實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：主機車駕駛仿真器，包括第一控制器；從機車駕駛仿真器，包括第二控制器；第一控制器與第二控制器獲取預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器執(zhí)行初始化操作；第一控制器還用于獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制主機車駕駛仿真器；第二控制器還用于獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器。通過上述的系統(tǒng)和方法，能夠基于機車駕駛仿真器實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真，便于司乘人員的培訓。
【專利說明】實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鐵路運輸任務的不斷增長，需要對現(xiàn)有SS4B型電力機車增加無線重聯(lián)功能使之實現(xiàn)萬噸重載。由于從機車增加無線重聯(lián)功能后到投入運輸作業(yè)的歷程非常短，除了實際機車之外沒有其它適用的培訓設(shè)備和途徑用于司乘人員的培訓，司乘人員很難獲得足夠的時間來了解和掌握兩臺無線重聯(lián)的SS4B型機車的操縱特點。實際操縱訓練方式更是只能結(jié)合機車的運行試驗與牽引運輸過程進行，但這樣的實際操縱訓練方式不僅存在培訓效率低、培訓范圍窄等局限性，還容易導致司乘人員因培訓不足而造成機故甚至機破等事故，對安全運輸存在嚴重的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)及一種實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中機車實際操縱訓練方式培訓效率低、培訓范圍窄以及存在安全隱患等缺陷。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:主機車駕駛仿真器，包括第一控制器；從機車駕駛仿真器，包括第二控制器；第一控制器與第二控制器獲取預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器執(zhí)行初始化操作；第一控制器還用于獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制主機車駕駛仿真器；以及第二控制器還用于獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器。
[0005]根據(jù)一種實施方式，主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息包括:機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息。
[0006]根據(jù)一種實施方式，第一控制器包括:第一電路邏輯控制仿真確定模塊，用于根據(jù)機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定主機車駕駛仿真器的工況和儀表指示燈狀態(tài)；第一氣路邏輯控制仿真計算模塊，用于根據(jù)機車大小閘位置信息計算主機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力；第一牽引電制力仿真計算模塊，用于根據(jù)機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算主機車駕駛仿真器的牽引力或電制力；第一控制處理模塊，用于根據(jù)主機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制主機車駕駛仿真器。
[0007]根據(jù)一種實施方式，第二控制器包括:第二電路邏輯控制仿真確定模塊，用于根據(jù)機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定從機車駕駛仿真器的工況和儀表指示燈狀態(tài)；第二氣路邏輯控制仿真計算模塊，用于根據(jù)機車大小閘位置信息計算從機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力；第二牽引電制力仿真計算模塊，用于根據(jù)機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算從機車駕駛仿真器的牽引力或電制力；第二控制處理模塊，用于根據(jù)從機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制從機車駕駛仿真器。
[0008]根據(jù)一種實施方式，主機車駕駛仿真器還包括存儲模塊，用于存儲主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息。
[0009]本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真方法，該方法包括:由主機車駕駛仿真器的第一控制器與從機車駕駛仿真器的第二控制器獲取預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器執(zhí)行初始化操作；由第一控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制主機車駕駛仿真器；以及由第二控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器。
[0010]根據(jù)一種實施方式，主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息包括:機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息。
[0011]根據(jù)一種實施方式，由第一控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制主機車駕駛仿真器包括:根據(jù)機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定主機車駕駛仿真器的工況和儀表指示燈狀態(tài)；根據(jù)機車大小閘位置信息計算主機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力；根據(jù)機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息信息計算主機車駕駛仿真器的牽引力或電制力；根據(jù)主機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制主機車駕駛仿真器。
