CN114065395B - 基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力的方法，包括步骤：基于预先构建的列车空气动力仿真模型对列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到列车气动阻力与车速的关系；分别对至少一个转向架在至少一种配重状态下进行惰行试验，得到列车全车机械阻力与车速的关系；其中，至少一种配重状态包括：对应于列车空载状态的第一配重状态；对气动阻力和全车机械阻力进行整合，得到列车运行阻力与车速的关系。本发明无需开展实车试验即可得到列车运行阻力与车速的关系，极大节省了试验成本，且能相应结果反馈到列车的设计过程中，为列车的设计提供有力理论依据。相应的，本发明还基于上述方法提供了一种确定列车运行阻力的系统。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，涉及列车运行阻力的测量，具体涉及一种基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力的方法、系统以及计算机程序产品。
背景技术
轨道列车的运行阻力是评估列车的行车能耗的关键参数，一般认为运行阻力包括机械阻力和气动阻力两部分，目前，通常采用实车的惰行试验获取列车运行阻力公式，但运行阻力公式中气动阻力与机械阻力耦合在一起，成分并不清晰，不利于列车节能设计的评估，虽然已有研究实现了机械阻力和气动阻力的解耦，例如，专利公布号为CN102628732A的中国专利公开了一种列车空气阻力测量方法和装置，但该方法需要在列车定型之后进行，因此，需要耗费较高的人力与物力，且此时列车已经定型，所得测试结果对节能降耗的优化作用仅受限于车速的改变，而无法将其反馈到列车的节能设计环节。
有鉴于此，亟需一种能够反馈到列车节能设计，且成本较低的确定列车运行阻力的方法。
发明内容
为部分地解决或缓解上述技术问题，本发明提供了一种基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力的方法，包括步骤：
基于预先构建的列车空气动力仿真模型对所述列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到所述列车的气动阻力与车速的关系；
分别对至少一个转向架在至少一种配重状态下进行惰行试验，得到所述列车的全车机械阻力与车速的关系；其中，所述至少一种配重状态包括：对应于所述列车空载状态的第一配重状态；
对所述气动阻力和所述全车机械阻力进行整合，得到所述列车的运行阻力与车速的关系。
在一些实施例中，所述至少一种配重状态还包括：对应于所述列车负载的第二配重状态。
在一些实施例中，构建所述仿真模型的步骤中，基于所述列车的几何特征构建1:1的所述仿真模型。
在一些实施例中，所述得到所述列车的气动阻力与车速的关系的步骤，具体包括步骤：
对所述仿真模型进行表面压力积分，得到不同车速下的气动阻力；
基于不同车速下的气动阻力得到所述气动阻力与车速的关系。
在一些实施例中，所述得到所述列车的气动阻力与车速的关系的步骤，具体包括：
根据至少一种车速下的气动阻力得到所述列车的气动阻力系数；
根据所述气动阻力系数得到所述列车的气动阻力与车速的关系。
在一些实施例中，所述得到所述列车的气动阻力与车速的关系的步骤，还包括步骤：
基于在不同车速下的惰行试验得到的气动阻力实测值对所述气动阻力与车速的关系进行修正。
在一些实施例中，对单个转向架进行惰行试验，相应地，所述得到所述全车机械阻力与车速的关系的步骤，具体包括步骤：
获取所述单个转向架在惰行试验中的车速和加速度；
根据所述车速和所述加速度拟合出所述单个转向架的机械阻力与所述车速的关系；
根据所述列车对应所述转向架的数量，以及每个所述转向架的机械阻力与车速的关系，得到所述全车机械阻力与所述车速的关系。
在一些实施例中，所述分别对至少一个转向架在至少一种配重状态下进行惰行试验，得到所述列车的全车机械阻力与车速的关系的步骤，具体包括：
对所述至少一个转向架在相同配重状态下进行至少两次惰行试验，获取所述至少一个转向架在所述至少两次惰行试验中的车速和加速度；
对所述至少两次惰行试验中的车速和加速度进行平均，得到所述至少一个转向架在惰行试验中不同时刻下的平均车速和平均加速度；
基于所述平均车速和平均加速度拟合出所述至少一个转向架的机械阻力与所述车速的关系；
根据所述列车对应所述转向架的数量，以及每个所述转向架的机械阻力与车速的关系，得到所述全车机械阻力与所述车速的关系。
