CN113223365A - 列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质 - Google Patents
列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113223365A CN113223365A CN202110651728.0A CN202110651728A CN113223365A CN 113223365 A CN113223365 A CN 113223365A CN 202110651728 A CN202110651728 A CN 202110651728A CN 113223365 A CN113223365 A CN 113223365A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- train
- dynamic
- traction
- driving
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 30
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000035807 sensation Effects 0.000 claims description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 claims 1
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000003238 somatosensory effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/04—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
本发明公开了列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质，涉及轨道交通驾驶培训技术领域，其技术方案要点是：获取列车动感仿真模拟器的列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、虚拟驾驶环境中的列车线路条件信号；根据列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、列车线路条件信号计算得到列车牵制力、列车阻力；根据列车纵向动力学模型对列车牵制力、列车阻力模拟计算后得到列车各节车厢的纵向加速度，并计算得到的列车当前运行速度；根据列车首节车厢的纵向加速度、列车当前运行速度生成控制列车动感仿真模拟器点头角度的动感控制信号。本发明为为受训司机提供一个更加真实的司机室模拟驾驶动感环境，有效减小全功能列车仿真模拟器的占用空间。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通驾驶培训技术领域，更具体地说，它涉及列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质。
背景技术
全功能列车仿真模拟器，又称列车动感仿真模拟器，是现有列车驾驶“培训-考鉴”体系下最高端的驾驶技能培训设备。模拟驾驶训练过程中，全功能列车仿真模拟器通过6自由度运动平台，为受训司机室模拟的列车真实运行过程中的运动、振动环境，通过“声-动-画”三位一体的沉浸感培训体验，提高司机培训效果，更好的保证列车的运行品质与安全。
对于全功能列车仿真模拟器而言，模拟驾驶动感旨在模拟受训司机牵引或制动过程中的列车纵向振动情况，让受训司机可以直观的感受驾驶列车过程中牵引或制动操作的效果、合理性。列车实际运行过程中，司机的牵引或制动会造成列车在纵向上的持续加速度，牵引时列车纵向加速度为正，制动时列车纵向加速度为负，且列车从速度为0km/h牵引至最高速度、从最高速度制动至停车需要几百米至几公里不等。然而，全功能列车仿真模拟器无法直接提供如此大的纵向移动行程，所以需要进行一定的纵向振动转换以在一定的纵向行程范围内实现不同列车牵引或制动操作下的列车动感，通过纵向振动转换受全功能列车仿真模拟器整体占用空间距离限制而存在驾驶模拟的逼真度达不到理想状态，不但会降低受训司机室的沉浸感体验、培训效果、甚至产生错误的感知和做出错误的决定，而且会增大受训司机患运动疾病的概率等。
因此，如何研究设计一种列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
第一方面，提供了列车模拟驾驶动感控制方法，包括以下步骤：
获取列车动感仿真模拟器运行过程中的列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、虚拟驾驶环境中的列车线路条件信号；
根据列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、列车线路条件信号计算得到列车牵制力、列车阻力；
根据列车纵向动力学模型对列车牵制力、列车阻力模拟计算后得到列车各节车厢的纵向加速度，并根据纵向加速度在动感控制周期内积分计算得到的列车当前运行速度；
