[发明专利]一种考虑司机操纵特征的高速列车启动运行仿真模拟方法

说明书

本发明涉及一种考虑司机操纵特征的高速列车启动运行仿真模拟方法，属于高速铁路列车运行仿真模拟领域，包括以下步骤：S1：准备基础数据，包括线路数据和列车数据；S2：结合司机操纵特征，选择高速列车启动运行阶段的司机操纵手柄极位；S3：计算高速列车运动方程，获取列车在每一个时间步长的速度和位移；S4：判断高速列车启动运行阶段是否完成：当高速列车的车尾完整越过出站信号机，则认为高速列车完成启动运行阶段，进入下一运行阶段。本发明充分考虑高速列车在启动运行过程中的司机操纵特征，基于此所设计的仿真系统在仿真高速铁路列车启动运行时更加符合实际运行情景，对于精细化提升高速铁路运营效果具有一定的辅助作用。

技术领域

本发明属于高速铁路列车运行仿真模拟领域，涉及一种考虑司机操纵特征的高速列车启动运行仿真模拟方法。

背景技术

列车运行仿真系统通过模拟铁路线路情况和列车运行状态可以为铁路线路设计、机车选型、供电系统设计等提供重要参数和理论依据。高速列车启动运行是列车从起点到终点移动过程中不可或缺的重要步骤，也是高速列车运行仿真系统最重要的仿真模拟内容之一。

目前常用的列车运行仿真系统都是基于节时、节能或定时模式来构建列车运行仿真模型，这些仿真系统对列车牵引计算具有较高精度，但是对于列车司机操纵特征的刻画还不够深入，导致仿真系统计算结果与实际运营数据存在一定的偏差，进而导致各项牵引计算结果存在一定的误差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种考虑司机操纵特征的高速铁路列车启动运行仿真模拟方法，通过该方法缩减高速列车在启动运行阶段时的仿真结果与实际运行结果之间的误差。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种考虑司机操纵特征的高速列车启动运行仿真模拟方法，包括以下步骤：

S1：准备基础数据，包括线路数据和列车数据；

S2：结合司机操纵特征，选择高速列车启动运行阶段的司机操纵手柄极位；

S3：计算高速列车运动方程，获取列车在每一个时间步长的速度和位移；

S4：判断高速列车启动运行阶段是否完成：当高速列车的车尾完整越过出站信号机，则认为高速列车完成启动运行阶段，进入下一运行阶段。

进一步，步骤S1中，所述线路数据包括线路里程、坡道、曲线、隧道、电分相、道岔数据，所述列车数据包括列车长度、列车重量、列车手柄极位、列车基本阻力、列车最大运行速度、牵引特性曲线、制动特性曲线。

进一步，高速列车起车前司机在列车运行监控装置中输入车次、列车种类、列车重量、计长、交路号；

当对CIR、GSM-R手持终端注册列车车次并选定CIR设备运行区段(线路)和工作模式后，司机确认操纵台各仪表、显示屏显示正常，各开关、手柄位置正确，各门窗处于锁闭状态，并确认行车凭证和开车时间，待车门关闭后，准确呼唤，鸣笛起动列车；高速列车具备一切启动条件后，司机操作牵引手柄进行列车启动；高速列车启动运行阶段的司机操纵特征如下：

(1)在操作主控牵引手柄置于牵引区前，制动手柄置“0”位；

(2)高速列车启动时，在牵引1级稍作停留，直到列车完全启动后再提升牵引手柄级位；

(3)高速列车完全起动后增加牵引力时，主控手柄级位逐次晋级；

(4)高速列车完全启动后，在保证平稳的前提下快速提升牵引手柄级位，以达到启动稳、加速快。

进一步，步骤S2具体包括以下步骤：

S21：判断高速列车是否完全启动：若高速列车没有完全启动，下一时间步长继续选择牵引1级；若高速列车完全启动，执行步骤S22；