CN109558668A - 基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法 - Google Patents

基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法 Download PDF

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CN109558668A CN201811415450.1A CN201811415450A CN109558668A CN 109558668 A CN109558668 A CN 109558668A CN 201811415450 A CN201811415450 A CN 201811415450A CN 109558668 A CN109558668 A CN 109558668A
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Abstract

本发明提供一种基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法，通过采用重量‑阻力‑动力三个子系统综合评估的方式，对轨道车辆的运行能耗进行多目标优化，获取轨道车辆各部件设计参数之间的最优组合关系，从而，使得轨道车辆的设计方案更加合理，达到更佳的节能效果。

Description

基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法。
背景技术
随着铁路建设的蓬勃发展，铁路运输的能源消耗量呈现总体上升趋势，其中，轨道车辆作为铁路运输中的移动装备，作业繁重，能源消耗总量巨大。因此降低轨道车辆的能源消耗对于实现轨道交通运输业的可持续发展具有重要的意义。
现有技术中，节能的方法是单维度进行的。在轨道车辆设计过程中，分别从重量、阻力、动力三个子系统着手，通过减少重量、降低空气阻力、改变动力的手段来达到降低能耗的目的。减少重量主要是降低车辆重量，包括零部件轻量化、新型复合材料应用等。降低空气阻力技术主要是优化车辆外形设计、表面改型等。改变动力主要引入高效能牵引部件，包括电力电子变压器、永磁电机等。
然而，现有的节能方法没有在轨道车辆的整体系统上形成统一、协调的联动操作，各个子系统各自为战，实施节能的手段还受到其他子系统的制约，导致整体系统的节能效果不理想。
发明内容
本发明提供一种基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法，以提高轨道车辆设计参数的准确性，达到更佳的节能效果。
第一方面，本发明提供一种基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法，包括：
根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；
根据单位重量的基本阻力和第一重量，得到第一整车阻力；
根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，得到第一动力；
根据第一整车阻力和第一动力，得到第一能耗参数和/或第一成本参数；
根据第一能耗参数和/或第一成本参数，得到整体调整比例；
根据所述整体调整比例，得到第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
更新所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例以及第一动力调整比例为所述第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
返回执行所述根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；直到得到的所述第一能耗参数和/或第一成本参数与目标能耗参数和/或目标成本参数匹配。
进一步地，所述根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力，包括：
根据所述第一重量调整比例，得到第一重量；
根据所述第一阻力调整比例，得到第一空气阻力；
根据所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力。
进一步地，所述根据所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力，包括：
根据公式得到单位重量的基本阻力，
其中，w0为单位重量的基本阻力，ξ为所述第一重量调整比例，a为所述机械阻力常量，b为所述机械阻力系数，v为所述轨道车辆运行速度，η为所述第一阻力调整比例，c为空气阻力系数。
进一步地，所述根据单位重量的基本阻力和第一重量，得到第一整车阻力，包括：
根据公式W0＝w0M得到第一整车阻力，
其中，W0为所述第一整车阻力，w0为所述单位重量的基本阻力，M为所述第一重量。
进一步地，所述根据所述第一重量调整比例，得到第一重量，包括：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的重量调整比例；
根据所述各部件的重量调整比例，以及所述各部件的重量，得到所述轨道车辆的第一重量。
进一步地，所述根据所述第一阻力调整比例，得到第一空气阻力，包括：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的阻力调整比例；