[0012]根據(jù)一種實施方式，由第二控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器包括:根據(jù)機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定從機車駕駛仿真器的工況和儀表指示燈狀態(tài)；根據(jù)機車大小閘位置信息計算從機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力；根據(jù)機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算從機車駕駛仿真器的牽引力或電制力；根據(jù)從機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽弓丨力或電制力控制從機車駕駛仿真器。
[0013]根據(jù)一種實施方式，由存儲模塊存儲主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息。
[0014]通過上述技術(shù)方案，可以設(shè)置主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器，其中由主機車駕駛仿真器的第一控制器與從機車駕駛仿真器的第二控制器獲取預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器執(zhí)行初始化操作，由此主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器可以進入運行狀態(tài)；之后由第一控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制主機車駕駛仿真器；以及由第二控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器。這樣，可以通過第一控制器和第二控制器基于主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器進行控制，以實現(xiàn)從機車駕駛仿真器與主機車駕駛仿真器的同步操控仿真，從而可以為司乘人員提供安全、節(jié)能、高效且可重復的仿真機車操縱訓練。
[0015]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0017]圖1是本發(fā)明一種實施方式提供的實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)的方框圖；以及
[0018]圖2是本發(fā)明一種實施方式提供的實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0020]圖1是本發(fā)明一種實施方式提供的實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)的方框圖。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)包括:主機車駕駛仿真器10，包括第一控制器；從機車駕駛仿真器12，包括第二控制器；第一控制器與第二控制器獲取預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)分別對主機車駕駛仿真器10和從機車駕駛仿真器12執(zhí)行初始化操作；第一控制器還用于獲取主機車駕駛仿真器10的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制主機車駕駛仿真器10 ;以及第二控制器還用于獲取主機車駕駛仿真器10的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器12。
[0022]通過設(shè)置主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器，其中由主機車駕駛仿真器的第一控制器與從機車駕駛仿真器的第二控制器獲取預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器執(zhí)行初始化操作，由此主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器可以進入運行狀態(tài)；之后由第一控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制主機車駕駛仿真器；以及由第二控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器。這樣，可以通過第一控制器和第二控制器基于主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器進行控制，以實現(xiàn)從機車駕駛仿真器與主機車駕駛仿真器的同步操控仿真，從而可以為司乘人員提供安全、節(jié)能、高效且可重復的仿真機車操縱訓練。并且，這樣的同步操控仿真不受時間、地點和天氣等限制。
[0023]其中，預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)可以包括列車運行線路、均衡缸定壓、列車運行時間和初始網(wǎng)壓等。
[0024]優(yōu)選地，第二控制器在獲取主機車駕駛仿真器10的運行狀態(tài)參數(shù)信息達預定時間后，根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器12。由此可以對列車實際運行過程中的數(shù)據(jù)傳輸延遲進行仿真。
