[发明专利]一种高速列车制动力优化分配方法

摘要

本发明公开了一种高速列车制动力优化分配方法，可用于高速列车的电‑空制动力分配策略中；首先建立了高速列车制动过程的数学模型，包括目标制动力，电制动力，运行阻力的计算；其次设计一种制动力优化分配的目标函数及约束条件，并对目标函数极值的存在性进行了证明；然后对所建立的目标函数及约束条件转化为二次规划进行求解。最后通过仿真表明：该分配方法既能充分利用各车不同的粘着限制，有效发挥各车可用的制动力，又可减少潮湿轨面制动过程中动车出现的打滑现象，有助于改善列车制动性能，提高制动效率。

主权项

1.一种高速列车制动力优化分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.列车制动力的计算；S2.电‑空制动力的分配策略；S3.空气制动力的优化分配设计；所述步骤S3中空气制动力的优化分配设计具体包括以下步骤：T1.建立粘着利用率等效表达式：机车粘着概念中粘着利用率表达式为：其中由上式可得粘着利用率的等效表达式为：式中：μ为可用的粘着系数，μ_L为利用的粘着系数，F为利用的粘着力，F_max为轮轨间能产生的最大粘着力，P为垂向静重荷；T2.建立优化目标函数根据空气制动力的分配要求，要使粘着利用率η最大，等价于(1‑η)²最小。根据步骤T1中η的表达式，以4辆车的空气制动力分配为例进行说明，构造目标函数如下：式中：F₁，F₂，F₃，F₄为各车分配的空气制动力；T3.建立优化约束条件列车制动力的发挥依赖于轮轨间的粘着力，为尽量减少列车制动过程中出现打滑情况，施加在各车上的制动力应保留一定的裕量，所以取约束条件为：式中：ρ_i为裕量系数(0＜ρ_i＜1)；T4.对步骤T2、T3建立的优化目标函数及约束条件，其中令：则步骤T2、T3建立的优化目标函数及约束条件可转化为：