[发明专利]混合动力调车机车运行工况的智能识别评价方法

说明书

技术领域

本发明属于内燃机车控制技术领域，特别涉及一种混合动力调车机车运行工况的智能识别评价方法。

背景技术

混合动力内燃机车是轨道交通发展方向的一种绿色车型。混合动力技术非常适合于电传动内燃机车，尤其是调车机车。调车机车具有怠速时间长、运行速度低等特点。采用混合动力技术可以大幅度改善调车机车的燃油经济性，并减少其排放，对调车机车在隧道等通风不畅的特殊环境中工作具有更重要的意义。

控制策略是混合动力调车机车的核心，而且是其运行工况紧密相关。与混合动力汽车相比，调车机车的运行工况不仅与其行驶速度有关，而且与其拖曳货物质量具有紧密联系，因此不能仅仅根据车速对其运行工况进行评价。不同站点的货物运输量不同，调车机车的运行工况也具有很大差异。而目前国内还没有对调车机车运行工况进行评价的设备和方法，因此混合动力调车机车在燃油经济性和排放性能方面的优势没有得到最大体现。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，本发明通过对调车机车运行工况进行识别评价，可以有助于混合动力调车调整控制策略中的参数，使得混合动力调车的燃油经济性和排放性能得到最大的提高的一种混合动力调车机车运行工况的智能识别评价方法

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种混合动力调车机车运行工况的智能识别评价方法。通过采集一定时间的调车机车多个驱动电机的输出功率，然后采用神经网络方法对其进行计算和分析，从而得到调车机车当前的运行工况。通过对调车机车运行工况进行识别评价，有助于混合动力调车调整控制策略中的参数，使得混合动力调车的燃油经济性和排放性能得到最大的提高。

采用神经网络识别评价机车运行工况的过程主要分为两个阶段，首先是学习期，是通过对在典型铁路车站，区段站、编组站等工作的调车多个驱动电机的输出功率总和的曲线进行学习，从而确定运行工况评价程序中的各项参数：然后是工作期，是采集调车的多个驱动电机输出功率并进行实时处理，然后通过运行工况评价程序进行计算得到调车当前在哪种典型铁路车站中工作。

第一个阶段学习期，主要通过在PC机中用matlab编写程序来实现，其方法步骤为：

步骤1：首先输入在典型铁路车站，区段站、编组站等工作的调车多个驱动电机的输出功率总和的曲线，然后分别对这些输出功率总和曲线进行分段，每一小段作为一个样本，而且每个样本的时间可以重叠。设定每个小样本的采样时间为t_s秒，每隔t_f秒钟进行一次采样，t_s＝n_it_f，则其划分结果为0～t_s秒为一段输出功率总和曲线样本，t_f～(t_f+t_s)秒为一段输出功率总和曲线样本，2t_f～(2t_f+t_s)秒为一段输出功率总和曲线样本，......，(n·t_f)～(n·t_f+t_s)秒为一段输出功率总和曲线样本，并把每种输出功率总和曲线分段后的曲线样本分别进行存储，每个曲线样本可以采用一个向量P＝[p₁ p₂…p_ts]表示。p表示不同时刻的输出功率总和，单位为kw。在区段站工作的调车机车多个驱动电机的输出功率总和曲线分为zn段，则把在区段站工作的调车机车多个驱动电机的输出功率总和曲线存储为数组P_z1，P_z2，......，P_zn；在编组站工作的调车机车驱动电机的输出功率总和曲线分为kn段，把在编组站工作的调车机车驱动电机的输出功率总和曲线存储为数组P_k1，P_k2，......，P_kn；