[0025]在本實施方式中，主機車駕駛仿真器10的運行狀態(tài)參數(shù)信息包括:機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，第一控制器包括:第一電路邏輯控制仿真確定模塊，用于根據(jù)機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定主機車駕駛仿真器10的工況和儀表指示燈狀態(tài)；第一氣路邏輯控制仿真計算模塊，用于根據(jù)機車大小閘位置信息計算主機車駕駛仿真器10的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力；第一牽引電制力仿真計算模塊，用于根據(jù)機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算主機車駕駛仿真器10的牽引力或電制力；第一控制處理模塊，用于根據(jù)主機車駕駛仿真器10的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制主機車駕駛仿真器10。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，第二控制器包括:第二電路邏輯控制仿真確定模塊，用于根據(jù)機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定從機車駕駛仿真器12的工況和儀表指示燈狀態(tài)；第二氣路邏輯控制仿真計算模塊，用于根據(jù)機車大小閘位置信息計算從機車駕駛仿真器12的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和計算空氣制動力；第二牽引電制力仿真計算模塊，用于根據(jù)機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算從機車駕駛仿真器12的牽引力或電制力；第二控制處理模塊，用于根據(jù)從機車駕駛仿真器12的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制從機車駕駛仿真器12。
[0028]其中，工況可以包括牽引狀態(tài)、制動狀態(tài)和惰行狀態(tài)(惰行狀態(tài)是指在對機車施加制動力之后機車依慣性運行的狀態(tài))等。儀表指示燈狀態(tài)可以包括牽引電壓表狀態(tài)、牽引電流表狀態(tài)、制動電壓表狀態(tài)、制動電流表狀態(tài)以及速度表狀態(tài)等。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，主機車駕駛仿真器10還包括存儲模塊，用于存儲主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息。
[0030]在上述實施方式中，第一控制器還用于獲取所述從機車駕駛仿真器12的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力，并將所述從機車駕駛仿真器12的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力與所述主機車駕駛仿真器10的運行狀態(tài)參數(shù)信息和所述主機車駕駛仿真器10的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力打包以得到打包后數(shù)據(jù)；第二控制器還用于獲取所述打包后數(shù)據(jù)。
[0031]根據(jù)本發(fā)明一種實施方式，主機車駕駛仿真器10和從機車駕駛仿真器12分別還包括微機屏裝置，用于從所述主機車駕駛仿真器10和從機車駕駛仿真器12獲取打包后數(shù)據(jù)，并對所述打包后數(shù)據(jù)進行解析以及顯示解析后數(shù)據(jù)。由此，主機車駕駛仿真器10和從機車駕駛仿真器12各自的微機屏裝置可以分別對主機車駕駛仿真器10和從機車駕駛仿真器12的各項數(shù)據(jù)進行顯示，以便為司乘人員提供直觀的數(shù)據(jù)顯示，及時獲知列車的運行情況。
[0032]圖2是本發(fā)明一種實施方式提供的實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真方法的流程圖。
[0033]如圖2所示，該方法包括:
[0034]S200，由主機車駕駛仿真器的第一控制器與從機車駕駛仿真器的第二控制器獲取預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器執(zhí)行初始化操作；
[0035]S202，由第一控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制主機車駕駛仿真器；以及
[0036]S204，由第二控制器獲取主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器。
[0037]通過上述方法，可以通過主機車駕駛仿真器的第一控制器和從機車駕駛仿真器的第二控制器基于主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器進行控制，以實現(xiàn)從機車駕駛仿真器與主機車駕駛仿真器的同步操控仿真，從而可以為司乘人員提供安全、節(jié)能、高效且可重復的仿真機車操縱訓練。
[0038]其中，預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)可以包括列車運行線路、均衡缸定壓、列車運行時間和初始網(wǎng)壓等。
[0039]優(yōu)選地，第二控制器在獲取主機車駕駛仿真器10的運行狀態(tài)參數(shù)信息達預定時間后，根據(jù)運行狀態(tài)參數(shù)信息控制從機車駕駛仿真器12。由此可以對列車實際運行過程中的數(shù)據(jù)傳輸延遲進行仿真。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息包括:機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息。
[0041]在該方法中，步驟S202包括:根據(jù)機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定主機車駕駛仿真器的工況和儀表指示燈狀態(tài)；根據(jù)機車大小閘位置信息計算主機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力；根據(jù)機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算主機車駕駛仿真器的牽引力或電制力；根據(jù)主機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制主機車駕駛仿真器。
[0042]在該方法中，步驟S204包括:根據(jù)機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定從機車駕駛仿真器的工況和儀表指示燈狀態(tài)；根據(jù)機車大小閘位置信息計算從機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和計算空氣制動力；根據(jù)機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算從機車駕駛仿真器的牽引力或電制力；根據(jù)從機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制從機車駕駛仿真器。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，由存儲模塊存儲主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息。