根据列车首节车厢的纵向加速度、列车当前运行速度生成控制列车动感仿真模拟器点头角度的动感控制信号以实现当前牵制驾驶状态下的列车动感控制。
进一步的，所述牵制手柄级位信号为牵引手柄级位信号或制动手柄级位信号，牵引手柄级位信号、制动手柄级位信号均包含表示有级与无级两种情况；
列车线路条件信号包含当前线路类型和线路参数；线路类型包括直线、坡道、曲线、隧道；线路参数包括坡度千分数、曲线半径、隧道折算坡度千分数。
进一步的，所述列车牵制力、列车阻力的计算过程具体为：
根据列车牵制特性曲线，并结合当前模拟驾驶的牵制手柄级位与列车运行速度，计算得到当前的列车牵制力；
根据列车牵引计算规程，并结合虚拟驾驶环境中列车当前位置对应的列车线路条件信号与当前的列车运行速度，计算得到当前的列车阻力。
进一步的，所述列车阻力包括列车单位基本阻力、单位坡道附加阻力、单位曲线附加阻力、单位隧道附加阻力；
单位基本阻力由车辆型号与列车运行速度决定；
单位坡道附加阻力由列车所线路处坡道的坡度千分数决定，上坡取正值、下坡取负值、无坡度为0；
单位曲线附加阻力由列车所处线路的曲线半径决定；
单位隧道附加阻力由列车所处线路的隧道折算坡度千分数决定；
列车阻力为列车单位基本阻力、单位坡道附加阻力、单位曲线附加阻力、单位隧道附加阻力之和。
进一步的，所述列车纵向动力学模型计算纵向加速度的过程具体为：
将列车牵制力、列车阻力输入列车纵向动力学模型后计算得到列车各节车厢的纵向合力，列车纵向动力学模型考虑车钩间隙、车钩摆角、缓冲器参数；
根据列车各节车厢的重量值与纵向合力计算得到各节车厢对应的纵向加速度。
进一步的，所述列车动感仿真模拟器的点头角度计算公式为：
其中，
为动感控制的点头角度；g为重力加速度；
为当前列车的纵向加速度。
进一步的，所述动感控制信号的响应控制具体为：
检测当前牵制驾驶状态下的列车当前运行速度是否为零；
若不为零，则根据动感控制信号中的点头角度直接控制列车动感仿真模拟器点头角度；
若为零，则控制列车动感仿真模拟器点头角度为零。
第二方面，提供了列车模拟驾驶动感控制系统，包括：
列车动感仿真模拟器，用于根据受训司机室牵引、制动操作生成列车运行相关信号；
数据采集单元，用于获取列车动感仿真模拟器运行过程中的列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、虚拟驾驶环境中的列车线路条件信号；
列车牵引计算单元，用于根据列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、列车线路条件信号计算得到列车牵制力、列车阻力；
列车动力学计算单元，根据列车纵向动力学模型对列车牵制力、列车阻力模拟计算后得到列车各节车厢的纵向加速度，并根据纵向加速度在动感控制周期内积分计算得到的列车当前运行速度；
动感信号生成单元，用于根据列车首节车厢的纵向加速度、列车当前运行速度生成动感控制信号；
驾驶动感控制单元，用于根据动感控制信号控制列车动感仿真模拟器的点头角度以实现当前牵制驾驶状态下的列车动感控制。
第三方面，提供了一种终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的列车模拟驾驶动感控制方法。
第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的列车模拟驾驶动感控制方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明主要通过列车牵引计算和列车纵向动力学计算，保证了列车动感仿真模拟器能够准确模拟列车真实驾驶过程中的列车牵引力或制动力、列车阻力、纵向加速等信息；本发明通过充分考虑整列车的纵向动力学关系，能够保证列车纵向仿真信息的准确性，包括更为准确的列车纵向受力关系、运行速度信息、运行公里标信息和纵向加速度信息；本发明通过提出的模拟器驾驶动感计算方法，实时控制列车动感仿真模拟器中运动平台的点头角度，为受训司机提供当前列车牵引制动状态下的列车司机室模拟驾驶动感；本发明所提出的方法和系统简单、易行，充分考虑了列车牵引或制动过程中列车纵向动力学关系，可以为列车动感仿真模拟器提供更加真实、全面的运动平台控制信息，为受训司机提供一个更加真实的司机室模拟驾驶动感环境、提高司机培训质量、确保列车安全运行，同时有效减小全功能列车仿真模拟器的占用空间。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1是本发明实施例中驾乘人员的体感分析图，图1a为牵引状态，图1b为匀速状态，图1c为制动状态；
图2是本发明实施例中列车动感仿真模拟器驾驶动感折算原理示意图，图2a为真实驾驶状态，图2b为模拟驾驶状态；
图3是本发明实施例中的动感控制原理流程图；
图4是本发明实施例中列车动感仿真模拟器的运动平台动感实现示意图，图4a为牵引/制动级位，图4b为列车运行速度，图4c为纵向加速度；
图5是本发明实施例中的系统架构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：列车模拟驾驶动感控制方法。
在列车司机培训体系中，全功能列车仿真模拟器在用于受训司机驾驶技能培训时，模拟驾驶动感实现的逼真度直接决定了模拟器品质的等级：首先，全功能仿真模拟器必须准确模拟在真实运行情况下列车牵引或制动过程中，司机牵引或制动操作对应的整列车的受力关系与纵向牵引或制动加速度信息，牵引计算与列车动力学的计算精度会直接决定模拟器的逼真度；其次，由于6自由度运动平台动感行程有限，无法直接模拟司机室在纵向的持续加速度情况，导致逼真度相对较低。纵向即为列车运行方向。