本发明第二方面，在于还提供了一种基于解耦的气动阻力和机械阻力解耦确定列车运行阻力的系统，包括：
气动阻力仿真模块，被配置为基于预先构建的列车空气动力仿真模型对所述列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到所述列车的气动阻力与车速的关系；
机械阻力测量模块，被配置为分别对至少一个转向架在至少一种配重状态下进行惰行试验，得到所述列车的全车机械阻力与车速的关系，其中，所述至少一种配重状态包括：对应于所述列车空载状态的第一配重状态；
阻力公式整合模块，与所述气动阻力仿真模块、所述机械阻力测量模块相连，被配置为对所述气动阻力和所述全车机械阻力进行整合，得到所述列车的运行阻力与车速的关系。
本发明的第三方面，在于还提供了一种基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力的计算机程序产品，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，控制所述计算机程序产品所在设备执行上述任一实施例中所述的方法的步骤。
有益效果
列车的运行阻力包括气动阻力和机械阻力两大模块，因此，通过确定列车气动阻力与列车的机械阻力即可获取列车的运行阻力，其中，气动阻力主要受到列车的结构以及车速的影响，而与列车的质量无关，机械阻力与列车质量以及车速有关。本发明基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力。
具体地，一方面，通过对列车仿真模型进行仿真得到列车气动阻力与车速的关系，利用流体力学仿真对列车在不同车速下的运行状态进行仿真，可以模拟气流对列车运行过程中造成的影响，同时列车的仿真状态没有模拟运行过程中的机械阻力(也即不受到机械阻力影响)，因此，通过仿真可以单独获取列车的气动阻力与车速关系。
另一方面，通过转向架的惰行试验得到列车全车机械阻力与车速的关系，由于转向架的惰行试验中采用的初始速度(即转向架在惰行运行中的起始速度)较小，因此，转向架在惰行试验中受到的气动阻力较小，同时，单个或多个转向架在运行过程中的迎风面积(即，参考面积，也即气动阻力的受力面积)很小，因此受到的气动阻力很小可以忽略不计，也即转向架的惰行试验可以得到独立的机械阻力。
进一步，为了减少气动阻力对惰行试验的影响，优选地，选用单个转向架机械惰行试验。
然后，对获取到的气动阻力与全车机械阻力进行整合，得到列车运行阻力与车速的关系，也即获取到列车运行阻力的公式。
本发明的有益效果在于：
1)无需开展实车试验即可得到列车的机械阻力、气动阻力，进而计算得到列车的运行阻力，与实车惰行试验相比，单个或多个转向架机械惰行试验操作更简单，试验场地占地小，一方面，极大节省了人力与物力成本，另一方面，由于避免了生产实车的过程，既减少了投入成本，又能提高了整个测试过程的效率，更加经济高效。
2)在列车生产定型之前，预先测试得到列车运行过程中的气动阻力与机械阻力以及运行阻力，并可将所得预测值反馈到列车的能耗评估环节，为列车的节能设计提供理论支撑，同时，对高速列车动力配置以及列车的空气动力学研究提供了有效手段。
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简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。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它的附图。
图1是本发明一示例性实施例中方法流程示意图；
图2是本发明一示例性实施例中的列车空气动力学仿真模型的整体示意图；
图3是本发明一示例性实施例中的单个转向架机械阻力的测试示意图；
图4是本发明一示例性实施例中根据实车惰行试验得到的列车的全车气动阻力随车速的变化曲线图；
图5是本发明一示例性实施例中列车的全车机械阻力随车速的变化曲线图；
图6是本发明一示例性实施例中列车的运行阻力随车速的变化曲线图；
图7是本发明一示例性实施例的确定列车运行阻力的系统。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
本文中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
本文中，若无另作说明，公式中的气动阻力、机械阻力、全车机械阻力以及全车运行阻力的单位均为KN，车速v的单位为m/s。