根据所述各部件的阻力调整比例，以及所述各部件的空气阻力，得到所述轨道车辆的第一空气阻力。
进一步地，根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，得到第一动力，包括：
根据所述第一重量、所述第一空气阻力，采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的动力调整比例；
根据所述各部件的动力调整比例，以及所述各部件的动力，得到所述轨道车辆的第一动力。
第二方面，本发明提供一种基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的装置，包括：
处理模块，用于根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；
所述处理模块，还用于根据单位重量的基本阻力和第一重量，得到第一整车阻力；
所述处理模块，还用于根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，得到第一动力；
所述处理模块，还用于根据第一整车阻力和第一动力，得到第一能耗参数和/或第一成本参数；
所述处理模块，还用于根据第一能耗参数和/或第一成本参数，得到整体调整比例；
所述处理模块，还用于根据所述整体调整比例，得到第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
所述处理模块，还用于更新所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例以及第一动力调整比例为所述第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
所述处理模块，还用于返回执行所述根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；直到得到的所述第一能耗参数和/或第一成本参数与目标能耗参数和/或目标成本参数匹配。
进一步地，所述处理模块具体用于根据所述第一重量调整比例，得到第一重量；根据所述第一阻力调整比例，得到第一空气阻力；根据所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力。
进一步地，所述处理模块具体用于：
根据公式得到单位重量的基本阻力，
其中，w0为单位重量的基本阻力，ξ为所述第一重量调整比例，a为所述机械阻力常量，b为所述机械阻力系数，v为所述轨道车辆运行速度，η为所述第一阻力调整比例，c为空气阻力系数。
进一步地，所述处理模块具体用于：
根据公式W0＝w0M得到第一整车阻力，
其中，W0为所述第一整车阻力，w0为所述单位重量的基本阻力，M为所述第一重量。
进一步地，所述处理模块具体用于：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的重量调整比例；
根据所述各部件的重量调整比例，以及所述各部件的重量，得到所述轨道车辆的第一重量。
进一步地，所述处理模块具体用于：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的阻力调整比例；
根据所述各部件的阻力调整比例，以及所述各部件的空气阻力，得到所述轨道车辆的第一空气阻力。
进一步地，所述处理模块具体用于：
根据所述第一重量、所述第一空气阻力，采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的动力调整比例；
根据所述各部件的动力调整比例，以及所述各部件的动力，得到所述轨道车辆的第一动力。
本发明提供的基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法，通过采用重量-阻力-动力三个子系统综合评估的方式，对轨道车辆的运行能耗进行多目标优化，获取轨道车辆各部件设计参数之间的最优组合关系，从而，使得轨道车辆的设计方案更加合理，达到更佳的节能效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法实施例一的流程示意图；
图2为本发明提供的单位重量的基本阻力计算公式的推导流程示意图；
图3为本发明提供的基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法实施例二的流程示意图；
图4为本发明提供的基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法实施例三的流程示意图；
图5为本发明提供的基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法实施例四的流程示意图；
图6为本发明提供的重量-阻力-动力遗传优化子系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明通过采用重量-阻力-动力三个子系统综合评估的方式，对轨道车辆的运行能耗进行多目标优化，获取轨道车辆各部件设计参数之间的最优组合关系，从而，使得轨道车辆的设计方案更加合理，达到更佳的节能效果。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明提供的基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法实施例一的流程示意图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：