[0044]該方法還包括:由第一控制器獲取所述從機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽弓丨力或電制力，并將所述從機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力與所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息和所述主機車駕駛仿真器10的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力打包以得到打包后數(shù)據(jù)；由第二控制器獲取所述打包后數(shù)據(jù)。
[0045]根據(jù)本發(fā)明一種實施方式，主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器分別還包括微機屏裝置。在本方法中，由微機屏裝置從所述主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器獲取打包后數(shù)據(jù)，并對所述打包后數(shù)據(jù)進行解析以及顯示解析后數(shù)據(jù)。由此，主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器各自的微機屏裝置可以分別對主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器的各項數(shù)據(jù)進行顯示，以便為司乘人員提供直觀的數(shù)據(jù)顯示，及時獲知列車的運行情況。
[0046]本發(fā)明還提供了一種列車動力分布式控制仿真方法。對于列車而言，其通常包括機車(起驅(qū)動作用，如車頭)和與機車相連接的車廂(在機車驅(qū)動下運行)。以萬噸重載列車為例，機車數(shù)量可以為2個或4個，車廂數(shù)量可以為60或120個，本發(fā)明不限于此。通過使用該列車動力分布式控制仿真方法，可以對萬噸重載列車的速度、位移和加速度進行計算。
[0047]下面以機車數(shù)量為4個、車廂數(shù)量為120個的萬噸重載列車為例說明該列車動力分布式控制仿真方法。
[0048]具體地，該方法包括:
[0049]獲取第i節(jié)車的實時速度，根據(jù)該實時速度和預設(shè)的基本運行阻力特性曲線通過插值法計算第i節(jié)車的基本運行阻力，其中，該基本運行阻力是指受實際環(huán)境因素影響產(chǎn)生的阻力；
[0050]獲取第i節(jié)車的中心點所在位置的線路坡道數(shù)據(jù)和線路彎道數(shù)據(jù)，根據(jù)該線路坡道數(shù)據(jù)和線路彎道數(shù)據(jù)計算第i節(jié)車的附加運行阻力，其中，該附加運行阻力是指機車由于線路坡道、彎道等受到的阻力；
[0051]獲取第i節(jié)車的空氣制動力，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過上述實施方式中的氣路邏輯控制仿真計算模塊來計算該`第i節(jié)車的空氣制動力；
[0052]獲取第i節(jié)車當前的相對位移，根據(jù)該相對位移和預設(shè)的車鉤力特性曲線通過插值法計算第i節(jié)車的車鉤力；
[0053]獲取第i節(jié)車的牽引力或電制力，當?shù)趇節(jié)車為機車時，該牽引力或電制力可以通過上述實施方式中的牽引電制力仿真計算模塊計算得到，當?shù)趇節(jié)車為車廂時，牽引力或電制力為零；
[0054]基于上述的基本運行阻力、附加運行阻力、空氣制動力、車鉤力以及牽引力或電制力計算該第i節(jié)車所受的合力；
[0055]獲取第i節(jié)車的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量和上述的合力計算第i節(jié)車的加速度；
[0056]基于預定周期根據(jù)第i節(jié)車的加速度通過列車動力學分布式控制迭代計算公式計算第i節(jié)車的下一次速度和相對位移，其中，
[0057]列車動力學分布式控制迭代位移計算公式如下:
[0058]χη+1=χη+νη* Δ t+ (0.5+ Ψ) *Αη* Λ t* Λ t - ψ Λ t* Λ t
[0059]列車動力學分布式控制迭代速度計算公式如下:
[0060]
^n+i =Va + (l+φ) * * At - φ * An.! * At
[0061]其中Χη+1表示第η+1次迭代的位移，Xn表示第η次迭代產(chǎn)生的位移；Vn表示第η次迭代時的速度，Δ t表示本次迭代與上一次迭代計算的時間間隔，An表示第η次迭代的加速度，Alri為第n-1次的加速度，Vn+1為第η+1次的速度，Φ為列車動力分布式控制經(jīng)驗常量，Ψ為列車動力分布式控制經(jīng)驗常量，i為整數(shù)，在本實施方式中取值范圍例如為0〈i〈125。
[0062]通過上述步驟可以對萬噸重載列車中的每節(jié)機車或車廂的速度、位移和加速度進行計算。
[0063]此外，上述方法中計算得到的每節(jié)機車或車廂的速度、位移和加速度均可輸出至上述實施方式中的主機車駕駛仿真器和從機車駕駛仿真器，以便能夠在它們各自的微機屏裝置上顯示這些數(shù)據(jù)。
[0064]以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0065]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0066]此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括: 主機車駕駛仿真器，包括第一控制器； 從機車駕駛仿真器，包括第二控制器； 所述第一控制器與所述第二控制器獲取預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)所述預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)分別對所述主機車駕駛仿真器和所述從機車駕駛仿真器執(zhí)行初始化操作； 所述第一控制器還用于獲取所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)所述運行狀態(tài)參數(shù)信息控制所述主機車駕駛仿真器；以及 