本文中的“转向架”包括：列车实际生产运行中的使用到的转向架，或者为适应试验(例如，惰行试验)环境而特定生产制作的转向架，且该转向架能够模拟列车的实际运行状态，或该转向架的运行状态与列车实际运行状态的区别可以忽略不计。
实施例一
参见图1，本发明提供了一种基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力的方法，包括步骤：
S102，构建列车的空气动力学仿真模型。
优选地，在一些实施例中，基于列车的几何特征构建1:1的列车空气动力学仿真模型，参见图2，其中，列车的几何特征包括：能够影响列车在运行过程中受到的空气阻力大小的几何结构，例如，列车的车身、转向架以及风挡等结构。
进一步地，在一些实施例中，构建列车的空气动力学仿真模型步骤中，具体包括步骤：构建适用于列车气动阻力仿真的计算域，并设定相应的边界条件。优选地，在计算域中将来流方向的边界设置为速度入口，将其他大气边界设置为压力出口条件，将地面边界条件设置为移动地面，列车表面为无滑移壁面边界条件，并采用对称边界条件处理。
进一步地，在一些实施例中，构建列车的空气动力学仿真模型步骤中，还包括步骤：对列车的仿真模型进行网格划分。
具体地，在考虑物理的真实性和数学计算的可行性的基础上，根据列车外部流场特点，对列车的周围进行了局部加密处理。例如，对列车的车头、车身以及车尾区域进行局部加密，例如，车头是影响计算结果的重要部位，因此在车头区域分布了较密的网格以保形(即提高计算车头区域的气动阻力的准确性)，同时根据气体流动特点规划分区拓扑结构，以保证模拟精度，近壁面的第一层网格初始最小网格高度为1mm。例如，为确保网格尺度能够准确反应了流场的变化，3编组列车全区域的划分的总网格数约4000万。
优选地，在一些实施例中，网格划分的方法包括：Delaunay三角形法、笛卡尔网格划分。
优选地，在一些实施例中，网格划分的单元类型为体网格，其中，体网格类型包括：结构网格、笛卡尔网格和多面体网格。
S104，基于构建的仿真模型对列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到列车的气动阻力与车速的关系。
在一些实施例中，基于仿真模型对列车在不同车速下的运行状态进行仿真，并根据计算流体力学的方法计算仿真模型在不同车速下的气动阻力，例如，雷诺时均的湍流模型、可实现k-ε湍流模型(即Realizable k-ε湍流模型)。当采用可实现k-ε湍流模型时，使得y+在120-300之间(具体地，通过y+确定首层网格高度)。
进一步地，在一些实施例中，基于构建的仿真模型对列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到列车的气动阻力与车速的关系的步骤，具体包括步骤：
对仿真模型进行表面压力积分，得到不同车速下的气动阻力；
基于不同车速下的气动阻力得到所述气动阻力与车速的关系。
具体地，在一些实施例中，基于仿真模型的计算域以及网格划分结果对仿真模型进行表面压力积分，得到不同车速下的气动阻力。
进一步地，基于不同车速下的气动阻力得到气动阻力与车速的关系，优选地，列车的气动阻力与车速关系可通过第一数学模型表示，如公式(1)所示：
Fs＝a1+b1·v+c1·v2 (1)
其中，Fs为气动阻力，a1、b1、c1为常数项系数，v为列车的车速。
进一步地，为保证所得的气动阻力与车速的关系的准确性(也即提高第一数学模型的准确性)，在一些实施例中，在得到列车的气动阻力与车速的关系的步骤中，还包括步骤：
基于在不同车速下的惰行试验得到的气动阻力实测值对气动阻力与车速的关系进行修正(例如，在第一数学模型中引入气动阻力修正系数)。
例如，在一些实施例中，通过预先获取实车的气动阻力实测值(例如，通过实车的惰行试验获取列车在不同车速下的气动阻力)，并基于气动阻力实测值与车速构建实车的气动阻力与车速的关系，其中，实车的气动阻力与车速的关系可通过第二数学模型表示，具体地，该第二数学模型为：Fc(v)，根据第一、第二数学模型可计算得到阻力修系数φ，其中，φ满足关系式：Fc＝φ·Fs，例如，在一具体实施例中，通过惰行试验得到实车的气动阻力公式为(2)，实车的全车气动阻力随车速的变化曲线如图4所示，气动阻力公式为(3)，计算得到气动阻力修正系数φ＝1.257。
Fc＝0.0068676·v2 (2)
Fs＝0.0054629·v2 (3)
一般认为，气动阻力系数与列车的结构(例如，列车的车身等结构)有关，且与车速无关，优选地，在另一些实施例中，气动阻力以无量纲的系数方式提供，例如，以气动阻力系数提供，气动阻力系数的定义如下：