S101、根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力。
其中，所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例可以通过轨道车辆的系统优化目标确定。例如，根据轨道车辆初始设计方案中的各个部件的参数，得到轨道车辆在规划线路上的运行能耗。根据运行能耗的计算结果，对轨道车辆设计方案中的各个部件进行优化。对轨道车辆运行能耗进行优化的主要目的是实现车辆运行的经济性、节能性、舒适性和环保性等，经济性可以用高速列车总费用CT来衡量；节能性则可以用高速列车运行总能耗ET来表示；舒适性可以将车内热舒适指标PMV作为优化目标；而环保性则可以选取碳排放量QC作为优化目标。优化的目标是要使总费用、总能耗、车内热舒适指标和碳排放量达到最小，其数学模型可表述为：Min{CT,ET,|PMV|,QC}。上述优化目标并不一定需要同时实现，在实际优化时，根据具体需求选择其中一个或者几个作为最终的优化目标。比如经济性和节能性是主要优化目标，因此优化目标的数学模型可以简化为：Min{CT,ET}。
将系统优化目标分解为重量设计优化、阻力设计优化和动力设计优化三个子问题，设置第一重量调整比例、第一阻力调整比例、第一动力调整比例。
根据所述第一重量调整比例，得到第一重量。
根据所述第一阻力调整比例，得到第一空气阻力。
根据所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，通过如下公式(1)得到单位重量的基本阻力：
其中，w0为单位重量的基本阻力，ξ为所述第一重量调整比例，a为所述机械阻力常量，b为所述机械阻力系数，v为所述轨道车辆运行速度，η为所述第一阻力调整比例，c为空气阻力系数。
S102、根据单位重量的基本阻力和第一重量，得到第一整车阻力。
根据如下公式(2)得到第一整车阻力：
W0＝w0M (2)
其中，W0为所述第一整车阻力，w0为所述单位重量的基本阻力，M为所述第一重量。
S103、根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，得到第一动力。
S104、根据第一整车阻力和第一动力，得到第一能耗参数和/或第一成本参数。
S105、判断第一能耗参数和/或第一成本参数是否与目标能耗参数和/或目标成本参数匹配。
若匹配，则执行步骤S106。
若不匹配，则执行步骤S107。
S106、输出当前设计参数，方案设计结束。
S107、根据第一能耗参数和/或第一成本参数，得到整体调整比例。
S108、根据整体调整比例，得到第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例。
S109、更新第一重量调整比例、第一阻力调整比例以及第一动力调整比例为第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；返回执行S101。
本实施例以轨道车辆的运行能耗和/或成本为控制目标，通过对重量-阻力-动力之间的耦合关系分析，获得基于能耗和/或成本最低的重量、阻力、动力各个子系统的部件参数，从而，使得输出的车辆设计方案更加合理，达到更佳的节能效果。
图1所示实施例中的S103中所述，根据所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，通过如下公式(1)得到单位重量的基本阻力：
其中，w0为单位重量的基本阻力，ξ为所述第一重量调整比例，a为所述机械阻力常量，b为所述机械阻力系数，v为所述轨道车辆运行速度，η为所述第一阻力调整比例，c为空气阻力系数。
图2为本发明提供的公式(1)的推导流程示意图，如图2所示：
S201、确定单位重量的基本阻力公式。
其中，在明线平直轨道上运行车辆的单位重量的基本阻力一般是通过惰行试验得到，单位重量的基本阻力阻力如公式(3)所示：
w0＝a+bv+cv2 (3)
其中，a为机械阻力常量，b为机械阻力系数，v为轨道车辆运行速度，c为空气阻力系数，w0为单位基本阻力。a、b、c的值通过试验拟合得到，该公式是在特定车辆重量条件下试验得到的单位重量的基本阻力，所述特定车辆重量可以是车辆初始设计方案的重量。整车阻力如公式(4)所示：
W0＝aM+bMv+cMv2 (4)
其中，W0为整车阻力，M为车辆重量，aM为轨道车辆的机械阻力，bMv为空气动量损失，cMv2为空气阻力。
S202、推导减阻条件下的单位重量的基本阻力公式。
在列车重量不变的情况下，假设空气阻力减小百分比为η，则减阻后的整车阻力如公式(5)所示：
W0'＝aM+bMv+(1-η)cMv2 (5)
其中，W0'为减阻后的整车阻力。
由于车辆重量不变，因此减阻后的机械阻力不变，仍为aM，空气动量损失因与车辆电机牵引设备冷却、空气等的吸气和排气有关而基本不变，因此，整车减阻主要是通过减小空气阻力来实现的。此时，减阻后的整车阻力可表示为：
W2＝aM+bMv2+c'Mv2
根据W2＝W0'，得到：
c'＝(1-η)c
则减阻百分比为η时的单位重量的基本阻力公式如公式(6)所示：
w2＝a+bv+(1-η)cv2 (6)
S203、推导减重条件下的单位重量的基本阻力公式。
当采用减少重量的方式时，假设重量减少的百分比为ξ，则减重后的整车阻力如公式(7)所示：
W3＝a3M3+b3M3v+c3M3v2 (7)
其中，M3为减重后的车辆重量，如公式(8)所示
M3＝(1-ξ)M (8)