所述第二控制器還用于獲取所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)所述運行狀態(tài)參數(shù)信息控制所述從機車駕駛仿真器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息包括:機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述第一控制器包括: 第一電路邏輯控制仿真確定模塊，用于根據(jù)所述機車司控器位置信息、所述機車大小閘位置信息和所述機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定所述主機車駕駛仿真器的工況和儀表指示燈狀態(tài)； 第一氣路邏輯控制仿真計算模塊，用于根據(jù)所述機車大小閘位置信息計算所述主機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力； 第一牽引電制力仿真計算模`塊，用于根據(jù)所述機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算所述主機車駕駛仿真器的牽引力或電制力； 第一控制處理模塊，用于根據(jù)所述主機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制所述主機車駕駛仿真器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述第二控制器包括: 第二電路邏輯控制仿真確定模塊，用于根據(jù)所述機車司控器位置信息、所述機車大小閘位置信息和所述機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定所述從機車駕駛仿真器的工況和儀表指示燈狀態(tài)； 第二氣路邏輯控制仿真計算模塊，用于根據(jù)所述機車大小閘位置信息計算所述從機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力； 第二牽引電制力仿真計算模塊，用于根據(jù)所述機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算所述從機車駕駛仿真器的牽引力或電制力； 第二控制處理模塊，用于根據(jù)所述從機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制所述從機車駕駛仿真器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述主機車駕駛仿真器還包括存儲模塊，用于存儲所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息。
6.一種實現(xiàn)機車萬噸無線重聯(lián)列車同步操控的仿真方法，其中，該方法包括: 由主機車駕駛仿真器的第一控制器與從機車駕駛仿真器的第二控制器獲取預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)所述預先配置的列車運行相關(guān)參數(shù)分別對所述主機車駕駛仿真器和所述從機車駕駛仿真器執(zhí)行初始化操作； 由所述第一控制器獲取所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)所述運行狀態(tài)參數(shù)信息控制所述主機車駕駛仿真器；以及 由所述第二控制器獲取所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)所述運行狀態(tài)參數(shù)信息控制所述從機車駕駛仿真器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息包括:機車司控器位置信息、機車大小閘位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，由所述第一控制器獲取所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)所述運行狀態(tài)參數(shù)信息控制所述主機車駕駛仿真器包括: 根據(jù)所述機車司控器位置信息、所述機車大小閘位置信息和所述機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定所述主機車駕駛仿真器的工況和儀表指示燈狀態(tài)； 根據(jù)機車大小閘位置信息計算所述主機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力； 根據(jù)所述機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算所述主機車駕駛仿真器的牽引力或電制力； 根據(jù)所述主機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制所述主機車駕駛仿真器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，由所述第二控制器獲取所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息，并根據(jù)所述運行狀態(tài)參數(shù)信息控制所述從機車駕駛仿真器包括: 根據(jù)所述機車司控器位置信息、所述機車大小閘位置信息和所述機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息確定所述從機車駕駛仿真器的工況`和儀表指示燈狀態(tài)； 根據(jù)機車大小閘位置信息計算所述從機車駕駛仿真器的均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力和空氣制動力； 根據(jù)所述機車司控器位置信息和機車扳鍵開關(guān)狀態(tài)信息計算所述從機車駕駛仿真器的牽引力或電制力； 根據(jù)所述從機車駕駛仿真器的工況、儀表指示燈狀態(tài)、均衡缸壓力、列車管壓力、制動缸壓力、總風缸壓力、空氣制動力、以及牽引力或電制力控制所述從機車駕駛仿真器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，由存儲模塊存儲所述主機車駕駛仿真器的運行狀態(tài)參數(shù)信息。
【文檔編號】G09B9/04GK103730037SQ201310684646
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】劉華偉, 王飛寬, 常曉東, 蔡寧 申請人:中國神華能源股份有限公司, 中國神華能源股份有限公司神朔鐵路分公司, 成都運達科技股份有限公司