其中：为动压，ρ为来流密度，取1.225kg/m3，V∞为远场空气相对于列车的流速；大气压力取101325Pa；S为参考面积，1：1时取为S＝10m2，D为气动阻力。
例如，在一些实施例中，基于构建的仿真模型对列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到列车的气动阻力与车速的关系的步骤(即步骤S104)，具体包括步骤：
根据至少一种车速下的气动阻力得到列车的气动阻力系数；
根据气动阻力系数得到列车的气动阻力与车速的关系。
在列车运行过程中，列车的不同车厢由于结构不同以及所处位置不同，受到的气动阻力大小也不相同，因此，不同车厢的气动阻力系数不同，为了保证计算结果的准确性，分别计算列车上不同车厢的气动阻力系数，对所有车厢的气动阻力系数求和得到列车全车的气动阻力系数。
例如，在一具体实施例中，列车的不同车厢的气动阻力系数如表1所示，根据不同车厢的气动阻力系数计算得到全车的气动阻力系数，进一步地，根据气动阻力系数即计算得到列车的气动阻力，其中，列车的气动阻力系数与气动阻力的关系如公式(5)所示：
其中，ρ为来流密度(即空气密度)，v为列车车速；S'为列车的参考面积(即迎风面积)，Cd为气动阻力系数。
表格1 8编组列车的气动阻力系数
| 气动阻力系数 | 气动阻力系数 | ||
| 头车车头 | 0.10903 | 第6节车 | 0.09421 |
| 头车车厢 | 0.08091 | 第7节车 | 0.1111 |
| 第2节车 | 0.1057 | 尾车车厢 | 0.03468 |
| 第3节车 | 0.07993 | 尾车车头 | 0.07389 |
| 第4节车 | 0.09271 | 全车 | 0.8919 |
| 第5节车 | 0.10974 |
S106，对至少一个转向架进行虚拟配重。
参见图3，虚拟配重也即通过对转向架进行配重模拟列车通过悬挂传递给转向架的正压力，在一些实施例中，也可根据空重车的不同需求，增加或减少配重G的大小，来测试转向架的机械阻力。由于在实际应用中，一节车厢对应有两个转向架，因此，单个转向架上的配重等于半个车厢的施加在转向架上的重量，其中，转向架的运行方向如x所示。
S108，对至少一个转向架进行惰行试验，得到列车的全车机械阻力与车速的关系。
优选地，在一些实施例中，对单个转向架进行惰行试验，相应地，得到全车机械阻力与车速的关系的步骤，具体包括步骤：
获取单个转向架在惰行试验中的车速和加速度；
根据获取到的车速和加速度拟合出单个转向架的机械阻力与车速的关系；
根据列车对应转向架的数量，以及每个转向架的机械阻力与车速的关系，得到全车机械阻力与车速的关系。
当然，在另一些实施例中，可以基于两个或多个转向架的惰行试验得到列车全车机械阻力与车速的关系。
优选地，为了验证惰行试验的试验结果的准确性，在一些实施例中，对列车在同一配重状态下进行两次或多次惰行试验，对所得的测试结果(如，转向架的机械阻力)进行平均，减少误差。
例如，在一些实施例中，步骤S108具体包括：
对至少一个转向架在相同配重状态下进行至少两次惰行试验，获取至少一个转向架在至少两次惰行试验中的车速和加速度；
对至少两次惰行试验中的车速和加速度进行平均，得到至少一个转向架在惰行试验中不同时刻下的平均车速和平均加速度；
基于平均车速和平均加速度拟合出至少一个转向架的机械阻力与车速的关系；
根据列车对应转向架的数量，以及每个转向架的机械阻力与车速的关系，得到全车机械阻力与车速的关系。
优选地，在一些实施例中，单个转向架的机械阻力与车速的关系如公式(6)所示：
Fz＝a2+b2·v+c2·v2 (6)
其中，Fz为转向架的机械阻力，a2、b2、c2为常数项系数，v为列车的车速(即转向架的速度)。
由于列车的全车机械阻力为全车的转向架机械阻力之和，相应地，基于公式(6)与列车对应的转向架个数得到反应全车机械阻力与车速关系的得到第三数学模型，该第三数学模型如公式(7)所示：
FM＝a3+b3·v+c3·v2 (7)
其中，FM为列车的全车机械阻力，a3、b3、c3为常数项系数，v为列车的车速。
具体地，在一些实施例中，列车的全车机械阻力为全车的转向架的机械阻力之和，例如，当列车为8编组列车时，列车的全车机械阻力FM＝16·Fz。
S110，对气动阻力与全车机械阻力进行整合，得到列车的运行阻力与车速的关系。
具体地，列车的运行阻力为列车的气动阻力与全车机械阻力之和，因此，基于第一数学模型与第三数学模型得到反应列车运行阻力与车速的关系的第四数学模型，如公式(8)所示：
F＝FM+Fs＝a4+b4·v+c4·v2 (8)
其中，F为列车的运行阻力，a4、b4、c4为常数项系数。