在列车进行牵引或制动过程中，司机室在列车运行方向承受单一方向的持续加速度。对于这种在列车运行方向保持牵引或制动加速度的状态，车厢内的司机与乘客普遍会体验要“推背感”，而这种推背感的实质是：人体的点头运动。如图1所示，在列车匀速运行过程中在列车牵引、制动过程中，列车牵引、制动产生的纵向加速度会通过司机座椅坐垫（坐姿）或脚部（站姿）传递至司机头部。在列车牵引制动过程中司机的臀部或脚部是最先感受到纵向牵引力、制动力，在列车牵引、制动过程中，考虑到惯性、牵引/制动力在司机人体的影响，可以发现人体感知的应当是“头部与臀部（或脚部）”的速度差异，由于这种速度差异的存在，实际上的体感应该是转动的体感。需要说明的是，并不是所有司机都有紧贴座椅靠背的习惯坐姿。因此，全功能列车驾驶仿真模拟器采用点头角度来模拟列车运行过程中的纵向驾驶动感。
如图3所示，列车模拟驾驶动感控制方法的具体步骤如下：
S1：获取列车动感仿真模拟器运行过程中的列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、虚拟驾驶环境中的列车线路条件信号；
S2：根据列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、列车线路条件信号计算得到列车牵制力、列车阻力；
S3：根据列车纵向动力学模型对列车牵制力、列车阻力模拟计算后得到列车各节车厢的纵向加速度，并根据纵向加速度在动感控制周期内积分计算得到的列车当前运行速度；
S4：根据列车首节车厢的纵向加速度、列车当前运行速度生成控制列车动感仿真模拟器点头角度的动感控制信号以实现当前牵制驾驶状态下的列车动感控制。
本发明通过模拟器的牵引计算、列车动力学模型保证模拟列车纵向动力学关系的准确性，通过列车纵向加速度与6自由度运动平台动感关系，实时求解运动平台点头角度以准确模拟列车牵引或制动状态下的司机室纵向振动；本发明不但能够保证全功能列车驾驶仿真模拟器的列车动力学计算结果的准确性，同时还能为受训司机室准确模拟列车牵引或制动状态下的司机室纵向运动与振动，进而提高司机室培训效果和质量。
牵制手柄级位信号为牵引手柄级位信号或制动手柄级位信号，牵引手柄级位信号、制动手柄级位信号均包含表示有级与无级两种情况。列车线路条件信号包含但不限于当前线路类型和线路参数。线路类型包括但不限于直线、坡道、曲线、隧道；线路参数包括但不限于坡度千分数、曲线半径、隧道折算坡度千分数。
列车牵制力、列车阻力的计算过程具体为：根据列车牵制特性曲线，并结合当前模拟驾驶的牵制手柄级位与列车运行速度，计算得到当前的列车牵制力，列车牵制力为列车牵引力或列车制动力，统称列车牵制力；根据列车牵引计算规程，并结合虚拟驾驶环境中列车当前位置对应的列车线路条件信号与当前的列车运行速度，计算得到当前的列车阻力。
列车阻力包括但不限于列车单位基本阻力、单位坡道附加阻力、单位曲线附加阻力、单位隧道附加阻力。其中， 单位基本阻力由车辆型号与列车运行速度决定；单位坡道附加阻力由列车所线路处坡道的坡度千分数决定，上坡取正值、下坡取负值、无坡度为0；单位曲线附加阻力由列车所处线路的曲线半径决定；单位隧道附加阻力由列车所处线路的隧道折算坡度千分数决定。列车阻力为列车单位基本阻力、单位坡道附加阻力、单位曲线附加阻力、单位隧道附加阻力之和。
列车纵向动力学模型计算纵向加速度的过程具体为：将列车牵制力、列车阻力输入列车纵向动力学模型后计算得到列车各节车厢的纵向合力，列车纵向动力学模型考虑车钩间隙、车钩摆角、缓冲器参数；根据列车各节车厢的重量值与纵向合力计算得到各节车厢对应的纵向加速度。
如图2所示，列车动感仿真模拟器的点头角度计算公式为：
其中，
为动感控制的点头角度；g为重力加速度；
为当前列车的纵向加速度。
动感控制信号的响应控制具体为：检测当前牵制驾驶状态下的列车当前运行速度是否为零；若不为零，则根据动感控制信号中的点头角度直接控制列车动感仿真模拟器点头角度；若为零，则控制列车动感仿真模拟器点头角度为零。
实施例2：列车模拟驾驶动感控制系统，如图5所示，包括列车动感仿真模拟器、数据采集单元、列车牵引计算单元、列车动力学计算单元、动感信号生成单元、驾驶动感控制单元。列车动感仿真模拟器，用于根据受训司机室牵引、制动操作生成列车运行相关信号；所述列车运行相关信号包括但不限于速度、加速度、公里标、牵引手柄级位、制动手柄级位。数据采集单元，用于获取列车动感仿真模拟器运行过程中的列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、虚拟驾驶环境中的列车线路条件信号；虚拟驾驶中会根据列车运行相关信号更新列车在驾驶过程中的位置，并获取列车当前所处的线路参数。列车牵引计算单元，用于根据列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、列车线路条件信号计算得到列车牵制力、列车阻力。列车动力学计算单元，根据列车纵向动力学模型对列车牵制力、列车阻力模拟计算后得到列车各节车厢的纵向加速度，并根据纵向加速度在动感控制周期内积分计算得到的列车当前运行速度；列车纵向动力学模型建立过程需考虑车钩间隙、车钩摆角、缓冲器参数。动感信号生成单元，用于根据列车首节车厢的纵向加速度、列车当前运行速度生成动感控制信号。驾驶动感控制单元，用于根据动感控制信号控制列车动感仿真模拟器的点头角度以实现当前牵制驾驶状态下的列车动感控制。需要说明的是，驾驶动感控制单元根据动感控制信号中的纵向加速度信息实时求算6自由度运动平台的动感参数，并实时驱动6自由度运动平台产生相应的动感以模拟当前列车运行状态下的司机室纵向运动振动状态。
