专利名称：一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统及方法
技术领域：
本发明涉及铁路交通管理技术，尤其是一种计算内燃机车牵弓I列车运行速度和时间的方法。
背景技术：
现有技术中，还没有专用于计算内燃机牵引列车运行速度和时间的软件，大部分列车的运行速度和时间计算均需要将线路数据按点直接在软件中输入，数据录入费时费力。计算方法采用距离倒推速度的方法计算。现有技术存在的不足之处主要表现在数据录入量大及采取的距离倒退法计算流程复杂。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统及方法。本发明采用的技术方案是这样的一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统，包括
牵引曲线模块，用于输入起动牵引力、起动速度、持续牵引力、持续速度、最高速度、内燃机车质量与列车质量；
线路曲线模块，用于输入线路分段长度、坡度与限速；
运行时分计算模块，用于计算内燃机车牵引列车运行完每段线路分段的末速度和运行完每段线路分段所用的时间。优选地，所述运行时分计算模块中计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的方法包括以下步骤
步骤201 读取一个线路分段长度罵；
步骤202 将内燃机车与列车看成一个整体，并求出两者在初始速度K时受到的合外
jjcv ；利用公式1^=p^rio^g计算单位合力，其中Ji^为内燃机车质量，Mt为列车质量；
步骤203 判断内燃机车与列车在初始速度为巧，其单位合力Cb是否为正，若为正，为所述线路分段长度芩预设末速度1 ，F2 >Vt ；若单位合力C0为负，为所述线路分段长度禺预设末速度K, K <巧；之后判断》^是否大于所述最高速度与限速这两个参数中的较小的那个参数若是，则将所述最高速度与限速这两个参数中的较小的那个参数作为巧，若巧均小于所述最高速度与限速，则K不变；步骤204:计算当内燃机车与列车在速度为
权利要求
1.一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统，其特征在于，包括牵引曲线模块，用于输入起动牵引力、起动速度、持续牵引力、持续速度、最高速度、内燃机车质量与列车质量；线路曲线模块，用于输入线路分段长度、坡度与限速；运行时分计算模块，用于计算内燃机车牵引列车运行完每段线路分段的末速度和运行完每段线路分段所用的时间。
2.根据权利要求1所述的一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统，其特征在于，所述运行时分计算模块中计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的方法包括以下步骤步骤201 读取一个线路分段长度戽；步骤202 将内燃机车与列车看成一个整体，并求出两者在初始速度巧时受到的合外 CftXlOOO；利用公式计算单位合力，其中j^为内燃机车质量，％为列车质量；步骤203 判断内燃机车与列车在初始速度为朽其单位合力9是否为正，若为正，为所述线路分段长度禺预设末速度巧，V2 >Vt ；若单位合力C0为负，为所述线路分段长度禺预设末速度黾，6<巧；之后判断K是否大于所述最高速度与限速这两个参数中的较小的那个参数若是，则将所述最高速度与限速这两个参数中的较小的那个参数作为R Y V2 均小于所述最高速度与限速，则巧不变；步骤204 计算当内燃机车与列车在速度为= 时受到的合外力Q及单位合 qxlOOO步骤205 判断巧=F3是否成立若成立，K则为内燃机车牵引列车行驶所述线路分h V2段的末速度，内燃机车牵引列车行驶所述线路分段的时间4 = ^，之后转到步骤207 ；若v _v不成立，则计算馮= 1^,之后转到步骤206 ；vI _ vI2cI.2^l步骤206 判断阵-芩|<￡是否成立，其中￡力设定值；若成立当前的末速度K与时间^则为内燃机车牵引列车行驶所述线路分段的末速度和时间，之后转到步骤207 ；若C不成立，则进一步判断&是否成立，若成立，则将作为内燃机牵引列车行驶完所述线路分段长度^的新的末速度巧，并重新执行步骤20Γ206 ；芩>馬也不成立，则将所述末速度巧作为新的初始速度》^将马-爲作为新的线路分段长度禺，然后重新执行步骤202 206 ；步骤207 再判断是否所有的线路分段均计算出运行速度与运行时间若还有未计算的线路分段，则重新执行步骤20广206，直到计算出列车在每段线路分段终点的末速度与行驶完每段线路分段所需要的时间。
3.根据权利要求2所述的一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统，其特征在于，所述牵引曲线模块还输入内燃机车单位基本阻力计算参数，、~、~与列车单位基本阻力参数
4.根据权利要求3所述的一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统，其特征在于，在所述步骤202中将内燃机车与列车看成一个整体时在初始速度F1时受到的合外力1Q = i^r - Oj^Mj —〒Mt χ(Afj+Afr)x^ ,式中，为内燃机车与列车的速度为巧时内燃机车牵引力；，为内燃机车与列车的速度为朽时内燃机车的单位基本阻力，ffl^z^+li/i+c/f 为内燃机车与列车的速度力朽时列车的单位基本阻力，两= +明+说; 为坡度；Μ』-为内燃机车质量；Af,为列车质量。