在一具体实施例中，以8编组列车为测试对象，基于该列车进行仿真，得到列车的气动阻力如公式(3)，基于对公式(3)修正得到公式(2)，并通过对单个转向架进行惰行试验得到列车的全车机械阻力公式，具体地，推动单个转向架加速至60km/h，并开始惰行试验，采集该转向架无动力滑行至速度为零过程中的速度(即车速)和加速度信息，基于该速度与加速度拟合(具体地，二次拟合)出转向架的机械阻力与速度的关系，即公式(9)：
Fz＝0.06184+0.00293·v+0.00007·v2 (9)
进一步地，得到列车的全车机械阻力与速度的关系，即公式(10)
FM＝Fz×16＝0.98945+0.04683·v+0.00112·v2 (10)
其中，列车的全车机械阻力随速度变化的曲线如图5所示。
对修正后的气动阻力公式和全车机械阻力进行整合，得到列车的运行阻力与车速的关系，即公式(11)，其中，列车的运行阻力随车速的变化曲线如图6所示。
F＝0.98945+0.04683·v+0.0079776·v2 (11)
实施例二
基于上述方法，参见图7，本发明还提供了一种基于解耦的气动阻力和机械阻力解耦确定列车运行阻力的系统，包括：
气动阻力仿真模块02，被配置为基于预先构建的列车空气动力仿真模型对列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到列车的气动阻力与车速的关系；
机械阻力测量模块04，与机械阻力试验模块相连，根据行驶速度和加速度拟合处单个转向架的阻力公式被配置为分别对至少一个转向架在至少一种配重状态下进行惰行试验，得到列车的全车机械阻力与车速的关系，其中，至少一种配重状态包括：对应于列车空载状态的第一配重状态；
阻力公式整合模块06，与气动阻力仿真模块、机械阻力测量模块相连，被配置为对气动阻力和全车机械阻力进行整合，得到列车的运行阻力与车速的关系。
进一步地，在一些实施例中，气动阻力仿真模块02包括：
模型构建单元021，被配置为基于列车的几何特征构建1:1的列车空气动力学仿真模型；
仿真单元022，被配置为基于模型构建单元021所构建的仿真模型对列车在不同车速下的运行状态进行仿真，并采集列车在不同车速下的气动阻力；
气动阻力计算单元023，被配置为获取仿真单元022中采集到的列车在不同车速下的气动阻力，并基于列车在不同车速下的气动阻力获取列车气动阻力与车速的关系，即气动阻力的公式。
进一步地，在一些实施例中，机械阻力测试模块04包括：
惰行试验单元041，被配置为分别对至少一个转向架在至少一种配重状态下进行惰行试验，并采集转向架在运行过程中的速度(即车速)与加速度；
机械阻力公式计算单元042，被配置为获取惰行试验单元041中采集的速度与加速度，并基于获取到的速度与加速度得到列车的全车机械阻力与车速的关系，即列车的全车机械阻力公式。
具体地，在一些实施例中，运行阻力获取模块06基于气动阻力公式与全车机械阻力公式得到列车的运行阻力公式，其中运行阻力公式为气动阻力公式与全车机械阻力公式之和。
实施例三
优选地，本发明第三方面在于，提供了一种基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力的非临时的计算机程序产品，其中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，控制计算机程序产品所在设备执行如实施例一所述方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本发明的“一个实施例”或“实施例”，意味着描述的与实施例有关的特定特征、结构或特性包含在本公开内容的至少一个实施例中。不同地方出现的短语“在一个实施例中”不一定都指同一个实施例，也不一定是与其他实施例相互排斥的单独或替代实施例。此外，术语“一”和“一个”在此不表示数量限制，而是表示存在至少一个引用的项目。此外，描述了一些实施例可以展示而其他实施例不能展示的各种特征。类似地，描述了各种要求，这些要求可能是一些实施例的要求，但不是其他实施例的要求。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种基于解耦的气动阻力和机械阻力确定列车运行阻力的方法，其特征在于，包括步骤：
基于预先构建的列车空气动力仿真模型对所述列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到所述列车的气动阻力与车速的关系；其中，所述列车空气动力仿真模型的构建包括步骤：构建适用于列车气动阻力仿真的计算域，并设定相应的边界条件，其中，所述计算域中将来流方向的边界设置为速度入口，将其他大气边界设置为压力出口条件，将地面边界条件设置为移动地面，列车表面为无滑移壁面边界条件，对列车的仿真模型进行网格划分，且在车头区域分布了较密的网格以保形；