需要说明的是，据采集单元、列车牵引计算单元、列车动力学计算单元、动感信号生成单元即可以集成在已有的列车动感仿真模拟器中，也可以通过新增独立的控制器等设备进行控制与计算；且驾驶动感控制单元既可以可集成在已有的列车动感仿真模拟器，也可以通过独立的控制器等设备进行控制响应。
此外，驾驶动感控制单元不仅可以用于根据训练课程打开、关闭不同的动感控制通道，实现某一方向动感的强化体验；还可用于根据训练课程调节动感强度，以实现不同动感强度的体验。
实施例3：为了验证本发明所提出的列车动感仿真模拟器的驾驶动感控制方法，在国内某列车驾驶训练基地，针对模型高速动车组的全功能驾驶仿真模拟器进行效果测试。全功能列车驾驶仿真模拟器驾驶测试效果，如图4所示。图4a中记录了本次模拟驾驶过程中，牵引制动手柄操作记录；图4b中记录了本次模拟驾驶过程中列车运行速度曲线；图4c中记录了本次模拟驾驶过程中，牵引制动级位通过列车牵引计算模块和列车动力学计算模块实施获取的列车纵向加速度曲线（实线）、模拟驾驶动感折算纵向加速度曲线（虚线），通过比较发现，两种情况下的纵向加速度曲线基本重合，证明，本发明所提出基于列车纵向动力学的列车模拟驾驶动感控制方法效果优异，能够准确为受训司机准确提供列车驾驶动感。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.列车模拟驾驶动感控制方法，其特征是，包括以下步骤：
获取列车动感仿真模拟器运行过程中的列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、虚拟驾驶环境中的列车线路条件信号；
根据列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、列车线路条件信号计算得到列车牵制力、列车阻力；
根据列车纵向动力学模型对列车牵制力、列车阻力模拟计算后得到列车各节车厢的纵向加速度，并根据纵向加速度在动感控制周期内积分计算得到的列车当前运行速度；
根据列车首节车厢的纵向加速度、列车当前运行速度生成控制列车动感仿真模拟器点头角度的动感控制信号以实现当前牵制驾驶状态下的列车动感控制。
2.根据权利要求1所述的列车模拟驾驶动感控制方法，其特征是，所述牵制手柄级位信号为牵引手柄级位信号或制动手柄级位信号，牵引手柄级位信号、制动手柄级位信号均包含表示有级与无级两种情况；
列车线路条件信号包含当前线路类型和线路参数；线路类型包括直线、坡道、曲线、隧道；线路参数包括坡度千分数、曲线半径、隧道折算坡度千分数。
3.根据权利要求1所述的列车模拟驾驶动感控制方法，其特征是，所述列车牵制力、列车阻力的计算过程具体为：
根据列车牵制特性曲线，并结合当前模拟驾驶的牵制手柄级位与列车运行速度，计算得到当前的列车牵制力；
根据列车牵引计算规程，并结合虚拟驾驶环境中列车当前位置对应的列车线路条件信号与当前的列车运行速度，计算得到当前的列车阻力。
4.根据权利要求3所述的列车模拟驾驶动感控制方法，其特征是，所述列车阻力包括列车单位基本阻力、单位坡道附加阻力、单位曲线附加阻力、单位隧道附加阻力；
单位基本阻力由车辆型号与列车运行速度决定；
单位坡道附加阻力由列车所线路处坡道的坡度千分数决定，上坡取正值、下坡取负值、无坡度为0；
单位曲线附加阻力由列车所处线路的曲线半径决定；
单位隧道附加阻力由列车所处线路的隧道折算坡度千分数决定；
列车阻力为列车单位基本阻力、单位坡道附加阻力、单位曲线附加阻力、单位隧道附加阻力之和。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的列车模拟驾驶动感控制方法，其特征是，所述列车纵向动力学模型计算纵向加速度的过程具体为：
将列车牵制力、列车阻力输入列车纵向动力学模型后计算得到列车各节车厢的纵向合力，列车纵向动力学模型考虑车钩间隙、车钩摆角、缓冲器参数；
根据列车各节车厢的重量值与纵向合力计算得到各节车厢对应的纵向加速度。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的列车模拟驾驶动感控制方法，其特征是，所述列车动感仿真模拟器的点头角度计算公式为：
其中，
为动感控制的点头角度；g为重力加速度；
为当前列车的纵向加速度。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的列车模拟驾驶动感控制方法，其特征是，所述动感控制信号的响应控制具体为：
检测当前牵制驾驶状态下的列车当前运行速度是否为零；
若不为零，则根据动感控制信号中的点头角度直接控制列车动感仿真模拟器点头角度；
若为零，则控制列车动感仿真模拟器点头角度为零。
8.列车模拟驾驶动感控制系统，其特征是，包括：
列车动感仿真模拟器，用于根据受训司机室牵引、制动操作生成列车运行相关信号；
