列车制动系统运行状态的仿真方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及列车制动，尤其是涉及一种列车制动系统运行状态的仿真方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、制动系统是地铁车辆的重要组成部分，研究制动系统并提高制动性能对地铁车辆的安全运行具有重要意义。传统的试验研究方式需要在列车上增加测试设备，但是可复现的工况非常有限，无法复现复杂工况，且存在试验成本高、开发周期长等缺点，所以一般采用仿真模型进行试验。

2、目前，针对列车制动系统的仿真中，大多单独建立制动系统的电制动模型或空气制动模型，但是单个电制动模型或空气制动模型仅仅只能仿真空电复合制动系统在单独使用该制动子系统时的运行状况，并不能反映空电复合制动系统的整体运行状况，影响后续空电复合制动系统的制动性能判断。因此，如何仿真列车的制动系统的实际运行状态，成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种列车制动系统运行状态的仿真方法、装置、设备及介质，能够通过预先创建的列车制动系统仿真模型，将输入数据输入至列车制动系统仿真模型中，得到列车的制动系统的运行状态的仿真曲线，可以实现空电复合的列车制动系统的整体运行状况，提高了确定列车制动系统制动性能的准确性。

2、本技术主要包括以下几个方面：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种列车制动系统运行状态的仿真方法，所述仿真方法包括：

4、获取列车的制动系统的输入数据；其中，所述列车包括拖车和动车；所述输入数据包括：制动工况、动车可提供的最大电制动力、拖车载荷以及动车载荷；

5、将所述输入数据输入至预先创建的列车制动系统仿真模型中，得到所述列车的制动系统的运行状态的仿真曲线；其中，所述仿真曲线包括空电制动力分配曲线、制动距离曲线以及减速度曲线。

6、进一步的，所述列车制动系统仿真模型包括车辆控制模块、制动控制模块、车辆气路模块以及车体模块；所述将所述输入数据输入至预先创建的列车制动系统仿真模型中，得到所述列车的制动系统的运行状态的仿真曲线的步骤，包括：

7、将所述输入数据输入至对应的车辆控制模块中，并将所述输入数据中的拖车载荷、动车载荷以及制动工况输入至对应的车辆气路模块中，得到所述车辆控制模块输出的实际作用于车体的基本阻力、所述列车中对应的每节车辆所需要的空气制动力和对应的每节动车所需要的电制动力；

8、将所述列车中对应的每节车辆所需要的空气制动力输入至对应的制动控制模块中，得到对应制动控制模块输出的制动缸预控制压力；

9、将所述列车中对应的每节动车所需要的电制动力输入至对应的制动控制模块中，得到对应制动控制模块输出的实际作用于车体的电制动力；

10、将每个制动缸预控制压力发送给对应的车辆气路模块，得到对应的车辆气路模块输出的实际作用于车体的空气制动力；

11、将每个实际作用于车体的电制动力、每个实际作用于车体的空气制动力以及所述实际作用于车体的基本阻力发送给车体模块，得到所述列车的制动系统的运行状态的仿真曲线。

12、进一步的，通过以下步骤创建列车制动系统仿真模型：

13、获取车辆级制动系统气动模型；

14、将所述车辆级制动系统气动模型进行封装处理，得到所述列车中的拖车以及动车对应的车辆气路模块；

15、获取车辆控制模块、车体模块、以及所述拖车、动车对应的制动控制模块；

16、将每个车辆控制模块、每个车体模块、每个车辆气路模块以及每个制动控制模块按照所述列车的制动系统的连接关系进行连接，得到列车制动系统仿真模型。

17、进一步的，所述将每个实际作用于车体的电制动力、每个实际作用于车体的空气制动力以及所述实际作用于车体的基本阻力发送给车体模块，得到所述列车的制动系统的运行状态的仿真曲线的步骤，包括：

18、将每个实际作用于车体的电制动力、每个实际作用于车体的空气制动力以及所述实际作用于车体的基本阻力作为输入变量发送给车体模块，得到所述列车的列车速度以及所述车体模块的输出变量；

