列车牵引计算系统研究

论文摘要

列车牵引计算是针对有轨交通运输中列车在外力（包括机车牵引力、列车阻力、列车制动力）的作用下沿轨道运行及其有关问题的科学计算。它以力学为基础,以科学实验和先进操纵经验为依据,分析列车运行过程中的各种现象和原理,并用以解算轨道交通运营和设计上的一些主要技术问题和技术经济问题。现行部分列车牵引计算软件在列车模型上采用单质点的列车计算模型,具备一定的自动计算功能,但是由于采用单质点模型,造成计算精度偏低,不能较好的满足用户需求。另一部分牵引计算软件则在列车模型上采用多质点的列车计算模型,计算精度得到满足,但是在计算过程中,需要频繁的人工干预机车操纵才能完成,需要耗费大量人力和时间。因此开发一个计算精度较高的,具有自动计算功能牵引计算软件,能够极大地降低牵引计算工作的劳动强度,提高劳动效率,极大地提高牵引计算技术的运用水平,为各相关部门提供良好的计算工具,具有十分广阔的应用前景和很好的现实意义。本文利用系统的观点,将列车牵引计算看成一个求解多元问题的方法论。在牵引计算软件需求分析的基础上,对软件的功能进行详细设计,将软件划分为三大模块：数据管理,牵引计算和软件界面。文章引入列车牵引计算理论,采用经过改进的单质点列车计算模型,根据列车受力分析,列车运动方程和各种约束条件设计列车牵引自动计算算法；然后引入关系数据库相关理论设计并建立系统数据库；并根据系统界面设计原则,设计友好的人机交互界面。最后应用VC++6.0编码并通过测试,得到具有较高计算精度的自动计算功能、数据库管理、友好界面的列车牵引计算软件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 列车牵引计算软件发展历史及现状
• 1.1.1 国外研究现状
• 1.1.2 国内研究历史及现状
• 1.2 课题研究意义和目的
• 1.3 本文完成的主要内容
• 第2章 列车牵引计算基础理论
• 2.1 机车牵引力F
• 2.2 牵引力取值
• 2.3 列车运行阻力W
• 2.4 列车制动力B
• 2.5 列车在不同工况下合力
• 2.6 列车牵引计算方法
• 第3章 列车牵引计算模型
• 3.1 单质点模型
• 3.2 多质点模型
• 3.3 改进的单质点模型
• 第4章 列车牵引自动计算关键技术分析
• 4.1 列车运行策略选择
• 4.2 列车牵引重量的确定
• 4.3 列车运行过程中限速的确定
• 4.4 工况选择及转换原则
• 4.4.1 牵引工况
• 4.4.2 制动工况
• 4.4.3 惰行工况
• 4.4.4 工况转换原则
• 4.5 自动牵引计算及算法
• 4.6 列车工况初选研究
• 4.7 列车进出坡检验
• 4.8 退回重算
• 4.9 停车试凑
• 4.10 运营费计算
• 第5章 列车牵引计算软件设计与实现
• 5.1 系统需求分析
• 5.2 开发平台选择
• 5.3 系统数据分析
• 5.4 软件模块分析
• 5.5 界面模块设计与实现
• 5.5.1 系统界面简介
• 5.5.2 显示输出系统的实现
• 5.5.3 速度时分曲线绘制系统的实现
• 5.5.4 打印输出系统实现
• 5.6 数据管理模块设计与实现
• 5.6.1 列车编组数据管理系统
• 5.6.2 机车数据管理系统
• 5.6.3 车辆数据管理系统
• 5.6.4 线路及车站数据管理系统
• 5.6.5 数据管理功能实现
• 5.6.6 数据转换系统
• 5.7 数据库设计
• 5.7.1 数据库需求分析
• 5.7.2 数据库概念设计
• 5.7.3 数据库详细设计
• 5.7.4 数据库管理系统选择
• 5.8 计算处理模块设计与实现
• 5.8.1 预处理系统
• 5.8.2 实际处理系统
• 第6章 系统测试与结果分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果