数据采集单元，用于获取列车动感仿真模拟器运行过程中的列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、虚拟驾驶环境中的列车线路条件信号；
列车牵引计算单元，用于根据列车运行速度信号、牵制手柄级位信号、列车线路条件信号计算得到列车牵制力、列车阻力；
列车动力学计算单元，根据列车纵向动力学模型对列车牵制力、列车阻力模拟计算后得到列车各节车厢的纵向加速度，并根据纵向加速度在动感控制周期内积分计算得到的列车当前运行速度；
动感信号生成单元，用于根据列车首节车厢的纵向加速度、列车当前运行速度生成动感控制信号；
驾驶动感控制单元，用于根据动感控制信号控制列车动感仿真模拟器的点头角度以实现当前牵制驾驶状态下的列车动感控制。
9.一种终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的列车模拟驾驶动感控制方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征是，所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-7中任意一项所述的列车模拟驾驶动感控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110651728.0A CN113223365B (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110651728.0A CN113223365B (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113223365A true CN113223365A (zh) | 2021-08-06 |
| CN113223365B CN113223365B (zh) | 2022-03-11 |
Family
ID=77080445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110651728.0A Active CN113223365B (zh) | 2021-06-11 | 2021-06-11 | 列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113223365B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114919632A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-19 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | 牵引计算仿真方法及装置 |
| CN116137113A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-05-19 | 眉山中车制动科技股份有限公司 | 一种重载列车模型驾驶系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101201983A (zh) * | 2006-12-15 | 2008-06-18 | 中国神华能源股份有限公司 | 列车模拟驾驶系统 |
| WO2011064560A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Next Step Solutions Ltd | Motion simulator |
| KR101187282B1 (ko) * | 2012-03-06 | 2012-10-08 | 석정건설(주) | 2주식교대 구조를 이용한 철도 교량 시공방법 |
| CN111968450A (zh) * | 2020-10-26 | 2020-11-20 | 成都运达科技股份有限公司 | 列车驾驶模拟器动感控制方法、装置、系统及存储介质 |
| CN111986538A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-11-24 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种市域铁路列车运行综合仿真培训系统及结构 |
| CN213365859U (zh) * | 2020-10-27 | 2021-06-04 | 陈东 | 一种地铁司机应急处理考核模拟驾驶设备 |
-
2021
- 2021-06-11 CN CN202110651728.0A patent/CN113223365B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101201983A (zh) * | 2006-12-15 | 2008-06-18 | 中国神华能源股份有限公司 | 列车模拟驾驶系统 |
| WO2011064560A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Next Step Solutions Ltd | Motion simulator |
| KR101187282B1 (ko) * | 2012-03-06 | 2012-10-08 | 석정건설(주) | 2주식교대 구조를 이용한 철도 교량 시공방법 |