对至少一个转向架进行虚拟配重，虚拟配重即通过对转向架进行配重模拟列车通过悬挂传递给转向架的正压力；
分别对至少一个转向架在至少一种配重状态下进行惰行试验，得到所述列车的全车机械阻力与车速的关系；其中，所述至少一种配重状态包括：对应于所述列车空载状态的第一配重状态；其中，得到所述列车的全车机械阻力与车速的关系包括步骤：
对单个转向架在相同配重状态下进行至少两次惰行试验，获取所述单个转向架在所述至少两次惰行试验中的车速和加速度；
对所述至少两次惰行试验中的车速和加速度进行平均，得到所述单个转向架在惰行试验中不同时刻下的平均车速和平均加速度；
基于所述平均车速和平均加速度拟合出所述单个转向架的机械阻力与所述车速的关系；
根据所述列车对应所述转向架的数量，以及所述单个转向架的机械阻力与所述车速的关系，得到所述全车机械阻力与所述车速的关系；
对所述气动阻力和所述全车机械阻力进行整合，得到所述列车的运行阻力与车速的关系；其中，得到所述列车的气动阻力与车速的关系的步骤包括：
对所述仿真模型进行表面压力积分，得到不同车速下的气动阻力；
基于不同车速下的气动阻力得到所述气动阻力与车速的关系；
基于在不同车速下的惰行试验得到的气动阻力实测值对所述气动 阻力与车速的关系进行修正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种配重状态还包括：对应于所述列车负载的第二配重状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建所述仿真模型的步骤中，基于所述列车的几何特征构建1:1的所述仿真模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到所述列车的气动阻力与车速的关系的步骤，具体包括：
根据至少一种车速下的气动阻力得到所述列车的气动阻力系数；
根据所述气动阻力系数得到所述列车的气动阻力与车速的关系。
5.一种基于解耦的气动阻力和机械阻力解耦确定列车运行阻力的系统，其特征在于，包括：
气动阻力仿真模块，被配置为基于预先构建的列车空气动力仿真模型对所述列车在不同车速下的运行状态进行仿真，得到所述列车的气动阻力与车速的关系；其中，所述列车空气动力仿真模型的构建包括步骤：构建适用于列车气动阻力仿真的计算域，并设定相应的边界条件，其中，所述计算域中将来流方向的边界设置为速度入口，将其他大气边界设置为压力出口条件，将地面边界条件设置为移动地面，列车表面为无滑移壁面边界条件，对列车的仿真模型进行网格划分，且在车头区域分布了较密的网格以保形；
机械阻力测量模块，被配置为对至少一个转向架进行虚拟配重，虚拟配重即通过对转向架进行配重模拟列车通过悬挂传递给转向架的正压力；分别对至少一个转向架在至少一种配重状态下进行惰行试验，得到所述列车的全车机械阻力与车速的关系，其中，所述至少一种配重状态包括：对应于所述列车空载状态的第一配重状态；其中，得到所述列车的全车机械阻力与车速的关系的步骤包括：对单个转向架在相同配重状态下进行至少两次惰行试验，获取所述单个转向架在所述至少两次惰行试验中的车速和加速度；对所述至少两次惰行试验中的车速和加速度进行平均，得到所述单个转向架在惰行试验中不同时刻下的平均车速和平均加速度；基于所述平均车速和平均加速度拟合出所述单个转向架的机械阻力与所述车速的关系；根据所述列车对应所述转向架的数量，以及所述单个转向架的机械阻力与所述车速的关系，得到所述全车机械阻力与所述车速的关系；
阻力公式整合模块，与所述气动阻力仿真模块、所述机械阻力测量模块相连，被配置为对所述气动阻力和所述全车机械阻力进行整合，得到所述列车的运行阻力与车速的关系，其中，得到所述列车的气动阻力与车速的关系的步骤包括：
对所述仿真模型进行表面压力积分，得到不同车速下的气动阻力；
基于不同车速下的气动阻力得到所述气动阻力与车速的关系；
基于在不同车速下的惰行试验得到的气动阻力实测值对所述气动 阻力与车速的关系进行修正。
6.一种计算机存储介质，其中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，控制所述存储介质执行如权利要求1至4中任一所述方法的步骤。
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