5.根据权利要求2或3所述的一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统，其特征在于，在所述步骤204中，内燃机车与列车看成一个整体时在速度AF = ^i时受到的合外力1厂吟x^f厂以式中，Far为内燃机车与列车的速度为SV = v^时内燃机车牵引力；，为内燃机车与列车的速度为AF = ^时内燃机乍的中.位: 木叫.力，^ =aj^BiAV+CjAV2 ω,为内燃机车与列车的速度为=时列车的单位基本阻力，碼— + ；i为坡度；Jlj 为内燃机车质量为列车质量。
6.一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤601 读取一个线路分段长&昇步骤602 将内燃机车与列车看成一个整体，并求出两者在初始速度K时受到的合外 CftXlOOO力€^ ；利用公式1^ZtJ^+Afjxg计算单位合力，其中M-为内燃机车质量，M为列车质量；步骤603 判断内燃机车与列车在初始速度为》i其单位合力&是否为正，若为正，为所述线路分段长度马预设末速度F2 , V2 >Ft ；若单位合力^为负，为所述线路分段长度芩预设末速度K, K ；之后判断K是否大于内燃机车最高速度与线路分段的限速这两个参数中的较小的那个参数若是，则将所述最高速度与限速这两个参数中的较小的那个参数作为K，若R均小于所述最高速度与限速，则巧不变；步骤604 计算当内燃机车与列车在速度为AF = ^时受到的合外力q及单位合JjcI{M^ Mt^g步骤605 判断巧= 是否成立若成立，K则为内燃机车牵引列车行驶所述线路分段的末速度，内燃机车牵引列车行驶所述线路分段的时间^ = ^^，之后转到步骤607 ；若y7 -y7 γ -γVi =V2 不成立，'IlIliitrA-^j- , h 二 ^^，之后转到步骤 606 ；步骤606:判断是否成立，其中￡为设定值；若成立当前的末速度F2与时间碴则为内燃机车牵引列车行驶所述线路分段的末速度和时间，之后转到步骤607 ；若|^-爲|<￡不成立，则进一步判断是否成立，若成立，则将If作为内燃机牵引列车行驶完所述线路分段长度^的新的末速度&，并重新执行步骤60Γ606 ；也不成立，则将所述末速度6作为新的初始速度巧，将马-爲作为新的线路分段长度禺，然后重新执行步骤602飞06 ；步骤607 判断是否所有的线路分段均计算出运行速度与运行时间若还有未计算的线路分段，则重新执行步骤60广606，直到计算出列车在每段线路分段终点的末速度与行驶完每段线路分段所需要的时间。
7.根据权利要求6所述的一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统，其特征在于，在所述步骤602中将内燃机车与列车看成一个整体时在初始速度K时受到的合外力C0 = Fff -S^XMj ^xMi-^iMj +Mi^g ,式中，Fff为内燃机车与列车的速度为朽时内燃机车牵引力；巧力内燃机车与列车的速度为R时内燃机车的单位基本阻力， = ~ψι、ψξ , mj^bj、Cj为内燃机车单位基本阻力计算参数mt力内燃机车与列车的速度力朽时列车的单位基本阻力，呌= ++CiFl3 , Ot ^ h^ Ct为列车单位基本阻力参数； 为坡度；.为内燃机车质量 ’紙为列车质量。
8.根据权利要求6或7所述的一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统，其特征在于，在所述步骤604中，内燃机车与列车看成一个整体时在速度AF = -f^g-时IXiMj,式中，Fap为内燃机车与列车的速度为AF = ^时内燃机车牵引力.为内燃机车与列车的速度为AF = ^ 2ufJ2时内燃机车的单位基本阻力，fi^zi^ + h-AF+c^iF3, ￡^_、~、S_为内燃机车单位基本阻力计算参数为内燃机车与列车的速度为= 时列车的单位基本阻力，^ =^ l ^+CiAF2， 、％、 为列车单位基本阻力参数；i为坡度；mj-为内燃机车质量；M,为列车质量。
全文摘要
本发明公开了一种计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的系统及方法，涉及铁路交通管理技术，旨在针对现有计算方法数据录入量大及计算流程复杂的缺陷，提出一种新的计算内燃机车牵引列车运行速度和时间的方法，及包含该方法的算法系统。本发明中算法系统包括牵引曲线模块、线路曲线模块、运行时分计算模块。其中运行时分计算模块中计算列车运行的速度和时间的方法为先预设一个线路分段的末速度，根据该末速度、已有的初始速度直接计算线路分段长度，根据计算得到的线路分段长度与实际差距调整末速度，直到根据末速度和初始速度计算得到的线路分段长度与实际相同，此时的末速度便为所求的值。本发明避免了复杂的运算，且计算精度较高。
文档编号G06F19/00GK102393885SQ20111031381
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者刘顺国, 周远军, 孟玉发, 廖忠文, 彭长福, 王道金, 马晓媛 申请人:南车资阳机车有限公司