[发明专利]基于空气制动的重载列车长大下坡操纵优化方法

权利要求书

1.一种基于空气制动的重载列车长大下坡操纵优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取重载列车的基础数据；

S2、构建列车纵向动力学模型，并根据基础数据对列车纵向动力学模型进行参数校验，得到校验后的列车纵向动力学模型；

S3、根据校验后的列车纵向动力学模型构建列车多目标优化计算模型；

S4、根据列车多目标优化计算模型构建标准二次型，并利用标准QP模型进行解算，得到优化操纵序列。

2.根据权利要求1所述的基于空气制动的重载列车长大下坡操纵优化方法，其特征在于，步骤S2包括以下分步骤：

S21、构建列车钩缓模型，并根据基础数据计算重载列车的前、后车钩力；

S22、构建列车空气制动暂态过程模型；

S23、构建列车空气制动稳态过程模型；

S24、根据列车空气制动暂态过程模型与列车空气制动稳态过程模型计算重载列车各车厢的空气制动力，表示为：

F_Bi(t)＝β_c*φ_h*K_h*B_para,i(t)

其中，F_Bi为第i节列车车厢的空气制动力，β_c为制动系数，φ_h为换算摩擦系数，K_h为换算闸瓦压力，B_para,i(t)为第i节列车车厢的动力发挥率，λ为制动控制阀特性参数，γ为制动波传播速度特性参数，n为列车车厢总数，t_d,i为第i节列车车厢制动缸开始充气时间，t_Δ,i为第i节列车车厢与第1节列车车厢制动缸充气时间差，Q_py为S函数上升的偏移拐点，L为S函数离散度，T_BRA为把闸总制动时间，t_BRA为实时制动时间，e为常数，t_m为暂态过程结束时刻点，T₁为第1辆车的制动缸充气时间；

S25、根据重载列车各节车厢的空气制动力与重载列车的前、后车钩力构建列车纵向动力学模型；

S26、根据基础数据对列车纵向动力学模型进行参数校验，得到校验后的列车纵向动力学模型。

3.根据权利要求2所述的基于空气制动的重载列车长大下坡操纵优化方法，其特征在于，步骤S23具体为：

将影响因素参量化，引入列车空气制动稳态过程数学描述，得到列车空气制动稳态过程模型，其数学描述表示为：

其中，P为稳态特性系数。

4.根据权利要求2所述的基于空气制动的重载列车长大下坡操纵优化方法，其特征在于，步骤S25具体为：

通过重载列车各节车厢的空气制动力与重载列车的前、后车钩力构建微分方程组，得到列车纵向动力学模型，其中微分方程组表示为：

其中，m_i为第i节列车车厢的质量；为第i节列车车厢的纵向位移；F_TEi为第i节列车车厢的牵引力；F_ci-1,F_cn分别为第i节列车车厢的前车钩力和后车钩力；F_DBi为第i节列车车厢的电制动力；F_wi为第i节列车车厢的总阻力；F_Bi为第i节列车车厢的空气制动力。