19、确定所述列车的列车速度是否为零；

20、若不为零，则将所述列车的列车速度反馈给对应的车辆控制模块，更新列车速度，基于更新后的列车速度更新所述车体模块的输出变量，直至所述列车的列车速度为零；

21、若为零，则将每个输出变量随时间变化的曲线和/或每个输入变量随时间变化的曲线确定为所述列车的制动系统的运行状态的仿真曲线。

22、进一步的，通过以下步骤得到所述车辆控制模块输出的所述列车中对应的每节车辆所需要的空气制动力和对应的每节动车所需要的电制动力：

23、获取所述列车的列车速度，基于所述列车速度、所述输入数据中的拖车载荷、动车载荷，确定所述列车所需的制动力；

24、若所述输入数据中的制动工况为常用制动或快速制动时，则将所述输入数据中的每节动车可提供的最大电制动力的加和，确定为所述列车的可用电制动力；

25、将所述列车所需的制动力与所述列车的可用电制动力进行对比；

26、若所述列车所需的制动力大于所述列车的可用电制动力，则确定所述列车待施加的空气制动力；

27、将所述列车的待施加的空气制动力分配给所述列车中的每节车辆，得到所述车辆控制模块输出的所述列车中对应的每节车辆所需要的空气制动力；

28、将每节动车可提供的最大电制动力，确定为所述车辆控制模块输出的所述列车中对应的每节动车所需要的电制动力。

29、进一步的，所述仿真方法还包括：

30、若所述制动工况为紧急制动，则基于所述车辆气路模块中输入的拖车载荷以及动车载荷，得到对应的车辆气路模块输出的实际作用于车体的空气制动力；

31、将每个实际作用于车体的空气制动力发送给车体模块，得到所述列车的制动系统的运行状态的仿真曲线。

32、进一步的，所述将所述列车所需的制动力与所述列车的可用电制动力进行对比后，所述仿真方法还包括：

33、若所述列车所需的制动力小于或等于所述列车的可用电制动力，则将所述列车待施加的空气制动力确定为零；

34、根据列车所需的制动力确定出列车待施加的电制动力，并将所述列车待施加的电制动力分配给列车中的每节动车，得到所述车辆控制模块输出的所述列车中对应的每节动车所需的电制动力。

35、第二方面，本技术实施例还提供了一种列车制动系统运行状态的仿真装置，所述仿真装置包括：

36、获取模块，用于获取列车的制动系统的输入数据；其中，所述列车包括拖车和动车；所述输入数据包括：制动工况、动车可提供的最大电制动力、拖车载荷以及动车载荷；

37、仿真模块，用于将所述输入数据输入至预先创建的列车制动系统仿真模型中，得到所述列车的制动系统的运行状态的仿真曲线；其中，所述仿真曲线包括空电制动力分配曲线、制动距离曲线以及减速度曲线。

38、第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的列车制动系统运行状态的仿真方法的步骤。

39、第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的列车制动系统运行状态的仿真方法的步骤。

40、本技术实施例提供的一种列车制动系统运行状态的仿真方法、装置、设备及介质，所述仿真方法包括：获取列车的制动系统的输入数据；其中，所述列车包括拖车和动车；所述输入数据包括：制动工况、动车可提供的最大电制动力、拖车载荷以及动车载荷；将所述输入数据输入至预先创建的列车制动系统仿真模型中，得到所述列车的制动系统的运行状态的仿真曲线；其中，所述仿真曲线包括空电制动力分配曲线、制动距离曲线以及减速度曲线。

41、这样，采用本技术提供的技术方案能够通过预先创建的列车制动系统仿真模型，将输入数据输入至列车制动系统仿真模型中，得到列车的制动系统的运行状态的仿真曲线，可以实现空电复合的列车制动系统的整体运行状况，提高了确定列车制动系统制动性能的准确性。

42、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。