[发明专利]混合长编组列车气动阻力的预测方法及系统

说明书

本发明公开了混合长编组列车气动阻力的预测方法及系统，通过分析不同的前后端连挂车辆组合方式，对混合长编组列车不同位置处的不同种类的车辆或车辆编组单元气动阻力的影响规律；获取待预测混合长编组列车的车辆编排方式，并基于影响规律构建待预测混合长编组列车的局部气动阻力模型/整车气动阻力模型；求解局部气动阻力模型/整体气动阻力模型，得到待预测混合长编组列车的实时局部气动阻力或实时整车气动阻力。相比现有的整车仿真数据计算气动阻力的方法，本发明通过解耦列车前后编组，进行单节或局部几节编组车辆气动阻力影响规律分析，并在此基础上建立长编组列车气动阻力预测模型进行气动阻力预测，能提高预测速度和预测准确率。

技术领域

本发明涉及列车的气动阻力预测技术领域，尤其涉及混合长编组列车气动阻力的预测方法及系统。

背景技术

货运列车有多种类型的车辆，常见车型包括敞车、平车、罐车、棚车、集装箱专用车等。由于不同类型货物列车具有不同的几何外形，随着货运列车运行速度的提高，多类型货物列车编组方式的变化将影响货运列车的运行气动阻力。同时，随着我国铁路网覆盖范围的持续扩大，使得货物列车编组计划的规模也越来越大，机车牵引能耗也越来越大，对编组计划优化的难度也随之增加。因此，有必要对多类型货物列车的编组计划进行合理制定，以降低列车运行阻力，减小牵引能耗，降低运输成本，增强铁路货运的市场竞争力。

由于承载货物的不同，货运列车编组车辆类型混合，编组方式非常灵活，编组数量巨大，在计算列车所受气动阻力时受到计算资源与时间限制，很难通过模拟全部编组车辆进行数值计算。

因此，如何快速且准确的计算出混合长编组货运列车气动阻力已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题

发明内容

本发明提供了混合长编组列车气动阻力的预测方法及系统，用于解决现有的气动阻力预测方法无法快速且准确的预测混合长编组货运列车气动阻力的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种混合长编组列车气动阻力的预测方法，包括以下步骤：

分析不同的前后端连挂车辆组合方式，对混合长编组列车不同位置处的不同种类的车辆或车辆编组单元气动阻力的影响规律；

获取待预测混合长编组列车的车辆编排方式，并基于影响规律构建待预测混合长编组列车的局部气动阻力模型/整车气动阻力模型；

求解局部气动阻力模型/整体气动阻力模型，得到待预测混合长编组列车的实时局部气动阻力或实时整车气动阻力。

优选的，分析不同的前后端连挂车辆组合方式，对混合长编组列车不同位置处的不同种类的车辆或车辆编组单元气动阻力的影响规律，包括以下步骤：

对于混合长编组列车中任一位置x的任一种类的车辆或车辆编组单元A均执行以下步骤：

通过数值仿真计算，得到车辆或车辆编组单元A的基本气动阻力，通过正交试验设计方法计算多个不同的前后端连挂车辆组合方式下，位于位置x的车辆或车辆编组单元A的多个综合气动阻力值；

并基于多个综合气动阻力值以及基本气动阻力分析多个不同的前后端连挂车辆组合方式对车辆或车辆编组单元A的影响。

优选的，影响规律包括：对于任一节位于混合长编组货运列车中段的车辆E,车辆E的综合气动阻力值同时受到连挂在其前端的N节车辆以及连挂在其后端的M节车辆对其单独效应的影响，且还受其前后端车辆编组方式对其交互效应的影响；当求解的局部气动阻力为待预测混合长编组列车的中段车辆E的综合气动阻力时，基于影响规律构建待预测混合长编组列车的局部气动阻力模型具体为：

通过数值仿真分别计算连挂在车辆E前端的N节车辆以及连挂在车辆E后端的M节车辆对车辆E气动阻力的单独效应影响值，并计算车辆E前后端车辆编组方式对车辆E气动阻力的交互效应影响值；