[发明专利]一种轨道车辆空调系统能耗预测方法、装置及计算机设备

说明书

技术领域

本发明涉及轨道车辆空调系统能耗领域，具体涉及一种轨道车辆空调系统能耗预测方法、装置及计算机设备。

背景技术

空调系统是轨道车辆的重要部件之一，空调系统的耗电量在轨道车辆诸多系统中仅次于牵引系统，在减能节排一再被强调的大环境下，能够在车辆设计阶段或者在样车试验阶段预测车辆空调系统全年载客运行的能耗值，将对车辆、空调系统的设计有着重要指导意义，在不影响旅客舒适度的前提下最大限度的实现轨道车辆空调系统的节能减排。

现有的列车全年能耗计算方法只能简单的根据列车设计时的空调功率进行预算，运算模型简单。然而空调系统能耗值受外界环境、列车运行线路、列车载客状态等多因素影响，单纯的一种模型不能够对轨道车辆全年运行过程中空调的能耗进行准切的预测。并且，对于能够在车辆设计阶段或者在样车试验阶段预测车辆空调系统全年载客运行的能耗值，国内没有成熟的方法。

发明内容

针对这些问题，本发明旨在提供一种轨道车辆空调系统能耗预测方法，该方法可以通过建立一定的计算机模型准确计算出轨道车辆空调系统全年的耗能量，实现轨道车辆空调系统的节能减排，具有很强的实用性。

该方法包括以下步骤：一种轨道车辆空调系统能耗预测方法，包括以下步骤：1、首先依据气温或气候不同将一年划分为多个区间；2、统计每个区间的影响因素，根据实际设置的因素数与水平数建立计算模型；3、获取车辆运行所在地区或者城市的影响因素具体参数并代入模型；4、逐一计算出轨道车辆空调系统各个区间每小时的能耗值并根据列车每天运行时间对其累加得出全年能耗值。

优选的，步骤2中统计每个区间的影响因素，该影响因素包括室外温度、室外相对湿度、太阳辐射强度、载客人数、新风量、车体K值以及室内设定温度中；其中，车体K值是指客车车体隔热性能值。

优选的，Y1的计算模型为：其中所述S1中，首先依据气温或气候不同将一年划分为多个区间，所述多个区间包括制冷季节、制热季节以及过渡季节，其中，设定制冷季节的每小时的能耗为Y1；过渡季节每小时的能耗为Y2；制热季节每小时的能耗为Y3；其中所述S2中，根据实际设置的因素数与水平数建立计算模型，具体包括：

Y1＝a0+a1X1+a2X2+a3X3+a4X4+a5X5+a6X6+a7X7；

其中，a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7-回归系数，无量纲；

X1-典型年逐小时的室外温度，℃；

X2-典型年逐小时的室外相对湿度，％；

X3-典型年逐小时的太阳辐射强度，W/m²；

X4-客运系统统计的载客人数，人；

X5-客运系统统计的新风量，m^3/h；

X6-车体K值，W/m²K；

X7-室内预设温度，℃；

Y2的计算模型为：

Y2＝nP；

其中，n-空调系统通风机数量，台；

P-通风机的额定功率，瓦；

Y3的计算模型为：

Y3＝b0+b1X1+b2X2+b3X3+b4X4+b5X5+b6X6+b7X7；

其中，

b0,b1,b2,b3,b4,b5,b6,a7-回归系数，无量纲；

X1-典型年逐小时的室外温度，℃；

X2-典型年逐小时的室外相对湿度，％；

X3-典型年逐小时的太阳辐射强度，W/m²；

X4-客运系统统计的载客人数，人；

X5-客运系统统计的新风量，m³/h；

X6-车体K值，W/m²K；

X7-室内预设温度，℃。

优选的，其中步骤4中具体包括，将Y1、Y2及Y3的计算结果累加，即得到轨道车辆空调系统在该运行工况下全年能耗值。

优选的，X1至X7的影响因素中，每一种影响因素在采样时至少包括三个水平数，即室外温度X1在采样时至少取三个不同时间段的数据X11、X12、X13以保证最终计算耗能量的准确性。

优选的，所述制冷季节的每小时的能耗Y1根据室外温度分为通风—半冷状态和半冷—全冷状态，分别进行计算从而增加预测准确性。