机械阻力包括了轮轴阻力、滚动及滑动阻力等，为车辆重量的线性函数。此外，当车辆重量增加时，各部件间的摩擦阻力系数也会相应增大，这里假定摩擦阻力系数与车辆重量成正比，因此，对于机械阻力，有a3＝(1-ξ)a。车辆空气动量损失与空气阻力均与列车无关，因此减重后的空气动量损失及空气阻力均与减重前相同，即bMv＝b3M3v、cMv2＝c3M3v2，推导得出：
因此，减重后的单位重量的基本阻力公式如公式(9)所示：
S204、推导减重和减阻共同作用下的单位重量的基本阻力公式。
当同时采用减重及减阻的方式时，假设车辆重量减少的百分比为ξ、空气阻力减小百分比为η，此时则减重及减阻后的整车阻力如公式(10)所示：
W3＝a3M3+b3M3v+c3M3v2 (10)
其中，对于机械阻力，a3＝(1-ξ)a；车辆空气动量损失与车辆重量无关，因此减重后的空气动量损失与减重前相同，即b3M3v＝bMv；减阻后的空气阻力为c3M3v2＝c(1-η)Mv2，推导得出：
因此，得出减重及减阻后的单位重量的基本阻力公式为：
本实施例，通过单位重量的基本阻力公式，推导出减重和减阻共同作用下的单位重量的基本阻力公式，使重量子系统和阻力子系统的节能方法形成了协同优化。
图3为本发明提供的基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法实施例二的流程示意图，图3是在图1所示实施例的基础上，对S101中根据第一重量调整比例得到第一重量的一种可能的实现方式的描述，如图3所示：
S301、采用多目标遗传算法NSGA-II、以及轨道车辆的各部件，得到各部件的重量调整比例。
其中，一种可能的实现方式的描述：
根据所述第一重量调整比例和轨道车辆的各部件的设计参数，建立重量遗传优化子系统的数学模型，如图6中的模块601所示。所述重量遗传优化子系统的数学模型包括重优化目标、设计变量和约束条件。所述优化目标为所述第一重量调整比例，可以是重量子系统的能耗和或成本调整比例。所述决策变量为影响轨道车辆重量的各关键部件的重量设计参数，包括：转向架重量M1、车机结构重量M2、车内布置重量M3、司机室重量M4、辅助系统重量M5、牵引系统重量M6、制动系统重量M7；所述约束条件为影响轨道车辆重量的各关键部件重量设计参数的取值范围，包括：c1≤M1≤c2、d1≤M2≤d2、e1≤M3≤e2、t1≤M4≤t2、g1≤M5≤g2、o1≤M6≤o2、r1≤M7≤r2。
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述重量遗传优化子系统的数据模型，得到所述重量子系统的决策变量调整比例之间的最优组合。
S302、根据各部件的重量调整比例，以及各部件的重量，得到轨道车辆的第一重量。
本实施例，根据第一重量调整比例，采用多目标遗传算法NSGA-II获取到轨道车辆重量子系统的各关键部件的重量设计参数的最优组合，使得轨道车辆的重量子系统的设计更加合理。
图4为本发明提供的基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法实施例三的流程示意图，图4是在图1所示实施例的基础上，对S101中根据所述第一阻力调整比例得到第一空气阻力的一种可能的实现方式的描述，如图4所示：
S401、采用多目标遗传算法NSGA-II、以及轨道车辆的各部件，得到各部件的阻力调整比例。
其中，一种可能的实现方式的描述：
根据所述第一阻力调整比例和轨道车辆的各部件的设计参数，建立阻力遗传优化子系统的数学模型，如图6中的模块602所示。所述阻力遗传优化子系统的数学模型包括优化目标、设计变量和约束条件。所述优化目标为所述第一阻力调整比例，可以是阻力子系统的能耗和或成本调整比例。所述决策变量为影响轨道车辆空气阻力的各部件的设计参数，包括：头尾阻力系数、局部阻力系数；所述约束条件为影响轨道车辆空气阻力的各部件设计参数的取值范围，包括：头尾阻力系数的取值范围(a1-a2)、局部阻力系数的取值范围(b1-b2)。
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述阻力遗传优化子系统的数据模型，得到所述轨道车辆阻力子系统的决策变量调整比例之间的最优组合。
S402、根据各部件的阻力调整比例，以及各部件的空气阻力，得到轨道车辆的第一空气阻力。
本实施例，根据第一阻力调整比例，采用多目标遗传算法NSGA-II获取到轨道车辆阻力子系统的各部件的设计参数的最优组合，使得轨道车辆的阻力子系统的设计更加合理。
图5为本发明提供的基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法实施例四的流程示意图，图5是在图1所示实施例的基础上，对S103所述根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，得到第一动力的一种可能的实现方式的描述，如图5所示：
S501、根据第一重量、第一空气阻力，采用多目标遗传算法NSGA-II、以及轨道车辆的各部件，得到各部件的动力调整比例；
其中，一种可能的实现方式的描述：
根据所述第一动力调整比例和轨道车辆的各部件的设计参数，建立动力遗传优化子系统的数学模型，如图6中的模块603所示。所述动力遗传优化子系统的数学模型包括优化目标、设计变量和约束条件。所述优化目标为所述第一动力调整比例，可以是动力子系统的能耗和或成本调整比例。所述决策变量为影响轨道车辆动力的牵引系统各部件的设计参数，包括：高压电器传输效率η1、牵引电机效率η2、牵引变流器效率η3、牵引变压器效率η4、齿轮箱效率η5、受电弓传动效率η6；所述约束条件为影响轨道车辆动力的牵引系统各部件设计参数的取值范围，包括：h1≤η1≤h2、i1≤η2≤i2、j1≤η3≤j2、k1≤η4≤k2、l1≤η5≤l2、n1≤η6≤n2。