| CN111986538A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-11-24 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种市域铁路列车运行综合仿真培训系统及结构 |
| CN111968450A (zh) * | 2020-10-26 | 2020-11-20 | 成都运达科技股份有限公司 | 列车驾驶模拟器动感控制方法、装置、系统及存储介质 |
| CN213365859U (zh) * | 2020-10-27 | 2021-06-04 | 陈东 | 一种地铁司机应急处理考核模拟驾驶设备 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114919632A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-19 | 通号城市轨道交通技术有限公司 | 牵引计算仿真方法及装置 |
| CN116137113A (zh) * | 2023-04-20 | 2023-05-19 | 眉山中车制动科技股份有限公司 | 一种重载列车模型驾驶系统 |
| CN116137113B (zh) * | 2023-04-20 | 2023-07-21 | 眉山中车制动科技股份有限公司 | 一种重载列车模型驾驶系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113223365B (zh) | 2022-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113223365B (zh) | 列车模拟驾驶动感控制方法、系统、终端及介质 | |
| US11493927B2 (en) | Self learning vehicle control system | |
| CN111169513B (zh) | 面向乘客舒适性的多自动驾驶列车分布式协同控制方法 | |
| CN106940942A (zh) | 自适应调整训练场景的驾驶模拟训练系统和方法 | |
| KR100955086B1 (ko) | 경제 주행 시뮬레이터 | |
| CN110209146A (zh) | 自动驾驶车辆的测试方法、装置、设备及可读存储介质 | |
| CN104102776A (zh) | 一种城市轨道交通列车的模型自动辨识方法 | |
| Malvezzi et al. | Feasibility of degraded adhesion tests in a locomotive roller rig | |
| JPH05281096A (ja) | 鉄道車両の試験装置及びその方法 | |
| Papa et al. | A new interactive railway virtual simulator for testing preventive safety | |
| CN113312711B (zh) | 列车动力学下平稳驾驶分析方法、系统、终端及介质 | |
| JP2006184068A (ja) | 鉄道車両の振動試験方法及び振動試験装置 | |
| CN115034055A (zh) | 轨道交通列车运行仿真方法及系统 | |
| CN114326434A (zh) | 半实物磁浮车辆动力学仿真系统 | |
| Plouzeau et al. | Vibrations in dynamic driving simulator: Study and implementation | |
| CN112017504A (zh) | 列车驾驶模拟器控制信号数据库、建立方法及培训系统 | |
| JP5064363B2 (ja) | 運転シミュレータのｃｇ表示制御システムおよび方法 | |
| CN105869482A (zh) | 一种多功能磁悬浮电梯控制示教仪 | |
| Zhou et al. | Research on HILS technology applied on aircraft electric braking system | |
| Schwarz et al. | The long and winding road: 25 years of the national advanced driving simulator | |
| CN111915953A (zh) | 一种汽车驾驶仿真训练系统 | |
| Han et al. | Simulation and simulation software development of the braking process of a subway train | |
| CN118447742B (zh) | 基于人机交互的驾驶操作反馈训练系统 | |
| CN110617930B (zh) | 一种车轨耦合振动试验的模拟方法、装置及系统 | |
| CN117288488A (zh) | 运动平台的标定方法、装置、存储介质及车辆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |