一種列車建模方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種列車建模方法，包括以下步驟：1)設計列車模型，同時定義待辨識的列車模型參數(shù)；2)設計測試步驟；3)執(zhí)行測試步驟；4)根據(jù)測試結(jié)果和列車模型，辨識列車模型參數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有適應性好、準確度高等優(yōu)點。
【專利說明】一種列車建模方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建模方法，尤其是涉及一種列車建模方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的快速發(fā)展，運輸量不斷增加，為加強現(xiàn)代綜合運輸體系的建設，我國需大力發(fā)展城市鐵路和聞速鐵路，其中聞速列車是聞速鐵路技術(shù)體系的核心，是國家相關(guān)聞技術(shù)發(fā)展水平、相關(guān)制造能力、自主創(chuàng)新能力以及國家核心競爭力的綜合體現(xiàn)，對于具有高速度、高密度運營特性的高速鐵路來說，高速列車運行安全是重中之重，然而高速列車作為一個由復雜技術(shù)裝備組成、在復雜環(huán)境中運行、完成具有復雜時空分布特征的位移服務的非線性動力學系統(tǒng)，如何對高速列車運行過程建立有效的模型和實施速度跟蹤控制，對確保高速列車安全、平穩(wěn)運行尤為關(guān)鍵。
[0003]但是目前列車建模一般需要專業(yè)人員在特定的場地對列車進行測試，缺點在于成本高，靈活度不夠，且存在一定的危險性，不能滿足各種控制算法對于模型的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種列車建模方法。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種列車建模方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]I)設計列車模型，同時定義待辨識的列車模型參數(shù)；
[0008]2)設計測試步驟；
[0009]3)執(zhí)行測試步驟；
[0010]4)根據(jù)測試結(jié)果和列車模型，辨識列車模型參數(shù)。
[0011]所述的列車模型的選擇的因素包括:控制算法、模型復雜度、和或列車本身特性。
[0012]所述的列車本身特性包括列車牽引制動方式。
[0013]所述的步驟2)設計測試步驟具體為:
[0014]21)針對待辨識的列車模型參數(shù)，設計不同的測試步驟，包括牽引、制動等級的標定、列車靜態(tài)特性和或列車動態(tài)特性；
[0015]22)將設計好的測試步驟，用工具生成配置文件，供車載測試軟件使用。
[0016]所述的執(zhí)行測試步驟具體為:
[0017]車載測試軟件讀取測試配置文件，根據(jù)用戶發(fā)送的測試序列號，執(zhí)行相應的測試。
[0018]所述的辨識列車模型參數(shù)過程中加入濾波算法，去除測試過程中引入的噪聲。
[0019]所述的列車模型參數(shù)辨識后，對辨識出來的列車模型參數(shù)和列車實際運行數(shù)據(jù)比對，以確認模型的準確性。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有適應性好、準確度高，可以對列車快速準確地建模，提高效率，便于在工程項目中實施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0022]圖2為本發(fā)明測試步驟執(zhí)行示意圖。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0024]實施例
[0025]本發(fā)明為一種列車建模方法，根據(jù)該方法可以對列車快速準確地建模，提高效率。如圖1所示，本發(fā)明列車建模方法的具體步驟如下
[0026](I)設計列車模型
[0027]列車模型的設計中，要考慮控制算法的要求和模型復雜度?？刂扑惴▽α熊嚨目刂茀?shù)、精確性等要求，對列車模型的選擇有直接的影響。同時，列車本身的特性也要在考慮在內(nèi)，因為列車牽引制動方式也會對列車模型的選擇有影響。另外，根據(jù)控制算法的要求，列車模型有可能在嵌入式車載軟件中實時計算，如果模型過于復雜，可能會使車載軟件的實時性得不到保證。即便只是離線仿真使用，模型的復雜度也會影響仿真速度。所以必須考慮列車模型的復雜度。
[0028]在這一步驟中，也定義了模型中的哪些參數(shù)需要辨識，這是下一步工作的前提。
[0029](2)設計測試步驟
[0030]針對待辨識的參數(shù)，設計不同的測試步驟，包括牽引、制動等級的標定、列車靜態(tài)特性、列車動態(tài)特性等。
[0031]將設計好的測試步驟，用工具生成配置文件，供車載測試軟件使用。
[0032](3)執(zhí)行測試步驟
[0033]此步驟中，主要考慮測試的安全。現(xiàn)場測試過程中，需要車載安全軟件正常運行，如果由于測試步驟設計不合理，導致出現(xiàn)危險情況，車載安全軟件可以確保測試人員及車輛的安全。
[0034]車載測試軟件讀取測試配置文件，根據(jù)測試人員發(fā)送的測試序列號，執(zhí)行相應的測試。測試軟件記錄測試的結(jié)果。如圖2所示。
[0035]另外，測試的過程中，要注意軌道坡度的影響。
[0036](4)根據(jù)測試結(jié)果和列車模型，辨識模型參數(shù)。
[0037]列車的速度、加速度等物理量的測試過程中，不可避免地會弓丨入噪聲等，在辨識的過程中，可以結(jié)合相應的濾波算法，去除影響。
[0038]在模型參數(shù)辨識結(jié)束后，要對辨識出來的列車模型和列車實際運行數(shù)據(jù)比對，以確認模型的準確性。
【權(quán)利要求】
1.一種列車建模方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)設計列車模型，同時定義待辨識的列車模型參數(shù)； 2)設計測試步驟； 3)執(zhí)行測試步驟； 4)根據(jù)測試結(jié)果和列車模型，辨識列車模型參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車建模方法，其特征在于，所述的列車模型的選擇的因素包括；控制算法、模型復雜度、和或列車本身特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種列車建模方法，其特征在于，所述的列車本身特性包括列車牽引制動方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車建模方法，其特征在于，所述的步驟2)設計測試步驟具體為: 21)針對待辨識的列車模型參數(shù)，設計不同的測試步驟，包括牽引、制動等級的標定、列車靜態(tài)特性和或列車動態(tài)特性； 22)將設計好的測試步驟，用工具生成配置文件，供車載測試軟件使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車建模方法，其特征在于，所述的執(zhí)行測試步驟具體為: 車載測試軟件讀取測試配置文件，根據(jù)用戶發(fā)送的測試序列號，執(zhí)行相應的測試。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車建模方法，其特征在于，所述的辨識列車模型參數(shù)過程中加入濾波算法，去除測試過程中引入的噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車建模方法，其特征在于，所述的列車模型參數(shù)辨識后，對辨識出來的列車模型參數(shù)和列車實際運行數(shù)據(jù)比對，以確認模型的準確性。
【文檔編號】G06F17/50GK104392048SQ201410693125
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】職文超, 楊艷飛, 顧立忠 申請人:卡斯柯信號有限公司