[发明专利]轨道交通工具地区典型速度-时间行驶工况构建方法

说明书

本发明涉及一种轨道交通工具地区典型速度‑时间行驶工况构建方法，通过构建给定地区内所有线路的线路典型速度‑时间工况；然后将所有线路的线路典型速度‑时间工况复接成给定地区的地区初始速度‑时间行驶工况，求取该地区初始速度‑时间行驶工况的特征值与各子片段的特征值；将初始速度‑时间行驶工况所包含子片段的特征值分别与地区初始速度‑时间行驶工况的特征值进行归一化偏差计算后从归一化偏差中选取特征值偏差小于设定值的子片段，复接构成该地区典型速度‑时间工况。本发明地区典型速度‑时间工况构建方法简单，可以作为城市轨道交通列车能耗仿真/测试的标准行驶工况，对列车进行不同影响因素下的能耗对比与分析。

技术领域

本发明属于轨道交通线路工况简化技术领域，尤其涉及一种轨道交通工具地区典型速度-时间行驶工况构建方法。

背景技术

城市轨道交通中影响列车行驶能耗的因素主要是列车的行驶工况。列车在站间的速度曲线、列车重量等决定了列车在站间的牵引力大小，进而决定了城轨列车在站间的行驶能耗。但目前我国对汽车行驶工况构建与研究较多，而适用于轨道交通工具能耗分析的工况构建成果并不多见。因而亟需开展城轨线路的行驶数据分析，从给定地区实测动态的线路工况数据中构建相应地区典型速度-时间工况。

发明内容

本发明在上述不足的基础上提供了一种轨道交通工具地区典型速度-时间行驶工况构建方法，采用该方法，能够将复杂的动态的线路速度-时间工况进行简化，构成由多个恒片段组成的地区典型工况，为给定地区内现有城市轨道交通列车行驶工况提供参考。

为了实现上述目的，本发明提供了一种轨道交通工具地区典型速度-时间行驶工况构建方法，包括以下步骤：

(S1)构建给定地区内所有线路的线路典型速度-时间工况；

(S2)将所有线路的线路典型速度-时间工况复接成给定地区的地区初始速度-时间行驶工况，求取该地区初始速度-时间行驶工况的特征值T_{loc_ori}(i)以及各个子片段的特征值T(i,k)_{loc_org_fra}，k为片段编号；

(S3)分别将地区初始速度-时间行驶工况中各个子片段的特征值T(i,k)_{loc_org_fra}与初始速度-时间行驶工况的特征值T_{loc_ori}(i)进行归一化偏差计算；

(S4)从归一化偏差中选取特征值偏差σ_A(k)小于设定值A的子片段，复接构成该地区典型速度-时间工况。

优选的，步骤(S1)中构建给定地区内所有线路的线路典型速度-时间工况的具体方法为：

选取给定线路的第j日的列车每日速度-时间行驶工况，将每日速度-时间序列S(j)根据列车行驶的停靠行驶状态划分为K个子片段S'(k,j)；

将K个子片段S'(k,j)按照停车时间进行排序，删除不合理数据，组成第j日的列车每日标准速度-时间序列S_s(j)；

将第j日的列车每日标准速度-时间序列S_s(j)进行归一化处理，构建第j日的每日典型速度-时间序列S_T(j)，整合所有采样日的每日典型速度-时间序列S_T(j)，选取该条线路的典型速度-时间行驶工况。

按照上述步骤，求取给定地区内所有线路的典型速度-时间工况。

优选的，将第j日的每日速度-时间序列S(j)根据列车行驶的停靠行驶状态划分为K个子片段S'(k,j)的方法为：

将每日速度-时间序列S(j)求偏导得到加速度a的数据；选定|a|0且速度v＝0为分隔点，将每日速度-时间序列S(j)划分为K个子片段S'(k,j)。