以重量子系统优化后得到的第一重量和阻力子系统优化后得到的第一空气阻力为基础，采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述动力遗传优化子系统的数据模型，得到所述轨道车辆动力子系统的决策变量调整比例之间的最优组合。
S502、根据各部件的动力调整比例，以及各部件的动力，得到轨道车辆的第一动力。
本实施例，根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，采用多目标遗传算法NSGA-II获取到轨道车辆动力子系统的各部件的设计参数的最优组合，使得轨道车辆的动力子系统的设计更加合理。
本发明还提供一种基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的装置实施例，包括：
处理模块，用于根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；
所述处理模块，还用于根据单位重量的基本阻力和第一重量，得到第一整车阻力；
所述处理模块，还用于根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，得到第一动力；
所述处理模块，还用于根据第一整车阻力和第一动力，得到第一能耗参数和/或第一成本参数；
所述处理模块，还用于根据第一能耗参数和/或第一成本参数，得到整体调整比例；
所述处理模块，还用于根据所述整体调整比例，得到第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
所述处理模块，还用于更新所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例以及第一动力调整比例为所述第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
所述处理模块，还用于返回执行所述根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；直到得到的所述第一能耗参数和/或第一成本参数与目标能耗参数和/或目标成本参数匹配。
进一步地，所述处理模块具体用于根据所述第一重量调整比例，得到第一重量；根据所述第一阻力调整比例，得到第一空气阻力；根据所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力。
进一步地，所述处理模块具体用于：
根据公式得到单位重量的基本阻力，
其中，w0为单位重量的基本阻力，ξ为所述第一重量调整比例，a为所述机械阻力常量，b为所述机械阻力系数，v为所述轨道车辆运行速度，η为所述第一阻力调整比例，c为空气阻力系数。
进一步地，所述处理模块具体用于：
根据公式W0＝w0M得到第一整车阻力，
其中，W0为所述第一整车阻力，w0为所述单位重量的基本阻力，M为所述第一重量。
进一步地，所述处理模块具体用于：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的重量调整比例；
根据所述各部件的重量调整比例，以及所述各部件的重量，得到所述轨道车辆的第一重量。
进一步地，所述处理模块具体用于：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的阻力调整比例；
根据所述各部件的阻力调整比例，以及所述各部件的阻力，得到所述轨道车辆的第一空气阻力。
进一步地，所述处理模块具体用于：
根据所述第一重量、所述第一空气阻力，采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的动力调整比例；
根据所述各部件的动力调整比例，以及所述各部件的动力，得到所述轨道车辆的第一动力。
本实施例的装置，可以用于本发明上述任意实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的方法，其特征在于，包括：
根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；
根据单位重量的基本阻力和第一重量，得到第一整车阻力；
根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，得到第一动力；
根据第一整车阻力和第一动力，得到第一能耗参数和/或第一成本参数；
根据第一能耗参数和/或第一成本参数，得到整体调整比例；
根据所述整体调整比例，得到第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
更新所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例以及第一动力调整比例为所述第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
返回执行所述根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；直到得到的所述第一能耗参数和/或第一成本参数与目标能耗参数和/或目标成本参数匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力，包括：
