[发明专利]列车动力学下平稳驾驶分析方法、系统、终端及介质

说明书

本发明公开了列车动力学下平稳驾驶分析方法、系统、终端及介质，涉及轨道交通驾驶培训技术领域，其技术方案要点是：获取列车仿真模拟器运行过程中生成的列车虚拟驾驶运行信息；根据列车虚拟驾驶运行信息中的列车运行加速度以及预设分析周期进行微分计算，得到列车虚拟驾驶平稳性指标；根据模拟驾驶列车类型对标准等级值计算后得到平稳性等级阈值；根据平稳性等级阈值对列车驾驶平稳性指标进行匹配分析后得到平稳性评价结果。本发明通过对列车仿真模拟器应用场景下的模拟器驾驶平稳指标计算，实时求解当前列车驾驶状态下的列车冲动等级或司机平稳驾驶等级；且整个平稳性分析过程不需要依赖运动平台等外部设备的反馈信息。

技术领域

本发明涉及轨道交通驾驶培训技术领域，更具体地说，它涉及列车动力学下平稳驾驶分析方法、系统、终端及介质。

背景技术

列车平稳驾驶是评价司机驾驶水平最为重要的指标之一。司机不合理的列车驾驶操作会降低列车纵向运行平稳性、产生列车冲动，降低乘客舒适度、减低车钩缓冲器的寿命、甚至造成断钩等列车运行事故。因此，在列车司机驾驶技能培训、考核体系下，列车驾驶平稳性分析成为了重中之重。

目前，在列车司机培训体系中，列车模拟驾驶主要有列车仿真模拟器以及列车仿真模拟器与运动平台相结合两种方式。其中，列车仿真模拟器与运动平台相结合，可以为受训司机模拟列车运行过程中司机室的振动环境，提供一个“声-动-画”三位一体的沉浸感培训体验，提高司机培训效果，更好的保证列车的运行品质与安全，其缺点是应用成本过高。对于列车司机培训的初学者来说，传统的列车仿真模拟器已经能够满足要求，所以传统的列车仿真模拟器对于初学阶段的用户来说应用更为广泛。然而，上述两种列车模拟驾驶的平稳性分析均主要是依据车辆行程的加速度特征值得到驾驶人员的加速度特征值，从而根据加速度特征值进行平稳性分析。由于受列车仿真模拟器占用空间限制，列车仿真模拟器在实际使用过程无法为车辆模拟驾驶提供足够的纵向移动行程，需要进行一定的纵向振动转换以在一定的纵向行程范围内实现不同列车牵引或制动操作下的列车动感，所以通过测量车辆的加速度特征值进行平稳性分析存在较大的分析误差。

因此，如何研究设计一种列车动力学下平稳驾驶分析方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供列车动力学下平稳驾驶分析方法、系统、终端及介质，在列车驾驶仿真模拟器环境下，不需要依赖运动平台的反馈信息即可实现对于受训司机驾驶平稳性分析功能，不仅能够保证降低采用真车进行列车平稳性驾驶训练带来的成本与风险，并且能够为受训司机进行更加直接细致的指导工作。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了列车动力学下平稳驾驶分析方法，包括以下步骤：

获取列车仿真模拟器运行过程中生成的列车虚拟驾驶运行信息；

根据列车虚拟驾驶运行信息中的列车运行加速度以及预设分析周期进行微分计算，得到列车虚拟驾驶平稳性指标；

根据模拟驾驶列车类型对标准等级值计算后得到平稳性等级阈值；

根据平稳性等级阈值对列车驾驶平稳性指标进行匹配分析后得到平稳性评价结果。

进一步的，所述列车虚拟驾驶运行信息的生成过程具体为：

获取受训司机的列车虚拟驾驶控制信号；

根据列车虚拟驾驶控制信号中的列车牵引手柄级位、列车制动手柄级位进行列车牵引计算，得到当前列车牵引手柄级位或列车制动手柄级位下的列车司机室合力；

通过列车动力学模型对列车司机室合力进行模拟计算后得到当前运行状态信号，当前运行状态信号至少包括列车运行速度信号和列车运行加速度。

进一步的，所述列车虚拟驾驶平稳性指标的计算公式具体为：