距离、牵引运行时间，包括:
[0021]根据列车的牵引特性、空气阻力特性得出牵引合力加速度为Ct1(V)=a1v2+b1v+c1 ；
[0022]根据牵引合力加速度得出分段牵引运行时间为
【权利要求】
1.一种列车运行控制方法，其特征在于，包括: 根据列车的牵引特性、列车的制动特性、空气阻力特性得出列车能量损耗与最高运行速度的关系； 根据列车能量损耗与最高运行速度的关系，得出列车能量损耗最小时的节能最高运行速度； 根据所述节能最高运行速度得出匀速运行时间和开始最大制动时的速度； 根据所述节能最高运行速度、所述匀速运行时间、所述开始最大制动时的速度得出节能列车运行曲线； 根据所述节能列车运行曲线控制列车运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据列车的牵引特性、列车的制动特性、空气阻力特性得出列车能量损耗与最高运行速度的关系，包括: 根据列车的牵引特性、空气阻力特性得出牵引合力加速度、牵引运行距离、牵引运行时间和牵引能量损耗； 根据列车的制动特性、空气阻力特性得出制动合力加速度、制动运行距离、制动运行时间和制动再生能量； 根据空气阻力特性得出惰行合力加速度、惰行运行距离、惰行运行时间； 根据第一关系、第二关系、第三关系，得出列车能量损耗与最高运行速度的关系； 所述第一关系为牵引运行距离、制动运行距离、惰行运行距离、匀速运行距离之和等于总运行距离； 所述第二关系为牵引运行时间、制动运行时间、惰行运行时间、匀速运行时间之和等于总运行时间； 所述第三关系为牵引能量损耗与匀速能量损耗之和，减去制动再生能量等于列车能量损耗。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据列车的牵引特性、空气阻力特性得出牵引合力加速度、牵引运行距离、牵引运行时间，包括: 根据列车的牵引特性、空气阻力特性得出牵引合力加速度为小Jv) = aly2+bly+cl ； 根据牵引合力加速度得出分段牵引运行时间为
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据列车的制动特性、空气阻力特性得出制动合力加速度、制动运行距离、制动运行时间，包括: 根据列车的制动特性、空气阻力特性得出制动合力加速度为 由 2 (V) = a2v2+b2v+c2 ；根据牵引合力加速度得出分段制动运行时间为
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据空气阻力特性得出惰行合力加速度、惰行运行距离、惰行运行时间，包括: 根据空气阻力特性得出惰行合力加速度为:
小 3 (V) = a3V2+b3V+C3 ; 根据惰行合力加速度得出惰行运行时间为:
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 分段牵引能量损耗根据以下公式得出:
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于， 分段制动再生能量根据以下公式得出:
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 当列车不具有制动能量反馈功能时，所述列车制动时，电制动力做功产生的能量反馈到电网的效率的取值为O。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列车的牵引特性、列车的制动特性、空气阻力特性都能够通过分段的二次函数表示`。
【文档编号】B61C17/00GK103661434SQ201310744119
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】刘建强, 郑琼林, 游小杰, 林飞, 魏远乐, 邵天骢, 王竟飞, 刘绍凯, 宋强, 赵治博 申请人:北京交通大学