根据所述第一重量调整比例，得到第一重量；
根据所述第一阻力调整比例，得到第一空气阻力；
根据所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力，包括：
根据公式得到单位重量的基本阻力，
其中，w0为单位重量的基本阻力，ξ为所述第一重量调整比例，a为所述机械阻力常量，b为所述机械阻力系数，v为所述轨道车辆运行速度，η为所述第一阻力调整比例，c为空气阻力系数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据单位重量的基本阻力和第一重量，得到第一整车阻力，包括：
根据公式W0＝w0M得到第一整车阻力，
其中，W0为所述第一整车阻力，w0为所述单位重量的基本阻力，M为所述第一重量。
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一重量调整比例，得到第一重量，包括：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的重量调整比例；
根据所述各部件的重量调整比例，以及所述各部件的重量，得到所述轨道车辆的第一重量。
6.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一阻力调整比例，得到第一空气阻力，包括：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的阻力调整比例；
根据所述各部件的阻力调整比例，以及所述各部件的空气阻力，得到所述轨道车辆的第一空气阻力。
7.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，得到第一动力，包括：
根据所述第一重量、所述第一空气阻力，采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的动力调整比例；
根据所述各部件的动力调整比例，以及所述各部件的动力，得到所述轨道车辆的第一动力。
8.一种基于运行能耗的确定轨道车辆的模型参数的装置，其特征在于，包括：
处理模块，用于根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；
所述处理模块，还用于根据单位重量的基本阻力和第一重量，得到第一整车阻力；
所述处理模块，还用于根据第一重量、第一空气阻力和第一动力调整比例，得到第一动力；
所述处理模块，还用于根据第一整车阻力和第一动力，得到第一能耗参数和/或第一成本参数；
所述处理模块，还用于根据第一能耗参数和/或第一成本参数，得到整体调整比例；
所述处理模块，还用于根据所述整体调整比例，得到第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
所述处理模块，还用于更新所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例以及第一动力调整比例为所述第二重量调整比例、第二阻力调整比例以及第二动力调整比例；
所述处理模块，还用于返回执行所述根据第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力以及第一重量和第一空气阻力；直到得到的所述第一能耗参数和/或第一成本参数与目标能耗参数和/或目标成本参数匹配。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：根据所述第一重量调整比例，得到第一重量；根据所述第一阻力调整比例，得到第一空气阻力；根据所述第一重量调整比例、第一阻力调整比例、机械阻力常量、机械阻力系数、空气阻力系数以及轨道车辆运行速度，得到单位重量的基本阻力。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
根据公式得到单位重量的基本阻力，
其中，w0为单位重量的基本阻力，ξ为所述第一重量调整比例，a为所述机械阻力常量，b为所述机械阻力系数，v为所述轨道车辆运行速度，η为所述第一阻力调整比例，c为空气阻力系数。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
根据公式W0＝w0M得到第一整车阻力，
其中，W0为所述第一整车阻力，w0为所述单位重量的基本阻力，M为所述第一重量。
12.根据权利要求9-11任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的重量调整比例；
根据所述各部件的重量调整比例，以及所述各部件的重量，得到所述轨道车辆的第一重量。
13.根据权利要求9-11任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的阻力调整比例；
根据所述各部件的阻力调整比例，以及所述各部件的空气阻力，得到所述轨道车辆的第一空气阻力。
14.根据权利要求9-11任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
根据所述第一重量、所述第一空气阻力，采用多目标遗传算法NSGA-II、以及所述轨道车辆的各部件，得到所述各部件的动力调整比例；
根据所述各部件的动力调整比例，以及所述各部件的动力，得到所述轨道车辆的第一动力。
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