列車運(yùn)行計(jì)算與設(shè)計(jì)課件：列車牽引計(jì)算

列車運(yùn)行計(jì)算與設(shè)計(jì)

TrainMovementCalculationandDesign

列車牽引計(jì)算以牛頓第二定律為基礎(chǔ)，分析列車受力情況，計(jì)算列車運(yùn)動狀態(tài)的變化與時分、能耗等技術(shù)指標(biāo)。內(nèi)容包括：什么是列車牽引計(jì)算?給定線路、列車和操縱下，計(jì)算列車速度位移曲線列車運(yùn)動過程中的受力分析;列車速度位移曲線的生成;列車運(yùn)行時分的計(jì)算。為行車組織方案制定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)列車牽引質(zhì)量的驗(yàn)證;列車制動距離的計(jì)算與驗(yàn)證;列車牽引能耗計(jì)算。4列車牽引計(jì)算的基礎(chǔ)作用軌道交通系統(tǒng)線路(工務(wù))機(jī)車車輛(機(jī)輛)供電(電務(wù))通信信號(通號)列車運(yùn)動過程計(jì)算與分析運(yùn)輸組織優(yōu)化列車運(yùn)行圖車站作業(yè)計(jì)劃軌道交通的發(fā)展方向與趨勢列車提速、減少旅行時分;重載化貨物運(yùn)輸;提高列車安全可靠性；減少牽引能耗；提高通過能力。上述方面均需應(yīng)用到列車牽引計(jì)算!6運(yùn)營組織方面列車提速分析、行車間隔分析、運(yùn)行圖標(biāo)尺確定、事故分析、牽引質(zhì)量確定、折返能力分析等。平縱斷面線路設(shè)計(jì)信號機(jī)布局運(yùn)營費(fèi)計(jì)算列車供電方面列車自動操縱方面(ATO)：節(jié)能、定時，優(yōu)化列車牽引計(jì)算可以做什么？確定列車站間運(yùn)行時分線路縱斷面設(shè)計(jì)哪個方案更節(jié)能？方案時分/秒耗電量/度總耗電節(jié)能率節(jié)約費(fèi)用1131.68/135.164.6/80.6145.1度——2131.61/134.9842.5/65.4107.9度25.64%6029萬元3131.65/134.931.1/57.688.7度38.87%9140萬元兩站標(biāo)高不變，只改變縱斷面的設(shè)計(jì)，三個方案運(yùn)行時分差別不大，達(dá)到了相同的運(yùn)行效果，在這3公里多的區(qū)間能耗費(fèi)用節(jié)省了25~40%，30年累計(jì)節(jié)省費(fèi)用約一億元。線路縱斷面設(shè)計(jì)信號機(jī)布局優(yōu)化提高通過能力；減少基礎(chǔ)設(shè)施投資。11為人工駕駛列車的司機(jī)制定機(jī)車操縱(駕駛)圖或車載操縱指導(dǎo)裝置，為提高效率和保證安全；為自動駕駛提供底層的ATO控制算法。列車操縱優(yōu)化方案設(shè)計(jì)列車牽引計(jì)算的發(fā)展階段用計(jì)算機(jī)模擬手工計(jì)算過程；精度和通用性列車牽引計(jì)算規(guī)程規(guī)定了計(jì)算方法和使用數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容包括：機(jī)車車輛的計(jì)算公式和圖表;計(jì)算牽引質(zhì)量與能耗的計(jì)算；繪制速度線、時間線、確定區(qū)間運(yùn)行時分的原則。適用于標(biāo)準(zhǔn)軌距1435mm鐵路列車牽引計(jì)算。《牽規(guī)》的修訂和改進(jìn)

1957：《蒸汽機(jī)車牽引計(jì)算規(guī)程》1982：內(nèi)燃、電力和蒸汽牽引并存。

1998：全面修訂、補(bǔ)充2017：高鐵牽引計(jì)算規(guī)程？主要物理量的單位及取值規(guī)定主要物理量的名稱單位取值規(guī)定區(qū)間距離km取至2位小數(shù)坡段長度m以整數(shù)計(jì)坡道坡度‰取至2位小數(shù)牽引力、制動力kN取至1位小數(shù)單位牽引力、單位阻力、單位制動力N/kN取至2位小數(shù)速度km/h取至1位小數(shù)區(qū)間運(yùn)行時間min取至1位小數(shù)15Motortrainunit動車組

ElectricLocomotive電力機(jī)車鐵路運(yùn)輸設(shè)備回顧16SteamLocomotive蒸汽機(jī)車

DieselLocomotive內(nèi)燃機(jī)車鐵路運(yùn)輸設(shè)備回顧17Maglevtrain磁懸浮列車Traininurbanrailway市郊鐵路列車鐵路運(yùn)輸設(shè)備回顧Single-trackMetrotrain地鐵單軌列車鐵路運(yùn)輸設(shè)備回顧Openwagon敞車Boxwagon棚車鐵路運(yùn)輸設(shè)備回顧Tankcar罐車Flatcar平車鐵路運(yùn)輸設(shè)備回顧21車載控制臺示意圖鐵路運(yùn)輸設(shè)備回顧DF4B車載控制臺DF8B車載控制臺24牽引控制手柄制動控制手柄CRH2型動車組地鐵動車司機(jī)室控制臺信號系統(tǒng)列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置29列車運(yùn)行控制原理列車運(yùn)行工況牽引工況,作用于列車上的力有機(jī)車牽引力和列車運(yùn)行阻力。惰行工況,作用于列車上的力只有列車運(yùn)行阻力。制動工況,作用于列車上的力有列車制動力和列車運(yùn)行阻力。Mutuallyexclusive?列車受力分析F–機(jī)車牽引力；W-

列車運(yùn)行阻力;B-

列車制動力。

列車合力計(jì)算合力的計(jì)算公式:不同工況下的合力計(jì)算：不同情境下的速度變化趨勢:列車運(yùn)動方程距離位移是目標(biāo)速度移動效率加速度速度、能耗、安全與舒適度

1.0-1.8m/s2(加速)，-2.0-3.0

m/s2(減速)

急動度（Jerk）舒適度≤0.5-0.6m/s3影響列車運(yùn)行過程的因素線路條件坡度曲線橋隧線路條件列車條件列車編組列車質(zhì)量機(jī)車牽引與制動性能影響列車運(yùn)行過程的因素線路條件列車條件信號條件固定閉塞移動閉塞影響列車運(yùn)行過程的因素線路條件列車條件信號條件供電參數(shù)電壓電流模式變電站設(shè)置影響列車運(yùn)行過程的因素線路條件列車條件信號條件供電參數(shù)操縱策略節(jié)省時間？降低成本？影響列車運(yùn)行過程的因素線路條件列車條件信號條件供電參數(shù)操縱策略其他